CZ288330B6

CZ288330B6 - Selective hydrogenation process of dinitrile compounds

Info

Publication number: CZ288330B6
Application number: CZ19952971A
Authority: CZ
Inventors: Franciscus Henric Vandenbooren; Hubertus Johannes Mecht Bosman; Jan Van Der Spoel
Original assignee: Dsm Nv
Priority date: 1993-05-14
Filing date: 1994-05-09
Publication date: 2001-05-16
Also published as: CA2162717A1; ES2117275T3; WO1994026699A1; SK280566B6; DE69409640D1; BE1007079A3; RU2122997C1; CZ297195A3; CN1123025A; SK139595A3; DE69409640T2; US5844114A; PL175818B1; AU6857794A; HU9503255D0; PL311564A1; UA32578C2; JPH08510234A; EP0698009B1; HUT73010A

Description

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu selektivní hydrogenace dinitrilových sloučenin prováděné v přítomnosti katalyzátoru, kteiý obsahuje kov ze skupiny 8 periodického systému prvků. Tímto „periodickým systémem prvků“ se míní v tomto textu tabulka uvedená na vnitřním přebalu publikace Handbook of Chemistry and Physics, 58th Edition, CRC Press, 1977-1978.

Dosavadní stav techniky

Z dosavadního stavu techniky je známo, že selektivní hydrogenací dinitrilových sloučenin je možno získat průmyslově velice zajímavé produkty poměrně jednoduchým způsobem. Například je možno uvést, že úplnou hydrogenací sukcinonitrilu je možno získat diaminobutan, zatímco parciální hydrogenací této látky se získá aminobutyronitril. Úplnou hydrogenací adiponitrilu je možno například získat hexamethylendiamin, zatímco parciální hydrogenací této sloučeniny se získá ε-aminokapronitril. Předmětný vynález je zaměřen jak na proces úplné hydrogenace, tak na proces parciální selektivní hydrogenace, které se obvykle provádějí v přítomnosti katalyzátoru, který obsahuje kov ze skupiny 8 periodického systému prvků. Tyto metody parciální hydrogenace dinitrilových sloučenin jsou z dosavadního stavu techniky známé, viz například F Mareš, J.E. Galle, S.E. Diamond a F.J. Regina, Joumal of Catalysis 112 (1988), str. 145-156. Podle této publikace se alkandinitrilová sloučenina, jako je například a, ω-butandinitril (sukcinonitril), hydrogenuje v přítomnosti katalyzátoru obsahujícího jemně dispergovaný halogenid rhodia na oxidu hořečnatém jako nosičovém materiálu. Tento katalyzátor se potom předběžné zpracovává hydroxidem sodným, což má za následek vznik kovového rhodia na oxidu hořečnatém jako nosičovém materiálu. Během provádění hydrogenace se do reakce dodává přebytkové množství amoniaku NH₃ vzhledem k množství použité dinitrilové sloučeniny. Při hydrogenací sukcinonitrilu, prováděné při reakční teplotě 100 °C, tlaku 5 MPa a reakčním intervalu 5,5 hodiny, se dosáhne konverze 89,4 % a hodnoty selektivity vzhledem k aminobutyronitrilu 87,3 %. I když jsou hodnoty této konverze a selektivity vysoké, přesto se 11,9 % tohoto sukcinonitrilu převede na dimery a oligomery. Při této selektivní hydrogenací představují tyto dinitrilové dimery, oligomery a dehtové produkty nežádoucí vedlejší produkty. Kromě toho je nutno uvést, že tvorba těchto nežádoucích vedlejších produktů vede k poklesu aktivity katalyzátoru.

Ze zveřejněné evropské patentové přihlášky EP-A-445589 je známo použití katalyzátoru obsahujícího kov ze skupiny 8 uvedeného periodického systému prvků k dosažení úplné hydrogenace dinitrilových sloučenin. Podle této zveřejněné patentové přihlášky EP-A-443589 se jako katalyzátoru používá směs obsahující oxid kobaltu a různé oxidy kovů. Podle tohoto postupu se získá diamin ve výtěžku větším než 97 %. Během provádění této reakce se přidává amoniak vmolámím poměru v rozmezí od 1 : 1 do 100 : 1 vzhledem k množství dinitrilové sloučeniny. I když je tento výtěžek diaminových sloučenin vysoký má tento postup podle BP-A-445589 nevýhodu v tom, že je nutno při jeho provozování použít vysokých reakčních tlaků, konkrétně je v příkladech provedení uveden tlak 30 MPa. Vzhledem k této skutečnosti je nutno tuto reakci provádět v reaktorech s masivní konstrukcí. Kromě toho je nutno uvést, že vzhledem k tomu, že je při provádění této reakce přidáván amoniak, tvoří se nežádoucí dimery, oligomery a dehtovité produkty.

Podstata vynálezu

Cílem uvedeného vynálezu je vyvinutí metody hydrogenace dinitrilových sloučenin za použití jednoduchého postupu, který by probíhal s vysokou reakční rychlostí, u kterého by bylo

-1 CZ 288330 B6 dosahováno vysokého výtěžku požadovaných produktů a u kterého by byla tvorba nežádoucích vedlejších produktů potlačena.

Těchto cílů je dosaženo u postupu podle uvedeného vynálezu, při jehož provádění se používá katalyzátor, který obsahuje zeolit o průměru pórů v rozmezí od 0,3 do 0,7 nm. Tímto uvedeným termínem „průměr pórů“ se míní nejmenší průměr největších kanálků u tohoto zeolitu. Tento průměr kanálků odpovídá významu uvedenému v publikaci Atlas of Zeolite Structure Types, 3. revidované vydání, vydavatel Butterworth-Heinemann, 1992.

Při provádění postupu podle uvedeného vynálezu se dosahuje vysokých výtěžků požadovaných produktů, jako například diaminových sloučenin a amino-alkannitrilových sloučenin. Kromě toho je nutno uvést, že při provádění postupu podle uvedeného vynálezu není nutno přidávat do reakce amoniak nebo jiné bazické sloučeniny. Nadto je možno při provádění tohoto postupu podle vynálezu za pomoci uvedeného katalyzátoru dosáhnout selektivní přípravy jak úplně hydrogenovaných produktů, tak parciálně hydrogenovaných produktů pouhým měněním reakčních podmínek.

Při provádění postupu podle uvedeného vynálezu se ve výhodném provedení používá katalyzátoru, který obsahuje zeolit o struktuře určené následujícími značkami. ABW, AEI, AFT, ANA, ATN, ATV, ATT, AWW, BIK, CAS, CHA, DDR, AEB, EDI, ERI, GIS, JBW, KFI, LEV, LTA, MER, NAT, PHI, RHO, THO, YUG. Označení uvedených struktur je definováno ve výše uvedené publikaci Atlas of Zeolite Structure Types.

Zejména je možno uvést, že tento zeolit používaný při provádění postupu podle vynálezu má výhodně průměr pórů v rozmezí od 0,3 do 0,5 nm. Pomocí tohoto katalyzátoru je možno dosáhnout velmi vysoké selektivity, přičemž je ho možno použít při širokém teplotním rozmezí.

Hydrogenace dinitrilových sloučenin podle uvedeného vynálezu pravděpodobně probíhá v podstatě v pórech zeolitu. Podle uvedeného vynálezu se tedy dává přednost zeolitu s velkou vnitřní povrchovou plochou. Tímto termínem „vnitřní povrchová plocha“ se míní plocha, která je k dispozici pro adsorpci vodíku na 1 gram katalyzátoru. Tato plocha se stanoví za pomoci programované FL-teplotní desorpce (Hr-TPD), jak je to uvedeno v publikaci J.A. Schwarz a J.R. Falconer, Catalysis Today, Vol. 7, No. 1, 27-30. Konkrétně je možno uvést, že vnitřní povrchová plocha tohoto katalyzátoru je přinejmenším 10m²/g, zejména přinejmenším 20m²/g. V této souvislosti bylo zjištěno, že povrchová plocha větší než 50 m² se obtížně realizuje.

Vzhledem k tomu, že během hydrogenační reakce se reakční složky neadsorbují jenom v pórech uvedeného katalyzátoru, ale rovněž i na povrchu katalytických částic, může docházet k reakci rovněž i na tomto vnějším povrchu těchto katalytických částic. Tyto reakce na vnějším povrchu uvedených katalytických částic mohou vést k tvorbě nežádoucích vedlejších produktů. Z tohoto důvodu se podle uvedeného vynálezu dává přednost takovým katalyzátorům, u nichž bylo dosaženo inertního vnějšího povrchu, neboli jejichž vnější povrch byl zpracován tak, aby byl inertní. Tímto uvedeným termínem „dosaženo inertního vnějšího povrchu“ se míní povrch, na který se reakční složky a reakční produkty neadsorbují nebo v podstatě neadsorbují.

Inertnosti vnějšího povrchu je možno dosáhnout metodami běžně známými z dosavadního stavu techniky, jako je například publikace R.J. Davis, J.A. Rossin a M.E. Davis, Joumal of Catalysis 98, 477-486 (1986). V této publikaci je popisován postup selektivního otrávení (neboli znečištění) vnějšího povrchu zeolitického katalyzátoru pomoci zpracování s cyklohexylmerkaptanem. Další možná metoda, kterou je možno použít podle vynálezu, je komplexace atomů kovů ze skupiny 8 periodického systému prvků, které se vyskytují na vnějším povrchu. Toto komplexování je možno uskutečnit pomocí komplexačního činidla, které je tak velké, že nemůže proniknout do pórů zeolitu. Jako příklad těchto komplexačních činidel je možno uvést ethylendiamintetraoctovou kyselinu (EDTA).

-2CZ 288330 B6

Postup podle uvedeného vynálezu je vhodný k provádění hydrogenace dinitrilových sloučenin o takové velikosti, která je vhodná vzhledem k velikosti pórů použitého zeolitu při dané reakční teplotě. Obecně je možno uvést, že těmito sloučeninami jsou takové dinitrilové sloučeniny, jejichž nejmenší průměr je menší než 0,7 nm, nebo který je rovný této hodnotě.

Konkrétně je možno uvést, že k provádění postupu podle uvedeného vynálezu je vhodné použít α,ω-dinitrilových sloučenin. Tyto alkandinitrilové sloučeniny mají obecný vzorec.

NC-(CH₂) _n-CN, ve kterém n znamená celé číslo od 0 do 12. Ve výhodném provedení je n celé číslo v rozmezí od 1 do 6. Jako příklad těchto alkandinitrilových sloučenin je možno uvést malononitril (n = 1), sukcinonitril (n = 2), adiponitril (n = 4) a glutaronitril (n - 5). Postup podle uvedeného vynálezu je zejména vhodný pro hydrogenaci sukcinonitrilu a adiponitrilu.

Hydrogenaci α,ω-alkandinitrilových sloučenin je možno znázornit pomoci následujícího reakčního schématu:

ki

NC-(CH₂)_n-CN -> H₂N-CHr-(CH₂)_n-CN (1) k₂

H₂N-CH₂-(CH₂)_n-CN -> H₂N-CH₂-(CH₂)_n-CH₂-NH₂ (2)

V tomto reakčním schématu představují produkty získané při reakcích (1) a (2) požadované reakční produkty. První uvedený produkt, ω-aminoalkannitril, získaný při reakci (1) může potom dále reagovat za přispění působení vodíku tak, že vznikne diaminová sloučenina podle reakční rovnice (2). Symboly ki a k₂ představují rychlostní konstanty uvedených reakcí (1) a (2). Při selektivní hydrogenaci na ω-aminoalkannitril je poměr ki/k₂ malý. Na poměr k]/k₂ má silný vliv reakční teplota.

Při provádění postupu podle uvedeného vynálezu se reakční teplota obvykle pohybuje v rozmezí od 70 °C do 200 °C. Při teplotě nad 200 °C může docházet ke značně zvýšené tvorbě vedlejších produktů, přičemž při teplotách pod 70 °C probíhá konverze příliš pomalu. Při vyšších teplotách hodnota poměru k₂/k₂ klesá. V závislosti na použitém katalyzátoru dochází převážně ke vzniku aminoalkannitrilových sloučenin při teplotě například 70 až 110 °C, zatímco ke zvýšené tvorbě diaminových sloučenin dochází při teplotách v rozmezí od 110°C do 140 °C. Kromě toho je nutno uvést, že při zvýšených reakčních teplotách dochází rovněž ke zvýšené tvorbě cyklických sloučenin (jako je například pyrrolidin).

Takto získané různé reakční produkty je možno oddělit za použití jednoduchých a běžně známých metod z dosavadního stavu techniky, jako je například destilace.

V případě hydrogenační reakce je možno dinitrilovou sloučeninu rozpustit ve vhodném rozpouštědle. Toto rozpouštědlo je možno zvolit při provádění postupu podle vynálezu takovým způsobem, aby jak výchozí složky, tak i reakční produkty byly v tomto rozpouštědle rozpustné. Jako příklad těchto vhodných rozpouštědel je možno uvést tetrahydrofuran, dioxan, alkan(di)aminy, alkoholy a ethery. Zejména výhodnými rozpouštědly jsou α,ω-alkandiaminové sloučeniny nebo alkoholy obsahující 1 až 10 atomů uhlíku. Jako příklad těchto zejména výhodných rozpouštědel je možno uvést diaminoethan, diaminobutan, diaminohexan, methanol, ethanol, n-propanol, i-propanol a n-butanol.

-3CZ 288330 B6

Hydrogenace se obvykle provádí za použití plynného vodíku (H₂). Tento vodík je obvykle přítomen v plynové fázi, která je v kontaktu s roztokem obsahujícím dinitrilovou sloučeninu, přičemž malý podíl tohoto vodíku je obvykle rozpuštěn v roztoku. Parciální tlak vodíku je přinejmenším 0,1 MPa, ovšem obecně je možno uvést, že se hodnota tohoto parciálního tlaku 5 pohybuje v rozmezí od 3 MPa do 10 MPa. Tyto a další hodnoty tlaků jsou uvedeny jako absolutní tlakové hodnoty. Při reakci mohou být přítomny i další jiné plynné složky, ovšem množství těchto plynných složek je obvykle malé.

Během reakce je vodík ve výhodném provedení postupu podle uvedeného vynálezu přítomen 10 vmolámím poměru H₂: dinitrilová sloučenina přinejmenším 1. Tento vodík, který je spotřebováván při provádění této reakce, je obvykle do reakce dodáván. Při obvyklém provádění tohoto postupu podle vynálezu se tlak vodíku udržuje na více méně konstantní úrovni během celého reakčního průběhu.

Optimální množství použitého katalyzátoru při provádění výše uvedené hydrogenační reakce obvykle závisí na typu použitého reaktoru a na reakčních podmínkách. Každý odborník pracující v daném oboru může jednoduchým způsobem zvolit a určit vhodné množství katalyzátoru pro libovolný požadovaný reaktor. Obvykle je množství tohoto katalyzátoru takové, aby kov ze skupiny 8 byl přítomen v poměru 0,001 až 10 % molových vzhledem k množství použité dinitrilové sloučeniny.

Produkty připravené postupem podle uvedeného vynálezu jsou ve značném rozsahu používány jako výchozí materiály pro nejrůznější obory chemického a farmaceutického průmyslu.

Jako příklad použití parciálně hydrogenovaných produktů je možno uvést použití aminobutyronitrilových sloučenin jako výchozích materiálů pro přípravu γ-aminobutyramidu (gabamid), který má chemický vzorec H₂N-(CH₂)3-CONH₂ . HC1, a který se používá pro přípravu antidepresiv. Kromě toho je možno aminobutyronitril převést na pyrrolidon prostřednictvím saponifíkace a uzavření kruhu. Rovněž je možno uvést, že se tyto ω-aminoalkannitrily používají jako výchozí materiály pro přípravu nylonů. Například je možno uvést, že se ε-aminokapronitril používá jako výchozí materiál pro výrobu kaprolaktamu, který se používá jako výchozí materiál pro výrobu nylonu 6. V tomto případě se ε-aminokapronitril připraví z 1,4-dikyanobutanu (adiponitril) prostřednictvím selektivní hydrogenace podle uvedeného vynálezu, přičemž takto získaný ε-aminokapronitril se převede za pomoci saponifíkace na 6-aminohexanovou kyselinu (ε-aminokapronová kyselina), která se potom převede na kaprolaktam prostřednictvím reakce za současného uzavření kruhu, při které vzniká voda.

Úplně hydrogenované produkty připravované postupem podle uvedeného vynálezu, je možno 40 rovněž použít pro četné nejrůznější účely. Například diaminobutan je možno použít jako výchozí materiál pro přípravu nylonu 4.6, 1,6-diaminohexan (hexamethylendiamin) je vhodným výchozím materiálem pro přípravu nylonu 6.6.

Cyklické produkty, které jsou připraveny postupem podle uvedeného vynálezu, je možno rovněž 45 použít jako výchozí materiály v nejrůznějších oborech chemického a farmaceutického průmyslu.

Například pyrrolidin je možno použít jako výchozí materiál pro přípravu fotografických chemikálií, polyurethanových katalyzátorů, aditiv do kaučuku, změkčovadel a pigmentů. Pyrrolidin je kromě toho možno použít pro přípravu mnoha farmaceutických produktů, jako je například buflomidil, bepridil, endralazin, rolitetracyklin, fluoxymesteron, cleroisol, vincamin, 50 fendosal, tripolidin, pirmidová kyselina, rocyclidin a rifampicin.

-4CZ 288330 B6

Příklady provedení vynálezu

Postup selektivní hydrogenace dinitrilových sloučenin podle uvedeného vynálezu bude v dalším blíže popsán pomocí konkrétních příkladů provedení, přičemž ovšem tyto příklady jsou pouze ilustrativní a nijak neomezují rozsah tohoto vynálezu.

Reakční produkty byly v těchto postupech analyzovány za použití plynového chromatografií Hewlett Packard HP5890^R, opatřené kolonou (typové označení CPWAX51) plněnou polyethylenglykolem a vodíkem jako nosičovým plynem. Sukcinonitril byl analyzován za pomoci chromatografií typového označení Chrompack^R 428 A, přičemž složení náplně kolony tohoto zařízení bylo následující: 5 % fenyl, 95 % methylpolysiloxan typ CP SIL 8 CB a dusík jako nosičový plyn.

Příklad 1

Postup přípravy katalyzátoru Ni-ZSM-34.

Tento zeolitický katalyzátor ZSM-34 byl připraven postupem uvedeným v publikaci Inui, Joumal of Catalysis 79, 176-184 (1983). Podle tohoto postupu byl připraven gel o následujícím složení (vyjádřené v molámích poměrech). Si/Al = 9,5, Na/Al = 5,8, K/Al = 1,2. Organickým templatačním činidlem (strukturotvomým činidlem) byl tetramethylamoniumhydroxid. Tento gel byl potom zahříván při teplotě 190 °C v autoklávu o objemu 750 mililitrů. Po ochlazení byla takto získaná sraženina odstraněna odfiltrováním a potom byla opláchnuta vodou. Tato sraženina byla potom kontaktována s 2M roztokem dusičnanu amonného při teplotě 180 °C a potom s 0,6 M roztokem dusičnanu nikelnatého při teplotě 80 °C. Tato sraženina byla potom kalcinována na vzduchu při teplotě 540 °C po dobu 3,3 hodiny. Výtěžek tohoto postupu byl 15,5 gramu Ni-ZSM-34. Takto získaný katalyzátor byl potom předběžně redukován po dobu 1,3 hodiny při teplotě 800 °C a atmosférickém tlaku za použití plynové směsi obsahující 10% hmotnostních vodíku v dusíku. Povrchová plocha tohoto katalyzátoru, zjištěná metodou H₂-TDP, byla 22 m²/g, přičemž obsah niklu činil 6,6 % hmotnostních.

Hydrogenace sukcinonitrilu:

Pro tento postup bylo použito jako reaktoru autoklávu Parrova typu o objemu 160 mililitrů. Tento reaktor byl vybaven uzavíracím odtokem se zabudovaným filtrem, který zachytával katalytické částice. Tento reaktor byl potom dále vybaven dávkovači nádobkou o objemu 50 mililitrů. Tato dávkovači nádobka byla připojena k autoklávu prostřednictvím dávkovači trubice opatřené ventilem. Jak reaktor, tak tato dávkovači nádobka byly opatřeny kontrolovatelným ohřevem a tlakovou kontrolní jednotkou. Obsah reaktoru bylo možno promíchávat za pomoci míchadla.

Při provádění tohoto postupu bylo do autoklávu vloženo 5 gramů katalyzátoru ve formě suspenze v 90 gramech diaminoethanu. Autokláv byl potom natlakován plynným vodíkem na tlak 7 MPa, načež byl zahřát na teplotu 100 °C za současného promíchávání (1800 otáček za minutu). Kromě toho bylo 5 gramů sukcinonitrilu rozpuštěno v 10 gramech diaminoethanu a potom byl tento podíl zaveden do dávkovači nádobky. V dalším postupu byl ventil této dávkovači nádobky otevřen, výsledkem čehož bylo to, že obsah této dávkovači nádobky byl vpraven do autoklávu, načež nastala v autoklávu reakce prováděná za současného promíchávání (1800 otáček za minutu).

Po šesti hodinách byla reakce zastavena otevřením ventilu v odtokové části reaktoru, čímž byl obsah reaktoru vypuštěn ven z tohoto reaktoru, ovšem nikoliv katalyzátor. Takto získaný produkt byl analyzován za pomocí plynového chromatografu. Stupeň konverze tohoto sukcinonitrilu byl 40 %. Takto získaný reakční produkt sestával z následujících složek. 96 % mol aminobutyro

-5CZ 288330 B6 nitrilu a 4% mol diaminobutanu. Tvorba pyrrolidinu nebo dehtovitých reakčních produktů nebyla zaznamenána, viz rovněž tabulka č. 1.

Příklad 2

Podle tohoto provedení byl sukcinonitril hydrogenován stejným způsobem jako v příkladu 1, přičemž bylo použito reakční teploty 110 °C, reakčního tlaku 8 MPa a reakční doby 23 hodin. Výsledky získané při provádění tohoto postupu jsou uvedeny v tabulce č. 1.

Příklad 3

Podle tohoto provedení byl sukcinonitril hydrogenován stejným způsobem jako v příkladu 1, 15 přičemž bylo použito reakční teploty 140 °C, reakčního tlaku 8 MPa a reakční doby 3 hodin.

Výsledky získané při provádění tohoto postupu jsou uvedeny v tabulce č. 1.

Tabulka 1

Hydrogenace sukcinonitrilu za pomoci katalyzátoru Ni-ZSM-34 podle příkladů 1 až 3.

	1	Příklad 2	3
Teplota (°C)	100	110	140
Tlak (MPa)	7	8	8
Množství katalyzátoru (g)	5	0,5	1
Reakční doba(h)	6	23	3
Stupeň konverze (%)	40	67	61
Selektivita % mol:
- na aminobutyronitril	96	73	60
- na diaminobutan	4	16	29
- na pyrrolidin	0	11	7
- na ostatní (těžké) produkty	0	0	4

Příklad 4

Podle tohoto příkladu byl za stejných pokusných podmínek, jako je uvedeno v příkladu 1, hydrogenován adiponitril při reakční teplotě 140 °C, reakčním tlaku 7 MPa a reakčním intervalu 1 hodina. Získané výsledky jsou uvedeny v tabulce č. 2.

Příklad 5

Podle tohoto provedení byl adiponitril hydrogenován stejným způsobem jako v příkladu 4, 35 přičemž bylo použito reakční teploty 120 °C, reakčního tlaku 8 MPa a reakční doby 5 hodin.

Výsledky získané při provádění tohoto postupu jsou uvedeny v tabulce č. 2.

-6CZ 288330 B6

Tabulka 2

Hydrogenace adiponitrilu za pomoci katalyzátoru Ni-ZSM-34 podle příkladů 4 a 5.

	Příklad
4	5
Teplota (°C)	140	120
Tlak (MPa)	7	8
Množství katalyzátoru (g)	5	3,7
Reakční doba(h)	1	5
Stupeň konverze (%)	65	67
Selektivita (% mol):
- na ε-aminokapronitril	40	100
- na diaminohexan	60	0
- na ostatní (těžké) produkty	0	0

Příklad 6

Postup přípravy katalyzátoru Ni-SAPO-34.

Tento zeolitický katalyzátor Ni-SAPO-34 byl připraven postupem uvedeným v publikaci Inui, Appl. Cat. 58 (1990), 155-163. Podle tohoto postupu byl připraven gel o následujícím složení:

S io, 15 Al i ,οΡ i ,oTE A] ^N i o, 15H2O39

Takto připravený SAPO-34 gel byl potom kalcinován a předběžně redukován stejným způsobem, jako je uvedeno v příkladu 1. Povrchová plocha tohoto katalyzátoru, zjištěná metodou H₂-TDP, byla 19 m²/g, přičemž obsah niklu činil 2,9 % hmotnostního.

Hydrogenace sukcinonitrilu:

Podle tohoto provedení byl sukcinonitril hydrogenován stejným způsobem jako v příkladu 1, přičemž bylo použito reakční teploty 120 °C, reakčního tlaku 7 MPa a reakční doby 3 hodiny. Při tomto postupu bylo dosaženo stupně konverze 17%, přičemž vzniklo 74% mol aminobutyronitrilu, 19 % mol diaminobutanu a 6 % mol pyrrolidinu. V produktu nebyly zjištěny žádné těžké reakční produkty.

Příklad 7

Podle tohoto příkladu byl hydrogenován adiponitril za použití Ni-SAPO-34 katalyzátoru, získaného postupem podle příkladu 6, stejným způsobem jako v příkladu 1, přičemž bylo použito reakční teploty 110 °C, reakčního tlaku 7 MPa a reakční doby 2 hodiny. Získané výsledky jsou uvedeny v následující tabulce č. 3.

Příklad 8

Podle tohoto příkladu byl adiponitril hydrogenován stejným způsobem, jako je to uvedeno v příkladu 7, pouze s tou změnou, že bylo použito reakční doby 19 hodin. Získané výsledky jsou uvedeny v následující tabulce č. 3.

Příklad 9

Podle tohoto příkladu byl hydrogenován adiponitril za použití Ni-SAPO-34 katalyzátoru, 5 získaného postupem podle příkladu 6, stejným způsobem, jako v příkladu 1, přičemž bylo použito reakční teploty 125 °C, reakčního tlaku 8 MPa a reakční doby 3 hodiny. Získané výsledky jsou uvedeny v následující tabulce č. 3.

io Příklad 10

Podle tohoto příkladu byl adiponitril hydrogenován stejným způsobem, jako je to uvedeno v příkladu 7, pouze s tím rozdílem, že bylo použito reakční doby 10 hodin. Získané výsledky jsou uvedeny v následující tabulce č. 3.

Tabulka 3

Hydrogenace sukcinonitrilu za pomoci katalyzátoru Ni-SAPO-34 podle příkladů 7 až 10.

	7	Příklad 8	9	10
Teplota (°C)	110	110	125	125
Tlak (MPa)	7	7	8	8
Množství katalyzátoru (gramy)	4,5	4,5	0,5	0,5
Reakční doba(h)	2	19	3	10
Stupeň konverze (%)	11	25	32	75
Selektivita (% mol):
- na ε-aminokapronitril	100	71	79	62
- na hexamethylendiamin	0	29	21	38
- na ostatní (těžké) produkty	0	0	0	0

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Způsob selektivní hydrogenace dinitrilových sloučenin v přítomnosti katalyzátoru, který obsahuje kov ze skupiny 8 periodického systému prvků, vyznačující se tím, že tento

30 katalyzátor obsahuje zeolit o průměru pórů v rozmezí od 0,3 do 0,7 nm.

2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že uvedený zeolit má strukturu zvolenou ze skupiny struktur zahrnující ABW, AEI, AFT, ANA, ATN, ATV, ATT, AWW, BIK, CAS, CHA, DDR, AEB, EDI, ERI, GIS, JBW, KFI, LEV, LTA, MER, NAT, PHI, RHO, THO,

35 YUG.

3. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že uvedený zeolit má průměr pórů v rozmezí od 0,3 do 0,5 nm.

40

4. Způsob podle některého z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že katalyzátor má vnitřní povrchovou plochu přinejmenším 10 m²/g.

5. Způsob podle nároku 4, vyznačující se tím, že katalyzátor má vnitřní povrchovou plochu přinejmenším 20 m²/g.

-8CZ 288330 B6

6. Způsob podle některého z nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že katalyzátor sestává z katalytických částic, u nichž bylo dosaženo inertního vnějšího povrchu.

5 7. Způsob podle některého z nároků 1 až 6, vyznačující se tím, že hydrogenace se provádí za pomoci vodíku při teplotě pohybující se v rozmezí od 70 °C do 200 °C a při parciálním tlaku vodíku v rozmezí od 3 MPa do 10 MPa.