Способ получения гексаметилендиамина - SU399110A3

Описание

1

Иастоящее изобретение является усовершенствованным способом Получения гексаметилендиамина каталитическим гидрированием адипонитрила.

В литературе широко описаны способы получения гексаметилендиамина гидрированием адинонитрила, в частности известен способ получения гексаметилендиамина, заключающийся в том, что адипонитрил гидрируют в присутствии катализатора Ренея и щелочи в среде жидкого аммиака.

Процесс проводят при нагревании и под давлением.

Иедостатком известного способа является проведение процесса в среде лсидкого аммиака .

С целью устранения указанного недостатка , предлагается проводить .процесс гидрирования в жидкой фазе, содержащей гексаметплендиамин , воду, едкую щелочь и кагализатор .

В соответствии с изложенным описывается способ получения гексаметилендиамина, заключающийся в том, что адипонитрил гидрируют в присутствии катализатора Ренея и едкой щелочи при температуре от 60 до 100°С и давлении 30-50 атм в жидкой фазе, содержащей образующийся гексаметилендиамин , воду, щелочь и катализатор.

2

Предпочтительным соотнощенпем исходных компонентов является содержание едкой июлочи в количестве от 0,2 до 12 молей на 1 кг катализатора, в то время как содержание воды до.тжно быть от 2 до 130 молей на 1 моль едкой щелочи.

Предлагаемый способ является более иростым но сравнению с известным и нозволяет получать целевой продукт с высоким выходом .

Пример 1. В реакционнь1Й сосуд загружают смесь, состоящую из: гексаметилендиамина , катализатора - никеля Ренея, содержащего 12 вес. ч. хрома на 100 ч. жидкой реакционной среды (гесаметилендиамин, вода и едкий натр); 1,25 моля едкого натра на 1 кг катализатора (0,06 вес. % жидкой реакционной среды); 14,9 молей воды на 1 моль едкого натра (4 вес. % жндкой реакционной среды).

Эту смесь перемешивают с помощью струи водорода, при температуре 75°С и давлении 30 атм и затем загружают 30 кг/час адипонптрила; водную суспензию катализатора: 0,87 кг/час (26 частей катализатора на 100 ча- стей воды); водный раствор едкого натра. 0,66 кг/час (концентрация едкого натра в растворе 2%).

Из трубопровода отводят 31,9 кг/час жидкости , содержащей 30,6 кг гексаметилендиамина и малые количества катализатора, который отделяют фильтрацией.

Из трубопровода отводят реакционную массу ири скорости 1,6 кг/час с содержанием катализатора 0,17 кг, количество примерно эквивалентное подающемуся катализатору. Катализатор отделяют и Промывают водой. Промытый гексаметилендиамин объединяют с тем, который отводится из трубопровода. Отмытый катализатор используют для получения свежего катализатора. Ежечасно получают 32 «г гексаметилендиамина; выход, считая на использованный адипонитрил 99,2%. Такие результаты получаются при работе в течение 800 час. Содержание побочных продуктов в гексаметилендиамине было довольно низкое. Так количество гексаметилендиамина и аминокапронитрила, рассчитанного по количеству аминогрупи составляло 400 р. р. м, в то время как количество неиерегоняемого остатка и высококипящих веществ было 0,3%.

При нроведении описанного процесса, расход свежего катализатора составлял 0,6 вес. ч. на 100 ч. гидрированного адипонитрила.

При проведении процесса с тем же самым оборудованием и при тех же самых условиях, но 1при использовании вместо свежего катализатора емеси свежего и уже использованного в предыдущем цикле гидрирования катализатора и просто промытого перед повторным использованием, были получены те же самые результаты по отношению к выходу и качеству гексаметилендиамина. Расход свежего катализатора ири этом снижался до 0,3 вес. Ч. на 100 вес. ч. гидрированного адинонитрила .

Примеры, приведенные ниже, показывают, что если гидрирование проводят в среде, в которой соотношения: вода/едкий натр и едкий натр/катализатор - другие, то результаты ухудщаются.

Пример 2. Гидрирование проводят на том же самом оборудовании и тем же самым путем, как описано в примере 1, за исключением выбранного соотнощения едкий натр/катализатор (0,73 моля едкого натра на 1 кг катализатора), которое было меньше нижнего предела предпочитаемой области.

Понижение этого соотношения было получено путем медленного понижения количества едкого .натра в реакционной среде (0,35% по отношению к жидкой реакционной среде).

Отношение вода/едкий натр (25,4 моля воды ца 1 моль едкого натра) соответствовало пределам предпочитаемой области.

Выход гексаметилендиамина был 97,2%. Качество гексаметилендиамина было заметно , чем гексаметилендиамина, .полученного в примере 1, особенно по содержанию гексаметиленимина и Е-аминокаоронитрила. Общее количество этих примесей, ра.ссчпта 1ное по количеству аминогрупп превышало 2.000 р. р. м.

Пример 3. Гидрирование проводилось на том же самом оборудова)ии и при тех же условиях, как в примере 1 за исключением соотношения едкий натр/катализатор (3,55 молей едкого натра на 1 кг катализатора), которое было больше верхнего предела предпочитаемого интервала соотношений. Увеличение этого соотношения было получено за счет увеличения количества едкого натра в

реакционной смеси (1,7% по отношению к жидкой реакционной смеси). Отношение вода/каустическая сода (18,3 молей воды на 1 моль едкого натра) оставалось постоянным и соответствовало области предпочитаемых

соотношений, что достигалось путем повышения содержания воды в реакционной среде - 14% но отношению к жидкой реакционной массе. Полученный гексаметилендпамин был более низкого качества, так как общее содержание гексаметиленимина и аминокапронитрила (в пересчете на аминогруппы) было выше 3.000 р. р. м. Пример 4. Гидрирование проводят на

том же самом оборудовании и при тех же самых условиях, что и в примере 1, за исключением выбранного соотношения вода/едкий натр, которое ниже иредиочитаемого (5,55 молей воды на 1 моль едкого натра). Уменьшекие этого соотношения получают путем медленного понижения количества воды в реакционной ереде (1,5% по отношению к жидкой реакционной массе). Количество полученного гексаметилендиамина было заметно ниже по сравнению с качеством гексаметилендиамина , .полученного в примере 1. Для этого случая, общее содержание аминогрупп гексаметиленимина, Е-аминокапронитрила (пересчитанного на аминогруппы) было

3.000 р. р. м.

Пример 5. Гидрирование проводят на том же самом оборудовании и при тех же самых условиях, что и в примере 1, за исключением выбранного соотношения вода/едкий

натр, которое было выше предпочитаемого (89 молей воды на 1 моль едкого натра). Повышение этого соотношения получают путем увеличения количества воды iB реакционной массе (24% по отношению к жидкой реакционной массе). Гексаметилендпамин получают с ВЫХО.ДОМ 95,3%. Качество полученного продукта заметно ниже, чем гексаметилендиамина , полученного в примере 1. Общее содержание аминогрупп, гексаметиленимина,

Е-аминокапронитрила (пересчитанного на аминогруппы) превышает 4.000 р. р. м.

Предмет изобретения

1. Способ получения гексаметилендиамина каталитическим гидрированием адипоннтрила в жидкой фазе при нагревании и давлении, в присутствии -катализатора Ренея и едкого натра, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса, водород и адипонитрил подают в жидкую реакционную среду, состояб щую из гексаметилсндиамина, воды, едкого натра и катализатора. 2. Сиособ по н. 1, отличающийся тем, что содержание едкого натра должно быть от 0,2 до 12 молей на 1 кг катализатора, в то время5 6 как содержание воды должно быть от 2 до 130 молей на 1 моль едкого натра, причем количество ката.чизатора берут в весовом избытке равном 1 частн на 100 частей реакционной смеси.

Реферат

Формула