RU2372323C1 - Method of producing high-molecular amines - Google Patents

Method of producing high-molecular amines Download PDF

Info

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
Application number
RU2008114238/02A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Аркадий Иванович Чебаксаров (RU)
Аркадий Иванович Чебаксаров
Людмила Васильевна Чебаксарова (RU)
Людмила Васильевна Чебаксарова
Елена Степановна Худолеева (RU)
Елена Степановна Худолеева
Original Assignee
Открытое акционерное общество Научно-производственное предприятие НИИПАВ (ОАО НПП НИИПАВ)
Общество с ограниченной ответственностью "ТехноХим-Промплощадка"(ООО"ТХП")
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 Открытое акционерное общество Научно-производственное предприятие НИИПАВ (ОАО НПП НИИПАВ), Общество с ограниченной ответственностью "ТехноХим-Промплощадка"(ООО"ТХП") filed Critical Открытое акционерное общество Научно-производственное предприятие НИИПАВ (ОАО НПП НИИПАВ)
Priority to RU2008114238/02A priority Critical patent/RU2372323C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2372323C1 publication Critical patent/RU2372323C1/en

Links

Landscapes

  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention relates to production of high-molecular amines through catalytic hydrogenation of nitriles and can be used in production of fertiliser, biocides for petroleum production, ore mining, pharmaceutical preparations, and surfactants. The method involves catalytic hydrogenation of a reaction mixture containing nitrile, hydrogen, ammonia and catalyst. The catalyst used is an olefinic complex of palladium with formula [Pd(C2H4)Cl2]2·PdO, taken in volume ratio to nitrile of 1.6:1, and volume ratio to hydrogen of 2.9:1. The nitrile used is a fatty acid nitrile, for example, alkylnitrile of the C10-C18 fraction.
EFFECT: increased output of product, reduced amount of impurities.
3 cl, 1 tbl, 1 ex

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 С340 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:

Figure 00000001
Figure 00000001

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.

Таблица 1Table 1 Сравнительные данные процесса каталитического гидрирования нитриловComparative data on the process of catalytic hydrogenation of nitriles Применение катализатораCatalyst application Время реакции, чReaction time, h Температура °СTemperature ° С Давление, атмPressure, atm Выход, %Exit, % Наличие примесей, %The presence of impurities,% 1. Губчатый кобальт (пат. US 5869653)1. Spongy cobalt (US Pat. US 5869653) 1,5-41,5-4 70-13070-130 25-5625-56 9595 Нет данныхThere is no data 2. Прототип - Никель - алюминиевый, модиф. добавкой титана (авт. свид. СССР 237159)2. Prototype - Nickel - aluminum, mod. titanium additive (ed. certificate. USSR 237159) 22 80-23080-230 20-10020-100 94,294.2 5-65-6 *3. Кобальтовый с добавкой оксидов лантана, урана, церия* 3. Cobalt with the addition of oxides of lanthanum, uranium, cerium 4four 150150 60-14060-140 88-9288-92 8-128-12 *4. Палладиевый*four. Palladium 88 200-300200-300 100-150100-150 92-9592-95 5-85-8 *5. Кобальтовый*5. Cobalt 33 8585 105105 9090 1010 6. По изобретению (Олефиновый комплекс палладия)6. According to the invention (Palladium olefin complex) 1one 100one hundred 20-5020-50 98-99,998-99.9 0,1-2,00.1-2.0 * экспериментальные данные* experimental data

Claims (3)

1. Способ получения высокомолекулярных аминов каталитическим гидрированием нитрилов, при котором реакцию гидрирования проводят в реакционной смеси, содержащей нитрил, водород, аммиак и катализатор, отличающийся тем, что в качестве катализатора используют олефиновый комплекс палладия с формулой [Pd(C2H4)Cl2]2·PdO, взятый в объемном отношении к нитрилу 1,6:1, к водороду 2,9:1.1. A method of producing high molecular weight amines by catalytic hydrogenation of nitriles, in which the hydrogenation reaction is carried out in a reaction mixture containing nitrile, hydrogen, ammonia and a catalyst, characterized in that the catalyst used is an olefinic palladium complex with 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. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве нитрила используют нитрил жирной кислоты.2. The method according to claim 1, characterized in that nitrile of a fatty acid is used as nitrile. 3. Способ по п.2, отличающийся тем, что в качестве нитрила используют алкилнитрил фракции C10-C18. 3. The method according to claim 2, characterized in that as nitrile use alkylnitrile fraction C 10 -C 18 .
RU2008114238/02A 2008-04-15 2008-04-15 Method of producing high-molecular amines RU2372323C1 (en)

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)

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