[go: up one dir, main page]

CZ287873B6 - Process for preparing aromatic amines by hydrogenation in gaseous phase and a catalyst for making the same - Google Patents

Process for preparing aromatic amines by hydrogenation in gaseous phase and a catalyst for making the same Download PDF

Info

Publication number
CZ287873B6
CZ287873B6 CZ19961740A CZ174096A CZ287873B6 CZ 287873 B6 CZ287873 B6 CZ 287873B6 CZ 19961740 A CZ19961740 A CZ 19961740A CZ 174096 A CZ174096 A CZ 174096A CZ 287873 B6 CZ287873 B6 CZ 287873B6
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
catalyst
palladium
hydrogen
weight
graphite
Prior art date
Application number
CZ19961740A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ174096A3 (en
Inventor
Reinhard Dr Langer
Hans Josef Dr Buysch
Ursula Dr Pentling
Original Assignee
Bayer Ag
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 Bayer Ag filed Critical Bayer Ag
Publication of CZ174096A3 publication Critical patent/CZ174096A3/cs
Publication of CZ287873B6 publication Critical patent/CZ287873B6/cs

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C209/00Preparation of compounds containing amino groups bound to a carbon skeleton
    • C07C209/30Preparation of compounds containing amino groups bound to a carbon skeleton by reduction of nitrogen-to-oxygen or nitrogen-to-nitrogen bonds
    • C07C209/32Preparation of compounds containing amino groups bound to a carbon skeleton by reduction of nitrogen-to-oxygen or nitrogen-to-nitrogen bonds by reduction of nitro groups
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C209/00Preparation of compounds containing amino groups bound to a carbon skeleton
    • C07C209/30Preparation of compounds containing amino groups bound to a carbon skeleton by reduction of nitrogen-to-oxygen or nitrogen-to-nitrogen bonds
    • C07C209/32Preparation of compounds containing amino groups bound to a carbon skeleton by reduction of nitrogen-to-oxygen or nitrogen-to-nitrogen bonds by reduction of nitro groups
    • C07C209/36Preparation of compounds containing amino groups bound to a carbon skeleton by reduction of nitrogen-to-oxygen or nitrogen-to-nitrogen bonds by reduction of nitro groups by reduction of nitro groups bound to carbon atoms of six-membered aromatic rings in presence of hydrogen-containing gases and a catalyst
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/38Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
    • B01J23/54Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
    • B01J23/56Platinum group metals
    • B01J23/62Platinum group metals with gallium, indium, thallium, germanium, tin or lead
    • B01J23/622Platinum group metals with gallium, indium, thallium, germanium, tin or lead with germanium, tin or lead
    • B01J23/628Platinum group metals with gallium, indium, thallium, germanium, tin or lead with germanium, tin or lead with lead

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Description

Způsob výroby aromatických aminů hydrogenací v plynné fázi a katalyzátor pro provádění tohoto způsobu
Oblast techniky
Vynález se týká nového zlepšeného způsobu výroby aminů katalytickou hydrogenací nitroaromátů v plynné fázi, jakož i nového katalyzátoru, vhodného pro tuto výrobu.
Dosavadní stav techniky
Aniliny jsou pro odborníky známé jako cenné meziprodukty, například pro výrobu barviv, polyurethanů a produktů pro ochranu rostlin.
Pro hydrogenací nitrobenzenu a jiných nitroaromátů jsou ze stavu techniky známé různé pracovní postupy, které se provádějí na základě velké volné reakční entalpie všechny v reaktorech s integrovaným systémem pro přenos tepla: například hydrogenace v kapalné fázi na suspendovaných katalyzátorech, například za pomoci Pd-katalyzátorů, jak je popsáno v EP 476 404, nebo na fluidizovaných pevných katalyzátorech, jak je například zveřejněno v US 3 136 818, nebo hydrogenací v plynné fázi na pevně uspořádaných katalyzátorech, například na Pd-katalyzátorech na nosiči, jak je popsáno v DE-A 22 44 401, 28 49 002 a 40 390 026.
V DE-A 22 44 401 a 28 490 002 jsou popsané palladiové katalyzátory na nosičích z oxidu hlinitého, které jsou provozovány jako stacionární sypané katalyzátory v trubkách tepelného výměníku za normálního tlaku při zatížení méně než 1 g nitrobenzenu (NBz)/ml (Kat) h s nepatrným poměrem vodík-nitrobenzen. Používá se mezi 6 a 11 mol vodíku na jeden mol nitrobenzenu. Katalyzátory se musí regenerovat po době asi 1000 hodin. Způsob se provozuje v oblasti GHSV v rozmezí 600 až 900 h_l.
V DE-A 40 39 026 jsou popsané palladiové katalyzátory na grafitových nosičích, které jsou provozovány za podobných podmínek, jako palladiové katalyzátory na oxidu hlinitém. Katalyzátory vykazují při zatížení podstatně pod 1 g (NBz)/ml (Kat) h a při poměru vodíknitrobenzen 14 až 26 mol ku 1 mol neúplnou konverzi. V kondenzátu se zjistí v rozmezí 1000 až 4000 ppm nitrobenzenu, vztaženo na vytvořený anilin. Dále kolísá selektivita se zřetelem na anilin mezi 99,1 až 99,6 %. Způsob je popsán pro oblast GHSV v rozmezí asi 2000 až 3150 h1.
Jak zvýšení zatížení nitroaromáty, tak také zvýšení poměru vodík-nitroaromáty zvyšuje objemový proud přes lože katalyzátoru a snižuje tím dobu prodlení na kontaktu. Obě opatření by měla tedy vést ke zvýšení průniku nitroaromátů, to znamená k neúplné konverzi.
Všeobecnou mírou pro tento plynný proud přes katalyzátorové lože je takzvaná hodinová prostorová rychlost plynu (Gas Hourly Space Velocity) GHSV, udávaná v h1.
Již nepatrné množství nitroaromátů v anilinech vedou ale k podstatnému zabarvení jinak bezbarvých aromatických aminů a proto jsou nežádoucí. Destilační odstraňování nitroaromátů je jak přístrojově, tak také energeticky velmi nákladné.
Při všech uvedených variantách způsobu se musí veliké vznikající reakční teplo z technického reaktoru odvádět pomocí nákladného systému přenosu tepla.
Hydrogenační způsob v plynné fázi s jednoduchým adiabatickým ložem katalyzátoru je vzhledem kjednoduchému přístrojovému vybavení s reaktory bez integrovaného systému výměny tepla obzvláště hospodárný. Vysoká exotermie hydrogenace nitroskupin však klade
-1 CZ 287873 B6 obzvláštní požadavky na katalyzátor, který musí selektivně hydrogenovat v široké teplotní oblasti. Dále se při adiabatickém postupu do směsi eduktů dodatečně přimísí nosič tepla, při hydrogenací všeobecně vodík, což vede k velmi krátkým dobám prodlení, popřípadě vysokým GHSV. Proto musí být katalyzátor vedle své selektivity v širokém teplotním rozmezí také velmi aktivní, aby se dosáhlo úplné konverze nitrobenzenu také při malém zatížení nitrobenzenem.
Podstata vynálezu
Úkolem předloženého vynálezu tedy je nalezení katalyzátoru, který je možno zatížit více než známé katalyzátory, to znamená takového, který dává při vysokém GHSV úplnou konverzi a který může pracovat v jednoduchých konstrukcích reaktorů.
Dále je požadováno, aby od najetí katalyzátoru až do jeho dezaktivace bylo dosahováno průběžně vysoké selektivity, čímž se může odstranit drahé a přístrojově nákladné destilační zpracování získaného anilinového kondenzátu.
Bylo zjištěno, že je možno provádět výrobu aromatických aminů katalytickou hydrogenací nitroaromátů v plynné fázi s neočekávaně dlouhými dobami prodlení a při tom s výbornou selektivitou, když se hydrogenace provádí na katalyzátorech na bázi palladia a olova na grafitu nebo grafitickém uhlíku jako nosiči, za přítomnosti velkého přebytku vodíku, přičemž se může upustit od odvádění tepla z katalyzátorového lože pomocí přídavného systému odvodu tepla. To znamená, že stačí jednoduchá adiabatická konstrukce reaktoru, která je známá ze stavu techniky pro velkovýrobní produkce, ale která dosud nemohla být použita pro hydrogenací nitrobenzenu. Dále je možno na základě průběžně vysoké selektivity vypustit popřípadě nákladné destilační zpracování zkondenzovaného anilinu.
Předmětem předloženého vynálezu tedy je způsob výroby aromatických aminů obecného vzorce I
O), ve kterém
R'aR2 značí nezávisle n sobě vodíkový atom, methylovou skupinu nebo ethylovou skupinu, přičemž R1 může dodatečně značit aminoskupinu, hydrogenací nitroaromátů obecného vzorce II
(Π), ve kterém
R2 a R3 značí nezávisle na sobě vodíkový atom, methylovou skupinu nebo ethylovou skupinu, přičemž R3 může dodatečně značit nitroskupinu,
-2CZ 287873 B6 vodíkem na pevně uspořádaném katalyzátoru v plynné fázi, přičemž jako katalyzátor se použije palladium a olovo na grafitu nebo grafit obsahujícím koksu jako nosiči, který má povrch BET 0,2 až 10 m2/g, jehož podstata spočívá v tom, že katalyzátor má obsah palladia, vztažený na celkovou hmotnost katalyzátoru, 0,0001 až 7% hmotnostních, výhodně 0,1 až 6% hmotnostních, obzvláště výhodně 0,5 až 5 % hmotnostních a zcela obzvláště výhodně 1,5 až 4 % hmotnostní, a obsah olova 0,1 až 50 % hmotnostních, výhodně 0,2 až 30 % hmotnostních, vztaženo na obsah palladia a pro jeden ekvivalent nitroskupin se na katalyzátor přivádí 30 až 6000 ekvivalentů, výhodně 50 až 3000 ekvivalentů, obzvláště výhodně 80 až 1000 ekvivalentů a zcela obzvláště výhodně 100 až 300 ekvivalentů vodíku.
Předmětem předloženého vynálezu je dále katalyzátor s grafitem nebo grafit obsahujícím koksem jako nosičem, který má povrch BET 0,2 až 10 m7g, s impregnací naneseným obsahem palladia v rozmezí 0,001 až 7 % hmotnostních, vztaženo na celkovou hmotnost katalyzátoru a s obsahem olova 0,1 až 50 % hmotnostních, výhodně 0,2 až 30 % hmotnostních, vztaženo na obsah palladia.
Jako materiál nosiče pro výrobu katalyzátoru se použijí grafit obsahující materiály. Toto jsou grafity samotné, například elektrografit, a koksy, jako je jehličkový koks a petrolkoks. Tyto nosiče mají povrch BET v rozmezí 0,2 až 10 m2/g.
Katalyzátor se vyrobí tak, že se palladium a olovo nanese odděleně nebo společně na nosič v jednom až 50, výhodně dvou až 30, obzvláště výhodně 4 až 10 sytících krocích, mezi kterými probíhá sušení nosiče katalyzátoru v horkém proudu plynu, výhodně proudu vzduchu nebo dusíku. Mezi sycením palladiem a olovem se může provádět redukce palladia, například vodíkem.
Pro výrobu katalyzátorů podle předloženého vynálezu se může postupovat tak, že se na uvedený nosič ve formě tablet, kuliček, protlačovaného granulátu, Raschigových kroužků, Palových kroužků, vozových koleček nebo dlažební struktury o rozměrech 1 až 30 mm, nanese palladium ve formě vhodné soli. K tomu je možno využít více sytících kroků, přičemž po každém sycení se provede sušení. Sušení se provádí v proudu vzduchu při teplotě v rozmezí 30 až 140 °C, výhodně 30 až 60 °C, výhodně za normálního tlaku. Pro sycení nosiče je možno použít vodná a organická rozpouštědla, jakož i jejich směsi. Jako rozpouštědla přicházejí v úvahu například voda, amoniak, jednoduché alkoholy, aminy, ketony, estery, cyklické ethery, halogenované uhlovodíky nebo nitrily. Jako organická rozpouštědla je možno například uvést methylalkohol, ethylalkohol, propylalkohol, izopropylalkohol, methylamin, ethylamin, izopropylamin, aceton, methylethylketon, dioxan, methylenchlorid, acetonitril a srovnatelná rozpouštědla. Vhodné palladiové soli jsou například chlorid palladnatý, dusičnan palladnatý, acetylacetonát palladnatý nebo acetát palladnatý a jejich amin-komplexy. Výhodně se pracuje bez halogenů, toto se týká jak rozpouštědel, tak také použitých kovových solí.
Je možné použít organických a anorganických sloučenin olova. Vhodné organické sloučeniny olova jsou například tetraalkylolovo, výhodně tetraethylolovo. Vhodné soli olova jsou například chlorid olovnatý, dusičnan olovnatý a octan olovnatý. Výhodně se pracuje bez halogenů, toto se týká jak rozpouštědel, tak takové použitých kovových solí. Po impregnaci a závěrečném sušení je katalyzátor podle předloženého vynálezu k dispozici.
Před prvním provozním použitím se katalyzátor aktivuje tak, že se zpracuje proudem vodíku při tlaku 0,1 až 1,0 MPa při teplotě v rozmezí 250 až 450 °C, výhodně 300 až 400 °C, po dobu 1 až 50 hodin, výhodně 5 až 30 hodin.
Způsob hydrogenace podle předloženého vynálezu se provádí za tlaku 0,1 až 3,0 MPa, výhodně 0,1 až 1,5 MPa, obzvláště výhodně 0,1 až 0,7 MPa.
Směs eduktů, obsahující nitroaromát a vodík, má před katalyzátorovým ložem teplotu v rozmezí 200 až 400 °C, výhodně 230 až 370 °C a obzvláště výhodně 250 až 350 °C. Maximální teplota
-3CZ 287873 B6 katalyzátoru činí 600 °C, výhodně 550 °C, obzvláště výhodně 500 °C a zcela obzvláště výhodně 460 °C.
Katalyzátor podle předloženého vynálezu se může použít v reaktorech bez systému pro odvod 5 tepla.
Obzvláště hodné zřetele jsou podle předloženého vynálezu nepatrné doby prodlení, popřípadě velké GHSV, což dovoluje zatížení katalyzátoru 0,05 až 20 kg, výhodně 0,1 až 10 kg nitroaromátu na litr katalyzátoru za hodinu.
Způsob podle předloženého vynálezu se vyznačuje obzvláště nepřítomností takzvané najížděcí fáze katalyzátoru a poskytuje od začátku selektivitu nad 99,7 %, která po krátké době dosáhne 99,9 % a více.
Další důležitou výhodu způsobu podle předloženého vynálezu je kvantitativní konverze nitroaromátů, které se překvapivě a neočekávaně dosáhne také při krátkých dobách prodlení, popřípadě vysoké GHSV.
Při způsobu podle předloženého vynálezu zreaguje nitroaromát zvíce než 99,95 %, výhodně 20 z více než 99,99 %, obzvláště výhodně z více než 99,995 % a zcela obzvláště výhodně z více než 99,999 %, čemuž není třeba rozumět v omezujícím smyslu, neboť je možno nastavit libovolný stupeň konverze.
Uvedené katalyzátory je možno použít v libovolném reaktoru se stacionárním katalyzátorovým 25 ložem.
Technické provedení způsobu podle předloženého vynálezu je možno popsat následujícím způsobem:
Katalyzátor se nachází stacionárně v adiabatickém reaktoru známého provedení (viz například Ullmanns, Enzyklopadie der technischen Chemie, 4. vydání, díl 3, str. 468-649; Kirk-Othmer, Encyclopedia of Chemical Technology, díl 19 /1982/, str. 880-914), katalyzátorové lože může být ale také rozděleno na více reaktorů, které jsou řazené za sebou nebo paralelně.
Toto mohou být například reaktory, které jsou například stavem techniky pro oxidaci methylalkoholu na formaldehyd.
Násyp katalyzátoru je proveden podle stavu techniky na nebo mezi pro plyny prostupné stěny, přičemž je třeba mít na zřeteli dostatečné rozptýlení plynu.
Katalyzátor může být namísto v násypu preparován a použit také na náplni, vhodné jako materiál nosiče.
Před násypem katalyzátoru se čerstvý nitroaromát nadávkuje do oběhového plynu, který sestává 45 hlavně z recyklovaného a čerstvě přidaného vodíku. Výhodně se však nitroaromát v čerstvém vodíku úplně odpaří a potom se v plynné formě dává do oběhového proudu. Po průchodu přes katalyzátorové lože se produkční plyn ochladí za získání páry, což se provádí pomocí pro odborníky známých tepelných výměníků. Potom se produkční plyn ochladí, aby se aromatický amin a reakční voda odstranily kondenzací z reakční směsi. Zbylý oběhový plyn se, po odpuštění 50 nepatrného množství plynu pro likvidaci plynných komponent v oběhovém plynu, recykluje.
Před recyklací se musí oběhový plyn předehřát na vstupní teplotu a k němu se přimísí čerstvý edukt.
Provedení postupu jsou principiálního druhu a neměla by působit v omezujícím smyslu nebo 55 zhodnocujícím způsobem.
-4CZ 287873 B6
Způsob podle předloženého vynálezu je vhodný obzvláště pro hydrogenaci nitrobenzenu nebo nitrotoluenu.
Způsob podle předloženého vynálezu dovoluje velká zatížení katalyzátoru, popřípadě GHSV, která leží nad zatíženími podle stavu techniky. Při tom se také na počátku reakce dosáhne s katalyzátory podle předloženého vynálezu selektivity vyšší než 99,7 % při úplné konverzi.
Katalyzátory vykazují vyšší, než jsou dosud popsané, selektivity při hydrogenaci nitroaromátů v plynné fázi a dovolují popřípadě vyloučit destilační zpracování kondenzovaného anilinu.
Příklady provedení vynálezu
GHSV (Gas Hourly Space Velocity) udává hodinovou prostorovou rychlost plynu za normálních podmínek, popřípadě za udaného tlaku, vztaženo na volný objem, který zaujímá násyp katalyzátoru.
Příprava katalyzátoru
Jako nosný materiál se použije grafitový granulát EG 17 firmy Ringsdorff, který má povrch BET asi 0,4 až 0,8 m2/g. Velikost zrn je v rozmezí 1 až 3 mm.
Příkladům by nemělo být v žádném případě rozuměno v omezujícím smyslu, podobných výsledků se dosáhne také sjinými grafitovými nebo grafit obsahujícími materiály s nepatrným povrchem BET.
Příprava katalyzátoru probíhá následujícím způsobem:
Grafitový granulát EG 17 firmy Ringsdorff (granulát 1-3 mm, konstantní hmotnost v setřeseném stavu 650 až 1000 g/1) s nasákavostí 7 ml acetonitrilu na 100 ml nosiče se předloží do otočné nádoby a za otáčení se smísí s roztokem octanu palladnatého v acetonitrilu. Směsí se pohybuje až do úplného pojmutí roztoku nosičem. Potom následuje pětiminutové sušení pevné látky v silném proudu vzduchu o teplotě 40 °C. Postupy sycení a sušení se opakují tak často, až se nanese požadované množství palladia.
Potom následuje stejné sycení a sušení s vodnými roztoky trihydrátu octanu olovnatého, dokud se nenanese požadované množství olova.
Vysušený katalyzátor se potom aktivuje proudem horkého vodíku za normálního tlaku.
Příklad 1
Katalyzátor 1 (2 % Pd, 0,5 % Pb na EG 17)
2000 g nosiče sycení vždy
9,25 g PdAc2 ve 140 g acetonitrilu, sycení vždy g PbAc2 x 3 H2O ve 130 g vody aktivace 20 hodin při 370 °C.
-5CZ 287873 B6
Příklad 2
Katalyzátor 2 (srovnávací bez olova, 2 % Pd na EG 17)
2000 g nosiče, sycení vždy
9,25 g PdAc2 ve 140 g acetonitrilu, aktivace 20 hodin při 370 °C.
Příklad 3
Ve velmi dobře izolovaném reaktoru se umístí 220 ml (219,0 g) katalyzátoru podle příkladu 1 se 2,0 % palladia a 0,5 % olova při výšce násypu 180 mm. Reaktor je na horním konci opatřen odpařovákem a přehřívačem. Pro kontinuální odvod produkčního plynu je na výstup reaktoru připojena dobře izolovaná trubka, kterou je produkt odváděn za účelem kondenzace do systému chladiče se svazkem trubek a spirálového chladiče. Teplota před, v a za násypem katalyzátorového lože se měří pomocí posunovatelného termočlánku. Katalyzátor se nejprve zpracuje za přívodu vodíku přes odpařovák a přehřívač za normálního tlaku v reaktoru po dobu hodin při teplotě 200 °C. Potom se proud vodíku nastaví na 1620 1/h. Při startovací teplotě 202 °C se pomocí dávkovacího čerpadla přes odpařovák-přehřívač nadávkuje do proudu vodíku 110 g/h nitrobenzenu, což odpovídá molámímu poměru vodík-nitrobenzen 81:1. Toto by vedlo při kvantitativní konverzi za adiabatických podmínek k teplotní diferenci mezi plynnými proudy eduktů a produktu asi 200 °C. Po několika hodinách se nastaví teplotní profil v katalyzátorovém loži, který odpovídá ztrátě tepla přes stěnu reaktoru asi 10%. Zbytek reakčního tepla opouští katalyzátorové lože s produkční směsí. Podle analýzy kondenzátu plynovou chromatografií se získají údaje, uvedené v následující tabulce 1. Po 3000 hodinách provozu nevykazoval katalyzátor žádné známky dezaktivace.
Tabulka 1
GHSV = 7460 h’1
doba provozu h katalyzátor nitrobenzen PPm selektivita % vstupní teplota °C maximální teplota °C
6 1 0 99,88 202 385
129 0 99,90 202 385
983 0 99,94 202 386
1804 0 99,93 202 383
2912 0 99,95 202 384
Průběžně vysoká selektivita přes 99,85 dovoluje to, že se může kondenzovaný anilin použít bez dalšího zpracování, popřípadě se může čistota dále zvýšit parciální kondenzací, čímž se může dále snížit obsah nízkovroucích a vysokovroucích součástí na hodnotu nižší než 0,12 %.
Tím je možno vypustit cenově náročné destilační zpracování.
Příklad 4 (srovnávací příklad s katalyzátorem bez olova)
Analogicky jako je popsáno v příkladě 3, se do toho samého reaktoru nadávkuje 220 ml (223 g) katalyzátoru se 2 % palladia podle příkladu 2. Po analogickém zpracování vodíkem se při
-6CZ 287873 B6 startovací teplotě 201 °C začne s dávkováním nitrobenzenu. Po 40 hodinách se při kvantitativní konverzi dosáhne selektivity anilinu 99,5 %. Po 170 hodinách se zvýší selektivita anilinu na více než 99,6 %. Po 1000 hodinách nevykazuje katalyzátor žádné známky počínající dezaktivace.
Výsledky pokusu jsou uvedené v následující tabulce 2.
Tabulka 2
GHSV = 7460 h~'
doba provozu h katalyzátor nitrobenzen PPm selektivita % vstupní teplota °C maximální teplota °C
40 2 0 99,49 207 376
214 0 99,63 206 375
1004 0 99,73 207 377
Při pokusu bylo zjištěno, že se za jinak stejných podmínek vytvoří při použití tohoto katalyzátoru o více než 400 % více vedlejších produktů, než při použití katalyzátoru podle příkladu 3.
Příklad 5 (Srovnávací příklad podle DE 28 49 002)
Analogicky jako je popsáno v příkladě 3, se do toho samého reaktoru nadávkuje 220 ml katalyzátoru podle DE 28 49 002, příklad 1 o složení 9 g Pd, 9 g V a 3 g Pb na α-oxidu hlinitém (SPH 512 firmy Rhone-Poulenc). Po aktivaci a za stejných podmínek, jaké jsou popsané v příkladě 3, se získají výsledky, uvedené v následující tabulce 3.
Tabulka 3
GHSV = 7460 h1
doba provozu h nitrobenzen PPm selektivita % vstupní teplota °C maximální teplota °C
3,5 0 98,8 199 383
90 0 99,1 195 372
160 100 99,6 200 375
Katalyzátor vykazuje v olejem termostatovaném trubkovém reaktoru pří stejném zatížení nitrobenzenem a při poměru vodík-nitrobenzen 6 : 1 (GHSV = 637 h“1) dobu životnosti asi 1000 hodin a selektivitu asi 99,8 % v průměru přes celý reakční cyklus.
Pro postup s velikým přebytkem vodíku a velkým zatížením nitrobenzenem je tento katalyzátor nevhodný. Selektivita je podstatně nižší než při způsobu podle předloženého vynálezu.
Následující příklady 6 a 7 jsou prováděné s asi 2 litry katalyzátoru 1 v olejem termostatovaných teplovýměnných trubkách z V2A o délce 300 cm, obvyklé pro technické reaktory, a s vnitřním průměrem asi 3 cm, za normálního tlaku.
Zatížení činí 0,65 g/ml.h, teplota nosiče teplaje nastavena na 250 °C.
*
Příklad 6
GHSV = 9707 h’1
H2/NBz = 81/l doba životnosti > 500 h (žádný prostup mtrobenzenu).
Příklad 7 (srovnávací příklad s nepatrným přebytkem vodíku)
GHSV = 2131 h’1
H2/NBz=17/1 doba životnosti 108 h (prostup nitrobenzenu > 100 ppm).
Přes podstatně nižší zatížení plynem, popřípadě GHSV, je dezaktivace při tomto pokusu výrazně rychlejší. Pod kritickým poměrem vodíku a nitrobenzenu nastává podstatně vyšší dezaktivace katalyzátoru.

Claims (9)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    1. Způsob výroby aromatických aminů obecného vzorce I
    O), ve kterém
    R1 a R2 značí nezávisle na sobě vodíkový atom, methylovou skupinu nebo ethylovou skupinu, přičemž R1 může dodatečně značit aminoskupinu, hydrogenací nitroaromátů obecného vzorce II (Π), ve kterém
    R2 a R3 značí nezávisle na sobě vodíkový atom, methylovou skupinu nebo ethylovou skupinu, přičemž R3 může dodatečně značit nitroskupinu, vodíkem na pevně uspořádaném katalyzátoru v plynné fázi, přičemž jako katalyzátor se použije palladium a olovo na grafitu nebo grafit obsahujícím koksu jako nosiči, který má povrch BET 0,2 až 10m2/g, vyznačující se tím, že katalyzátor má obsah palladia, vztažený na celkovou hmotnost katalyzátoru, 0,001 až 7 % hmotnostních a obsah olova 0,1 až 50% hmotnostních, vztaženo na obsah palladia a pro jeden ekvivalent nitroskupin se na katalyzátor přivádí 30 až 6000 ekvivalentů vodíku.
  2. 2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že se pracuje za tlaku 0,1 až 3,0 MPa.
  3. 3. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že plynná směs eduktů, obsahující nitroaromát a vodík, má před katalyzátorem teplotu v rozmezí 200 až 400 °C a maximální teplota katalyzátoru činí 600 °C.
  4. 4. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že zatížení katalyzátoru je nařízeno na 0,05 až 20 kg nitroaromátů najeden litr katalyzátoru za hodinu.
  5. 5. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že se reakce provádí v reaktorech bez systému pro odvod reakčního tepla.
  6. 6. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že se hydrogenuje nitrobenzen nebo nitrotoluen.
  7. 7. Katalyzátor, obzvláště pro hydrogenací nitroaromátů, tvořený grafitem nebo grafit obsahujícím koksem jako nosičem, kteiý má povrch BET 0,2 až 10m2/g s obsahem palladia, naneseného impregnací, 0,001 až 7 % hmotnostních, vztaženo na celkovou hmotnost katalyzátoru, a s obsahem olova 0,1 až 50 % hmotnostních, vztaženo na obsah palladia.
  8. 8. Katalyzátor podle nároku 7, vyznačující se tím, že palladium je naneseno na nosič v 1 až 50 sytících krocích, mezi kteiými se provádí sušení nosiče katalyzátoru proudem horkého plynu.
  9. 9. Katalyzátor podle nároků 7 a 8, vyznačující se tím, že katalyzátor je po sycení a před nasazením aktivován proudem vodíku za tlaku 0,1 až 1,0 MPa a při teplotě 250 až 450 °C.
CZ19961740A 1995-06-14 1996-06-13 Process for preparing aromatic amines by hydrogenation in gaseous phase and a catalyst for making the same CZ287873B6 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19521587A DE19521587A1 (de) 1995-06-14 1995-06-14 Verfahren und Katalysator zur Herstellung von aromatischen Aminen durch Gasphasenhydrierung

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ174096A3 CZ174096A3 (en) 1997-01-15
CZ287873B6 true CZ287873B6 (en) 2001-02-14

Family

ID=7764331

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ19961740A CZ287873B6 (en) 1995-06-14 1996-06-13 Process for preparing aromatic amines by hydrogenation in gaseous phase and a catalyst for making the same

Country Status (13)

Country Link
US (2) US5679858A (cs)
EP (1) EP0748790B1 (cs)
JP (1) JPH093012A (cs)
KR (1) KR100413574B1 (cs)
CN (1) CN1119318C (cs)
BR (1) BR9602789A (cs)
CA (1) CA2178701A1 (cs)
CZ (1) CZ287873B6 (cs)
DE (2) DE19521587A1 (cs)
ES (1) ES2139277T3 (cs)
PL (1) PL183111B1 (cs)
SI (1) SI0748790T1 (cs)
TW (1) TW418182B (cs)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19715746A1 (de) * 1997-04-16 1998-10-22 Bayer Ag Herstellung von aromatischen Aminen mittels neuer Hydrierkatalysatoren
US6005143A (en) * 1998-08-07 1999-12-21 Air Products And Chemicals, Inc. Use of a monolith catalyst for the hydrogenation of dinitrotoluene to toluenediamine
DE10255240A1 (de) * 2002-11-26 2004-06-09 Basf Ag Verfahren zur Entfernung von Quecksilber aus mit Quecksilber verunreinigten Lösungen
US7288500B2 (en) * 2005-08-31 2007-10-30 Headwaters Technology Innovation, Llc Selective hydrogenation of nitro groups of halonitro aromatic compounds
US7396795B2 (en) 2005-08-31 2008-07-08 Headwaters Technology Innovation, Llc Low temperature preparation of supported nanoparticle catalysts having increased dispersion
US7935652B2 (en) * 2005-09-15 2011-05-03 Headwaters Technology Innovation, Llc. Supported nanoparticle catalysts manufactured using caged catalyst atoms
US7892299B2 (en) * 2005-09-15 2011-02-22 Headwaters Technology Innovation, Llc Methods of manufacturing fuel cell electrodes incorporating highly dispersed nanoparticle catalysts
US7718710B2 (en) 2006-03-17 2010-05-18 Headwaters Technology Innovation, Llc Stable concentrated metal colloids and methods of making same
DE102006035203A1 (de) * 2006-07-29 2008-01-31 Bayer Materialscience Ag Verfahren zur Herstellung von aromatischen Aminen
US7563742B2 (en) 2006-09-22 2009-07-21 Headwaters Technology Innovation, Llc Supported nickel catalysts having high nickel loading and high metal dispersion and methods of making same
DE102009019436A1 (de) * 2009-04-29 2010-11-04 Bayer Materialscience Ag Verfahren zur Herstellung von aromatischen Aminen
US9115049B2 (en) 2012-10-11 2015-08-25 Basf Se Process for obtaining pure aniline
HUE032332T2 (en) 2012-10-11 2017-09-28 Basf Se Process for recovering pure aniline
KR20160067158A (ko) 2013-10-08 2016-06-13 코베스트로 도이칠란트 아게 디아미노톨루엔의 제조 방법
JP6327607B2 (ja) * 2014-03-11 2018-05-23 公立大学法人首都大学東京 パラジウム粒子を有機高分子化合物に担持した複合体
WO2023275137A1 (en) 2021-06-30 2023-01-05 Basf Se Process for producing aniline

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2285277A (en) * 1939-11-08 1942-06-02 Du Pont Noble metal catalyst and process of preparing same
US2681938A (en) * 1949-08-15 1954-06-22 Hoffmann La Roche Hydrogenation of acetylenic bond utilizing a palladium-lead catalyst
US2823235A (en) * 1955-05-10 1958-02-11 Du Pont Hydrogenation of nitro compounds to amines and catalyst therefor
US3136818A (en) * 1960-01-15 1964-06-09 Basf Ag Production of aniline
US3132180A (en) * 1961-03-29 1964-05-05 Gen Aniline & Film Corp Catalytic reduction of aromatic mononitro compounds
US3265636A (en) * 1963-03-26 1966-08-09 Du Pont Catalyst for the hydrogenation of nitro compounds
US3657265A (en) * 1968-06-21 1972-04-18 Olin Corp Process for preparing benzoxazolones from aromatic nitro compounds
US3666813A (en) * 1969-08-27 1972-05-30 Engelhard Min & Chem Process for preparing aromatic haloamines from aromatic nitroamines
BE793860A (fr) * 1972-03-23 1973-07-10 Bayer Ag Catalyseur utilisable notamment pour la reduction de nitrobenzene
US3804779A (en) * 1972-10-02 1974-04-16 Dart Ind Inc Carbon supported palladium catalyst
DE2849002A1 (de) * 1978-11-11 1980-05-22 Bayer Ag Verfahren zur katalytischen hydrierung von nitrobenzol
DE2943805A1 (de) * 1979-10-30 1981-05-27 Bayer Ag, 5090 Leverkusen Verfahren zur herstellung von 3-phenoxy-benzaldehyden
JP2801381B2 (ja) * 1990-09-18 1998-09-21 三井化学株式会社 高純度アニリンの製造法
DE4039026A1 (de) * 1990-12-07 1992-06-11 Bayer Ag Verfahren zur herstellung von anilin
FR2671347B1 (fr) * 1991-01-07 1994-09-09 Inst Francais Du Petrole Reduction catalytique de composes nitroaromatiques substitues ou non en composes aminoaromatiques correspondants.
DE4428017A1 (de) * 1994-08-08 1996-02-15 Bayer Ag Verfahren zur Herstellung von aromatischen Aminen

Also Published As

Publication number Publication date
ES2139277T3 (es) 2000-02-01
PL314749A1 (en) 1996-12-23
SI0748790T1 (en) 1999-12-31
CA2178701A1 (en) 1996-12-15
BR9602789A (pt) 1998-09-08
DE59603397D1 (de) 1999-11-25
CN1119318C (zh) 2003-08-27
EP0748790A3 (de) 1998-04-08
US5962365A (en) 1999-10-05
KR970001303A (ko) 1997-01-24
JPH093012A (ja) 1997-01-07
CN1143073A (zh) 1997-02-19
DE19521587A1 (de) 1996-12-19
PL183111B1 (pl) 2002-05-31
EP0748790B1 (de) 1999-10-20
EP0748790A2 (de) 1996-12-18
TW418182B (en) 2001-01-11
US5679858A (en) 1997-10-21
KR100413574B1 (ko) 2004-04-01
CZ174096A3 (en) 1997-01-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CZ287873B6 (en) Process for preparing aromatic amines by hydrogenation in gaseous phase and a catalyst for making the same
US5877350A (en) Process for the production of aromatic amines
CN101113135B (zh) 生产芳族胺的方法
CZ288096B6 (cs) Způsob výroby aromatických aminů
CN113649062A (zh) 用于合成6-氨基己腈的催化剂、其制备方法以及使用其合成6-氨基己腈的方法
CZ287872B6 (en) Process for preparing aromatic amines by hydrogenation in gaseous phase and a catalyst for making the same
US20140309457A1 (en) Catalyst and method for producing aromatic amines in the gas phase
US4605766A (en) Alkylation process
CA2250052C (en) Amination process
JPH0390049A (ja) 塩素置換芳香族アミンの製法
EP0321275B1 (en) Preparation of anilines
Kumar et al. Heterogeneous bismuth catalyst for the selective hydrogenation of nitroarenes to arylamines using molecular hydrogen
EP0975578B1 (de) Herstellung von aromatischen aminen mittels neuer hydrierkatalysatoren
US9139510B2 (en) Process for preparing aromatic amines
CN100457710C (zh) 金属盐催化的苯硝基化制硝基苯的方法
CN112521288A (zh) 制备乙基胺的方法
DE102006008000A1 (de) Hydrierung von Nitrobenzol
HK1113784A (zh) 生产芳族胺的方法

Legal Events

Date Code Title Description
PD00 Pending as of 2000-06-30 in czech republic
MM4A Patent lapsed due to non-payment of fee

Effective date: 20040613