DE1255661B - Continuous process for the production of pyridine and 3-picoline - Google Patents
Continuous process for the production of pyridine and 3-picolineInfo
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Description
Kontinuierliches Verfahren zur Herstellung von Pyridin und 3-Picolin Die Erfindung betrifft ein kontinuierliches Verfahren zur Herstellung von Pyridin und 3-Picolin durch Leiten eines gasförmigen Gemisches aus Ammoniak mit einem verdampften Gemisch aus Acetaldehyd und einer wäßrigen Formaldehydlösung über einen auf 400 bis 550"C erhitzten üblichen Katalysator.Continuous process for the production of pyridine and 3-picoline The invention relates to a continuous process for the production of pyridine and 3-picoline by passing a gaseous mixture of ammonia with a vaporized one Mixture of acetaldehyde and an aqueous formaldehyde solution over a 400 Common catalyst heated to 550 "C.
Überraschend wurde gefunden, daß man die Ausbeute eines solchen Verfahrens erheblich verbessern kann, wenn der wäßrigen Formaldehydlösung vor dem Vermischen mit dem Acetaldehyd etwa die äquimolare Menge Methanol zugesetzt wird. Surprisingly, it has been found that the yield of such a process Can improve significantly if the aqueous formaldehyde solution is used before mixing with the acetaldehyde about the equimolar amount of methanol is added.
Bei Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird also ein Gemisch aus Methanol und wäßriger Formaldehydlösung hergestellt. Zu diesem Gemisch wird Acetaldehyd zugesetzt. Die Methanol-Formaldehyd -Acetaldehyd - Lösung wird verdampft, mit Ammoniakgas gemischt, und das erhaltene Gemisch wird durch einen geeigneten Reaktor, der einen üblichen Katalysator enthält, geleitet. Die Temperatur des Reaktors wird zwischen etwa 400 und 5500 C, vorzugsweise zwischen etwa 450 und 500"C, gehalten. When the method according to the invention is carried out, a mixture is thus obtained made from methanol and aqueous formaldehyde solution. This mixture becomes Acetaldehyde added. The methanol-formaldehyde-acetaldehyde solution is evaporated, mixed with ammonia gas, and the resulting mixture is through a suitable Reactor containing a conventional catalyst passed. The temperature of the reactor is maintained between about 400 and 5500 ° C, preferably between about 450 and 500 ° C.
Es werden aber auch außerhalb dieses Temperaturbereiches bessere Ausbeuten als nach dem bekannten Verfahren, das ohne Zusatz von Methanol arbeitet, erzielt.But there are also better yields outside of this temperature range than achieved by the known method which works without the addition of methanol.
Es können verschiedene Arten von Reaktoren verwendet werden, vorzugsweise nach Art solcher für Wirbelschichtkatalysatoren ähnlich denen, die üblicherweise bei den Crackverfahren in der Erdölindustrie verwendet werden. Derartige Reaktoren sind röhrenförmig und besitzen am Eingang und Ausgang geeignete Verbindungen. Sie sind mit Mitteln ausgestattet um die Wirbelschicht des Katalysators zu erhalten sowie mit irgendwelchen passenden Heizvorrichtungen. Various types of reactors can be used, preferably like those for fluidized bed catalysts similar to those commonly used used in the cracking processes in the petroleum industry. Such reactors are tubular and have suitable connections at the entrance and exit. she are equipped with means to maintain the fluidized bed of the catalyst as well as with any suitable heating devices.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden etwa 1,5 Mol Acetaldehyd, etwa 1 Mol Formaldehyd, etwa 1 Mol Methanol und etwa 2,4 Mol Ammoniak umgesetzt. In a preferred embodiment of the method according to the invention about 1.5 moles of acetaldehyde, about 1 mole of formaldehyde, about 1 mole of methanol and about 2.4 moles of ammonia reacted.
Der Acetaldehyd kann ganz oder teilweise durch Acetylen ersetzt werden. All or some of the acetaldehyde can be replaced by acetylene.
Die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens sei in nachfolgendem Beispiel dargestellt, in dem die angegebenen Teile Gewichtsteile sind. The method according to the invention is carried out below Example shown in which the specified parts are parts by weight.
Beispiel Zu 67Teilen einer wäßrigen Formaldehydlösung mit 4501o Formaldehyd werden 32 Teile Methanol zugesetzt. Während des Zugebens wird beträchtliche Wärme entwickelt. Daher wird das Methanol langsam in kleinen Anteilen zugesetzt, während das Gemisch während des Zugebens beständig gerührt wird. Zu der oben hergestellten Formaldehydhalbacetallösung werden 62 Teile Acetaldehyd zugesetzt. Die erhaltene Acetaldehyd-Formaldehydhalbacetal-Lösung, die im folgenden mit AFH bezeichnet wird, wird verdampft und mit Ammoniak gemischt, um ein gasförmiges Gemisch aus 4,5 Teilen AFH und 1 Teil Ammoniak herzustellen. Das Dampfgemisch wird durch einen Reaktor nach Art eines Wirbelschichtreaktors mit einer Katalysatorschicht von Kieselsäure-Tonerde (13 01, Tonerde) geleitet. Die Temperatur des Reaktors wird bei etwa 5000 C gehalten. Während die Dämpfe von Ammoniak und AFH durch den Reaktor gehen, findet eine Reaktion statt, wodurch Pyridin und 3-Picolin gebildet werden. Die Dämpfe der nicht umgesetzten Reaktionsteilnehmer und der Reaktionsprodukte werden bei ihrem Austritt aus dem Reaktor kondensiert und das Kondensat in einem geeigneten Auffanggefäß gesammelt. Das gewonnene Kondensat enthält etwa 72°/o Wasser. Das Wasser kann durch Zusatz von Natriumhydroxid in Flockenform entfernt werden. Die rohen, trockenen Basen machen etwa 47 Teile aus. Die rohen, trockenen Basen werden fraktioniert, um Pyridin und 3-Picolin zu gewinnen. EXAMPLE To 67 parts of an aqueous formaldehyde solution containing 45010 formaldehyde 32 parts of methanol are added. There is considerable heat during the addition developed. Therefore, the methanol is slowly added in small proportions while the mixture is kept stirring during the addition. To the one made above 62 parts of acetaldehyde are added to formaldehyde hemiacetal solution. The received Acetaldehyde-formaldehyde hemiacetal solution, hereinafter referred to as AFH, is evaporated and mixed with ammonia to form a gaseous mixture of 4.5 parts AFH and 1 part ammonia. The vapor mixture is passed through a reactor in the manner of a fluidized bed reactor with a catalyst layer of silica-alumina (13 01, clay). The temperature of the reactor is kept at about 5000 ° C. As the vapors of ammonia and AFH pass through the reactor, a reaction takes place instead, whereby pyridine and 3-picoline are formed. The fumes of the unreacted Reactants and the reaction products are when they exit from the Reactor condenses and the condensate collected in a suitable collecting vessel. The condensate obtained contains about 72% water. The water can be added of sodium hydroxide in flake form. Make the raw, dry bases about 47 parts. The crude, dry bases are fractionated to give pyridine and 3-picoline to be won.
Das gewonnene Pyridin beträgt etwa 35°lO, und das 3-Picolin beträgt etwa 270!ob bezogen auf die Summe der verwendeten Formaldehyd- und Methanolmengen.The pyridine recovered is about 35 ° 10 and the 3-picoline is about 270% based on the sum of the quantities of formaldehyde and methanol used.
Das 3-Picolin hat einen Reinheitsgrad von mehr als 9501,, woraus hervorgeht, daß, wenn überhaupt, nur wenig 4-Picolin gebildet wird.The 3-picoline has a purity of more than 9501, from which it can be seen that little, if any, 4-picoline is formed.
Anstatt Acetaldehyd kann Acetylen (das ein dehydratisierter Acetaldehyd ist) verwendet werden. Instead of acetaldehyde, acetylene (which is a dehydrated acetaldehyde is) can be used.
Wenn in dem Verfahren nach dem Beispiel Acetylen verwendet wird, wird ein gasförmiges Gemisch von Formaldehydhalbacetal, Acetylen und Ammoniak hergestellt und das erhaltene Gemisch durch den Reaktor gegeben.If acetylene is used in the method according to the example, then a gaseous mixture of Formaldehyde hemiacetal, acetylene and Ammonia is produced and the mixture obtained is passed through the reactor.
Statt des Kieselsäure-Tonerde-Katalysators kann eine große Anzahl anderer Katalysatoren verwendet werden. Unter den Katalysatoren, die bei Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens als zweckmäßig befunden wurden, befinden sich die Katalysatoren, die sich bei der Herstellung von 2-Picolin und 4-Picolin aus Acetylen und Ammoniak als zweckmäßig erwiesen haben. Solche Katalysatoren sind außer dem Kieselsäure-Tonerde-Katalysator des Beispiels: Tonerde, Kieselsäure, Kieselsäure-Magnesia, Fullererde, Bimsstein, Zinkchlorid, Zinkfluorid, Cadmiumchromat, Cadmiumchlorid, Zinkphosphat. Instead of the silica-alumina catalyst, a large number other catalysts can be used. Among the catalysts that are in use of the method according to the invention were found to be appropriate, are the Catalysts that are used in the production of 2-picoline and 4-picoline from acetylene and ammonia have been found useful. Such catalysts are besides that Silica-alumina catalyst of the example: alumina, silicic acid, silicic acid-magnesia, Fuller's earth, pumice stone, zinc chloride, zinc fluoride, cadmium chromate, cadmium chloride, Zinc phosphate.
Die im Beispiel verwendeten molekularen Äquivalente der Reaktionsteilnehrner sind für Acetaldehyd 1,5 Mol, Formaldehydhalbacetal 1 Mol (oder 1 Mol Formaldehyd und 1 Mol Methanol), Ammoniak 2,4 Mol. Es brauchen jedoch nicht die besonderen molaren Mengen des Beispiels verwendet zu werden. The molecular equivalents of the reactants used in the example acetaldehyde equals 1.5 moles, formaldehyde hemiacetal 1 mole (or 1 mole formaldehyde and 1 mol of methanol), ammonia 2.4 mol. However, it does not need the special molar Amounts of the example to be used.
Die Mengenverhältnisse der Reaktionsteilnehmer können stark schwanken. Im allgemeinen wird ein Überschuß an Ammoniak verwendet, obgleich das nicht notwendig ist. Es wurde gefunden, daß, wenn 3-Picolin, das nicht durch wesentliche Mengen von 4-Picolin verunreinigt ist, hergestellt werden soll, das Reaktionsgemisch vorzugsweise nicht mehr als 2 Mol Acetaldehyd je Mol Formaldehydhalbacetal enthalten sollte; vorteilhafterweise sollte das Gemisch 1 bis 1/2 Mol (oder weniger) Acetaldehyd (oder Acetylen) je Mol Formaldehydhalbacetal enthalten.The proportions of the reactants can vary widely. An excess of ammonia is generally used, although this is not necessary is. It has been found that when 3-picoline does not do so by substantial amounts is contaminated by 4-picoline, the reaction mixture is preferably to be prepared should not contain more than 2 moles of acetaldehyde per mole of formaldehyde hemiacetal; advantageously the mixture should be 1 to 1/2 mole (or less) acetaldehyde (or Acetylene) per mole of formaldehyde hemiacetal.
Wenn es auch zweckmäßig ist, das Formaldehydhalbacetal durch Umsetzen von 1 Mol Formaldehyd mit 1 Mol Methanol herzustellen, so ist dieses nicht notwendig. Statt dessen kann ein geringer Überschuß entweder an Formaldehyd oder an Methanol verwendet werden und das erhaltene Gemisch anstatt des 1 molaren Gemisches des Beispiels verwendet werden. If it is also appropriate, the formaldehyde hemiacetal by reaction of 1 mole of formaldehyde with 1 mole of methanol, this is not necessary. Instead, a small excess of either formaldehyde or methanol can be used can be used and the resulting mixture instead of the 1 molar mixture of the example be used.
Der Reaktionsmechanismus des erfindungsgemãßen Verfahrens ist nicht geklärt. Es ist ganz unerwartet, daß durch die Zusammenwirkung von Ammoniak und Acetaldehyd mit einem Gemisch von Methanol und Formaldehyd erheblich bessere Ausbeuten gegenüber denen bei der Reaktion von Ammoniak und Acetaldehyd mit Formaldehyd oder mit Methanol erhaltenen erzielt werden. The reaction mechanism of the process of the invention is not clarified. It is quite unexpected that through the interaction of ammonia and Acetaldehyde with a mixture of methanol and formaldehyde significantly better yields compared to those in the reaction of ammonia and acetaldehyde with formaldehyde or obtained with methanol.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DER21296A DE1255661B (en) | 1957-06-06 | 1957-06-06 | Continuous process for the production of pyridine and 3-picoline |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DER21296A DE1255661B (en) | 1957-06-06 | 1957-06-06 | Continuous process for the production of pyridine and 3-picoline |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE1255661B true DE1255661B (en) | 1967-12-07 |
Family
ID=7400873
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DER21296A Pending DE1255661B (en) | 1957-06-06 | 1957-06-06 | Continuous process for the production of pyridine and 3-picoline |
Country Status (1)
Country | Link |
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DE (1) | DE1255661B (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5218122A (en) * | 1988-09-30 | 1993-06-08 | Reilly Industries, Inc. | Pyridine base synthesis process and catalyst for same |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB742643A (en) * | 1951-08-23 | 1955-12-30 | Robinson Bros Ltd | Improvements in the synthesis of nitrogenous bases |
-
1957
- 1957-06-06 DE DER21296A patent/DE1255661B/en active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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GB742643A (en) * | 1951-08-23 | 1955-12-30 | Robinson Bros Ltd | Improvements in the synthesis of nitrogenous bases |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US5218122A (en) * | 1988-09-30 | 1993-06-08 | Reilly Industries, Inc. | Pyridine base synthesis process and catalyst for same |
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