RU2372323C1 - Method of producing high-molecular amines - Google Patents
Method of producing high-molecular amines Download PDFInfo
- Publication number
- RU2372323C1 RU2372323C1 RU2008114238/02A RU2008114238A RU2372323C1 RU 2372323 C1 RU2372323 C1 RU 2372323C1 RU 2008114238/02 A RU2008114238/02 A RU 2008114238/02A RU 2008114238 A RU2008114238 A RU 2008114238A RU 2372323 C1 RU2372323 C1 RU 2372323C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- nitrile
- hydrogen
- catalyst
- palladium
- catalytic hydrogenation
- Prior art date
Links
Landscapes
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
Description
Настоящее изобретение относится к области химии, в частности к получению каталитическим гидрированием нитрилов высокомолекулярных аминов, которые могут найти применение в производстве удобрений, биоцидов для нефтедобычи, горнорудной промышленности, а также являться промежуточным продуктом при производстве третичных аминов и их производных, фармацевтических препаратов, поверхностно-активных веществ.The present invention relates to the field of chemistry, in particular to the production of catalytic hydrogenation of nitriles of high molecular weight amines, which can be used in the production of fertilizers, biocides for oil production, mining, as well as an intermediate product in the production of tertiary amines and their derivatives, pharmaceuticals, surface active substances.
Известен способ получения первичного амина гидрированием нитрилов, при котором реакция превращения протекает в реакционной смеси, содержащей (а) по меньшей мере, один нитрил, (б) водород, (в) при необходимости аммиак и (г) по меньшей мере, один кобальтовый или никелевый катализатор, модифицированный ex situ адсорбцией карбоната щелочного металла или гидрокарбоната щелочного металла, который содержит карбонат или гидрокарбонат щелочного металла в количестве от 2 до 12 мас.% (RU 2004128337, С07С 209/48, 2006-02-27).A known method of producing a primary amine by hydrogenation of nitriles, in which the conversion reaction proceeds in a reaction mixture containing (a) at least one nitrile, (b) hydrogen, (c) optionally ammonia, and (d) at least one cobalt or a nickel catalyst modified ex situ by adsorption of an alkali metal carbonate or alkali metal hydrogen carbonate, which contains an alkali metal carbonate or hydrogen carbonate in an amount of from 2 to 12 wt.% (RU 2004128337, C07C 209/48, 2006-02-27).
В патенте RU 2233266, С07С 209/48, 2003-06-27 описаны способы (варианты) получения амина из нитрила гидрированием, включающим в себя: подачу водорода и нитрила в реактор, содержащий катализатор, воду и неорганическое основание, с образованием реакционной среды; перемешивание указанной реакционной среды и гидрирование указанного нитрила с образованием амина. В качестве катализатора в данном способе использован никель Ренея, с активатором металлов, таким как хром и/или железо, или без него.The patent RU 2233266, С07С 209/48, 2003-06-27 describes methods (options) for producing an amine from nitrile by hydrogenation, which include: supplying hydrogen and nitrile to a reactor containing a catalyst, water and an inorganic base, with the formation of a reaction medium; stirring said reaction medium and hydrogenating said nitrile to form an amine. The catalyst used in this method is Raney nickel, with or without metal activator, such as chromium and / or iron.
Способ усложнен необходимостью контроля степени смешении реакционной смеси и введением в реакционную среду неорганического основания, которое представляет собой гидроокись щелочного металла, такого как натрий, калий, литий, рубидий или цезий, что не позволяет получить амины высокого качества без примесей, и требует операции по их очистке.The method is complicated by the need to control the degree of mixing of the reaction mixture and the introduction into the reaction medium of an inorganic base, which is an alkali metal hydroxide such as sodium, potassium, lithium, rubidium or cesium, which does not allow to obtain high-quality amines without impurities, and requires the operation of them cleaning up.
S.Sakakibara et al., J. Chem. Soc. Japan, Ind. Chem. Sect., 56, 497 (1953) раскрыт способ получения первичных аминов, например додециламина, гидрированием нитрила, такого как лауронитрил, аммиаком с применением никелевых катализаторов Ренея.S. Sakakibara et al., J. Chem. Soc. Japan, Ind. Chem. Sect., 56, 497 (1953) discloses a process for preparing primary amines, for example, dodecylamine, by hydrogenating a nitrile such as lauronitrile with ammonia using Raney nickel catalysts.
Известен процесс каталитического гидрирования С3-С40 алифатических нитрилов с получением первичных аминов при взаимодействии нитрилов с водородом в присутствии кобальта Ренея в качестве катализатора. Гидрирование осуществляют в жидкой среде, содержащей частицы кобальто-алюминиевого сплава, в которую вводят гидроксид щелочного металла. Процесс проводят при давлении водорода 8,5-34 атм при температуре 50-170°С в течение 2-30 часов (US 4375003, B01J 25/00, С07С 209/48, 1983-02-22).The process of catalytic hydrogenation of C 3 -C 40 aliphatic nitriles is known to produce primary amines by the reaction of nitriles with hydrogen in the presence of Raney cobalt as a catalyst. Hydrogenation is carried out in a liquid medium containing particles of a cobalt-aluminum alloy into which alkali metal hydroxide is introduced. The process is carried out at a hydrogen pressure of 8.5-34 atm at a temperature of 50-170 ° C for 2-30 hours (US 4375003, B01J 25/00, C07C 209/48, 1983-02-22).
Данный способ включает операцию по контролю вводимого гидроксида щелочного металла и стадию промывки гидрогенизата от гидроксида, что усложняет процесс и увеличивает время его проведения.This method includes an operation to control the introduced alkali metal hydroxide and the step of washing the hydrogenate from the hydroxide, which complicates the process and increases its time.
В патенте US 5869653, C07C 209/48, 1999-02-09 описан способ каталитического гидрирования нитрилов с целью превращения нитрильной группы в первичный амин. Нитрил в присутствии катализатора из губчатого кобальта, обработанного каталитически эффективным количеством гидроксида лития, в условиях отсутствия аммиака в присутствии воды приводится в контакт с водородом. Реакцию гидрирования проводят при температуре 70-130°С, давлении 25-56 атм в течение 1,5-4 часа.US Pat. No. 5,869,653, C07C 209/48, 1999-02-09 describes a process for the catalytic hydrogenation of nitriles to convert a nitrile group to a primary amine. Nitrile in the presence of a sponge cobalt catalyst treated with a catalytically effective amount of lithium hydroxide is contacted with hydrogen in the absence of ammonia in the presence of water. The hydrogenation reaction is carried out at a temperature of 70-130 ° C, a pressure of 25-56 atm for 1.5-4 hours.
Катализаторы никель Ренея и кобальт Ренея в условиях проведения реакции гидрирования описанных выше способах имеют высокую скорость дезактивации катализатора, дополнительные операции по промыванию гидрогенизата, длительны по времени проведения процесса.Catalysts Raney nickel and Raney cobalt under the conditions of the hydrogenation reaction of the methods described above have a high rate of catalyst deactivation, additional operations for washing the hydrogenate, are long in time the process.
Для восстановления нитрилов с получением аминов наиболее часто применяют каталитическое гидрирование на Pt или Pd при давлении 0,1-0,3 МПа и 20-50°С. Для подавления образования вторичных и третичных аминов добавляют NН3.Catalytic hydrogenation on Pt or Pd at a pressure of 0.1-0.3 MPa and 20-50 ° C is most often used to reduce nitriles to produce amines. To suppress the formation of secondary and tertiary amines, NH 3 is added.
Описан способ получения катализатора гидрирования, содержащего палладий, путем восстановления водородом двухвалентного палладия из исходного соединения до палладия с нулевой валентностью с последующим осаждением восстановленного палладия на углеродный материал. В качестве исходного соединения используют тетрааквапалладий (II) перхлорат, в качестве углеродного материала используют нанокластерную сажу. Восстановление палладия из исходного соединения и осаждение восстановленного палладия на углеродный материал осуществляют отдельными порциями, способ осуществляется при комнатной температуре и нормальном атмосферном давлении (RU 22585617, B01J 23/44, 2005-08-20).A method for producing a hydrogenation catalyst containing palladium by hydrogen reduction of divalent palladium from the starting compound to palladium with zero valence, followed by deposition of reduced palladium on a carbon material, is described. Tetraaquapalladium (II) perchlorate is used as the starting compound, and nanocluster soot is used as the carbon material. The recovery of palladium from the starting compound and the deposition of reduced palladium on the carbon material is carried out in separate portions, the method is carried out at room temperature and normal atmospheric pressure (RU 22585617, B01J 23/44, 2005-08-20).
Сложность получения катализатора, осаждение на дорогостоящий угольный носитель - нанокластерную сажу удорожает стоимость получаемого продукта.The complexity of the preparation of the catalyst, deposition on an expensive coal carrier - nanocluster soot increases the cost of the resulting product.
Известен палладиевый катализатор гидрирования, содержащий соединение палладия и модифицирующую добавку, отличающийся тем, что в качестве исходного соединения палладия используют бис-ацетилацетонат палладия, а в качестве модифицирующей добавки белый фосфор (Р4) при следующем соотношении компонентов: бис-ацетилацетонат палладия/фосфор = 1:0,1 до 1:1 (RU 2006119724, B01J 23/00, 2007-12-27).Known palladium hydrogenation catalyst containing a palladium compound and a modifying additive, characterized in that palladium bis-acetylacetonate is used as the initial palladium compound, and white phosphorus (P 4 ) is used as the modifying additive in the following ratio of components: palladium bis-acetylacetonate / phosphorus = 1: 0.1 to 1: 1 (RU 2006119724, B01J 23/00, 2007-12-27).
Способ получения данного катализатора присутствием в качестве модифицирующей добавки белого фосфора усложняет процесс его получения в промышленном масштабе.The method of obtaining this catalyst by the presence of white phosphorus as a modifying additive complicates the process of its production on an industrial scale.
Прототипом настоящего изобретения является освоенный промышленностью способ получения алифатических аминов гидрированием нитрилов на алюмоникелевом катализаторе, модифицированном добавкой титана, при температуре 80-230°С и давлении 20-100 атм (авт. свид. СССР 237159, 1969-11-12).A prototype of the present invention is a method developed by industry for producing aliphatic amines by hydrogenation of nitriles on an aluminum-nickel catalyst modified with titanium addition at a temperature of 80-230 ° C and a pressure of 20-100 atm (ed. Certificate of the USSR 237159, 1969-11-12).
Данный способ не обеспечивает высокий выход амина и его качество.This method does not provide a high yield of amine and its quality.
Настоящее изобретение имеет целью устранение недостатков вышеописанных способов получения первичных аминов каталитическим гидрированием нитрилов и предложить способ с хорошим выходом целевого продукта высокого качества: максимально светлого цвета по шкале Hazen <50; массовой долей первичных аминов >98%, с низким количеством примесей.The present invention aims to eliminate the disadvantages of the above methods for producing primary amines by catalytic hydrogenation of nitriles and to propose a method with a good yield of the target product of high quality: maximum light color on a Hazen scale <50; mass fraction of primary amines> 98%, with a low amount of impurities.
Для достижения поставленной цели с заявленным техническим результатом предлагается способ получения высокомолекулярных аминов каталитическим гидрированием нитрилов, при котором реакция превращения протекает в реакционной смеси, содержащей нитрил, водород, аммиак и катализатор, отличающийся тем, что в качестве катализатора используют олефиновый комплекс палладия формулы [Pd(C2H4)Cl2]2·PdO, взятый в объемном отношении к нитрилу 1,6:1; к водороду 2,9:1.To achieve this goal with the claimed technical result, a method for producing high molecular weight amines by catalytic hydrogenation of nitriles is proposed, in which the conversion reaction proceeds in a reaction mixture containing nitrile, hydrogen, ammonia and a catalyst, characterized in that the palladium olefinic complex of the formula [Pd ( C 2 H 4 ) Cl 2 ] 2 · PdO, taken in volume ratio to nitrile 1.6: 1; to hydrogen 2.9: 1.
Олефиновый комплекс палладия в качестве катализатора способен к регенирации и многоразовому использованию.The palladium olefin complex as a catalyst is capable of regeneration and reusability.
При каталитическом гидрировании осуществляется следующая реакция:In catalytic hydrogenation, the following reaction takes place:
Пример осуществления способаAn example of the method
Через реактор с рабочей емкостью 8 л, заполненный стационарным неподвижным слоем катализатора в количестве 7 кг (что при плотности 2,2 кг/дм3 в объемном отношении соответствует 3,2 л), дозирующим насосом прокачивают 2 л алкилнитрила фракции C10-C18 и 4 л аммиака в течение 0,5 часа для достижения давления 7-10 атм и снижения селективности к вторичным и третичным аминам. Затем подают 1,1 л водорода до давления в пределах 20-50 атм.Through a reactor with a working capacity of 8 l, filled with a stationary fixed catalyst bed in an amount of 7 kg (which at a density of 2.2 kg / dm 3 in volume ratio corresponds to 3.2 l), 2 l of alkyl nitrile fraction C 10 -C 18 is pumped with a dosing pump and 4 l of ammonia for 0.5 hours to achieve a pressure of 7-10 atm and reduce selectivity to secondary and tertiary amines. Then 1.1 l of hydrogen is supplied to a pressure in the range of 20-50 atm.
По мере поглощения H2 проводят подпитку водородом реакционной смеси. Процесс осуществляют при температуре 100°С и поддерживаемом в системе давлении в пределах 20-50 атм.As H 2 is absorbed, hydrogen is added to the reaction mixture. The process is carried out at a temperature of 100 ° C and a pressure maintained in the system within 20-50 atm.
Полученную тщательно перемешанную газожидкостную смесь направляют в систему сепараторов для отделения газообразных продуктов. В первом сепараторе от гидрогенизата отделяют водород и аммиак, во втором сепараторе отделяют водород от аммиака.The resulting thoroughly mixed gas-liquid mixture is sent to a separator system for separating gaseous products. In the first separator, hydrogen and ammonia are separated from the hydrogenate; in the second separator, hydrogen and ammonia are separated.
Полученный гидрогенизат является светлым, не застывающим продуктом с цветом по шкале Hazen <50, содержащим >98% первичного амина и <2% вторичного амина.The hydrogenated product obtained is a light, non-solidifying product with a Hazen color <50, containing> 98% primary amine and <2% secondary amine.
Применение в качестве катализатора олефинового комплекса палладия позволяет сократить время синтеза, смягчить условия протекания реакции (давление до 20-50 атм, температура 100°С), увеличить выход продукта (первичного амина) и улучшить его цветность.The use of palladium olefin complex as a catalyst can reduce the synthesis time, soften the reaction conditions (pressure up to 20-50 atm, temperature 100 ° С), increase the yield of the product (primary amine) and improve its color.
Данные, представленные в табл.1, подтверждают получение заявленного технического результата.The data presented in table 1, confirm the receipt of the claimed technical result.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008114238/02A RU2372323C1 (en) | 2008-04-15 | 2008-04-15 | Method of producing high-molecular amines |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008114238/02A RU2372323C1 (en) | 2008-04-15 | 2008-04-15 | Method of producing high-molecular amines |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2372323C1 true RU2372323C1 (en) | 2009-11-10 |
Family
ID=41354694
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008114238/02A RU2372323C1 (en) | 2008-04-15 | 2008-04-15 | Method of producing high-molecular amines |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2372323C1 (en) |
-
2008
- 2008-04-15 RU RU2008114238/02A patent/RU2372323C1/en active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5264824B2 (en) | Process for producing primary amines by hydrogenating nitriles | |
ZA200505073B (en) | Low pressure process for manufacture of 3-dimethylaminopropylamine (DMAPA) | |
US4053515A (en) | Catalytic hydrogenation of unsaturated dinitriles employing high purity alumina | |
JP2004534778A (en) | Environmentally friendly hydrogenation process of dinitrile | |
EP0971876B1 (en) | A process for continuous hydrogenation of adiponitrile | |
JPS5912106B2 (en) | Method for producing aliphatic amine | |
US8664444B2 (en) | Method for producing primary aliphatic amines from aldehydes | |
WO1998043940A9 (en) | A process for continuous hydrogenation of adiponitrile | |
RU2372323C1 (en) | Method of producing high-molecular amines | |
CN108129426B (en) | Method for synthesizing 2, 5-dimethylamino furan by catalytic hydrogenation of 2, 5-dicyanofuran | |
US7132562B2 (en) | Use of modifiers in a dinitrile hydrogenation process | |
CN110372516A (en) | A method of preparing cyclohexylamine | |
RU2326108C2 (en) | Method of production of 3-dimethylaminopropylamine at low pressure | |
CN103012079A (en) | Method for synthesizing ethylene glycol allyl ether under catalysis of solid base catalyst | |
CN1074305C (en) | Composite catalyst for low temperature combined production of methanol and methyl formate and process therefor | |
CN104496939B (en) | A kind of catalytic hydrogenation prepares the method for piperazine or alkyl piperazine | |
CN110172029B (en) | Method for continuously synthesizing 2-amino-2-methyl-1-propanol | |
KR101129878B1 (en) | Use of Modifiers in a Dinitrile Hydrogenation Process | |
DE10047703A1 (en) | Process for the regeneration of catalysts | |
AU606244B2 (en) | Process for the preparation of dialkylaminoethylamines | |
CN109420503A (en) | A kind of methacrolein adds the catalyst and preparation method thereof of hydrogen isobutanol | |
SU399110A1 (en) | Method of producing hexamethylenediamine | |
CZ2006290A3 (en) | Use of modifiers in a dinitrile hydrogenation process | |
JPH03193738A (en) | Production of neopentyl glycol |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20120820 |