CS252797B1 - Catalyst for acrylic acid esterification - Google Patents

Catalyst for acrylic acid esterification Download PDF

Info

Publication number
CS252797B1
CS252797B1 CS861138A CS113886A CS252797B1 CS 252797 B1 CS252797 B1 CS 252797B1 CS 861138 A CS861138 A CS 861138A CS 113886 A CS113886 A CS 113886A CS 252797 B1 CS252797 B1 CS 252797B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
ion exchange
acrylic acid
catalyst
esterification
service life
Prior art date
Application number
CS861138A
Other languages
Czech (cs)
Other versions
CS113886A1 (en
Inventor
Alexandr Martinec
Werner Havlicek
Karel Setinek
Karel Jarabek
Vaclav Musil
Josef Srejber
Original Assignee
Alexandr Martinec
Werner Havlicek
Karel Setinek
Karel Jarabek
Vaclav Musil
Josef Srejber
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Alexandr Martinec, Werner Havlicek, Karel Setinek, Karel Jarabek, Vaclav Musil, Josef Srejber filed Critical Alexandr Martinec
Priority to CS861138A priority Critical patent/CS252797B1/en
Publication of CS113886A1 publication Critical patent/CS113886A1/en
Publication of CS252797B1 publication Critical patent/CS252797B1/en

Links

Landscapes

  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Abstract

Řešení se týká zvýšení životnosti ionexového katalyzátoru pro esterifikaci kyseliny akrylové nebo transesterifikaci akrylových esterů v kapalném prostředí. Zvýšené životnosti je dosaženo botnavostí ionexu v reakčním prostředí na 2,4-násobek oproti suchému stavu. S tím souvisí dosažení dobré prostupnosti polymerního skeletu ionexového katalyzátoru a tím zvýšená odolnost proti zanášení skeletu produkty polymerace akrylových sloučenin.The solution concerns increasing the service life of an ion exchange catalyst for the esterification of acrylic acid or transesterification of acrylic esters in a liquid medium. The increased service life is achieved by swelling the ion exchange in the reaction medium to 2.4 times compared to the dry state. This is related to achieving good permeability of the polymer skeleton of the ion exchange catalyst and thus increased resistance to fouling of the skeleton by products of polymerization of acrylic compounds.

Description

Vynález se týká použití speciálního ionexového katalyzátoru, vyrobeného v souladu s čs. AO 214 091, ke katalýze esterifikace kyseliny akrylové nebo transesterifikace esterů kyseliny akrylové v kapalném prostředí.The invention relates to the use of a special ion exchange catalyst, produced in accordance with Czech Patent Application No. AO 214 091, for catalyzing the esterification of acrylic acid or the transesterification of acrylic acid esters in a liquid medium.

V chemickém průmyslu se ve vzrůstající míře ve funkci hetero genních katalyzátorů začínají uplatňovat kyselé organické iontomě niče0 Katalýzují reakce jako alkoxylace, hydratace, dehydratace nebo esterifikace® Speciálním případem použití ionexových kataly zátorů je esterifikace kyseliny akrylové. Funkce katalyzátoru je zde ohrožena možností zanášení částic ionexu polymery, tvořícími se vždy v určité míře z výchozí kyseliny akrylové i z produkova ných esterů® Při použití ionexových katalyzátorů v kapalném pro středí reakce neprobíhá jen na stěnách pórů nebo na geometrickém povrchu částic ionexu, ale v převážné míře probíhá uvnitř polymer ní hmoty ionexů. Usazování akrylových polymerů ve skeletu polymer níhmoty ionexu snižuje její prostupnost, tím·zpomaluje transport reaktantů k funkčním skupinám ionexu a důsledkem je postupné snižování aktivity ionexového katalyzátoru. Vzhledem k tomu, že vý měna dezaktivovaného katalyzátoru u velkotonážních jednotek způ sobuje velké výpadky ve výrobě, je důležitou vlastností ionexu co nejvyšší odolnost vůči zanášení polymery a tedy co nejvyšší životnost v katalytickém procesu® Poměrně dobré životnosti dosa huje např® katalyzátor japonské firmy Mitsubishi Petrochemical, nasazený ve výrobně akrylových esterů v &SSR. V reaktoru, zpra covávajícím v esterifikační jednotce vratné proudy je nutná výměna katalyzátoru až po ca 5000 hodinách provozu® Rovněž ionex KASTEL· - C - 351 italské firmy Montedison udržuje při esterifi kaci kyseliny akrylové etanolem po dlouhou dobu ustálenou akti vitu. Přesto je žádoucí dále zvýšit odolnost ionexů pro ti zaná 2S2 797 ěemí a tím prodloužit dobu jejich použitelnosti v katalytickém reaktoru.In the chemical industry, acidic organic ion exchangers are increasingly being used as heterogeneous catalysts . They catalyze reactions such as alkoxylation, hydration, dehydration or esterification. A special case of using ion exchange catalysts is the esterification of acrylic acid. The function of the catalyst is threatened here by the possibility of clogging of the ion exchange particles with polymers, which are always formed to a certain extent from the starting acrylic acid and the produced esters. When using ion exchange catalysts in a liquid medium, the reaction does not take place only on the pore walls or on the geometric surface of the ion exchange particles, but mainly takes place inside the polymer mass of the ion exchange. The deposition of acrylic polymers in the polymer skeleton of the ion exchange mass reduces its permeability, thereby slowing down the transport of reactants to the functional groups of the ion exchange, and the result is a gradual decrease in the activity of the ion exchange catalyst. Since the replacement of deactivated catalyst in large-tonnage units causes major production outages, an important property of the ion exchange is the highest possible resistance to polymer fouling and therefore the highest possible service life in the catalytic process. For example, the catalyst from the Japanese company Mitsubishi Petrochemical, used in the acrylic ester production plant in the &SSR, achieves a relatively good service life. In a reactor that processes return streams in the esterification unit, the catalyst needs to be replaced after about 5000 hours of operation. The KASTEL - C - 351 ion exchange from the Italian company Montedison also maintains stable activity for a long time during the esterification of acrylic acid with ethanol. Nevertheless, it is desirable to further increase the resistance of ion exchange to fouling by 2S2 797 soils and thus extend their service life in the catalytic reactor.

Zvýšení odolnosti ionexového katalyzátoru proti zanášení po lymery a tím zvýšení jeho životnosti při katalytické esterifikaci kyseliny akrylové nebo transesterifikaci esterů kyseliny akrylové řeší tento vynález. Využívá při tom skutečnosti, že styrendivinyl benzenový sulfonový katex, vyrobený podle čs. AO 214 091 má hete rogenní strukturu polymerní' hmoty. V Částici ionexu se vyskytují' oblasti málo zesítěné divinylbenzenem a tedy dobře prostupné pro reaktanty. Vedle toho se zde vyskytují oblasti více zesítěné hmoty, které dávají částici potřebnou mechanickou pevnost. Z hlediska použití ve smyslu vynálezu je nejdůležitější nové zjištění, že ve srovnání s dříve uvedenými zahraničními ionexy má ionex. podle AO 214 091 vyšší botnavost v reakčním prostředí, tj. ve směsi ky seliny akrylové, alkoholu, vody a příslušného esteru. Tím je za jištěno větší rozevření polymerního skeletu ionexu a tedy lepší prostupnost pro reakční složky s příznivým účinkem na životnost ionexu v katalytickém procesu. Zvýšená botnavost ionexu nijak neohrožuje provoz reaktoru, neboí reaktor je plněn ionexem zbotna lým vodou (maximální objem) a přechodem na reakční smČ3 dojde ke smrštění katalytického lože, ovšem v menší míře, než je tomu u výše uvedených zahraničních ionexů. Tabulka I uvádí porovnání botnavosti zahraničních ionexů, deklarovaných pro esterifikaci kyseliny akrylové a ionexu, navrženého ve smyslu vynálezu.The present invention solves the problem of increasing the resistance of an ion exchange catalyst to polymer fouling and thus increasing its service life during the catalytic esterification of acrylic acid or transesterification of acrylic acid esters. It uses the fact that the styrene divinyl benzene sulfone cation exchange resin, produced according to Czechoslovak Patent No. AO 214 091, has a heterogeneous structure of the polymer mass. In the ion exchange resin particle, there are areas with little cross-linking by divinylbenzene and therefore well permeable to reactants. In addition, there are areas with more cross-linked mass, which give the particle the necessary mechanical strength. From the point of view of use in the sense of the invention, the most important new finding is that, in comparison with the previously mentioned foreign ion exchanges, the ion exchange resin according to AO 214 091 has a higher swelling capacity in the reaction medium, i.e. in a mixture of acrylic acid, alcohol, water and the corresponding ester. This ensures greater opening of the polymer skeleton of the ion exchange resin and thus better permeability for the reactants with a positive effect on the service life of the ion exchange resin in the catalytic process. The increased swelling of the ion exchange resin does not endanger the operation of the reactor, because the reactor is filled with the ion exchange resin swollen with water (maximum volume) and the transition to the reaction mixture will cause the catalytic bed to shrink, but to a lesser extent than with the above-mentioned foreign ion exchange resins. Table I shows a comparison of the swelling of foreign ion exchange resins declared for the esterification of acrylic acid and the ion exchange resin designed in accordance with the invention.

Tabulka I - Botnavost ionexů, vyjádřená jako poměr :Table I - Swelling of ion exchangers, expressed as a ratio:

(objem zbotnalého ionexu/objem suchého ionexu)(volume of swollen ionex/volume of dry ionex)

Ionex (země výrobce) Ionex (manufacturer country) Botnavost v reakční směsi Swelling in the reaction mixture Botnavost ve vodě Swelling in water ionex dle A0-214091 (ČSSR) ionex according to A0-214091 (Czechoslovakia) 2,4 2.4 2,8 2.8 DIAI0N-PK-216 (Japonsko) DIAI0N-PK-216 (Japan) 2,0 2.0 2,5 2.5 KASTEL- C- 3 51 (Itálie) KASTEL- C- 3 51 (Italy) 1,9 1.9 2,4 2.4

Pro potvrzení vhodnosti ionexu podle AO 214 091 k esterifikaciTo confirm the suitability of ion exchange resin according to AO 214 091 for esterification

- 3 I- 3 I

252 797 kyseliny akrylové byly jednotlivé ionexy ještě porovnány katalytickým testem za stejných podmínek. Testovací reakcí byla este rifikace kyseliny akrylové etanolem. Ionexový katalyzátor byl uložen v integrálním průtokovém reaktoru. Test probíhal vždy 500 provozních hodin. Výsledky, soustředěné v tabulce II ukazují, že z hlediska aktivity a selektivity je ionexový katalyzátor, navržený k použití dle vynálezu srovnatelný se zahraničními katalyzátory.252 797 acrylic acid, the individual ion exchange catalysts were also compared by catalytic test under the same conditions. The test reaction was the esterification of acrylic acid with ethanol. The ion exchange catalyst was stored in an integral flow reactor. The test was carried out for 500 operating hours. The results, summarized in Table II, show that in terms of activity and selectivity, the ion exchange catalyst designed for use according to the invention is comparable to foreign catalysts.

Doposud byl ionex, vyrobený podle AO 214 091 používán ke ka talyze kondenzační reakce acetonu s fenolem za tvorby dianu. Použití ke katalýze esterifikace kyseliny akrylové je vhodné ve vý robnách akrylových esterů.So far, the ion exchange resin produced according to AO 214 091 has been used to catalyze the condensation reaction of acetone with phenol to form diane. Its use for catalyzing the esterification of acrylic acid is suitable in acrylic ester production plants.

Tabulka II - Porovnání katalytických vlastností ionexů při esterifikaci kyseliny akrylové etanolemTable II - Comparison of catalytic properties of ion exchange resins in the esterification of acrylic acid with ethanol

Ionex (země výrobce) Ionex (manufacturer country) Koncentrace na výstupu z ^haa) Concentration at the outlet of ^haa) etylakrylátu reaktoru ethyl acrylate reactor Selektivita reakce (%) Reaction selectivity (%) ionex dle AO 214 091 (ČSSR) ionex according to AO 214 091 (Czechoslovakia) 38,1 38.1 98,3 98.3 DIAIOK - PK - 216 (Japonsko) DIAIOK - PK - 216 (Japan) 38,5 38.5 97,9 97.9 KASTEL - C - 351 (Itálie) KASTEL - C - 351 (Italy) 38,9 38.9 98,0 98.0

PŘEDMĚT VYNÁLEZUSUBJECT OF THE INVENTION

Claims (1)

Použití styrendivinylbenzenového sulfonového katexu s hatě rogenní strukturou polymerní hmoty a zvýšenou botnavostí v reak Sní směsi jako katalyzátoru se zvýšenou životností, vhodného ke katalýze esterifikace kyseliny akrylové nebo transesterifikace esterů kyseliny akrylové v kapalném prostředí·Use of a styrendivinylbenzene sulfonic cation exchanger with a rather homogeneous polymeric structure and increased swellability in the reaction.
CS861138A 1986-02-19 1986-02-19 Catalyst for acrylic acid esterification CS252797B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS861138A CS252797B1 (en) 1986-02-19 1986-02-19 Catalyst for acrylic acid esterification

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS861138A CS252797B1 (en) 1986-02-19 1986-02-19 Catalyst for acrylic acid esterification

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CS113886A1 CS113886A1 (en) 1987-02-12
CS252797B1 true CS252797B1 (en) 1987-10-15

Family

ID=5344972

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS861138A CS252797B1 (en) 1986-02-19 1986-02-19 Catalyst for acrylic acid esterification

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS252797B1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
CS113886A1 (en) 1987-02-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5302774A (en) Process for the production of bisphenols
CN1038395C (en) Ion exchange resin catalyzer for synthesising bisphenol and preparation thereof
Santacesaria et al. Catalytic alkylation of phenol with methanol: factors influencing activities and selectivities: I. Effect of different acid sites evaluated by studying the behaviour of the catalysts: γ-alumina, nafion-H, silica-alumina and phosphoric acid
CN111957346B (en) Etherification catalyst for preparing methyl tertiary butyl ether from methanol-tertiary butyl alcohol and preparation method thereof
CN1325458C (en) Metal doped sulfunated ion exchange resin catalyst
KR20090115735A (en) Carbonaceous material containing sulfonic acid group
CN102909077B (en) Metal-modified cation exchange resin catalyst, preparation method and application thereof
US3172916A (en) Bisphenol axpreparation u using ion ex- change resin containing mercapto and sulfonic acid groups
JP3148224B2 (en) Molded article made of macropore ion exchange resin and use of the molded article
US5780688A (en) Supported-catalyst and use of same
CN118834119A (en) Method for synthesizing bisphenol compound by catalysis of supported ionic liquid
US3153001A (en) Cationic exchanging polymeric resin
KR20140109436A (en) Process for preparing a strong acid catalyst
CS252797B1 (en) Catalyst for acrylic acid esterification
US6723881B1 (en) Method for conditioning ion exchangers
CN102344347A (en) Method for preparing a ketone
JP7677008B2 (en) Catalyst for producing 5-hydroxymethylfurfural and method for producing 5-hydroxymethylfurfural
CN105457610A (en) Preparation for glycol dealdehyding adsorbing agent
CN102698801A (en) Resin catalyst applied to preparation of phenol through decomposition of cumene hydroperoxide (CHP) and preparation method for resin catalyst
Masaki et al. Unprecedented polymer-supported π-acid: Synthesis and its application as a promoter to the monothioacetalization of acetals
CN104001541B (en) For the preparation method of olefin hydration reaction nano-pore fluoride resin acidic catalyst
CN1290806C (en) Methods, systems and catalysts for use in aromatic alkylation reactions
CN114210370B (en) Preparation method of catalyst microsphere for ethyl acetate preparation
CN112279751B (en) Method for synthesizing bisphenol compound by using solid acid as catalyst
US4052475A (en) Toluene disproportionation process using a supported perfluorinated polymer catalyst