NL8100034A - PREPARATION OF POLYAMINS FROM POLYNITRILS. - Google Patents

PREPARATION OF POLYAMINS FROM POLYNITRILS. Download PDF

Info

Publication number
NL8100034A
NL8100034A NL8100034A NL8100034A NL8100034A NL 8100034 A NL8100034 A NL 8100034A NL 8100034 A NL8100034 A NL 8100034A NL 8100034 A NL8100034 A NL 8100034A NL 8100034 A NL8100034 A NL 8100034A
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
catalyst
hydrogenation
cobalt
process according
ammonia
Prior art date
Application number
NL8100034A
Other languages
Dutch (nl)
Original Assignee
Texaco Development Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Texaco Development Corp filed Critical Texaco Development Corp
Publication of NL8100034A publication Critical patent/NL8100034A/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/70Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper
    • B01J23/76Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
    • B01J23/80Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36 with zinc, cadmium or mercury
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C209/00Preparation of compounds containing amino groups bound to a carbon skeleton
    • C07C209/44Preparation of compounds containing amino groups bound to a carbon skeleton by reduction of carboxylic acids or esters thereof in presence of ammonia or amines, or by reduction of nitriles, carboxylic acid amides, imines or imino-ethers
    • C07C209/48Preparation of compounds containing amino groups bound to a carbon skeleton by reduction of carboxylic acids or esters thereof in presence of ammonia or amines, or by reduction of nitriles, carboxylic acid amides, imines or imino-ethers by reduction of nitriles

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Description

* C % va/am* C% from / am

JCJC

Korte aanduiding: Werkwijze ter "bereiding van polyaminen uit polynitrilen.Short designation: Process for "preparing polyamines from polynitriles.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze ter bereiding van polyaminen uit polynitrilen met gebruik van een hydrogene-ringskatalysator in pellet-vorm.The invention relates to a process for preparing polyamines from polynitriles using a pellet hydrogenation catalyst.

Gevonden werd dat veel hydrogeneringskatalysatoren in de 5 vorm van pellets zoals kobalt of nikkel wanneer deze voor de hydrogenering van polynitrilen tot de overeenkomstige polyaminen worden gebruikt de neiging hebben uiteen te vallen. Gedurende de hydrogeneringsreaetie worden de katalysatorpellets opgezwollen of dêsintegreren tot fijne deeltjes of beide verschijnselen treden op» . 10 Als gevolg van verlies aan fysische integriteit gaat de bruikbaarheid van katalysatorpellets enigszins achteruit wat betreft een geschikte regeling, in het bijzonder in een continue werkwijze waarbij variabelen zoals ruimtesnelheid, enz. zorgvuldig beschouwden geregeld moeten worden. In het bijzonder treedt kanaalvorming in 15 het katalysatorbed op, zodat er geen juist kontakt van nitril en met katalysator is. Ook verstoppen fijne deeltjes soms de reactor of de reactorleidingen.It has been found that many hydrogenation catalysts in the form of pellets such as cobalt or nickel when used for the hydrogenation of polynitriles to the corresponding polyamines tend to decompose. During the hydrogenation reaction, the catalyst pellets are swollen or disintegrate into fine particles or both phenomena occur. Due to loss of physical integrity, the usefulness of catalyst pellets deteriorates somewhat in terms of suitable control, especially in a continuous process where variables such as space velocity, etc., must be carefully controlled. In particular, channel formation occurs in the catalyst bed, so that there is no proper contact of nitrile and catalyst. Fine particles also sometimes clog the reactor or the reactor lines.

In het Amerikaanse octrooischrift 3.584.666 wordt een werkwijze voor het voorkomen van het desintegreren van katalysator-20 pellets beschreven. Deze werkwijze omvat in wezen het gebruik van een natrium-, lithium- of kaliumhydroxide of alkoxi-base..U.S. Pat. No. 3,584,666 describes a method of preventing catalyst pellet disintegration. This method essentially involves the use of a sodium, lithium or potassium hydroxide or alkoxy base.

Terwijl een dergelijk gepast gebruik van sterk basische stabilisatoren doeltreffend is gevonden, werd niettemin later gevonden dat een dergelijk gebruik bepaalde nadelen met zich medebracht.While such appropriate use of strong basic stabilizers has been found effective, it has nevertheless been found later that such use has certain drawbacks.

25 Bijvoorbeeld werd gevonden dat een dergelijke werkwijze om efficiënt te werken het neutraliseren van de sterk basische stof en het affiltreren van het zout moet omvatten.For example, it has been found that such an efficient working method should include neutralizing the strong base and filtering off the salt.

81000348100034

-V-V

- 2 -- 2 -

V VV V

•t• t

Dit 'betekent natuurlijk een tijdverbruikende, en relatief dure extra trap. Bovendien werd ontdekt dat de sterk basische stof met die nitrillen die tevens een oxygroep tevatfcaazodanig reageert dat het gewenste amine niet wordt verkregen. Dit betekent dat onge-5 wenste nevenreacties optreden.This, of course, means a time-consuming, and relatively expensive additional stage. In addition, it was discovered that the strongly basic substance reacts with those nitriles, which also contain an oxy group, that the desired amine is not obtained. This means that unwanted side reactions occur.

Andere middelen om de integriteit van hydrogeneringskataly-satoren te handhaven zijn ontdekt. In enkele gevallen omvat dit het gebruik van een stabilisator van het amine-type. Hoewel het zijn toevlucht nemen tot een dergelijke stabilitor de hierboven 10 beschreven problemen vermijdt met betrekking tot het gebruik van de sterk alkalische stof, voegt dit gebruik echter niettemin „noodzakelijk toenemende kosten aan het totale proces toe met 4 betrekking tot het noodzakelijke gebruik van een ander chemisch toevoegsel in de katalyse.Other means of maintaining the integrity of hydrogenation catalysts have been discovered. In some cases this includes the use of an amine type stabilizer. However, while resorting to such a stabilizer avoids the problems described above with regard to the use of the highly alkaline substance, this use nevertheless adds "necessarily increasing costs to the overall process with respect to the necessary use of another chemical additive in catalysis.

15 Nog andere voorgestelde oplossingen van het genoemde probleem zijn aangegeven in de Amerikaanse octrooisehriften 3.427.356; 5.728.284; en 4*007.226.Still other proposed solutions to the said problem are set forth in U.S. Pat. Nos. 3,427,356; 5,728,284; and 4 * 007,226.

Het zou daarom een aanzienlijke vooruitgang in de techniek .betekenen indien men een speciaal type katalysator die bruikbaar 20 is voor het hydrogeneren van polynitrilea zou ontdekken, die gedurende de katalyse geen desintegratie of achteruitgang zou vertonen, waardoor de katalysatorpelletvorm werd gehandhaafd, en toch geen toevlucht tot het extra gebruik van beschermende chemicaliën genomen behoeft te worden.It would therefore represent a significant advance in the art if one discovered a special type of catalyst useful for the hydrogenation of polynitrilea, which would show no disintegration or deterioration during catalysis, thereby maintaining the catalyst pellet shape, yet no refuge until the additional use of protective chemicals needs to be taken.

25 Yolgens de uitvinding werd een werkwijze ontdekt voor het hydrogeneren van polynitrilèn tot polyaminen. De uitvinding omvat het gebruik van een kobalt-zink hydrogeneringskatalysator in pelletvorm, gewoonlijk in oxyde-vorm, die gekenmerkt is doordat hij zijn integraal karakter tijdens deze hydrogenering hand-haaft zonder dat men zijn toevlucht behoeft te nemen tot anorganische of organische stabiliseermiddelen.In accordance with the invention, a process for hydrogenating polynitriles to polyamines was discovered. The invention includes the use of a cobalt-zinc hydrogenation catalyst in pellet form, usually in oxide form, which is characterized in that it maintains its integral character during this hydrogenation without resorting to inorganic or organic stabilizers.

Meer in detail omvat de hydrogeneringstechniek van het bereiden van polyaminen uit polynitrilèn volgens de werkwijze van de uitvinding de hydrogenering van het polynitrile in aan-35 wezigheid van een kobalt-zink hydrogeneringskatalysator in pelletvorm.More in detail, the hydrogenation technique of preparing polyamines from polynitriles by the method of the invention includes hydrogenation of the polynitrile in the presence of a cobalt-zinc pellet hydrogenation catalyst.

De hydrogeneringsreactie zelf kan in tegenwoordigheid of 8100034 - 3 - * in afwezigheid van een oplosmiddel worden uitgevoerd. Wanneer een oplosmiddel wordt gebruikt wordt er de voorkeur aan gegeven dat een organisch oplosmiddel zoals een alcohol» wordt gebruikt.The hydrogenation reaction itself can be carried out in the presence of 8100034-3 * in the absence of a solvent. When a solvent is used, it is preferred that an organic solvent such as an alcohol is used.

Typische bruikbare alcoholen omvatten methanol» ethanol» isopro-5 panol, t-butanol, n-propylaleohol, of andere alcoholen in het bijzonder met water mengbare alcoholen.Typical useful alcohols include methanol, ethanol, isopropanol, t-butanol, n-propyl alcohol, or other alcohols, especially water-miscible alcohols.

Het polynitrile dat volgens de uitvinding behandeld moet worden kan gekozen worden uit een grote verscheidenheid van bekende materialen van dit type. De voorkeur wordt gegeven aan di- en tri-10 nitrilen . die bereid zijn door reactie van acrylonitrile met een amine, polyamine,polyhydrozymonoamine, polyhydroxypolyamine, enz., zoals ammoniak, methylamine, piperazine, ethyleendiamine, mono-ethanolamine, diëthyleentriamine, 3-aminopropanol, methylethanol-amine, aminoethylethanolamine, enz. Andere voorkeurs-polynitrilen 15 zijn die welke tevens een oxygroep bevatten. Typisch omvatten deze oxynitrilen bijvoorbeeld acrylonitrileadducten . van poly-olen zoals ethyleenglycol, di- en tri-ethyleenglycol » glycerol, trimethylolpropaan, butaan-1,4-diol, butaan-1,3-diol, enz.The polynitrile to be treated according to the invention can be selected from a wide variety of known materials of this type. Preference is given to di- and tri-nitriles. prepared by reacting acrylonitrile with an amine, polyamine, polyhydrozymonoamine, polyhydroxypolyamine, etc., such as ammonia, methylamine, piperazine, ethylenediamine, monoethanolamine, diethylenetriamine, 3-aminopropanol, methylethylamine, aminoethylethanolamine, etc. polynitriles 15 are those which also contain an oxy group. Typically, these oxynitriles include, for example, acrylonitrile adducts. of polyols such as ethylene glycol, di- and triethylene glycol, glycerol, trimethylolpropane, butane-1,4-diol, butane-1,3-diol, etc.

De bij de werkwijze volgens de uitvinding gebruikte in pellet-20 vorm gebrachte katalysator is een in pellet-vorm gebrachte kobalt-zink hydrogeneringskatalysator die gewoonlijk bestaat uit kobalt en zink in molecuulverhoudingen variërende van 98 s 2 tot 60:4-0 uitgedrukt als Co en Zn. De metalen worden gewoonlijk in oxyde-vorm gebruikt.The pelletized catalyst used in the process of the invention is a pelletized cobalt-zinc hydrogenation catalyst usually consisting of cobalt and zinc in molecular ratios ranging from 98 s 2 to 60: 4-0 expressed as Co and Zn. The metals are usually used in oxide form.

23 De gebruikte drager kan elke drager zijn die inert is ten opzichte van de werkwijze-omstandigheden, zoals vuurvaste drager, houtskool, silica, alumina en dergelijke die in staat zijn gebruikt te worden met de actieve hydrogeneringskatalysatoren.The support used can be any support that is inert to the process conditions, such as refractory support, charcoal, silica, alumina and the like which are capable of being used with the active hydrogenation catalysts.

De werkwijzen voor de bereiding van dergelijke katalysatoren op 30 dragers zijn algemeen bekend.The methods of preparing such catalysts on supports are well known.

De hydrogeneringsreactie zelf kan in een ruim gebied van omstandigheden worden uitgevoerd. Het polynitrile wordt typisch gehydrogeneerd in tegenwoordigheid van een katalysator van de beschreven klasse bij een temperatuur binnen het gebied van 35 ongeveer 70° tot ongeveer 220°C en bij een druk van ongeveer 30-80 atmosfeer in de aanwezigheid van waterstof. De reactie-temperatuur is meer bij voorkeur 70-150°C met een druk van Tij v)or-keur 34 tot 680 atmosfeer en het meest bij voorkeur 68 tot 204 8100034 Λ, *+ - 4 - atmosfeer.The hydrogenation reaction itself can be conducted in a wide range of conditions. The polynitrile is typically hydrogenated in the presence of a catalyst of the described class at a temperature within the range of about 70 ° to about 220 ° C and at a pressure of about 30-80 atmospheres in the presence of hydrogen. The reaction temperature is more preferably 70-150 ° C with a pressure of Tij preferably 34 to 680 atmospheres and most preferably 68 to 204 8100034 * + 4 atmospheres.

In een uitvoeringsvorm waaraan sterk de voorkeur wordt gegeven is»ammoniak ook tijdens de reaotie aanwezig. De ammoniak helpt de reactie door het bevorderen van een betere selectiviteit voor het 5 primaire amine, en voorkomt die moleculaire koppeling om secondaire- aminevorming te berèiden, wat gewoonlijk bij de reactie ongewenst is. Wanneer ammoniak aanwezig is, zijn er gewoonlijk ongeveer 2 tot ongeveer 20 moleculen ammoniak per equivalent nitrile aanwezig. Wanneer waterstof en ammoniak samen worden 10 gebruikt zal de partiële warmtestofdruk gewoonlijk ongeveer'60" tot ongeveer 80 fo van de totale druk bedragen.In a highly preferred embodiment, ammonia is also present during the reaction. The ammonia aids the reaction by promoting better selectivity to the primary amine, and prevents that molecular coupling from producing secondary amine formation, which is usually undesirable in the reaction. When ammonia is present, usually about 2 to about 20 molecules of ammonia per equivalent of nitrile are present. When hydrogen and ammonia are used together, the partial hydrogen pressure will usually be from about 60 to about 80 fo of the total pressure.

De speciale ruimtesnelheid van de hydrogeneringsreactie (grammen nitrile/uur/cc katalysator) is niet kritisch in de werkwijze. Er wordt echter de voorkeur aan gegeven de hydrogenerings-15 reactie uit te voeren met een snelhfeid van ongeveer 0.5 tot ongeveer 5 gram totale vloeistof toevoer/uur/cc katalysator.The special space velocity of the hydrogenation reaction (grams of nitrile / hour / cc of catalyst) is not critical in the process. However, it is preferred to carry out the hydrogenation reaction at a rate of from about 0.5 to about 5 grams of total liquid feed / hour / cc of catalyst.

De hydrogeneringsreactie kan hier charge-gewijs of continu worden uitgevoerd, waarbij aan de continue uitvoering de voorkeur wordt gegeven. Geschikte reactoren hiervoor omvatten zowel een 20 gesloten autoclaaf voor de charge-gewijze werkwijze, of een buisvormige reactor waarmee op continue wijze gewerkt kan worden.The hydrogenation reaction can be carried out here batchwise or continuously, with continuous operation being preferred. Suitable reactors for this include both a closed batch autoclave for the batch process, or a tubular reactor capable of continuous operation.

Het gewenste polyamine-produkt kan dan uit het hydroge-neringsreactie-medium worden gewonnen door een van de in de techniek bekende werkwijzen,zoals door destillatie. Gewoonlijk 25 moet aldus het polyamineprodukt van de aminestabilisator worden gescheiden door destillatie wanneer de laatste in zodanige hoeveelheden wordt gebruikt dat hij ook werkt als een oplosmiddel voor de hydrogeneringsreactie.The desired polyamine product can then be recovered from the hydrogenation reaction medium by any of the methods known in the art, such as by distillation. Thus, usually, the polyamine product must be separated from the amine stabilizer by distillation when the latter is used in amounts such that it also acts as a solvent for the hydrogenation reaction.

Het is interessant op te merken dat slechts wanneer polyaminen 30 afgeleid zijn van polynitrilen het probleem van katalysator-stabiliteit gedurende de hydrogeneringstrap wordt veroorzaakt. Mononitrilen zijn wanneer zij gehydrogeneerd worden totaal niet onderhevig aan dit nadeel. Zelfs die nitrilen zoals adiponitrile of ftalonitrile zullen wanneer zij in aminen worden omgezet slechts 35 minimaal problemen van katalysatorstabiliteit veroorzaken.It is interesting to note that only when polyamines are derived from polynitriles does the problem of catalyst stability arise during the hydrogenation step. Mononitriles when hydrogenated are not at all subject to this drawback. Even those nitriles such as adiponitrile or phthalonitrile, when converted to amines, will cause only minimal catalyst stability problems.

Wanneer di-, tri- of tetranitrilen - afgeleid van de reaotie van acrylonitrile en verbindingen die daarmede reactief zijn, zoals alcoholen en aminen, echter worden gehydrogeneerd, worden de 8100034However, when di-, tri- or tetranitriles - derived from the reaction of acrylonitrile and compounds reactive therewith, such as alcohols and amines, are hydrogenated, the 8100034

%r I% r I

- 5 - meeste katalysatoren zoals die van het kohalt-type fysisch afgebroken gedurende de hydrogeneringsreactie.Most catalysts such as the kohalt type are physically degraded during the hydrogenation reaction.

Verder zijn, zoals reeds vermeld en zoals duidelijker zal blijken uit de voorbeelden, dat vast-bed kobaltkatalysatoren 5 alleen, hoewel ze bruikbaar zijn voor het omzetten van polynitri-len in polyaminen,beslist onvoldoeriJezijn omdat de pellets of tabletten in fijne produkten worden omgezet wanneer ze gedurende een aanzienlijke tijd in het hydrogeneringsproces worden gebruikt.Furthermore, as already stated and as will become more apparent from the examples, that fixed bed cobalt catalysts alone, although useful for converting polynitrials to polyamines, are certainly insufficient because the pellets or tablets are converted into fine products. they are used in the hydrogenation process for a considerable time.

Toch is een kobalt-zinkoxydemengsel stabiel wat betreft het in 10 staat zijn om de pelletvorm te handhaven, zelfs in afwezigheid van een sterk alkalisch of een amine stabiliserend toevoegsel.Still, a cobalt-zinc oxide mixture is stable in being able to maintain the pellet shape even in the absence of a highly alkaline or an amine stabilizing additive.

Terwijl de uitvinding beschreven is in termen van het gebruik van katalysatoren in pelletvorm, is het duidelijk dat de aanduiding “pellet" ook omvat tabletten of andere vormstukken met een 15 dergelijke fysische vorm van de kobalt-zink bevattende katalysator dat deze bruikbaar is bij de werkwijze volgens de uitvinding.While the invention has been described in terms of the use of pelletized catalysts, it is understood that the term "pellet" also includes tablets or other shaped articles having such a physical form of the cobalt-zinc containing catalyst that it is useful in the process according to the invention.

Voorbeeld IExample I

Een oplossing van 488 g. (1.68 molen) kobaltnitraathexa-hydraat en 36 g. zinknitraathexahydraat (0.12 mol) in twee liter 20 gedestilleerd water werd op 75°C verhit. Deze oplossing werd onder roeren langzaam toegevoegd aan 197 g· (t·85 molen) natriumcarbo-' naat in drie liter gedestilleerd water, ook van 75°C. Nadat de toevoeging beëindigd was werd de suspensie nog een uur bij 80°C geroerd en daarna gefiltreerd. De verzamelde vaste stoffen werden 25 acht keer met twee liter warm gedestilleerd water gewassen, bij 11Q°C gedroogd en gedurende twee uur bij 400°C gegloeid. De gemengde kobalt- en zinkoxyden, gewicht 142 g., bevatten 66.5 $ Co, 5.1 i° Zn en 515 PPm natrium. Dit produkt werd in een glazen buis gebracht en bij 325°C voorgereduceerd met waterstof totdat geen 30 vocht meer werd waargenomen in de uitlaatgassen. Nadat de katalysator tot kamertemperatuur in situ onder stikstof was afgekoeld, werd hij zorgvuldig teruggeorydeerd met verdunde zuurstof in stikstof. De gestabiliseerde kobalt-zinkoxydekatalysator werd met 0.5 $ grafiet gemengd voordat hij tot cilindrische pellets met 35 een diameter van 0.32 cm werd gevormd.A 488 g solution. (1.68 mill) cobalt nitrate hexa hydrate and 36 g. zinc nitrate hexahydrate (0.12 mol) in two liters of distilled water was heated to 75 ° C. This solution was slowly added with stirring to 197 gm (t 85 moles) of sodium carbonate in three liters of distilled water, also at 75 ° C. After the addition was complete, the suspension was stirred for an additional hour at 80 ° C and then filtered. The collected solids were washed eight times with two liters of warm distilled water, dried at 110 ° C and calcined at 400 ° C for two hours. The mixed cobalt and zinc oxides, weight 142 g, contain 66.5% Co, 5.1 ° Zn and 515 PPm sodium. This product was placed in a glass tube and pre-reduced with hydrogen at 325 ° C until no more moisture was observed in the exhaust gases. After the catalyst was cooled to room temperature under nitrogen in situ, it was carefully re-redyzed with dilute oxygen in nitrogen. The stabilized cobalt-zinc oxide catalyst was mixed with 0.5% graphite before it was formed into 0.32 cm diameter cylindrical pellets.

Aan een fles van drie liter die 600 g.(10.0 molen) ethyleen-diamine bevatte werden 1855 3· (35·0 molen) acrylonitrile bij 35-50°C onder uitwendige koeling toegevoegd. Nadat de toevoeging 8100034 *· r > - 6 - was voltooid werd de oplossing in een geroerde autoclaaf gebracht met 60 g. handelssilica-, alumina-katalysator (Aerocat SilicaTo a three liter bottle containing 600 g (10.0 moles) ethylene diamine, 1855 3 · (35.0 moles) acrylonitrile was added at 35-50 ° C under external cooling. After the addition 8100034 * · r> - 6 - was completed, the solution was placed in a stirred autoclave with 60 g. commercial silica, alumina catalyst (Aerocat Silica

Altunina TA, American Cyanamid Company) en gedurende vier uren op o ' 160 C verhit. Dit mengsel van gecyanoethyleerde ethyleendiaminen 5 werd als voeding gebruikt in de hier beschreven experimenten in voorbeeld II.Altunina TA, American Cyanamid Company) and heated at 160C for four hours. This mixture of cyanoethylated ethylenediamines 5 was used as a feed in the experiments described here in Example II.

25 $11. pellets van de kobalt-zinkoxydekatalysator waarvan de bereiding hiervoor is beschreven, werden in een kleine reactor met een vast bed gebracht. Een vloeibare voeding bestaande uit gelijke 10 gewichtshoeveelheden vloeibare ammoniak, methanol en de 3.5/1 mol verhouding gecyanoethyleerd ethyleendiamine werden in opwaartse richting door de katalysator geleid met een snelheid van 24 m./uur. Waterstof werd ook ingeleid in een hoeveelheid van 12 liter/uur STP. De druk werd op 170 atmosferen gehouden en de reactortemperatuur 15 op 115°C. Monsters van het vloeibare produkt werden periodiek verzameld en geanalyseerd op de volledigheid van de reactie voor infrarode nitrile —bepaling. Ma 53 uur werking werd de katalysator uit de reactor verwijderd en de pellets bleken onveranderd in voorkomen te zijn. Een monster van vloeibare produkt werd door een 20 filmverdamper die van een wisser was voorzien geleid vóór analyse door gas -.o hr omat o graf i e en bevatte 54 tris(aminopropyl)ethyleen-diamine en 9 $ bis(aminopropyl)ethyleendiamine.25 $ 11. pellets of the cobalt-zinc oxide catalyst the preparation of which has been described above were placed in a small fixed bed reactor. A liquid feed consisting of equal 10 weight amounts of liquid ammonia, methanol and the 3.5 / 1 mole ratio of cyanoethylated ethylenediamine were passed upward through the catalyst at a rate of 24 m / h. Hydrogen was also introduced at a rate of 12 liters / hour STP. The pressure was kept at 170 atmospheres and the reactor temperature at 115 ° C. Samples of the liquid product were collected periodically and analyzed for the completeness of the reaction for infrared nitrile determination. After 53 hours of operation, the catalyst was removed from the reactor and the pellets were found to be unchanged in appearance. A sample of liquid product was passed through a wiped film evaporator before analysis by gas column and contained 54 tris (aminopropyl) ethylene diamine and 9 bis (aminopropyl) ethylene diamine.

Voorbeeld IIExample II

Een katalysator uit de handel bereid uit een 75*23*2 atoom-25 verhouding van kobalt, koper en chromia werd in dit experiment gebruikt. Dezelfde reactor met vast bed zoals gebruikt in voorbeeld I werd beladen met 25 ml. tabletten met een diameter van 0.32 cm.A commercial catalyst prepared from a 75 * 23 * 2 atomic-25 ratio of cobalt, copper and chromia was used in this experiment. The same fixed bed reactor as used in Example I was charged with 25 ml. tablets with a diameter of 0.32 cm.

Met gebruik van dezelfde voeding, waterstofstroom, druk en tempera! tuur als in voorbeeld I werd de proef afgebroken na 20 uur omdat 30 de katalysatorpellets volledig waren uiteengevallen en de reaetor stopte. «Using the same power supply, hydrogen flow, pressure and tempera! As in Example 1, the test was terminated after 20 hours because the catalyst pellets had completely disintegrated and the reactor was stopped. «

Voorbeeld IIIExample III

Kobaltpellets uit de handel met een diameter van 0.32 cm werden gebracht in een katalytische reactor met een vast bed met 35 een capaciteit van 25 ml. Een acrylonitrite-ethyleendiaminereactie-produkt met een molecuul verhouding van 3»5/l in een 1:1:1 gewichtsverhouding methanol-vloeibare ammoniak-polynitrils-oplossingwerd met waterstof over de katalysator geleid en gaf een relatief hoge 8100034 r» T f - 7 - omzetting in de hydrogenering uitgezonderd nabij het einde van de proef van 55 uur. Echter bleek de katalysator wanneer deze uit de reactor was verwijderd uit gebroken stukken van het tablet te bestaan en niet langer in staat te zijn verder gebruikt te worden.0.32 cm diameter cobalt pellets were placed in a fixed bed catalytic reactor with a capacity of 25 ml. An acrylonitrite ethylene diamine reaction product having a molecular ratio of 3/5 / l in a 1: 1: 1 weight ratio methanol-liquid ammonia-polynitrils solution was passed over the catalyst with hydrogen to give a relatively high 8100034 r / T-7 - conversion to hydrogenation except near the end of the 55-hour test. However, when removed from the reactor, the catalyst was found to be broken pieces of the tablet and no longer capable of further use.

5 Yoorbeeld 175 Example 17

Aan een oplossing van 197 S· (1*85 molen) natriumcarbonaat in 3 liter gedestilleerd water werden toegevoegd 450 g. (1.48 molen) kobaltnitraathexahydraat en 101 g. (0.34 mol) zinknitraathexa-hydraat in 2 liter gedestilleerd water van 75°C. Het roeren werd 10 bij die temperatuur gedurende een uur voortgezet gevolgd door filtratie en acht maal uitwassen met warm gedestilleerd water.450 g were added to a solution of 197 S (1 * 85 moles) of sodium carbonate in 3 liters of distilled water. (1.48 mill) cobalt nitrate hexahydrate and 101 g. (0.34 mol) zinc nitrate hexa hydrate in 2 liters of distilled water at 75 ° C. Stirring was continued at that temperature for one hour followed by filtration and washing eight times with warm distilled water.

De oxyden werden bij 110°C gedroogd en gedurende 2 uur op 400°C gegloeid om 144 g. produkt te geven, 56.9 i° Co, 12.8 $ Zn, 142 ppm natrium. Het werd bij 325°C voorgereduceerd met waterstof, gesta-15 biliseerd met verdunde zuurstof in stikstof en met 0.5 i° grafiet in pelletvorm gebracht. De tabletten werden in de reactor met vast bed van 25 ml gebracht en aan een 101 uur durende continue bewerking onderworpen. Het gebruikte nitriléwas bereid door reactie van acrylonitrile met ethyleendiamine in een 1.5:1 molaire verhouding.The oxides were dried at 110 ° C and calcined at 144 ° C for 2 hours at 400 ° C. 56.9 ° C, 12.8% Zn, 142 ppm sodium. It was pre-reduced with hydrogen at 325 ° C, stabilized with dilute oxygen in nitrogen and pelleted with 0.5 ° graphite. The tablets were placed in the 25 ml fixed bed reactor and subjected to a 101 hour continuous operation. The nitrile wax used was prepared by reacting acrylonitrile with ethylenediamine in a 1.5: 1 molar ratio.

20 Het werd over de katalysator geleid in een oplossing bestaande uit gelijke gewichtshoeveelheden nitril e , methanol en anhydrische ammoniak in een hoeveelheid van 24 ml. per uur samen met 12 liter (SH?) per uur waterstof. 'Gaschromatografische analyse van het produkt, vrij van methanol en ammoniak, gaf waarden van 64 % 25 bis(aminopropyl)ethyleendiamine en 35 i° aminoprolylethyleendiamine.It was passed over the catalyst in a solution consisting of equal proportions by weight of nitrile e, methanol and anhydrous ammonia in an amount of 24 ml. per hour together with 12 liters (SH?) per hour of hydrogen. Gas chromatographic analysis of the product, free from methanol and ammonia, gave values of 64% 25 bis (aminopropyl) ethylenediamine and 35% aminoprolyl ethylene diamine.

De katalystische pellets waren fysisch onveranderd.The catalytic pellets were physically unchanged.

Yoorbeeld 7 .Hier werd een experiment uitgevoerd met gebruik van de handels-nitrilehydrogeneringskatalysator beschreven in voorbeeld II en 30 dezelfde 1.5:1 mol verhouding acrylonitrile ethyleendiamine-additie-produkt voeding van voorbeeld IY. Normaal wordt naar mate de acrylonitrile ethyleendiamineverhouding in de gebruikte voeding kleiner wordt genomen, de neiging van de katalysatortabletten om uiteen te vallen kleiner. Onder dezelfde omstandigheden als in 55 voorbeeld IY gebruikt werd de kobalt-koper-cromia-katalysator gedurende 85 uur gebruikt, en deze was bij het einde van het experiment omgezet in fijn verdeeld slijk.Example 7. Here, an experiment was conducted using the commercial nitrile hydrogenation catalyst described in Example II and the same 1.5: 1 mol ratio of acrylonitrile ethylenediamine addition product feed of Example IY. Normally, as the acrylonitrile ethylene diamine ratio in the feed used is reduced, the tendency of the catalyst tablets to decompose decreases. Under the same conditions as used in Example IY, the cobalt-copper-cromia catalyst was used for 85 hours, and was converted to finely divided mud at the end of the experiment.

8 1 0 0 0 3 48 1 0 0 0 3 4

---— _A---- _A

- 8 - **· ·* * η- 8 - ** · * * η

Voorbeeld 71Example 71

Twee liter gedestilleerd water dat 22,6 g. synthetisch calciumsilicaat bevatte werd op 70°C verhit. Dit werd geroerd terwijl 244 §· Co(N0j)2.6ïï20 en 18 g. Zn (N0j)2.6H20 in twee liter gedestilleerd water langzaam werden toegevoerd samen met 155 S· 5 natriumoarbonaat in een andere twee liter gedestilleerd water.Two liters of distilled water containing 22.6 g. synthetic calcium silicate was heated to 70 ° C. This was stirred while 244 [Co (N0j) 2.6] 20 and 18 g. Zn (NO) 2.6H 2 O in two liters of distilled water were slowly supplied along with 155 S sodium bicarbonate in another two liters of distilled water.

Alle oplossingen werden op 70°C gehouden, met de toevoegingen ingesteld om de pH van de reactieoplossing op 7,0 te houden.All solutions were kept at 70 ° C, with the additives adjusted to maintain the pH of the reaction solution at 7.0.

Na een digestieperiode van een uur werden vaste stoffen door filtratie verzameld, acht maal gewassen, gedroogd bij 110°C en 10 gedurende een uur bij 400°C gegloeid. Analyse van de katalysator voor de voorreductie was Go 51 »5 Zn 4»1 f°t Ca 5»7 Si 4,8 fo en Na 532 ppm. Na voorreductie bij 325°C en stabilisering, werden pellets vervaardigd met behulp van 0,5 % grafiet.After an hour digestion period, solids were collected by filtration, washed eight times, dried at 110 ° C, and calcined at 400 ° C for one hour. Analysis of the catalyst for the pre-reduction was Go 51 »5 Zn 4» 1 f ° t Ca 5 »7 Si 4.8 fo and Na 532 ppm. After pre-reduction at 325 ° C and stabilization, pellets were prepared using 0.5% graphite.

De voeding voor vast-bed hydrogenering werd bereid door 15 reactie van 1.88 molen acrylonitrile per mol ethyleendiamine.The fixed bed hydrogenation feed was prepared by reacting 1.88 moles of acrylonitrile per mole of ethylenediamine.

De continue proef werd uitgevoerd met dezelfde snelheden en omstandigheden als in voorbeeld I. Na 22 uur was de gaschromato-grafische analyse van het produkt (vrij van ammoniak en methanol) 15 i° aminopropylethyleendiamine, 69 $ bis(aminopropyl)ethyleen-20 diamine en 7,6 ia tris(aminopropyl)ethyleendiamine. De proef werd na 251 uur beëindigd bij welke tijd de overeenkomstige analyses waren 15 i», 69 ia en 7,3 i°· De katalysatorpellets vormden geen fijn verdeeld materiaal ofsohoon enkele van de pellets gespleten waren.The continuous run was run at the same rates and conditions as in Example 1. After 22 hours, the gas chromatographic analysis of the product (free from ammonia and methanol) was 15 ° aminopropylethylenediamine, 69% bis (aminopropyl) ethylene-20 diamine, and 7.6 ia tris (aminopropyl) ethylenediamine. The experiment was terminated after 251 hours at which time the corresponding analyzes were 15 µl, 69 µl and 7.3 µl. The catalyst pellets did not form a finely divided material or just some of the pellets were split.

81000348100034

Claims (6)

1. Werkwijze ter "bereiding van een polyamine door hydroge-nering van een overeenkomstig polynitrilein tegenwoordigheid van een katalysator, met het kenmerk, dat de katalysator een kobalt-z inkhydrogeneringskatalys at or in pelletvorm is.A process for the preparation of a polyamine by hydrogenation of a corresponding polynitrile presence of a catalyst, characterized in that the catalyst is a cobalt-2 ink hydrogenation catalyst in pellet form. 2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het 'kenmerk, dat de hydrogenering in tegenwoordigheid van een oplosmiddel wordt uitgevoerd.2. Process according to claim 1, characterized in that the hydrogenation is carried out in the presence of a solvent. 5. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de hydrogenering in vloeibare fase bij een temperatuur van 70-220°C 10 en een druk van 30-800 atmosferen wordt uitgevoerd.5. Process according to claim 1 or 2, characterized in that the liquid phase hydrogenation is carried out at a temperature of 70-220 ° C and a pressure of 30-800 atmospheres. 4. Werkwijze volgens conclusies 1-3, met het kenmerk, dat de hydrogenering in tegenwoordigheid van ammoniak wordt uitgevoerd.Process according to claims 1-3, characterized in that the hydrogenation is carried out in the presence of ammonia. 5. Werkwijze volgens conclusies 1-4» met het kenmerk, dat de katalysator kobalt en zihkmetaal in oxydevorm bevat.5. Process according to claims 1-4, characterized in that the catalyst contains cobalt and zinc metal in oxide form. 6. Werkwijze volgens conclusies 1-5» met het kenmerk, dat het poljnifaile verkregen is door reactie van acrylonitrile met een actieve waterstofverbinding. 81000346. Process according to claims 1-5 », characterized in that the polynifail has been obtained by reacting acrylonitrile with an active hydrogen compound. 8100034
NL8100034A 1980-01-10 1981-01-07 PREPARATION OF POLYAMINS FROM POLYNITRILS. NL8100034A (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US11096680A 1980-01-10 1980-01-10
US11096680 1980-01-10

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL8100034A true NL8100034A (en) 1981-08-03

Family

ID=22335894

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL8100034A NL8100034A (en) 1980-01-10 1981-01-07 PREPARATION OF POLYAMINS FROM POLYNITRILS.

Country Status (8)

Country Link
JP (1) JPS5914457B2 (en)
BE (1) BE886968A (en)
CA (1) CA1149419A (en)
DE (1) DE3048836A1 (en)
FR (1) FR2473511A1 (en)
GB (1) GB2067191B (en)
NL (1) NL8100034A (en)
SE (1) SE8100069L (en)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3476995D1 (en) * 1983-08-02 1989-04-13 Tosoh Corp Process for producing polyamines
US4721811A (en) * 1985-08-26 1988-01-26 W. R. Grace & Co. Synthesis of aliphatic polyamines
US4906392A (en) * 1986-04-18 1990-03-06 The Lubrizol Corporation Coupled polyamine lubricant additives derived from hydrocarbyl polynitriles and polyamines
US5039436A (en) * 1986-04-18 1991-08-13 The Lubrizol Corporation Coupled polyamine lubricant additives derived from hydrocarbyl polynitriles and polyamines
US5811584A (en) * 1997-07-29 1998-09-22 Hampshire Chemical Corp. Preparation of tetramethylethylenediamine
US20080194857A1 (en) 2007-02-12 2008-08-14 Air Products And Chemicals, Inc. Selective Manufacture of N,N'-BIS(Cyanoethyl)-1,2-Ethylenediamine and N, N'-BIS(3-aminopropyl)-1,2-Ethylenediamine
TWI565686B (en) 2015-11-26 2017-01-11 南亞塑膠工業股份有限公司 Preparation method of n,n'-bis(3-aminopropyl)ethylenediamine

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR971429A (en) * 1940-05-30 1951-01-17 Prod De Chimie Organique De La Reduction or hydrogenation process using metal couples
US2701263A (en) * 1952-05-06 1955-02-01 American Viscose Corp Method of making bis (3-aminopropyl) ether
US4003933A (en) * 1975-07-16 1977-01-18 Phillips Petroleum Company Hydrogenation of nitriles in absence of secondary reaction suppressant

Also Published As

Publication number Publication date
JPS5914457B2 (en) 1984-04-04
FR2473511A1 (en) 1981-07-17
FR2473511B1 (en) 1985-04-26
GB2067191B (en) 1984-04-04
CA1149419A (en) 1983-07-05
GB2067191A (en) 1981-07-22
BE886968A (en) 1981-05-04
JPS56100743A (en) 1981-08-12
DE3048836A1 (en) 1981-10-08
SE8100069L (en) 1981-07-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2470009C2 (en) Method of producing triethylene tetraamine
RU2472772C2 (en) Method of producing triethylene tetramine (teta) through ethylenediamine diacetonitrile (eddn)
US3673251A (en) Process for the catalytic reductive amination of nitriles
US5696048A (en) Cobalt catalysts
US4375003A (en) Method for the hydrogenation of nitriles to primary amines
ZA200505073B (en) Low pressure process for manufacture of 3-dimethylaminopropylamine (DMAPA)
US5900511A (en) Process for continuous hydrogenation of adiponitrile
CA1128069A (en) Hydrogenation of aliphatic nitriles to primary amines
JPS5912106B2 (en) Method for producing aliphatic amine
SA515360954B1 (en) Process for preparing EDA using SO2-free hydrocyanic acid
WO1998043940A9 (en) A process for continuous hydrogenation of adiponitrile
CA1105947A (en) Catalyst pellet stabilization in the preparation of polyamines from polynitriles
NL8100034A (en) PREPARATION OF POLYAMINS FROM POLYNITRILS.
US4048226A (en) Copper catalyst for hydration of nitriles to amides
US3578720A (en) Reduction of aromatic nitrocompounds
US2166151A (en) Catalytic hydrogenation of adiponitriles to produce hexamethylene diamines
US5922917A (en) Process for the preparation of 2-amino-1,3-propanediol
JPS6176447A (en) Hydration of nitrile compound
US3928439A (en) Manufacture of carboxamides
WO2004060853A1 (en) Low pressure process for manufacture of 3-dimethylaminopropylamine (dmapa)
JPS59118745A (en) Manufacture of amine
US5124485A (en) Catalysts and methods of separation thereof
US4247481A (en) Catalyst passivation in production of amines
JPH0798785B2 (en) Method for producing oximes
EP0051697B1 (en) Hydrocyanation of activated olefins

Legal Events

Date Code Title Description
BA A request for search or an international-type search has been filed
BB A search report has been drawn up
A85 Still pending on 85-01-01
BV The patent application has lapsed