Способ получения п-толунитрила

НАЦИОНАЛЬНОЕ ПАТЕНТНОЕ ВЕДОМСТВО ПРИ КАБИНЕТЕ МИНИСТРОВ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН(73) Институт химических наук НАН РКусовершенствованному способу получения п-толунитрила, который является исходным веществом для синтеза ароматических производных триазина, применяемых дляполучения термостойких полимеров иводяного пара,и смешанного окисного ванадийтитанового катализатора состава У 2 О 5 Т 1 О 210,5 при подаче 25 г п-ксилола на л катализатора в час, молярном соотношении компонентов п-ксилол О 21 ТН 3 Н 2 О 1(25-3 О)(68)(3 0-40) и температуре 360-375 С.Получают до 55 п-толунитрила (1), Известен также способ получения птолунитрила окислением п-ксилола в присутствии аммиака и смешанного окисного катализатораО 07 кремния при соотношении компонентов пксилолО 211 Н 3 Н 2 О 1 152 10, времени контакта 3,0 сек и температуре 420 С,получают 51,8 п толунитрила (2). При увеличении времениНедостатком вышеуказанных способов является невысокий выход Целевого продукта,использование сложного многокомпонентного катализатора.Наиболее близким техническим решением данной задачи является способ получения птолунитрила окислением п-ксилолакислородсодержащим газом в присутствии аммиака, водяного пара,и катализатора состоящего из 1,3 Ь 2 О 3 и 8,1 У 2 О 5.При пропускании над катализатором смеси из 2,5 пксилола,82,5 02 , 14,0 ЫНЗ и 1,3 Н 2 О,разбавленной азотом, при температуре 454 С получают 38,0 п-толунитрила (3), Недостатком указанного способа является низкий выход п-толунитрила.Целью изобретения является увеличение выхода Целевого продукта.Поставленная цель достигается предложенным способом получения п толунитрила ОКИСЛВНИВМ п-ксилолааммиака и окисного ванадий-сурьмусодержащего катализатора,дополнительно содержащего трехокись вольфрама, следующего состава ,в моляхУ 2 О 5 Ь 2 О 577 Оз 1 1-24-10 при температуре 3 90-410 С И молярном соотношении п-ксилолкислород аммиак, равном 1(40-65)(1015), Отличительной особенностью предложенного способа является то, что в качестве окисного ванадий-сурьмусодержащего катализатора используют катализатор, дополнительно содержащий трехокись вольфрама следующего состава, в молях У 2 О 5 Ь 2 О 57/О 31(1-2)(4-10) и процесс ведут при температуре 390-410 С и молярном соотношении пксилолкислородаммиак, равном 1(4 О-65)(1 О 15). Более подробно способ осуществляют следующим образом п-ксилол в смеси с воздухом и аммиаком пропускают через слой катализатора при температуре 3 90-410 С. Непрореагировавший п-ксилол и продукты реакции улавливают в скрубберах,орошаемых ацетоном. Раствор охлаждают до 15-20 С и отфильтровывают затвердевший п-толунитрил.Предложенный способ позволяет увеличить выход целевого продукта до 74,8-78,0 против 38 в известном способе.Сущность изобретения иллюстрируется следующими примерами.Смесь пятиокиси ванадия (60,6 г), пятиокиси сурьмы (107,8 г) и трехокиси вольфрама (309,2 г) перемешивают в шаровой мельнице в течение 2 часов, прессуют таблетки и спекают их в муфельной печи при температуре 720 С в течение 3 часов в токе воздуха. Полученный катализатор с молярным соотношением окислов У 2 О 5 Ь 2 О 57/О 31 1 4 дробят, отбирают фракцию размером 3-5 мм и загружают в реактор в количестве 0,10 л.Смесь п-ксилола, воздуха и аммиака в соотношении 165 10 (мол.) пропускают через слой катализатора при температуре 410 С. За 10 часов подают 78 г п-ксилола и получают 67,2 г птолунитрила, что составляет 78,0 от теоритически возможного в расчете на поданный п-ксилол. Селективность образования п толунитрила составляет 82,8. Полученный п 1853Катализатор с молярным соотношением окислов У 2 О 5 Ь 2 О 57/О 3118 готовят из 30,3 г пятиокиси ванадия, 53,9 г пятиокиси сурьмы и 309,2 г трехокиси вольфрама по способу,описанному в примере 1. Загружают в реактор 0,1 л катализатора и пропускают над ним смесь пксилола, воздуха и аммиака в молярном соотношении п-ксилол О 21 ТН 31 250215 при температуре 400 С. Скорость подачи п-ксилола 78 г, воздуха 4900 л и аммиака 244,5 л на литр катализатора в час. За 10 часов подают 78 г пксилола к получают 64,4 г п-толунитрила, что составляет 74,8 от теории в расчете на поданный пара-ксилол. Селективность образования птолунитрила 84,6.Катализатор с молярным соотношением окислов У 2 О 5 Ь 2 О 577 Оз 1 2 10 готовят из 30,3 г пятиокиси ванадия, 107,8 г пятиокиси сурьмы и 386,5 г трехокиси вольфрама по спососу,описанному в примере 1. Смесь п-ксилола, воздуха и аммиака в молярном соотношении 14012 пропускают через катализатор при температуре 390 С Скорость подачи п-ксилола 30 г, воздуха 3260 л и аммиака 175 л на литр катализатора в час. За 10 часов получают 67,5 г в-толунитрила,что составляет 76,5 от теории в расчете наСпособ получения п-толунитрила окислением п-ксилола кислородсодержащим газом при повышенной температуре в присутствии аммиака и окисного ванадий-сурьмусодержащего катализатора, отличающийся тем, что, с целью увеличения выхода целевого продукта, в качестве окисного ванадия-сурьмусодержащегокатализатора ИСПОЛЬЗУЮТ катализатор, дополнительно содержащий трехокись вольфрама, следующего состава, в молях У 2 О 5 Ь 2 О 577 О 31 (1-2) (4-10), и процесс ведут 390 С иВерстка МП КРИЦ, исполнитель ТВ.Медведева Ответственный за выпуск Э.З. Фаизова