DE1071690B - Process for the production of nitriles and / or imiiiden of bienzo carboxylic acids - Google Patents
Process for the production of nitriles and / or imiiiden of bienzo carboxylic acidsInfo
- Publication number
- DE1071690B DE1071690B DENDAT1071690D DE1071690DB DE1071690B DE 1071690 B DE1071690 B DE 1071690B DE NDAT1071690 D DENDAT1071690 D DE NDAT1071690D DE 1071690D B DE1071690D B DE 1071690DB DE 1071690 B DE1071690 B DE 1071690B
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- catalyst
- vanadium
- mixture
- tin
- ammonia
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 9
- 150000002825 nitriles Chemical class 0.000 title claims description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title description 4
- 150000001735 carboxylic acids Chemical class 0.000 title 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 36
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 18
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 17
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 229910001935 vanadium oxide Inorganic materials 0.000 claims description 11
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N oxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 229910001887 tin oxide Inorganic materials 0.000 claims description 10
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N AI2O3 Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 claims description 8
- GRUMUEUJTSXQOI-UHFFFAOYSA-N vanadium dioxide Chemical compound O=[V]=O GRUMUEUJTSXQOI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N Tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 7
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 150000004996 alkyl benzenes Chemical class 0.000 claims description 5
- 239000000969 carrier Substances 0.000 claims description 5
- 150000003949 imides Chemical class 0.000 claims description 5
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium(0) Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 claims description 4
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N tin hydride Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- WPYMKLBDIGXBTP-UHFFFAOYSA-N Benzoic acid Chemical class OC(=O)C1=CC=CC=C1 WPYMKLBDIGXBTP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 claims description 3
- 235000010233 benzoic acid Nutrition 0.000 claims description 3
- 229910001882 dioxygen Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000008187 granular material Substances 0.000 claims description 3
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims description 3
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N Silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims description 2
- 239000011449 brick Substances 0.000 claims description 2
- 239000003701 inert diluent Substances 0.000 claims description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 2
- 239000008262 pumice Substances 0.000 claims description 2
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 claims description 2
- URLKBWYHVLBVBO-UHFFFAOYSA-N p-xylene Chemical group CC1=CC=C(C)C=C1 URLKBWYHVLBVBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 5
- VCZNNAKNUVJVGX-UHFFFAOYSA-N 4-methylbenzonitrile Chemical compound CC1=CC=C(C#N)C=C1 VCZNNAKNUVJVGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- KWKXNDCHNDYVRT-UHFFFAOYSA-N Dodecylbenzene Chemical compound CCCCCCCCCCCCC1=CC=CC=C1 KWKXNDCHNDYVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- BHXFKXOIODIUJO-UHFFFAOYSA-N benzene-1,4-dicarbonitrile Chemical compound N#CC1=CC=C(C#N)C=C1 BHXFKXOIODIUJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 4
- MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N oxalic acid Chemical compound OC(=O)C(O)=O MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- BOHCMQZJWOGWTA-UHFFFAOYSA-N 3-methylbenzonitrile Chemical compound CC1=CC=CC(C#N)=C1 BOHCMQZJWOGWTA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- QQVIHTHCMHWDBS-UHFFFAOYSA-N Isophthalic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC(C(O)=O)=C1 QQVIHTHCMHWDBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- GNTDGMZSJNCJKK-UHFFFAOYSA-N Vanadium(V) oxide Chemical compound O=[V](=O)O[V](=O)=O GNTDGMZSJNCJKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 3
- 229910052570 clay Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- SJDXYUDKQYOEES-UHFFFAOYSA-L oxalate;oxovanadium(2+) Chemical compound [V+2]=O.[O-]C(=O)C([O-])=O SJDXYUDKQYOEES-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 3
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 3
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 3
- JFDZBHWFFUWGJE-UHFFFAOYSA-N Benzonitrile Chemical compound N#CC1=CC=CC=C1 JFDZBHWFFUWGJE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IVSZLXZYQVIEFR-UHFFFAOYSA-N M-Xylene Chemical group CC1=CC=CC(C)=C1 IVSZLXZYQVIEFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HFPZCAJZSCWRBC-UHFFFAOYSA-N P-Cymene Chemical compound CC(C)C1=CC=C(C)C=C1 HFPZCAJZSCWRBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QHGNHLZPVBIIPX-UHFFFAOYSA-N Tin(II) oxide Chemical class [Sn]=O QHGNHLZPVBIIPX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HPGGPRDJHPYFRM-UHFFFAOYSA-J Tin(IV) chloride Chemical compound Cl[Sn](Cl)(Cl)Cl HPGGPRDJHPYFRM-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000006011 modification reaction Methods 0.000 description 2
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N o-xylene Chemical group CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OKIRBHVFJGXOIS-UHFFFAOYSA-N 1,2-di(propan-2-yl)benzene Chemical compound CC(C)C1=CC=CC=C1C(C)C OKIRBHVFJGXOIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UNEATYXSUBPPKP-UHFFFAOYSA-N 1,3-bis(propan-2-yl)benzene Chemical compound CC(C)C1=CC=CC(C(C)C)=C1 UNEATYXSUBPPKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SPPWGCYEYAMHDT-UHFFFAOYSA-N 1,4-di(propan-2-yl)benzene Chemical compound CC(C)C1=CC=C(C(C)C)C=C1 SPPWGCYEYAMHDT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NWPNXBQSRGKSJB-UHFFFAOYSA-N 2-methylbenzonitrile Chemical compound CC1=CC=CC=C1C#N NWPNXBQSRGKSJB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XKJCHHZQLQNZHY-UHFFFAOYSA-N Phthalimide Chemical compound C1=CC=C2C(=O)NC(=O)C2=C1 XKJCHHZQLQNZHY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XQZYPMVTSDWCCE-UHFFFAOYSA-N Phthalonitrile Chemical compound N#CC1=CC=CC=C1C#N XQZYPMVTSDWCCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AXZWODMDQAVCJE-UHFFFAOYSA-L Tin(II) chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Sn+2] AXZWODMDQAVCJE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- XHCLAFWTIXFWPH-UHFFFAOYSA-N [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[V+5].[V+5] Chemical class [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[V+5].[V+5] XHCLAFWTIXFWPH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DALDUXIBIKGWTK-UHFFFAOYSA-N benzene;toluene Chemical compound C1=CC=CC=C1.CC1=CC=CC=C1 DALDUXIBIKGWTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001555 benzenes Chemical class 0.000 description 1
- 235000012970 cakes Nutrition 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic Effects 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- YNQLUTRBYVCPMQ-UHFFFAOYSA-N ethylbenzene Chemical compound CCC1=CC=CC=C1 YNQLUTRBYVCPMQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atoms Chemical group [H]* 0.000 description 1
- 239000000543 intermediate Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- AUHZEENZYGFFBQ-UHFFFAOYSA-N mesitylene Substances CC1=CC(C)=CC(C)=C1 AUHZEENZYGFFBQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000001827 mesitylenyl group Chemical group [H]C1=C(C(*)=C(C([H])=C1C([H])([H])[H])C([H])([H])[H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 229940078552 o-xylene Drugs 0.000 description 1
- 235000006408 oxalic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 235000011150 stannous chloride Nutrition 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000008096 xylene Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Description
DEUTSCHESGERMAN
kl. 12 ο 14 kl. 12 ο 14
INTERNAT. KL. C 07 CINTERNAT. KL. C 07 C
PATENTAMTPATENT OFFICE
D 26331 IVb/12 οD 26331 IVb / 12 ο
ANMELDETAG: 29. A U G U S T 1957REGISTRATION DATE: AUGUST 29, 1957
Of 000JOf 000J
BEKANNTMACHUNG
DER ANMELDUNG
UND AUSGABE DER
AUSLEGESCHRIFT: 24. DEZEMBER 1959NOTICE
THE REGISTRATION
AND ISSUE OF THE
EDITORIAL: DECEMBER 24, 1959
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von Nitrilen und bzw. oder Imiden von Benzolcarbonsäuren durch katalytische Umsetzung von Gemischen aus Alkylbenzolen mit Ammoniak und molekularem Sauerstoff bei erhöhter Temperatur in der Dampfphase.The present invention relates to the preparation of nitriles and / or imides of Benzene carboxylic acids by catalytic conversion of mixtures of alkylbenzenes with ammonia and molecular oxygen at elevated temperature in the vapor phase.
Diese Arbeitsweise ist bekannt. Als Katalysatoren wurden bereits zahlreiche Verbindungen, z. B. Vanadinoxyd, Zinnoxyd und deren Gemische, vorgeschlagen (vgl. USA.-Patentschrift 2 499 055). Diese Ergebnisse waren jedoch nicht befriedigend, da keine hohen Ausbeuten erzielt wurden.This way of working is known. Numerous compounds have already been used as catalysts, e.g. B. Vanadium Oxide, Tin oxide and mixtures thereof have been proposed (see US Pat. No. 2,499,055). These results however, were unsatisfactory because high yields were not achieved.
Das erfindungsgemäße Verfahren stellt eine Verbesserung dar, bei dem es unter Verwendung eines neuen Katalysators gelingt, Nitrile der Benzolreihe in höherer Ausbeute und mit erhöhtem Wirkungsgrad herzustellen.The inventive method is an improvement in which it is using a new catalyst succeeds in nitriles of the benzene series in higher yield and with increased efficiency to manufacture.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß man Gemische aus Alkylbenzolen, Ammoniak und molekularem Sauerstoff in der Dampfphase bei erhöhter Temperatur mit einem Katalysator in Berührung bringt, der aus einem Gemisch aus Vanadinoxyd und Zinnoxyd besteht, das auf eine aktivierte Tonerde aufgebracht wird, die vor dem Aufbringen auf eine Temperatur zwischen 1000 und 1500° C erhitzt worden war.The process according to the invention is characterized in that mixtures of alkylbenzenes, Ammonia and molecular oxygen in the vapor phase at elevated temperature with a catalyst brings into contact, which consists of a mixture of vanadium oxide and tin oxide, which is activated on one Alumina is applied before application to a temperature between 1000 and 1500 ° C had been heated.
Bei der Herstellung des Katalysators können Vanadinoxyd und Zinnoxyd gemeinsam aus einer Lösung ihrer Salze auf dem Trägermaterial ausgefällt werden. Das Trägermaterial kann auch mit einer Lösung von Salzen dieser beiden Metalle getränkt, getrocknet und in Luft oder Sauerstoff zur Überführung in die entsprechenden Oxyde erhitzt werden. Das Gemisch aus Vanadin- und Zinnoxyden wird auf einer aktivierten Tonerde abgeschieden, die zuvor, beispielsweise 12 bis 24 Stunden, auf eine Temperatur zwischen 1000 und 1500° C erhitzt worden war. Die Wärmebehandlung wird vorzugsweise in Luft aus- geführt. Nach einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens erfolgt die Abscheidung der gemischten Oxyde durch Eindampfen einer Lösung aus Vanadyloxalat und Zinnchlorür auf der wärmebehandelten Tonerde. Dann wird der Katalysator in Luft auf etwa 350 bis 400° C erhitzt, um das Oxalajt und Chlorid in die entsprechenden Oxyde umzuwandeln. Das Verhältnis der Vanadin- und Zinnoxyde zur aktivierten Tonerde kann erheblich variieren; so können z. B. 0,1 bis 20, vorzugsweise etwa 10 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht des Katalysators, verwendet werden. Auch die relativen Mengen von Vanadium und Zinn untereinander können erheblich schwanken, vorzugsweise liegen sie jedoch bei einem atomaren Verhältnis von Vanadium zu Zinn wie 2 :1.When producing the catalyst, vanadium oxide and tin oxide can be used together from one Solution of their salts are precipitated on the carrier material. The carrier material can also be mixed with a solution soaked in salts of these two metals, dried and placed in air or oxygen for transfer be heated into the corresponding oxides. The mixture of vanadium and tin oxides is on one activated alumina deposited previously, for example 12 to 24 hours, at a temperature had been heated between 1000 and 1500 ° C. The heat treatment is preferably carried out in air. According to a preferred embodiment of the method, the mixed ones are deposited Oxides by evaporating a solution of vanadyl oxalate and tin chloride on the heat-treated Clay. Then the catalyst is heated in air to around 350 to 400 ° C to produce the oxalate and To convert chloride into the corresponding oxides. The ratio of vanadium and tin oxides to activated clay can vary significantly; so can z. B. 0.1 to 20, preferably about 10 percent by weight, based on the total weight of the catalyst. Also the relative amounts of vanadium and tin can vary considerably, but they are preferably included an atomic ratio of vanadium to tin like 2: 1.
Verfahren zur HerstellungMethod of manufacture
von Nitrilen und bzw. oder Imidenof nitriles and / or imides
von Benzolcarbonsäurenof benzene carboxylic acids
Anmelder:Applicant:
The Distillers Company Limited,
Edinburgh, (Großbritannien)The Distillers Company Limited,
Edinburgh, (UK)
Vertreter: Dr. W. Schalk, Dipl.-Ing. P. Wirth,Representative: Dr. W. Schalk, Dipl.-Ing. P. Wirth,
Dipl.-Ing. G. E. M. DannenbergDipl.-Ing. G. E. M. Dannenberg
und Dr. V. Schmied-Kowarzik, Patentanwälte,and Dr. V. Schmied-Kowarzik, patent attorneys,
Frankfurt/M., Große Eschenheimer Str. 39Frankfurt / M., Große Eschenheimer Str. 39
Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 19. September 1956Claimed priority:
Great Britain 19 September 1956
David James Hadley und Edward James Gasson,David James Hadley and Edward James Gasson,
Great Burgh, Epsom, Surrey (Großbritannien),Great Burgh, Epsom, Surrey (UK),
sind als Erfinder genannt wordenhave been named as inventors
Zur Erleichterung der Wärmeverteilung bei der stark exothermen Reaktion ist es zweckmäßig, die Körnchen des aktiven Katalysators mit den Körnchen eines inerten Verdünnungsmaterials, z. B. Ziegelstein, Bimsstein oder technischem Siliciumkarbid, zu mischen. Dadurch ist es möglich, die Wärmeabgabe je Volumeinheit des Reaktionsgemisches leicht zu regeln.In order to facilitate the distribution of heat in the strongly exothermic reaction, it is advisable to use the Granules of the active catalyst with the granules of an inert diluent material, e.g. B. brick, Pumice stone or technical grade silicon carbide. This makes it possible to reduce the heat emission easy to regulate per unit volume of the reaction mixture.
Verbindungen, die sich zur Umwandlung in Nitrile nach dem erfindungsgemäßen Verfahren eignen, sind Alkylbenzole, die mindestens einen Rest der allgemeinen FormelCompounds which are suitable for conversion to nitriles by the process of the invention are Alkylbenzenes containing at least one radical of the general formula
-C-R2 -CR 2
in der R1, R2 und R3 entweder ein Wasserstoffatom oder eine niedrige Alkylgruppe, bedeuten enthalten. Toluol und Äthylbenzol werden so in Benzonitril umgewandelt, o-Xylol in Phthalimid, o-Tolunitril und Phthalsäuredinitril, m-Xylol in Isophthalsäuredinitril und m-Tolunitril, p-Xylol in Terephthalsäuredinitril und p-Tolunitril und Mesitylen in Tricyan-in which R 1 , R 2 and R 3 are either a hydrogen atom or a lower alkyl group. Toluene and ethylbenzene are converted into benzonitrile, o-xylene into phthalimide, o-tolunitrile and phthalic acid dinitrile, m-xylene into isophthalic acid dinitrile and m-tolunitrile, p-xylene into terephthalic acid dinitrile and p-tolunitrile in tricyclic and mesitylene
909 690/568909 690/568
benzol. Ferner sind als Ausgangsstoffe o-, m- und p-Diisopropylbenzol und o-, m- und p-Cymol geeignet.benzene. Furthermore, o-, m- and p-diisopropylbenzene and o-, m- and p-cymene are suitable as starting materials.
Die Reaktion kann in einem verhältnismäßig weiten Temperaturbereich, z. B. zwischen 300 und 500° C, durchgeführt werden. Vorzugsweise arbeitet man zwischen 330 und 420° C. Die Berührungsdauer kann ebenfalls variieren, doch haben sich Berührungszeiten zwischen 0,25 und 20 Sekunden als gut geeignet erwiesen. Zur Erzielung höherer Ausbeuten müssen die Temperatur bei der Wärmebehandlung des Katalysators, die Berührungsdauer und die Reaktionstemperatur sorgfältig ausgewählt werden. Je höher die Temperatur bei der Wärmebehandlung des Katalysatorträgers war, um so weniger aktiv ist der Katalysator, d. h., die aktivsten Katalysatoren werden durch Behandlung bei etwa 1500° C erhalten. Solche Katalysatoren besitzen eine Oberfläche von etwa 15 bis 0,5 m2/g. Wärmebehandlungen bei mehr als 1500° C sind aus praktischen Gründen nicht zweckmäßig. Bei den aktiveren Katalysatoren ist es erforderlich, hin- ao sichtlich Berührungsdauer und Reaktionstemperatur weniger strenge Reaktionsbedingungen im oben angegebenen Bereich anzuwenden, und umgekehrt.The reaction can take place in a relatively wide temperature range, e.g. B. between 300 and 500 ° C can be carried out. It is preferable to work between 330 and 420 ° C. The contact time can also vary, but contact times between 0.25 and 20 seconds have proven to be well suited. In order to achieve higher yields, the temperature during the heat treatment of the catalyst, the contact time and the reaction temperature must be carefully selected. The higher the temperature during the heat treatment of the catalyst support, the less active the catalyst, ie the most active catalysts are obtained by treatment at about 1500 ° C. Such catalysts have a surface area of about 15 to 0.5 m 2 / g. Heat treatments at more than 1500 ° C are not advisable for practical reasons. In the case of the more active catalysts, it is necessary to use less strict reaction conditions in the range given above with regard to contact time and reaction temperature, and vice versa.
Außerdem werden bei einem Katalysator mittlerer Aktivität, z. B. einem Katalysator, dessen Träger bei 1250 oder 1300° C behandelt wurde, die Berührungsdauer und die Reaktionstemperatur zur Erzielung hoher Ausbeuten in ähnlicher Weise abgestimmt, wobei die längere Berührungsdauer mit der niedrigeren Reaktionstemperatur im oben angegebenen Bereich kombiniert wird, und umgekehrt. Vorzugsweise wird die Wärmebehandlung des Katalysators und die Reaktionstemperatur so gewählt, daß eine Berührungsdauer von 0,5 bis 5 Sekunden eingehalten werden kann.In addition, with a medium activity catalyst, e.g. B. a catalyst whose carrier is at 1250 or 1300 ° C was treated, the contact time and the reaction temperature to achieve high yields are matched in a similar way, with the longer contact time being matched with the lower Reaction temperature is combined in the range given above, and vice versa. Preferably will the heat treatment of the catalyst and the reaction temperature selected so that a contact time from 0.5 to 5 seconds can be adhered to.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann wie das bekannte Dampfphasenkatalyseverfahren betrieben werden. Der Katalysator kann sich in einem feststehenden oder in einem sich bewegenden Bett befinden. Im Hinblick auf die starke Wärmeentwicklung und die Notwendigkeit einer genauen Temperaturkontrolle kann ein Wirbelbettverfahren von besonderem Vorteil sein.The process according to the invention can be operated like the known vapor phase catalysis process will. The catalyst can be in a fixed bed or in a moving bed. In view of the strong heat build-up and the need for precise temperature control a fluidized bed process can be of particular advantage.
Das Verhältnis von Ammoniak zum Alkylbenzol im Reaktionsgemisch kann in einem weiten Bereich schwanken. Vorzugsweise wird jedoch mindestens das IV2- bis 2fache der stöchiometrisch notwendigen Menge an Ammoniak verwendet, d. h. etwa IV2 bis 2 Mol Ammoniak je Mol Alkylbenzol, sofern ein Mononitril oder Imid gebildet wird, und etwa 3 bis 10 Mol Ammoniak je Mol Kohlenwasserstoff, sofern als Endprodukt ein Dinitril entsteht.The ratio of ammonia to alkylbenzene in the reaction mixture can be within a wide range vary. Preferably, however, at least IV2 to 2 times the stoichiometrically necessary Amount of ammonia used, d. H. about IV2 to 2 moles of ammonia per mole of alkylbenzene, if one Mononitrile or imide is formed, and about 3 to 10 moles of ammonia per mole of hydrocarbon, provided the end product is a dinitrile.
Die Konzentration des Alkylbenzole im Reaktionsgemisch wird vorzugsweise niedrig gehalten, und es ist zweckmäßig, Konzentrationen von nicht mehr als etwa 2 Volumprozent des gesamten gasförmigen Reaktionsgemisches zu verwenden; die bevorzugte Konzentration liegt bei IV2 Volumprozent. Wird eine höhere Konzentration angewandt, können explosive Gemische aus dem Alkylbenzol und Sauerstoff entstehen. The concentration of the alkylbenzenes in the reaction mixture is preferably kept low, and it is expedient to concentrations of no more than about 2 percent by volume of the total gaseous To use reaction mixture; the preferred concentration is IV2 percent by volume. Will be a If higher concentrations are used, explosive mixtures of the alkylbenzene and oxygen can be formed.
Die Sauerstoffkonzentration im Reaktionsgemisch kann in einem weiten Bereich variieren. Vorzugsweise wird dem Reaktionsgemisch ein Gasgemisch zugeführt, das mindestens 5 Volumprozent Sauerstoff und mindestens 3 Mol Sauerstoff je Mol Alkylbenzol enthält, z. B. Luft oder ein Sauerstoff-Luft-Gemisch.The oxygen concentration in the reaction mixture can vary within a wide range. Preferably a gas mixture containing at least 5 percent by volume of oxygen is fed to the reaction mixture and contains at least 3 moles of oxygen per mole of alkylbenzene, e.g. B. air or an oxygen-air mixture.
Die erfindungsgemäß hergestellten Nitrile und bzw. oder Imide können auf übliche Weise, z. B. durch Kühlen der heißen Gase, abgeschieden werden, wobei die Nitrile entweder als Flüssigkeiten oder als feste Stoffe anfallen, die in üblicher Weise getrocknet werden können. Sie sind wertvolle Zwischenprodukte zur Herstellung anderer wichtiger Verbindungen. Insbesondere können bestimmte Dinitrile zur Herstellung von Kunststoffen verwendet werden (Polyester).The nitriles and / or imides prepared according to the invention can be prepared in a conventional manner, for. B. by Cooling the hot gases, deposited, with the nitriles either as liquids or as solids There are substances that can be dried in the usual way. They are valuable intermediates too Making other important connections. In particular, certain dinitriles can be used for the production used by plastics (polyester).
Die folgenden Beispiele veranschaulichen das erfindungsgemäße Verfahren. Teile sind jeweils Gewichtsteile. The following examples illustrate the process of the invention. Parts are parts by weight.
Es wurde ein Katalysator aus Zinn- und Vanadinoxyden, die auf wärmebehandelter Tonerde im atomaren Verhältnis von (V : Sn) 2 :1 abgeschieden wurden, wie folgt hergestellt:It was a catalyst made from tin and vanadium oxides, based on heat-treated alumina at atomic level Ratio of (V: Sn) 2: 1 were deposited, manufactured as follows:
5,5 Teile Vanadinpentoxyd wurden mit 11 Teilen Wasser verrührt, auf 90° C erhitzt und dann unter Rühren im Verlauf 1 Stunde 14 Teile Oxalsäure zugegeben. Die entstehende tiefblaue Vanadyloxalatlösung wurde mit einer heißen wäßrigen Zinnchlorürlösung (6,85 Teile Sn Cl2-2 H2 O in 9 Teilen Wasser) vermischt und das Gemisch über 48 Teile Tonerde (einer Teilchengröße, daß sie durch Siebe einer lichten Maschenweite von 1,6 bis 0,8 mm hindurchgehen), die zuvor einer 22stündigen Wärmebehandlung bei 1400° C unterworfen worden war, gegossen. Die imprägnierte Tonerde wurde in einem Ofen unter häufigem Rühren getrocknet und schließlich bei 400° C in einem Strom aus Luft und Ammoniak getrocknet, um die Metallsalze in Oxyde umzuwandeln.5.5 parts of vanadium pentoxide were stirred with 11 parts of water, heated to 90 ° C. and then 14 parts of oxalic acid were added with stirring over the course of 1 hour. The resulting deep blue vanadyl oxalate solution was mixed with a hot aqueous tin chloride solution (6.85 parts of Sn Cl 2 -2 H 2 O in 9 parts of water) and the mixture was poured over 48 parts of alumina (a particle size that could be passed through sieves with a mesh size of 1, 6 to 0.8 mm pass), which had previously been subjected to a 22-hour heat treatment at 1400 ° C. The impregnated clay was dried in an oven with frequent stirring and finally dried at 400 ° C. in a stream of air and ammonia to convert the metal salts into oxides.
Über diesen Katalysator wurde in einem gläsernen Reaktionsgefäß, das in ein Metallbad von 360° C getaucht war, ein Gemisch aus 1,5 Volumprozent p-Xylol und 6 Volumprozent Ammoniak in Luft mit einer Geschwindigkeit von 6001 je Stunde je Liter Katalysatorraum geleitet und die Abgase in einem Glasgefäß abgekühlt. Die Ausbeute an Terephthalsäuredinitril betrug 76,5 %, bezogen auf das zugeführte Xylol. Ferner wurde p-Tolunitril in 8,2°/oiger und Kohlendioxyd in 5°/oiger Ausbeute erhalten.A mixture of 1.5 percent by volume p-xylene and 6 percent by volume ammonia in air was passed over this catalyst in a glass reaction vessel immersed in a metal bath at 360 ° C. and the exhaust gases were passed over this catalyst at a rate of 600 liters per hour per liter of catalyst space cooled in a glass jar. The yield of terephthalic acid dinitrile was 76.5%, based on the xylene fed. In addition, p-tolunitrile was obtained in 8.2% yield and carbon dioxide in 5% yield.
Zu VergleichszYvecken wurde ein aus Zinn- und Vanadinoxyd bestehender Katalysator, der auf einem nicht wärmebehandelten Tonerdeträger abgeschieden war, auf folgende Weise hergestellt:For comparison purposes, a tin and Vanadium oxide catalyst deposited on a non-heat-treated alumina carrier was made in the following way:
5,5 Teile Vanadinpentoxyd wurden in der beschriebenen Weise in Vanadyloxalat übergeführt und dieser Lösung 13,7 Teile in 100 Teilen Wasser gelöstes Zinn(II)-chlorid zugesetzt, worauf die Lösung durch die allmähliche Zugabe von wäßrigem Ammoniak unter Rühren leicht alkalisch gemacht wurde. Die graugrüne Ausfällung wurde abfiltriert, mit Wasser chloridfrei gewaschen und dann im Ofen bei 100° C getrocknet. Der erhaltene Kuchen wurde zerbrochen und durch ein Sieb (mit einer lichten Maschenweite von 1,6 bis 0,8 mm) gesiebt. Über diesen Katalysator wurde dann ein Gemisch aus 1,5 Volumprozent p-Xylol und 6 Volumprozent Ammoniak in Luft bei einer Berührungszeit von 6 Sekunden geleitet. Bei einer Reaktionstemperatur von 288° C betrug die maximale Ausbeute an Terephthalsäuredinitril 36%. Bei der etwas höheren Reaktionstemperatur von 310° C betrug die Ausbeute an Terephthalsäuredinitril nur 21°/o, und 40°/» des p-Xylols fiel als Kohlendioxyd an.5.5 parts of vanadium pentoxide were converted into vanadyl oxalate in the manner described and this Solution 13.7 parts of tin (II) chloride dissolved in 100 parts of water were added, whereupon the solution passed through the gradual addition of aqueous ammonia was made slightly alkaline with stirring. the The gray-green precipitate was filtered off, washed free of chloride with water and then in the oven at 100 ° C dried. The cake obtained was broken up and passed through a sieve (with a mesh size from 1.6 to 0.8 mm) sieved. A mixture of 1.5 percent by volume was then poured over this catalyst p-xylene and 6 percent by volume ammonia in air with a contact time of 6 seconds. at At a reaction temperature of 288 ° C., the maximum yield of terephthalic acid dinitrile was 36%. At the somewhat higher reaction temperature of 310 ° C., the yield of terephthalic acid dinitrile was only 21 per cent and 40 per cent of the p-xylene fell as carbon dioxide at.
Ein Katalysator wurde wie im Beispiel 1 hergestellt mit der Abänderung, daß die Anteile an Zinnoxyd und Vanadinoxyd jeweils halbiert wurden, d. h. der Katalysator enthielt 5,72 Gewichtsprozent Vanadin-A catalyst was prepared as in Example 1 with the modification that the proportions of tin oxide and vanadium oxide were each halved, d. H. the catalyst contained 5.72 percent by weight vanadium
pentoxyd und 4,78 Gewichtsprozent Ziniioxyd. Über diesen Katalysatoi wurden 1,5 Volumprozent p-Xylol und 6 Volumprozent Ammoniak in Luft mit einer Geschwindigkeit von 1200 1 je Stunde je Liter Katalysatorraum geleitet. Dies entspricht einer Berührungsdauer von 3 Sekunden (berechnet für Raumtemperatur und -druck). Es wurden bei unterschiedlichen Reaktionstemperaturen drei Versuche durchgeführt, deren Ergebnisse in Tabelle 1 aufgeführt sind:pentoxide and 4.78 percent by weight zinc oxide. 1.5 percent by volume of p-xylene was deposited over this catalyst and 6 percent by volume of ammonia in air at a rate of 1200 liters per hour per liter of catalyst space directed. This corresponds to a contact time of 3 seconds (calculated for room temperature and pressure). Three experiments were carried out at different reaction temperatures Results listed in Table 1 are:
IOIO
tionstem
peratur
0CReak
tionstem
temperature
0 C
p-Tolunitril
1VoYield to
p-tolunitrile
1 Vo
an Kohlen
dioxyd
°/oyield
on coals
dioxide
° / o
Nr.attempt
No.
406
415394
406
415
Terephthal
säuredinitril
%Yield to
Terephthal
acid dinitrile
%
14
147.5
14th
14th
2
31
2
3
79
7480
79
74
Ein Gemisch aus 1,5 Volumprozent m-Xylol und 6 Volumprozent Ammoniak in Luft wurde bei einer Reaktionstemperatur von 400° C über den im Beispiel 2 beschriebenen Katalysator geleitet. Die Berührungsdauer betrug 3 Sekunden. Es wurden folgende Ergebnisse erzielt:A mixture of 1.5 percent by volume of m-xylene and 6 percent by volume of ammonia in air was at a reaction temperature of 400 ° C above that in the example 2 described catalyst passed. The contact time was 3 seconds. There were the following Results obtained:
Isophthalsäuredinitril 65,4%Isophthalic acid dinitrile 65.4%
m-Tolunitril —m-Tolunitrile -
Kohlendioxyd 18°/oCarbon dioxide 18 ° / o
Das Verfahren des Beispiels 3 wurde wiederholt mit der Abänderung, daß die Konzentration des Ammoniaks 8 Volumprozent und die Reaktionstemperatur 4030C betrug. Es wurden folgende Ergebnisse erzielt:The procedure of Example 3 was repeated, except that the concentration of ammonia 8 percent by volume and the reaction temperature was 403 0 C. The following results were achieved:
Isophthalsäuredinitril 72,6 %>Isophthalic acid dinitrile 72.6%>
m-Tolunitril —m-Tolunitrile -
Kohlendioxyd 9,4°/oCarbon dioxide 9.4 per cent
Beis-piel 5Example 5
Ein aus Zinnoxyd und Vanadinoxyd auf bei 1400° C 22 Stunden wärmebehandelter Tonerde bestehender Katalysator wurde wie im Beispiel 1 hergestellt mit der Abänderung, daß die Menge an Vanadinpentoxyd halbiert wurde, so daß das Verhältnis V : Sn 1:1 betrug.A made of tin oxide and vanadium oxide on alumina heat-treated at 1400 ° C for 22 hours Catalyst was prepared as in Example 1 with the modification that the amount of Vanadium pentoxide was halved so that the ratio V: Sn was 1: 1.
Über diesen Katalysator wurde ein Gemisch aus 1,5 Volumprozent p-Xylol und 6 Volumprozent Ammoniak in Luft bei einer Berührungsdauer von 6 Sekunden geleitet. Es wurden bei verschiedenen Reaktionstemperaturen drei Versuche ausgeführt, deren Ergebnisse in Tabelle 2 aufgeführt sind:A mixture of 1.5 percent by volume of p-xylene and 6 percent by volume of ammonia was poured over this catalyst conducted in air with a contact time of 6 seconds. It were at different reaction temperatures carried out three tests, the results of which are shown in Table 2:
Nr.
5attempt
No.
5
tionstem
peratur
0CReak
tionstem
temperature
0 C
Terephthal
säuredinitril
0ZoYield to
Terephthal
acid dinitrile
0 zo
p-Tolunitril
"/0Yield to
p-tolunitrile
"/ 0
an Kohlen
dioxyd
»/0yield
on coals
dioxide
»/ 0
2
31
2
3
370
380360
370
380
67
5951 *
67
59
9
217th
9
2
12
258th
12th
25th
Claims (9)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1071690B true DE1071690B (en) | 1959-12-24 |
Family
ID=596324
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DENDAT1071690D Pending DE1071690B (en) | Process for the production of nitriles and / or imiiiden of bienzo carboxylic acids |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1071690B (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3370081A (en) * | 1963-08-07 | 1968-02-20 | Knapsack Ag | Process for the manufacture of aromatic nitriles |
DE1286002B (en) * | 1964-08-17 | 1969-01-02 | Halcon International Inc | Process for the production of aromatic nitriles |
-
0
- DE DENDAT1071690D patent/DE1071690B/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3370081A (en) * | 1963-08-07 | 1968-02-20 | Knapsack Ag | Process for the manufacture of aromatic nitriles |
DE1286002B (en) * | 1964-08-17 | 1969-01-02 | Halcon International Inc | Process for the production of aromatic nitriles |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE69603810T2 (en) | Process for the production of nitriles | |
DE2505844C2 (en) | Oxidation catalyst based on vanadium and pentavalent phosphorus and its use | |
DE3832628A1 (en) | METHOD FOR PRODUCING AN ABRASION-RESISTANT VANADIUM ANTIMONOXIDE CATALYST ON ALUMINUM OXIDE AS A CARRIER | |
DE69324956T2 (en) | Process for the preparation of a catalyst containing vanadium, antimony and tin | |
EP0222249B1 (en) | Process for the preparation of aromatic nitriles | |
EP0699476A2 (en) | Supported catalysts suitable for ammoxidation | |
DE1811062B2 (en) | Process for the production of acrylonitrile from propylene | |
DE1930880B2 (en) | Process for the production of iso- and / or terephthalic acid dinitriles | |
DE2305404A1 (en) | METHOD OF CATALYTIC OXYDATION OF OLEFINS | |
DE1172253B (en) | Process for the preparation of nitriles of aromatic carboxylic acids | |
DE2552456B2 (en) | PROCESS FOR REGENERATING USED VANADINOXYDE CONTAINING OXYDATION CATALYSTS | |
DE19537446A1 (en) | Process for the preparation of aromatic or heteroaromatic nitriles | |
DE69818718T2 (en) | Preparation of vanadium antimonate catalysts using Sn02, nH20 | |
DE2029118C3 (en) | Process for the production of aromatic nitriles or acrylonitrile or methacrylonitrile | |
DE1071690B (en) | Process for the production of nitriles and / or imiiiden of bienzo carboxylic acids | |
DE69718777T2 (en) | Process for the preparation of improved vanadium antimony oxide oxidation and ammoxidation catalysts | |
DE2751336A1 (en) | PROCESS FOR THE PRODUCTION OF CARBONIC ACID AMIDES | |
DE1101392B (en) | Process for the production of aromatic nitriles and / or imides | |
DE60002634T3 (en) | Process for the preparation of carbocyclic and heterocyclic nitriles | |
DE2755520C2 (en) | ||
DE1290125C2 (en) | PROCESS FOR THE PREPARATION OF BENZONITRILE | |
DE2447783C2 (en) | AMMOXIDATION PROCEDURE | |
DE1518702B2 (en) | ||
DE2112938A1 (en) | Oxidation catalyst and its use | |
DE2264528A1 (en) | METHOD OF SYNTHESIS OF UNSATATULATED ALDEHYDE |