способ получения органических ароматических соединений

област ь техники изобретение относится к области органической химии и касается производства ароматических соединений и может быть использовано в химической и пищевой промышленности.

предшествующий уровень техники известен из авторского свидетельства ссср Ns1369226, Kn. с 07C 63/06, 1983 г. способ получения органических ароматических соединений воздействием на толуол кислородом воздуха при температуре 240 - 275°C и давлении 7,5 - 15,0 мпа в присутствии воды и карбоната натрия при 2-6 нормальной концентрации последнего в водной фазе с получением органической и водной фаз, последующим их разделением, подкислением водной фазы в течение 1 -6 минут и выделением целевого продукта, при этом процесс окисления ведут в течение 5-30 минут при объёмном соотношение толуола и смеси карбоната натрия и воды (1-5): (1-5).

недостатком известного способа является непроизводительный расход соды и минеральной кислоты, наличие значительного количества сточных вод и коррозии оборудования, вследствие применения минеральных кислот.

наиболее близким по своей технической сущности к предложенному способу получения органических ароматических соединений воз- действием на толуол кислородом воздуха кислоты является известный

из патента российской федерации N°2139849, кл. ⁶ с 07C 63/06, 1999 г., способ получения органических ароматических соединений, включающий окисление в диффузионных условиях толуола кислородом воздуха с образованием жидкого оксидата в виде смеси неокисленного толуола с продуктами его окисления при температуре и давлении превышающими соответственно температуру парообразования и давление наружного воздуха, разделение упомянутого оксидата на возвращаемый в зону окисления толуол и продукты его окисления.

недостатком указанного выше способа является небольшая удель- ная производительность, использование в качестве катализаторов металлов переменной валентности (марганец, кобальт и др.) и низкая скорость процесса в кинетической области.

рас кр ы ти е и з о б р ете н и я

задачей изобретения является повышение удельной производи- тельности оборудования, упрощения технологических процессов, непрерывность их ведения, и снижение стоимости получения органических ароматических соединений..

поставленные задачи достигаются тем, что в способе получения органических ароматических соединений, включающий окисление в диф- фузионных условиях толуола кислородом воздуха с образованием жидкого оксидата в виде смеси неокисленного толуола с продуктами его окисления при температуре и давлении превышающими соответственно температуру парообразования и давление наружного воздуха, разделение упомянутого оксидата на возвращаемый в зону окисления толуол и про-

дукты его окисления, окисление толуола кислородом воздуха производят в полости реактора, предварительно заполненной под давлением в 1 ,9 - 2,75Mпa и нагретыми до температуры 180 - 220 ⁰ C толуолом, нейтральной газовой средой и стоп-реагентом виде уксусного ангидрида, в процессе непрерывной подачи в реактор с постоянной скоростью воздуха, добавочных масс толуола и стоп-реагента виде уксусного ангидрида в соотношение (0,5 - 0,8) : (2,75 - 3,25) : (0,9 - 1 ,1) г/моль, совмещенной со сбросом и отбором из полости реактора в промежуточную ёмкость и вертикальную разделительную колонку соответственно паро - газовой смеси и оксидата, причем выделяемый из оксидата в упомянутой колонке толуол возвращают в полость реактора, а отбираемые из нижней и верхней частей упомянутой колонки смеси тяжелых и легких продуктов окисления толуола подвергают соответственно дистиляции и ректификации, при этом ректификацию смеси легких продуктов окисле- ния толуола, состоящей из азеотропа уксусной кислоты с толуолом, уксусного ангидрида, бензальдегида и ацетат бензилового спирта осуществляют ступенчато, на первой ступени из которых при нормальном давлении и температуре 104 ⁰ C выделяют азеотроп толуола с уксусной кислотой, на второй ступени при нормальном давление и температуре 139 ⁰ C - уксусный ангидрид и на третьей ступени в вакууме с разряжением 0,065 - 0,015 мпа и температуре 100 - 150 ⁰ C - бензальдегид.

кроме того в способе получения органических ароматических соединений окисление толуола кислородом воздуха может быть осуществле-

но при непрерывном перемешивание или барботировании подаваемым полость реактора воздухом, находящихся в последнем реагентов.

сущность изобретения заключается в следующем. заполняющие полость реактора под давлением 0,9 - 2,75Mпa толуолом, нейтральной газовой средой и стоп-реагентом виде уксусного ангидрида нагревают без доступа в реактор кислорода воздуха до 180 - 220° с. затем осуществляют в диффузионных условиях окисление толуола в процессе одновременной непрерывной подачи с постоянной скоростью в полость реактора воздуха, добавочных масс толуола и стоп-реагента виде уксусного ангидрида в соотношение (0,5 - 0,8) : (2,75 - 3,25) : (0,9 - 1,1) г/моль. процесс подачи с постоянной скоростью в полость реактора указанных реагентов сочетают с одновременным осуществлением сброса и отбором из полости реактора соответственно пара - газовой смеси и жидкого оксида- та, состоящего из смеси не окисленного толуола, тяжелых и легких про- дуктов его окисления, в вертикальную разделительной колонку. после разделения оксидата в последней, толуол возвращают в полость основного реактора для его окисления, а отбираемые из нижней и верхней частей упомянутой колонки смеси тяжелых и легких продуктов окисления толуола подвергают соответственно дистилляции и ректификации. ректи- фикацию смеси легких продуктов окисления толуола, состоящей из азео- тропа уксусной кислоты с толуолом, уксусного ангидрида, бензальдегида и ацетата бензилового спирта осуществляют ступенчато. на первой ступени ректификации выделяют при нормальном давлении и температуре 104 ⁰ C азеотроп толуола с уксусной кислотой. на второй ступени ректи-

фикации при нормальном давление и температуре 139°C выделяют из смеси оставшихся компонентов уксусный ангидрид. на третьей ступени ректификации оставшуюся двухкомпонентную смесь из бензальдегида и ацетата бензилового спирта подвергают вакуумированию с разряжением 0,065 - 0,015 мпа и нагреву до температуры 100 - 150 ⁰ C для отделения бензальдегида от ацетата бензилового спирта.

л уч ш и й ва р иа н т о с ущ е ст вл е н и я и зо б р ете н и я конкретные примеры осуществления изобретения:

пример 1. предварительно нагретый до 195° с и содержащий под давлением газообразный азот реактор, перед проведением в нем реакции окисления толуола кислородом воздуха в диффузионных условиях, заполняют под давлением 1 ,95Mпa толуолом и стоп-реагентом виде уксусного ангидрида. затем в полость реактора непрерывно подают с постоянной скоростью воздух и добавочные массы толуола и стоп-реагента в виде уксусного ангидрида в соотношение 0,6 : 2,8 : 0,95 г/моль. одновременно с подачей в реактор воздуха и добавочных масс толуола и стоп-реагента виде уксусного ангидрида осуществляют непрерывно сброс из этого реактора образующейся паро - газовой смеси в промежуточную ёмкость, т.к.oкиcлeниe толуола идет с выделением тепла, и отбор оксидата. отбираемый из полости реактора оксидат по трубопроводу поступает в центральную часть вертикальной разделительной колонки. затем выделяемый из оксидата в упомянутой колонке толуол возвращают в полость реактора, а отбираемые из нижней и верхней частей упомянутой

колонки смеси тяжелых и легких продуктов окисления толуола подвергают соответственно дистилляции и ректификации. ректификацию смеси легких продуктов окисления толуола, состоящей из азеотропа уксусной кислоты с толуолом, уксусного ангидрида, бензальдегида и ацетата бензи- лового спирта осуществляют ступенчато. ректификацию смеси легких продуктов окисления толуола, состоящей из азеотропа уксусной кислоты с толуолом, уксусного ангидрида, бензальдегида и ацетата бензилового спирта осуществляют ступенчато. на первой ступени ректификации выделяют при нормальном давлении и температуре 104 ⁰ C азеотроп толуола с ук- сусной кислотой. на второй ступени ректификации при нормальном давление и температуре 139°C выделяют из смеси оставшихся компонентов уксусный ангидрид. на третьей ступени ректификации оставшуюся двух- компонентную смесь из бензальдегида и ацетата бензилового спирта подвергают вакуумированию с разряжением 0,07 мпа и нагреву до темпера- туры 11O ⁰ C для отделения бензальдегида от ацетата бензилового спирта.

пример 2.

предварительно нагретый до 210° с и содержащий под давлением газообразный азот реактор, перед проведением в нем реакции окис- ления толуола кислородом воздуха в диффузионных условиях, заполняют под давлением 2,85Mпa толуолом и стоп-реагентом виде уксусного ангидрида. затем в полость реактора непрерывно подают с постоянной скоростью воздух и добавочные массы толуола и стоп-реагента в виде уксусного ангидрида в соотношение 0,7 : 3,1 : 1,05 г/моль. одно-

временно с подачей в реактор воздуха и добавочных масс толуола и стоп-реагента виде уксусного ангидрида осуществляют непрерывно сброс из реактора образующейся паро - газовой смеси в промежуточную ёмкость, т.к.окисление толуола идет с выделением тепла, и отбор оксида- та. отбираемый из полости реактора оксидат по трубопроводу поступает в центральную часть вертикальной разделительной колонки. затем выделяемый из оксидата в упомянутой колонке толуол возвращают в полость реактора, а отбираемые из нижней и верхней частей упомянутой колонки смеси тяжелых и легких продуктов окисления толуола под- вергают соответственно дистилляции и ректификации. ректификацию смеси легких продуктов окисления толуола, состоящей из азеотропа уксусной кислоты с толуолом, уксусного ангидрида, бензилдегида и ацетат бензил- ного спирта осуществляют ступенчато. ректификацию смеси легких продуктов окисления толуола, состоящей из азеотропа уксусной кислоты с толуолом, уксусного ангидрида, бензальдегида и ацетата бензил ного спирта осуществляют ступенчато. на первой ступени ректификации выделяют при нормальном давлении и температуре 104 ⁰ C азеотроп толуола с уксусной кислотой. на второй ступени ректификации при нормальном давление и температуре 139 ⁰ C выделяют из смеси оставшихся ком- понентов уксусный ангидрид. на третьей ступени ректификации оставшуюся двухкомпонентную смесь из бензальдегида и ацетата бензилового спирта подвергают вакуумированию с разряжением 0,07 мпа и нагреву до температуры 11O ⁰ C для отделения бензальдегида от ацетата бензилового спирта.

п ромышленная применимость технический эффект от использования заявленного способа получения органических ароматических соединений заключается в экологически чистой и безотходной технологии производства из толуола органи- ческих ароматических соединений высокой чистоты без использования каких либо катализаторов, обеспечение замкнутого цикла производства, отсутствие содержащих минеральные кислоты сточных кислых вод, и исключение вследствие этого коррозии используемого оборудования