DE1044099B

DE1044099B - Verfahren zur Herstellung von Toluylendiamin

Info

Publication number: DE1044099B
Application number: DEF23355A
Authority: DE
Inventors: Dr Helmut Dierichs
Original assignee: Bayer AG
Current assignee: Bayer AG
Priority date: 1957-06-27
Filing date: 1957-06-27
Publication date: 1958-11-20

Description

Verfahren zur Herstellung von Toluylendiamin Zusatz zum Patent 948784 Gegenstand des Patentes 948 784 i.st ein Verfahren zur Herstellung von Toluylendiamin aus Dinitrotoluol durch katalytische Reduktion, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man die Reduktion des Dinitrotoluols im Gemisch mit Methanol mitWasserstoff und Raney-Nickel kontinmerlich bei etwa 1000 C und unter erhöhtem Druck in der Sumpfphase durchführt.
In weiterer Bearbeitung des Verfahrens des Hauptpatentes wurde nun gefunden, daß man die kontinuierliche Reduktion des Dinitrotoluols mit Wasserstoff in Gegenwart eines Raney-Nickel-Katalysators in einem orgamschen Lösungsmittel, zweckmäßigerweise bei Temperaturen oberhalb 1000 C, vorzugsweise bei Temperaturen bis 170° C, und bei einem Druck oberhalb 50 at durchführt.
Eine derartige Arbeitsweise bat den Vorteil, daß bei der höheren Temperatur mit einem erheblich höheren Durc'hsatz gearbeitet werden kann. Weiterhin hat es sich gezeigt, daß überraschenderweise bei Temperaturen im Bereich um 1500 C und höher die Rückstandsbildung sehr erheblich abmmmt, während heim diskontinuierfllichen Arbeiten bei 1000 C ein Rückstand von ungefähr 5% beobachtet wurde und dieser Rückstand bei 1300 C bis auf 20% anstieg, wurde bei der kontinuferlichen Arbeitsweise hei Temperaturen um 1500 C und höher nur noch ein Rückstand von ungefähr 1 0/o erhalten.
Zweckmäßigerweise führt man das neue Verfahren bei Drücken oberhalb 50 at aus. Dem anwendbaren Druck sind nach oben nur Grenzen durch die jeweils verwendete Apparatur gesetzt. Drücke bis 300 at sind im allgemeinen vollkommen ausreichend.
Beispiel Es wird eine Hochdruckapparatur benutzt, die aus vier hintereinandergeschalteten Hochdruckreaktoren besteht. Die ersten drei Reaktoren dienen zur Durchftihrung der Reaktion, der vierte Ofen i.st zur Sicher beit nachgeschaltet, damit eventuell vorhandene Reste an Nitroverbindungen vollends reduziert werden. Dfe Rohre sind mit drei Kühlbünldleln versehen, die von oben und von unten in die Reaktionsrohre eingeführt werden. Durch Regelung der Kühlwassermenge wird die Temperatur im Ofen konstant gehalten. Die Rohre haben eineLänge von etwa 6 m und einen Durchmesser von 350 cm. Zum Anheizen auf die Reaktionstemperntur können die Kühlbündel dienen, oder aber man benutzt dazu außen aufgebrachte Heizschlangen. Man beschickt die ersten drei Öfen mit einer Mischung, die aus Dinitrotoluol, Methanol, Tol,uylendiamin und Wasser besteht, dem man Raney-Nickel als Katalysator beifügt. Eine solche Mischung setzt sich wie folgt zusammen: Marn nimmt 736,6 kg einer fertig aushydrierten Mischung (Mischung I, s. weiter unten), die noch Raney-Nickel enthält, also nicht filtriert ist, gibt 736,4 kg Methanol, 750 kg Dinitrotoluol und 0,5 bis 1,5 kg frisches Raney-Nichieil hinzu. Zu Beginn einer Fahrperiode wird den ersten Ansätzen etwas mehr Katalysator zugegeben, z. B. 40 kg eines bereits einmal eingesetzten Raney-Nickel-Katalysators und 1 bis 2 kg frischen Raney-Nickel-Katalysators. Von dieser Mischung speist man in jeden Ofen etwa 2000 kg mittels einer Hochdruckpumpe ein. Die Temperatur im Ofen wird auf etwa 1700 C gehalten. Der Druck beträgt 50 bis 100 at. Der Wasserstoff wird im Gleichstrom geführt. Am Ende der Anlage ist ein Abscheider angeordnet, aus dem kontinuierlich das fertige Produkt abgezogen wird. Der Wasserstoff wird durch eine Umwälzpumpe am Kopf des Abscheiders abgezogen und in den ersten Ofen wieder eingeführt. Die Rührung wird durch den im Kreislauf geführten Wasserstoff hewirkt. Diie Umlaufpumpe hat eine Größe von 3 mS/Stundle durchlaufendes Volumen. Ein Teil des die Anlage verlassenden Produktes wird ohne Filtration dem Ansatz zugegeben (Mischung I, s. oben).
Der andere Teil wird filtriert und kontinnierlich vom Methanol in einer Kolonne befreit. Das aus Toluyllendiamin und Wasser bestehende Gemisch wird unter schwachem Vakuum kontinuierlich vom Wasser befreit. Das rohe Toluylendiamin, welches noch geringe Mengen Wasser enthält, wird anschließend ebenfalls kontinuierlich im Vakuum destilliert, wobei der geringe Rückstand abgetrennt wird. Das Tolnylendiamin ist vollkommen rei,n und enthält praktisch keine mtrogruppenhaltigen Verbindungen mehr. Die Rückstandsbildung beträgt etwa 1%.
Der Katalysatorverbrauch liegt unter 0,3 0/o.
An Stelle des Methanols kann man auch andere organische Lösungsmittel verwenden, z. B. Dioxan oder Tetrahydrofuran.

Claims

PATENTANSPRUCH: Weiterbildung; des Verfahrens zur Herstellung von Tolnylendiamin aus Dinitrotoluoi durch kon.ti nuierliche katalytische Reduktion gemäß Patent 948 784, dadurch gelsennzeichnet, daß man die Reduktion des Dinitrotoluols in einem organischen Lösungsmittel mit Wasserstoff und Raney-Nickel kontinuierlich- im Temperaturbereich oberhalb 1000 C, zweckmäßigerweise bis 1700 C, und bei einem Druck oberhalb 50 at in der Sumpfphase durchführt.