RU2307120C2 - Production of 1,5-diaminonaphthalene - Google Patents
Production of 1,5-diaminonaphthalene Download PDFInfo
- Publication number
- RU2307120C2 RU2307120C2 RU2005136800/04A RU2005136800A RU2307120C2 RU 2307120 C2 RU2307120 C2 RU 2307120C2 RU 2005136800/04 A RU2005136800/04 A RU 2005136800/04A RU 2005136800 A RU2005136800 A RU 2005136800A RU 2307120 C2 RU2307120 C2 RU 2307120C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- catalyst
- mass
- organic solvent
- aniline
- diaminonaphthalene
- Prior art date
Links
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
Description
Настоящее изобретение относится к химической технологии, в частности к методам получения ароматических аминов - важных промежуточных продуктов в синтезе полимерных материалов, красителей, физиологически активных соединений и ряда других ценных химических товаров.The present invention relates to chemical technology, in particular to methods for producing aromatic amines - important intermediate products in the synthesis of polymeric materials, dyes, physiologically active compounds and a number of other valuable chemical products.
1,5-Диаминонафталин (1,5-ДАН) находит широкое применение в различных областях техники, хотя основным направлением его использования является получение полиизоцианатов (Десмодур (R) 15) и различных полимерных материалов на его основе.1,5-Diaminonaphthalene (1,5-DAN) is widely used in various fields of technology, although the main direction of its use is the production of polyisocyanates (Desmodur (R) 15) and various polymeric materials based on it.
В течение длительного времени основным методом получения аминопроизводных нафталина являлось восстановление соответствующих нитросоединений сульфидами металлов (Беркман Б.Е. Промышленный синтез ароматических нитросоединений и аминов. М.: Химия, 1964 г. С.242-273). Позднее для этой цели были предложены различные восстанавливающие агенты, в частности гидразин (Пат. Японии 56059738, 1981 г).For a long time, the main method for producing amino derivatives of naphthalene was the reduction of the corresponding nitro compounds with metal sulfides (Berkman B.E. Industrial synthesis of aromatic nitro compounds and amines. M: Chemistry, 1964, p.242-273). Later, various reducing agents have been proposed for this purpose, in particular hydrazine (Pat. Japan 56059738, 1981).
Наиболее широкое применение получили каталитические процессы восстановления 1,5-динитронафталина (1,5-ДНН) молекулярным водородом (Пат. Японии 4154745, 1992 г., Пат. Великобритании 1499699, Пат. США 4026944, 1977 г. Пат. Германии 2438542 и 2432015, 1974 г.). В этих процессах использовались в качестве катализаторов, преимущественно металлы VIII-группы Таблицы Д.И.Менделеева.The most widely used are catalytic reduction processes of 1,5-dinitronaphthalene (1,5-DNN) with molecular hydrogen (Pat. Japan 4154745, 1992, Pat. Great Britain 1499699, Pat. USA 4026944, 1977, Pat. Germany 2438542 and 2432015 , 1974). In these processes, mainly metals of the VIII group of the Table of D.I. Mendeleev were used as catalysts.
В прототипе (Пат. США 4026944) диаминонафталины получают при взаимодействии соответствующих динитронафталинов с водородом в присутствии гетерогенного катализатора восстановления в среде органического растворителя. В качестве катализатора используют порошки скелетного никеля и/или железа или металлом платиновой группы на активированном угле. Процесс проводят в реакторе при интенсивном перемешивании, давлении до 50 МПа и температуре 20-180°С. Полученный раствор аминосоединения отфильтровывают от катализатора, отделяют от реакционной воды и направляют на выделение целевого продукта.In the prototype (US Pat. US 4,026,944), diaminonaphthalenes are prepared by reacting the corresponding dinitronaphthalenes with hydrogen in the presence of a heterogeneous reduction catalyst in an organic solvent. Powders of skeletal nickel and / or iron or a platinum group metal on activated carbon are used as a catalyst. The process is carried out in a reactor with vigorous stirring, pressure up to 50 MPa and a temperature of 20-180 ° C. The resulting solution of the amino compound is filtered off from the catalyst, separated from the reaction water and sent to the selection of the target product.
Основными недостатками прототипа является измельчение в ходе процесса порошкового катализатора, что приводит к снижению активности последнего и потерям при фильтровании, а также необходимость самой стадии фильтрования.The main disadvantages of the prototype is grinding during the process of a powder catalyst, which leads to a decrease in the activity of the latter and losses during filtration, as well as the need for the filtering stage itself.
Изобретение направлено на устранение измельчения катализатора и стадии отделений катализатора от реакционной массы в процессе получения 1,5-ДАН. Это достигается использованием стационарного катализатора, обладающего высокой каталитической активностью.The invention is aimed at eliminating the grinding of the catalyst and the stage of separation of the catalyst from the reaction mass in the process of obtaining 1,5-DAN. This is achieved by using a stationary catalyst with high catalytic activity.
Сущность изобретения заключается в способе получения 1,5-диаминонафталина взаимодействием 1,5-динитронафталина с водородом в присутствии гетерогенного катализатора восстановления в среде органического растворителя при повышенных температуре и давлении, отличающемся тем, что процесс проводится в циркуляционном аппарате, реакционная зона которого заполнена высокопористым блочным катализатором, состоящим из носителя на основе оксида алюминия и активных компонентов - металлического палладия и сульфатированного оксида циркония, массы которых составляют 0,1-3% и 5-8% от массы носителя соответственно. Как следует из сущности изобретения, мы предлагаем использовать вместо порошкового катализатора на основе скелетного никеля или палладия/платины на угле стационарный (выполненный в форме блока, заполняющего всю реакционную зону) катализатор на основе высокопрочного ячеистого оксида алюминия с пористостью 85-97%, на поверхность которого нанесен металлический палладий в количестве 0,1-3% от массы носителя и сульфатированный оксид циркония в количестве 5-8% от массы носителя.The invention consists in a method for producing 1,5-diaminonaphthalene by reacting 1,5-dinitronaphthalene with hydrogen in the presence of a heterogeneous reduction catalyst in an organic solvent at elevated temperature and pressure, characterized in that the process is carried out in a circulating apparatus, the reaction zone of which is filled with highly porous block a catalyst consisting of a carrier based on aluminum oxide and active components - metallic palladium and sulfated zirconium oxide, mass which make up 0.1-3% and 5-8% of the mass of the carrier, respectively. As follows from the essence of the invention, we propose to use, instead of a powder catalyst based on skeletal nickel or palladium / platinum on coal, a stationary (made in the form of a block filling the entire reaction zone) catalyst based on high-strength cellular alumina with a porosity of 85-97%, to the surface which deposited metallic palladium in an amount of 0.1-3% by weight of the carrier and sulfated zirconium oxide in the amount of 5-8% by weight of the carrier.
Процесс предлагается проводить в циркуляционном аппарате, состоящем, например, из двух вертикальных цилиндрических зон (реакционной и рециркуляционной), соединенных перетоками в нижней и верхней части. Такая конструкция аппарата позволяет осуществлять рециркуляцию реакционной массы за счет разности плотностей газо-жидкостной смеси в реакционной зоне и жидкости в рециркуляционной.The process is proposed to be carried out in a circulation apparatus, consisting, for example, of two vertical cylindrical zones (reaction and recirculation), connected by overflows in the lower and upper parts. This design of the apparatus allows the recirculation of the reaction mass due to the density difference of the gas-liquid mixture in the reaction zone and the liquid in the recirculation.
Интенсивность перемешивания в реакционной зоне обеспечивается наличием в катализаторе транспортных пор малого диаметра и большой скоростью газожидкостной смеси, образующейся при подаче водорода в поток циркулирующего раствора. При необходимости циркуляция может быть увеличена за счет работы насоса, дозирующего раствор нитросоединения.The intensity of mixing in the reaction zone is ensured by the presence in the catalyst of transport pores of small diameter and high speed gas-liquid mixture formed when hydrogen is supplied to the flow of a circulating solution. If necessary, the circulation can be increased due to the operation of the pump dosing the nitro compound solution.
Использование циркуляционного аппарата позволяет поддерживать в реакционной зоне низкую концентрацию 1,5-ДНН. При высоком содержании 1,5-ДНН в растворе наблюдается резкое снижение скорости процесса из-за адсорбции его на поверхности катализатора. Одновременно образующийся в процессе восстановления 1,5-ДАН увеличивает растворимость 1,5-ДНН.The use of a circulating apparatus makes it possible to maintain a low concentration of 1.5-days in the reaction zone. At a high content of 1,5-DN in the solution, a sharp decrease in the process rate is observed due to its adsorption on the surface of the catalyst. At the same time, 1,5-DAN formed during the reduction process increases the solubility of 1,5-DNN.
Получение 1,5-ДАН проводят в среде органического растворителя (толуола, анилина) при температуре 30-120°С и давлении 0,1-1 МПа. Выделение образовавшегося 1,5-ДАН в виде кристаллов происходит при охлаждении реакционной смеси ниже 30°С.Obtaining 1,5-DAN is carried out in an organic solvent (toluene, aniline) at a temperature of 30-120 ° C and a pressure of 0.1-1 MPa. Isolation of the resulting 1,5-DAN in the form of crystals occurs when the reaction mixture is cooled below 30 ° C.
После отделения продукта отфильтрованный маточник может использоваться для приготовления раствора 1,5-ДНН, идущего на восстановление. При этом возрастает концентрация 1,5-ДАН в растворе и облегчается его кристаллизация при охлаждении. Одновременно в присутствии 1,5-ДАН уменьшается вероятность выпадения 1,5-ДНН из дозируемого раствора.After separation of the product, the filtered mother liquor can be used to prepare a solution of 1,5-DNN, going for recovery. At the same time, the concentration of 1,5-DAN in the solution increases and its crystallization upon cooling is facilitated. At the same time, in the presence of 1,5-DAN, the probability of 1,5-DNN falling out of the dosed solution decreases.
Примеры 1-7Examples 1-7
В вертикально установленный обогреваемый цилиндрический реактор с внутренним диаметром 50 мм и объемом 400 мл помещают высокопористый ячеистый катализатор в виде единого блока объемом 95 мл, закрепленного в середине аппарата. Масса катализатора 21,1-21,9 г, плотность 0,22-0,23 г/см3, пористость 94-95%. Активная часть катализатора состоит из активированного оксида циркония в количестве 6-8% от массы катализатора, содержание металлического палладия - 0,16% от массы катализатора. В реактор загружают раствор 1,5 г динитронафталина в 90 мл анилина и нагревают до температуры реакции. Затем реактор переводят из вертикального положения в горизонтальное (чтобы обеспечить контакт раствора с катализатором) и включают возвратно-поступательное перемешивание. Результаты представлены в таблице.In a vertically mounted heated cylindrical reactor with an internal diameter of 50 mm and a volume of 400 ml, a highly porous cellular catalyst is placed in the form of a single unit with a volume of 95 ml fixed in the middle of the apparatus. The mass of the catalyst is 21.1-21.9 g, the density is 0.22-0.23 g / cm 3 , the porosity is 94-95%. The active part of the catalyst consists of activated zirconium oxide in an amount of 6-8% by weight of the catalyst, the content of palladium metal is 0.16% by weight of the catalyst. A solution of 1.5 g of dinitronaphthalene in 90 ml of aniline is loaded into the reactor and heated to the reaction temperature. Then the reactor is transferred from vertical to horizontal (to ensure contact of the solution with the catalyst) and include reciprocating mixing. The results are presented in the table.
После завершения опытов проводили анализ полученных реакционных масс методом ГЖХ. На хроматограммах присутствуют только три пика: анилина, 1,5-ДНН и 1,5-ДАН. Содержание 1,5-ДНН в продуктах менее 0,5%.After the completion of the experiments, the obtained reaction masses were analyzed by GLC. Only three peaks are present on the chromatograms: aniline, 1,5-DNN and 1,5-DAN. The content of 1,5-DNN in products is less than 0.5%.
Пример 8Example 8
В каталитическую зону циркуляционного контура, представляющего собой две вертикальные трубы диаметром 50 мм и высотой 6 м, соединенные сверху и снизу перетоками (общий объем контура 25 л), поместили 1250 г катализатора в виде сплошного блока длиной 2,5 м. Катализатор на основе корунда содержит 3% металлического палладия и 7% сульфатированного оксида циркония (плотность катализатора - 0,25 г/см3, пористость - 93%). В контур залили 20 л анилина и одновременно начали подачу 5% раствора ДНН в анилине и водорода. Скорость подачи раствора 2000 мл/час, давление 0,5 МПа, температура в нижней части реакционной зоны 95°С, в верхней - 105°С, время непрерывной работы 24 часа. Всего сдозировано 2,4 кг 1,5-ДНН. Содержание 1,5-ДНН в продукте реакции составляло по ходу опыта 0,006-0, 030%. При охлаждении реакционной массы получено 1,6 кг 1,5-ДАН - сырца, содержащего 75% основного продукта, 0,18% - 1,5-ДНН, остальное анилин. Т.пл. полученного после отделения анилина продукта 187-188°С. Выход 69% (при расчете выхода не учтен 1,5-ДАН, оставшийся в анилиновом растворе).In the catalytic zone of the circulation circuit, which consists of two vertical pipes with a diameter of 50 mm and a height of 6 m, connected by flows at the top and bottom (total volume of the circuit is 25 l), 1250 g of catalyst was placed in the form of a solid block 2.5 m long. Corundum based catalyst contains 3% metallic palladium and 7% sulfated zirconia (catalyst density 0.25 g / cm 3 , porosity 93%). 20 L of aniline was poured into the circuit and at the same time, the supply of a 5% solution of DNN in aniline and hydrogen was started. The flow rate of the solution is 2000 ml / h, the pressure is 0.5 MPa, the temperature in the lower part of the reaction zone is 95 ° C, in the upper - 105 ° C, the continuous operation time is 24 hours. A total of 2.4 kg of 1.5-days was dispensed. The content of 1,5-DN in the reaction product was 0.006-0, 030% in the course of the experiment. Upon cooling the reaction mass obtained 1.6 kg of 1,5-DAN - raw, containing 75% of the main product, 0.18% - 1,5-DN, the rest is aniline. Mp obtained after separation of the aniline product 187-188 ° C. Yield 69% (1,5-DAN remaining in the aniline solution was not taken into account when calculating the yield).
Пример 9Example 9
Установка для получения и катализатор те же, что в примере 8. После заполнения системы 5% раствором 1,5-ДАН в анилине одновременно начинают подачу 5% раствора 1,5-ДНН в 5% растворе 1,5-ДАН в анилине и водорода. Скорость подачи раствора 2000 мл/час, давление 0,53 МПа, температура в нижней части реакционной зоны 97°С, в верхней - 107°С, время непрерывной работы 29 часов. Всего сдозировано 2,9 кг 1,5-ДНН. Максимальная концентрация 1,5-ДАН в реакционной массе - 11%, содержание 1,5-ДНН в 1,5-ДАН в ходе опыта изменялось в пределах 0-0,5%. При охлаждении реакционной массы до 20°С получено 1,9 кг 1,5-ДАН - сырца, содержащего 75% основного продукта, 0,1% - 1,5-ДНН, остальное анилин. Т.пл. полученного после отделения анилина продукта 187,5-188°С. Выход 67%. При частичной отгонке анилина из маточника дополнительно получено 0,7 кг 1,5-ДАН (т.пл. 187-188°С) и суммарный выход повысился до 92%.The installation for preparation and the catalyst are the same as in Example 8. After filling the system with a 5% solution of 1,5-DAN in aniline, the flow of a 5% solution of 1,5-DNN in a 5% solution of 1,5-DAN in aniline and hydrogen is simultaneously started . The flow rate of the solution is 2000 ml / h, the pressure is 0.53 MPa, the temperature in the lower part of the reaction zone is 97 ° C, in the upper - 107 ° C, the continuous operation time is 29 hours. A total of 2.9 kg of 1.5-days was dispensed. The maximum concentration of 1,5-DAN in the reaction mass was 11%, the content of 1,5-DAN in 1,5-DAN during the experiment ranged from 0-0.5%. When the reaction mixture was cooled to 20 ° C, 1.9 kg of 1,5-DAN, a crude product containing 75% of the main product, 0.1% of 1,5-DAN, the rest was aniline, was obtained. Mp obtained after separation of the aniline product 187.5-188 ° C. Yield 67%. With partial distillation of aniline from the mother liquor, 0.7 kg of 1,5-DAN (mp 187-188 ° C) was additionally obtained and the total yield increased to 92%.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005136800/04A RU2307120C2 (en) | 2005-11-28 | 2005-11-28 | Production of 1,5-diaminonaphthalene |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005136800/04A RU2307120C2 (en) | 2005-11-28 | 2005-11-28 | Production of 1,5-diaminonaphthalene |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2307120C2 true RU2307120C2 (en) | 2007-09-27 |
Family
ID=38954350
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005136800/04A RU2307120C2 (en) | 2005-11-28 | 2005-11-28 | Production of 1,5-diaminonaphthalene |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2307120C2 (en) |
-
2005
- 2005-11-28 RU RU2005136800/04A patent/RU2307120C2/en not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2202537C2 (en) | Water-containing tolylenediamine useful for storage or transporting as liquid, method for its preparing and method for preparing tolylene di- isocyanate | |
KR970001070B1 (en) | Process for the continuous production of mono-and polyisocyanates | |
EP3212627B1 (en) | Part-stream distillation | |
CN101429139B (en) | Process for producing dicyclohexyl methyl hydride diisocyanate and its midbody | |
CN113649062B (en) | Catalyst for synthesizing 6-aminocapronitrile, preparation method thereof, and method for synthesizing 6-aminocapronitrile using same | |
KR102245980B1 (en) | Part-stream distillation | |
US7453012B2 (en) | Continuous process for the hydrogenation of nitriles or nitro compounds to amines | |
EP2917172A1 (en) | Synthesis of methyl carbamate and dimethyl carbonate (dmc) in presence of stripping with inert gas or superheated vapours and a reactor for the same | |
KR100612923B1 (en) | A process for preparing 4-aminodiphenylamine | |
CN101074199B (en) | Method of producing xylylenediamine | |
CN113880728A (en) | Preparation method of cyclohexanone oxime | |
RU2307120C2 (en) | Production of 1,5-diaminonaphthalene | |
US20100249460A1 (en) | Fast Filtering Powder Catalytic Mixtures | |
CN104130097A (en) | Process for continuously preparing exo-tetrahydrodicyclopentadiene in liquid phase | |
US10137443B2 (en) | Composite catalyst for the photocatalytic isomerisation of norbornadiene to prepare quadricyclane and process for making the catalyst | |
CN110072852A (en) | The manufacturing method of aromatic nitrile compound and the manufacturing method of carbonic ester | |
RU2301230C2 (en) | Method for preparing lactide | |
CN107353271A (en) | The method for purifying the method for phthalide and phthalide being prepared by phthalic anhydride | |
CN115232059B (en) | Synthesis method of 6, 6-dimethyl-3-azabicyclo [3.1.0] hexane | |
CN108906061A (en) | A kind of nickel-base catalyst and its application in production space bulky amine tert-butylamine base oxethyl ethyl alcohol | |
RU2013150826A (en) | IMPROVED METHOD FOR PRODUCING HEXAMETHYLENEDIAMINE | |
CN105622438A (en) | Synthetic method for tyramine hydrochloride | |
RU2485154C1 (en) | Method of cleaning sulphate turpentine from sulphur compounds | |
US20020183556A1 (en) | Ruthenium catalyst for the hydrogenation of diaminodiphenylmethane to diaminodicyclohexylmethane | |
WO2006094699A1 (en) | Catalytically active porous membrane reactor for reacting organic compounds |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20121129 |