CS253798B1 - A method for increasing the selectivity of the catalytic hydrogenation process of aniline to cyclohexylamine - Google Patents

A method for increasing the selectivity of the catalytic hydrogenation process of aniline to cyclohexylamine Download PDF

Info

Publication number
CS253798B1
CS253798B1 CS86516A CS51686A CS253798B1 CS 253798 B1 CS253798 B1 CS 253798B1 CS 86516 A CS86516 A CS 86516A CS 51686 A CS51686 A CS 51686A CS 253798 B1 CS253798 B1 CS 253798B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
selectivity
catalyst
aniline
cyclohexylamine
increasing
Prior art date
Application number
CS86516A
Other languages
Czech (cs)
Other versions
CS51686A1 (en
Inventor
Bohumir Dvorak
Josef Pasek
Jaromir Lubojacky
Pavel Pavlas
Alena Cirova
Jakub Rosenthal
Original Assignee
Bohumir Dvorak
Josef Pasek
Jaromir Lubojacky
Pavel Pavlas
Alena Cirova
Jakub Rosenthal
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 Bohumir Dvorak, Josef Pasek, Jaromir Lubojacky, Pavel Pavlas, Alena Cirova, Jakub Rosenthal filed Critical Bohumir Dvorak
Priority to CS86516A priority Critical patent/CS253798B1/en
Publication of CS51686A1 publication Critical patent/CS51686A1/en
Publication of CS253798B1 publication Critical patent/CS253798B1/en

Links

Landscapes

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

Abstract

Způsob zvýšení selektivity procesu katalytické hydrogenace anilinu na cyklohexylamin spočívá v tom, že probíhá v přítomnosti selektivního kobaltového katalyzátoru, jehož obsah niklu a mědi je menší než 0,05 % hmot. a zrno katalyzátoru má tvar kroužků o síle stěny 1,5 až 2,5 mm.A method for increasing the selectivity of the catalytic hydrogenation of aniline to cyclohexylamine consists in that it takes place in the presence of a selective cobalt catalyst, the nickel and copper content of which is less than 0.05 wt.%, and the catalyst grain has the shape of rings with a wall thickness of 1.5 to 2.5 mm.

Description

Vynález se týká způsobu zvýšení selektivity procesu katalytické hydrogenace anilinu na cyklohexylamin.The invention relates to a process for increasing the selectivity of the catalytic hydrogenation process of aniline to cyclohexylamine.

Cyklohexylamin se nejčastěji vyrábí katalytickou hydrogenací anilinu v plynné fázi za přítomnosti nosičových kovových katalyzátorů. V závislosti na reakčních podmínkách, typu použitého kovu a acidobazických vlastnostech zvoleného nosiče se mění složení reakční směsi a tím i selektivita procesu. Zatímco kobaltové katalyzátory poskytuji reakční směsi s převládajícím obsahem cyklohexylaminu, niklové katalyzátory preferují vznik sekundárních aminů, to je fenylcyklohexylaminu a především dicyklohexylaminu. Kyselé nosiče jako gama-AljO^, SiOj, alumosilikáty a podobně, podporují následnou kondenzaci imlnu s aminy a mění tak složení reakční směsi ve prospěch sekundárních aminů.Cyclohexylamine is most commonly produced by gas-phase catalytic hydrogenation of aniline in the presence of supported metal catalysts. Depending on the reaction conditions, the type of metal used and the acid-base properties of the selected carrier, the composition of the reaction mixture and thus the selectivity of the process vary. While cobalt catalysts provide reaction mixtures with a predominant cyclohexylamine content, nickel catalysts prefer the formation of secondary amines, that is, phenylcyclohexylamine and especially dicyclohexylamine. Acid carriers such as gamma-Al2O4, SiO2, alumosilicates and the like promote the subsequent condensation of the imine with amines and thus alter the composition of the reaction mixture in favor of secondary amines.

Jednou z možnosti zvýšení selektivity procesu je posouvání komplexní termodynamické rovnováhy reakci, probíhajících při hydrogenaci anilinu, ve prospěch primárního aminu zvětšením koncentrace amoniaku v cirkulující plynné reakční směsi. Tento způsob ovlivnění selektivity je předmětem patentu sov. č. 112 394 (1956). Nevýhodou tohoto postupu je, že se zvyšováním parciálního tlaku amoniaku v reakční směsi klesá reakční rychlost hydrogenace a tím i výkon daného zařízení.One possibility of increasing the selectivity of the process is to shift the complex thermodynamic equilibrium of the reactions occurring during the aniline hydrogenation to the primary amine by increasing the ammonia concentration in the circulating gaseous reaction mixture. This method of influencing selectivity is the subject of an owl patent. No. 112,394 (1956). A disadvantage of this process is that as the partial pressure of ammonia in the reaction mixture increases, the reaction rate of hydrogenation and thus the performance of the apparatus decreases.

Pro výrobu oyklohexylaminu je selektivní katalyzátor, jehož složení a použití je popsáno v čs. patentech 101 477 a 101 478. Prekurzorem aktivní složky tohoto, ale i jiných kobaltových katalyzátorů, jsou oxidy -Co^O^ a CoO, dále hydroxid, uhličitan, nebo uhličitan dihydroxid kobaltnatý. Podrobným studiem vlastností kobaltových katalyzátorů jsme zjistili, že nečistoty obsažené v surovinách pro jejich výrobu mohou ovlivňovat selektivitu hydrogenace anilinu na cyklohexylamin a že kvalita a množství nežádoucích nečistot záleží na původu nebo technologickém postupu výroby výchoz! kobaltové suroviny.For the production of cyclohexylamine is a selective catalyst whose composition and use is described in U.S. Pat. 101 477 and 101 478. The precursor of the active ingredient of this, but also of other cobalt catalysts, is the oxides -Co 4 O 4 and CoO, furthermore cobalt (II) hydroxide, carbonate or carbonate dihydroxide. By studying the properties of cobalt catalysts in detail, we found that the impurities contained in the raw materials for their production may affect the selectivity of the hydrogenation of aniline to cyclohexylamine and that the quality and amount of undesirable impurities depends on the origin or technological process of the starting process. cobalt raw materials.

Uvedený nedostatek odstraňuje navrhovaný způsob zvýšení selektivity procesu hydrogenace anilinu na cyklohexylamin za přítomnosti kobaltového katalyzátoru, jehož podstata spočívá v tom, že katalytická hydrogenace probíhá v přítomnosti selektivního katalyzátoru, jehož obsah niklu a mědi je menší než 0,05 * hmot. a zrno katalyzátoru má tvar kroužků o síle stěny 1,5 až 2,5 mm. Průměr kroužku je výhodné volit v rozmezí 5 až 6 mm. Správnou volbou výchozí suroviny nebo samotného prekurzoru lze obsah nežádoucích příměsí, speciálně niklu a mědi, omezit a tím přispět ke zvýšení selektivity procesu. Dále jsme zjistili, že vedle cíleného výběru surovin na přípravu katalyzátoru lze selektivitu reakce zvýšit užitím katalyzátoru vhodného geometrického tvaru.This drawback removes the proposed process for increasing the selectivity of the aniline hydrogenation process to cyclohexylamine in the presence of a cobalt catalyst, characterized in that the catalytic hydrogenation takes place in the presence of a selective catalyst having a nickel and copper content of less than 0.05% by weight. and the catalyst grain is in the form of rings having a wall thickness of 1.5 to 2.5 mm. The ring diameter is preferably chosen in the range of 5 to 6 mm. By selecting the starting material or precursor itself, the content of unwanted impurities, especially nickel and copper, can be reduced and thereby contribute to an increase in process selectivity. We have further found that in addition to the targeted selection of catalyst preparation raw materials, the selectivity of the reaction can be increased by using a catalyst of suitable geometric shape.

Předností popsaného způsobu zlepšení selektivity hydrogenace anilinu je, že ho lze dosáhnout pouze výběrem prekurzoru aktivní složky potřebné kvality a formováním katalyzátorové hmoty do navrženého geometrického tvaru, to je bezezměny složení katalyzátoru užívaného v uvažovaném procesu.An advantage of the described method of improving the selectivity of hydrogenation of aniline is that it can only be achieved by selecting the active ingredient precursor of the required quality and forming the catalyst mass into a designed geometric shape, i.e. the composition of the catalyst used in the process under consideration.

Vliv obsahu niklu v použitém prekurzoru aktivní složky a vliv geometrického tvaru zrna na selektivitu cyklohexylaminového procesu dokládají dále uvedené příklady.The influence of the nickel content of the active ingredient precursor and the geometric shape of the grain on the selectivity of the cyclohexylamine process is illustrated by the examples below.

Příklad 1Example 1

Průmyslově používaným katalyzátorem pro selektivní hydrogenaci anilinu na cyklohexylamin je mechanická směs látek obsahující po aktivaci 45 % hmot. kobaltu, 3 až 4 % hmot. uhličitanu sodného a 51 až 52 % hmot. uhličitanu vápenatého. Prekurzorem aktivní složky je směs oxidu kobaltnato-kobaltitého a uhličitanu dihydroxydikobaltnatého. Vliv proměnného obsahu niklu ve vzorcích uvedeného typu katalyzátoru, stejného složení, sypné hustoty a velikosti zrna na selektivitu procesu dokumentují výsledky shrnuté v tabulce I. Selektivita je charakterizována obsahem dicyklohexylaminu ve vzorcích reakční směsi o vzájemně srovnatelné konverzi. Změna niklu ve vzorcích katalyzátoru byla realizována použitím oxidu kobaltnato-kobaltitého od různých výrobců, s různým stupněm znečištění niklem.The industrial catalyst used for the selective hydrogenation of aniline to cyclohexylamine is a mechanical mixture of substances containing 45 wt. % cobalt, 3-4 wt. % sodium carbonate and 51 to 52 wt. calcium carbonate. The precursor of the active ingredient is a mixture of cobalt-cobalt oxide and dihydroxydicobalt carbonate. The results of Table I illustrate the influence of variable nickel content in samples of the indicated catalyst type, same composition, bulk density and grain size on the process selectivity. The selectivity is characterized by the dicyclohexylamine content of the reaction mixture samples of mutually comparable conversion. The change of nickel in the catalyst samples was accomplished using cobalt-cobalt oxide from various manufacturers, with varying degrees of nickel contamination.

Tabulka ITable I

Vliv NiO na rychlost tvorby dicyklohexylaminu při hydrogenaci anilinu na cyklohexylaminInfluence of NiO on dicyclohexylamine formation rate during hydrogenation of aniline to cyclohexylamine

Označení katalyzátoru Designation of the catalyst Konverze (») Conversion (») Obsah DCA (hmot. %) DCA content (mass%) Obsah NiO v katalyzátoru (hmot. i) NiO content in catalyst (mass i) K-l K-l 99,58 99.58 0,23 0.23 0,040 0.040 K-2 K-2 99,41 99.41 0,38 0.38 0,076 0,076 K-3 K-3 99,53 99.53 0,59 0.59 0,120 0.120 K-4 K-4 99,48 99.48 1,28 1,28 0,296 0.296

Údaje pro hodnocení selektivity byly získány studiem průběhu reakce v integrálním reaktoru při teplotě chladicí lázně 180 °C, molárním poměru vodík:anilin = 20 a zatížení katalyzátoru 815 g^ 1 k katalyzátor byl ve formě granulátu o velikosti zrna 1,4 až 1,6 mm.The selectivity data were obtained by studying the course of the reaction in an integral reactor at a cooling bath temperature of 180 ° C, a hydrogen: aniline molar ratio of 20 and a catalyst loading of 815 g ^ 1 to catalyst in the form of granules having a grain size of 1.4 to 1.6 mm.

Příklad2Example2

Katalyzátorová hmota stejného složení jako v příkladu 1 byla tvarována do technicky využitelné formy lisováním do tvaru tablet o průměru 5 nun a výšce 5 mm. Z části katalyzátorové hmoty byly lisováním připraveny kroužky o rozměrech 5x1x5 mm. Ze srovnatelných reakčních podmínek, to je při teplotě chladicí lázně 160 °C, molárním poměru vodík:anilin = 20 a konverzi 90 % bylo provedeno porovnání selektivity procesu a získané výsledky jsou shrnuty v tab. II.The catalyst mass of the same composition as in Example 1 was shaped into a technically useful form by compression into tablets having a diameter of 5 nun and a height of 5 mm. Rings of 5x1x5 mm were prepared by pressing from a part of the catalyst mass. From comparable reaction conditions, i.e. at a cooling bath temperature of 160 ° C, a molar ratio of hydrogen: aniline = 20 and a conversion of 90%, the process selectivity was compared and the results obtained are summarized in Tab. II.

Tabulka IITable II

Vliv geometrie zrna kobaltového katalyzátoru na selektivitu procesu hydrogenace anilinuInfluence of cobalt catalyst grain geometry on selectivity of aniline hydrogenation process

Katalyzátor forma Catalyst form vel. zrna (mm) grain size (mm) Konverze (%) Conversion (%) Obsah DCA (hmot. %) DCA content (mass%) Zatížení katalyzátoru (g„i-1, .h':i 3A katCatalyst load (g 'i -1 , .h' : i 3 A cat tablety tablets 5x5 5x5 90 90 0,32 0.32 425 425 kroužky rings 5x1x5 5x1x5 90 90 . 0,12 . 0.12 880 880

PŘEDMĚT VYNÁLEZUSUBJECT OF THE INVENTION

Claims (1)

Způsob zvýšení selektivity procesu katalytické hydrogenace anilinu na cyklohexylamin v páynné fázi na kobaltovém nosičovém katalyzátoru vyznačující se tím, že katalytická hydrogenace probíhá v přítomnosti selektivního katalyzátoru, jehož obsah niklu a mědi je menší než 0,05 % hmot. a zrno katalyzátoru má tvar kroužků o síle stěny 1,5 až 2,5 mm.A process for increasing the selectivity of the catalytic hydrogenation process of aniline to cyclohexylamine in the lean phase on a cobalt supported catalyst, characterized in that the catalytic hydrogenation is carried out in the presence of a selective catalyst having a nickel and copper content of less than 0.05% by weight. and the catalyst grain is in the form of rings having a wall thickness of 1.5 to 2.5 mm.
CS86516A 1986-01-24 1986-01-24 A method for increasing the selectivity of the catalytic hydrogenation process of aniline to cyclohexylamine CS253798B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS86516A CS253798B1 (en) 1986-01-24 1986-01-24 A method for increasing the selectivity of the catalytic hydrogenation process of aniline to cyclohexylamine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS86516A CS253798B1 (en) 1986-01-24 1986-01-24 A method for increasing the selectivity of the catalytic hydrogenation process of aniline to cyclohexylamine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CS51686A1 CS51686A1 (en) 1987-03-12
CS253798B1 true CS253798B1 (en) 1987-12-17

Family

ID=5337372

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS86516A CS253798B1 (en) 1986-01-24 1986-01-24 A method for increasing the selectivity of the catalytic hydrogenation process of aniline to cyclohexylamine

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS253798B1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
CS51686A1 (en) 1987-03-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SU1665870A3 (en) Method of producing oxide catalyst for oxidation of propylene
JPS6241781B2 (en)
US4766232A (en) Production of unsaturated nitriles using catalysts containing boron, gallium or indium
US3919155A (en) Synthesis of aromatic amines by reaction of aromatic compounds with ammonia
WO1996036561A1 (en) Catalysts and process for selective oxidation
US4381415A (en) Process for dealkylating aromatic hydrocarbons in the presence of steam
EA036822B1 (en) Dehydrogenation catalyst for alkylaromatic compound, process for producing same, and dehydrogenation method using same
RU2379105C2 (en) Highly active and highly stable dehydrogenation catalyst based on iron oxide with low titanium concentration, and preparation and use thereof
US3840356A (en) Catalyst and process for steam reforming of hydrocarbons
US3216783A (en) Process for selectively removing carbon monoxide from hydrogen-containing gases
GB1452279A (en) Fluids purification
US3538162A (en) Reductive alkylation of aromatic amino and nitro compounds utilizing base metal selenides and tellurides as catalysts
US4045369A (en) Silver-based catalytic composition for the oxidation of ethylene to ethylene oxide and methanol to formaldehyde
CZ294657B6 (en) Coated catalyst containing metal oxides and catalytic decomposition process of ammonia and hydrogen cyanide in coke-oven gas
US3164628A (en) Method for preparing acrylonitrile
EP0000564B1 (en) Catalysts containing iron and molybdenum and the use of these catalysts in the preparation of acrylonitrile or methacrylonitrile
JPH07328439A (en) Ethylbenzene dehydrogenation catalyst and its production
EP0592052A1 (en) Phosporus containing catalysts and process for the production of linear polyamines
KR870000522B1 (en) Industrial production method of indole by continuous process
US2336916A (en) Production of thiophene
US4374273A (en) Method for production of methylamines
PL81085B1 (en)
KR970011453B1 (en) Process for producing acrylonitrile
Okabe et al. Development of catalysts for direct amination of aliphatic alcohols
US3686265A (en) Ammonoxidation of olefins