DE68926297T2

DE68926297T2 - Verfahren zur selektiven produktion von 3-methylpyridin

Info

Publication number: DE68926297T2
Application number: DE68926297T
Authority: DE
Inventors: Robert Davis; Gerald Goe
Original assignee: Reilly Industries Inc
Current assignee: Vertellus Specialties Inc
Priority date: 1988-07-11
Filing date: 1989-07-07
Publication date: 1996-09-19
Anticipated expiration: 2009-07-08
Also published as: WO1990000546A1; DE68926297D1; ATE136886T1; AU4039189A; EP0424466B1; JP2804328B2; JPH03505877A; CA1341144C; KR0155996B1; AU628830B2; WO1990000547A1; IL90918A0; IL90919A0; AU628842B2; KR900701754A; KR900701753A; IL90919A; JPH03505878A; BR8907541A; KR0149013B1

Description

Hintergrund der Erfindung

Die Aufgabe dieser Erfindung besteht darin, ein neues, ökonomisches Verfahren zur selektiven Erzeugung von 3-Methylpyridin (auch Beta-Picolin genannt) mit hoher Ausbeute über die katalytische Cyclisierung eines Pentandiamin-Derivats, nämlich 2-Methyl-1,5-Pentandiamin bereitzustellen. Eine weitere Aufgabe besteht in der entsprechenden Umwandlung eines Gemisches dieser acyclischen Verbindung und eines Piperidin-Derivats, nämlich 3-Methylpiperidin (auch Beta-Pipecolin genannt), in das gleiche gewünschte 3-Methylpyridin-Produkt.
Als Hintergrund wird der Wert dieser Erfindung durch die Tatsache gesteigert, daß die Ausgangsmaterialien leicht verfügbar sind, häufig als Nebenprodukte aus der Herstellung anderer Großvolumenprodukte. Zum Beispiel ergibt die Zugabe von Cyanwasserstoff zu Butadien bei der Herstellung von Adiponitril, das ein wichtiges Zwischenprodukt bei der Erzeugung von Nylon ist, außerdem 2-Methylglutaronitril (MGN) als ein Nebenprodukt in großen Mengen. Kirk-Othmer, Encyclopedia of Chemical Technology, dritte Auflage, Bd. 15, S. 899; US-Patente Nr. 3 542 847 und 3 551 474. Eine Hydrierung dieses MGN kann dann 2-Methyl-1,5-pentandiamin (MPDA) als ein Hauptprodukt liefern.
Zum Beispiel beschreibt das 1977 für Dynamit Nobel erteilte britische Patent Nr. 1 488 335 eine MGN-Hydrierung im Stand der Technik zu hauptsächlich 2-Methyl- 1,5-pentandiamin (MPDA) und etwas 3-Methylpiperidin, während Beispiele in dem '335 Patent umgekehrte Produktverhältnisse als dessen Erfindung beschreiben. Das 1957 für ICI erteilte US-Patent Nr. 2 790 804 und das 1986 für ICI erteilte britische Patent Nr. 2 165 844 beschreiben in ähnlicher Weise eine Hydrierung von nicht substituiertem Glutaronitril zu Pentandiamin und Piperidin. MPDA kann außerdem bequem durch Hydrierung von 2-Methylenglutaronitril, das ein Produkt der Dimerisierung von Acrylnitril ist, hergestellt werden. Das 1969 für Toyo Rayon erteilte britische Patent Nr. 1164 354; das 1965 für Shell erteilte US-Patent Nr. 3 225 083; das 1971 für Shell erteilte US-Patent Nr. 3 562 311; und das 1983 für Mitsubishi erteilte US-Patent Nr. 4 422 981.
Es ist außerdem bekannt, daß andererseits Pyridin-Derivate für viele Zwecke nützlich sind. Zum Beispiel ist Pyridin wertvoll als ein Lösungsmittel und als ein Zwischenprodukt für landwirtschaftliche Chemikalien. 3-Methylpyridin (Beta-Picolin) ist selbst nützlich als ein Lösungsmittel und als ein Zwischenprodukt für die Herstellung von Nicotinsäure und Nicotinamid, beides Formen des pellagrapräventiven Vitamins. Goe, "Pyridine and Pyridine Derivatives", Kirk-Othmer, Encyclopedia of Chemical Technology, dritte Auflage, Bd. 19.
In der Vergangenheit wurde ursprünglich von Brody und Ruby in Band 1 von Pyridine and Its Derivatives, E. Klingsberg, Hrsgb., und in jüngster Zeit von Bailey, Goe und Scriven in Bd. 5 von Supplement to Pyridine and Its Derivatives, G. C. Newkome, Hrsgb., ein umfassender Überblick über Cyclisierungs- und Dehydrierungs-Reaktionen gegeben, die dafür bekannt sind, daß sie Pyridin und seine Derivate erzeugen. Diese Reaktionen wurden im allgemeinen in der Gasphase bei niedrigen bis moderaten Temperaturen bis zu etwa 400ºC und während verschiedener Zeitdauern unter Verwendung vorwiegend von Edelmetallkatalysatoren, wie Palladium und Platin, durchgeführt. Zum Beispiel beschreibt das 1956 für ICI erteilte britische Patent Nr. 755 534 die Umwandlung von Pentandiamin (PDA) in Pyridin mit einer Ausbeute von 55% unter Verwendung eines Katalysators aus 5% Platin auf einem Siliciumdioxidträger bei 400ºC. Dieses Dokument berichtet außerdem die Umwandlung von PDA in Piperidin unter Verwendung heterogener Säurekatalysatoren, wie Siliciumdioxid, Siliciumdioxid- Aluminiumoxid-Kügelchen und Borphosphat, ohne die Edelmetall- oder jegliche andere Metallkomponente, bei 350ºC. Weitere Beispiele umfassen die folgenden:
Die niederländische Patentanmeldung Nr. 7 005 792 (Deumens, Groen und Lipsch, 1971 für Stamicarbon; Chem. Abstr., 76, 46099) berichtet die Umwandlung von PDA in Piperidin mit hoher Ausbeute unter Verwendung eines Katalysators aus auf Siliciumdioxid getragenem Raney-Nickel oder in verschiedene Gemische aus Piperidin und Pyridin unter Verwendung eines Katalysators aus auf Aluminiumoxid getragem Palladium bei 125ºC bis 300ºC.
Das 1978 für Dynamit Nobel erteilte US-Patent Nr. 4 086 237 (äquivalent zu dem deutschen Patent Nr. 2 519 529) berichtet die Umwandlung von MPDA alleine oder mit 3-Methylpiperidin in hauptsächlich 3-Methylpyridin unter Verwendung von Palladiummetall auf einem Siliciumdioxidträger bei 200ºC bis 400ºC. Das 1983 für Rhone- Poulenc erteilte US-Patent Nr. 4 401 819 berichtet über eine ähnliche Umwandlung unter Verwendung eines Edelmet alls auf einem speziellen makroporösen Festkörp ersiliciumdioxidträger bei 200ºC bis 500ºC oder bevorzugter bei 250ºC bis 400ºC.
Die 1986 von ICI eingereichte britische Patentanmeldung Nr. 2 165 844 berichtet die mögliche Umwandlung von Glutaronitril in Pyridin, möglicherweise mit der bevorzugten Isolierung von 1,5-Pentandiamin als einem Zwischenprodukt unter Verwendung von Palladiummetall auf einem Siliciumdioxidträger bei 350ºC bis 400ºC.
Insgesamt zeigen diese Referenzen, daß Pentandiamin und seine Alkyl-Derivate in der Vergangenheit unter Verwendung von Katalysatorträgern alleine oder in Kombination mit dem Nickelmetall der Gruppe VIII in ihre Piperidin-Gegenstücke oder in Mischungen dieser Piperidine und ihrer Pyridin-Gegenstücke unter Verwendung verschiedener Edelmetalle der Gruppe VIII (auch edle Metalle genannt) einschließlich Palladium und Platin selektiv umgewandelt wurden. Diese Arbeit besaß den Nachteil, daß sich zeigte, daß lediglich diese Edelmet allkat alysatoren selektiv akzeptabel hohe Ausbeuten der Pyridinverbindungen, wie 3-Methylpyridin, erzeugen. Abgesehen von ihren hohen anfänglichen Kosten werfen diese teuren Edelmetallkatalysatoren zusätzliche Handhabungsprobleme auf und können in Fließbettreaktoren (die aus vielen Gründen einschließlich ihrer Temperaturgleichmäßigkeit und der Leichtigkeit der Katalysatorregeneration) aufgrund der Katalysatorverluste, die in derartigen Prozessen unvermeidbar auftreten, nicht ökonomisch genutzt werden.
Somit bestand ein wachsender Bedarf und eine antreibende Kraft hinsichtlich Ökonomie für ein Verfahren, das für die selektive Umwandlung von Pentandiamin-Derivaten (wie 2-Methyl-1,5-Pentandiamin) in ihre Pyridin- Gegenstücke (wie 3-Methylpyridin) mit hohen Ausbeuten unter Verwendung effektiver und leicht verfügbarer Katalysatoren nutzbar ist, die kostengünstig sind, die einer Regenerierung zugänglich sind und die am bevorzugtesten in Fließbettreaktoren betrieben werden können. Die Entdeckung der Anmelder entspricht diesen Bedürfnissen.

Zusammenfassung der Erfindung

Die Anmelder entdeckten ein Verfahren zur selektiven Erzeugung von 3-Methylpyridin mit hoher Ausbeute direkt aus 2-Methyl-1,5-Petandiamin (MPDA) alleine oder mit 3- Methylpiperidin gemischt, wie in den Hydrierungsprodukten von 2-Methylglutaronitril (MGN). Dieses Verfahren beinhaltet den Schritt des Inkontaktbringens eines verdampften Zufuhrstroms, der wenigstens die acyclische MPDA-Verbindung enthält, mit einem Übergangsmetalloxid-Katalysator aus Kupfer-Chrom oder aus Molybdän bei einer Temperatur von etwa 400ºC bis 600ºC während einer Zeitdauer von weniger als etwa 30 Sekunden. Dies bedeutet eine signifikante Verbesserung gegenüber Verfahren des Standes der Technik, die Edelmetallkatalysatoren der Gruppe VIII in diesen Reaktionen verwenden.
Eine Ausführungsform dieses Verfahrens setzt zwecks Effizienz und Einfachheit des Betriebs einschließlich Abtrennung und Gewinnung des kondensierten 3-Methylpyridin- Produkts sowie Rückführen jeglichen 3-Methylpiperidins, das möglicherweise vorhanden ist, einen Fließbettreaktor ein. In anderen Ausführungsformen sind ein Kupferchromit und ein Molybdänoxid die Katalysatoren der Wahl, entweder ohne Träger oder auf einem geeigneten heterogenen Träger, wie Siliciumdioxid, Aluminiumoxid oder einer Kombination derselben, wie in einer amorphen oder einer kristallinen Zeolith-Form. Im Fall von Kupferchromiten war außerdem die Anwesenheit von Barium oder Mangan in ihren Oxidformen bevorzugt. Mögliche Additive zu dem Zufuhrstrom umfassen Wasser, Wasserstoff, Ammoniak und Stickstoff oder andere inerte Gase.
Die Anmelder haben außerdem entdeckt, daß mit ihren bevorzugten Katalysatoren bei Temperaturen im oberen Endbereich von etwa 500ºC bis 600ºC zusätzliche Vorteile einer signifikant verlängerten Katalysatorlebensdauer und -aktivierung ohne die Notwendigkeit einer häufigen Regenerierung festgestellt wurden. Es wurde außerdem gezeigt, daß Kontaktzeiten von etwa 10 Sekunden oder weniger bevorzugt sind, welche die Wahrscheinlichkeit einer Produktzersetzung bei diesen erhöhten Temperaturen verringern, während ein hoher Grad an Umwandlung und Ausbeute des gewünschten 3-Methylpyridin-Produkts aufrechterhalten wird.
Verwandte Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung ersichtlich.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform

Zwecks Förderung des Verständnisses der Prinzipien der Erfindung wird nunmehr auf die bevorzugte Ausführungsform Bezug genommen, und es wird eine spezielle Sprache verwendet, um dieselbe zu beschreiben. Nichtsdestoweniger versteht es sich, daß dadurch keine Beschränkung des Umfangs der Erfindung beabsichtigt ist, sondern es werden solche Änderungen und weitere Modifikationen in der Erfindung sowie derartige weitere Anwendungen der Prinzipien der Erfindung, wie hierin beschrieben, ins Auge gefaßt, wie sie sich normalerweise für einen Fachmann auf dem Gebiet ergeben, auf das sich die Erfindung bezieht.
Wie oben angegeben, haben die Anmelder entdeckt, daß ein Pentandiamin-Derivat, vorzugsweise 2-Methyl-1,5-pentandiamin (MPDA), leicht und selektiv mit hoher Ausbeute in sein Pyridin-Gegenstück, vorzugsweise 3-Methylpyridin, unter Verwendung verbesserter Katalysatoren umgewandelt wird, die aus Übergangsmetalloxiden und nicht aus Edelmetallen der Gruppe VIII, die im Stand der Technik verwendet werden, hergestellt werden. Insbesondere erzielt das bevorzugte Verfahren der Anmelder diese selektive Erzeugung von 3-Methylpyridin mit hoher Ausbeute durch Inkontaktbringen eines verdampften Zufuhrstromes, der 2-Methyl-1,5-Pentandiamin enthält, mit einem Übergangsmetalloxid-Katalysator vorwiegend aus Kupfer- Chrom oder Molybdän. Dieser Kontaktierungsschritt (und die resultierende Reaktion) findet vorzugsweise bei einer Temperatur von etwa 400ºC bis 600ºC und während einer Zeitdauer von weniger als etwa 30 Sekunden statt.
Die effektiven Katalysatoren der Anmelder umfaßten sowohl Formen mit Trägern als auch Formen ohne Träger. Es sei jedoch erwähnt, daß Katalysatoren, die in irgendeiner Form auf einem geeigneten kostengünstigen, heterogenen Träger, wie Siliciumdioxid, Aluminiumoxid oder Siliciumoxid-Aluminiumoxid getragen sind, einen ökonomischen Vorteil, insbesondere in einem Fließbettbetrieb, darstellen können. Die bis heute effektivsten und bevorzugtesten Katalysatoren umfaßten Kupferchromite (insbesondere jene ohne Träger, die von Barium oder Mangan in Oxidform unterstützt werden) und Molybdänoxide auf einer Vielzahl von Trägern.
In dieser Hinsicht legt der Gebrauch des Ausdrucks "Kupfer-Chrom" durch die Anmelder eine Klasse von Metalloxid-Katalysatoren. fest, die Kupfer und Chrom enthalten, die in unterschiedlichen Valenzzuständen vorliegen können und einer reduzierenden Atmosphäre in Anwesenheit von Wasserstoff oder anderen Reaktanden gemäß einer von vielen verschiedenen Prozeduren unterzogen wurden. Dieser Ausdruck und diese Katalysatoren und ihre Herstellungen sind seit langem auf dem Fachgebiet bekannt, wie zum Beispiel in dem Buch von 1937 von Homer Adkins mit dem Titel Reactions of Hydrogen with Organic Compounds over Copper-Chromium Oxide and Nickel Catalysts (und insbesondere Seiten 11 bis 14) erörtert, das bezüglich aller relevanten Gesichtspunkte hierin durch Verweis aufgenommen ist und Material für diese Anmeldung darstellt. In ähnlicher Weise ist der Ausdruck "Kupferchromit" von modernerem Gepräge und legt die Klasse von Katalysatoren fest, die Kupfer und Chrom in verschiedenen Oxidformen beinhalten, nachdem sie gemäß üblichen und bekannten Prozeduren calciniert wurden. Verschiedene Kupferchromite sind kommerziell erhältlich, wie beispielsweise in den speziellen Beispielen unten identifiziert.
Der Gebrauch des Ausdrucks "effektiv" durch die Anmelder bezieht sich auf die Fähigkeit des Katalysators, das gewünschte 3-Methylpyridin-Produkt mit hohen Ausbeuten unter den bevorzugten Reaktionsschritten und -bedingungen, wie hierin definiert, selektiv zu erzeugen. Verschiedene der von den Anmeldern bis heute erzielten experimentellen Resultate sind in den speziellen Beispielen und der Tabelle unten dargelegt. Im Hinblick auf die Anzahl der vorhandenen Variablen bildet eine "effektive" oder "hohe" Ausbeute an 3-Methylpyridin unter diesen Umständen jedoch eine, die kommerziell von Bedeutung ist. Dies ist vorzugsweise eine, die einer Nettoausbeute von etwa 50% oder mehr 3-Methylpyridin nahekommt, basierend auf einer Umwandlung, die 100% des ursprünglichen organischen Zufuhrstroms nahekommt. Alternativ ist es außerdem bevorzugt, daß Nebenprodukte prinzipiell auf 3-Methylpiperidin mit einer Vergleichsausbeute von etwa 1:2 oder weniger relativ zu dem erzeugten 3-Methylpyridin begrenzt sind. Dieses 3-Methylpiperidin kann dann über den Zufuhrstrom rückgeführt werden, um mehr des gewünschten Pyridin-Produkts zu erzeugen.
Verfahren zur Herstellung der Katalysatoren der Anmelder sind auf dem Fachgebiet allgemein bekannt. Das bis heute bevorzugte Verfahren war im Fall eines Katalysators ohne Träger, daß das Übergangsmetallsalz ausgefällt und dann durch Wärme zu dem gewünschten Oxid zersetzt wurde. Für einen Katalysator mit Träger wurde ein Salz, das in Wasser löslich ist, wie Ammoniummolybdat oder verschiedene Nitrate, zuerst auf dem gewünschten Träger absorbiert und dann durch Wärme zu dem gewünschten Oxid zersetzt (auch als Calcinieren bekannt). Ein alternatives Verfahren besteht darin, das gewünschte Übergangsmetalloxid als eine Ionenaustauschform eines Zeoliths zu bilden und dann das resultierende Zeolithsalz zu calcinieren, um den gewünschten Katalysator zu erzeugen. Diese und weitere Verfahren, die dem Fachmann auf diesem Gebiet bekannt sind, können bei der Herstellung der Katalysatoren der bevorzugten Ausführungsformen der Anmelder verwendet werden. Geeignete Katalysatoren sind außerdem kommerziell erhältlich, wie im Fall eines Kupferchromitmaterials ohne Träger, das von The Harshaw/Filtrol Partnership (nunmehr Engelhard Corporation) aus Cleveland, Ohio, vertrieben wird. Ungeachtet ihrer Quelle können diese Katalysatoren jedoch in vielen nutzbaren Größen und Formen, wie Pellets, Extrusionen oder Kugeln für Festbett-Verwendung oder als Pulver oder mikrokugelförmige Materialien für Fließbett-Verwendung, hergestellt oder käuflich erworben werden. Diese und weitere physikalische Faktoren, die in die Katalysatorauswahl, -herstellung und -handhabung involviert sind, variieren mit der speziellen Anlage, den speziellen Bedingungen und der speziellen Reaktion, die gewählt wurden, und sind allgemeines Fachwissen des Fachmanns auf diesem Gebiet.
Die Reaktionen der Anmelder wurden vorzugsweise in der üblichen Weise kontinuierlicher Gasphasenreaktionen dieses Typs ausgeführt, in denen die Reaktanden verdampft werden und dieser Zufuhrstrom dann zu einem Kontakt mit dem Katalysator geführt wird, der auf der gewünschten Temperatur gehalten wird. Auf diese Weise werden die verdampften Reaktanden über den Katalysator hinweggeleitet, um eine geeignete Kontaktzeitdauer für die stattzufindende Reaktion zu erzeugen. Diese Kontaktzeitdauer kann als diejenige Zeitdauer angesehen werden, die erforderlich ist, um eine gewünschte oder maximale Umwandlung zu erzielen, die häufig als ein Prozentsatz der ursprünglichen hindurchgeleiteten Reaktanden ausgedrückt wird. Die bevorzugte Kontaktzeitdauer in einer speziellen Reaktion muß durch Versuch und Irrtum unter den speziellen gegebenen Umständen gefunden werden, wenn keine früheren Vergleichsdaten zur Verfügung stehen.
Die Anmelder haben festgestellt, daß Kontaktzeitdauern von etwa 30 Sekunden oder weniger in ihrer Arbeit bis heute bevorzugt sind. Kontaktzeitdauern von etwa 10 Sekunden oder weniger haben sich als noch wünschenswerter erwiesen. Tatsächlich haben Experimente gezeigt, daß eine Minimierung der Kontaktzeitdauer bevorzugt ist und daß Umwandlungen, die 100% der verwendeten Reaktanden nahekommen, und Nettoausbeuten an 3-Methylpyridin, die etwa 50% oder mehr dieser Umwandlungen nahekommen, weiterhin erzielt wurden. Beträchtlich längere Kontaktzeitdauern können eine speziell ausgelegte Anlage erfordern und können zu Produktzersetzung oder anderen unerwünschten Nebenprodukten bei den involvierten erhöhten Temperaturen führen.
Die Reaktionen der Anmelder wurden zum Beispiel bei bevorzugten Temperaturen im Bereich von etwa 400ºC bis 600ºC durchgeführt. Diese Temperaturen haben mit einer Präferenz für das gewünschte 3-Methylpyridin-Produkt die erzielten Umwandlungen maximiert. Noch bevorzugter waren Temperaturen von etwa 500ºC bis 600ºC, wobei etwa 550ºC bis heute zur Maxirnierung der Umwandlung und für weitere, unten erörterte Vorteile am bevorzugtesten ist. In dieser Hinsicht muß jede Reaktion selbständig geprüft werden, um unter gegebenen Umständen optimale Bedingungen einschließlich der Temperatur zu bestimmen.
Die Reaktionen der Anmelder haben sich für Festbett- oder Fließbett-Betrieb als geeignet erwiesen. Festbett-Reaktoren auf diesem Gebiet sind sowohl in der Praxis als auch in der Literatur gut dokumentiert. Dasselbe gilt für Fließbett-Reaktoren, wenngleich mehr Variablen existieren. Die Zufuhrraten der Dampfreaktanden sind zum Beispiel so gewählt, daß sich eine ausreichende Fluidisierung des Katalysatorbetts ergibt. Diese liegen üblicherweise bei einer Oberflächengeschwindigkeit zwischen etwa 0,25 ft/sec (0,08 m/sec) und 3,0 ft/sec (0,9 m/sec), wenngleich unter gegebenen Umständen geringere oder höhere Geschwindigkeiten gewählt werden können. Die Reaktionsprodukte werden dann durch Kondensation gesammelt, und einzelne Produkte werden abgetrennt und gewonnen, wie gewünscht, häufig durch Destillationsmittel. Wie unten erwähnt, besteht, wenn das Verfahren ein Gemisch aus den Piperidin- und Pyridin- Derivaten ergibt, eine Alternative darin, das Gemisch einer weiteren katalytischen Reaktion zu unterwerfen, um das restliche Piperidin-Material zu dehydrieren. Eine weitere Alternative besteht darin, zuerst das Pyridin-Produkt zu isolieren und dann lediglich die Piperidin-Komponente über den Reaktor rückzuführen. In jedem Fall unterscheiden sich der allgemeine Aufbau und der Betrieb eines Fließbett- oder eines Festbett-Reaktors für die Prozesse der Anmelder nicht von anderen Reaktionen, für die sie verwendet werden. Somit kann bezüglich der speziellen Einrichtung und dem speziellen Betrieb derartiger Reaktoren auf zur Verfügung stehende Literatur oder andere Quellen auf diesem Gebiet verwiesen werden, wobei dieselben zum allgemeinen Fachwissen des Fachmanns auf diesem Gebiet gehören.
Was die verwendeten Ausgangsmaterialien betrifft, braucht der bevorzugte Zufuhrstrom der Anmelder nur einen Gehalt an 2-Methyl-1,5-Pentandiamin (MPDA) als einem Reaktanden für den Prozeß zu enthalten. Diese acyclische Verbindung wird verdampft und zu einem Kontakt mit dem erwärmten Katalysatorbett geführt, um die Reaktion zu bewirken. Es können auch weitere Materialien in dem Zufuhrstrom vorhanden sein, solange sie die selektive Erzeugung von 3-Methylpyridin mit hohen Ausbeuten, wie zuvor beschrieben, nicht signifikant stören.
Da zum Beispiel von Pentandiaminen bekannt ist, daß sie cyclisieren und dabei unter Bedingungen gemäß dem Stand der Technik ein Gemisch aus Pyridin- und Piperidin- Derivaten erzeugen, war eine Alternative die Hinzunahme der entsprechenden 3-Methylpiperidin-Verbindung zu dem Ausgangsmaterial, ohne die Vorteile, die mit den bevorzugten Verfahren der Anmelder erzielt werden, zu beeinträchtigen. Das vorliegende 3-Methylpiperidin hat sich einfach dehydriert, wodurch noch mehr des gewünschten 3-Methylpyridin-Produkts erzeugt wurde. Da Penatandiamine durch Hydrierung eines Dinitrils, wie 2-Methylglutaronitril (MGN), erzeugt wurden, von dem auch bekannt ist, daß es cyclisierte Verbindungen, wie Piperidine, als Nebenprodukte erzeugt, war ein nützliches Ausgangsmaterial für die Reaktionen der Anmelder ein Gemisch der Pentandiamin- und Piperidin-Derivate, die durch die Hydrierung dieses MGN- Materials erzeugt wurden. Eine Abtrennung dieser MGN-Hydrierungsprodukte als Zufuhrkomponenten war unter diesen Umständen unnötig, was eine wesentliche Zeitund Kostenersparnis gegenüber vielen Prozessen des Standes der Technik auf diesem Gebiet darstellt.
Weitere Materialien haben sich genauso als geeignet zur Hinzunahme zu dem Reaktionszufuhrstrom der Anmelder erwiesen. Ein derartiges Additiv war Wasserstoff, der bei Verwendung in einem molaren Verhältnis von etwa 1:1 oder mehr Wasserstoff zu organischer Verbindung in dem Zufuhrstrom einen gewissen Vorteil zeigte. Da Wasserstoff nicht verbraucht, sondern stattdessen in der Reaktion erzeugt wird, ist es bei einer kommerziellen Anwendung vorteilhaft, diesen Wasserstoff rückzuführen. Außerdem kann die Möglichkeit bestehen, Wasserstoff anfänglich als ein Nebenprodukt irgendeines anderen Prozesses in der Anlage zu erhalten.
Ein zweites mögliches Additiv war Wasser, das in Form von Dampf zugeführt werden kann. Dieses Additiv wurde bis heute mit einem gewissen Vorteil in Experimenten in einem molaren Verhältnis von etwa 5:1 oder mehr Wasser zu organischer Verbindung in dem Zufuhrstrom eingesetzt. Es sollte jedoch erkannt werden, daß jegliches Wasser, das in dem Produktgemisch verbleibt, später herausgetrennt werden muß und daß sich das Versäumnis, dieses Wasser zu berücksichtigen, in einer geringeren Materialbalance für die Reaktion äußern kann. Ein Beleg dafür ist in der Tabelle unten zu finden.
Noch weitere mögliche Additive umfaßten Stickstoff (oder andere inerte Gase) und Ammoniak. Stickstoff wurde als ein Verdünnungsmittel oder Trägergas besonders in Reaktionen mit geringen Mengen an organischer Komponente in dem Zufuhrstrom eingesetzt. Ammoniak wurde in anderen Experimenten verwendet, wobei beide Additive in molaren Verhältnissen von etwa 5:1 oder mehr zu der organischen Komponente vorliegen. Da Ammoniak ein dem Wasserstoff ähnliches Reaktionsprodukt ist, muß es jedoch in jeglicher kommerziellen Anwendung rückgewonnen und möglicherweise zur Verwendung an anderer Stelle gereinigt oder beseitigt werden.
Ein erkanntes Problem bei Katalysatoren auf diesem Gebiet bestand darin, daß ihre Aktivitäten im Laufe der Zeit allmählich abnehmen. Bei den meisten Katalysatoren ist eine Regeneration möglich, zum Beispiel durch Erwärmen in Anwesenheit von Luft oder irgendeinem anderen, Sauerstoff enthaltenden Gas. Siehe Charles L. Thomas, Catalytic Processes and Proven Catalysts, Seiten 11 bis 14 (1970). Dem kann die Führung von Wasserstoff über den heißen Katalysator hinweg folgen, bevor er wieder in Kontakt mit einem weiteren Reaktandenstrom gebracht wird. Diese Notwendigkeit für eine periodische Regeneration begünstigt die Verwendung von Fließbetten für derartige Reaktionen, wobei diese Betten entweder insgesamt in bestimmten Intervallen oder teilweise durch den Katalysator regeneriert werden können, der kontinuierlich oder intermittierend zu einem zweiten Reaktionsbehälter zirkuliert, in dem eine Regeneration stattfindet. Derartige Reaktoren werden üblicherweise in der Industrie für Reaktionen wie das katalytische Spalten von Erdöl und in der Pyridin-Synthese verwendet.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung der Anmelder war die Entdeckung, daß ihre bevorzugten Katalysatoren in der Lage waren, während beträchtlich längerer Zeitdauern als auf dem Fachgebiet üblich akzeptable Aktivitätsniveaus aufrechtzuerhalten. Dies trat im oberen Niveau bevorzugter Temperaturen im Bereich von etwa 500ºC bis 600ºC auf, wobei etwa 550ºC bis heute am bevorzugtesten ist. Dies liegt wesentlich über jeglicher bekannten Temperatur, die auf dem Fachgebiet gelehrt oder als für diesen Reaktionstyp akzeptabel vorgeschlagen wurde. Wenngleich eine quantitative Analyse auf diesem Gebiet schwierig ist, haben die Anmelder festgestellt, daß wiederholte Durchläufe mit ihren bevorzugten Katalysatoren bei diesen Temperaturen ziemlich konstante und akzeptable Umwandlungen und Ausbeuten ohne dazwischenliegende Regeneration zeigten. Dies stellt einen signifikanten Vorteil in der Katalysatorlebensdauer und in der Eliminierung der Stillstandszeit dar, die normalerweise mit der Regeneration verbunden ist.
Wenngleich die Erfindung in den vorstehenden Abschnitten im Detail beschrieben wurde, ist dies als illustrativ und vom Wesen her nicht einschränkend zu betrachten. Es versteht sich, daß lediglich die bevorzugten Ausführungsformen beschrieben wurden und daß gewünscht ist, daß alle Änderungen und Modifikationen, die in den Umfang der Erfindung fallen, geschützt sind.
Im Hinblick darauf folgen einige spezielle Beispiele und eine Tabelle, die experimentelle Durchläufe widerspiegeln, die von den Anmeldern unter Verwendung ihrer bevorzugten, oben beschriebenen Katalysatoren und Prozesse durchgeführt wurden. In diesen wird auf 2-Methyl-1,5-Pentandiamin als "MPDA", auf 3-Methylpiperidin als "MePip" und auf 3-Methylpyridin als "Beta" Bezug genommen. "Umwandlung" ist als ein Prozentsatz ausgedrückt, der durch Dividieren von Molen reagierter organischer Verbindung durch Mole in den Reaktor in dem Zufuhrstrom zugeführter organischer Verbindung berechnet wurde. "Bruttoausbeute" ist als ein Prozentsatz ausgedrückt, der durch Dividieren von Molen an speziellem erhaltenem Produkt durch Mole in den Reaktor in dem Zufuhrstrom zugeführter organischer Verbindung berechnet wurde. "Nettoausbeute" ist als ein Prozentsatz ausgedrückt, der durch Dividieren von Molen an erhaltenem Produkt durch Mole reagierter organischer Verbindung berechnet wurde. "Kontaktzeitdauern" für die Reaktionen lagen alle im Bereich von etwa 4 Sekunden bis 10 Sekunden, wenn nicht anders angegeben, und es wurden zur Aufrechterhaltung der Fluidisierung des Katalysatorbetts minimale Oberflächengeschwindigkeiten ("Ob.geschw.") beobachtet.
In allen außer dem Beispiel 28 wurde ein Fließbett-Reaktor verwendet. Dieser Reaktor bestand aus einem 1,6-Inch (4,1-cm) x ID 5-Fuß (1,5-m) 316 Edelstahlrohr mit einem Gasofen, der die unteren 3 Fuß (0,9 Meter) bedeckte, und einem 5-Inch (13-cm) ID Trenntrichter, der an der Oberseite mit einem Filter ausgerüstet war. Die Katalysatorcharge betrug im allgemeinen 750 ml, und die Katalysatorpartikel wiesen eine Größe auf, die für eine Fluidisierung geeignet war, im allgemeinen im Bereich von etwa 20 Mikrometer bis 850 Mikrometer (oder Mikrons). Der Schlüssel in dieser Hinsicht liegt darin, in der Lage zu sein, das Partikelbett zu fluidisieren, und die verwendete Einrichtung diktiert häufig die bevorzugte Partikelgröße für diesen Zweck. Im Hinblick darauf war der verwendete Zufuhrverdampfer ein elektrisch geheiztes 0,75-Inch (1,9-cm) x 26-Inch (66-cm) Edelstrahlrohr. Verdampftes Zufuhrmaterial wurde mittels eines perforierten Röhrensprühzerstäubers in das Bett eingebracht. Gase wurden mittels Durchführen durch ein elektrisch geheiztes 0,25-Inch (0,64-cm) x 20-Inch (51-cm) Edelstahlrohr vorgewärmt. Vorgewärmte Gase wurden mittels einer Verteilerplatte in das Bett eingebracht.

BEISPIEL 1

Es wurden 80 g MPDA/Stunde und 95 g Wasser/Stunde aus einem kalibrierten Blasbehälter in den Fließbett-Reaktor zugeführt, der 625 ml (1107 g) Harshaw-Kupferchromit-Katalysator (#Cu-1107T, der 33% CuO, 37% Cr&sub2;O&sub3; und 7% BaO als aufgelistete, aktive Komponenten beinhaltet) enthält. Das verwendete MPDA wurde kommerziell unter der Marke "DYTEK-A" erhalten, die durch E. I. dupont de Nemours & Company vertrieben wird, und wurde in allen Beispielen unten verwendet, wenn nicht anders angegeben. Der Katalysator lag ursprünglich in Tablettenform vor und war zerkleinert worden, um ein Gitter mit Maschenweite 20 (850 Mikrometer) zu passieren. Das Zufuhrmaterial wurde verdampft und auf 360ºC erwärmt. Gleichzeitig wurden 500 l Wasserstoff/Stunde (Molverhältnis H&sub2;/MPDA = 30) auf 160ºC erwärmt und in den Reaktor geleitet. Die Reaktortemperatur wurde auf 395ºC gehalten. Das Produkt wurde durch Kondensation in einem wassergekühlten 6-Fuß (1,8-m) Kondensator gefolgt von einer in Eiswasser eingetauchten Rohrschlange gesammelt. Das kombinierte Produkt aus dem ersten, 30-minütigen Durchlauf wurde durch Gaschromatographie analysiert, die eine Umwandlung von 100% mit einer Nettoausbeute von 17% an MePip und einer Nettoausbeute von 80% an Beta zeigte, was ein signifikant hohes Resultat sogar im Vergleich zu Prozessen des Standes der Technik unter Verwendung teurer Edelmetalloxid-Katalysatoren darstellte. Das kombinierte Produkt aus dem zweiten, 30-minütigen Durchlauf zeigte eine Umwandlung von 100% mit einer Nettoausbeute von 43% an Beta, was weiterhin akzeptabel hoch war. Die Nettoausbeute an MePip erhöhte sich jedoch auf 51%, was eine Deaktivierung des Katalysators zeigt, wie es üblich ist und auf dem Fachgebiet bei der Temperatur dieser Reaktion berichtet wird. Das MePip aus jedem Durchlauf wurde zurückbehalten und in späteren Zufuhrströmen rückgeführt, um mehr des gewünschten Beta-Produkts zu erzeugen.

BEISPIEL 2

Die Reaktion wurde ausgeführt wie in Beispiel 1, es wurden jedoch zur Verwendung als dem Katalysator 600 ml (822 g) von Alfa Chemicals bezogenes Kupferchromit (#11843, das 78% CuO und 20% Cr&sub2;O&sub3; als aufgelistete aktive Komponenten enthält) zerkleinert, um ein Gitter mit einer Maschenweite von 20 (850 Mikrometer) zu passieren, und es wurde kein Wasser zu dem Zufuhrmaterial hinzugefügt. Somit führte ein Zufuhrmaterial von 402 g MPDA/Stunde und 1563 l Wasserstoff/Stunde (Molverhältnis H&sub2;/MPDA = 18) bei einer Reaktionstemperatur von 400ºC zu einer Umwandlung von 98% mit einer Nettoausbeute von 10% an MePip und einer effektiven Nettoausbeute von 45% an Beta in den ersten 30 Minuten des Durchlaufs und zu einer Umwandlung von 92% mit einer Nettoausbeute von 6% an MePip und einer viel niedrigeren Nettoausbeute von 19% an Beta in den zweiten 30 Minuten. Der Katalysator wurde dann in der üblichen Weise wie folgt regeneriert: Die Flüsse von organischer Verbindung und Wasserstoff wurden gestoppt, das System wurde mit Stickstoff während etwa 5 Minuten gereinigt, und der Katalysator wurde mit ungefähr 400 l Luft/Stunde fluidisiert. Die Bettemperatur wurde auf etwa 600ºC angehoben und dort während etwa 30 Minuten gehalten und dann für die nächsten Durchläufe auf 440ºC reduziert, in denen 493 g MPDA/Stunde und 1346 l Wasserstoff/Stunde (Molverhältnis H&sub2;/MPDA = 13) zu einer Umwandlung von 97% mit einer Nettoausbeute von 9% an MePip und einer Nettoausbeute von 40% an Beta in dem ersten 30-minütigen Durchlauf und zu einer Umwandlung von 92% mit einer Nettoausbeute von 10% an MePip und einer Nettoausbeute von 26% an Beta in den zweiten 30 Minuten führte.

BEISPIEL 3

Die Reaktion wurde wie in Beispiel 1 ausgeführt, jedoch waren 750 ml (535 g) MoO&sub3; auf Siliciumdioxid-Aluminiumoxid (wobei 10% MoO&sub3;, 78% Siliciumdioxid und 12% Aluminiumoxid enthalten waren) der Katalysator, Stickstoff wurde anstelle von Wasserstoff verwendet, und die Reaktionstemperatur wurde auf 545ºC angehoben. Der Katalysator wurde mittels einer üblichen Prozedur hergestellt, in der 600 g Siliciumdioxid- Aluminiumoxid mit 480 ml einer Lösung imprägniert wurden, die 78 g Molybdän(VI)säure in konzentriertem Ammoniumhydroxid enthielt. Dem Katalysator wurde eine Trocknung über Nacht ermöglicht, und dann wurde er bei 500ºC calciniert. Danach führten 157 g MPDA/Stunde, 174 g Wasser/Stunde und 209 l Stickstoff/Stunde (Molverhältnis N&sub2;/MPDA = 6) zu einer Umwandlung von 100% mit einer Nettoausbeute von 0,3% an MePip und einer Nettoausbeute von 97% an Beta in dem ersten 30-minütigen Durchlauf und zu einer Umwandlung von 100% mit einer Nettoausbeute von 0,4% an MePip und einer Nettoausbeute von 95% an Beta in den zweiten 30 Minuten. Beide dieser Resultate waren äußerst hoch und bedeuteten selektive Ausbeuten an Beta und signifikante Verbesserungen gegenüber Prozessen des Standes der Technik.

BEISPIEL 4

Die Reaktion wurde wie in Beispiel 3 unter Verwendung von 525 ml (358 g) des gleichen Katalysators von MoO&sub3; auf Siliciumoxid-Aluminiumoxid bei einer Reaktionstemperatur von 553ºC ausgeführt. Danach führten aufeinanderfolgende Durchläufe mit 216 g MPDA/Stunde, 216 g Wasser/Stunde und 210 l Stickstoff/Stunde (Molverhältnis N&sub2;/MPDA = 5) zu einer Nettoausbeute von 0,1% an MePip und einer Nettoausbeute von 73% an Beta in dem ersten einstündigen Durchlauf, zu einer Nettoausbeute von 0,5% an MePip und einer Nettoausbeute von 99% an Beta in der zweiten Stunde, zu einer Nettoausbeute von 0,7% an MePip und einer Nettoausbeute von 86% an Beta in der dritten Stunde, zu einer Nettoausbeute von 1,4% an MePip und einer Nettoausbeute von 81% an Beta in der vierten Stunde und zu einer Nettoausbeute von 1,6% an MePip und einer Nettoausbeute von 81% an Beta in der fünften Stunde. Die Umwandlungen betrugen über alle Durchläufe hinweg 100%. Diese signifikant selektiven und hohen Ausbeuten an Beta wurden ohne Regeneration des Katalysators und ohne Hinweis auf eine Deaktivierung des Katalysators über die Zeit hinweg erzielt, wie es auf diesem Fachgebiet üblich war. Diese überlegenen Resultate standen außerdem im Gegensatz zu jenen, die unter Verwendung der gleichen Komponenten, jedoch bei einer Temperatur von 400ºC und mit Wasserstoff anstelle von Stickstoff erzielt wurden. In jenen Durchläufen betrug die anfängliche Nettoausbeute an Beta 34%, sie nahm jedoch am Ende der ersten Stunde auf 25% ab, und es wurden keine weiteren Durchläufe durchgeführt, da der Trend ohne Regeneration offensichtlich zu abnehmenden und inakzeptablen Ausbeuten ging.

BEISPIELE 5-24 (siehe Tabelle, S. 16)

Die Reaktionen in diesen Beispielen wurde unter Verwendung der Anlage und der Prozeduren ausgeführt, die zuvor in Beispiel 1 beschrieben wurden. Katalysatorkomponenten wurden kommerziell erhalten und ihre Formen mit Träger bei Bedarf unter Verwendung üblicher Imprägnierungstechniken, wie in Beispiel 3 beschrieben, hergestellt. Die organische Phase des Zufuhrstroms in jedem Beispiel war MPDA ("DYTEK- A" von duPont) alleine, wenn nicht anders in der Tabelle aufgeführt. Jedes Beispiel war der erste 30-minütige Durchlauf für den angezeigten Katalysator, mit Ausnahme des folgenden: Während Beispiel 8, bei dem ein Mischzufuhrstrom aus MPDA-MePip bei 406ºC verwendet wurde, der erste 30-minütige Durchlauf war, war Beispiel 19 der zweite 30-minütige Durchlauf unter Verwendung entsprechender Komponenten bei 552ºC und zeigte, daß fortgesetzt selektive und hohe Ausbeuten an Beta ohne Katalysatorregeneration erzielt wurden. Die Beispiele 23(a) bis 23(g) waren aufeinanderfolgende und kontinuierliche Durchläufe bei etwa 550ºC unter Verwendung der gleichen Katalysatorbeschickung, wobei die Durchläufe (a) bis (b) 30 Minuten dauerten und die Durchläufe (c) bis (g) 60 Minuten dauerten. Diese Durchläufe zeigten des weiteren die effektiven und relativ konstanten Ausbeuten an Beta, welche die Anmelder über ausgedehnte Zeitspannen hinweg bei dieser Temperatur ohne die Notwendigkeit einer Katalysatorregeneration erzielten. Tabelle Beispiel Katalysator Temp. (ºC) Additive Ob. Geschw. (ft/sec) Ob. Geschw. (m/sec) ettoausbeute (%) a. Gewichtsprozente an gesamtem verwendetem, hergestelltem oder kommerziell erworbenem Katalysator. b. ausgedrückt in Molen pro Mol organischem Material im Zufuhrstrom. c. organische Zufuhrmaterialien betrugen 1:1 Gewichtsprozente an "DYTEK-A" und kommerziellem 3-Methylpiperidin.

BEISPIEL 25

In diesem Beispiel wurde ein Festbett-Reaktor verwendet. Er beinhaltete ein 1-Inch (2,5-cm) ID x 3-Fuß (91-cm) 316 Edelstahlrohr, das mit einer mit Natrium gefüllten Ummantelung bedeckt war, die wiederum von einem Gasofen umgeben war. Die Katalysator-Charge bestand aus 250 ml (401 g) Harshaw Kupferchromit #Cu-1107T, wie in Beispiel 1 verwendet. Die Form des Katalysators bestand aus zylindrischen 0,125-Inch (0,32-cm) x 0,125-Inch (0,32-cm) Pellets. Es wurden 24 g MPDA/Stunde und 26 g Wasser/Stunde von einer Einzelhub-Kolbenpumpe zugeführt, verdampft und in einem elektrisch geheizten 0,5-Inch (1,3-cm) x 1-Fuß (30-cm) Edelstahlrohr auf 240ºC erwärmt und nach unten durch den Reaktor geleitet. Die Reaktortemperatur wurde auf 552ºC gehalten. Das Produkt wurde durch Kondensation in einer in Eiswasser eingetauchten Rohrschlange gesammelt. Das kombinierte Produkt von dem 1-stündigen Durchlauf wurde wie in Beispiel 1 analysiert, was eine Umwandlung von 94% ohne MePip und mit einer Nettoausbeute von 97% an Beta ergab.

BEISPIEL 26

Diese Reaktion wurde wie in Beispiel 3 unter Verwendung von 760 ml (700 g) MoO&sub3; auf einem unter Gleichgewichtsbedingungen spaltenden Katalysator (der 6% MoO&sub3; enthält) durchgeführt, der in der herkömmlichen Weise hergestellt wurde. Das organische Zufuhrmaterial stammte aus der Hydrierung von MGN, wobei es ein Gemisch aus 42% MePip, 51% MPDA und 7% anderen organischen Nebenprodukten beinhaltete. Danach führte ein Zufuhrmaterial von 220 g MGN-Hydrierungsprodukte/Stunde, 230 g Wasser/Stunde und 209 l Stickstoff/Stunde bei einer Reaktionstemperatur von 550ºC zu einer Umwandlung von 99% des Zufuhrmaterials mit einer Nettoausbeute von 76% an Beta in dem ersten 30-minütigen Durchlauf und zu einer Umwandlung von 100% des Zufuhrmaterials mit einer Nettoausbeute von 83% an Beta in dem zweiten 30-minütigen Durchlauf. In dem aus diesen Durchläufen gewonnenen Produkt wurden nur Spuren von MePip gefunden.

Claims

1. Verfahren zur selektiven Erzeugung von 3-Methylpyridin mit hoher Ausbeute, das den folgenden Schritt umfaßt:

Inkontaktbringen eines verdampften Zufuhrstroms, der 2- Methyl-1,5-pentandiamin enthält, mit einem Übergangsmetalloxid-Katalysator aus Kupfer- Chrom oder Molyb dän, wobei das Inkontaktbringen bei einer Temperatur von etwa 400ºC bis 600ºC während einer Zeitdauer von weniger als etwa 30 Sekunden erfolgt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Zufuhrstrom außerdem 3-Methylpiperidin enthält.

3. Verfahren nach Anspruch 2, bei dem der Zufuhrstrom die Hydrierungsprodukte von 2-Methylglutaronitril enthält.

4. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Inkontaktbringen in einem Fließbettreaktor stattfindet.

5. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 4, bei dem der Katalysator ein Kupferchromit oder ein Molybdänoxid beinhaltet.

6. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 4, das zusätzlich die folgenden Schritte umfaßt

Abtrennen und Gewinnen des 3-Methylpyridin-Produkts nach dem Inkontaktbringen.

7. Verfahren nach Anspruch 6, das zusätzlich die folgenden Schritte umfaßt

anfängliches Beschicken eines Reaktors mit einer Menge des Katalysators, wobei das Inkontaktbringen ein Hindurchleiten des verdampften Zufuhrstroms durch den beschickten und geheizten Reaktor beinhaltet, wobei das Abtrennen und Gewinnen ein Kondensieren des Produktstromes, der den Reaktor verläßt, sowie ein Isolieren des 3-Methylpyridin- Produkts durch Destillation beinhaltet.

8. Verfahren nach Anspruch 7, das zusätzlich die folgenden Schritte umfaßt: Isolieren jeglichen 3-Methylpiperidin-Produkts in dem Strom, der den Reaktor verläßt, ebenfalls durch Destillation und Rückführen desselben zu dem Inkontaktbringungsschritt.

9. Verfahren nach Anspruch 8, bei dem das isolierte 3-Methylpiperidin-Produkt in einer relativen Ausbeute von etwa 1:2 oder weniger relativ zu dem gewonnenen 3-Methylpyridin-Produkt vorliegt.

10. Verfahren nach Anspruch 6, bei dem der Katalysator auf einem geeigneten heterogenen Träger, wie Siliciumdioxid, Aluminiumoxid oder einer Kombination derselben, vorliegt.

11. Verfahren nach Anspruch 6, bei dem der Zufuhrstrom außerdem Wasser enthält.

12. Verfahren nach Anspruch 11, bei dem das Wasser in einem molaren Verhältnis von etwa 5:1 oder mehr Wasser zu organischer Verbindung in dem Zufuhrstrom vorliegt.

13. Verfahren nach Anspruch 6, bei dem der Zufuhrstrom außerdem Wasserstoff enthält.

14. Verfahren nach Anspruch 13, bei dem der Wasserstoff in einem molaren Verhältnis von etwa 1:1 oder mehr Wasserstoff zu organischer Verbindung in dem Zufuhrstrom vorliegt.

15. Verfahren nach Anspruch 6, bei dem der Zufuhrstrom außerdem Ammoniak enthält.

16. Verfahren nach Anspruch 15, bei dem der Ammoniak in einem molaren Verhältnis von etwa 1:1 oder mehr Ammoniak zu organischer Verbindung in dem Zufuhrstrom vorliegt.

17. Verfahren nach Anspruch 6, bei dem der Zufuhrstrom außerdem Stickstoff oder irgendein anderes inertes Gas enthält.

18. Verfahren nach Anspruch 17, bei dem der Stickstoff oder das andere inerte Gas in einem molaren Verhältnis von etwa 1:1 oder mehr im Vergleich zu der organischen Verbindung in dem Zufuhrstrom vorliegt.

19. Verfahren nach Anspruch 6, bei dem der Katalysator ein Kupferchromit oder ein Molybdänoxid beinhaltet.

20. Verfahren nach Anspruch 19, bei dem der Katalysator Kupferchromit beinhaltet.

21. Verfahren nach Anspruch 20, bei dem der Kupferchromit-Katalysator außerdem ein Oxid von Barium oder Mangan enthält.

22. Verfahren nach Anspruch 19, bei dem der Katalysator Molybdänoxid beinhaltet.

23. Verfahren nach Anspruch 19, bei dem das gewonnene 3-Methylpyridin-Produkt in einer effektiven Ausbeute vorliegt, die nahe bei etwa 50% oder mehr liegt, basierend auf einer nahe bei 100% liegenden Umwandlung des Zufuhrstroms nach dem Inkontaktbringen.

24. Verfahren nach Anspruch 19, bei dem das Inkontaktbringen bei einer Temperatur von etwa 500ºC bis 600ºC erfolgt.

25. Verfahren nach Anspruch 24, bei dem das Inkontaktbringen bei einer Temperatur von etwa 550ºC erfolgt.

26. Verfahren nach Anspruch 24, bei dem das Inkontaktbringen während einer Zeitdauer von weniger als etwa 10 Sekunden erfolgt.

27. Verfahren nach Anspruch 26, bei dem die Inkontaktbringungs-, Abtrenn- und Gewinnungsschritte mit neuen oder rückgeführten Zufuhrströmen und ohne Regenerierung des Katalysators wiederholt werden können, während weiterhin effektive Ausbeuten des 3-Methylpyridin-Produkts gewonnen werden.

28. Verfahren nach Anspruch 26, das zusätzlich Wiederholungsdurchläufe der Inkontaktbringungs-, Abtrenn- und Gewinnungsschritte mit neuen oder rückgeführten Zufuhrströmen und ohne Regenerieren des Katalysators umfaßt.

29. Verfahren nach Anspruch 28, bei dem das gewonnene 3-Methylpyridin-Produkt in relativen Ausbeuten von etwa 2:1 oder mehr relativ zu jeglichem 3-Methylpiperidin- Produkt aus den Durchläufen vorliegt.

30. Verfahren nach Anspruch 29, bei dem das gewonnene 3-Methylpyridin-Produkt in effektiven Ausbeuten vorliegt, die nahe bei etwa 50% oder mehr liegen, basierend auf nahe bei 100% liegenden Umwandlungen der Zufuhrströme in den Durchläufen.