FR2473511A1 - PROCESS FOR PRODUCING POLYAMINES FROM POLYNITRILES - Google Patents
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Abstract
L'invention se rapporte à un procédé de fabrication de polyamines à partir de polynitriles en utilisant un catalyseur d'hydrogénation sous forme de granulés. Le catalyseur utilisé est un catalyseur d'hydrogénation au cobalt-nickel granulé se présentant habituellement sous forme d'oxyde et conservant pratiquement son caractère d'intégrité pendant cette hydrogénation sans que l'on ait recours à des agents stabilisant minéraux ou organiques.The invention relates to a method of manufacturing polyamines from polynitriles using a hydrogenation catalyst in the form of granules. The catalyst used is a granulated cobalt-nickel hydrogenation catalyst usually in the oxide form and practically retaining its integrity character during this hydrogenation without resorting to inorganic or organic stabilizing agents.
Description
247351 1247351 1
La présente invention se rapporte à un procédé de fabrication de polyamines à partir de polynitriles en utilisant un catalyseur d'hydrogénation sous forme The present invention relates to a process for producing polyamines from polynitriles using a hydrogenation catalyst in the form of
de granulés.of granules.
On a trouvé que de nombreux catalyseurs d'hy- drogénation sous forme de granulés tels que le cobalt It has been found that many hydrogenation catalysts in the form of granules such as cobalt
ou le nickel, lorsqu'ils sont utilisés dans l'hydrogéna- or nickel, when used in hydrogenation
tion de polynitriles en les polyamines correspondantes, polynitriles to the corresponding polyamines,
tendent à se désintégrer. Au cours de la réaction d'hy- tend to disintegrate. During the reaction of hy-
drogénation, les granulés de catalyseur gonflent et/ou se désintègrent en fines particules. En raison de la In the process of dehydration, the catalyst granules swell and / or disintegrate into fine particles. Due to
perte de leur intégrité physique, les granulés de ca- loss of their physical integrity, granules of
talyseurs perdent de leur utilité en ce qui concerne une maîtrise adéquate du procédé, en particulier dans un procédé en continu dans lequel des variables telles que vitesse spatiale, etc... doivent être soigneusement prises en considération et maîtrisées. En particulier, il peut se former des canaux dans le lit du catalyseur, conduisant à un contact inadéquat entre le nitrile et le catalyseur. De plus, le réacteur ou ses canalisations The catalysts lose their usefulness with regard to adequate control of the process, particularly in a continuous process in which variables such as space velocity, etc. must be carefully considered and controlled. In particular, channels may be formed in the catalyst bed, resulting in inadequate contact between the nitrile and the catalyst. In addition, the reactor or its pipelines
sont parfois obstrués par de fines particules. are sometimes clogged with fine particles.
Dans le brevet des E. U. A. né 3 384 666 est décrit, un procédé d'inhibition de la désintégration In US Pat. No. 3,384,666 is disclosed a method of inhibiting disintegration.
des granulés de catalyseur. Ce procédé consiste essentiel- catalyst granules. This process consists essentially of
lement à utiliser une base telle qu'un hydroxyde ou alcoolate de sodium, de lithium ou de potassium. Bien que l'utilisation convenable d'un stabilisant caustique se soit montrée efficace, elle s'est révélée néanmois par la suite présenter certains inconvénients. Par exemple, on a trouvé que pour fonctionner efficacement, un tel procédé impliquait la neutralisation de l'alcali caustique et la séparation du sel par filtration. Ceci impose évidemment une opération supplémentaire longue et It is important to use a base such as sodium or lithium hydroxide or potassium hydroxide. Although the proper use of a caustic stabilizer has been shown to be effective, it has nevertheless been shown to have certain disadvantages thereafter. For example, it has been found that to function effectively, such a process involves the neutralization of the caustic alkali and the separation of the salt by filtration. This obviously requires a long additional operation and
relativement coûteuse. On a découvert en outre que l'al- relatively expensive. It was further discovered that
cali caustique réagit avec les nitriles contenant un groupe oxy additionnel de telle manière que l'on n'obtient pas l'amine désirée. C'est-à-dire qu'il se produit The caustic reacts with nitriles containing an additional oxy group so that the desired amine is not obtained. That is, it occurs
des réactions secondaires indésirables. unwanted side reactions.
D'autres mnoyens de conserver l'intégrité des granulés de catalyseur d'hydrogénation ont été décou- verts. Ceux-ci mettent en jeu dans certains cas l'utilisation d'un stabilisant du type amine. Cependant, le fait de recourir à un tel stabilisant, bien qu'évitant Other ways of preserving the integrity of the hydrogenation catalyst granules have been discovered. These involve in some cases the use of an amine stabilizer. However, resorting to such a stabilizer, while avoiding
les difficultés discutées ci-dessus concernant l'uti- the difficulties discussed above concerning the use of
lisation de l'alcali caustique, ajoute toujours néces- caustic alkali, always adds to the need for
sairement un coût supplémentaire au processus global compte tenu de l'obligation de faire appel à un autre of course an additional cost to the overall process given the obligation to use another
additif chimique dans la catalyse.chemical additive in catalysis.
D'autres solutions au problème ci-dessus Other solutions to the problem above
ont été proposées dans les brevets des E.U.A. have been proposed in US patents.
n0 3 427 356; 3 728 284 et 4 007 226. No. 3,427,356; 3,728,284 and 4,007,226.
La découverte d'un type particulier de The discovery of a particular type of
catalyseur utilisable pour l'hydrogénation des polyni- catalyst usable for the hydrogenation of polynucleotides
triles, qui ne subirait ni désintégration ni rupture au cours de la catalyse de sorte que la forme granulée du catalyseur serait conservée, et qui ne ferait pas appel à des produits chimiques protecteurs étrangers représenterait donc un progrès considérable dans la technique. Conformément à l'invention, la demanderesse a découvert un procédé d'hydrogénation des polynitriles, Triles, which would not undergo disintegration or breakage during catalysis so that the granular form of the catalyst would be retained, and which would not use foreign protective chemicals would therefore represent a considerable advance in the art. According to the invention, the applicant has discovered a process for the hydrogenation of polynitriles,
en polyamines. Sous son aspect le plus général, l'in- polyamines. In its most general aspect, the
vention concerne l'utilisation d'un catalyseur d'hydro- The invention concerns the use of a hydro-
génation cobalt-zinc granulé-, habituellement sous forme d'oxyde, caractérisé en-ce qu'il conserve pratiquement son caractère d'intégrité pendant cette hydrogénation sans que l'on ait recours à des agents granular cobalt-zinc generation, usually in oxide form, characterized in that it substantially preserves its character of integrity during this hydrogenation without the use of agents
stabilisants minéraux ou organiques. mineral or organic stabilizers.
Plus précisément, la technique d'hydrogénation More specifically, the hydrogenation technique
pour la préparation de polyamines à partir de polyni- for the preparation of polyamines from polynitriles
triles par le procédé de l'invention met en jeu l'hydro- triles by the process of the invention involves the hydro-
génation du polynitrile en présence d'un catalyseur polynitrile generation in the presence of a catalyst
d'hydrogénation cobalt-zinc sous forme granulée. cobalt-zinc hydrogenation in granulated form.
La réaction d'hydrogénation elle-même peut s'effectuer en présence ou en l'absence d'un solvant. Lorsqu'on utilise un solvant, on préfère un solvant organique tel qu'un alcool. Comme alcools utilisables, on citera le méthanol, l'éthanol, l'isopropanol, le t-butanol, l'alcool npropylique et d'autres alcools, The hydrogenation reaction itself can be carried out in the presence or absence of a solvent. When a solvent is used, an organic solvent such as an alcohol is preferred. As usable alcohols, mention may be made of methanol, ethanol, isopropanol, t-butanol, n-propyl alcohol and other alcohols,
en particulier des alcools miscibles à l'eau. especially water miscible alcohols.
Le polynitrile à traiter conformément à l'invention peut être choisi parmi une grande variété The polynitrile to be treated according to the invention can be chosen from a wide variety
de matières connues de ce type. On préfère des di- known materials of this type. Di-
et tri-nitriles préparés en faisant réagir l'acrylo- and tri-nitriles prepared by reacting acrylonitrile
nitrile avec une amine, une polyamine, une polyhydro- nitrile with an amine, a polyamine, a polyhydro-
xymonoamine, une polyh'ydroxy-polyamine etc... telles xymonoamine, polyhydroxy-polyamine, etc.
que l'ammoniac, la méthylamine, la pipérazine, l'éthy- that ammonia, methylamine, piperazine, ethyl-
lène diamine, la monoéthanolamine, la diéthylènetriamine, diamine, monoethanolamine, diethylenetriamine,
le 3-aminopropanol, la méthyléthanolamine, l'aminoéthylé- 3-aminopropanol, methylethanolamine, aminoethyl-
thanolamine etc... D'autres polynitriles préférés sontceux qui contiennent en outre un groupe oxy. Ces oxynitriles comprennent typiquement, par exemple, des produits d'addition de l'acrylonitrile à des polyols tels que l'éthylène glycol, les di- et tri-éthylène glycols, le glycérol, le triméthylol propane, le butane-1,4-diol, thanolamine etc. Other preferred polynitriles are those which additionally contain an oxy group. These oxynitriles typically include, for example, adducts of acrylonitrile to polyols such as ethylene glycol, di- and tri-ethylene glycols, glycerol, trimethylol propane, butane-1,4- diol,
le butane-1,3-diol, etc...butane-1,3-diol, etc.
Le catalyseur granulé utilisé dans l'invention est un catalyseur d'hydrogénation cobalt-zinc granulé qui> se compose habituellement de cobalt et de zinc dans des rapports molaires, exprimés en Co et Zn, allant de 98: 2 à 60: 40. Les métaux sont habituellement sous The granulated catalyst used in the invention is a granular cobalt-zinc hydrogenation catalyst which usually consists of cobalt and zinc in molar ratios, expressed as Co and Zn, ranging from 98: 2 to 60: 40. metals are usually under
forme d'oxyde.oxide form.
Le support utilisé peut être un support quel- The support used can be a support
conque inerte dans les conditions de traitement tel qu'un support réfractaire, du charbon de bois, de la silice, de l'alumine, etc... qui est susceptible d'être inert under treatment conditions such as a refractory support, charcoal, silica, alumina, etc. which is likely to be
utilisé avec les catalyseurs d'hydrogénation actifs. used with the active hydrogenation catalysts.
Les procédés de préparation de ces catalyseurs sur sup- The processes for preparing these catalysts on
ports sont bien connus dans la technique. ports are well known in the art.
La réaction d'hydrogénation elle-même peut The hydrogenation reaction itself can
être effectuée dans une large gamme de conditions. be performed in a wide range of conditions.
En général, on hydrogène le polynitrile en présence In general, the polynitrile is hydrogenated in the presence
d'un catalyseur de la classe décrite à une tempéra- a catalyst of the class described at a temperature of
ture comprise entre environ 70 C et environ 2200C et éous une pression d'environ 30 x 105 à 800 x 105 Pascal, en présence en outre d'hydrogène. La température de réaction est de préférence de 70 à 1500C, la pression étant de préférence de 35 x 105 à 700 x 105 Pascal, between about 70.degree. C. and about 2200.degree. C. and at a pressure of about 30.degree. The reaction temperature is preferably 70 to 1500 ° C., the pressure being preferably 35 × 10 5 to 700 × 10 5 Pascal,
et mieux encore de 70 x 105 à 206 x 105 Pascal. and better still 70 x 105 to 206 x 105 Pascal.
Dans un mode de réalisation largement préféré, de l'ammoniac est également présent au cours de la réaction. L'ammoniac aide à la réaction en favorisant une meilleure sélectivité pour l'amine primaire, et évite un couplage bimoléculaire conduisant à la formation d'une amine secondaire, habituellement non désirée dans la réaction. Lorsque de l'ammoniac est présent, sa concentration est en général d'environ 2 à environ 20 moles d'ammoniac par équivalent de nitrile. Lorsque In a widely preferred embodiment, ammonia is also present during the reaction. Ammonia helps the reaction by promoting better selectivity for the primary amine, and avoids bimolecular coupling leading to the formation of a secondary amine, usually undesired in the reaction. When ammonia is present, its concentration is generally from about 2 to about 20 moles of ammonia per equivalent of nitrile. When
de l'hydrogène et de l'ammoniac sont utilisés simulta- hydrogen and ammonia are used simultaneously
nément, la pression partielle d'hydrogène est en général nally, the partial pressure of hydrogen is usually
d'environ 60 à environ 80 % de la pression totale. from about 60 to about 80% of the total pressure.
La vitesse spatiale particulière de la réaction d'hydrogénation (g de nitrile/h/cm3 de catalyseur) n'est pas déterminante dans le procédé. On préfère cependant effectuer la réaction d'hydrogénation à une vitesse comprise entre environ 0,5 et environ 5 g The particular space velocity of the hydrogenation reaction (g nitrile / h / cc catalyst) is not critical in the process. However, it is preferred to carry out the hydrogenation reaction at a rate of between about 0.5 and about 5 g.
d'alimentation totale en liquide/heure/cm3 de catalyseur. total liquid supply / hour / cm 3 of catalyst.
La réaction d'hydrogénation peut être effectues en discontinu, ou de préférence en continu. Pour celle-ci des réacteurs appropriés sont soit un autoclave fermé The hydrogenation reaction can be carried out batchwise, or preferably continuously. For this one appropriate reactors are either a closed autoclave
pour le procédé en discontinu, soit un réacteur tubu- for the batch process, ie a tubular reactor
laire que l'on peut faire fonctinner d'une manière continue. which can be operated in a continuous manner.
La polyamine désirée peut ensuite être re- The desired polyamine can then be
cueillie dans le milieu de la réaction d'hydrogénation par n'importe quelle technique connue, par exemple picked in the middle of the hydrogenation reaction by any known technique, for example
par distillation. Ainsi, la polyamine doit habituel- by distillation. Thus, the polyamine usually needs
lement être séparée du stabilisant de l'amine par distillation lorsque ce dernier est utilisé dans une quantité telle qu'il fait également fonction de solvant ly be separated from the stabilizer of the amine by distillation when the latter is used in an amount such that it also acts as a solvent
pour la réaction d'hydrogénation.for the hydrogenation reaction.
Il est intéressant de noter que c'est seulement lorsque des polyamines sont obtenues à partir de polynitriles que se pose le problème de l'instabilité du catalyseur pendant l'opération d'hydrogénation. Les mononitriles lorsqu'ils sont hydrogénés, ne sont sujets en aucune manière à cet inconvénient. Même des dinitriles comme l'adiponitrile ou le phtalonitrile, lorsqu'ils sont transformés en diamines, ne posent que des problèmes minimes de stabilité du catalyseur. Mais lorsqu'on hydrogène des di- et tri- ou tétranitriles obtenus par réaction d'acrylonitriles et de composés réagissant avec cet acrylonitrile tels que des alcools et des amines, la plupart des catalyseurs tels que ceux du type cobalt sont physiquement dégradés au cours de la It is interesting to note that it is only when polyamines are obtained from polynitriles that the problem of instability of the catalyst during the hydrogenation operation arises. Mononitriles, when hydrogenated, are in no way subject to this disadvantage. Even dinitriles such as adiponitrile or phthalonitrile, when converted to diamines, pose only minimal problems with catalyst stability. But when hydrogenated di- and tri- or tetranitriles obtained by reacting acrylonitriles and compounds reacting with this acrylonitrile such as alcohols and amines, most catalysts such as those of the cobalt type are physically degraded during the course of time. the
réaction d'hydrogénation.hydrogenation reaction.
En outre, comme il vient d'être mentionné et comme il apparaîtra plus clairement dans les exemples c-dessous, les catalyseurs au cobalt seul, en lit fixe, In addition, as just mentioned and as will become clearer in the examples below, cobalt catalysts alone, in a fixed bed,
bien qu'ils soient utiles pour transformer des poly- although they are useful for transforming poly-
nitriles en polyamines, sont nettement défectueux en ce sens que les granulés ou comprimés sont transformés en fines lorsqu'ils sont utilisés pendant un. durée importante dans le processus d'hydrogénation. Cependant, un mélange d'oxydes cobalt zinc est stable en ce sens qu'il peut être conservé sous forme granulée même en l'absence d'un alcali caustique ou d'une amine Polyamine nitriles are clearly defective in that the granules or tablets are converted to fines when used during a period of time. significant duration in the hydrogenation process. However, a mixture of cobalt zinc oxides is stable in that it can be stored in granulated form even in the absence of a caustic or an amine
comme additif stabilisant.as a stabilizing additive.
Bien que l'invention ait été décrite en se référant à l'utilisation des catalyseurs sous forme de granulés, il est entendu que le terme "granulé" désigne également des comprimés, ces formes physiques du catalyseur au cobalt-zinc étant interchangeables Although the invention has been described with reference to the use of the granular catalysts, it is understood that the term "granule" also means tablets, these physical forms of the cobalt-zinc catalyst being interchangeable
pour l'utilisation dans l'invention. for use in the invention.
Exemple IExample I
On chauffe à 75 C une solution de 488 g (1,66 mole) de nitrate de cobalt hexahydrate et de 36 g (0,12 mole) de nitrate dé zinc hexahydrate dans 2 litres d'eau distillée. On ajoute lentement et en agitant cette solution à 197 g (1,85 mole) de carbonate de sodium dans 3 litres d'eau distillée, également à 75 C. L'addition est terminée, on agite la bouillie pendant une heure supplémentaire à 80 C, puis on la filtre. On lave huit fois les solides recueillis avec deux litres d'eau distillée chaude, on les sèche A solution of 488 g (1.66 mol) of cobalt nitrate hexahydrate and 36 g (0.12 mol) of zinc nitrate hexahydrate in 2 liters of distilled water is heated to 75 ° C. at 75 ° C. This solution is added slowly and with stirring to 197 g (1.85 mol) of sodium carbonate in 3 liters of distilled water, also at 75 ° C. The addition is complete, the slurry is stirred for an additional hour at 80 ° C. C, then we filter it. The solids collected are washed eight times with two liters of hot distilled water and dried.
à 110 C et on les calcine pendant 2 heures à 400 C. at 110 ° C. and calcined for 2 hours at 400 ° C.
Les oxydes mélangés de cobalt et de zinc (poids 142 g) contiennent 66,5 % de Co, 5,1 % de Zn et 513 ppm de sodium. On introduit ce produit dans un tube de verre et on le préréduit à 325 C avec de l'hydrogène jusqu'à ce qu'on ne puisse plus détecter d'humidité dans les gaz sortant. Après refroidissement du catalyseur à la température ambiante in situ sous azote, on le ré-oxyde The mixed oxides of cobalt and zinc (weight 142 g) contain 66.5% Co, 5.1% Zn and 513 ppm sodium. This product is introduced into a glass tube and prereduced at 325 ° C. with hydrogen until no moisture can be detected in the outgoing gases. After cooling the catalyst to room temperature in situ under nitrogen, it is re-oxide
avec précaution avec de l'oxygène dilué dans de l'azote. carefully with oxygen diluted in nitrogen.
On mélange le catalyseur d'oxydes de cobalt-zinc stabi- The catalyst of cobalt-zinc oxides stabilized
lisé avec 0,5 % de graphite, puis on le transforme with 0.5% graphite, then transform it
en granulés cylindriques de 0,32 cm de diamètre. in cylindrical granules 0.32 cm in diameter.
Dans un ballon de 3 litres contenant 600 g (10,0 moles) d'éthylènediamine, on ajoute I 855 g In a 3-liter flask containing 600 g (10.0 moles) of ethylenediamine, I 855 g is added.
(35, 0 moles) d'acrylonitrile à 35-50 C avec refroidis- (35.0 moles) of acrylonitrile at 35-50 C with
sement externe. Lorsque l'addition est terminée, on place la solution dans un autoclave agité avec 60 g d'un catalyseur silice-alumine du commerce (Aerocat Silica Alumina TA, America Cyanamid Company) et on le chauffe à 160 C pendant 4 heures. On utilise ce externally. When the addition is complete, the solution is placed in a stirred autoclave with 60 g of a commercial silica-alumina catalyst (Aerocat Silica Alumina TA, America Cyanamid Company) and heated at 160 ° C. for 4 hours. We use this
mélange d'éthylènediamines cyanéthylées comme alimen- mixture of cyanoethylated ethylene diamines as feed
tation dans les expériences décrites dans cet exemple tation in the experiments described in this example
et dans l'exemple II.and in Example II.
Dans un petit réacteur à lit fixe, on place In a small fixed bed reactor, one places
25 ml de granulés du catalyseur d'oxydes de cobalt- 25 ml of cobalt oxide catalyst granules
zinc dont la préparation a été décrite ci-dessus. On fait passer à travers le catalyseur à la vitesse de 24 m/h, une alimentation liquide composée de poids zinc whose preparation has been described above. A liquid feed consisting of weights is passed through the catalyst at a speed of 24 m / h.
égaux d'ammoniac liquide, de méthanol et de l'éthyléne- equal amounts of liquid ammonia, methanol and ethylene
1 5 diamine cyanéthylée dans le rapport molaire de 3,5/1. Cyanethylated diamine in the molar ratio of 3.5 / 1.
On introduit aussi de l'hydrogène (12 1/h dans les Hydrogen (12 l / h) is also introduced into the
conditions ordinaires de température et de pression). ordinary conditions of temperature and pressure).
On maintient la pression à 170 atmosphères et la The pressure is maintained at 170 atmospheres and the
température du réacteur à 1151C. On recueille périodi- reactor temperature at 1151C. We collect periodically
quement des échantillons de produit liquide et l'on vérifie si la réaction est complète par dosage du samples of liquid product and it is checked whether the reaction is complete by
nitrile aux infra-rouges. Au bout de 53 heures de fonc- nitrile with infra-red. After 53 hours of operation
tionnement, on retire le catalyseur du réacteur et The catalyst is removed from the reactor and
on constate que l'aspect des granulés n'a pas changé. it is found that the appearance of the granules has not changed.
On fait passer un échantillon du produit liquide à travers un évaporateur à essuyage de pellicule et A sample of the liquid product is passed through a film wiping evaporator and
on l'analyse par chromatographie en phase gazeuse. it is analyzed by gas chromatography.
Il contient 54 % de tris (aminopropyl) éthylènediamine It contains 54% of tris (aminopropyl) ethylenediamine
et 9 % de bis(aminopropyl) éthylènediamine. and 9% bis (aminopropyl) ethylenediamine.
Exemple IIExample II
On utilise dans cette expérience un catalyseur du commerce préparé à partir d'un rapport atomique In this experiment, a commercial catalyst prepared from an atomic ratio is used.
de cobalt, de cuivre et d'oxyde chromique de 75 23: 2. cobalt, copper and chromic oxide 75 23: 2.
Dans le même réacteur à lit fixe qu'à l'exemple t, on introduit 25 ml de comprimés de 0,32 cm. Avec la même In the same fixed bed reactor as in Example t, 25 ml of 0.32 cm. With the same
- B- B
alimentation, le même débit d'hydrogène, la même pres- power supply, the same flow of hydrogen, the same pressure
sion et la même température qu'à l'exemple I, l'essai same temperature and temperature as in Example I, the test
est terminé au bout de 20 h car les granulés de cata- is completed after 20 hours because the granules of
lyseur se sont complètement désintégrés et ont obstrué le réacteur. lyser completely disintegrated and clogged the reactor.
Exemple IIIExample III
On introduit dans un réacteur catalytique à lit fixe d'une capacité de 25 ml des granulés de O, 32 cm- de cobalt- du. commerce. -; On fait passer sur le catalyseur avec de l'hydrogène, un produit de réaction acrylonitrile-éthylènediamine dans le rapport molaire 3,5/1 en solution dans le méthanol-ammoniac liquide-polynitrile dans le rapport pondérai 1: 1: 1. Le taux de conversion obtenu s15 dans l'hydrogénation est relativement élevé, excepté vers la fin de l'essai de 55 heures. Mais le catalyseur, retiré du réacteur, se-révèle composé de morceaux de 25 ml of granules of 0.22 cm.sup.3 of cobalt-α were introduced into a fixed-bed catalytic reactor with a capacity of 25 ml. trade. -; A reaction product acrylonitrile-ethylenediamine in the molar ratio of 3.5: 1 in solution in methanol-liquid ammonia-polynitrile in the weight ratio 1: 1: 1 is passed over the catalyst with hydrogen. The conversion rate obtained in the hydrogenation is relatively high, except towards the end of the 55 hour test. But the catalyst, removed from the reactor, turns out to be composed of pieces of
comprimés cassés, désormais-inutilisables. broken tablets, now-unusable.
Exemple IVExample IV
A une solution de 197 g (1,85 moles) de carbo- To a solution of 197 g (1.85 mol) of carbon dioxide
nate de sodium dans 3 1 d'eau distillée, on ajoute 430 g (1,48 mole) de nitrate de cobalt hexahydrate dans 2 1 d'eau distillée à 751C. On fournit l'agitation pendant 1 heure à cette température, puis on filtre et lave 8 fois avec de l'eau distillée chaude.-On sèche les oxydes à 110C et on les calcine pendant 2 heures à 400 C, ce qui fournit 144 g de produit, contenant 56,9 % de Co, 12,8 % de Zn, 142 ppm de sodium. On préréduit le produit par l'hydrogène à 325"C, on le stabilise avec de l'oxygène dilué dans de l'azote et on le granule avec 0,5 ô± de graphite. On place les comprimés dans le réacteur à lit fixe de 25 ml et on les soumet à un essai continu de 101 heures. Le nitrile utilisé est préparé par réaction de l'acrylonitrile sodium nate in 3 l of distilled water is added 430 g (1.48 mol) of cobalt nitrate hexahydrate in 2 l of distilled water at 751C. Stirring is provided for 1 hour at this temperature, then filtered and washed 8 times with hot distilled water. The oxides are dried at 110 ° C. and calcined for 2 hours at 400 ° C., which gives 144 g. of product, containing 56.9% Co, 12.8% Zn, 142 ppm sodium. The product is prereduced by hydrogen at 325 ° C., stabilized with oxygen diluted with nitrogen and granulated with 0.5% graphite.The tablets are placed in the fixed bed reactor. of 25 ml and subjected to a continuous test of 101 hours.The nitrile used is prepared by reaction of acrylonitrile
avec l'éthylènediamine dans un rapport molaire de 1,5/1. with ethylenediamine in a molar ratio of 1.5 / 1.
<'73511< '73511
On le fait passer sur le catalyseur dans une solution composée de parties pondérales égales de nitrile, de méthanol et d'ammoniac anhydre à raison de 24 ml par It is passed over the catalyst in a solution composed of equal parts by weight of nitrile, methanol and anhydrous ammonia at a rate of 24 ml.
heure, accompagné de 12 litres normaux/h d'hydrogène. hour, accompanied by 12 normal liters / h of hydrogen.
L'analyse par chromatographie en phase gazeuse du produit, exempt de méthanol et d'ammoniac, donne 64 % Gas chromatographic analysis of the product, free of methanol and ammonia, gives 64%
de bis(aminopropyl)éthylènediamine et 33 % d'amino- of bis (aminopropyl) ethylenediamine and 33% of amino
propyléthylènediamine. Les granulés de catalyseur propyléthylènediamine. The catalyst granules
sont physiquement inchangés.are physically unchanged.
Exemple VExample V
On effectue ici une expérience en utilisant le catalyseur d'hydrogénation des nitriles du commerce décrit dans l'exemple II et la même alimentation en produit d'addition acrylonitrile-éthylènediamine dans le rapport 1,5: 1 qu'à l'exemple IV. Normalement, plus An experiment is carried out here using the commercial nitrile hydrogenation catalyst described in Example II and the same supply of acrylonitrile-ethylenediamine adduct in the ratio 1.5: 1 as in Example IV. Normally, more
le rapport acrylonitrile-éthylènediamine dans l'ali- the acrylonitrile-ethylenediamine ratio in the
mentation est faible, moins les comprimés de catalyseur ont tendance à se désintégrer. Dans les mêmes conditions qu'à l'exemple IV, le catalyseur cobalt-cuivre-oxyde chromique est utilisé pendant 85 heures, il se transforme presque complètement en une bouillie fine à la fin If the concentration is low, the catalyst tablets tend to disintegrate. Under the same conditions as in Example IV, the cobalt-copper-chromic oxide catalyst is used for 85 hours, it turns almost completely into a fine slurry at the end
de l'expérience.experience.
Exemple VIExample VI
On chauffe à 70C 2 litres d'eau distillée 70 liters of distilled water are heated to 70C
contenant 22,6 g de silicate de calcium synthétique. containing 22.6 g of synthetic calcium silicate.
On agite, tout en introduisant lentement 244 g de Co(N03)2, 6H20 et 16 g de Zn(N03)2, 6H20 dans 2 litres d'eau distillée en même temps que 155 g de carbonate The mixture is stirred while slowly adding 244 g of Co (NO 3) 2, 6H 2 O and 16 g of Zn (NO 3) 2, 6H 2 O in 2 liters of distilled water together with 155 g of carbonate.
de sodium dans deux autres litres d'eau distillée. of sodium in another two liters of distilled water.
Toutes les solutions sont maintenues à 70C, les additions étant ajustées de façon à maintenir le pH de la solution réactionnelle à 7,0. Après une période de digestion d'une heure, on recueille les solides par filtration, on les lave huit fois, on les sèche à 1100C et on les calcine 1 heure à 4001C. La composition élémentaire du catalyseur avant préréduction est la suivante: Co 51,3 %, Zn 4,1 %, Ca 3,7 %, Si 4,8 % et Na 532 ppm. Après préréduction à 325 C et stabilisation, on confectionne des granulés à l'aide de 0,5 % de graphite. L'alimentation de l'hydrogénation sur lit All solutions are maintained at 70C, the additions being adjusted to maintain the pH of the reaction solution at 7.0. After a digestion period of one hour, the solids are collected by filtration, washed eight times, dried at 1100C and calcined for 1 hour at 400C. The elemental composition of the catalyst before prereduction is as follows: Co 51.3%, Zn 4.1%, Ca 3.7%, Si 4.8% and Na 532 ppm. After prereduction at 325 ° C. and stabilization, granules are prepared using 0.5% graphite. Feeding hydrogenation on bed
fixe est préparée par réaction de 1,68 mole d'acrylo- fixed is prepared by reacting 1.68 moles of acrylate
nitrile par mole d'éthylènediamine. L'essai continu est nitrile per mole of ethylenediamine. The continuous test is
effectué avec les mêmes débits et dans les mêmes condi- with the same flows and under the same conditions.
tions qu'à l'exemple I. Au bout de 22 heures, l'analyse par chromatographie en phase gazeuse du produit (exempt d'ammoniac et de méthanol) montre la présence de 15 % d'aminopropyl-éthylènediamine, 69 % de bis(aminopropyl) As in Example I. After 22 hours, gas chromatographic analysis of the product (ammonia and methanol-free) showed the presence of 15% aminopropyl-ethylenediamine, 69% bis. (aminopropyl)
éthylènediamine et 7,6 % de tris(aminopropyl)éthylène- ethylenediamine and 7.6% tris (aminopropyl) ethylene
diamine. On met fin à l'essai au bout de 251 heures, les compositions correspondantes sont alors de 15 %, 69 % et 7,3 %. Les granulés de catalyseur ne forment pas de matière finement divisée, bien que quelques diamine. The test is terminated after 251 hours, the corresponding compositions are then 15%, 69% and 7.3%. Catalyst granules do not form finely divided material, although some
granulés soient désagrégés.granules are disaggregated.
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