DK156389B - Fremgangsmaade til fremstilling af nitromethan - Google Patents

Fremgangsmaade til fremstilling af nitromethan Download PDF

Info

Publication number
DK156389B
DK156389B DK496183A DK496183A DK156389B DK 156389 B DK156389 B DK 156389B DK 496183 A DK496183 A DK 496183A DK 496183 A DK496183 A DK 496183A DK 156389 B DK156389 B DK 156389B
Authority
DK
Denmark
Prior art keywords
process according
catalyst
methanol
reaction
oxide
Prior art date
Application number
DK496183A
Other languages
English (en)
Other versions
DK496183D0 (da
DK156389C (da
DK496183A (da
Inventor
William Verne Hayes
Original Assignee
Dow Chemical Co
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 Dow Chemical Co filed Critical Dow Chemical Co
Publication of DK496183D0 publication Critical patent/DK496183D0/da
Publication of DK496183A publication Critical patent/DK496183A/da
Publication of DK156389B publication Critical patent/DK156389B/da
Application granted granted Critical
Publication of DK156389C publication Critical patent/DK156389C/da

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C201/00Preparation of esters of nitric or nitrous acid or of compounds containing nitro or nitroso groups bound to a carbon skeleton
    • C07C201/06Preparation of nitro compounds
    • C07C201/10Preparation of nitro compounds by substitution of functional groups by nitro groups

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Description

DK 156389 B
Den foreliggende opfindelse angâr en fremgangsmâde til frem-stilling af nitromethan ved omsætning i dampfasen af methanol med salpetersyre eller nitrogendioxid.
^ Nitroalkaner, sâsom nitromethan, er en vigtig stabi1iserende bestanddel, der anvendes i 1,1,1-trichlorethan, nâr det bruges til dampaffedtning og kold rensning. Aile fabrikanter over hele verden sætter nitromethan og/eller nitroethan til deres kommercielle 1,1,1-trichlorethanbaserede oplosningsmidler. Al-mindeligvis fremstilles nitroalkaner ved dampfasenitrering af alkanen med enten salpetersyre eller NOg. Derved dannes der en blanding af produkter pâ grund af carbon-carbon-spaltning. Nàr sâledes f.eks. propan nitreres, indeholder produkterne 1-ni-tro-propan, 2-nitropropan, nitroethan og nitromethan. Pâ grund af de oxidative betingelser dannes der ogsâ andre oxygenhol-dige forbindelser, f.eks. aldehyder, syrer og carbonoxider. Patentskri fter, der omhandler en sàdan fremgangsmâde, er US-PS 2.844.634 og 2.905.724.
Forbedringer i disse dampfasenitreringer hævdes opnàet ved an- 2 0 vendelse af salpetersyre eller nitrogenoxider sammen med oxy-generede svovlforbindelser, f.eks. SO2, H2SO4, (US-PS 3.272.874) og ved udforelse af nitreringen i nærværelse af ozon (US-PS 3.113.975).
25 Andre fremgangsmâder indebærer nitrering af alkaner med nitro-genperoxid (N02)2 i nærvarelse af oxygen (luft) under tryk ved 150-330°C (US-PS 3.780.115), reaktion mellem en alken og salpetersyre i nærværelse af et lavere alifatisk monocarboxylsy-reanhydrid til dannelse af en nitroester, der dernæst reduce-30 res med et alkaliborhydrid til dannelse af nitroalkanen (US-PS 3.706.808), og omsætning af organiske aminer med ozon (US-PS 3.377.387).
Fremgangsmâden ifolge opfindelsen er ejendommelig ved, at re-35 aktionen gennemferes i nærværelse af en katalysator i form af at oxid eller et sait af mindst et métal fra det periodiske Systems gruppe II.
DK 156389 B
2
Den foreliggende opfindelse afviger sâledes fra de kendte me-toder, ved at der anvendes omsætning af methanol med salpeter-syre eller NC>2-gas i dampfase over en katalysator. Da der ved freragangsmàden ikke anvendes halogen eller oxygen, sâledes son 5 det gares ved de tidligere kendte fremgangsmâder, giver frem-gangsmàden ifelge opfindelsen ikke uonskede produkter, sâsom halogenerede, nitrerede produkter, f.eks. chlornitromethan og chlortrinitromethan. Fremgangsmàden ifalge opfindelsen giver heller ikke haje koncentrationer af oxidationsprodukter, sâsom 10 aldehyder, syrer og carb'onoxider, hvilket som nævnt er til-fældet ved de fremgangsmâder, der er kendt fra US-PS 2.844.634 og 2.905.724. Den fore1iggende fremgangsmâde giver nitromethan uden fremmede, uonskede biprodukter. Skant der uundgàeligt dannes en vis mængde af nitrogenoxider og carbonoxider ved en 15 hvilken som helst reaktion, hvor der anvendes et oxidationsre-agens, sâsom sa!petersyre, fremstilles det anskede produkt ved frèmgangsmâden ifalge opfindelsen, uden at der ogsâ dannes sà-danne uanskede biprodukter, som dem, der dannes ved de tidligere kendte fremgangsmâder.
20
Katalysatoren er et sait eller et oxid af et gruppe II métal, f.eks. calcium- eller bariumchlorid, som kan være bâret eller pelletteret.
Fremgangsmàden til fremstilling af nitromethan indebærer ifol-25 ge den foreliggende opfindelse en fordampning af methanol og salpetersyre, blanding af deres dampë og passage over en katalysator, som er et sait eller oxid af et métal fra gruppe II i det periodiske system. Methanolen og salpetersyren pumpes hen- sigtsmæssigt som væsker til individuelle fordampere, blandes 30 og ledes til et fast katalysatorlag, over hvilket de omdannes til nitromethan. En indifferent gas, f.eks. nitrogen, anvendes fortrinsvis som fortyndingsmiddel og kan recirkuleres.
Methanol- og salpetersyredampene blandes grundigt, onskeligt i 35 forholdet 10 til 1, fortrinsvis 4 til 2 mol methanol pr. mol HNO3, og denne blanding fortyndes fortrinsvis med en indifferent gas, f.eks. nitrogen, onskeligt i en mængde fra 2 til 15 mol af den indifferente fortyndingsgas pr. mol methanol. Det
DK 156389 B
3 foretrukne interval er fra omkring 4 til omkring 10 mol for-tyndingsgas pr. mol methanol i reaktionsblandingen. Fortyn-dingsgassen kan vælges blandt indifferente gasser omfattende nitrogen, argon, carbonoxider, vanddamp og blandinger deraf.
5
Gasblandingen forvarmes fortrinsvis til en temperatur fra 100 til 250°C, og katalysatorlaget skal fortrinsvis holdes ved en temperatur inden for omrâdet 150 til 350°C, mere fore-trukket fra 210 til 260°C.
10
Katalysatoren er en forbindelse af metaller fra gruppe II i det periodiske system, fortrinsvis magnésium, calcium, strontium og barium. Salte af disse metaller omfattende chlorider-ne, sulfaterne og nitraterne kan anvendes. Disse metallers 15 oxider er ogsâ brugbare katalysatorer ved reaktionen. De kan anvendes hver for sig eller i kombination. En foretrukken kombination er CaC^/BaCI^ i et molforhold fra 1/4 til 4/1.
Oxiderne eller saltene kan bsres pâ en indiffèrent bærer og 20 anvendes pâ denne mâde. Metoder til fremstilling af bârne katalysatorer er velkendte. F.eks. kan bæreren imprægneres ved nedsænkning i en saltoplasning eller ved pâspr0jtnîng af oplosningen pâ bæreren. En opslæmning anvendes i tilfælde af oxider eller uoploselige salte.
25
De tryk, der anvendes ved fremgangsmâden, er onskeligt fra 6,9 til 1035 kPa og mest foretrukket fra 41,4 til 345 kPa.
Typisk eksempel pâ fremstilling af katalysator.
30
En katalysator blev fremstillet til brug i de folgende eksemp- ler ved at nedssnke en aluminiumoxidbærer (en kugleformet 2 bærer med lille overfladeareal (<1 m /g) og af mediumporasi-tet fremstillet af Norton og betegnet SA-5205) i en mængde 35 vandig CaC^-oplasning, der var tilstrækkelig til fuldstændig befugtning deraf. Overskydende vand blev afdampet, og katalysatoren tarret. Den tilfarte mængde CaCl2 var tilstrækkelig til at give en 21 vægt% belægning pâ bæreren. Portioner blev calcineret under en nitrogenskylning (oxygen udelukket) ved 4
DK 156389B
Eksempel 1.
De forskellige portioner af de som ovenfor anfort fremstillede katalysatorer blev fort ind i et 1220 mm x 19 mm rorformet g reaktorsystem af rustfrit stâl udstyret med fluidiseret sand som varmeregulator, tryk- og stromningsregulatorer, kolevands-skrubbekolonne og et alarmsystem. En Brooks termisk massere-gulator anvendtes til at mâle nitrogenstromningen. Milton Roy positive fortrængningspumper anvendtes til at mâle methanol* og salpetersyrestromningerne. Methanolomdannelsen afveg kun lidt, varierende fra 13% til 22%, nâr reaktionen blev gennem-f0rt ved 245°C,5,5 sek. kontakttid og med et îfeŒ/HNOg/^-foirîiold pâ 4/1/24:
Reaktionens selektivitet varierede, som det vises nedenfor i tabelform, betydeligt under de ovennævnte betingelser.
15
Calcinerings- % Selektivitet temperatur (°C) til CH^NC^ 150 27 415 35 500 40 20 600 44 700 67 Sâledes er den foretrukne metode til fremstilling af kataly-satoren at calcinere saltet eller oxidet af metallet pâ bære-2g ren i et tidsrum fra 2 til 10 timer ved en temperatur fra 500°C til 700°C.
Eksempel 2.
30 En msngde (370 ml) katalysator fremstillet i henhola til ovennævnte beskrivelse, calcineret ved 700°C i 4 timer og bestâen-de af en 1/1 (atomforhold Ca/Ba) blanding af calciumchlorid og bariumchlorid pâfort i en mængde pâ 17,6 vægt% pâ en alu-miniumoxidbærer med lille overfladeareal (SA-5205) blev an-35 bragt i der. 1220 mm rorreaktor af rustfrit stâl, der er beskrev·' et ovenfor, og opvarmet til 270°C med en fortyndingsgas (nitro gen), der skyllede gennem systemet. Trykket blev reguleret til 48,3 kPa, forvarmertemperaturen til 185°C og nitrogen-
DK 156389 B
s strsmmen til 4000 cm^/rain», og dernsst pâbegyndes salpeter-syretilsffitningen med en hastighed pâ 0,0076 mol/min.. Metha-noltilf0rslen blev derefter pâbegyndt med en hastighed pâ 0,0301 mol/min. (4/1/24 CH3OH/HNC>3/N2 molforhold).
5
Analyse af den kondenserede reaktorudstr0mning viste en 17% omdannelse af methanol og en 60% selektivitet til nitromethan.
Eksempler 3-7.
10
En baren katalysator indeholdende CaCl2/CaC· (molforhold 1/1) blev anvendt. ved forskellige reaktantforhcld, kontakttider og temperaturer til opnâelse af de cmdsnnelser og selektivi- teter, der er vist i tabel I. Bæreren var den samme, soin an- vendtes i eksempel 1 og 2 ovenfor, og katalysatomsngden 15 var 19,7% baseret pa vægten af den færdige katalysator.
Tabel I.
Eks. Temp. CE3OE/HNC'JÎsL· Kontakt- Methanolom- Nitromethan 2 0 nr_. _(_oç_) __ _ mol for ho la tid_ ( sek. ) d annelse ( % ) selektivitet (%) 3 263 4,74/1/24 7,0 16,1 57,1 4 250 4,73/1/24 4,6 11,9 63,5 5 256 3,16/1/24 3,6 18,7 53,0 6 255 4/1/24 3,6 21,7 45,7 25 7 284 4/1/24 6,2 17,0 71,5
Eksempler 8-14.
I andre forsog blev der anvendt vandfri CaCl_-pi.ller (5 mesh) 30 l med betingelser og resultater som vist i tabel II.
35
Tabel II.
6
DK 156389 B
Eks. Tryk Lag- MeOH/HNCu/N- Kontakt- Methanol- Selektivitet nr. (kFa) terne, raolf orhola tid (sek. ) cmdannelse (%) til nitroirethan _____(°C)__________________(%)______ 5 8 58,6 285 1,58/1/24 2,61 28,5 29,5 9 " " " 2,15 22,0 37,6 10 " " " 1,83 25,2 30,4 11 " " 2,37/1/24 2,69 17,1 48,5 12 48,3 342 4,39/1/24 1,00 22,0 31,7 13 " 332 " 1,16 30,1 26,6 14 » " " " 30,9 24,5 10 Eksempler 15-21. '
André gruppe II metaller blev undersegt i en 305 mm x 25,4 mm rorformet rustfri stâlreaktor, der var udstyret ligesom den lengste reaktor. Betingelserne, under hvilke reaktionen blev *5 gennemf0rt, var forvarmertemperatur 185°C, nitrogenstromning 4000 ml/min. og tryk 48,3 kPa. Tabel III viser reaktionspara-metrene og resultaterne:
Tabel III.
20
Eks. Temp. Katalysator- Kontakt- Œ30H/HN0,/N7 Οΐ,ΟΗ CiENCL Vsgtl1 nr. (°C) sairmensatninq tid (sek. ) moiforhold " omû. (%) selekt. (%) msaigde 15 215 BaCl2 3,7 4/1/24 12,0 64,6 18 16 275 MgCl2 4,5 3,8/1/24 32,7 26,5 17,7 25 17 230 SrCl2 4,2 3,7/1/24 20,8 40,9 15,5 18 " CaCl2/ 3,5 4/1/24 17,0 60,0 17,6
BaCl2 19 200 (BaCl2)2/ 3,4 4/1/24 33,0 28,0 21,3 30 20 120 (CaF2)g/ 3,4 4/1/24 23,0 19,0 20,7
CaCl2 21 230 CaBr2 5,2 3,9/1/24 14,0 23,0 19,7
Katalysatormængden er baseret pâ total vægt af sait og bearer 35 (aluminiumoxid raed lille overflade).
Eksempel 22.
En katalysator af 16% CaCl2 pâ aluminiumoxidkugler, der var

Claims (8)

1. Fremgangsmâde til fremstilling af nitromethan ved omsæt-20 ning i dampfasen af methanol med salpetersyre eller nitrogen-dioxid, kendetegnet ved, at reaktionen gennemfores i nærværelse af en katalysator i form af et oxid eller sait af mindst ét métal fra det periodiske Systems gruppe II.
2. Fremgangsmâde ifolge krav 1, kendetegnet ved, at katalysatoren er et oxid eller sait af calcium, barium, strontium eller magnésium.
3. Fremgangsmâde ifolge krav 2, kendetegnet ved, at en indifferent, fortyndende gas anvendes, og at reaktsnt-30 gassen og den fortyndende gas er forvarmet. Fremgangsmâde ifolge krav 3, kendetegnet ved, at gasserne er forvarmet til en temperatur fra 1G0®C til 250°C , og at reaktîonstemperaturen er fra 150°C til 350°C. 35 2 Fremgangsmâde ifslge krav 4, kendetegnet ved, 3 at molforholdet mellem methanol og salpetersyre er fra 10/1 4 til 1/1. DK 156389B
6. Fremgangsmàde ifolge krav 5, kendetegnet ved, at den indifferente fortyndede gas foreligger i en mængde fra 2 til 15 mol, regnet i forhold til ti1stedeværende antal mol methanol. 5
7. Fremgangsmàde ifolge krav 1, kendetegnet ved, at katalysatoren er et oxid eller sait af calcium og barium i kombi nation.
8. Fremgangsmàde ifolge krav 3, kendetegnet ved, 0 at den indifferente, fortyndede gas er nitrogen, argon, CO, CO2, vanddamp eller blandinger deraf.
9. Fremgangsmàde ifslge krav 8, kendetegnet ved, at reaktionstemperaturen er fra 210°C til 260QC. 15
10. Fremgangsmàde ifelge krav 7, kendetegnet ved, at molforholdet mellem CaCl2 og BaCl2 er fra 1/4 til 4/1. 20 25 30 35
DK496183A 1982-12-01 1983-10-28 Fremgangsmaade til fremstilling af nitromethan DK156389C (da)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US44607682 1982-12-01
US06/446,076 US4431842A (en) 1982-12-01 1982-12-01 Catalytic preparation of nitroalkanes

Publications (4)

Publication Number Publication Date
DK496183D0 DK496183D0 (da) 1983-10-28
DK496183A DK496183A (da) 1984-06-02
DK156389B true DK156389B (da) 1989-08-14
DK156389C DK156389C (da) 1990-01-08

Family

ID=23771238

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DK496183A DK156389C (da) 1982-12-01 1983-10-28 Fremgangsmaade til fremstilling af nitromethan

Country Status (11)

Country Link
US (1) US4431842A (da)
EP (1) EP0112452B1 (da)
JP (1) JPS59110654A (da)
AU (1) AU561023B2 (da)
BR (1) BR8304730A (da)
CA (1) CA1203814A (da)
DE (1) DE3374931D1 (da)
DK (1) DK156389C (da)
ES (1) ES8505638A1 (da)
NO (1) NO158095C (da)
ZA (1) ZA835805B (da)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA1244836A (en) * 1984-03-14 1988-11-15 Teruyuki Nagata Process for producing diphenylamines or n,n'-diphenyl- phenylenediamines
FR2632635B1 (fr) * 1988-06-09 1990-10-19 Seppic Sa Procede de fabrication de nitromethane
WO2013025061A2 (ko) * 2011-08-17 2013-02-21 한국화학연구원 기체상 니트로화 반응에 의한 니트로파라핀의 제조방법

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB578044A (en) * 1943-04-23 1946-06-13 Malcolm Percival Appleby Improvements in and relating to the production of nitroparaffins
NL257358A (da) * 1959-10-28
US3957889A (en) * 1975-05-02 1976-05-18 Air Products And Chemicals, Inc. Selective nitration of aromatic and substituted aromatic compositions
US4122124A (en) * 1977-12-05 1978-10-24 Rockwell International Corporation Production of trinitromethane

Also Published As

Publication number Publication date
ZA835805B (en) 1985-03-27
ES524883A0 (es) 1985-06-01
CA1203814A (en) 1986-04-29
EP0112452B1 (en) 1987-12-16
JPS59110654A (ja) 1984-06-26
DK496183D0 (da) 1983-10-28
EP0112452A2 (en) 1984-07-04
NO833130L (no) 1984-06-04
NO158095B (no) 1988-04-05
DK156389C (da) 1990-01-08
ES8505638A1 (es) 1985-06-01
AU561023B2 (en) 1987-04-30
DE3374931D1 (en) 1988-01-28
DK496183A (da) 1984-06-02
EP0112452A3 (en) 1985-09-18
NO158095C (no) 1988-07-13
BR8304730A (pt) 1984-11-06
AU1767783A (en) 1984-06-07
US4431842A (en) 1984-02-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR950005750B1 (ko) 온-함유 촉매의 제조방법
US5932776A (en) Process for fluorination of perchloroethylene or of pentachloroethane
RU2034648C1 (ru) Серебрянный катализатор для окисления этилена и способ его получения
JPS6176469A (ja) エチレンオキサイドの製造方法
RU1817763C (ru) Способ получени 1,1,1-трифтордихлорэтана и/или 1,1,1,2-тетрафторхлорэтана
UA60349C2 (uk) Спосіб одержання вінілацетату в присутності каталізатора, який включає паладій, золото, мідь та четвертий метал
PT2262755E (pt) Processo de preparação de ácido glioxílico em solução aquosa
JP3786441B2 (ja) 燐酸塩触媒を用いる反応方法
US5444171A (en) Method for purification of 1,1,1,2-tetrafluoroethane
DK156389B (da) Fremgangsmaade til fremstilling af nitromethan
JPS61120639A (ja) 気相ニトロ化触媒及びその製法
JPH07194980A (ja) 担体上の水素添加触媒を含む触媒系及びクロロフルオロ炭化水素の水素脱塩素化方法
JPH0352830A (ja) 1,1,1‐トリフルオロ‐2‐クロロエタンの製造方法
JPH08504207A (ja) ハロカーボンのフッ素含量を低減する方法
JPH0368526A (ja) 1―クロロ―1,1―ジフルオロエタンの気相接触不均化反応による1―クロロ―1―フルオロエチレン及び弗化ビニリデンを含む混合物の製造方法
JP2006519871A (ja) 6−クロロ−2−トリクロロメチルピリジンの気相塩素化による3,6−ジクロロ−2−トリクロロメチルピリジンの製造
CA1203815A (en) Preparation of nitroalkanes
JP2000070713A (ja) ハロゲン化有機化合物のフッ素化用触媒
JP4300258B2 (ja) 地球温暖化ガスの触媒分解方法
EP0592711B1 (en) Method for the purification of 1,1,1,2-tetrafluoroethane
HRP931117A2 (en) Process for the preparation of 1,1,1-trifluoro-2-chloroethane
DK156387B (da) Fremgangsmaade til katalytisk fremstilling af nitroalkaner
JPH0688919B2 (ja) 含水素フルオロクロロアルカンの製造方法
NO157651B (no) Fremgangsmÿte for katalytisk fremstilling av lavere nitroalkaner.
JP2001048813A (ja) クロロフルオロカーボンからの塩素除去方法