Экологически безопасные условия получения изомасляной кислоты

А. Р. Маскова, Э. Н. Абдрахманова, Г. К. Аминова, Г. Г. Ягафарова, Е. А. Буйлова, А. К. Мазитова

Аннотация


Изомасляная кислота (ИМК) используется в качестве экстрагента щелочноземельных элементов, при производстве консервирующих средств и сиккативов. Перспективным направлением использования ИМК является производство на её основе высших изомерных монокарбоновых кислот. Ограниченное применение изомасляной кислоты в органическом синтезе в настоящее время связано с её высокой стоимостью. Изомасляную кислоту, как и все низшие монокарбоновые кислоты, в основном получают окислением соответствующего альдегида. Однако известные методы характеризуются низким выходом целевой кислоты и не высокой конверсией альдегида. Для достижения высоких выходов ИМК без накопления надкислот, в настоящей работе исследованы влияния интенсивности потока окисляющего газа, температуры, продолжительности окисления на содержание надкислот, выход ИМК и на конверсию ИМА. Исследования показали, что в присутствии кислорода ИМА реагирует значительно быстрее – через час конверсия составляет 86 %, в то время как при окислении воздухом – 60 %. Но при окислении кислородом скорость образования надкислот значительно выше и составляет 4,3 % от массы послереакционной смеси. Также нами исследованы экологически безопасные условия проведения жидкофазного окисления изомасляного альдегида в изомасляную кислоту. Разработана каталитическая смесь, предотвращающая накопление взрывоопасных надкислот в реакционной смеси. Лучшие результаты получены при использовании подобранной каталитической системы, состоящей из ацетата кобальта, ацетата марганца и бромида кобальта, взятых в соотношении 1:0,5:0,1. В этом случае конверсия ИМА через один час достигает 94 %, а содержание надкислот в реакционной смеси не превышает 1,2 масс. %. Предложен способ утилизации изомасляного альдегида из отходящих газов хемосорбцией полипропиленполиаминами. Полученные основания Шиффа предложены в качестве добавки к активной основе ингибиторов коррозии.


Ключевые слова


corrosion inhibitor;isobutyraldehyde;isobutyric acid;liquid phase oxidation;off-gases;peracid;polypropylene polyammine;Schiff bases;абгазы;жидкофазное окисление;изомасляная кислота;изомасляный альдегид;ингибитор коррозии;надкислота;основания Шиффа;полипропиленполиамины

Полный текст:

PDF

Литература


1. Промышленные схемы оксосинтеза / Высоцкий М.П. [и др.]. Л.: ВНИИНефтехим, 1977. 80 с.

2. Получение изомасляной кислоты жидкофазным окислением изомасляного альдегида в реакторе колонного типа с насадкой Панченкова /Аминова Г.К. [и др.] // Башкирский химический журнал. 2011. №3. С.160-164.

3. Лебедев Н.Н. Химия и технология основного органического и нефтехимического синтеза. М.: Химия, 1982. 608 с.

4. Промежуточные соединения и механизмы гетерогенных каталитических реакций. Окислительные реакции с участием молекулярного кислорода и серы / Крылов О.В. [и др.] // Успехи химии. 1995. Т. 64. С. 177-197.

5. Механизм окисления альдегидов в кислоты на Мо-содержащих катализаторах Марголис Л.Я. [и др.] / Всесоюзн. конф. по механизмам каталитич. реакций. М., 1978. С. 316-325.

6. Ингибиторы коррозии для нефтедобычи: анализ российского рынка. Маркетинговые исследования. Академия Конъюнктуры Промышленных Рынков, 2010. 75 с.

7. Ингибиторы коррозии металлов / Вигдорович В.И. [и др.]. Тамбов: Изд-во Першина Р.В, 2010. 223 с.

8. Каталитическое жидкофазное окисление изомасляного альдегида в изомасляную кислоту / Абдрахманова Э.Н. [и др.] // Промышленное производство и использование эластомеров. 2011. № 4. С. 41-43.

9. Способ получения ингибиторов коррозии: пат. 2394941 Рос. Федерация. № 2008152528/02; заявл. 29.12.2008; опубл. 20.07.2010.

10. Способ получения ингибиторов коррозии: пат. 2394817 Рос. Федерация. № 2008152527/04; заявл. 29.12.2008; опубл. 20.07.2010.




DOI: http://dx.doi.org/10.17122/ogbus-2013-6-538-551

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.