JP2000026377A - 環状脂肪族アミンの製造法 - Google Patents
環状脂肪族アミンの製造法Info
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- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/38—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
- B01J23/54—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
- B01J23/56—Platinum group metals
- B01J23/64—Platinum group metals with arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
- B01J23/656—Manganese, technetium or rhenium
- B01J23/6562—Manganese
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J27/00—Catalysts comprising the elements or compounds of halogens, sulfur, selenium, tellurium, phosphorus or nitrogen; Catalysts comprising carbon compounds
- B01J27/02—Sulfur, selenium or tellurium; Compounds thereof
- B01J27/053—Sulfates
- B01J27/055—Sulfates with alkali metals, copper, gold or silver
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 芳香族アミンを水素化して環状脂肪族アミン
を得るための高い処理量が可能な選択的低圧法を提供す
ること。 【解決手段】 本発明は、金属Cr、Mo、W、Mn又
はReの酸化物あるいはこれらの酸化物の混合物で改質
された担体上の、必要に応じて、Ir、Ru、Os、P
d又はPtあるいはこれらの金属の混合物で改質された
ロジウム触媒の存在下で芳香族アミンを水素化して対応
する環状脂肪族アミンを得るための低圧法に関する。
を得るための高い処理量が可能な選択的低圧法を提供す
ること。 【解決手段】 本発明は、金属Cr、Mo、W、Mn又
はReの酸化物あるいはこれらの酸化物の混合物で改質
された担体上の、必要に応じて、Ir、Ru、Os、P
d又はPtあるいはこれらの金属の混合物で改質された
ロジウム触媒の存在下で芳香族アミンを水素化して対応
する環状脂肪族アミンを得るための低圧法に関する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は金属Cr、Mo、
W、MnもしくはReの酸化物又はこれらの酸化物の混
合物を用いて改質された担体上の、必要に応じて、I
r、Ru、Os、PdもしくはPt又はこれらの金属の
混合物から選ばれる貴金属を用いて改質されているロジ
ウム触媒の存在下に、芳香族アミンを水素化して対応す
る環状脂肪族アミンを得るための低圧法に関する。
W、MnもしくはReの酸化物又はこれらの酸化物の混
合物を用いて改質された担体上の、必要に応じて、I
r、Ru、Os、PdもしくはPt又はこれらの金属の
混合物から選ばれる貴金属を用いて改質されているロジ
ウム触媒の存在下に、芳香族アミンを水素化して対応す
る環状脂肪族アミンを得るための低圧法に関する。
【0002】
【従来の技術】FR 1 530 477は、担持Pd
触媒上における大量のアンモニアを含有する水素流中で
175℃〜190℃の温度においてアニリンを反応させ
る低圧法を記載している。生成物は大量のジシクロヘキ
シルアミンを含有する。
触媒上における大量のアンモニアを含有する水素流中で
175℃〜190℃の温度においてアニリンを反応させ
る低圧法を記載している。生成物は大量のジシクロヘキ
シルアミンを含有する。
【0003】EP−A 0 560 127は、塩基−
改質担持Ru−Pd触媒上でアニリンを反応させる低圧
法を記載している。触媒は非常に小さい処理量でのみ可
能であり、大量のアンモニアの存在下で運転しなければ
ならず、これにもかかわらずわずか89%の最大選択率
でシクロヘキシルアミンが製造されるのみである。
改質担持Ru−Pd触媒上でアニリンを反応させる低圧
法を記載している。触媒は非常に小さい処理量でのみ可
能であり、大量のアンモニアの存在下で運転しなければ
ならず、これにもかかわらずわずか89%の最大選択率
でシクロヘキシルアミンが製造されるのみである。
【0004】US 5 360 934は、担持ロジウ
ム触媒を用いる芳香族アミンの水素化のための方法を開
示している。担体はκ−、θ−又はδ−Al2O3から成
る。US 4 960 941も担持ロジウム触媒を用
いる芳香族アミンの水素化のための方法を開示してい
る。担体はTiO2から成る。両方法は液相における加
圧水素化を記載している。
ム触媒を用いる芳香族アミンの水素化のための方法を開
示している。担体はκ−、θ−又はδ−Al2O3から成
る。US 4 960 941も担持ロジウム触媒を用
いる芳香族アミンの水素化のための方法を開示してい
る。担体はTiO2から成る。両方法は液相における加
圧水素化を記載している。
【0005】US 5 773 657は、少なくとも
1つのアミノ基が芳香核に結合している芳香族化合物の
水素化を開示している。該方法はルテニウム触媒の使
用、液相における反応及び50バールより高い、好まし
くは150〜300バールの圧力を記載している。
1つのアミノ基が芳香核に結合している芳香族化合物の
水素化を開示している。該方法はルテニウム触媒の使
用、液相における反応及び50バールより高い、好まし
くは150〜300バールの圧力を記載している。
【0006】US 5 023 226は、クロム及び
マンガンで処理されたAl2O3及びアルミニウムスピネ
ルより成る群からの担体上の、パラジウム及び/又は白
金で改質されたルテニウム触媒の存在下において芳香族
アミンを水素化するための高圧法を記載している。
マンガンで処理されたAl2O3及びアルミニウムスピネ
ルより成る群からの担体上の、パラジウム及び/又は白
金で改質されたルテニウム触媒の存在下において芳香族
アミンを水素化するための高圧法を記載している。
【0007】低圧において、固定された触媒床上で芳香
族アミンを環状脂肪族アミンに選択的に転化させ、触媒
が安定であり、触媒の1リットル及び1時間当たり0.
1kgより多い芳香族アミン、例えばアニリンの処理量
が可能であり、全くもしくは少量のアンモニアしか循環
させる必要がない方法は未知である。
族アミンを環状脂肪族アミンに選択的に転化させ、触媒
が安定であり、触媒の1リットル及び1時間当たり0.
1kgより多い芳香族アミン、例えばアニリンの処理量
が可能であり、全くもしくは少量のアンモニアしか循環
させる必要がない方法は未知である。
【0008】従って、Rh触媒がアニリンの低圧水素化
に適しているはずであることを示唆する文献における推
測があるが(P.N.Rylander,Cataly
tic Hydrogenation over Pl
atinum Metals,Academic Pr
ess 1967 p.331−363;P.N.Ry
lander,Hydrogenation Meth
ods,Academic Press 1985,
p.123−133)、貴金属成分としてRhを含有す
る触媒を用いる芳香族アミンの低圧水素化に関する出願
(applications)は知られていない。
に適しているはずであることを示唆する文献における推
測があるが(P.N.Rylander,Cataly
tic Hydrogenation over Pl
atinum Metals,Academic Pr
ess 1967 p.331−363;P.N.Ry
lander,Hydrogenation Meth
ods,Academic Press 1985,
p.123−133)、貴金属成分としてRhを含有す
る触媒を用いる芳香族アミンの低圧水素化に関する出願
(applications)は知られていない。
【0009】低圧におけるシクロヘキシルアミンの製造
のためのRh触媒の開発に対する偏見は、γ−Al2O3
上のRhの上におけるアニリンの気相水素化に関する数
年前に公開された研究から生じた:1気圧及び200℃
において、触媒のRh含有率の増加と共に転化率の向上
が得られたが、シクロヘキシルアミンの選択率は約20
%であり、転化率にかかわらず非常に低かった。ジシク
ロヘキシルアミンの選択率はRh含有率の増加及びかく
して転化率の向上と共に40から20%に低下さえし、
ほとんど望まれていない生成物が得られた(V.Vis
hwanathan,S.Narayanan,J.C
hem.Soc.,Chem.Commun.,199
0,78−80)。
のためのRh触媒の開発に対する偏見は、γ−Al2O3
上のRhの上におけるアニリンの気相水素化に関する数
年前に公開された研究から生じた:1気圧及び200℃
において、触媒のRh含有率の増加と共に転化率の向上
が得られたが、シクロヘキシルアミンの選択率は約20
%であり、転化率にかかわらず非常に低かった。ジシク
ロヘキシルアミンの選択率はRh含有率の増加及びかく
して転化率の向上と共に40から20%に低下さえし、
ほとんど望まれていない生成物が得られた(V.Vis
hwanathan,S.Narayanan,J.C
hem.Soc.,Chem.Commun.,199
0,78−80)。
【0010】刊行物ではロジウム触媒が低圧で、気相に
おいてアニリンをシクロヘキシルアミンに工業的に水素
化するために適していないと示唆されている。
おいてアニリンをシクロヘキシルアミンに工業的に水素
化するために適していないと示唆されている。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、芳香
族アミン、例えばアニリンを水素化して環状脂肪族アミ
ン(例えばシクロヘキシルアミン)を得るための良好な
処理量が可能な選択的低圧法を見いだすことであった。
族アミン、例えばアニリンを水素化して環状脂肪族アミ
ン(例えばシクロヘキシルアミン)を得るための良好な
処理量が可能な選択的低圧法を見いだすことであった。
【0012】
【課題を解決するための手段】驚くべきことに、特別に
処理された担体上にRhを含有する触媒が芳香族アミン
の低圧水素化法の実現のための有力な触媒であることが
見いだされた。
処理された担体上にRhを含有する触媒が芳香族アミン
の低圧水素化法の実現のための有力な触媒であることが
見いだされた。
【0013】本発明は、塩基で処理されている担持貴金
属触媒上で0.5〜40バールの圧力において芳香族ア
ミンを水素化して環状脂肪族アミンを得るための方法で
あって、担体にCr、Mo、W、Mn又はReの塩又は
このような塩の混合物が担持されていることならびに得
られる担体が貴金属としてのRh及び必要に応じて、追
加の貴金属成分としてのIr、Ru、Os、Pd及び/
又はPtを用いて活性化されていることを特徴とする方
法を提供する。
属触媒上で0.5〜40バールの圧力において芳香族ア
ミンを水素化して環状脂肪族アミンを得るための方法で
あって、担体にCr、Mo、W、Mn又はReの塩又は
このような塩の混合物が担持されていることならびに得
られる担体が貴金属としてのRh及び必要に応じて、追
加の貴金属成分としてのIr、Ru、Os、Pd及び/
又はPtを用いて活性化されていることを特徴とする方
法を提供する。
【0014】本発明の方法のための適した出発化合物
は、例えばDE−AS(ドイツ公開明細書)2 502
894及びUS 3 636 108に記載されてい
るような芳香族アミンである。アニリン、環もしくは窒
素上でアルキル化されているC 1−C6−アルキルアニリ
ン、C1−C6−アルキル化ジアミノベンゼン、アミノナ
フタレンならびにC1−C3−アルキル化アミノナフタレ
ン、ジアミノナフタレン及びジアミノ−ジフェニル−C
1−C3−アルカンが好ましい。
は、例えばDE−AS(ドイツ公開明細書)2 502
894及びUS 3 636 108に記載されてい
るような芳香族アミンである。アニリン、環もしくは窒
素上でアルキル化されているC 1−C6−アルキルアニリ
ン、C1−C6−アルキル化ジアミノベンゼン、アミノナ
フタレンならびにC1−C3−アルキル化アミノナフタレ
ン、ジアミノナフタレン及びジアミノ−ジフェニル−C
1−C3−アルカンが好ましい。
【0015】挙げることができる例は、アニリン、N−
メチルアニリン、N−エチルアニリン、N,N−ジメチ
ルアニリン、N,N−ジエチルアニリン、N−エチルト
ルイジン、N−シクロヘキシルアニリン、N−シクロヘ
キシリデンアニリン、o−、m−、p−トルイジン、
2,4−、2,6−、2,3−ジアミノトルエン、ジフ
ェニルアミン、1−及び2−アミノナフタレン、1,4
−、1,5−、2,5−、2,6−、2,7−ジアミノ
ナフタレン及びジアミノフェニルメタン異性体である。
メチルアニリン、N−エチルアニリン、N,N−ジメチ
ルアニリン、N,N−ジエチルアニリン、N−エチルト
ルイジン、N−シクロヘキシルアニリン、N−シクロヘ
キシリデンアニリン、o−、m−、p−トルイジン、
2,4−、2,6−、2,3−ジアミノトルエン、ジフ
ェニルアミン、1−及び2−アミノナフタレン、1,4
−、1,5−、2,5−、2,6−、2,7−ジアミノ
ナフタレン及びジアミノフェニルメタン異性体である。
【0016】好ましい例は、アニリン、N−メチルアニ
リン、N−エチルアニリン、N,N−ジメチルアニリ
ン、N,N−ジエチルアニリン、N−シクロヘキシルア
ニリン、N−シクロヘキシリデンアニリン、o−、m
−、p−トルイジン、2,4−、2,6−、2,3−ジ
アミノトルエン、ジフェニルアミンである。
リン、N−エチルアニリン、N,N−ジメチルアニリ
ン、N,N−ジエチルアニリン、N−シクロヘキシルア
ニリン、N−シクロヘキシリデンアニリン、o−、m
−、p−トルイジン、2,4−、2,6−、2,3−ジ
アミノトルエン、ジフェニルアミンである。
【0017】特に好ましい例は、アニリン、2,4−及
び2,6−ジアミノトルエンである。
び2,6−ジアミノトルエンである。
【0018】本発明の方法はアニリンの水素化に特別に
好適に用いられる。
好適に用いられる。
【0019】本発明の方法のための担持貴金属触媒は、
金属Cr、Mo、W、Mn又はReの塩あるいはこれら
の塩の混合物が担持されている担体を含む。さらに、担
持貴金属触媒は貴金属としてのRhならびに必要に応じ
てIr、Ru、Os、Pd及び/又はPtの中から選ば
れる追加の貴金属成分を含有する。
金属Cr、Mo、W、Mn又はReの塩あるいはこれら
の塩の混合物が担持されている担体を含む。さらに、担
持貴金属触媒は貴金属としてのRhならびに必要に応じ
てIr、Ru、Os、Pd及び/又はPtの中から選ば
れる追加の貴金属成分を含有する。
【0020】本発明の方法における貴金属触媒のための
担体は、アルミナ、その種々の変態(α、κ、η、γ)
におけるAl2O3ならびにまた貴金属のためにそれ以外
に通常用いられる担体、例えばTiO2、キーゼルグー
ル、シリカゲル、BaCO3、CaCO3、ZnO、Mg
O、軽石、ZrO、活性炭及びCr、Mo、W、Mn及
び/又はReの酸化物もしくは水和酸化物である。好ま
しい担体はTiO2、BaCO3、MgO、特に好適には
γ−Al2O3又はCr、Mo、W、Mn及び/又はRe
の酸化物もしくは水和酸化物、特別に好適にはγ−Al
2O3である。
担体は、アルミナ、その種々の変態(α、κ、η、γ)
におけるAl2O3ならびにまた貴金属のためにそれ以外
に通常用いられる担体、例えばTiO2、キーゼルグー
ル、シリカゲル、BaCO3、CaCO3、ZnO、Mg
O、軽石、ZrO、活性炭及びCr、Mo、W、Mn及
び/又はReの酸化物もしくは水和酸化物である。好ま
しい担体はTiO2、BaCO3、MgO、特に好適には
γ−Al2O3又はCr、Mo、W、Mn及び/又はRe
の酸化物もしくは水和酸化物、特別に好適にはγ−Al
2O3である。
【0021】担体は粉末として又は球としてペレット化
された形態であるいはリング、ワゴンの車輪(wago
n wheels)などのような押出物として用いるこ
とができる;ハニカム又はクロスチャンネル構造体(c
ross−channelstructure)などの
成形体を用いることもできる。
された形態であるいはリング、ワゴンの車輪(wago
n wheels)などのような押出物として用いるこ
とができる;ハニカム又はクロスチャンネル構造体(c
ross−channelstructure)などの
成形体を用いることもできる。
【0022】大きいBET表面積を有する担体を用いる
のが好ましい。BET表面積は50m2/gより大き
く、好ましくは100〜500m2/g、特に好ましく
は200〜400m2/gであるべきである。
のが好ましい。BET表面積は50m2/gより大き
く、好ましくは100〜500m2/g、特に好ましく
は200〜400m2/gであるべきである。
【0023】担体がCr、Mo、W、Mn又はReの中
から選ばれる金属の酸化物もしくは水和酸化物あるいは
そのような酸化物又は水和酸化物の混合物を含有する場
合、貴金属成分の適用前の担体の下記に記載する改質を
省略することができる。
から選ばれる金属の酸化物もしくは水和酸化物あるいは
そのような酸化物又は水和酸化物の混合物を含有する場
合、貴金属成分の適用前の担体の下記に記載する改質を
省略することができる。
【0024】Cr、Mo、W、Mn又はReを含まない
担体を用いる場合、これに最初にこれらの成分の1つも
しくはそれ以上を担持させなければならない。これは例
えばこれらの元素の適した塩を担体に含浸させるか又は
噴霧することにより行うことができる。約200〜45
0℃の温度において乾燥し、次いで加熱すると、適用さ
れた塩は担体に付着する化合物に転化する。しかしなが
ら、アルカリ金属、アルカリ土類金属又はアンモニウム
水酸化物を用い、含浸された担体上に酸化物/水酸化物
混合物を共沈殿させ、そして必要に応じて、続いて水を
用いて可溶性成分を洗い流すことにより、Cr、Mo、
W、Mn及び/又はReの化合物の適用を行うこともで
きる。
担体を用いる場合、これに最初にこれらの成分の1つも
しくはそれ以上を担持させなければならない。これは例
えばこれらの元素の適した塩を担体に含浸させるか又は
噴霧することにより行うことができる。約200〜45
0℃の温度において乾燥し、次いで加熱すると、適用さ
れた塩は担体に付着する化合物に転化する。しかしなが
ら、アルカリ金属、アルカリ土類金属又はアンモニウム
水酸化物を用い、含浸された担体上に酸化物/水酸化物
混合物を共沈殿させ、そして必要に応じて、続いて水を
用いて可溶性成分を洗い流すことにより、Cr、Mo、
W、Mn及び/又はReの化合物の適用を行うこともで
きる。
【0025】比較的塩基性の低い前駆体の加水分解によ
るゆっくりした塩基の放出による均一な沈殿が特に好ま
しく、そのためには尿素及びウレタンが特に適してお
り;尿素が特別に適している。
るゆっくりした塩基の放出による均一な沈殿が特に好ま
しく、そのためには尿素及びウレタンが特に適してお
り;尿素が特別に適している。
【0026】この方法で予備処理された担体を乾燥し、
次いで例えば10分〜10時間、200〜450℃、好
ましくは250〜430℃において加熱し、この場合温
度をこの範囲内で段階的に上昇させることもできる。
次いで例えば10分〜10時間、200〜450℃、好
ましくは250〜430℃において加熱し、この場合温
度をこの範囲内で段階的に上昇させることもできる。
【0027】Cr、Mo、W、Mn及びReの適した塩
は、例えば、酢酸塩、硝酸塩、ハロゲン化物又は硫酸塩
である。より高い酸化状態の水溶性酸化物、特にCr、
Mo、W、Mn及びRe酸化物のアンモニウム塩も同様
に適している。
は、例えば、酢酸塩、硝酸塩、ハロゲン化物又は硫酸塩
である。より高い酸化状態の水溶性酸化物、特にCr、
Mo、W、Mn及びRe酸化物のアンモニウム塩も同様
に適している。
【0028】Cr及びMn塩で予備処理された担体の使
用が好ましい。
用が好ましい。
【0029】可溶性化合物を洗い流し、Cr、Mo、
W、Mn及び/又はReで改質された担体を乾燥及び加
熱した後、担体は他の活性物質を適用するのにそのまま
使用できる。
W、Mn及び/又はReで改質された担体を乾燥及び加
熱した後、担体は他の活性物質を適用するのにそのまま
使用できる。
【0030】他の活性物質は、Rhならびに必要に応じ
てIr、Ru、Os、Pd及び/又はPtの中から選ば
れる貴金属、アルカリ金属水酸化物もしくはアルカリ土
類金属水酸化物及び必要に応じてアルカリ金属硫酸塩も
しくはアルカリ土類金属硫酸塩である。貴金属は例えば
水中におけるその塩の溶液の形態で適用される。適した
塩は、例えば、ハロゲン化物、好ましくは塩化物、酢酸
塩、硝酸塩及びセアチルアセトネートである。適したア
ルカリ金属水酸化物は例えばNaOH又はKOHであ
り;適したアルカリ土類金属水酸化物の例はMg(O
H)2である。
てIr、Ru、Os、Pd及び/又はPtの中から選ば
れる貴金属、アルカリ金属水酸化物もしくはアルカリ土
類金属水酸化物及び必要に応じてアルカリ金属硫酸塩も
しくはアルカリ土類金属硫酸塩である。貴金属は例えば
水中におけるその塩の溶液の形態で適用される。適した
塩は、例えば、ハロゲン化物、好ましくは塩化物、酢酸
塩、硝酸塩及びセアチルアセトネートである。適したア
ルカリ金属水酸化物は例えばNaOH又はKOHであ
り;適したアルカリ土類金属水酸化物の例はMg(O
H)2である。
【0031】硫酸塩成分の例はK2SO4である。化合物
は含浸又は噴霧により個別に又は一緒に適用することが
できる。各含浸段階の間に乾燥を行う。
は含浸又は噴霧により個別に又は一緒に適用することが
できる。各含浸段階の間に乾燥を行う。
【0032】アルカリ金属水酸化物又はアルカリ土類金
属水酸化物は貴金属の適用の前又は後に適用することが
できる。
属水酸化物は貴金属の適用の前又は後に適用することが
できる。
【0033】適用の順序は好適には最初にRh、次いで
必要なら改質のための貴金属であり、アルカリ金属水酸
化物及び必要ならアルカリ金属硫酸塩が続きそして必要
に応じて塩基のさらなる含浸が続く。
必要なら改質のための貴金属であり、アルカリ金属水酸
化物及び必要ならアルカリ金属硫酸塩が続きそして必要
に応じて塩基のさらなる含浸が続く。
【0034】例えば、水素又は他の還元剤を用いる還元
を好ましくは貴金属の各含浸の後に行い;いずれの場合
も例えば80〜350℃の温度において水素を用いる還
元を最後の乾燥段階の終了時に行う。
を好ましくは貴金属の各含浸の後に行い;いずれの場合
も例えば80〜350℃の温度において水素を用いる還
元を最後の乾燥段階の終了時に行う。
【0035】仕上げられた担持貴金属触媒は0.1〜1
0重量%、好ましくは0.3〜3重量%の貴金属を含有
し、その100〜30%、好ましくは100〜70%は
Rhであり;残る貴金属はIr、Ru、Os、Pd及び
/又はPtから成る。触媒はさらに0.05〜5重量%
のCr、Mo、W、Mn及び/又はRe、好ましくはC
r及びMnならびに0.05〜15重量%のアルカリ金
属もしくはアルカリ土類金属イオン及び必要に応じて
0.05〜3重量%の化合物の形態における硫黄を含有
する。
0重量%、好ましくは0.3〜3重量%の貴金属を含有
し、その100〜30%、好ましくは100〜70%は
Rhであり;残る貴金属はIr、Ru、Os、Pd及び
/又はPtから成る。触媒はさらに0.05〜5重量%
のCr、Mo、W、Mn及び/又はRe、好ましくはC
r及びMnならびに0.05〜15重量%のアルカリ金
属もしくはアルカリ土類金属イオン及び必要に応じて
0.05〜3重量%の化合物の形態における硫黄を含有
する。
【0036】本発明の方法においては、適した担持貴金
属触媒をペレット化形態で固定床としてを用いるのが好
ましい。床は断熱性であることができるかあるいは伝熱
媒体がそれを通って又はその回りを流れる管の束の使用
により恒温とされる(thermostatted)こ
とができる。恒温化されている床と断熱性の床の組み合
わせ又はその間に冷却器が置かれた断熱性反応器の配列
は同様に有利である。そのような床に適した反応器の設
計は先行技術であり、当該技術分野における熟練者に既
知である。
属触媒をペレット化形態で固定床としてを用いるのが好
ましい。床は断熱性であることができるかあるいは伝熱
媒体がそれを通って又はその回りを流れる管の束の使用
により恒温とされる(thermostatted)こ
とができる。恒温化されている床と断熱性の床の組み合
わせ又はその間に冷却器が置かれた断熱性反応器の配列
は同様に有利である。そのような床に適した反応器の設
計は先行技術であり、当該技術分野における熟練者に既
知である。
【0037】反応は芳香族アミン及び水素を、必要に応
じてリサイクルされるべき化合物、例えば水素、アンモ
ニア及びジシクロヘキシルアミンと一緒に加熱し、加熱
された混合物を触媒上に通過させ、冷却により凝縮可能
な化合物の一部を凝縮させ、この部分をすでに存在する
液体と一緒に排出し、残る気体流の一部を流出させて系
から不活性化合物を除去し、残りを圧縮を介して反応に
戻すことにより行うことができる。気体状の出発材料混
合物を反応器に供給する。
じてリサイクルされるべき化合物、例えば水素、アンモ
ニア及びジシクロヘキシルアミンと一緒に加熱し、加熱
された混合物を触媒上に通過させ、冷却により凝縮可能
な化合物の一部を凝縮させ、この部分をすでに存在する
液体と一緒に排出し、残る気体流の一部を流出させて系
から不活性化合物を除去し、残りを圧縮を介して反応に
戻すことにより行うことができる。気体状の出発材料混
合物を反応器に供給する。
【0038】本発明の方法は50℃〜300℃、好まし
くは100℃〜250℃、特に好ましくは140℃〜2
00℃の温度で行われる。
くは100℃〜250℃、特に好ましくは140℃〜2
00℃の温度で行われる。
【0039】反応は0.5〜40バール、好ましくは
0.7〜15バール、特に好ましくは0.9〜8バール
の圧力範囲内で行われる。
0.7〜15バール、特に好ましくは0.9〜8バール
の圧力範囲内で行われる。
【0040】反応させるべき芳香族アミンを水素と1:
500〜1:5、好ましくは1:200〜1:10、特
に好ましくは1:150〜1:40のモル比において反
応させることができる。
500〜1:5、好ましくは1:200〜1:10、特
に好ましくは1:150〜1:40のモル比において反
応させることができる。
【0041】少量のアンモニアを芳香族アミン及び水素
と一緒に触媒上に通過させることができる。アンモニア
は反応速度を有意に低下させ、シクロヘキシルアミン選
択率を比較的わずかだけ向上させる。
と一緒に触媒上に通過させることができる。アンモニア
は反応速度を有意に低下させ、シクロヘキシルアミン選
択率を比較的わずかだけ向上させる。
【0042】本発明の方法における触媒上の空間速度
は、触媒の1リットル及び1時間当たり0.05〜5k
g、好ましくは0.2〜2kgの芳香族アミンであるこ
とができる。
は、触媒の1リットル及び1時間当たり0.05〜5k
g、好ましくは0.2〜2kgの芳香族アミンであるこ
とができる。
【0043】アニリンを用いる場合、本発明の方法にお
けるシクロヘキシルアミンに関する選択率は有意に97
%より高く、一般に99%より高い。
けるシクロヘキシルアミンに関する選択率は有意に97
%より高く、一般に99%より高い。
【0044】本発明の方法は、比較的安価な低圧装置に
おいて芳香族アミン、特にアニリンを高い選択率で環状
脂肪族アミン、特にシクロヘキシルアミンに転化させる
ことを可能にする。
おいて芳香族アミン、特にアニリンを高い選択率で環状
脂肪族アミン、特にシクロヘキシルアミンに転化させる
ことを可能にする。
【0045】
【実施例】実施例1(触媒調製) 1lのRhone−Poulencからのγ−Al2O3
(SPH 501、球、直径=4〜6mm、BET表面
積 約350m2/g)に30.1gのMnSO4xH2
O、22.3gの(NH4)2Cr2O7及び164gの尿
素の320mlの溶液を含浸させた。含浸させた担体を
飽和水蒸気雰囲気において90℃で1時間、動かし続け
た。次いでそれを各回160mlの水で2回洗浄し、可
溶性化合物を除去した。この方法で得られる担体を乾燥
し、続いて回転ドラム中で300℃において30分間加
熱した。360mlの水中の20.3gのRhCl3を
含浸により適用し、続いて触媒前駆体を110℃で乾燥
した。
(SPH 501、球、直径=4〜6mm、BET表面
積 約350m2/g)に30.1gのMnSO4xH2
O、22.3gの(NH4)2Cr2O7及び164gの尿
素の320mlの溶液を含浸させた。含浸させた担体を
飽和水蒸気雰囲気において90℃で1時間、動かし続け
た。次いでそれを各回160mlの水で2回洗浄し、可
溶性化合物を除去した。この方法で得られる担体を乾燥
し、続いて回転ドラム中で300℃において30分間加
熱した。360mlの水中の20.3gのRhCl3を
含浸により適用し、続いて触媒前駆体を110℃で乾燥
した。
【0046】水中の24gのNaOH及び24gのK2
SO4の320mlの溶液を次いで適用し、触媒前駆体
を乾燥し、再度320mlの水中の50gのNaOHを
含浸させた。
SO4の320mlの溶液を次いで適用し、触媒前駆体
を乾燥し、再度320mlの水中の50gのNaOHを
含浸させた。
【0047】触媒を乾燥し、160℃において3.5時
間、水素流中で活性化させた。仕上げられた触媒は1リ
ットル当たり8gのRh、9.2gのCr、9.8gの
Mn、74gのNaOH及び24gのK2SO4を含有す
る。
間、水素流中で活性化させた。仕上げられた触媒は1リ
ットル当たり8gのRh、9.2gのCr、9.8gの
Mn、74gのNaOH及び24gのK2SO4を含有す
る。
【0048】実施例2(大気圧における温度の影響) 2.5cmの内径を有する油−恒温化(oil−thr
ermostatted)反応管に120mlの実施例
1からの触媒を装填した。床の長さは約24cmであっ
た。触媒を160℃において3.5時間、水素流中で活
性化し、次いで表1に示す反応条件を連続的に設定し、
保持した。
ermostatted)反応管に120mlの実施例
1からの触媒を装填した。床の長さは約24cmであっ
た。触媒を160℃において3.5時間、水素流中で活
性化し、次いで表1に示す反応条件を連続的に設定し、
保持した。
【0049】
【表1】 表1は生成物流を約10℃に冷却した後の液相の組成を
示す。調べた温度範囲内で大気圧において達成される転
化率が温度の低下と共に有意に向上することがわかる。
達成される転化率は明らかに熱力学的基準により決定さ
れる。ANI=アニリン;Bz=ベンゼン;CA=シク
ロヘキサン;CHA=シクロヘキシルアミン;DCA=
ジシクロヘキシルアミン;UC=未知化合物、Sele
ct.=選択率。
示す。調べた温度範囲内で大気圧において達成される転
化率が温度の低下と共に有意に向上することがわかる。
達成される転化率は明らかに熱力学的基準により決定さ
れる。ANI=アニリン;Bz=ベンゼン;CA=シク
ロヘキサン;CHA=シクロヘキシルアミン;DCA=
ジシクロヘキシルアミン;UC=未知化合物、Sele
ct.=選択率。
【0050】実施例3(大気圧における過剰の水素の影
響) 実施例2に記載した通りの試験構成において、供給流中
の水素/アニリン比を変化させた。表2はやはり凝縮相
の組成を示す。シクロヘキシルアミンに関する選択率は
水素の量が減少すると共にわずかに低下することがわか
る。
響) 実施例2に記載した通りの試験構成において、供給流中
の水素/アニリン比を変化させた。表2はやはり凝縮相
の組成を示す。シクロヘキシルアミンに関する選択率は
水素の量が減少すると共にわずかに低下することがわか
る。
【0051】
【表2】 LB=低沸点物(low boilers)、例えばガ
スクロマトグラフィーによる分析においてシクロヘキシ
ルアミンより前に現れる化合物 Anone+Anol=シクロヘキサノン+シクロヘキ
サノール。
スクロマトグラフィーによる分析においてシクロヘキシ
ルアミンより前に現れる化合物 Anone+Anol=シクロヘキサノン+シクロヘキ
サノール。
【0052】実施例4(大気圧下における空間速度の影
響)
響)
【0053】
【表3】 表3は転化率及び選択率への空間速度の影響を示す。空
間速度が大気圧において0.22から0.44kg/l
xhに二倍になると、明白にアニリンはもはや完全には
転化しないが、選択率はわずかに向上する。
間速度が大気圧において0.22から0.44kg/l
xhに二倍になると、明白にアニリンはもはや完全には
転化しないが、選択率はわずかに向上する。
【0054】実施例5(運転寿命試験) 表4は実施例1及び2からの触媒が大気圧において長時
間、高い転化率及び高い選択率でアニリンを水素化し、
シクロヘキシルアミンを生成させることを示している。
間、高い転化率及び高い選択率でアニリンを水素化し、
シクロヘキシルアミンを生成させることを示している。
【0055】
【表4】 触媒を焼成(burning−off)及び水素を用い
る還元により再生することができ、触媒に希NaOHを
新たに含浸させるとシクロヘキシルアミンに関する選択
率が99%より高くに向上するので、該触媒は工業的シ
クロヘキシルアミン生産に特に適している。
る還元により再生することができ、触媒に希NaOHを
新たに含浸させるとシクロヘキシルアミンに関する選択
率が99%より高くに向上するので、該触媒は工業的シ
クロヘキシルアミン生産に特に適している。
【0056】実施例6(大気圧計量でのアンモニアの影
響) 実施例5からの実験において、アニリンの1モル当たり
5モルのアンモニアを供給流中に混合すると、100%
の転化率は約80%に急速に低下する。この実験におい
て一般に選択率はより高く、アンモニア添加の結果とし
て約99.4%から約99.7%に向上した。
響) 実施例5からの実験において、アニリンの1モル当たり
5モルのアンモニアを供給流中に混合すると、100%
の転化率は約80%に急速に低下する。この実験におい
て一般に選択率はより高く、アンモニア添加の結果とし
て約99.4%から約99.7%に向上した。
【0057】実施例7(水素圧の影響) 実施例5の実験を耐圧反応管において繰り返し、圧力及
び空間速度の両方を段階的に増加させた。
び空間速度の両方を段階的に増加させた。
【0058】
【表5】 わずかな圧力の使用が触媒の運転寿命又はプロセスの選
択率を損なうことなく触媒上の空間速度の有意な増加を
可能にすることがわかる。本発明の主たる特徴及び態様
は以下の通りである。
択率を損なうことなく触媒上の空間速度の有意な増加を
可能にすることがわかる。本発明の主たる特徴及び態様
は以下の通りである。
【0059】1.塩基で処理されている担持貴金属触媒
上で0.5〜40バールの圧力において芳香族アミンを
水素化して環状脂肪族アミンを得るための方法であっ
て、担持貴金属触媒の担体にCr、Mo、W、Mn又は
Reの塩又はそのような塩の混合物が担持されているこ
とならびにこの方法で得られる担体が貴金属成分として
のRhを用いて活性化されることを特徴とする方法。
上で0.5〜40バールの圧力において芳香族アミンを
水素化して環状脂肪族アミンを得るための方法であっ
て、担持貴金属触媒の担体にCr、Mo、W、Mn又は
Reの塩又はそのような塩の混合物が担持されているこ
とならびにこの方法で得られる担体が貴金属成分として
のRhを用いて活性化されることを特徴とする方法。
【0060】2.Rhを用いる活性化に加えて、担体を
Ir、Ru、Os、Pd及び/又はPtの中から選ばれ
る貴金属を用いて活性化することを特徴とする上記1項
に記載の方法。
Ir、Ru、Os、Pd及び/又はPtの中から選ばれ
る貴金属を用いて活性化することを特徴とする上記1項
に記載の方法。
【0061】3.用いられる担持貴金属触媒が0.1〜
10重量%の貴金属を含有し、その100〜30%がR
hであることを特徴とする上記1又は2項に記載の方
法。 4.担持貴金属触媒が0.05〜5重量%のCr、M
o、W、Mn及び/又はReならびに又0.05〜15
重量%のアルカリ金属もしくはアルカリ土類金属イオン
及び必要に応じて0.05〜3重量%の化合物の形態に
おける硫黄を含有することを特徴とする上記1〜3項に
記載の方法。
10重量%の貴金属を含有し、その100〜30%がR
hであることを特徴とする上記1又は2項に記載の方
法。 4.担持貴金属触媒が0.05〜5重量%のCr、M
o、W、Mn及び/又はReならびに又0.05〜15
重量%のアルカリ金属もしくはアルカリ土類金属イオン
及び必要に応じて0.05〜3重量%の化合物の形態に
おける硫黄を含有することを特徴とする上記1〜3項に
記載の方法。
【0062】5.アニリン、環もしくは窒素上でアルキ
ル化されているC1−C6−アルキルアニリン、C1−C6
−アルキル化ジアミノベンゼン、アミノナフタレン及び
C1−C3−アルキル化アミノナフタレン、ジアミノナフ
タレンならびにジアミノ−ジフェニル−C1−C3−アル
カンの接触水素化のための上記1〜4項に記載の方法。
ル化されているC1−C6−アルキルアニリン、C1−C6
−アルキル化ジアミノベンゼン、アミノナフタレン及び
C1−C3−アルキル化アミノナフタレン、ジアミノナフ
タレンならびにジアミノ−ジフェニル−C1−C3−アル
カンの接触水素化のための上記1〜4項に記載の方法。
【0063】6.i)アルカリ金属水酸化物、アルカリ
土類金属水酸化物又は水酸化アンモニウムを用い、含浸
させた担体上に酸化物/水酸化物混合物を共沈殿させる
ことによりCr、Mo、W、Mn及び/又はReの金属
塩もしくは酸化物又はそれらの混合物を適用し、そして
必要に応じて、水を用いて可溶性成分を洗い流し、 ii)この担体を乾燥し、200〜450℃で加熱し、 iii)Rhならびに必要に応じて、Ir、Ru、O
s、Pd、Ptの中から選ばれる貴金属及び/又はアル
カリ金属水酸化物もしくはアルカリ土類金属水酸化物及
び必要ならアルカリ金属硫酸塩もしくはアルカリ土類金
属硫酸塩を適用し、 iv)乾燥し、80〜350℃の温度において水素を用
いて還元することを特徴とする担持貴金属触媒の調製
法。
土類金属水酸化物又は水酸化アンモニウムを用い、含浸
させた担体上に酸化物/水酸化物混合物を共沈殿させる
ことによりCr、Mo、W、Mn及び/又はReの金属
塩もしくは酸化物又はそれらの混合物を適用し、そして
必要に応じて、水を用いて可溶性成分を洗い流し、 ii)この担体を乾燥し、200〜450℃で加熱し、 iii)Rhならびに必要に応じて、Ir、Ru、O
s、Pd、Ptの中から選ばれる貴金属及び/又はアル
カリ金属水酸化物もしくはアルカリ土類金属水酸化物及
び必要ならアルカリ金属硫酸塩もしくはアルカリ土類金
属硫酸塩を適用し、 iv)乾燥し、80〜350℃の温度において水素を用
いて還元することを特徴とする担持貴金属触媒の調製
法。
【0064】7.上記6項に従って調製される担持貴金
属触媒。
属触媒。
【0065】8.環状脂肪族アミンを与えるための芳香
族アミンの接触低圧水素化における上記7項に記載の担
持貴金属触媒の使用。
族アミンの接触低圧水素化における上記7項に記載の担
持貴金属触媒の使用。
【0066】9.担体がアルミナ、その種々の変態
(α、κ、η、γ)におけるAl2O3、貴金属のために
通常用いられる担体、例えばTiO2、キーゼルグー
ル、シリカゲル、BaCO3、CaCO3、ZnO、Mg
O、軽石、ZrO2、活性炭あるいはCr、Mo、W、
Mn及び/又はReの酸化物もしくは水和酸化物を含む
ことを特徴とする上記7項に記載の担持貴金属触媒。
(α、κ、η、γ)におけるAl2O3、貴金属のために
通常用いられる担体、例えばTiO2、キーゼルグー
ル、シリカゲル、BaCO3、CaCO3、ZnO、Mg
O、軽石、ZrO2、活性炭あるいはCr、Mo、W、
Mn及び/又はReの酸化物もしくは水和酸化物を含む
ことを特徴とする上記7項に記載の担持貴金属触媒。
Claims (2)
- 【請求項1】 塩基で処理されている担持貴金属触媒上
で0.5〜40バールの圧力において芳香族アミンを水
素化して環状脂肪族アミンを得るための方法であって、
担持貴金属触媒の担体にCr、Mo、W、Mn又はRe
の塩又はそのような塩の混合物が担持されていることな
らびにこの方法で得られる担体が貴金属成分としてのR
hを用いて活性化されることを特徴とする方法。 - 【請求項2】 i)アルカリ金属水酸化物、アルカリ土
類金属水酸化物又は水酸化アンモニウムを用い、含浸さ
せた担体上に酸化物/水酸化物混合物を共沈殿させるこ
とによりCr、Mo、W、Mn及び/又はReの金属塩
もしくは酸化物又はそれらの混合物を適用し、そして必
要に応じて、水を用いて可溶性成分を洗い流し、 ii)この担体を乾燥し、200〜450℃で加熱し、 iii)Rhならびに必要に応じて、Ir、Ru、O
s、Pd、Ptの中から選ばれる貴金属及び/又はアル
カリ金属水酸化物もしくはアルカリ土類金属水酸化物及
び必要に応じて、アルカリ金属硫酸塩もしくはアルカリ
土類金属硫酸塩を適用し、 iv)乾燥し、80〜350℃の温度において水素を用
いて還元することを特徴とする担持貴金属触媒の調製
法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19827282A DE19827282A1 (de) | 1998-06-19 | 1998-06-19 | Verfahren zur Herstellung von cycloaliphatischen Aminen |
DE19827282.0 | 1998-06-19 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000026377A true JP2000026377A (ja) | 2000-01-25 |
Family
ID=7871353
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11172780A Pending JP2000026377A (ja) | 1998-06-19 | 1999-06-18 | 環状脂肪族アミンの製造法 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6054619A (ja) |
EP (1) | EP0965579A3 (ja) |
JP (1) | JP2000026377A (ja) |
DE (1) | DE19827282A1 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008530028A (ja) * | 2005-02-24 | 2008-08-07 | テバ ファーマシューティカル インダストリーズ リミティド | リネゾリッド中間体の調製方法 |
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DE19824906A1 (de) * | 1998-06-04 | 1999-12-09 | Bayer Ag | Verfahren zur Herstellung von variablen Gemischen aus Cyclohexylamin und Dicyclohexylamin |
DE19845641A1 (de) * | 1998-10-05 | 2000-04-06 | Bayer Ag | Verfahren zur Herstellung von dicycloaliphatischen Aminen |
JP5449193B2 (ja) * | 2008-01-18 | 2014-03-19 | ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア | 脂環式アミンの製造方法 |
CN109503388B (zh) * | 2018-11-28 | 2021-12-14 | 万华化学集团股份有限公司 | 联产环己胺和二环己胺的方法及用于该方法的催化剂体系 |
CN111375299B (zh) * | 2018-12-31 | 2022-02-08 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种炼油碱渣酸化尾气的处理方法 |
CN114082428B (zh) * | 2021-11-30 | 2023-07-14 | 万华化学集团股份有限公司 | 一种加氢催化剂、制备方法及其应用 |
CN117358235A (zh) * | 2023-08-01 | 2024-01-09 | 江苏清泉化学股份有限公司 | 一种用于连续加氢制备macm的催化剂及其制备方法和应用 |
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---|---|---|---|---|
GB881512A (en) * | 1958-12-03 | 1961-11-01 | Abbott Lab | Process of producing cyclohexylamine |
US3196179A (en) * | 1962-03-26 | 1965-07-20 | Abbott Lab | Preparation of cyclohexylamine by hydrogenation of aniline using a rhodium catalyst |
DE1274123B (de) * | 1963-09-13 | 1968-08-01 | Allied Chem | Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Cyclohexylamin |
US3636108A (en) * | 1965-12-23 | 1972-01-18 | Du Pont | Catalytic hydrogenation of aromatic nitrogen containing compounds over alkali moderated ruthenium |
FR1530477A (fr) * | 1967-04-14 | 1968-06-28 | Ugine Kuhlmann | Procédé de fabrication de cyclohexylamine ou de cyclohexylamine et de dicyclohexylamine par hydrogénation de l'aniline |
DE2502894C3 (de) * | 1975-01-24 | 1981-12-03 | Bayer Ag, 5090 Leverkusen | Ruthenium-Trägerkatalysator |
DE3801755A1 (de) * | 1988-01-22 | 1989-07-27 | Bayer Ag | Ruthenium-traegerkatalysator, seine herstellung und sein einsatz bei der herstellung von gegebenenfalls substituiertem cyclohexylamin und gegebenenfalls substituiertem dicyclohexylamin |
US4960941A (en) * | 1988-03-30 | 1990-10-02 | Air Products And Chemicals, Inc. | Hydrogenation of aromatic amines to produce their ring hydrogenated counterparts |
DE4207314A1 (de) * | 1992-03-07 | 1993-09-09 | Basf Ag | Verfahren zur herstellung von cycloaliphatischen aminen |
US5360934A (en) * | 1993-06-25 | 1994-11-01 | Air Products And Chemicals, Inc. | Hydrogenation of aromatic amines to produce their ring hydrogenated counterparts |
DE19533718A1 (de) * | 1995-09-12 | 1997-03-13 | Basf Ag | Verfahren zur Hydrierung von aromatischen Verbindungen, in denen mindestens eine Aminogruppe an einen aromatischen Kern gebunden ist |
DE19824906A1 (de) * | 1998-06-04 | 1999-12-09 | Bayer Ag | Verfahren zur Herstellung von variablen Gemischen aus Cyclohexylamin und Dicyclohexylamin |
-
1998
- 1998-06-19 DE DE19827282A patent/DE19827282A1/de not_active Withdrawn
-
1999
- 1999-06-09 EP EP99111183A patent/EP0965579A3/de not_active Withdrawn
- 1999-06-14 US US09/332,327 patent/US6054619A/en not_active Expired - Fee Related
- 1999-06-18 JP JP11172780A patent/JP2000026377A/ja active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008530028A (ja) * | 2005-02-24 | 2008-08-07 | テバ ファーマシューティカル インダストリーズ リミティド | リネゾリッド中間体の調製方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP0965579A3 (de) | 2000-05-17 |
DE19827282A1 (de) | 1999-12-23 |
US6054619A (en) | 2000-04-25 |
EP0965579A2 (de) | 1999-12-22 |
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