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 acids

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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
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tin
ammonia
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The Dis'ftilliens Coimpany Limided, Edinburgh (Großbritannien)
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Description

DEUTSCHESGERMAN

kl. 12 ο 14 kl. 12 ο 14

INTERNAT. KL. C 07 CINTERNAT. KL. C 07 C

PATENTAMTPATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFT 1071690EDITORIAL NOTICE 1071690

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 1959
NOTICE
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 1956
Claimed 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.

Beispiel 1example 1

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.

Beispiel 2Example 2

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

Reak
tionstem
peratur
0C
Reak
tionstem
temperature
0 C
TabelleTabel 11 Ausbeute an
p-Tolunitril
1Vo
Yield to
p-tolunitrile
1 Vo
Ausbeute
an Kohlen
dioxyd
°/o
yield
on coals
dioxide
° / o
Versuch
Nr.
attempt
No.
394
406
415
394
406
415
Ausbeute an
Terephthal
säuredinitril
%
Yield to
Terephthal
acid dinitrile
%
2,52.5 7,5
14
14
7.5
14th
14th
1
2
3
1
2
3
80
79
74
80
79
74

Beispiel 3Example 3

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

Beispiel 4Example 4

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:

Tabelle 2Table 2

Versuch
Nr.
5
attempt
No.
5
Reak
tionstem
peratur
0C
Reak
tionstem
temperature
0 C
Ausbeute an
Terephthal
säuredinitril
0Zo
Yield to
Terephthal
acid dinitrile
0 zo
Ausbeute an
p-Tolunitril
"/0
Yield to
p-tolunitrile
"/ 0
Ausbeute
an Kohlen
dioxyd
»/0
yield
on coals
dioxide
»/ 0
1
2
3
1
2
3
360
370
380
360
370
380
51 *
67
59
51 *
67
59
17
9
2
17th
9
2
8
12
25
8th
12th
25th

Claims (9)

PATENTANSPRÜCHE:PATENT CLAIMS: 1. Verfahren zur Herstellung von Nitrilen und bzw. oder Imiden von Benzolcarbonsäuren durch Umsetzung von Gemischen aus Alkylbenzolen, Ammoniak und molekularem Sauerstoff bei erhöhter Temperatur in der Dampfphase in Gegenwart von Zinn und Vanadium enthaltenden Katalysatoren, dadurch gekennzeichnet, daß man als Katalysator ein Gemisch aus Vanadinoxyd und Zinnoxyd auf einem aktivierten Tonerdeträger, der vor der Abscheidung des Katalysatorgemisches auf eine Temperatur zwischen 1000 und 1500° C erhitzt worden war, verwendet.1. Process for the preparation of nitriles and / or imides of benzene carboxylic acids by Implementation of mixtures of alkylbenzenes, ammonia and molecular oxygen at increased Temperature in the vapor phase in the presence of catalysts containing tin and vanadium, characterized in that the catalyst used is a mixture of vanadium oxide and tin oxide on an activated alumina carrier, before the catalyst mixture is deposited, to a temperature between 1000 and 1500 ° C had been heated. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Katalysator verwendet, der ein Verhältnis von Vanadin- und Zinkoxyd zur aktivierten Tonerde zwischen 0,1 und 20, vorzugsweise 10 Gewichtsprozent besitzt.2. The method according to claim 1, characterized in that a catalyst is used which has a ratio of vanadium and zinc oxide to activated alumina between 0.1 and 20, preferably 10 percent by weight. 3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das atomare Verhältnis von Vanadin zu Zinn im Katalysator 2 : 1 beträgt.3. The method according to claim 1 and 2, characterized in that the atomic ratio of Vanadium to tin in the catalyst is 2: 1. 4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Katalysator mit Körnchen eines inerten Verdünnungsmittels, z.B. Ziegelstein, Bims oder technischem Siliciumcarbid, gemischt ist.4. The method according to claim 1 to 3, characterized in that the catalyst with granules an inert diluent such as brick, pumice or technical grade silicon carbide. 5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man die Umsetzung bei einer Temperatur zwischen 300 und 500° C, vorzugsweise zwischen 330 und 420° C, durchführt.5. The method according to claim 1 to 4, characterized in that the reaction is carried out at a Temperature between 300 and 500 ° C, preferably between 330 and 420 ° C, performs. 6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Berührungsdauer von 0,25 bis 20 Sekunden einhält.6. The method according to claim 1 to 5, characterized in that there is a duration of contact from 0.25 to 20 seconds. 7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man ein mindestens 5% Sauerstoff und mindestens 3 Mol Sauerstoff je Mol Kohlenwasserstoff enthaltendes Gemisch der Reaktionsteilnehmer verwendet.7. The method according to claim 1 to 6, characterized in that there is at least 5% oxygen and at least 3 moles of oxygen per mole of hydrocarbon-containing mixture of Respondent used. 8. Verfahren nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Reaktionsgemisch, das die IV2- bis 2fache der theoretisch notwendigen Menge Ammoniak enthält, verwendet.8. The method according to claim 1 to 7, characterized in that a reaction mixture, which contains IV2 to 2 times the theoretically necessary amount of ammonia is used. 9. Verfahren nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Reaktionsgemisch, das etwa IV2 Volumprozent der alkylsubstituierten Kohlenwasserstoffes enthält, verwendet.9. The method according to claim 1 to 8, characterized in that a reaction mixture, which contains about IV2 volume percent of the alkyl substituted hydrocarbon is used. © 909 690/568 12.59© 909 690/568 12.59
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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

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