DD149510A5 - PROCESS FOR THE PRODUCTION OF METHYLAMINES - Google Patents

PROCESS FOR THE PRODUCTION OF METHYLAMINES Download PDF

Info

Publication number
DD149510A5
DD149510A5 DD80219796A DD21979680A DD149510A5 DD 149510 A5 DD149510 A5 DD 149510A5 DD 80219796 A DD80219796 A DD 80219796A DD 21979680 A DD21979680 A DD 21979680A DD 149510 A5 DD149510 A5 DD 149510A5
Authority
DD
German Democratic Republic
Prior art keywords
methanol
catalyst
ammonia
weight
methylamines
Prior art date
Application number
DD80219796A
Other languages
German (de)
Inventor
Jean Ramioulle
Guy Schmitz
Pol Lambert
Original Assignee
Ucb Sa
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 Ucb Sa filed Critical Ucb Sa
Publication of DD149510A5 publication Critical patent/DD149510A5/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J21/00Catalysts comprising the elements, oxides, or hydroxides of magnesium, boron, aluminium, carbon, silicon, titanium, zirconium, or hafnium
    • B01J21/16Clays or other mineral silicates

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Methylaminen aus einem Gemisch von Methanol und Ammoniak im Ueberschusz in der Dampfphase bei erhoehter Temperatur, wobei das Reaktionsgemisch durch einen Katalysator geleitet wird, der durch Saeure aktiviertes Montmorillonit enthaelt.The invention relates to a process for the preparation of methylamines from a mixture of methanol and ammonia in excess in the vapor phase at elevated temperature, wherein the reaction mixture is passed through a catalyst containing acid-activated montmorillonite.

Description

2ί 9 796 A- Berlin, den 15. -SO2ί 9796 A-Berlin, the 15th -SO

B7 091 11B7 091 11

AP C 07 JÖ/ 219 Irr AP C 07 JÖ / 219 Irr

Verfahren zur Herstellung von MethylaminenProcess for the preparation of methylamines

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfä zur Herstellung von Methylaminen durch Reaktion von nol und Ammoniak in der Gasphase bei erhöhter Tem ρ eraser, und eventuell unter erhöhtem Druck in Anwesenheit eiaes' Katalysators vom Typ Kieselerde/Tonerde.The present invention relates to a process for the preparation of methylamines by reaction of nol and ammonia in the gas phase at elevated tem eraser, and possibly under elevated pressure in the presence of a silica / alumina catalyst.

Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions

Zur katalytischen Synthese der Methylamine aus Ammo«ia;k und Methanol bereitet man zunächst ein Dampfgemisch Methanol und Ammoniak - wobei Ammoniak überwiegt -» man danach in einem Reaktor, bei Temperaturen von unge-fafer 200 bis ungefähr 500 0C unter einem Druck reagieren Is&t», der zwischen dem atmosphärischem Druck und ungefähr 50 bar liegt, und zwar durch Leitung über ein Katalysatorbett·For the catalytic synthesis of the methylamines from Ammo "ia k and methanol by first preparing a vapor mixture of methanol and ammonia - with ammonia predominates -" is thereafter Is & respond t in a reactor at temperatures of unge-Fafer 200 to about 500 0 C at a pressure "the bar is located between the atmospheric pressure and about 50, by conduction through a catalyst bed ·

Für diese Synthese wurde eine große Anzahl von Katalysartoren vorgeschlagen; diese sind zum Beispiel Metalloxide, wie Aluminiumoxid, Zirconiumoxid, Thoriumoxid, Silizitisfcoxid, Wolframoxid und Kupferoxid, rein oder im Gemisch, mit oder ohne Zusatz von Trägern, Zum gleichen Zwecke wurden auch verschiedene Metallsalze vorgeschlagen, insbesondere Diammoniummpnohydrogenphosphat, Aluminiumphosphat, Aluminiumsulfat, Thoriumsulfat oder Gemische dieser Salze mit Oxiden wie den weiter oben genannten, und zwar allein oder mit Zusatz von Trägern, wie Bimsstein, Aktivkohle, Kieselgur, Quarz, Asbest usw.For this synthesis, a large number of catalysts has been proposed; these are, for example, metal oxides, such as aluminum oxide, zirconium oxide, thorium oxide, silicitic oxide, tungsten oxide and copper oxide, pure or in admixture, with or without addition of carriers. For the same purpose, various metal salts have also been proposed, in particular diammonium hydrogen phosphate, aluminum phosphate, aluminum sulfate, thorium sulfate or mixtures these salts with oxides such as those mentioned above, alone or with the addition of carriers such as pumice, activated carbon, diatomaceous earth, quartz, asbestos, etc.

219 796 15. 8. 1980219 796 15. 8. 1980

AP C 07 C/ 219AP C 07 C / 219

' '- ' ·. - 2 - . -. / .. '' - '·. - 2 -. -. / ..

In ökonomischer Hinsicht i.haben alle vorerwähnten Katalysatoren den gemeinsamen Nachteil, daß sie auf relativ teuren Rohstoffen basieren und durch Verfahren hergestellt werden, die ebenfalls relativ kostenaufwendig sind.Economically, all of the above-mentioned catalysts share the common disadvantage that they are based on relatively expensive raw materials and are produced by processes which are also relatively expensive.

Ein günstigerer Weg in dieser Hinsicht ,wäre, direkt von in der Natur reichlich vorhandenen Mineralrohstoffen auszugehen. Aus diesem Grund werden im US-Patent Nr. 1 875 für die Synthese von Methylaminen natürliche Aluminiumsilikate vorgeschlagen, wie Indianait, Blauton (blue clay), zerkleinerte Ziegel (crushed building tile), Doucil (Naturzeolith), ein Feldspat und Putnam-Ton. Leiter sind die mit dieser Kategorie von natürlichen Aluminiumsilikaten erhaltenen Ergebnisse nicht besonders gut, was die Produktion von Dimethylamin, dem gefragtesten Methylamin, angeht. In der Tat wird nach diesem US-Patent vor allem die Produktion von Monomethylamin angestrebt. Oedoch erweist sich, daß, selbst wenn dies das gewünschte Produkt ist, das beschriebene Verfahren aufgrund seiner geringen Produktivität nicht befriedigend ist.A more favorable way in this respect would be to start directly from abundant mineral resources in nature. For this reason, in U.S. Patent No. 1,875, for the synthesis of methylamines, natural aluminum silicates are proposed, such as Indianaite, blue clay, crushed brick, Doucil, a feldspar, and Putnam clay. Ladder, the results obtained with this category of natural aluminosilicates are not very good as far as the production of dimethylamine, the most popular methylamine, is concerned. In fact, according to this US patent, especially the production of monomethylamine is sought. However, it turns out that even if this is the desired product, the process described is not satisfactory due to its low productivity.

Für die Synthese von Methylaminen verwendete man ebenfalls künstliche Kieselerde/Tonerde-Katalysatoren.Synthetic silica / alumina catalysts were also used for the synthesis of methylamines.

So werden nach dem DE-Patent 1 543 731 künstliche Katalysatoren vom Typ Kieselerde/Tonerde aus einem Kieselgel hergestellt, auf dem ein Tonerde-Gel ausgefällt wird. Danach wird der Katalysator teilweise mit Wasserdampf unter Druck entaktiviert und anschließend mit Silberphosphat oder Rhenium-, Molybdän- oder Kobaltsulfid imprägniert. Die mit diesen Katalysatoren erzielten Ergebnisse sind besser als die des oben erwähnten US-Patents 1 875 747, aber die Kosten für die Rohstoffe und die Herstellung sindThus, according to DE patent 1 543 731, artificial catalysts of the silica / alumina type are prepared from a silica gel on which an alumina gel is precipitated. Thereafter, the catalyst is partially deactivated with steam under pressure and then impregnated with silver phosphate or rhenium, molybdenum or cobalt sulfide. The results obtained with these catalysts are better than those of the above-mentioned U.S. Patent 1,875,747, but the cost of the raw materials and the production are

21 9 796 15. 8. 198021 9 796 15. 8. 1980

AP C 07 C/ 219 796AP C 07 C / 219 796

beträchtlich höher. Darüber hinaus weist, dieses Verfahren auch Mängel hinsichtlich seiner Produktivität auf. Nach dem Wissen des Antragstellers konnte die im besagten Patent vorgesehene vornehmliche Produktion von Dimethylamin nie in der industriellen Praxis realisiert werden. Im nachstehenden Beispiel 1 wird gezeigt, daß diese Katalysatoren zu Beginn der Umwandlung viel Trimethylamin produzieren und das am Anfang gebildete Trimethylamin nur schwer in Dimethylamin umwandeln können.considerably higher. In addition, this method also has shortcomings in its productivity. According to the applicant's knowledge, the primary production of dimethylamine provided for in that patent could never be realized in industrial practice. In Example 1 below, it is shown that these catalysts produce much trimethylamine at the beginning of the conversion and the trimethylamine formed at the beginning is difficult to convert to dimethylamine.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Ideal wäre es, wenn man unter den natürlichen Mineralstoffen katalytische Substanzen fände, die den Vorteil der geringen Kosten, durch den sie sich auszeichnen, beibehalten und zugleich eine sehr hohe und stark selektive katalytische Aktivität aufweisen.It would be ideal to find among the natural minerals catalytic substances which retain the advantage of the low cost by which they excel and at the same time have a very high and highly selective catalytic activity.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von Methylaminen aufzuzeigen, bei dem natürlich, vorkommende neue Katalysatoren verwendet werden.The invention has for its object to provide a process for the preparation of methylamines, are used in the course, occurring new catalysts.

Gemäß dieser Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung von Methylaminen angeboten, das dadurch gekennzeichnet . ist, daß ein Gemisch aus Methanol und Ammoniak - wobei Ammoniak überwiegt - in der Dampfphase bei erhöhter Temperatur über einen Krtalysator geleitet wird, der säureaktiviertes Montmorillonit enthält.According to this invention, a process for the preparation of methylamines is provided which is characterized. in that a mixture of methanol and ammonia - with ammonia predominating - is passed in the vapor phase at elevated temperature over a Krtalysator containing acid-activated montmorillonite.

Das Montmorillonit hat im Idealfall die Formel AIp(OH)2 /~Si.010><7 + η H2O. Es besitzt die Besonderheit, daß sichThe montmorillonite ideally has the formula AIp (OH) 2 /~Si.0 10>< 7 + η H 2 O. It has the peculiarity that

219 796 15. 8. 1980219 796 15. 8. 1980

AP C 07 C/ 219AP C 07 C / 219

-4 --4 -

sein Gitter, das aus zwei Außenschichten aus Siliziumdioxid-Tetraedern und einer Mittelschicht aus Aluminiumoxid-Oktaedern besteht, umkehrbar durch Wassere'inlagerung zwischen den Schichten aufquillt, Oedoch können die Siliziumionen der Außenschichten teilweise durch Aluminium (Beidelit) und die Aluminiumionen der Mittelschicht durch Eisen (Nontronit), Magnesium (Hektorit) usw. ersetzt werden. Ebenso enthalten einige Tone, wie Bentonit, einen gewissen Anteil Montmorillonit. Es ist klar, daß alle diese natürlichen Verbindungen, nachdem sie durch eine Säure aktiviert wurden, als Katalysatoren zur Synthese von Methylaminenjgemäß dem Verfahren vorliegender Erfindung geeignet sind. Nähere Angaben zu Montmorillonit und seinen natürlichen Derivaten entnehme man insbesondere der ULLMAN-Enzyklopädie der technischen Chemie, 3. Ausgabe, Band 4, 1953, Seite 541 ff. sowie dem Werk von R. E. GRIM, "Clay Mineralogy", McGraw-Hill Book Co., Inc. 1953.its lattice consisting of two outer layers of silicon dioxide tetrahedra and a middle layer of alumina octahedrons reversibly swells by intercalation of water between the layers, however, the silicon ions of the outer layers may be partially covered by aluminum (beidelite) and the aluminum ions of the middle layer by iron ( Nontronite), magnesium (hectorite), etc. Likewise, some clays, such as bentonite, contain a certain amount of montmorillonite. It will be understood that all of these natural compounds, after being activated by an acid, are useful as catalysts for the synthesis of methylamines according to the process of the present invention. For more information on montmorillonite and its natural derivatives, see in particular the ULLMAN Encyclopedia of Industrial Chemistry, 3rd Edition, Volume 4, 1953, page 541 ff., And the work of RE GRIM, "Clay Mineralogy", McGraw-Hill Book Co. , I n c. 1,953th

Für ihre industriellen Anwendungen werden Montmorillonit und die Tone, die es enthalten, einem Aktivierungsprozeß mit einer starken Mineralsäure, wie zunr Beispiel Chlorwasser· stoffsäure, Schwefelsäure oder Phosphorsäure, unterworfen. Infolge dieser Behandlung wird der Aufbau des ursprünglichen Gitters des Montmorillonits mehr oder weniger tief verändert, wodurch es seine katalytischen Eigenschaften erhält.For their industrial applications, montmorillonite and the clays which contain it are subjected to an activation process with a strong mineral acid such as, for example, hydrochloric acid, sulfuric acid or phosphoric acid. As a result of this treatment, the structure of the original lattice of montmorillonite is more or less deeply altered, thereby maintaining its catalytic properties.

Die katalytischen Eigenschaften der mit Säure aktivierten Montmorillonite sind schon seit langem bekannt und werden in der Industrie ausgenutzt, besonders beim katalytischen Kracken der Erdölbestandteile, bei der Polymerisation, Hydrierung, Dehydrierung, Alkylierung, Entwässerung, Isomerisierung usw. (vgl. die DE-Patente 1 051 271, 1 051 864,The catalytic properties of the acid-activated montmorillonites have been known for a long time and are exploited in industry, especially in the catalytic cracking of petroleum components, in polymerization, hydrogenation, dehydrogenation, alkylation, dehydration, isomerization, etc. (see DE patents 1 051 271, 1 051 864,

2 I 9 79 O 15. 8. 19802 I 9 79 O 15. 8. 1980

AP C 07 C/219AP C 07 C / 219

1 086 241 und 1 089 168). Aber die durch eine Säure aktivierten Montmorillonite wurden noch nicht als Katalysatoren für die Methylamin-Synthese vorgeschlagen und genutzt,1 086 241 and 1 089 168). But acid-activated montmorillonites have not yet been proposed and used as catalysts for methylamine synthesis,

Im Vergleich zu den Aluminiumsilikaten nach dem heutigen Stand der Technik weisen die erfindungsgemäßen aktivierten Montmorillonite folgende Vorteile auf: Compared with the prior art aluminosilicates, the activated montmorillonites of the invention have the following advantages:

1. Sie sind stärker selektiv, da sie die Bildung von Dimethylamin begünstigen.1. They are more selective because they favor the formation of dimethylamine.

2. In der gleichen Zeit beträgt die Umwandlung von Methanol mehr als 96 % und die Ausbeute an Aminen im Verhältnis zum umgewandelten Methanol mehr als 98 %, 2. At the same time, the conversion of methanol is more than 96 % and the yield of amines relative to the converted methanol is more than 98 %,

3. Ihre Lebensdauer ist langer.3. Your life is longer.

Das erfindungsgemäß als Katalysator verwendete aktivierte Montmorillonit kann die Form von vollen oder hohlen Körnern, Kugeln oder Zylindern haben, deren Größe zwischen 0,2 und 10 mm schwankt. Die Raumwichte von aktiviertem Montmorillonit kann zwischen 0,4 und 1,2 kg/Liter schwanken,The activated montmorillonite used in the present invention as a catalyst may be in the form of solid or hollow grains, spheres or cylinders varying in size from 0.2 to 10 mm. The spatial density of activated montmorillonite may vary between 0.4 and 1.2 kg / liter,

Die im erfindungsgemäßen Verfahren verwendeten Rohstoffe sind Methanol und Ammoniak.The raw materials used in the process according to the invention are methanol and ammonia.

Das verwendete Methanol und das Ammoniak können rein oder aus einleuchtenden ökonomischen Gründen von technischer Qualität sein.The methanol and ammonia used may be of pure technical or lucid economic reasons.

Das Molverhältnis von Methanol zu Ammoniak in dem dem Reaktor zugeführten Gasgemisch kann zwischen 0,3 : 1 und 1 : 1 schwanken. Es ist in keiner Weise vorteilhaft, ein Verhältnis von weniger als 0,3 : 1 einzusetzen, da man dann eine zu große Menge nicht genutztes Ammoniak zurückführen müßte. Die für das Erfindungsverfahren geltenden Betriebs-The molar ratio of methanol to ammonia in the gas mixture fed to the reactor can vary between 0.3: 1 and 1: 1. It is in no way advantageous to use a ratio of less than 0.3: 1, since then one would have to return too much unused ammonia. The operating procedures applicable to the invention

219 796219,796

15. 8. 1980August 15, 1980

AP C 07 C/ 219AP C 07 C / 219

bedingungen sind gleich denen, die im allgemeinen bei der Herstellung von Methylaminen durch katalytische Reaktion eines Oberschusses an Ammoniak mit Methanol in der Gasphase angewendet werden, und zwar in einem Temperaturbereich von 200 bis 500 0C1 vorzugsweise von 350 bis 450 0C, und unter einem Druck, der zwischen dem atmosphärischen Druck und ungefähr 100 bar, vorzugsweise zwischen 10 und 50 bar, liegt.conditions are the same as those generally used in the preparation of methylamines by catalytic reaction of an excess of ammonia with methanol in the gas phase, in a temperature range of 200 to 500 0 C 1, preferably from 350 to 450 0 C, and below a pressure which is between the atmospheric pressure and about 100 bar, preferably between 10 and 50 bar.

Die Kontaktzeit des Methanol-Ammoniak-Gasgemisches mit dem erfindungsgemäß angewendeten Katalysator ist nicht kritisch, und es können Kontaktzeiten zwischen 1 und 20 Sekunden angewendet werden. Unter Kontaktzeit versteht man das Verhältnis des Scheinvolumens des Katalysators (in ml) zur Menge des Gasgemisches aus Methanol und Ammoniak, ausgedrückt in ml pro Sekunde, und zwar unter den Normalbedingungen von Temperatur und Druck (O 0C und 1,013 bar).The contact time of the methanol-ammonia gas mixture with the catalyst used according to the invention is not critical, and contact times between 1 and 20 seconds can be used. Contact time refers to the ratio of the apparent volume of the catalyst (in ml) to the amount of gas mixture of methanol and ammonia, expressed in ml per second, under normal conditions of temperature and pressure (O 0 C and 1.013 bar).

Es werden keinerlei Einschränkungen hinsichtlich der Art der Apparatur festgelegt, die zur Durchführung des Verfahrens der Erfindung benutzt wird. Das Verfahren kann kontinuierlich oder diskontinuierlich durchgeführt werden. Das Katalysatorbett kann ein festes Bett oder ein Fließbett sein.There are no limitations on the type of equipment used to carry out the method of the invention. The process can be carried out continuously or batchwise. The catalyst bed may be a solid bed or a fluidized bed.

Am Ausgang des Reaktors wird das Gasgemisch durch an sich bekannte Methoden, wie zum Beispiel stufenweise Destillation, in seine verschiedenen Bestandteile zerlegt.At the outlet of the reactor, the gas mixture is separated by known methods, such as stepwise distillation, into its various constituents.

Nach Trennung der verschiedenen Bestandteile des ausströmenden Reaktorproduktes kann man, wenn man es wünscht, das gebildete Mono- und/oder Trimethylamin teilweise oder vollständig in die Reaktion zurückführen, um zusätzlichAfter separation of the various constituents of the effluent reactor product can, if desired, the formed mono- and / or trimethylamine partially or completely recycled to the reaction in addition

219 796219,796

15. 8. 1980August 15, 1980

AP C 07 .C/ 219 796 .IGAP C 07 .C / 219 796 .IG

die Ausbeute an Dimethylamin zu erhöhen und um gleichzeitig ihre Bildung zu reduzieren.increase the yield of dimethylamine and at the same time reduce its formation.

AusführungsbeispieiAusführungsbeispiei

In den folgenden Beispielen, die, ohne es einzuschränken, das Verfahren dieser Erfindung demonstrieren, werden als aktivierte Montmorillonite im Handel erhältliche Produkte, nämlich di°e K-Katalysatoren der Firma SÜD-CHEMIE, verwendet ; diese sind in den Handelsbroschüren dieser Gesellschaft, zum Beispiel "K-Katalysatoren Süd-Chemie AG München" 9/1977, Seiten 1 und 4, beschrieben.In the following examples which, without limitation, demonstrate the process of this invention, commercially available products are used as activated montmorillonites, namely, the K-catalysts from SÜD-CHEMIE; these are trade brochures that company, such as "K-catalysts, Süd-Chemie AG Munich" 9/1977, S s ites 1 and 4 described.

Beispiel 1 (Beispiel zum Vergleich) Example 1 (example for comparison)

In diesem Beispiel wird der künstliche Kieselerde/Tonerde-Katalysator verwendet, dessen Herstellung im Beispiel 1 des DE-Patents 1 543 731 beschrieben ist ; dieser Katalysator enthält in getrocknetem Zustand dennoch 0,1 Gewichtsprozent metallisches Silber,In this example, the artificial silica / alumina catalyst is used, the preparation of which is described in Example 1 of DE Patent 1 543 731; this catalyst still contains 0.1% by weight of metallic silver when dried,

Der verwendete Reaktor ist ein Rohr aus Pyrexglas von 5 cm Länge mit einem Innendurchmesser von 8 mm, durch das eine konzentrische Hülse verläuft, in die ein Thermoelement gleitet. Dieses Rohr wird in einem Ofen untergebracht. Die in der Mitte des Rohres gelagerte Katalysatormasse besteht aus 1 g des vorerwähnten Katalysators; seine Körnung beträgt zwischen 0,42 und 0,59 mm. Während die Temperatur im Reaktor auf 423 +_ 0,5 °C gehalten wird, leitet man durch ihn ein benäres Gasgemisch CH.-OH-NH, (Molverhältnis CH3OHcNH3 gleich 0,54 : 1), das auf 423 0C vorgewärmt wurde, Man arbeitet bei atmosphärischem Druck.The reactor used is a tube of pyrex glass 5 cm in length with an inside diameter of 8 mm through which runs a concentric sleeve into which a thermocouple slides. This pipe is housed in an oven. The catalyst mass stored in the middle of the tube consists of 1 g of the aforementioned catalyst; its grain size is between 0.42 and 0.59 mm. While the temperature in the reactor is maintained at 423 + _ 0.5 ° C, passing through him a benäres gas mixture CH.-OH-NH, (molar ratio CH 3 OHcNH 3 equal to 0.54: 1), which at 423 0 C. preheated, man working at atmospheric pressure.

21 9 796 15# 8# 198°21 9 796 15 # 8 # 198 °

AP C 07 C/219AP C 07 C / 219

Die Analyse der Zusammensetzung des aus dem Reaktor kommenden Gasgemisches erfolgt durch Chromatographie in der Gasphase in einer Kolonne aus rostfreiem Stahl. Für diese Chromatographie wird eine stationäre Phase verwendet, die aus Polystyren in Form von Kugeln besteht, deren Oberfläche durch ein Silan (PORAPAK/S) behandelt und zu 10 % mit einem Gemisch aus Tetraethylenpentamin und Kaliumhydroxid imprägniert wurde.Analysis of the composition of the gas mixture coming from the reactor is carried out by gas phase chromatography in a stainless steel column. For this chromatography, a stationary phase is used which consists of polystyrene in the form of spheres, the surface of which is treated by a silane (PORAPAK / S) and impregnated to 10 % with a mixture of tetraethylenepentamine and potassium hydroxide.

Die erhaltenen Ergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle Zusammengefaßt, in derThe results obtained are summarized in the table below, in which

- die "Kontaktzeit" (in Sekunden) der Quotient aus dem Schein· volumen (ausgedrückt in ml) des Katalysators und dem in ml pro Sekunde ausgedrückten Volumendurchfluß ist. Diese "Kontaktzeiten" ermöglichen die Einschätzung der Leistung eines Katalysators in der industriellen Praxis. Tatsächlich kann man aus dem Wert der Kontaktzeit leicht das Volumen ableiten, das der Reaktor haben muß, um eine gegebene Produktion zu sichern. De länger die Kontaktzeit ist, desto größer muß der Reaktor für eine gegebene Produktion sein. Auf diese Weise ist nicht nur die eigentliche Apparatur (Reaktor) teuer, sondern auch die Katalysatormenge ist größer;- the "contact time" (in seconds) is the quotient of the apparent volume (expressed in ml) of the catalyst and the volume flow expressed in ml per second. These "contact times" allow estimating the performance of a catalyst in industrial practice. In fact, from the value of contact time, one can easily derive the volume that the reactor must have in order to secure a given production. The longer the contact time, the larger the reactor must be for a given production. In this way, not only the actual apparatus (reactor) is expensive, but also the amount of catalyst is larger;

- MMA = Monomethylamin;MMA = monomethylamine;

- DMA = Dimethylamin;DMA = dimethylamine;

- TMA = Triethylamin ;TMA = triethylamine;

- DME = Dimethylether;DME = dimethyl ether;

- die Gewichtsprozente von MMA, DMA, TMA, von CH,OH und DME werden im Verhältnis zum Gesamtgewicht DME + MMA + DMA + TMA + CH OH (Stoffe, die am schwersten zu trennen sind) ausgedrückt;the weight percentages of MMA, DMA, TMA, CH, OH and DME are expressed in relation to the total weight DME + MMA + DMA + TMA + CHOH (substances which are most difficult to separate);

- das Gewichtsverhältnis ΓΤΜΑ/DMA ist das Verhältnis des Gewichts von TMA zum Gewicht von DMA. Dieses Verhältnisthe weight ratio ΓΤΜΑ / DMA is the ratio of the weight of TMA to the weight of DMA. This ratio

219 796219,796

15. 8. 1980August 15, 1980

AP C 07 C/ 219 796AP C 07 C / 219 796

ermöglicht es , die DMA-Selektivität im Verhältnis :;zur TMA-Selektivität einzuschätzen, wobei das kleinste Verhältnis das günstigste ist.makes it possible to estimate the DMA selectivity in the ratio: to TMA selectivity, with the smallest ratio being the most favorable.

Ge wichts prozent DMEWeight percent DME Ge wichts prozent MMAWeight percent MMA TABELLETABLE 11 Ge wichts prozent CH3OHWeight percent CH 3 OH Gewichts verhältnis TMA/DMAWeight ratio TMA / DMA 6,5 4,5 2,6 1.76.5 4.5 2.6 1.7 20,0 21,0 22,0 22,720.0 21.0 22.0 22.7 16,3 10,0 9.0 8,516.3 10.0 9.0 8.5 2,83 2,57 2,31 2,252.83 2.57 2.31 2.25 Kon takt zeitContact time Beispiel .2Example .2 Ge wichts prozent DMAWeight percent DMA Ge wichts prozent TMAWeight percent TMA 2,22 4,00 5,50 5,732.22 4.00 5.50 5.73 14,9 18,0 20,0 20,614.9 18.0 20.0 20.6 42,2 46,3 46,3 46,342.2 46.3 46.3 46.3

Man verfährt wie im Beispiel 1, aber das Molverhältnis Methanol :Ammonial< beträgt 0,55 : 1, die Reaktionstemperatur 424 +_ 0,5 C, und der Katalysator besteht aus 1 g erfindungsgemäß aktiviertem Montmorillonit (von SOD-CHEMIE verkaufter Katalysator K 306), das auf eine Körnung von 0,42 bis 0,59 mm zerkleinert ist.The procedure is as in B e ispiel 1, but the molar ratio of methanol: Ammonial <0.55: 1, the reaction temperature is 424 + _ 0.5 C, and the catalyst consists of 1 g according to the invention activated montmorillonite (catalyst sold by SOD-CHEMIE K 306), which is comminuted to a grain size of 0.42 to 0.59 mm.

Dieser Katalysator hat eine Oberflächenkennzahl von 190This catalyst has a surface index of 190

2 32 3

bis 250 m /g, ein Porenvolumen von 0,19 cm /g bei 14 nm und von 0,30 cm /g bei 80 nm, eine Druckfestigkeit von 78,4 N und eine Raumwichte von ungefähr 650 g/l.to 250 m / g, a pore volume of 0.19 cm / g at 14 nm and of 0.30 cm / g at 80 nm, a compressive strength of 78.4 N and a bulk density of about 650 g / l.

Die Tabelle 2 zeigt die erhaltenen Ergebnisse:Table 2 shows the results obtained:

- 10 -- 10 -

219 796219,796

15. 8. 1980 August 15, 1980

AP C 07 C/219AP C 07 C / 219

- 10 -- 10 -

TABELLE 2TABLE 2

Kon- Ge- Ge- Ge- Ge- Ge- Gewichtstakt- wichts- wichts- wichts- wichts- wichts- verhältnis zeit prozent prozent prozent prozent prozentCon- Weight- Weight-, Weight-, Weight-% Time percent percent, percent, percent

DME MKA DMA TMA Methanol TMA/DMADME MKA DMA TMA Methanol TMA / DMA

1,41.4 44 17,717.7 14,914.9 3333 ,8,8th 29,529.5 2,262.26 2,342.34 22 20,920.9 20,420.4 3838 18,418.4 1.861.86 5,395.39 -- 26,226.2 25,325.3 4242 ,6, 6 5,35.3 1,681.68 5,55.5 - 26,026.0 26,026.0 4343 5.05.0 1,651.65

Diese Tabelle zeigt die Überlegenheit des in diesem Beispiel verwendeten Katalysators gegenüber dem im Beispiel 1 verwendeten Katalysators, nämlich:This table shows the superiority of the catalyst used in this example over the catalyst used in Example 1, namely:

a) Man erreicht ein Gewichtsverhältnis TMA/DMA von 2,26 für eine Kontaktzeit von 1,4 s, während im Beispiel 1 eine Kontaktzeit von 5,73 s notwendig ist, um ein ,annähernd gleiches Verhältnis zu erreichen. Des weiteren kann sich dieses Verhältnis bei einer Kontaktzeit von 5,5 s bis auf 1,65 verringern.a) One achieves a weight ratio TMA / DMA of 2.26 for a contact time of 1.4 s, while in Example 1 a contact time of 5.73 s is necessary to achieve an approximately equal ratio. Furthermore, this ratio may decrease to 5.5 at a contact time of 5.5 seconds.

Infolgedessen ist im Verfahren der Erfindung die DMA-Selektivität im Vergleich zur THA-Selektivität für beträchtlich kleinere Kontaktzeiten höher.As a result, in the process of the invention, DMA selectivity is higher compared to THA selectivity for significantly smaller contact times.

b) Die Bildung von DME ist deutlich geringer, und sie ist beinahe Null für Kontaktzeiten um 5 s.b) The formation of DME is significantly lower, and it is close to zero for 5 s contact times.

Die Aminausbeute ist xim Verhältnis zum umgewandelten Methanol also sehr hoch (wenig Nebenprodukte).The amine yield is x in relation to the converted methanol so very high (less by-products).

c) Die Umwandlung des Methanols ist deutlich stärker für Kontaktzeiten um 5 s. 11 -c) The conversion of the methanol is much stronger for contact times of 5 s. 11 -

219 796219,796

15. 8. 1980August 15, 1980

AP C 07 C/ 219AP C 07 C / 219

- 11 -- 11 -

Unter "Umwandlung von Methanol" versteht man die Gewichtsprozente dieses beim Durchfließen-des Reaktors umgewandelten Alkohols.By "conversion of methanol" is meant the weight percent of this alcohol converted by flow through the reactor.

Beispiel 3Example 3

Man verfährt im-wesentlichen wie im Beispiel 1; jedoch hat der Reaktor einen größeren Innendurchmesser (28 mm), das Molverhältnis Methanol:Ammoniak beträgt 0,58 : 1 und die Reaktionstemperatur 440 +_ 0,5 0C.The procedure is essentially as in Example 1; however, the reactor has a larger inside diameter (28 mm), the molar ratio of methanol: ammonia is 0.58: 1 and the reaction temperature 440 + _ 0.5 0 C.

Der Katalysator ist der gleiche wie im vorangegangenen Beispiel, nur daß er die Form von Kugeln von 4 bis 5 mm mit einer Raumwichte von ungefähr 650 g/l hat. Die eingesetzte Katalysatormenge ist größer (5g) als im vorangegangenen Beispiel.The catalyst is the same as in the previous example except that it has the form of spheres of 4 to 5 mm with a volume density of about 650 g / l. The amount of catalyst used is larger (5 g) than in the previous example.

Die nachstehende Tabelle 3 gibt die Ergebnisse in Abhängigkeit von der Umwandlung von Methanol an,Table 3 below gives the results as a function of the conversion of methanol,

TABELLE 3TABLE 3

Umwand- Ge- Ge- Ge- .Ge- Ge- Gewichts-Conversion- weight- weight-

lung wichts- wichts- wichts- wichts- wichts- verhältn.weight-, weight-, weight-

von Metha- prozent prozent prozent prozent prozent ΤΜΔ/ηΜΛof percent meth- od percent percent percent ΤΜΔ / ηΜΛ

nol DME MMA DMA TMA Methanol Im/UMA nol DME MMA DMA TMA Methanol Im / UMA

8383 ,1,1 11 ,7, 7 1616 ,33 18,18 66 40,40 55 22,22 77 22 ,18, 18 8888 OO ,7, 7 1919 ,5, 5 22,22 66 40,40 88th 1717 11 ,8080 9999 ,22 -- 2626 ,22 28,28 22 44,44 55 ο,ο, 99 11 ,58, 58

Tabelle zeigt, daß es mit den Katalysatoren der vorliegenden Erfindung möglich ist, eine ausgezeichnete Um-Table shows that with the catalysts of the present invention it is possible to obtain an excellent conversion.

- 12 -- 12 -

219 796219,796

15. 8. 1980August 15, 1980

AP C 07 C/ 219 796AP C 07 C / 219 796

- 12 -- 12 -

Wandlung des Methanols (99,3 %) mit einem sehr günstigen Gewichtsverhältnis TMA/DMA zu erzielen.Conversion of methanol (99.3 %) with a very favorable weight ratio TMA / DMA to achieve.

Beispiel 4Example 4

Dieses Beispiel wurde im Industriemaßstab realisiert. Der Katalysator aus dem Beispiel 3 wird in einem Industriereaktor gegeben, der eine katalytische Füllung mit einem Volumen von 10.000 Litern enthält.This example was realized on an industrial scale. The catalyst of Example 3 is placed in an industrial reactor containing a 10,000 liter catalytic charge.

Die Reaktion findet unter einem Druck von 20 bar und bei einer Temperatur von 420 C statt.The reaction takes place under a pressure of 20 bar and at a temperature of 420.degree.

Bei einer Füllung von 0,36 kg Methanol/kg Katalysator pro Stunde beträgt die molare Aminausbeute im Verhältnis zum umgewandelten Methanol 99 % und die Umwandlung des Methanols 97,3 %, Am Reaktorausgang kann man feststellen, daß, im Durchschnitt und für eine Betriebsdauer von einem Monat berechnet, das Gewichtsverhältnis TMA/DMA 1,68 beträgt.At a charge of 0.36 kg methanol / kg catalyst per hour, the molar amine yield relative to the converted methanol is 99 % and the conversion of the methanol is 97.3 %. At the reactor exit, it can be seen that, on average and for an operating time of calculated one month, the weight ratio TMA / DMA is 1.68.

Bei einer Füllung von 0,325 kg Methanol/kg Katalysator/ Stunde beträgt die Aminausbeute 98,9 % und die Umwandlung des Methanols 98,4 %. At a charge of 0.325 kg methanol / kg catalyst / hour, the amine yield is 98.9 % and the conversion of methanol 98.4 %.

Nach elfmonatigem Betrieb beträgt bei einer Füllung von 0.325 kg Methanol/kg Katalysator/Stunde die Umwandlung des Methanols noch 96,6 % und die Aminausbeute 98', 3 %, After 11 months of operation at a charge of 0.325 kg methanol / kg catalyst / hour, the conversion of methanol still 96.6 % and the amine yield 98 ', 3 %,

- 13 -- 13 -

Claims (4)

796 15. 8. 1980 AP C 07 C/ 219 796 - 13 - Erfindunqsanspruch796 15. 8. 1980 AP C 07 C / 219 796 - 13 - invention claim 1. Verfahren zur Herstellung von Methylaminen, gekennzeichnet dadurch, daß ein Gemisch aus Methanol und einem Oberschuß von Ammoniak in der Dampfphase bei erhöhter Temperatur durch einen Katalysator geleitet wird, der durch Säure aktiviertes Montmorillonit enthält.A process for the preparation of methylamines, characterized in that a mixture of methanol and an excess of ammonia in the vapor phase at elevated temperature is passed through a catalyst containing acid-activated montmorillonite. 2. Verfahren gemäß Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß das Molverhältnis des Methanols gegenüber dem Ammoniak zwischen 0,3 : 1 und 1 : 1 schwankt.2. The method according to item 1, characterized in that the molar ratio of the methanol to the ammonia between 0.3: 1 and 1: 1 varies. 3· Verfahren gemäß den Punkten 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß die Reaktion bei einer Temperatur abläuft, die zwischen 200 und 500 0C, vorzugsweise zwischen und 450 0C, liegt.Method according to points 1 and 2, characterized in that the reaction takes place at a temperature which is between 200 and 500 ° C, preferably between and 450 ° C. 4. Verfahren gemäß den Punkten 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß die Reaktion unter einem Druck abläuft, der zwischen dem atmosphärischen Druck und ungefähr 100 bar, vorzugsweise zwischen 10 und 50 bar, liegt«4. Process according to items 1 to 3, characterized in that the reaction proceeds under a pressure which is between atmospheric pressure and about 100 bar, preferably between 10 and 50 bar.
DD80219796A 1979-03-23 1980-03-20 PROCESS FOR THE PRODUCTION OF METHYLAMINES DD149510A5 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB7910300A GB2045232B (en) 1979-03-23 1979-03-23 Manufacture of methylamines

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DD149510A5 true DD149510A5 (en) 1981-07-15

Family

ID=10504093

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DD80219796A DD149510A5 (en) 1979-03-23 1980-03-20 PROCESS FOR THE PRODUCTION OF METHYLAMINES

Country Status (13)

Country Link
JP (1) JPS55129246A (en)
BE (1) BE882332A (en)
BR (1) BR8001725A (en)
CA (1) CA1129888A (en)
DD (1) DD149510A5 (en)
DE (1) DE3010791A1 (en)
ES (1) ES489771A0 (en)
FR (1) FR2451909A1 (en)
GB (1) GB2045232B (en)
IN (1) IN151294B (en)
IT (1) IT8048227A0 (en)
NL (1) NL8001612A (en)
ZA (1) ZA801658B (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4458092A (en) * 1982-01-29 1984-07-03 Air Products And Chemicals, Inc. Highly active catalysts for methanol amination
EP0180983B1 (en) * 1984-11-07 1988-08-03 Air Products And Chemicals, Inc. Amines via the amination of alkanols using dealuminated zeolites

Also Published As

Publication number Publication date
BR8001725A (en) 1980-11-18
CA1129888A (en) 1982-08-17
IT8048227A0 (en) 1980-03-21
ES8103017A1 (en) 1981-02-16
NL8001612A (en) 1980-09-25
DE3010791A1 (en) 1980-10-02
IN151294B (en) 1983-03-26
ZA801658B (en) 1981-03-25
GB2045232A (en) 1980-10-29
JPS55129246A (en) 1980-10-06
GB2045232B (en) 1983-03-30
ES489771A0 (en) 1981-02-16
FR2451909A1 (en) 1980-10-17
BE882332A (en) 1980-09-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0132736B1 (en) Process for the production of amines
DE1468991C3 (en) Process for isomerizing straight-chain hydrocarbons
EP0170182B1 (en) Process for obtaining butene-2 from hydrocarbon mixtures containing butene-1 and possibly butene-2
EP0431451B1 (en) Process for the preparation of amines
DE2620554A1 (en) PROCESS FOR PREPARING A COPPER-NICKEL-SILICON OXIDE CATALYST COMPOSITION
DE2846813A1 (en) METHOD FOR PRODUCING 1,4-DIAZABICYCLO- (2,2,2) -OCTANE
EP0576828B1 (en) Catalyst and unsatured compound hydrogenation process and also a process for the preparation of the catalyst
EP0206143B1 (en) Process for the preparation of 4-pentenoic-acid esters
DE3490097T1 (en) Binder-free zeolite catalysts, processes for their preparation and catalytic reaction with them
EP0224220B1 (en) Process for the preparation of di-isobutene from isobutene
DE2703049C2 (en) Process for the preparation of pyridine and 3-methylpyridine
EP0352505B1 (en) Method for the production of thymol
DD149510A5 (en) PROCESS FOR THE PRODUCTION OF METHYLAMINES
DE3634247C1 (en) Process for the production of amines
DE3147026C2 (en) Process for the preparation of orthomethylated phenols
DE2500650A1 (en) CATALYTIC PROCESS FOR THE PREPARATION OF UNSATATULATED NITRILES
DE3037047C2 (en)
EP0844991B1 (en) Method of preparing amines from olefins over boron beta-zeolites
EP0802176B1 (en) Process for the preparation of amines from olefins in the presence of mesoporous oxides with high surface area
EP0142070B1 (en) Process for the preparation of n-methylhomoveratryl amine
DE3015803C2 (en) Process for the preparation of 3,5-dimethylphenol from acetone
AT254836B (en) Process for the catalytic isomerization of low molecular weight straight-chain paraffins
DE102019106698A1 (en) Catalytic production of butadiene
DE60008564T2 (en) METHOD FOR PRODUCING 2-HYDROXYPHENYL ALKYL KETONES
EP0414116B1 (en) Process for the separation of ortho-, meta- and para-tolunitrile from ternary mixtures of isomers