DE1263777B - Verfahren zur Herstellung von Hexamethylendiamin durch katalytische Hydrierung von Adipinsaeurenitril - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von Hexamethylendiamin durch katalytische Hydrierung von AdipinsaeurenitrilInfo
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Description
DEUTSCHES
PATENTAMT
AUSLEGESCHRIFT
Int. Cl.:
C 07c
Deutsche Kl.: 12 q-3
Nummer: 1263 777
Aktenzeichen: M 60522IV b/12 q
Anmeldetag: 2. April 1964
Auslegetag: 21. März 1968
Ein Verfahren zur technischen Herstellung von Hexamethylendiamin, das einen wichtigen Zwischenstoff
für die Synthese von Polyamiden und Polyesteramiden darstellt, ist die Hydrierung von Adipinsäurenitril
in Gegenwart von Ammoniak und einem Nickel- oder Kobaltkatalysator. Dieses Verfahren kann sowohl
im Einzelansatz als auch auf kontinuierlicher Basis durchgeführt werden. Beim ansatzweisen Verfahren
wird ein Nickel- oder Kobaltkatalysator in einem flüssigen, das zu hydrierende Material enthaltenden
Medium suspendiert und das Gemisch mit Wasserstoffgas bis zur Absorption der erforderlichen
Menge an Wasserstoffgas gerührt. Dieses ansatzweise Hydrierungsverfahren hat den Nachteil, daß es als diskontinuierliches
Verfahren nicht befriedigend ist.
Bei der technisch vorteilhafteren kontinuierlichen Arbeitsweise wird eine erhitzte flüssige oder gasförmige
Mischung aus Ammoniak, Wasserstoff und Adipinsäurenitril mit einem unbeweglichen Feststoffhydrierungskatalysator
in Berührung gebracht.
Diese bekannten Hydrierungsverfahren zur Herstellung von Hexamethylendiamin müssen von Zeit zu
Zeit auf Grund eines Verlustes der Hydrierungsaktivität des Katalysators unterbrochen werden. Dieser Verlust
an Katalysatoraktivität tritt unabhängig von der Hydrierungsarbeitstemperatur zu einem bestimmten
Zeitpunkt bei der Durchführung des Verfahrens in Abhängigkeit von den Betriebsbedingungen und der Menge
an hydriertem Material sowie von anderen Faktoren auf. Obgleich es bekannt ist, die Hydrierungstemperatur
und den Hydrierungsdruck zu ändern und Katalysatorzusätze zu verwenden, um die Aktivität des Katalysators
zu erhöhen, ist keine dieser Arbeitsweisen befriedigend.
Es wurde nun ein Verfahren zur Herstellung von Hexamethylendiamin durch katalytische Hydrierung
von Adipinsäurenitril gefunden, bei welchem ein Katalysator mit erhöhter Hydrierungsaktivität und verbesserter
Haltbarkeit oder Gebrauchsdauer verwendet wird.
Das Verfahren gemäß der Erfindung zur Herstellung von Hexamethylendiamin durch katalytische Hydrierung
von Adipinsäurenitril in Gegenwart von Wasserstoff, Ammoniak und einem Hydrierungskatalysator
der Nickel oder Kobalt enthält, bei 25 bis 2000C und
etwa 1,76 bis 703 kg/cm2 ist dadurch gekennzeichnet, daß man einen Katalysator verwendet, der magnetisch
oder nichtmagnetisch ist, und der durch die Einwirkung eines magnetischen Feldes von einer Intensität zwischen
200 und 10000 Gauß und anschließende Auftrennung in einen magnetischen und einen nichtmagnetischen
Anteil hergestellt worden ist.
Verfahren zur Herstellung von
Hexamethylendiamin durch katalytische
Hydrierung von Adipinsäurenitril
Hexamethylendiamin durch katalytische
Hydrierung von Adipinsäurenitril
Anmelder:
Monsanto Company, St. Louis, Mo. (V. St. A.)
Vertreter:
Dr. E. Wiegand und Dipl.-Ing. W. Niemann,
Patentanwälte,
8000 München 15, Nußbaumstr. 10
Als Erfinder benannt:
John Walker Conner,
Phillip William Evans, Pensacola, Fla.;
Albert James Isacks jun., Moss Point, Miss.;
Chester Parker Neiswender jun.,
Pensacola, Fla. (V. St. A.)
Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 3. April 1963 (270 160,
270 161)
V. St. v. Amerika vom 3. April 1963 (270 160,
270 161)
Die hier verwendeten Ausdrücke »magnetisch« und »nichtmagnetisch« sind relativ, wobei der Ausdruck
»magnetisch« zur Beschreibung von Materialien angewendet wird, die bei Aussetzung an ein magnetisches
Feld einer nachstehend beschriebenen Intensität ferromagnetische Eigenschaften aufweisen, und der Ausdruck,
»nichtmagnetisch« zur Beschreibung vonterialien benutzt wird, die bei Aussetzung an ein magnetisches
Feld einer nachstehend beschriebenen Intensität keine ferromagnetischen Eigenschaften zeigen.
Erfindungsgemäß kann rohes Hexamethylendiamin in hoher Ausbeute und mit einem geringen Gehalt an
Hydrierungsnebenprodukten hergestellt werden.
Gemäß einer besonderen Ausführungsform der Erfindung wird die Hydrierung bei 120 bis 17O0C und
etwa 280 bis 422 kg/cm2 durchgeführt.
Das Hydrierungsverfahren gemäß der Erfindung kann
sowohl diskontinuierlich als auch kontinuierlich durchgeführt werden.
Die Hydrierungsreaktionsteilnehmer können dem nichtmagnetischen oder magnetischen Katalysator getrennt
zugeführt oder beliebige Reaktionskomponenten vor ihrer Zuführung zum Katalysator miteinander ge-
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3 4
mischt werden. Es erwies sich als vorteilhaft, bei der cerintristearat und Glycerintripalmitat, welche sowohl
Hydrierung von Adipinsäurenitril zu Hexamethylen- der Mono- als auch der Polycarboxylatart angehören,
diamin in Gegenwart eines nichtmagnetischen oder sind. Die einfachen Ester, wie Methyl-, Äthyl-, Propylmagnetischen
Katalysators die Reaktionsteilnehmer und höhere einwertige Alkhholester, können zur Anvor
der Berührung mit Wasserstoff und dem nicht- 5 Wendung gelangen, wobei jedoch weniger gute Ergebmagnetischen
oder magnetischen Katalysator zu mi- nisse erhalten werden.
sehen. Wasser kann.während des Reaktionsprozesses Nach einer gründlichen Verteilung der Sinterhilfe
in geringeren Konzentrationen vorhanden sein, ohne innerhalb des Katalysators kann das erhaltene Gemisch,
die Ergebnisse der verbesserten Katalysatoraktivität z. B. durch eine Stokes-Drehpelletiermaschine (be-
welche bei dem Verfahren gemäß der Erfindung erhal- io schrieben in »New Stokes Tableting Machines«, Drugs
ten werden, zu beeinflussen. and Cosmetic Industry, Bd. 82, S. 788 bis 789 [Juni
Adipinsäurenitril, Ammoniak und Wasserstoff, die 1958]), zu Pellets geformt werden,
erfindungsgemäß verwendet werden, sollen technisch Die so erhaltenen Pellets werden dann in einem Sin-
rein sein. terofen in einer oxydierenden Atmosphäre bei Tem-
Die verfahrensgemäß angewandte Temperatur liegt 15 peraturen zwischen 500 und 1100° C, vorzugsweise
im Bereich zwischen 25 und 200°C und der angewandte zwischen 700 und 1100°C erhitzt. Zum Beispiel nimmt
Wasserstoffdruck zwischen etwa 1,76 und 703 kg/cm2. bei einem Kobaltkatalysator in Form von zylindrischen
Bei der praktischen Durchführung des erfindungs- Pellets mit einem Durchmesser von etwa 6,3 mm und
gemäßen Verfahrens wird die Hydrierung bei möglichst einer Höhe von etwa 6,3 mm der Sintervorgang 2 bis
tiefer Temperatur und niedrigem Wasserstoffdruck 20 4 Stunden in Anspruch,
durchgeführt. Nach dem Sintervorgang werden die Katalysator-
Em für das erfindungsgemäße Verfahren geeigneter pellets zur nachfolgenden Trennung in einen magneti-Hydrierungskatalysator
wurde aus katalytischen Ko- sehen und einen nichtmagnetischen Anteil langsam auf
bait- oder Nickelmaterialien, vorzugsweise in einer Raumtemperatur gekühlt. Bei den vorstehend beschriefeinteiligen
Form, hergestellt. Der Katalysator kann 25 benen Kobaltkatalysatörpellets kann dieser Kühlauf
einem porösen Träger, z. B. Bimsstein, Kieselgur, Vorgang etwa 8 Stunden in Anspruch nehmen.
Aluminiumoxidgel und Siliciumoxidgel abgeschieden Die kalten gesinterten Kobaltkatalysatorpellets könwerden. Der Katalysator war dadurch hergestellt nen in aktive nichtmagnetischeundmagnetischeAnteile worden, daß man die Katalysatorpulver zu Fonnkör- in unterbrochenen oder kontinuierlichen Verfahren pern preßt, diese in einem Ofen sintert, die gesinterten 30 unter Verwendung eines magnetischen Abscheiders ge-Katalysatorformkörper, wie später beschrieben, in trennt werden. Zur Trennung sind magnetische Abeinen magnetischen Anteil und einen nichtmagnetischen scheider geeignet, die in der Technik allgemein beAnteil trennt und dann den nichtmagnetischen oder ma- kannt sind. Besonders bevorzugt werden Blockrollengnetischen Anteil davon in einem Wasserstoffgasstrom magneten, entweder mit einer elektromagnetischen vor der Verwendung als Katalysator reduziert. Die 35 Blockrolle oder einer Dauermagnetblockrolle. Bei der nichtmagnetischen Kobaltkatalysatoren oder magne- Trennung der magnetischen Katalysatorpellets von den tischen Kobaltkatalysatorpellets können aus reinem nichtmagnetischen Katalysatorpellets sind die Stärke Kobaltoxid hergestellt werden, welches durch Aus- des Magnetfelds, die Größe des Luftspalts in dem Mafällung des Metallcarbonats aus einer Nitratlösung mit gnetkreis und die Zeit, in welcher die Pellets in dem Ammoniak und Kohlendioxid oder mit Ammonium- 40 Magnetfeld sind, Faktoren, die entscheidend zur Ercarbonat erhalten wurde. zielung eines nichtmagnetischen oder magnetischen
Aluminiumoxidgel und Siliciumoxidgel abgeschieden Die kalten gesinterten Kobaltkatalysatorpellets könwerden. Der Katalysator war dadurch hergestellt nen in aktive nichtmagnetischeundmagnetischeAnteile worden, daß man die Katalysatorpulver zu Fonnkör- in unterbrochenen oder kontinuierlichen Verfahren pern preßt, diese in einem Ofen sintert, die gesinterten 30 unter Verwendung eines magnetischen Abscheiders ge-Katalysatorformkörper, wie später beschrieben, in trennt werden. Zur Trennung sind magnetische Abeinen magnetischen Anteil und einen nichtmagnetischen scheider geeignet, die in der Technik allgemein beAnteil trennt und dann den nichtmagnetischen oder ma- kannt sind. Besonders bevorzugt werden Blockrollengnetischen Anteil davon in einem Wasserstoffgasstrom magneten, entweder mit einer elektromagnetischen vor der Verwendung als Katalysator reduziert. Die 35 Blockrolle oder einer Dauermagnetblockrolle. Bei der nichtmagnetischen Kobaltkatalysatoren oder magne- Trennung der magnetischen Katalysatorpellets von den tischen Kobaltkatalysatorpellets können aus reinem nichtmagnetischen Katalysatorpellets sind die Stärke Kobaltoxid hergestellt werden, welches durch Aus- des Magnetfelds, die Größe des Luftspalts in dem Mafällung des Metallcarbonats aus einer Nitratlösung mit gnetkreis und die Zeit, in welcher die Pellets in dem Ammoniak und Kohlendioxid oder mit Ammonium- 40 Magnetfeld sind, Faktoren, die entscheidend zur Ercarbonat erhalten wurde. zielung eines nichtmagnetischen oder magnetischen
Das ausgefällte Carbonat des Metalls kann in das Anteils der Katalysatorpellets mit optimaler Aktivität
Oxid übergeführt werden, indem man es in der Luft bei und Haltbarkeit oder Gebrauchsdauer beitragen,
einer Temperatur zwischen 300 und 500° C röstet. Da- Die Stärke des Magnetfelds zur Trennung der ge-
bei sollen die Rösttemperaturen möglichst tief gehalten 45 sinterten Katalysatorpellets in magnetische und nicht-
werden. magnetische Anteile kannzwischen200undlOOOÖ Gauß
Das erhaltene Oxid wird dann in Gegenwart oder liegen; jedoch kann diese Feldintensität in Abhängig-
Abwesenheit des Metalls, um seine Dichtemerkmale keit von der Art des verwendeten magnetischen Ab-
zu verbessern, in einer Knetmaschine geknetet und das scheiders oder der magnetischen Trenneinrichtung
so geknetete Oxid mit Ibis 5 %> vorzugsweise 2 bis 4% 5o größer sein. Bei der Trennung von gesinterten Kobalt-
eines Schmiermittels und einer Sinterhilfe vereinigt. katalysatorpellets der vorstehend beschriebenen Art
Im allgemeinen sind diese Schmiermittel und Sinter- kann eine Blockmagnetrollentrenneinrichtung, welche
hilf en bei Raumtemperatur Feststoffe; sie schmelzen einen Dauermagneten mit einer Feldintensität von 500
unterhalb der Sintertemperatur und bewirken, daß die bis 2000 Gauß aufweist, verwendet werden, um eine
Körner des Katalysators zusammensintern; sie sind 55 gute Trennung des magnetischen Anteils von dem
bei der Sintertemperatur vollständig verdampf bar, und nichtmagnetischen Anteil der Kobaltkatalysatorpellets
nach der Sinterung bleibt kein Rückstand. Besonders zu erzielen.
wirksame Schmiermittel und Sinterhilfen sind die Der Durchmesser der magnetischen Blockrolle und
tierischen und pflanzlichen Stearine und höheren Fett- die Geschwindigkeit des endlosen Förderriemens, der
säuren, z. B. Säuren mit mehr als 12 Kohlenstoffato- 60 um die magnetische Blockrolle läuft, können in Abmen,
welche Tridecylsäure, Myristinsäure, Pentadecyl- hängigkeit von der Feldintensität der magnetischen
säure und insbesondere Palmitinsäure und Stearinsäure Blockrolle verändert werden, um eine gute Trennung
und deren Ester einschließen. Bevorzugte Ester sind der nichtmagnetischen oder magnetischen Katalysadiejenigen,
welche bei Raumtemperatur fest sind, je- torpellets zu erhalten. Im allgemeinen nimmt das Ausdoch
bei Temperaturen unterhalb der Sintertemperatur 65 maß oder die Geschwindigkeit, bei welcher die Katalydes
Metalloxids flüssig sind, wobei Beispiele für der- satorpellets getrennt werden können, d. h. Zuführungsartige
Ester die Glykol-, Glycerin- und ähnliche Ester ausmaß- oder geschwindigkeit des endlosen Bandes im
von mehrwertigen Alkoholen der Säuren, wie GIy- Falle eines magnetischen Blockrollenabscheiders, mit
dem Durchmesser der zur Anwendung gelangenden magnetischen Blockrolle zu und bei Feldintensitäten zwischen
200 und 10000 Gauß kann die Geschwindigkeit des endlosen Bandes zwischen etwa 0,3 und 122 m je
Minute bei einem Durchmesser der magnetischen Blockrolle zwischen etwa 10 und 122 cm betragen.
Die Größe des Luftspalts in dem magnetischen Stromkreis und die Verweilzeit der Katalysatorpellets
in dem Magnetfeld können in Abhängigkeit von der Art der verwendeten magnetischen Trenneinrichtung
und der Feldintensität des darin verwendeten Magnets variiert werden. Im allgemeinen ändert sich der erlaubte
Luftspalt in dem magnetischen Stromkreis umgekehrt mit der Intensität des magnetischen Felds und direkt
mit der Zeit, in der die Katalysatorpellets innerhalb des magnetischen Feldes sind, um eine gute Trennung
der magnetischen und nichtmagnetischen Anteile der Katalysatorpellets zu erzielen.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand von Beispielen näher erläutert.
Gesinterte Kobaltoxidkatalysatorpellets in Form von Zylindern mit einem Durchmesser von etwa 6,4 mm
und einer Höhe von etwa 6,4 mm, welche in bekannter Weise hergestellt worden waren, wurden in einen magnetischen
und einen nichtmagnetischen Anteil auf einer Ansatzbasis unter Verwendung eines Dauermagneten
mit einer Feldintensität von etwa 600 Gauß getrennt, indem der Dauermagnet über ein unbewegliches,
waagerecht angeordnetes Bett mit eine Dicke von etwa 6,4 mm der gesinterten Kobaltkatalysatorpellets bei
einer Höhe oder in einem Abstand von etwa 0 bis 74 mm geführt wird. Die Katalysatorpellets wurden,
wenn sie am Magnet anhafteten, von dessen Fläche entfernt und als magnetischer Anteil gesammelt. Diese
Arbeitsweise wurde fortgesetzt, bis keine weiteren Pellets mehr auf der Fläche des Magneten gesammelt
wurden. Die in dem waagerechten Bett zurückbleibenden Katalysatorpellets wurden als der nichtmagnetische
Anteil gesammelt.
40 g der so erhaltenen nichtmagnetischen Kobaltoxidkatalysatorpellets
wurden in eine Standard-Laboratoriums-Schüttelbombe mit einem Volumen von 1400 cm3 eingebracht. Gleichzeitig wurden 40 g der
magnetischen Kobaltoxidkatalysatorpellets, welche in der vorstehenden Weise erhalten worden waren, in
eine zweite Standard-Laboratoriums-Schüttelbombe mit einem Volumen von 1400 cm3 eingebracht. Zu
jeder der Bomben wurden jeweils 216 g Adipinsäurenitril und 150 g trockenes Ammoniak zugeführt, worauf
die Temperatur in jeder Bombe auf 15O0C erhöht
wurde. Diese Mischung aus Katalysator, Adipinsäurenitril und Ammoniak wurde mit Wasserstoffgas unter
einen Druck von etwa 316 atü gesetzt, während die Temperatur darin bei 15O0C gehalten wurde. Die Geschwindigkeit,
mit welcher der Wasserstoffdruck abnahm, wurde als ein Maß der Aktivität eines in der
Vorrichtung enthaltenen Katalysators aufgezeichnet; die Ergebnisse der Versuche 1 bis 7 für den nichtmagnetischen Katalysator und der Versuche 8 bis 12
für den magnetischen Katalysator sowie für einen Standardversuch mit einem ungetrennten Katalysator,
welcher unter gleichen Bedingungen ausgeführt wurde, wie die vorstehend beschriebenen Versuche, sind in der
nachstehenden Tabelle I zusammengestellt.
Geschwindigkeit der Abnahme des Wasserstoffdrucks je Minute
| Versuch | Katalysator | kg/cma |
| 1 | nichtmagnetisch | 2,8 |
| 2 | nichtmagnetisch | 2,7 |
| 3 | nichtmagnetisch | 3,03 |
| 4 | nichtmagnetisch | 3,06 |
| 5 | nichtmagnetisch | 3,44 |
| 6 | nichtmagnetisch | 3,38 |
| 7 | nichtmagnetisch | 3,26 |
| 8 | magnetisch | 2,76 |
| 9 | magnetisch | 2,72 |
| 10 | magnetisch | 2,92 |
| 11 | magnetisch | 2,93 |
| 12 | magnetisch | 3,22 |
| Standard-Katalysator | 2,52 | |
| ungetrennter |
In allen Fällen wurde gefunden, daß die Geschwindigkeit, mit welcher der Wasserstoffdruck innerhalb
der Schüttelbombe abnahm, wenigstens 5% und int allgemeinen um 20 bis 30% größer als diejenige ist,
welche bei einem gesinterten Kobaltkatalysator, der in gleicher Weise hergestellt und unter gleichen Bedingungen
untersucht wurde, wobei der Katalysator jedoch nicht in magnetische und nichtmagnetische Anteile
getrennt war, erhalten wurde.
Gesinterte Kobaltoxidpellets von zylindrischer Gestalt mit einem Durchmesser von etwa 6,4 mm und
einer Länge von etwa 6,4 mm wurden in bekannter Weise hergestellt und in nichtmagnetische und magnetische
Anteile auf einer magnetischen Blockrolleneinrichtung, welche ein endloses Förderband, das sich
mit einer Geschwindigkeit von etwa 21 m je Minute konzentrisch mit einr permanenten magnetischen
Blockrolle von einem Durchmesser von etwa 20 cm fortbewegt und ein magnetisches Feld auf der Bandoberfläche
von 500 bis 2000 Gauß Intensität umfaßt, getrennt. Das Arbeiten der magnetischen Blockrolleneinrichtung
ergab eine Ausbeute von 78% an nichtmagnetischem Katalysator und 22% an magnetischem
Katalysator. Der so erhaltene nichtmagnetische Katalysator wurde in Standard-Katalysatorpatronen eingebracht,
welche bei dem technischen kontinuierlichen Verfahren zur Synthese von Hexamethylendiamin
durch Hydrierung von Adipinsäurenitril verwendet werden (vgl. USA.-Patentschrift 2 284 525). Das
gleiche wurde mit dem magnetischen Katalysator in anderen Patronen durchgeführt. Eine etwa gleiche
Menge eines ungetrennten Katalysators, d. h. von gemischten magnetischen und nichtmagnetischen, gesinterten
Kobaltkatalysatorpellets, wurde den Patronen einer gleichen technischen Einheit für die kontinuierliche
Synthese von Hexamethylendiamin durch Hydrierung von Adipinsäurenitril eingebracht. Diese
drei technischen Hydrierungseinheiten wurden bei gleichen Bedingungen von Temperatur und Druck
während einer Dauer von 3 Monaten betrieben, wobei die Adipinsäurenitrilmenge, welche den Einheiten zugeführt
wurde, geändert wurde, um möglichst identische Ausbeuten von Hexamethylendiamin aus jeder
technischen Einheit zu erhalten. In jedem Fall wurden, wenn ein Verlust an Katalysatoraktivität die Beendi-
| Anzahl von Versuchen |
Gesamtmenge | |
| je Katalysator | in Kologramm | |
| beschickung | von Adipinsäure- | |
| Katalysatorart, | nitril, zugeführt zu der Einheit |
|
| eingesetzt | bei konstanter | |
| Ul UlC XjULUICIC | Ausbeute an Hexa | |
| 12 | methylendiamin | |
| 12 | je Kilogramm | |
| 12 | Beschickung | |
| ungetrennt | 1 870 000 | |
| nichtmagnetisch | 2 325 000 | |
| magnetisch | 2 075 000 | |
.r Die erhöhte Katalysatoraktivität des nichtmagnetischen
Katalysators über diejenige des entsprechenden,
gung des Versuchs erforderte, die Katalysatoren mit Wasserstoff in gleicher Weise regeneriert. Die Anzahl
der durchgeführten Versuche unter Verwendung der so hergestellten Vergleichskatalysatorpatronen und die
zugeführten Adipinsäurenitrilmengen zu jeder technischen Einheit sind in der nachstehenden Tabelle II
aufgeführt.
. Tabelle!!
nicht in magnetische und nichtmagnetische Anteile getrennten Katalysators ist aus der vorstehenden Tabelle
deutlich durch eine Zunahme von 24% ersichtlich, welche bei der Menge an Adipinsäurenitrilbeschickung
zu der technischen Einheit unter Verwendung des nichtmagnetischen Hydrierungskatalysators und einer Betriebsführung
bei einer konstanten Ausbeute von Hexamethylendiamin je Kilogramm Beschickung erhalten
wurde. Bei dem magnetischen Katalysator betrug die ίο Zunahme 11 %·
■■- 15 Nichtmagnetischer und magnetischer, gesinterter
Kobaltkatalysator, welcher in der im Beispiel 2 beschriebenen Weise hergestellt worden war, wurde den
Katalysatorpatronen von fünf technischen, kontinuierlichen
Syntheseeinheiten für die Herstellung von Hexamethylendiamin durch Hydrierung von Adipinsäurenitril
zugeführt und der Durchsatz an Adipinsäurenitril je Katalysatorpatrone bei jeder Patrone in zwölf
Versuchen bestimmt. Die Ergebnisse dieser Versuche sind in der nachstehenden Tabelle III aufgeführt.
Tabelle III Durchsatz an Adipinsäurenitril in 1000 kg
| 1 | 2 | ! 3 | Patrone Nr. | 149 | 5 | 6 | 7 | magnetisches gesintertes Kobalt |
116 | |
| I 4 | 238 | 74 | 179 | |||||||
| Versuch | 165 | 152 | 258 | |||||||
| 133 | 92 | Katalysatorart | 187 | 98 | 177 | 245 | ||||
| 1 | 340 | 132 | nichtmagnetisches gesintertes Kobalt |
250 | 146 | 64 | 190 | |||
| 2 | 185 | 202 | 189 | 225 | 144 | 214 | ||||
| 3 | 239 | 243 | 245 | 191 | 167 | 202 | ||||
| 4 | 170 | 213 | 148 | 129 | 233 | 195 | ||||
| 5 | 312 | 263 | 166 | 186 | 142 | 163 | ||||
| 6 | 156 | 359 | 130 | 129 | 211 | 152 | ||||
| 7 | 104 | 227 | 183 | 129 | 130 | 256 | ||||
| 8 | 260 | 337 | 156 | 213 | 119 | 157 | ||||
| 9 | 322 | 86 | 185 | 182 | ||||||
| 10 | 113 | 86 | 99 | |||||||
| 11 | 79 | 49 | 160 | |||||||
| 12 | ||||||||||
| 138 | ||||||||||
| 145 | ||||||||||
| 172 | ||||||||||
| 185 | ||||||||||
| 51 | ||||||||||
| 201 | ||||||||||
| 193 | ||||||||||
| 113 | ||||||||||
| 292 | ||||||||||
| 372 | ||||||||||
| 274 | ||||||||||
| 93 | ||||||||||
Aus der vorstehenden Tabelle III ist ersichtlich, daß die Adipinsäurenitrilmenge, welche durchschnittlich
in jede Katalysatorpatrone je durchgeführten Versuch eingeführt wurde, 185200 kg nei nichtmagnetischem
Kobalt und 171800 kg bei magnetischem Kobalt betrug. Dieses durchschnittliche Beschickungsausmaß je
Patrone an Adipinsäurenitril zeigte jeweils eine Zunahme von 19 bzw. 10 % gegenüber dem durchschnittlichen
Beschickungsausmaß an Adipinsäurenitril zu den technischen Syntheseeinheiten, welche unter identischen
Bedingungen während der gleichen Zeit betrieben wurden und gesinterte Kobaltkatalysatorpellets, die nicht
in magnetische und nichtmagnetische Anteile getrennt waren, enthielten.
Der nichtmagnetische oder magnetische Katalysator gemäß der Erfindung kann in anderen als den vorstehend
beschriebenen Weisen hergestellt und verwendet werden.
Der nichtmagnetische oder magnetische Katalysator kann auch in einer anderen Anordnung als der Festbettanordnung
verwendet werden. Er kann in kleinen Teilchen hergestellt werden, die geeignet sind, den Ka-Katalysator
in Flüssigkeiten oder in der Wirbelschicht zu verwenden, wobei er im Kreislauf geführt wird.
Obgleich die Theorie der vorstehenden Erfindung nicht völlig geklärt ist, sind die Vorteile derselben für
den Fachmann ersichtlich. Durch die einfache Maßnahme der Trennung und Entfernung des magnetischen
Anteils des Katalysators aus der Katalysatormasse durch wirtschaftliche und unkomplizierte Methoden
war ein wirksamer nichtmangetischer oder magnetischer Katalysator erhalten worden, welcher eine um 10%
oder darüber erhöhte Gesamtaktivität und Gebrauchsdauer in Abhängigkeit von den Arbeitsbedingungen
für die Hexamethylendiaminsynthesereaktion aufweist.
Claims (2)
1. Verfahren zur Herstellung von Hexamethylendiamin durch katalytische Hydrierung von Adipinsäurenitril
in Gegenwart von Wasserstoff, Ammoniak und einem Hydrierungskatalysator, der Nickel
oder Kobalt enthält, bei 25 bis 2000C und etwa 1,76
bis 703 kg/cma, dadurch gekennzeichnet,
daß man die Hydrierung mit einem magneti-
10
sehen oder nichtmagnetischem Katalysator durchführt,
der durch die Einwirkung eines magnetischen Feldes von einer Intensität zwischen 200 und
10000 Gauß und anschließende Auftrennung in einen magnetischen und einen nichtmagnetischen
Anteil hergestellt worden ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Hydrierung bei 120 bis 170° C
und etwa 280 bis 422 kg/cm2 durchführt.
809 519/642 3.68 © Bundesdruckerei Berlin
Applications Claiming Priority (2)
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