DD297398A5 - PROCESS FOR PREPARING N, N-DIMETHYLCYCLOHEXYLAMINE IN THE GAS PHASE AND CATALYST FOR CARRYING OUT THE METHOD - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von N,N-Dimethylcyclohexylamin in der Gasphase und einen Katalysator, der bei der Durchfuehrung des Verfahrens angewendet wird. Dadurch, dasz die Gasphasenhydrierung bei Druecken bis 10 bar, vorzugsweise bei Normaldruck, und bei Temperaturen zwischen 150C und 180C, vorzugsweise bei 160C und 175C, erfolgt und das N,N-Dimethylanilin mit Geschwindigkeiten zwischen 0,05 und 0,1 kg l 1 h 1 umgesetzt wird, und der Katalysator aus Palladium auf g Aluminiumoxidtraeger mit basischen Anteilen besteht und Palladium in Mengen zwischen 0,1 und 5 * vorzugsweise 0,2 und 1 * bezogen auf die Gesamtmasse des Katalysators, und basische Anteile des Aluminiumoxidtraegers als Oxide und/oder Carbonate der Erdalkalimetalle, insbesondere des Calziums, in Mengen von 0,1 bis 3 * insbesondere 0,2 bis 2 * gerechnet als Natriumcarbonat, enthaelt, wird erreicht, dasz nach einem technologisch einfach gestalteten und leistungsfaehigen Verfahren durch katalytische Gasphasenhydrierung von Dimethylanilin bei vollstaendiger Umsetzung des N,N-Dimethylanilins N,N-Dimethylcyclohexylamin hergestellt werden kann, wobei das Cyclohexylamin nur einen minimalen Gehalt an Nebenprodukten aufweist.{N,N-Dimethylcyclohexylamin; Gasphasenhydrierung; kontinuierlich, niedrige Druecke; erhoehte Temperaturen; Katalysator Palladium auf g Aluminiumoxidtraeger mit basischen Anteilen}The invention relates to a process for the preparation of N, N-dimethylcyclohexylamine in the gas phase and to a catalyst which is used in carrying out the process. Characterized in that the gas phase hydrogenation at pressures up to 10 bar, preferably at atmospheric pressure, and at temperatures between 150C and 180C, preferably at 160C and 175C, takes place, and the N, N-dimethylaniline at rates between 0.05 and 0.1 kg l h 1 is reacted, and the catalyst of palladium on g alumina carrier with basic proportions and palladium in amounts between 0.1 and 5 * preferably 0.2 and 1 * based on the total mass of the catalyst, and basic proportions of the alumina carrier as oxides and / or carbonates of the alkaline earth metals, in particular of calcium, in amounts of from 0.1 to 3 *, in particular 0.2 to 2 *, calculated as sodium carbonate, is attained, according to a technologically simple and efficient process by catalytic gas phase hydrogenation of dimethylaniline Full implementation of N, N-dimethylaniline N, N-dimethylcyclohexylamine can be produced, the cyclohexylamine only a mini have by-product content. {N, N-dimethylcyclohexylamine; gas-phase hydrogenation; continuous, low pressure; elevated temperatures; Catalyst palladium on g alumina carrier with basic proportions}
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von N.N-Dimethylcyclaohexylamin in der Gasphase und einen Katalysator, der bei der Durchführung des Verfahrens angewendet wird.The invention relates to a process for the preparation of N.N-dimethylcyclaohexylamine in the gas phase and to a catalyst which is used in carrying out the process.
Dieses Ν,Ν-Dimethylcyclohexylamin wird in der chemischen Industrie als wichtiger Katalysator für Polyurethansysteme eingesetzt sowie als Ausgangsstoff für die Herstellung verschiedener Chemikalien und Phai mazeutika benötigt.This Ν, Ν-dimethylcyclohexylamine is used in the chemical industry as an important catalyst for polyurethane systems and required as a starting material for the production of various chemicals and pharmaceuticals Phai.
Nach einem bekannten Herstellungsverfahren gemäß DE-PS 851189 wird durch kontinuierliche Dampfphasenhydrierung von N1N- Dimethvlanilin (DMANL) bei ca. 80 bis lOObar und 180 bis 19O0C farbloses N.N-Dimethylcyclohexylamin (DMCHA) mit einer Reinheit von η röhr als 99% erhalten. Zur Durchführung des Verfahrens werden Nickelkatalysatoren angewendet. Von Nachteil sind vor allem der erhöhte Druck und die geringe Umsatzgeschwindigkeit von nur 0,025kg Γ' h~\ bezogen auf DMANL.According to a known preparation process according to DE-PS 851189 is by continuous vapor phase hydrogenation of N 1 N-dimethvlanilin (DMANL) at about 80 to lOObar and 180 to 19O 0 C colorless NN-dimethylcyclohexylamine (DMCHA) with a purity of η röhr than 99% receive. Nickel catalysts are used to carry out the process. Of particular disadvantage are the increased pressure and the low conversion rate of only 0.025 kg Γ 'h ~ \ relative to DMANL.
Ziel der Erfindung ist es, N.N-Dimethylcyclohexylamin nach einem technisch einfach gestalteten und leistungsfähigen Verfahren durch katalytische Gasphasenhydrierung von Ν,Ν-Dimethylanilin bei vollständiger Umsetzung des Dimethylanilins herzustellen. Es soll ein einfach herstellbarer Katalysator eingesetzt werden.The aim of the invention is to produce N, N-dimethylcyclohexylamine by a technically simple and efficient process by catalytic gas-phase hydrogenation of Ν, Ν-dimethylaniline with complete conversion of the dimethylaniline. It should be used an easily prepared catalyst.
im Niederdruckbereich, möglichst bei Normaldruck, mit geringem technischen Aufwand herzustellen, wobei das Ν,Ν-Dimethylcyciohexylamin nur einen minimalen Gehalt an Nebenprodukten aufweist und wobei der eingesetzte Katalysator die Herstellung im Niederdruckbereich zuläßt und eine hohe Gebrauchsdauer aufweist.in the low pressure range, if possible at atmospheric pressure to produce with little technical effort, the Ν, Ν-Dimethylcyciohexylamin has only a minimal content of by-products and wherein the catalyst used allows the production in the low pressure range and has a long service life.
0,1 und 5Gew.-%, vorzugsweise 0,2 und 1 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmasse des Katalysators, und basische Anteile des0.1 and 5 wt .-%, preferably 0.2 and 1 wt .-%, based on the total mass of the catalyst, and basic proportions of
6 Gew.-%, insbesondere 1 bis 4Gew.-%, gerechnet als Calziumoxid und der der Alkalimetalle, insbesondere des Natriums, in6 wt .-%, in particular 1 to 4Gew .-%, calculated as calcium oxide and that of the alkali metals, in particular of sodium, in
angeordneten Hydrierkatalysatoren aus Palladium auf Aluminiumoxidträger mit basiscliun Zusätzen unerwartet in guter Weise geeignet sind, die kontinuierliche Umsetzung von DMANL mit überschüssigem Wasserstoff in der Gasphase zu DMCHA vollständig und mit einem minimalen Gehalt an Nebenprodukten bei erhöhter Temperatur zu katalysieren.arranged hydrogenation catalysts of palladium on alumina carrier with basecliun additives are unexpectedly well suited to catalyze the continuous reaction of DMANL with excess hydrogen in the gas phase to DMCHA completely and with a minimum content of by-products at elevated temperature.
angeordneter Form bei sonst gleichen Hydrierbedingungen nicht geeignet.arranged form not suitable under otherwise identical hydrogenation conditions.
benötigten Menge. Der Überschußwasserstoff kann in an sich bekannter Weite als Kreisgas geführt werden, wobei entsprechend des Verbrauches die benötigte Menge Frischwasserstoff kontinuierlich dem Kreisgas zugesetzt wird.required amount. The excess hydrogen can be performed in a known per se width as a circulating gas, wherein according to the consumption, the required amount of fresh hydrogen is added continuously to the cycle gas.
γ-Aluminiumoxid mit einer Oberflächo größer 10OmVg, vorzugsweise größer 15OmVg, als inniges Gemisch mit basischenγ-alumina with a surface area greater than 10OmVg, preferably greater than 15OmVg, as an intimate mixture with basic
in bekannter Weise das Palladium aus saurer, insbesondere salpetersaurer Lösung durch Tränken der Formkörper auf diese fein und gleichmäßig aufgebracht, und danach wird bei etwa 1000C getrocknet. Die Hydrierkatalysatoren sind ohne Voraktivierung direkt gebrauchsfähig und besitzen eine Gebrauchsdauer von mindestens 2000 Stunden.in a known manner, the palladium of acidic, especially nitric acid solution applied by soaking the moldings on this fine and uniform, and then dried at about 100 0 C. The hydrogenation catalysts are directly usable without preactivation and have a service life of at least 2000 hours.
erhöhter Umsatzgoschwindigkeit. Weiterhin von Vorteil ist, daß der Hydrierkatalysator aus verfügbaren Rohstoffen i η technisch einfacher Weise herstellbar ist. Vorteilhaft ist auch die lange Gebrauchsdauer des Hydrierkatalysators.increased turnover speed. Another advantage is that the hydrogenation of available raw materials i η technically simple manner can be produced. Also advantageous is the long service life of the hydrogenation catalyst.
Über 11 eines fest angeordneten strangförmigen Katalysators von 3mm Durchmesser, welcher 0,5Gew.-% Palladium auf γ-Aluminiumoxidträger mit Anteilen von 2,5Gew.-% Calziumoxid und 1,2Gew.-% Natriumcarbonat enthält und zuvor durch gleichmäßiges Tränken des Trägers mit Palladiumnitratlösung und anschließendem Trocknen bei ca. 100°C erhalten wurde, werden stündlich 60g gasförmiges DMANL zusammen mit 500 NL Wasserstoff kontinuierlich von oben nach unten bei Normaldruck und 17O0C geführt. Es wird ein farbloses DMCHA mit einer Reinheit von ca. 98% orhalten.Above 11 of a fixed strand-shaped catalyst of 3mm diameter containing 0.5Gew .-% palladium on γ-alumina carrier with proportions of 2.5Gew .-% calcium oxide and 1.2Gew .-% sodium carbonate and previously by uniform impregnation of the carrier with Palladium nitrate solution and subsequent drying at about 100 ° C was obtained, hourly 60g gaseous DMANL together with 500 NL hydrogen continuously from top to bottom at atmospheric pressure and 17O 0 C out. It will contain a colorless DMCHA with a purity of about 98%.
mit Anteilen von 3,5Gew.-% Calziumoxid und 0,6Gew.-% Natriumcarbonat, über welchen stündlich 90g gasförmiges DMANL und 1500 NL Wasserstoff bei Normaldruck und 1720C geleitet werden, so erhält man farbloses DMCHA mit einer Reinheit überat levels of 3.5 wt .-% calcium oxide and 0,6Gew .-% of sodium carbonate, 90g through which gaseous hourly DMANL and 1500 NL of hydrogen at atmospheric pressure and are routed 172 0 C, one obtains colorless DMCHA over with a purity
Man arbeitet mit einem Katalysator gemäß Beispiel 1, über weichen stündlich bei 5 bar und 1700C 70g gasförmiges DMANL zusammen mit 1100 NL Wasserstoff von oben nach unten geleitet werden. Man erhält ein farbloses DMCHA mit einer Reinheit von über 98%.It works with a catalyst according to Example 1, via soft hourly at 5 bar and 170 0 C 70 g of gaseous DMANL together with 1100 NL hydrogen are passed from top to bottom. This gives a colorless DMCHA with a purity of over 98%.
erhalten.receive.
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