CS201060B1 - Method of producing isopropylamine by hydrogenating amination of acetone - Google Patents

Method of producing isopropylamine by hydrogenating amination of acetone Download PDF

Info

Publication number
CS201060B1
CS201060B1 CS268579A CS268579A CS201060B1 CS 201060 B1 CS201060 B1 CS 201060B1 CS 268579 A CS268579 A CS 268579A CS 268579 A CS268579 A CS 268579A CS 201060 B1 CS201060 B1 CS 201060B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
acetone
isopropylamine
ammonia
reaction mixture
mixture
Prior art date
Application number
CS268579A
Other languages
Czech (cs)
Inventor
Josef Pasek
Jaromir Lubojacky
Karel Bancir
Original Assignee
Josef Pasek
Jaromir Lubojacky
Karel Bancir
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 Josef Pasek, Jaromir Lubojacky, Karel Bancir filed Critical Josef Pasek
Priority to CS268579A priority Critical patent/CS201060B1/en
Publication of CS201060B1 publication Critical patent/CS201060B1/en

Links

Landscapes

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

Description

Vynález se týká způsobu výroby izopropylaminu hydrogenační aminací acetonu v plynné fázi na niklových katalyzátorech za tlaku 0,3 až 0,8 MPa a molámím poměru aceton : amoniak : vodík v rozmezí 1 : 2,5 : 2,5 až 1 : 6 : 6. Izopropylamin se používá k výrobě selektivních herbicidů a speciálních tenzidů.The present invention relates to a process for the preparation of isopropylamine by gas-phase hydrogenation of acetone on nickel catalysts at a pressure of 0.3 to 0.8 MPa and a molar ratio of acetone: ammonia: hydrogen in the range of 1: 2.5: 2.5 to 1: 6: 6 Isopropylamine is used to produce selective herbicides and special surfactants.

Izopropylamin se připravuje podle čs. patentu č. 131353 hydrogenační aminací acetonu na niklovém katalyzátoru při teplotě chladicí lázně reaktoru 100 až 150 °C, tlaku 0,3 až 0,8 MPa, molárním poměru aceton : amoniak : vodík =1:4:4 až 1:5:5a nástřiku 200 až 350 g acetonu na 1 litr katalyzátoru za hodinu. Předmětem citovaného vynálezu je dále účelná separace izopropylaminu od amoniaku s využitím chladicího efektu amoniaku potřebného k aminaci. Při hydrogenační aminaci acetonu vznikají jako vedlejší produkty izopropylalkohol a diizopropylamin. I když obě látky vznikají vratnými reakcemi, není účelné vracet je do reaktoru spolu s acetonem, protože pracuje-li se podle čs. pat. č. 131353, je obsah sekundárního aminu v reakční směsi mnohem nižší, než odpovídá chemické rovnováze a k docílení vyrovnané bilance, tj. k úplnému potlačení vzniku vedlejších produktů se musí vracet 30 až 50 % hmot. /počítáno na nastřikovaný aceton/ směsi alkoholu a sekundárního aminu; vracená směs se izoluje rektifikaeí a kromě obou vedlejších produktů obsahuje vždy něco izopropylaminu, vody a acetonu. Tímto způsobem se ve srovnání s ná201060Isopropylamine is prepared according to MS. No. 131353 by hydrogenation of acetone on a nickel catalyst at a reactor cooling bath temperature of 100 to 150 ° C, a pressure of 0.3 to 0.8 MPa, a molar ratio of acetone: ammonia: hydrogen = 1: 4: 4 to 1: 5: 5a injection of 200 to 350 g of acetone per liter of catalyst per hour. Another object of the present invention is the expedient separation of isopropylamine from ammonia using the cooling effect of the ammonia required for the amination. In the hydrogenation amination of acetone, isopropyl alcohol and diisopropylamine are formed as by-products. Although both substances are produced by reversible reactions, it is not expedient to return them to the reactor together with acetone, since when operating in accordance with U.S. Pat. U.S. Pat. No. 131353, the secondary amine content of the reaction mixture is much lower than the chemical equilibrium and to achieve a balanced balance, i.e. 30 to 50% by weight must be returned to completely suppress the formation of by-products. (calculated on acetone feed) / alcohol / secondary amine mixture; the return mixture is isolated by rectification and contains, in addition to both by-products, always isopropylamine, water and acetone. This way, compared to na201060

201 080201 080

Střikem čistého acetonu snižuje výkon reaktoru. Nevýhodou tohoto způsobu zpracování vedlejších produktů na izopropylamin je dále vznik kondenzačních produktů působením aminů na aceton při smísení vratné frakce s acetonem a při odpařování této směsi. S ohledem na uvedené okolnosti se v čs. patentu č. 131353 doporučuje zpracovávat na aminačním zařízení střídavě aceton a destilační řez reakční směsi obsahující izopropylalkohol a diizopropylamin. Tento způsob zpracování vedlejších produktů je vhodný pro menší kapacity výroby izopropylaminu. Při větším objemu výroby je třeba skladovat velké množství vracené směsi vedlejších produktů a po nahromaděni je zpracovat. Při skladování vznikají z ace tonu působením bázických aminů produkty aldolové kondenzace, které poněkud zrychlují dezaktivaci katalyzátoru. Další nevýhodou postupu podle čs. patentu č. 131353 jsou obtíže se separací izopropylaminu a amoniaku; při zpracování vratné frakce obsahující větší množství sekundárního aminu se s ohledem na stechiometrii potřebuje méně amoniaku, jehož množství pak nestačí ochladit cirkulující plyny postupem podle čs. patentu č. 131353. Bilance tepla vyžaduje v takovém případě dávkování nadstechiometrického množství amoniaku a tento nadbytek NH^ se musí z cirkulujících plynů vypouštět spolu s vodíkem, což zvyšuje spotřebu obou surovin. Způsob separace amoniaku od izopropylaminu s využitím chlazení pomocí amoniaku vstupujícího do aminační reakce je popsán v příkladu 1 a je zřejmý z přiloženého obrázku.Injection of pure acetone reduces reactor performance. Another disadvantage of this method of processing by-products into isopropylamine is the formation of condensation products by the action of amines on acetone by mixing the return fraction with acetone and evaporating the mixture. With regard to the above circumstances in MS. No. 131353 recommends that acetone and a distillation section of a reaction mixture containing isopropyl alcohol and diisopropylamine be alternately processed on the amination apparatus. This by-product process is suitable for smaller isopropylamine production capacities. In the case of a larger production volume, a large amount of the by-product return mixture must be stored and processed after accumulation. During storage, aldol condensation products are formed from the reaction with basic amines, which somewhat accelerate catalyst deactivation. Another disadvantage of the procedure of MS. No. 131,353, there are difficulties in separating isopropylamine and ammonia; in the treatment of the returning fraction containing a larger amount of secondary amine, less ammonia is required with respect to stoichiometry, the amount of which is then insufficient to cool the circulating gases according to the procedure of Art. In such a case, the heat balance requires dosing of an above-stoichiometric amount of ammonia and this excess NH4 must be discharged from the circulating gases together with hydrogen, which increases the consumption of both raw materials. A method for separating ammonia from isopropylamine using ammonia cooling entering the amination reaction is described in Example 1 and is apparent from the accompanying drawing.

Uvedené nedostatky odstraňuje způsob výroby izopropylaminu hydrogenační aminací acetonu na niklových katalyzátorech při tlaku 0,3 až 0,8 MPa, molámím poměru aceton : amoniak : vodík = 1 : 2,5 ! 2,5 až 1 : 6 ; 6 podle vynálezu, jehož podstatou je, že se směs vedlejších produktů oddělená z reakční směsi aminace rektifikací obsahující především diizopropylamin a izopropylalkohol, zpracovává paralelně s acetonem na izopropylamin působením části cirkulující směsi amoniaku s vodíkem při teplotě 140 až 180 °C na niklovém katalyzátoru a vzniklá reakční směs se mísí s reakční směsí opouštějící hlavní reaktor a společně s ní zpracuje na kapalný produkt prostý amoniaku a cirkulující plyny zbavené izopropylaminu, které se vracejí do procesu.These drawbacks are overcome by the process for the preparation of isopropylamine by hydrogenation of acetone on nickel catalysts at a pressure of 0.3 to 0.8 MPa, a molar ratio of acetone: ammonia: hydrogen = 1: 2.5! 2.5 to 1: 6; 6 according to the invention, characterized in that the by-product mixture separated from the reaction mixture of amination by rectification, containing mainly diisopropylamine and isopropyl alcohol, is treated in parallel with acetone on isopropylamine by treating part of the circulating ammonia-hydrogen mixture at 140 to 180 ° C the reaction mixture is mixed with the reaction mixture leaving the main reactor and together with it is processed into an ammonia-free liquid product and isopropylamine-free circulating gases which are returned to the process.

Paralelně s acetonem se na zvláštním reaktoru zpracovává 15 až 35 % hmot., počítáno na aceton, vracené směsi vedlejších produktů a při tomto poměru stačí stechiometrické množství kapalného amoniaku k vychlazení cirkulujících plynů a tím k vykondenzování izopropylaminu podle metody popsané v čs. patentu č. 131353. Úplně separátní zpracování vedlejších produktů včetně vlastního recyklu plynů je nevýhodné, protože stechiometrické množství amoniaku nestačí k ochlazení cirkulujících plynů.In parallel with acetone, 15 to 35% by weight, based on acetone, of the returned by-product mixtures are treated in a separate reactor and at this ratio a stoichiometric amount of liquid ammonia is sufficient to cool the circulating gases and thereby condense the isopropylamine according to the method described in U.S. Pat. The completely separate treatment of by-products, including the actual recycling of gases, is disadvantageous because a stoichiometric amount of ammonia is not sufficient to cool the circulating gases.

Postup podle vynálezu je účelné kombinovat s postupem popsaným v Čs. autorském osvědčení č. 185962, podle něhož se aceton nebo 2-propanol aminují ve dvou stupních, přičemž ve druhém stupni se udržuje relativně nízká teplota 90 až 130 °C, čímž se sníží obsah acetonu v reakční směsi na hodnotu pod 0,1 % hmot. Minimální koncentrace acetonu v re akční směsi je totiž určena chemickou rovnováhou a roste se vzrůstající teplotou. Aceton se od izopropylaminu velmi těžko odděluje a proto je nízká koncentrace acetonu v reakčním produktu velmi důležitá. Je proto výhodné vést spojenou směs z obou paralelních reaktorůIt is expedient to combine the process of the invention with the process described in U.S. Pat. No. 185962, according to which acetone or 2-propanol is aminated in two stages while maintaining a relatively low temperature of 90 to 130 ° C in the second stage, thereby reducing the acetone content of the reaction mixture to below 0.1% by weight . The minimum concentration of acetone in the reaction mixture is determined by chemical equilibrium and increases with increasing temperature. Acetone is very difficult to separate from isopropylamine and therefore a low concentration of acetone in the reaction product is very important. It is therefore advantageous to run the combined mixture from both parallel reactors

201 080 /první bod předmětu vynálezu/ do druhého stupně aminace, v němž se při teplotě 90 až 130 °C sníží koncentrace acetonu /druhý bod předmětu vynálezu/.201 080 (first point of the invention) to a second stage of amination in which the acetone concentration is reduced at a temperature of 90 to 130 ° C (second point of the invention).

Způsob výroby izopropylaminu podle vynálezu je nejlépe vysvětlen na popisu následujících příkladů jeho provedení. K vysvětlení příkladů se užívá obrázku znázorněného na připojeném výkrese.The process for the preparation of the isopropylamine according to the invention is best explained by the description of the following examples. The illustration shown in the attached drawing is used to explain the examples.

Příklad 1Example 1

Do trubkového reaktoru 1 naplněného 500 1 katalyzátoru nikl na alumině a chlazeného vroucí vodou s teplotou 110 °C se nástřikuje 150 kg acetonu za hodinu. Aceton se odpařuje v proudu vodíku a před reaktorem se mísí s recirkulovanou směsí vodíku a amoniaku, který obsahuje malé množství metánu tak, aby se dosáhl molámí poměr aceton : amoniak : vodík =1:5:4. Část cirkulujících plynů o složení 60 % obj. NH^, 38 % obj.150 kg of acetone per hour are injected into a tubular reactor 1 filled with 500 l of nickel catalyst on alumina and cooled with boiling water at 110 ° C. The acetone is evaporated in a stream of hydrogen and mixed with a recirculated hydrogen-ammonia mixture containing a small amount of methane upstream of the reactor to achieve a molar ratio acetone: ammonia: hydrogen = 1: 5: 4. Part of the circulating gases having a composition of 60% vol. NH4, 38% vol.

H2 a 2 % obj. CH^ se vede do odpařovaěe vratné frakce 2 v takovém množství, aby se docílil molámí poměr i zopropy lderi váty : amoniak : vodík =1:5:3. Vratná frakce, tj. směs vedlejších produktů, obsahuje 40 % hmot. izopropylalkoholu, 40 % hmot. diizopropylaminu, 10 % hmot. vody, 9,5 % hmot. izopropylaminu a 0,5 % hmot. acetonu. Plynná směs z odpařovaěe vratné frakce se vede do paralelního trubkového reaktoru v němž se udržuje teplota chladicí lázně 150 °C. Pro nástřik vratné frakce 40 kg/h je paralelní reaktor naplněn 250 1 katalyzátoru nikl na alumině. Na vstupu do obou reaktorů se udržuje tlak 0,45 MPa. Plynná reakční směs z obou reaktorů se spojí, vede do výměníku 4, kde *H 2 and 2% by volume of CH 2 are fed to the evaporator of the return fraction 2 in such an amount as to obtain a molar ratio of isopropyl ether: ammonia: hydrogen = 1: 5: 3. The return fraction, i.e. the by-product mixture, contains 40 wt. isopropyl alcohol, 40 wt. % diisopropylamine, 10 wt. water, 9.5 wt. % isopropylamine and 0.5 wt. acetone. The gaseous mixture from the return fraction evaporator is fed to a parallel tubular reactor in which the cooling bath temperature is maintained at 150 ° C. To feed the 40 kg / h return fraction, the parallel reactor is charged with 250 L of nickel catalyst on alumina. A pressure of 0.45 MPa was maintained at the inlet of both reactors. The gaseous reaction mixture from the two reactors was combined, fed to exchanger 4 where *

předehřívá cirkulující plyny a dále se chladí ve vodním chladiči 5. Kondenzát z chladiče 2 stéká do odčpavkovací kolony 6, z níž odtéká kapalná směs prostá NH^ k dalšímu zpracování réktifikací. Páry z hlavy kolony 6 se vedou do vodního chladiče 5, směs plynů předchlazených v chladiči 5 se dále chladí ve výměníku 7 a vede se do spodní části chladicí kolony 8. Na hlavu kolony 8 se nastřikuje kapalný amoniak potřebný k aminaci, který z plynů vypírá obsažený izopropylamin a svým výpamým teplem ochladí plyny na teplotu -15 °C. Ochlazená směs amoniaku a vodíku prosta izopropylaminu se vrací do aminace přes výměník J, cirkulační kompresor 2 a výměník 4.It condenses the condensate from the condenser 2 into a desiccation column 6 from which the NH3-free liquid mixture flows for further treatment by rectification. The vapors from the top of the column 6 are fed to the water cooler 5, the mixture of gases pre-cooled in the cooler 5 is further cooled in the exchanger 7 and fed to the bottom of the cooling column 8. Liquid ammonia required for amination is sprayed on the head of the column. contained isopropylamine and with its exhaust heat it cools the gases to -15 ° C. The cooled mixture of ammonia and hydrogen free of isopropylamine is returned to the amination via exchanger J, circulation compressor 2 and exchanger 4.

Kapalná reakční směs má složení 8 % hmot. izopropylalkoholu, 8 % hmot. diizopropylaminu, 0,15 % hmot. acetonu, 83,5 % hmot. izopropylaminu, vše počítáno na bezvodou směs. Réktifikací se získá čistý izopropylamin a vratná směs výše uvedeného složení, destilační zbytek je voda znečištěná malým množstvím organických látek.The liquid reaction mixture has a composition of 8 wt. isopropyl alcohol, 8 wt. % diisopropylamine, 0.15 wt. % acetone, 83.5 wt. isopropylamine, all calculated on the anhydrous mixture. Rectification yields pure isopropylamine and a return mixture of the above composition, the distillation residue being water contaminated with a small amount of organic matter.

Příklad 2Example 2

Do trubkového reaktoru jako v příkladu 1 se při teplotě chladicí lázně 140 °C nastřikuje 200 kg acetonu za hodinu, do paralelního reaktoru se při teplotě 170 °C nastřikuje 70 kg vratné směsi o složení 31 % hmot. izopropylalkoholu, 47 % hmot. diizopropylaminu, 10 % hmot. vody a 12 % hmot. izopropylaminu. Předehřátý cirkulující plyn o složení jako v příkladu 1 se dělí do obou reaktorů v poměru hmotnostních nástřiků aceton :200 kg of acetone per hour are injected into a tubular reactor as in Example 1 at a cooling bath temperature of 140 ° C, and 70 kg of a 31% by weight return mixture are injected into a parallel reactor at 170 ° C. isopropyl alcohol, 47 wt. % diisopropylamine, 10 wt. water and 12 wt. isopropylamine. The preheated circulating gas of the composition of Example 1 is split into both reactors in the ratio of acetone:

: vratná směs. Tlak na vstupu do reaktorů je 0,5 MPa.: return mixture. The reactor inlet pressure is 0.5 MPa.

201 000201 000

Reakční směs z obou reaktorů se ochladí na 100 °C přidáním části nepředehřátého cirkulujícího plynu a s touto teplotou se vede do adiabatického reaktoru naplněného 400 1 katalyzátoru nikl na alumině. Reakčnl směs z adiabatického reaktoru se zpracuje stejným způsobem jako v příkladu 1. Získaná kapalná reakční směs obsahuje 8 % hmot. izopropylalkoholu, 12 % hmot. diizopropylaminu, 0,03 % hmot. acetonu, zbytek je izopropylamin, počítáno na bezvodou směs.The reaction mixture from both reactors was cooled to 100 ° C by adding a portion of unheated circulating gas and at this temperature was fed to an adiabatic reactor filled with 400 L of nickel catalyst on alumina. The reaction mixture from the adiabatic reactor was treated in the same manner as in Example 1. The liquid reaction mixture obtained contained 8 wt. isopropyl alcohol, 12 wt. % diisopropylamine, 0.03 wt. acetone, the remainder being isopropylamine, calculated on the anhydrous mixture.

Claims (2)

PŘEDMĚT VYNÁLEZUSUBJECT OF THE INVENTION 1. Způsob výroby izopropylaminu hydrogenační aminaci acetonu v plynné fázi na niklovém katalyzátoru za tlaku 0,3 až 0,8 MPa a molémím poměru aceton s amoniak': vodík = « 1 : 2,5 : 2,5 až 1 : 6 : 6 , vyznačený tím, že se směs vedlejších produktů, izolované z reakční směsi aminace rektifikací, obsahující hlavně izopropylalkohol a diizopropylamin, zpracovává paralelně s acetonem na izopropylamin působením části cirkulující směsi amoniaku a vodíku při teplotě 140 až 180 °C na niklovém katalyzátoru a vzniklé reakční směs se mísí s reakční směsí aminace acetonu a společně s ní zpracovává na kapalný produkt prostý amoniaku a cirkulující plyny zbavená izopropylaminu, které se vracejí do procesu.Process for the preparation of isopropylamine by gas-phase hydrogenation of acetone on a nickel catalyst at a pressure of 0.3 to 0.8 MPa and a molar ratio of acetone to ammonia = «1: 2.5: 2.5 to 1: 6: 6 characterized in that a mixture of by-products isolated from the reaction mixture of the amination by rectification, containing mainly isopropyl alcohol and diisopropylamine, is treated in parallel with acetone to isopropylamine by treating part of the circulating mixture of ammonia and hydrogen at 140 to 180 ° C on a nickel catalyst; The reaction mixture is mixed with the acetone amination reaction mixture and together with it is processed into an ammonia-free liquid product and isopropylamine-free circulating gases which are returned to the process. 2. Způsob výroby izopropylaminu podle bodu 1, vyznačený tím, že reakční směs z hlavního reaktoru a reakční směs z reaktoru na zpracování vedlejších produktů se vedou společně do druhého reakčního stupně, v němž se udržuje teplota 90 až 130 °C.2. The process for producing isopropylamine according to claim 1, wherein the reaction mixture from the main reactor and the reaction mixture from the by-product reactor are fed together to a second reaction stage in which the temperature is maintained at 90-130 [deg.] C.
CS268579A 1979-04-19 1979-04-19 Method of producing isopropylamine by hydrogenating amination of acetone CS201060B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS268579A CS201060B1 (en) 1979-04-19 1979-04-19 Method of producing isopropylamine by hydrogenating amination of acetone

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS268579A CS201060B1 (en) 1979-04-19 1979-04-19 Method of producing isopropylamine by hydrogenating amination of acetone

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CS201060B1 true CS201060B1 (en) 1980-10-31

Family

ID=5364658

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS268579A CS201060B1 (en) 1979-04-19 1979-04-19 Method of producing isopropylamine by hydrogenating amination of acetone

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS201060B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1054366C (en) * 1995-03-06 2000-07-12 化学工业部北京化工研究院 Process for producing isopropyl amine

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1054366C (en) * 1995-03-06 2000-07-12 化学工业部北京化工研究院 Process for producing isopropyl amine

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DK1781569T3 (en) PROCEDURE FOR THE PREPARATION OF A FERTILIZER CONTAINING URINE AND AMMONIUM SULFATE
RU2595039C2 (en) Method of producing methyl mercaptopropyl aldehyde
US3503970A (en) Integrated process for producing urea and melamine
US4801746A (en) Process for the preparation of urea
SU833158A3 (en) Method of urea and ammonia synthesis
SU869551A3 (en) Method of ammonia separation from carbon dioxide or their mixture
EP3233792A1 (en) Process for urea production
Meissner et al. Continuous production of hexamethylenetetramine
US6730811B1 (en) Process for the preparation of urea
US4013718A (en) Integrated process for the production of urea
CA1049556A (en) Urea manufacture
US4613696A (en) Process for urea production
EP0145054B1 (en) Process for preparing urea
US2046827A (en) Production of urea and nitrogen oxides
CS201060B1 (en) Method of producing isopropylamine by hydrogenating amination of acetone
CN1054366C (en) Process for producing isopropyl amine
EP4178944B1 (en) Process for preparing 3-methylthiopropionaldehyde
US3471558A (en) Method for the decomposition and evaporation of urea synthesis effluent
US3232982A (en) Urea synthesis
RU2855529C1 (en) Method for producing urea from ammonia via ammonium carbamate
KR20020073571A (en) Process for preparing melamine from urea
US12319662B2 (en) Coupled urea melamine plant
CN112512973A (en) Process for purifying hydrogen cyanide
KR840000762B1 (en) Method for preparing dimethylformamide
JPS5811940B2 (en) Method for producing dimethylformamide