DE674444C

DE674444C - Process for obtaining hydrogenation products of naphthalene in which the original carbon skeleton has not been split, in particular of tetrahydronaphthalene and decahydronaphthalene

Info

Publication number: DE674444C
Application number: DE1930674444D
Authority: DE
Inventors: Dr Richard Hupe; Dr Josef Varga
Original assignee: Degussa GmbH
Current assignee: Evonik Operations GmbH
Priority date: 1930-10-08
Filing date: 1930-10-08
Publication date: 1939-04-14

Description

Verfahren zur Gewinnung von Hydrierungsprodukten des Naphthalins, bei welchem däs ursprüngliche Kohlenstoffskelett nicht aufgespalten ist, insbesondere von Tetrahydronaphthalin und Dekahydronaphthalin Gegenstand des Hauptpatents ist ein Verfahren zur Gewinnung von Hydrierungsprodukten des Naphthalins, bei welchem das ursprüngliche Kohlenstoffskelett nicht aufgespalten ist, durch Hydrierung von Naphthalin mit Wasserstoff in Gegenwart von Katalysatoren bei hohen Drucken, z. B. von mehr als ioo Atm. und hohen Temperaturen, welche unterhalb des Temperatursturzpunktes liegen. Es ist dadurch gekennzeichnet, daß Molybdän und/oder Wolframkatalysator@en. in Vereinigung mit r % übersteigenden, z. B. zwischen t und to o/o, vorzugsweise a bis 5 0,lo des angewendeten Naphthalins liegenden Mengen von Schwefelwasserstoff bzw. entsprechenden Mengen von schwefelwasserstoffliefernden Stoffen, wie Schwefel, verwendet werden.Process for obtaining hydrogenation products of naphthalene, in which the original carbon skeleton is not split, in particular of tetrahydronaphthalene and decahydronaphthalene is the subject of the main patent a process for the recovery of hydrogenation products of naphthalene, in which the original carbon skeleton is not broken down by hydrogenation of Naphthalene with hydrogen in the presence of catalysts at high pressures, e.g. B. of more than 100 atm. and high temperatures, which are below the temperature fall point lie. It is characterized in that molybdenum and / or tungsten catalysts. in association with r% exceeding, e.g. B. between t and to o / o, preferably a to 5 0, lo of the applied naphthalene lying amounts of hydrogen sulfide or corresponding amounts of substances that provide hydrogen sulfide, such as sulfur, be used.

In weiterer Ausbildung des Verfahrens des Hauptpatents wurde gefunden, daß man an Stelle oder neben Molybdän- und Wolframkatalysatoren auch Eisen-, Kobalt- undNickelkatalysatoren verwenden kann. Man kann z. B. Schwefelverbindungen der genannten Metalle als Katalysatoren verwenden. Als besonders gut geeignet haben sich Sauerstoff verbindungen, z. B. Oxyde der genannten Metalle, erwiesen. Die, Metalle können auch. als solche angewendet werden.In a further development of the process of the main patent it was found that instead of or in addition to molybdenum and tungsten catalysts, iron, cobalt and may use nickel catalysts. You can z. B. sulfur compounds of the above Use metals as catalysts. Oxygen has proven to be particularly suitable connections, e.g. B. Oxides of the metals mentioned, proven. Those, metals can too. be applied as such.

Bei Anwendung von Sauerstoffverbindungen des Eisens, Kobalts oder Nickels .oder der Metalle selbst muß der Schwefelwasserstoff bzw. die schwefelwasserstoffIiefernde Substanz, wie insbesondere Schwefel, dem zu hydrierenden Ausgangsmaterial in solcher Menge zugesetzt oder zugeführt werden, daß mehr Schwefelwasserstoff bzw. Schwefel vorhandcn ist, als von dem angewendeten Metall, z. B. Eisen., bzw. der .angewendeten Metallverbindung, z. B. Eisenhydroxyd, unter den gegebenen Bedingungen gebunden werden kann. Im übrigen ist die Menge des im Reaktions#-gefäß anwesenden Schwefehvasserstoffs ebenso wie bei dem Verfahren. des Hauptpatents so zu rebeln, daß durch Anwesenheit von Schwefelwasserstoff Wirkungssteigerungen, d. h. bessere Wirkungen erzielt werden, als sie durch Anwendung der als Katalysatoren dienenden Metallverbindungen allein erhältlich sind. Im allgemeinen hat sich gezeigt, daß die Menge des im Reaktionsgefäß anwesenden Schwefelwasserstoffs innerhalb der Grenzen von i bis 15 %, vorzugsweise i bis io 01o, bezogen auf das zu hydrierende Material, liegt. Innerhalb dieser Grenzwerte muß man von. Fall zu Fall den für die Erzielung optimaler Wirkungen erforderlichen Schwefelwasserstoffgehalt durch Vorversuche ermitteln. Ebenso kann man durch Vorversuche leicht feststellen, welcher Katalysator bzw. welches Katalysatorgemisch das für den betreffenden Fall bestgeeignete ist.When using oxygen compounds of iron, cobalt or Nickel or the metals themselves must contain hydrogen sulphide or the hydrogen sulphide supplying agent Substance, such as in particular sulfur, the starting material to be hydrogenated in such Amount added or supplied that more hydrogen sulfide or sulfur is present than that of the metal used, e.g. B. iron., Or the .applied Metal compound, e.g. B. iron hydroxide, bound under the given conditions can be. Otherwise, the amount of hydrogen sulfide present in the reaction vessel is as well as with the procedure. of the main patent so that the presence of hydrogen sulfide increases the effectiveness, d. H. better effects can be achieved than by using the metal compounds serving as catalysts are available alone. In general, it has been found that the amount of in the reaction vessel hydrogen sulfide present within the limits of i to 15%, preferably i to io 01o, based on the material to be hydrogenated. Within these limits one must from. Case by case, what is necessary to achieve optimal effects Determine the hydrogen sulfide content by means of preliminary tests. The same can be done through preliminary tests Easily determine which catalyst or which catalyst mixture is the one for is best suited to the case in question.

Im übrigen gilt für die Durchführung des vorliegenden Verfahrens das im Hauptpatent Gesagte. Beispiele Versuche ohne Zusatz von Schwefel i. 30o g Naphthalin werden mit 15 g Nickelhydroxyd im Autoklaven bei i io Atm. Wasserstoffanfangsdruck i Stunde lang auf .15o° erhitzt. Die Ausbeute an Hydrierungsprodukt (Tetra- und Dekahydronaphthalin) beträgt etwa 10 0/0.Otherwise, this applies to the implementation of the present proceedings What was said in the main patent. Examples Experiments without the addition of sulfur i. 30o g of naphthalene are with 15 g of nickel hydroxide in an autoclave at 10 atm. Initial hydrogen pressure Heated to 150 ° for 1 hour. The yield of hydrogenation product (tetra and Decahydronaphthalene) is about 10 0/0.

2. 300 g Naphthalin werden mit i 5 g Kobalthydroxyd unter den gleichen Bedingungen wie oben erhitzt. Die Ausbeute an Hydrierungsprodukt beträgt 5 %.2. 300 g of naphthalene are mixed with i 5 g of cobalt hydroxide under the same Conditions as above heated. The yield of hydrogenation product is 5%.

Die beiden angeführten Beispiele zeigen, daß ohne Zusatz von Schwefel eine Hydrierung kaum stattfindet. Die folgenden Versuche beweisen, daß man mit Hilfe der der Erfindung zugrunde liegenden Erkenntnisweit bessere Ergebnisse erzielen kann als bei Ver-,vendung von Metallen oder Metallverbindungen allein.The two examples given show that without the addition of sulfur hydrogenation hardly takes place. The following experiments prove that you can use the knowledge underlying the invention achieve far better results can be compared to using metals or metal compounds alone.

Versuche mit Zusatz von Schwefel 1. 300.9 Naphthalin werden mit 15 g Nickelhydroxyd und 23 g Schwefel (6 % Überschuß über die dem Nickel äquivalente Menge) im Autoklaven bei i io Atm. Wasserstoffanfangsdruck i Stunde lang auf 45o' erhitzt. Es wurden 62 % eines Hydrierungsproduktes vom spezifischen Gewicht 0,977 erhalten; das unter z05° siedet.Experiments with the addition of sulfur 1,300.9 naphthalene are mixed with 15 g of nickel hydroxide and 23 g of sulfur (6% excess over the amount equivalent to the nickel) in an autoclave at 10 atm. Initial hydrogen pressure heated to 45 ° for 1 hour. 62% of a hydrogenation product with a specific gravity of 0.977 were obtained; that boils below z05 °.

2. 30o g Naphthalin werden mit 15g \ickelhydroxyd und 29 g Schwefel (S 0l0 Übersehuß über die dem Nickel äquivalente Menge) im Autoklaven unter den gleichen Bedingungen wie bei Beispiel i erhitzt. Es werden nur 27 0/0 Hydronaphthaline erhalten, das ein spezifisches Gewicht von 0,974 aufweist. Das Ergebnis zeigt, daß die Menge des in diesem Fall angewendeten Schwefels über der optimal anzuwendenden Menge liegt.2. 30o g of naphthalene are mixed with 15 g of nickel hydroxide and 29 g of sulfur (S 0l0 excess over the amount equivalent to the nickel) in the autoclave under the the same conditions as in example i heated. There are only 27 0/0 hydronaphthalenes obtained which has a specific gravity of 0.974. The result shows that the amount of sulfur used in this case above the optimal amount to be used Amount lies.

3. 3oog Naphthalin werden mit 15."- Eisznhydroxyd und 23g Schwefel (6 0r0 Überschuß über die dem Eisen äquivalente Menge) im Autoklaven unter den .gleichen Bedingungen wie bei Beispiel i erhitzt. Die Ausbeute beträgt 76 0;ö Hydronaphthaline von einem spezifischen Gewicht 0,973. 3. 300 og naphthalene are heated with 15% ice-hydroxide and 23 g sulfur (6% excess over the amount equivalent to iron) in the autoclave under the same conditions as in Example I. The yield is 76% hydronaphthalenes of a specific weight 0.973.

4. 300 g Naphthalin. werden mit 15 g Kobalthydroxyd und 29 g Schwefel (S 0;o Überschuß über die dem Kobalt .lquivalcnte Menge) im Autoklaven unter den gleichen Bedingungen wie bei Beispiel i erhitzt. Die Ausbeute an Hydronaphthalinen beträgt 92 o/o. Das flüssige Produkt hat ein spezifisches Gewicht von 0,96o. Unverändertes Naphthalin ist nur in Spuren vorhanden.4. 300 grams of naphthalene. are heated with 15 g of cobalt hydroxide and 29 g of sulfur (S 0; o excess over the amount equivalent to the cobalt) in the autoclave under the same conditions as in Example i. The yield of hydronaphthalenes is 92 o / o. The liquid product has a specific gravity of 0.96o. Unchanged naphthalene is only present in traces.

Es ist bereits bekannt, Kohle, Öle, deren Urnwandlungsprodukte imd andere kohlenstoffhaltige Stoffe unter Verwendung von Metallsulfiden als Katalysatoren zu hydrieren. Bei vorliegender Erfindung handelt es sich um die Hydrierung eines ganz bestimmten Ausgangsmaterials, nämlich von Naplitbalin, unter Einhaltung bestimmter Bedingungen, bei welchen das Kolilenstoffskelett nicht aufgespalten wird zwecks Erzielung bestimmter Erzeugnisse, nämlich Hydronaphthaline, wie Tetrahydro-und Dekahydronaphthalin. Hierbei wird neben der Anwesenheit der katalytisch wirkenden Metallverbindungen stets noch für Anwesenheit von Schwefelwasserstoff in zur Begünstigung der Reaktion geeigneten Mengen Sorge getragen.It is already known to use coal, oils, their conversion products imd other carbonaceous substances using metal sulfides as catalysts to hydrate. The present invention is the hydrogenation of a very specific starting material, namely naplitbalin, with compliance with certain Conditions in which the Kolilenstoffskelett is not split for the purpose Obtaining certain products, namely hydronaphthalenes, such as tetrahydro- and decahydronaphthalene. In addition to the presence of the catalytically active metal compounds still for the presence of hydrogen sulfide in favor of the reaction appropriate amounts are taken care of.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Process for obtaining hydrogenation products of naphthalene, at -% the original carbon skeleton is not split open is, especially of tetrahydronaphthalene; and deluahydronaphthalene, by hydrogenation of naphthalene with hydrogen in the presence of catalysts at high temperatures. under pressure according to patent 633 245, characterized in that in place or next to Molybdenum and tungsten catalysts, iron, cobalt or nickel catalysts, if appropriate Mixtures of these catalysts are used. z. Method according to claim i, characterized in that the hydrogen sulfide content in the reaction vessel is within the limits of 1 to 15 0'o, based on the starting material to be hydrogenated, held and within these limits on those used to increase the effectiveness of the, as Ii <2talysatoren Metail connections are set to a suitable value, ZD is set 3. Process according to claims i and a, characterized in that when using oxygen compounds d;, s of iron, cobalt, or nicleels, or the metals themselves, the amount of what is to be added. Hydrogen sulfide, sulfur or the like. Is dimensioned so that in addition to the sulfide formation required quantities still available in the quantities required to increase the effectiveness are.