DE1277825B - Verfahren zur Herstellung eines Nickel-Hydrierungskatalysators - Google Patents
Verfahren zur Herstellung eines Nickel-HydrierungskatalysatorsInfo
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Description
BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND DEUTSCHES 4#57¥W PATENTAMT
Int. Cl.:
AUSLEGESCHRIFT
BOIj
C07c | |
C07f | |
Deutsche Kl.: | 12 g-11/24 |
12 ο - 5/02 | |
12q-3 | |
Nummer: | 1 277 825 |
Aktenzeichen: | P 12 77 825.5-41 (S 93058) |
Anmeldetag: | 23. Januar 1963 |
Auslegetag: 19. September 1968
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung
eines Hydrierungskatalysators, bei welchem Nickel auf Talk als Träger niedergeschlagen wird.
In der deutschen Patentschrift 341189 ist bereits die Anwendung von Talk bei der Katalysatorherstellung
erwähnt. Aus dieser Literaturstelle ergibt sich aber lediglich die Anwendung von Talk als Füllmaterial
bei der Katalysatorherstellung zwecks Erzielung eines bestimmten Verhältnisses von Volumen zu
Gewicht. Es findet sich aber kein Hinweis auf die Überlegenheit von Talk als Trägermaterial für einen
Katalysator oder die Herstellung eines derartigen Katalysators.
Der erfindungsgemäß hergestellte Katalysator besitzt eine gute katalytische Aktivität und gute mechanische
Eigenschaften. Die Katalysatormenge eignet sich zur katalytischen Flüssigbettreduktion, beispielsweise
zur Herstellung aromatischer Amine durch katalytische Reduktion von aromatischen Nitroverbindungen
im Flüssigbett.
In neuerer Zeit werden derartige katalytische Reduktionsreaktionen in Gas- oder Flüssigphase ausgeführt,
wobei als Katalysatoren z. B. Nickel, Palladium oder Platin verwendet werden. Edelmetalle, wie
Palladium oder Platin, weisen zwar überragende katalytische Eigenschaften auf, sind aber zur industriellen
Anwendung zu teuer. Auch die bekannten, billigeren Nickelkatalysatoren weisen Mängel auf,
wie unzureichende katalytische Wirksamkeit und Neigung zur Bildung von Nebenprodukten.
Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines neuartigen Nickelkatalysators mit guter katalytischer
Wirksamkeit und guten Betriebseigenschaften, welcher sich für katalytische Hydrierungsreaktionen, besonders
zur Herstellung aromatischer Amine aus aromatischen Nitroverbindungen eignet.
Die Besonderheit des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß man die Fällung aus wäßriger
Ni-Salzlösung mit Sodalösung unter solchen Bedingungen
vornimmt, daß, bezogen auf 1 Mol Ni-SaIz, 1 bis 2 Mol calcinierte Soda angewendet werden und
der fertige Katalysator nach Reduktion mit Wasserstoff 5 bis 20 Gewichtsprozent Nickel enthält.
Als Trägermaterial für den Nickelkatalysator sind Aluminiumoxyd, Titanoxyd, Aktivkohle, Diatomeenerde,
Bimsstein, saurer Ton, Aktiverde, Kaolin und Graphit allgemein bekannt. Die Wirksamkeit des
Katalysators unter Verwendung der obenerwähnten Trägermaterialien hängt natürlich von den Reaktionsbedinungen
und dem zu reduzierenden Stoff ab. Im allgemeinen existieren jedoch nur wenige Trägermaterialien,
welche einem unter industriellen Ge-Verf ahren zur Herstellung eines
Nickel-Hydrierungskatalysators
Nickel-Hydrierungskatalysators
Anmelder:
Sumitomo Chemical Company Ltd., Osaka
(Japan)
Vertreter:
Dipl.-Ing. H. Leinweber
und Dipl.-Ing. H. Zimmermann, Patentanwälte, 8000 München 2, Rosental 7
Als Erfinder benannt:
Katsundo Yamori, Niihama-shi;
Ken Ito, Toyonska-shi;
Masaji Nakata, Niihama-shi;
Hiroshi Kaminaka, Toyonaka-shi (Japan)
Beanspruchte Priorität:
Japan vom 23. Januar 1962 (2300, 2301)
Sichtspunkten gebildeten Katalysator eine befriedigende Aktivität erteilen. Außerdem sind die Betriebseigenschaften
derartiger Katalysatoren mit guter katalytischen Wirksamkeit meist unbefriedigend.
Zwar ist beispielsweise der weitgehend verwendete Nickel-Diatomeenerde-Katalysator billig, zeigt gute
katalytische Wirksamkeit und weist keine großen Fehler auf, wenn er beim ansatzweisen Arbeiten verwendet
wird; es treten jedoch Schwierigkeiten beim kontinuierlichen Arbeiten auf. Beim kontinuierlichen
Betrieb müssen der zu reduzierende Stoff, der Katalysator und ein Lösungsmittel in das Reaktionssystem eingeführt werden. Hierbei kann beispielsweise
ein aus Diatomeenerde mit einer Mohs-Härte von 4,5 bis 6,5 und Nickel zusammengesetzter Katalysator
die Reaktionsgefäße beschädigen, und eine konstante Zufuhr des Katalysators ist nicht gewährleistet.
Der erfindungsgemäße Katalysator, bei dem Talk als Trägermaterial verwendet wird, eignet sich infolge
der geringen Härte und hohen Glätte des Trägers besonders für kontinuierlichen Betrieb, insbesondere
für Wirbelbett- und Flüssigphasenreduktion. Bei diesen Verfahren werden das zu reduzierende Material,
der Katalysator und das Lösungsmittel kontinuierlich mit Hilfe einer Pumpe in das Reaktionssystem eingeführt. Bei Anwendung der bekannten
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3 4
Raney-Nickel oder Nickel-Diatomeenerde-Katalysa- so große Trägennenge, daß der Vorteil der verbessertoren
bestand hierbei jedoch die Gefahr einer Be- ten Aktivität durch die Vergrößerung der zu verwenschädigung
der Pumpenwandung oder des Reaktions- denden Trägennenge wiederaufgehoben wird,
gefäßes auf Grund der Härte des Nickels oder der Daher wird bei dem erfindungsgemäßen Kataly-
Diatomeenerde. Ferner ist es möglich, daß bei den 5 sator eine Nickelkonzentration von 5 bis 20°/» anbekannten
Katalysatoren eine starke Belastung der gewandt. Als Alkali für das Fällen von Nickel wird
Pumpe eintreten kann, wodurch Schwankungen in gewöhnlich calcinierte Soda verwendet,
der Zufuhrgeschwindigkeit eintreten können. Durch Die Herstellung des erfindungsgemäßen Katalysa-
Anwendung von Talk als Träger werden diese Nach- tors wird wie folgt durchgeführt:
teile vermieden, da dieser eine sehr geringe Härte io Zunächst wird eine entsprechende Menge Nickel-
und hohe Glätte aufweist und die Härte des Nickels sulfat in Wasser aufgelöst. Dann wird Talk bis zur
bei Verwendung von Talk infolge der geringen Kon- gewünschten Nickelkonzentration eingetragen. Die
zentration des Nickels (5 bis 20%) herabgesetzt ist. Wassermenge wird so geregelt, daß die Lösung eine
Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß Talk leicht Aufschlämmung ergibt, welche leicht gerührt werden
zu feinem Pulver zerkleinert werden kann, welches 15 kann. Die Aufschlämmung wird auf 50 bis 60° C
mit vielen Flüssigkeitsarten verträglich ist; außerdem erwärmt und eine wäßrige Lösung calcinierter Soda
weist Talk ein geringeres spezifisches Gewicht als ein tropfenweise zugesetzt. Die Menge an calcinierter
Metall, we Raney-Nickel, auf. Daher kann man mit Soda beträgt 1 bis 2 Mol pro Mol Nickelsulfat. Zur
dem erfindungsgemäßen Katalysator leicht eine ein- Vervollständigung der Reaktion wird die Aufheitliche
Suspension herstellen, welche nicht zu- 20 schlämmung einige Zeit bei 60 bis 90° C gehalten,
sammensinkt oder koaguliert und Nebenreaktionen Die Suspension wird dann filtriert, mit heißem Wasser
mit sich bringt. Selbst wenn die Umsetzung unter- gewaschen und getrocknet. Es tritt keine Vermindebrochen
wird, verfestigt sich der erfindungsgemäße rung der katalytischen Wirksamkeit ein, wenn umKatalysator
nicht am Boden, so daß er durch Rühren gekehrt eine wäßrige Lösung eines Nickelsalzes einer
oder das Einführen von Gas in das Reaktionssystem 25 Talksuspension in einer Alkalilösung zugesetzt wird,
leicht erneut dispergiert werden kann. Talk kann ohne Reinigung verwendet werden, jedoch
Der erfindungsgemäße Katalysator läßt sich in wirt- lassen sich mit gereinigtem Talkträger bessere und
schaftlicher Weise herstellen, da die Ausgangsmate- einheitlichere Ergebnisse erzielen. Die Reinigung
rialien, insbesondere der als Träger verwendete Talk, kann auf gewöhnlichem Weg mit Salpetersäure oder
billig erhältlich sind. Als Nickelausgangsmaterial 30 Salzsäure durchgeführt werden, oder sie kann auskönnen
Nickelnitrat, Nickelsulfat oder Nickelchlorid geführt werden, indem man den Talk bei einigen
verwendet werden. Für die Katalysatorherstellung 100° C brennt. Zur Erzielung der vollen Aktivität
wurde bisher Nickelnitrat verwendet, doch in neuerer wird der erfindungsgemäße Katalysator vor dem
Zeit ist Nickelsulfat in hoher Reinheit bei verhältnis- Gebrauch im Wasserstoffstrom bei 350 und 500° C
mäßig niedrigen Kosten zugänglch geworden, und 35 1 bis 3 Stunden aktiviert.
der aus Nickelsulfat hergestellte Katalysator unter- Nachstehend seien Reaktionen, die nicht Gegenscheidet
sich hinsichtlich der Aktivität nicht von dem stand der Erfindung sind, mit dem erfindungsgemäßen
aus Nickelnitrat hergestellten Katalysator. Katalysator erläutert. Die Reduktion von Nitrover-
Es war nicht zu erwarten, daß ein auf Talk getra- bindungen mit dem erfindungsgemäßen Katalysator
gener Katalysator zusätzlich zu den oben beschrie- 40 kann sowohl diskontinuierlich als auch kontinuierlich
benen guten Betriebseigenschaften auch eine über- durchgeführt werden. Im Laboratorium kann man
ragende konstante katalytische Wirksamkeit und sie in einem geeigneten Reaktionsgefäß, beispielssogar
eine bessere Wirksamkeit als ein auf Diato- weise einem kleinen Autoklav, durchführen, während
meenerde getragener Katalysator aufweist. sie industriell vorzugsweise kontinuierlich ausgeführt
Im allgemeinen wird Nickel in einem Gewichts- 45 wird. Beim kontinuierlichen Verfahren ist es erforverhältnis
von 1:1 gegenüber dem Trägermaterial, derlich, die Ausgangsstoffe und den Katalysator
d. h. in einer Konzentration von 50%, angewandt. kontinuierlich in das Reaktionssystem einzuführen.
Erfindungsgemäß wurde jedoch festgestellt, daß bei In der Praxis wird die Umsetzung beispielsweise in
der Verminderung dieser Nickelkonzentration die einem Gefäß, Rohr oder Turm ausgeführt. Damit die
Katalysatoraktivität je Gewichtseinheit Nickel zu- so Umsetzung glatt voranschreitet oder leicht zu steuern
nimmt und insbesondere bei einer Konzentration von ist, muß das Zuführen konstant erfolgen und der
unterhalb 20% die Aktivität rasch ansteigt, so daß Katalysator im Reaktionssystem möglichst einheitlich
der Katalysator eine bessere Wirksamkeit zeigt als dispergiert werden. Beides läßt sich mit dem erfindas
gewöhnlich verwendete Raney-Nickel. So zeigte dungsgemäßen Katalysator ohne weiteres erzielen,
ein Katalysator mit einer Nickelkonzentration von 55 Die Reduktion von Nitroverbindungen wird im all-20%
etwa die dreifache Aktivität je Gewichtseinheit gemeinen bei einem Druck zwischen 10 und 150 at
Nickel, verglichen mit einem Katalysator mit einer und einer Temperatur zwischen 50 und 150° C aus-Nickelkonzentration
von 30 bis 50%. Auch zeigte geführt. Bei Anwendung des erfindungsgemäßen ein Katalysator mit einer Nickelkonzentration von Katalysators sind eine Reaktionstemperatur von 70
10% tatsächlich die zwei- bis dreifache Aktivität im 60 bis 120° C und ein Reaktionsdruck von 10 bis 100 at
Vergleich zu Raney-Nickel unter der gleichen Be- bevorzugt. Nach Beendigung einer Umsetzung mit
dingung. Der gleiche Katalysator zeigte etwa die dem erfindungsgemäßen Katalysator unter den obenl,5fache
Aktivität im Vergleich zu einem in gleicher erwähnten Bedingungen wird der Katalysator abfil-Weise
auf Diatomeenerde hergestellten Katalysator. triert, Wasser und Lösungsmittel aus dem Filtrat
Bei der hohen Wirksamkeit können daher mäßige 65 entfernt und dann das gebildete aromatische Amin
Reaktionsbedingungen oder eine geringere Katalysa- entweder durch Destillation oder Umkristallisation
tormenge angewandt werden. Eine weitere Herab- abgetrennt. Die Reaktionsausbeute schwankt je nach
setzung der Nickelkonzentration bedingt jedoch eine der verwendeten Verbindung. Jedoch überschreitet
5 6
die Ausbeute in nahezu allen Fällen 90'%, und in Reduktion von Nitrilen zu Aminen sowie die Hereinigen
Fällen wird sogar fast eine quantitative Aus- stellung von Äthylamin aus Acetonitril,
beute erhalten. Das Abfiltrieren des erfindungs- Die nachstehenden Beispiele veranschaulichen die
gemäßen Katalysators ist sehr leicht. Herstellung und die Verwendbarkeit des erfindungs-
Die anzuwendende Menge des erfindungsgemäßen 5 gemäßen Katalysators für Hydrierungen.
Katalysators hängt von den Reaktionsbedingungen
Katalysators hängt von den Reaktionsbedingungen
und der Art der zu reduzierenden Nitroverbindungen Beispiel 1
ab. Wenn man die gewöhnlichen Bedingungen von
ab. Wenn man die gewöhnlichen Bedingungen von
50 at und 100° C wählt, so beträgt z. B. die für die 157 g (0,6 Mol) Nickelsulfat (NiSO4-OH2O) wur-
Reduktion von Nitrobenzol oder Nitrotoluol anzu- io den in 1500 ml Wasser aufgelöst und die Lösung
wendende Katalysatormenge weniger als 0,5 Gewichts- unter Rühren mit 450 g raffiniertem Talk vermischt,
prozent Nickel, bezogen auf die Menge an Nitro- der mit Salpetersäure behandelt worden war. Die
verbindung. Wenn eine Umsetzung kontinuierlich entstehende Aufschlämmung wurde auf 50° C erhitzt,
ausgeführt wird, wird ein Teil des erschöpften Kata- dann mit 90 ml einer wäßrigen Lösung von 90 g
lysators entfernt und die gleiche Menge an neuem 15 (0,85MoI) wasserfreier Soda vermischt. Anschließend
Katalysator zugeführt, wobei der Katalysatorver- wurde die Aufschlämmung filtriert. Der Rückstand
brauch im Durchschnitt nur 0,1% beträgt. Dieser wurde mit heißem Wasser ausgewaschen, bis das
geringe Katalysatorverbrauch stellt einen weiteren Waschwasser neutral war. Dann wurde 48 Stunden
wirtschaftlichen Vorteil dar. bei 100° C getrocknet und anschließend 2 Stunden
Nitroverbindungen, welche mit Hilfe des erfin- ao im Wasserstoffstrom bei 430° C aktiviert. Dabei wurdungsgemäßen
Katalysators reduziert werden können, den etwa 500 g eines Nickel-Talk-Katalysators mit
sind in erster Linie die folgenden: Nitrobenzol, Di- einem Nickelgehalt von 32,5 g erhalten. Die Nickelnitrobenzol,
p-Nitrotoluol, o-Nitrotoluol, 2,4-Dinitro- konzentration dieses Katalysators betrag etwa 7%.
toluol, 2,6-Dinitrotoluol, ß-Nitronaphthalin, 1,5-Di- 49, 2 Teile Nitrobenzol, 150 Teile Methanol und
nitronaphthalin und Nitrophenol bzw. deren Ge- 25 3,5 Teile des nach dem obigen Verfahren erhaltenen
mische. Durch eine gaschromatographische Unter- Katalysators werden in einen Autoklav gebracht. Die
suchung wurde gezeigt, daß nur eine kleine Menge Reaktion wird bei einem Wasserstoffdruck von
teeriger Nebenprodukte gebildet wird und daß durch 50 kg/cm2 und einer Temperatur von 100° C ausAuswahl
der Reaktionsbedingungen für diese Nitro- geführt und ist in 16 Minuten beendet. Nach dem
Verbindungen, ausschließlich die Nitrogruppe redu- 30 Abfiltrieren des Katalysators erhält man das Reakziert
wird und eine Nebenreaktion, beispielsweise tionsprodukt als eine nahezu farblose, transparente
die Hydrierung des Benzolkerns, unterdrückt wird. Flüssigkeit. Die Flüssigkeit wird abdestilliert, und
Als Lösungsmittel für die katalytische Hydrierung die Menge an Rückstand ist weniger als 0,1 Teile,
eignen sich z.B. Alkohole, wie Methanol, Äthanol Die Ausbeute ist nahezu quantitativ, und die gas-
und Isopropanol, sowie Äther, wie Dioxan, Tetra- 35 chromatographische Analyse zeigt keine Bildung von
hydrofuran und Alkylenglykoldialkyläther. Je nach Nebenprodukt.
den Reaktionsbedingungen sind auch aromatische Wenn an Stelle eines Katalysators auf Talk ein
Verbindungen, wie Benzol, Toluol, Xylol, Mono- solcher auf Diatomeenerde verwendet wird, so sind
chlörbenzol und Dichlorbenzol, brauchbar. Das am für die Vervollständigung der Wasserstoffabsorption
häufigsten angewandte Lösungsmittel ist Methanol, 40 bei der Nitrobenzolreduktion unter den gleichen Be-
doch ist von Interesse, daß Chlorbenzole bei der dingungen wie oben 25 Minuten erforderlich,
katalytischen Hydrierung verwendbar sind und die Mit Raney-Nickel beträgt die Reaktionszeit unter
Wasserstoffabsorption bei Verwendung eines Chlor- den gleichen Bedingungen wie oben dagegen 38 Mi-
benzols rascher erfolgt als bei Verwendung von nuten.
Methanol. Dies schafft einen Vorteil für die Her- 45
stellung von Tolylendiisocyanat. Tolylendiisocyanat, Beispiel 2
welches ein wichtiges Zwischenprodukt für die Herstellung eines synthetischen Harzes ist, wird im all- In einer Lösung von etwa 14 Teilen Dinitrotoluol gemeinen durch Umsetzen von Phosgen mit ToIy- und 86 Teilen Methanol werden 4 Teile des gemäß lendiamin in Dichlorbenzol hergestellt. Mit dem 50 Beispiel 1 verwendeten Katalysators dispergiert. Dann erfindungsgemäßen Katalysator kann die Reduktion wird die Lösung unter Verwendung einer Pumpe in von Dinitrotoluol zu Tolylendiamin in Dichlorbenzol ein Reaktionssystem gegossen, welches bei 100° C durchgeführt und die so umgesetzte Lösung nach und 10 kg/cm2 gehalten wird. Gleichzeitig wird Entfernen des gebildeten Wassers direkt der Phosge- Wasserstoffgas eingeführt. Durch Steuern der Vernierung unterworfen werden. 55 weilzeit wird eine Tolylendiaminlösung erhalten,
welches ein wichtiges Zwischenprodukt für die Herstellung eines synthetischen Harzes ist, wird im all- In einer Lösung von etwa 14 Teilen Dinitrotoluol gemeinen durch Umsetzen von Phosgen mit ToIy- und 86 Teilen Methanol werden 4 Teile des gemäß lendiamin in Dichlorbenzol hergestellt. Mit dem 50 Beispiel 1 verwendeten Katalysators dispergiert. Dann erfindungsgemäßen Katalysator kann die Reduktion wird die Lösung unter Verwendung einer Pumpe in von Dinitrotoluol zu Tolylendiamin in Dichlorbenzol ein Reaktionssystem gegossen, welches bei 100° C durchgeführt und die so umgesetzte Lösung nach und 10 kg/cm2 gehalten wird. Gleichzeitig wird Entfernen des gebildeten Wassers direkt der Phosge- Wasserstoffgas eingeführt. Durch Steuern der Vernierung unterworfen werden. 55 weilzeit wird eine Tolylendiaminlösung erhalten,
Andere gemischte Lösungsmittel wie Alkohol— welche weniger als 0,01% nicht umgesetzter Nitro-
Wasser oder alkoholhalogeniertes Benzol lassen sich gruppen enthält. Wenn der Katalysator unter teil-
ebenfalls vorteilhaft verwenden. weisem Ersatz des gebrauchten Katalysators durch
Die erfindungsgemäße hergestellte Katalysatormasse neuen Katalysator wiederholt verwendet wird, so ist
kann nicht nur für die Reduktion von Nitroverbin- 60 der Katalysatorverbrauch im Durchschnitt 0,1%,
düngen, sondern auch für die Reduktion von Nitroso-, berechnet als Nickelgewicht.
Azo-und Oximverbindungen verwendet werden. Dar- Die Schwankung der Zuführungsmenge je Zeit-
über hinaus kann sie verwendet werden für die einheit ist in obigem Beispiel gering. Wenn jedoch
Hydrierung ungesättigter Fettöle, für die Reduktion Diatomeenerde als Träger verwendet wird, so erreicht
aromatischer Kerne, beispielsweise die Herstellung 65 die Schwankung das 6fache der unter Verwendung
von Cyclohexan aus Benzol, für die Reduktion von von Talk auftretenden Schwankungen. Daher ist es
Ketonen oder Aldehyden zu Alkoholen, wie der schwierig, die Reaktion zu steuern, wenn ein Träger
Herstellung von Isopropanol aus Aceton, für die aus Diatomeenerde verwendet wird.
54,8 Teile p-Nitrotoluol und 3,9 Teile desselben Katalysators wie im Beispiel 1 werden in einer Reaktion
unter den gleichen Bedingungen wie im Beispiel 1 verwendet. Die Reaktion ist in 25 Minuten
beendet. Durch Destillation unter vermindertem Druck wird p-Toluidin erhalten, und der Rückstand
beträgt O3ITeUe. Eine gaschromatographische Analyse
zeigt keine Bildung von Nebenprodukten.
An Stelle von p-Nitrotoluol im Beispiel 3 wird o-Nitrotoluol verwendet. Die anderen Bedingungen
sind die gleichen, und die Reaktion schreitet auf ganz gleichem Weg voran. Es wird kein Nebenprodukt
verzeichnet.
33,6 Teile Dinitrobenzol, 7,2 Teile desselben Kata- ao lysators wie im Beispiel 1 und 150 Teile Methanol
werden in einen Autoklav gebracht. Die Reaktion wird bei 100° C und 50 kg/cm2 ausgeführt. Die
Reaktion schreitet glatt voran, und Phenylendiamin wird mit guter Ausbeute erhalten. .
72,8 Teile 2,4-Dinitrotoluol, 5,2 Teile des gemäß
Beispiel 1 verwendeten Katalysators und 150 Teile Methanol werden in einen Autoklav gebracht. Dann
wird Wasserstoff eingeführt, bis sich ein Druck von 50 kg/cm2 zeigt, und der Autoklav wird erhitzt. Wenn
die Innentemperatur 100° C erreicht hat, hat sich der Innendruck auf unter 30 kg/cm2 vermindert. Dann
wird Wasserstoff eingeführt, bis sich ein Druck von 50 kg/cm2 zeigt, und danach wird die Reaktion bei
100° C und 50 kg/cm2 ausgeführt. Die Reaktion ist in 50 Minuten vollständig. Das Reaktionsprodukt
wird unter vermindertem Druck destilliert, und es wird 2,4-Tolylendiamin in 99%iger Reinheit gewonnen,
welches weniger als 0,01% nicht umgesetzte Nitrogruppen enthält. Die Ausbeute beträgt 96%.
Wenn die Umsetzung unter sonst gleichen Bedingungen, jedoch unter Verwendung von Raney-Nickel
durchgeführt wird, so sind 100 bis 150 Minuten bis zur vollständigen Umsetzung erforderlich.
90 g (0,85 Mol) wasserfreie Soda wurden in 1500 ml Wasser aufgelöst und dann unter Rühren
mit 290 g raffiniertem Talk vermischt, der zuvor mit Salpetersäure behandelt worden war. Die entstehende
Aufschlämmung wurde auf 50° C erhitzt und dann mit 900 ml einer wäßrigen Lösung von 157 g (0,6 Mol)
Nickelsulfat (NiSO4-6 H2O) vermischt. Die so entstehende
Aufschlämmung wurde 30 Minuten auf 900C erhitzt und dann nitriert. Der Rückstand
wurde mit Wasser gewaschen, bis das Waschwasser neutral war, 48 Stunden bei 100° C getrocknet und
dann in überschüssigem Wasserstoffstrom 2 Stunden auf 430° C erhitzt. Dabei wurden 350 g eines Nickel-Talk-Katalysators
mit einem Nickelgehalt von 35,2 g erhalten. Die Nickelkonzentration des Katalysators
betrug etwa 10%. Zu einem Gemisch aus 80% 2,4-Dinitrotoluol und 20% 2,6-Dinitrotoluol (das Gemisch sei nachstehend
als DNT-80 bezeichnet) wird der nach dem obigen Verfahren hergestellte Katalysator gegeben,
und zwar in einer Menge, daß sich das Nickel auf 0,5% des DNT-80 beläuft. Dann wird die Reaktion
durchgeführt. Die Wasserstoffabsorption ist nach 60 Minuten beendet.
Unter den gleichen Bedingungen wie im Beispiel 6 wird eine Reaktion durchgeführt, mit der Ausnahme,
daß Dichlorbenzol an Stelle von Methanol als Lösungsmittel verwendet wird. Die Wasserstoffab-Sorptionsgeschwindigkeit
erreicht das l,5fache von derjenigen des Beispiels 6, und die Reaktion geht glatt voran. Die Bildung teeriger Masse ist gering.
Zu 14,9 Teilen Dinitrotoluol und 90 Teilen Dichlorbenzol wird derselbe Katalysator wie im Beispiel
7 in einer Menge zugesetzt, daß das Nickel im Katalysator sich auf 0,2 bis 0,3% des Dinitrotoluols
beläuft. Die Reaktion wird bei 100° C und 50 kg/cm2
ausgeführt, und das gebildete Wasser wird durch Destillation unter vermindertem Druck entfernt. Die
entwässerte Tolylendiarnin-Dichlorbenzollösung wird der Phosgenierung unterworfen, Tolylendiisocyanat
wird mit 87- bis 90%iger Ausbeute, bezogen auf die Menge des eingesetzten Dinitrotoluols, erhalten.
Ein Autoklav wird mit 25 Teilen Anilin, 150 Teilen Diäthylenglykol-dimethyläther-Lösungsmittel und
derselben Katalysatormenge wie im Beispiel 7 beschickt. Der Autoklav wird mit Wasserstoff beschickt
und die Temperatur gesteigert. Bei Erreichen von 200° C Innentemperatur beginnt die Wasserstoffabsorption.
Die Reaktion wird bei 250° C und bei 50 kg/cm2 Druck fortgesetzt. Nach etwa 60 Minuten
ist die Hydrierung des Kerns vollständig.
Ein Gemisch von 5,8 Teilen Aceton, 50 Teilen Methanol und derselben Katalysatormenge wie im
Beispiel 7 wird unter Schütteln bei gewöhnlichem Druck und gewöhnlicher Temperatur (25° C) hydriert.
Nach 12,5 Stunden ist die für die Bildung von Isopropanol
erforderliche theoretische Wasserstoffmenge absorbiert.
Claims (1)
- Patentanspruch:Verfahren zur Herstellung eines Hydrierungskatalysators, bei welchem Nickel auf Talk als Träger niedergeschlagen wird, dadurch gekennzeichnet, daß man die Fällung aus wäßriger Ni-Salzlösung mit Sodalösung unter solchen Bedingungen vornimmt, daß, bezogen auf 1 Mol Ni-SaIz, 1 bis 2 Mol calcinierte Soda angewendet werden und der fertige Katalysator nach Reduktion mit Wasserstoff 5 bis 20 Gewichtsprozent Nickel enthält.In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 341189.809 617/544 9.68 © Bundesdruckerei Berlin
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