SK280951B6 - Spôsob selektívnej hydratácie organických nitrilov - Google Patents

Abstract

Selektívna hydratácia organických nitrilov (akrylonitril, metakrylonitril, acetonitril a i.) na zodpovedajúce amidy sa uskutočňuje pri teplote 50 až 200 °C pri mólovom pomere vody k nitrilu 3 až 40 : 1 na heterogénnom katalyzátore s obsahom 1 až 50 % hmotn. medi alebo zmesi medi najmenej s jedným oxidom prvku zo skupiny vápnik, horčík, mangán, zinok, chróm, sodík a zvyšok do 100 % tvorí nosič na báze silikátu alebo alumosilikátu, prípadne voľných oxidov kremíka a horčíka, pripravené zrážaním východiskových zlúčenín medi (dusičnanov) a ďalších prvkov s alkalickým roztokom vodného skla pri pH 9 až 13 alebo iónovou výmenou alkalického kovu alebo zeminy zo zeolitov iónom medi s nasledovnou úpravou vrátane formovania, vypaľovania a redukcie. Pri poklese aktivity sa katalyzátor regeneruje vyoxidovaním s následnou redukciou. Hydratáciou získané amidy sa izolujú a neskonvertované nitrily recyklujú.ŕ

Description

Oblasť techniky

Vynález sa týka spôsobu selektívnej hydratácie organických nitrilov na zodpovedajúce amidy, ako akrylonitrilu na akrylamid, metakrylonitrilu na metakrylamid apod., na zvlášť pripravenom a aktivovanom heterogénnom katalyzátore.

Doterajší stav techniky

V súčasnosti sú už technicky zastaralé spôsoby hydratácie organických nitrilov na zodpovedajúce amidy za katalytického účinku silných minerálnych kyselín alebo katexov v H-forme. Okrem značnej spotreby kyslého katalyzátora sú pri týchto spôsoboch výroby problémy s regeneráciou katalyzátora, s odpadovými vodami a v neposlednom rade s nízkou selektivitou hydratácie.

Výrazný technický pokrok sa však dosiahol objavením katalytických vlastností medi a ďalších kovov a ich zlúčenín na hydratáciu akrylonitrilu na akrylamid.

Známa je hydratácia akrylonitrilu na akrylamid na meďnatochromitých katalyzátoroch (US 3 597 481,

962 333 a 3 994 973), na meďnato-zinočnato-hlinitom (ZSSR 829 621), ako aj na kombinovanom katalyzátore na báze medi, niklu, chrómu, mangánu, zinku a molybdénu, ako aj na ďalších oxidoch kovov (CA 930 377 a US

322 532). Podobne možno hydrolyzovať aj metakrylonitril na metakrylamid (Ziľberman E. N.: Uspechi chim. 1984, 53, s. 1548, Nedostatkom je však nižšia selektivita hydratácie alebo životnosť katalyzátorov. Ale z toho hľadiska sú zaujímavé spôsoby hydratácie akrylonitrilu na Raney-medi, či už samotnej alebo s prímesou železa, pričom pri teplote 70 až 200 °C a mólovom pomere akrylonitril: voda = 60 až : 40 až 95 sa dostáva akrylamid vo výťažku 10 až 98 % (US 4 543 423 a 4 593 123; EP 175 581 a 196 099; CS 254 217). Prípadne sa navyše do akrylonitrilu pridáva 3.1 O*⁴ až 1 % acetónu (DE 3 123 037; JP 86-040 218). Nevýhodou je však vysoká hmotnosť takých katalyzátorov, čo zvyšuje nároky na zariadenie a navyše ťažšie sa pri ich používaní udržuje stabilita hydratácie nitrilov.

Zaujímavý j c ešte postup hydratácie akrylonitrilu na akrylamid uskutočňovaný na tuhom katalyzátore, obsahujúcom 30 % medi, ktorej zlúčeniny sú dispergované v silikáte horčíka (DE 2 320 060; US 4 076 747; Mokrivskij T. M. a iní: Chimičeskaja technologija (Kijev) 1987, 8, č. 2, s. 26). Nie je však dostatočne reprodukovateľná rýchlosť a selektivita hydratácie na katalyzátoroch podobného zloženia, lebo ich účinnosť závisí v značnej miere aj od postupu ich prípravy.

Podstata vynálezu

Podstatou tohto vynálezu je spôsob selektívnej hydratácie organických nitrilov na zodpovedajúce amidy pôsobením vody a/alebo vodnej pary pri mólovom pomere H₂O : nitril = 3 až 40 : 1, teplote 50 až 200 °C a tlaku 0,1 až 5 MPa na meď obsahujúcom heterogénnom katalyzátore, prípadne za prídavku inhibítorov radikálových reakcií a/alebo acetónu, ktorý sa uskutočňuje tak, že nitril alebo zmes nitrilov sa vedie s vodou a/alebo vodnou parou na heterogenný tvarovaný a redukovaný katalyzátor, pozostávajúci z 1 až 50 % hmotn. medi alebo zmesi medi najmenej s jedným oxidom prvku zo skupiny vápnik, horčík, mangán, zinok, chróm, sodík a zvyšok do 100 % tvorí nosič na báze silikátu a/alebo alumosilikátu a/alebo voľných oxidov kremíka a/alebo horčíka, pripravený iónovou výmenou alkalického kovu a/alebo žeminy zo zeolitu iónom medi alebo zrážaním viaczložkových vodných roztokov pri pH 9 až 13 a teplote 20 až 70 °C, z ktorých jeden je zmesou dusičnanu meďnatého, dusičnanu horečnatého a najmenej jedným alternujúcim zo skupiny vápnik, mangán, zinok, chróm a druhý uhličitan s hydroxidom sodným alkalizovaný roztok vodného skla, oddelením, premytím, vysušením, formovaním, tepelným spracovaním vo vzdušnej atmosfére pri teplote 350 až 550 °C a redukovaním pri teplote 150 až 300 °C, pričom zo surového produktu hydratácie sa oddelí amid a neskonvertovaný nitril sa recykluje a pri poklese aktivity katalyzátora najmenej o 10 % sa tento reaktivuje pôsobením vodného roztoku viacmocného alifatického alkoholu a/alebo vypaľovaním uhlíkatých úsad zmesou kyslíka s dusíkom s obsahom kyslíka 0,5 až 7,5 % pri teplote 260 až 450 °C.

Výhodou spôsobu podľa tohto vynálezu je reprodukovateľné vysoká rýchlosť hydratácie nitrilov a vysoká selektivita na zodpovedajúce amidy, stabilita a dlhá životnosť katalyzátora a jeho technická nenáročná reaktivácia. Ďalej možnosť využiť na uskutočnenie spôsobu širší sortiment katalyzátorov, ktoré môžu nájsť využitie aj v iných procesoch, ako v hydrogenáciách aldehydov a karboxylových kyselín na zodpovedajúce alkanoly, v hydrogenáciách organických nitrozlúčenín na zodpovedajúce amíny a pod. Ďalej pozorovaný stabilizačný účinok tak na východiskový nitril, ako aj finálny amid tak, že si jednoznačne nevyžaduje prísady inhibítorov. V neposlednom rade skutočnosť, že nedochádza k znečisťovaniu ani surového produktu v procese.

Nástrek organického nitrilu a vody, resp. vodnej pary sa najčastejšie uskutočňuje osobitne, ale hlavne v prípadoch vyššej vodorozpustnosti nitrilov, môže byť technicky jednoduchšie ich nastrekovať spolu. Na dosiahnutie vysokej rýchlosti hydratácie je vhodnejší vyšší mólový nadbytok vody.

Hydrolýzu možno uskutočňovať síce v rozsahu teplôt 50 až 200 °C, ale najvhodnejší je rozsah 80 až 130 °C. Pri nižšej teplote je zreteľne nižšia rýchlosť hydratácie a pri vyššej zasa klesá selektivita.

Ako prípadné inhibítory voľnoradikálových reakcií sa využívajú hlavne meďnaté soli, viacmocné fenoly a ich alkylderiváty, amíny, fenotiazín, organické nitrozlúčeniny, nitróny, prípadne elementárna síra a jej zlúčeniny.

Aplikovaný katalyzátor na uskutočnenie spôsobu podľa tohto vynálezu je zredukovaný vodíkom, najvhodnejší dusíko-vodíkovou zmesou, aby nedošlo k nekontrolovanému prehriatiu katalyzátora. Použiteľná, ale o poznanie menej vhodná je redukcia vodíkom s obsahom oxidu uhoľnatého, metánu a oxidu uhličitého. Treba dbať, aby na redukciu aplikovaný plyn bol v čo najväčšej miere zbavený zlúčenín síry.

Katalyzátor môže byť redukovaný aj hydrazínom, resp. hydrazínhydrátom. Taká redukcia je však v priemyselnom meradle technicky a surovinovo náročnejšia.

Obsah medi v katalyzátore môže byť v rozsahu 1 až 50 % hmotn., ale ako najvhodnejší sa javí v rozsahu 8 až 38 % hmotn.

Tepelné spracovanie už vysušeného a formovaného katalyzátora sa robí vo vzdušnej atmosfére pri teplote 350 až 550 °C. Vzdušnú atmosféru môže zastúpiť aj atmosféra v podstate inertného plynu aspoň s malými prímesami kyslíka. Použiteľná je aj vyššia teplota ako 550 °C, ale pri takej je už vyššia spotreba energie a jej vzrast nevyváži zlepšenie kvality katalyzátora.

Pretože často sa pracuje s neúplnou konverziou nitrilov, žiaduca je ich recyklácia. Podľa spôsobu tohto vynálezu, pri prakticky úplnej konverzii nitrilov na jeden priechod katalyzátorom, pochopiteľne, recirkulácia nitrilu odpadá.

Aktivácia katalyzátora sa robí viacmocnými alkoholmi, ako monosacharidmi, etylénglykolom, vodným roztokom pentaerytritolu ap. Účinnejšie je však vypaľovanie uhlíkatých úsad na katalyzátore dusíko-kyslíkovou zmesou pri teplote 260 až 460 °C. Obsah kyslíka môže byť aj vyšší, najmä ku koncu vypaľovania, ale definovaný rozsah je vhodný z bezpečnostného hľadiska.

Spôsob podľa tohto vynálezu sa výhodne uskutočňuje kontinuálne; možno ho však uskutočňovať aj polopretržite a pretržite najmä v prípadoch vyššiemolekulových nitrilov, či organických látok, obsahujúcich v molekulách viac nitrilových skupín. V takom prípade je však zvyčajne vhodné použiť navyše aj rozpúšťadlo, najmä aprotické.

Ďalšie údaje o uskutočňovaní spôsobu podľa tohto vynálezu, ako aj ďalšie výhody sú zrejmé z príkladov.

Príklady uskutočnenia vynálezu

Príklad 1

Do dvoch kadičiek sa pripravia zrážacie roztoky, a to roztok (a) obsahujúci 266 g kryštalického dusičnanu meďnatého, 264 g kryštalického dusičnanu horečnatého a buď 46,3 g kryštalického dusičnanu vápenatého alebo 46,3 g kryštalického dusičnanu mangánatého alebo 64,3 g kryštalického dusičnanu chromitého. Do druhej kadičky roztok (b), ktorým je alkalizovaný vodný roztok vodného skla, obsahujúci 310,7 g vodného sodného skla s koncentráciou oxidu kremičitého 25 % hmotn., 150 g hydroxidu sodného a 80 g uhličitanu sodného (bezvodného).

Do kadičky s objemom 2 dm³ sa naváži 700 g destilovanej vody, zalkanizovanej hydroxidom sodným na hodnotu pH = 11,5. Do intenzívne miešanej vody sa potom z uvedených dvoch kadičiek súčasne pridávajú zrážacie roztoky (a, b). Zrážanie prebieha pri hodnote pH približne 11. Zo zrážacej nádoby sa polopretržite odvádza do zásobníka zrazenina - suspenzia katalyzátorovej hmoty tak, aby celkový objem suspenzie počas zrážania bol približne konštantný. Takto získaná zrazenina sa potom na filtri oddelí od materského lúhu a dôkladne sa premyje demineralizovanou vodou teplou 65 až 85 °C. Filtračný koláč sa vysuší pri teplote 115 až 120 °C počas 12 h, rozmelní a zmieša s 2 % hmotn. grafitu a stabletuje. Získané tablety s rozmermi 5 x 5 mm sa ďalej kalcinujú pri teplote 500 až 520 °C počas 4 h.

Získavajú sa tak 2 vzorky tabletovaného katalyzátora hydratácie organických nitrilov na zodpovedajúce amidy. Tak katalyzátor K j s obsahom 35 % hmotn. Cu, ďalej Mn, Ca, Na a zvyšok do 100 = tvorí SiO₂ a K₂ s obsahom takisto 35 % hmotn. Cu, ale miesto oxidu manganatého je prítomný oxid chromitý.

Mechanická pevnosť granúl katalyzátora K] = 34,5 MPa a K₂ = 30,1 MPa.

Reakčné podmienky a dosiahnuté výsledky hydratácie rôznych nitrilov na uvedených katalyzátoroch pri mólovom pomere voda/nitril = 8, sú v tabuľke 1.

Tabuľka 1

Τ*υΠα1

KatoipteM	lUtUai tspun rci	Thk [MF.|	Ztťkbw· (W/F)	Nitril	Kea«trú nilnb t%l
K	—R—	ÍJ	1.1	koíoimM	1 «.i
K.	no	0.»	M	nmM	I9O
K,	190	M	U	KMÚlI	1»
K,	110	V	U	iMtakryi»	WJ
K.	100	0,7	u	mtňl	9*3
K,	10»	0.»	u	lisylaailril	07,9
K.	100	0.7	1.1	OMtokyt»kyM	•23 *

^a) Selektivita na acetamid dosahuje 70 až 78 %. V ostatných hydratáciách selektivita na amidy je 98 až 100 %.

Príklad 2

Do kadičky s objemom 2 dm³ sa naváži 39,8 g kryštalického dusičnanu meďnatého, 36,8 g kryštalického dusičnanu horečnatého a 5,2 g kryštalického dusičnanu vápenatého a doleje sa 530 g destilovanej vody. Do tohto roztoku sa za stáleho miešania pridá alkalizovaný roztok vodného skla s koncentráciou 8 % hmotn., obsahujúci 43,7 g sodného vodného skla s koncentráciou oxidu kremičitého 25 % hmotn. a 24,4 g hydroxidu sodného. Zrážaním vzniká svetlobelasá jemne dispergovaná zrazenina, pričom materský roztok má na konci zrážanie pH = 10,95. Po 2,5 h státí sa zrazenina - suspenzia odfiltruje, dobre sa premyje destilovanou vodou pri teplote 65 až 85 °C. Filtračný koláč sa potom suší počas 12 h v sušiarni pri teplote 107 až 120 °C. Takto získaná hmota sa rozmelní, zhomogenizuje sa s 2 % hmotn. grafitu a potom sa tabletuje. Tablety sa ďalej kalcinujú pri teplote 350 až 365 °C počas 3,5 h a ďalej ešte pri teplote 490 až 520 °C počas 1 h. Získané tablety obsahujú 35,1 % hmotn. Cu, hlavne vo forme oxidu, ďalej Mg, Ca a sčasti Na takisto vo forme oxidov a zvyšok tvorí SiO₂. Mechanická pevnosť tablety zmenia 5x5 mm je 29,1 MPa. Tento katalyzátor je účinným v katalýze hydratácie organických nitrilov na zodpovedajúce amidy (katalyzátor K₃).

Príklad 3

Metódou iónovej výmeny [Sodesawa T.: React. Kinet. and Catal. Lett. 1986, 32, č. 1, s. 51-56, 63-69 (1986)] sa pripravia na nosičoch SiO₂, ZrO₂ a TiO₂ meďnaté katalyzátory, obsahujúce po 1,5 % hmotn. Cu. Tak katalyzátor Cu - SiO₂ (K,), Cu - ZrO₂ (K_s) a Cu - TiO₂ (Ks).

Príklad 4

Postupuje sa podobne ako v príklade 2, len sa zmenia hmotn. pomery komponentov. Získaný tabletovaný komponent Cu-silikalit obsahuje (v hmotn. %): 39,4 CuO, 10,9 MgO, prímesi zlúčenín chrómu (rádovo 10'³ %), železa (rádovo 10’² %), chrómu (rádovo 10’³ %), niklu a kobaltu (rádovo 10’³ %). Katalyzátor (K₇) účinne katalyzuje hydratáciu organických nitrilov na zodpovedajúce amidy.

Podobným postupom je pripravený katalyzátor (K₈), ale so zvýšeným obsahom medi, ktorej obsahuje 49,1 % hmotn.

Príklad 5

Do skleneného reaktora s priemerom 25 mm a dĺžkou 600 mm opatreného ohrevným plášťom, meraním teploty a dávkovania plynov sa nasadí 75 cm³ tabletovaného katalyzátora K|, špecifikovaného v príklade 1. Do reaktora sa začne dávkovať zmes vodíka s dusíkom v objemovom pomere 1 : 1 v množstve 230 cm³.min'¹ a reaktor sa pomaly vyhrieva na teplotu 150 °C. Za týchto podmienok prebieha redukcia katalyzátora počas 8 h potom sa dávkuje v množstve 350 cm³.min.'¹ počas 13 h. V poslednej fáze, počas 3 h sa ešte dávkuje vodík v množstve 350 cm³.min.’¹ a doredukovanie katalyzátora prebieha pri teplote 200 °C. Na výstupe z reaktora sa vykondenzuje z plynnej fáze 9,5 g vody. Potom sa reaktor v prúde vodíka alebo dusíkovo-vodíkovej zmesi nechá vychladnúť na teplotu miestnosti a zaplaví sa demineralizovanou vodou. Takto sa uchováva, aby sa zabránilo oxidácii katalyzátora. Katalyzátor je pripravený na použitie v hydratácii organických nitrilov na zodpovedajúce amidy v kvapalnej alebo v parnej fáze.

Podobne sa pripravujú, či aktivujú aj ďalšie katalyzátory uvedené v príklade 1 až 4.

Príklad 6

Do rúrkového reaktora z nehrdzavejúcej ocele, vybaveného temperovacím plášťom, meraním teploty, reguláciou tlaku, kondenzátorom, zásobníkmi surovín a produktu, s priemerom rúrky 29 mm a dĺžkou 1 000 mm sa nasype 80 g tabletovaného medeného silikátového katalyzátora K_b pripraveného postupom uvedeným v príklade 1 a aktivovaného postupom v príklade 5. Katalyzátor sa zaleje demineralizovanou vodou a tlak v reaktore sa upraví pretlakom dusíka na 0,6 MPa. Piestovým čerpadlom sa začne dávkovať akrylonitril, stabilizovaný 1.10'³ % hmotn. polymerizačného inhibítora. Akrylonitril sa dávkuje v množstve 8,4 g/h a druhým čerpadlom demineralizovaná voda v množstve 31,6 g/h, čiže celkove sa dávkuje na katalyzátor 40 g/h zmesi akrylonitrilu s vodou (W/F = 2), obsahujúcej 21 % hmotn. akrylonitrilu. Reaktor s katalyzátorom sa vyhreje na teplotu 100 °C. V stanovených časových intervaloch sa odoberajú zo zásobníka vzorky, ktoré sa vážia a analyzujú. Stanovuje sa v nich obsah akrylonitrilu, akrylamidu, vedľajších látok a prípadne polymérov.

Počas 8 h pokusu konverzia akrylonitrilu dosahuje 99 %, pričom v surovom hydrolyzáte sa nenachádzal v množstve nad 0,1 % hmotn. ani etylénkyánhydrín, ani kyselina akrylová ako potencionálne vedľajšie produkty. Obsah polymérov tiež nepresahoval 0,1 %. Po 100 h ustáleného chodu sa konverzia akrylonitrilu pohybovala na úrovni 90 až 91 %.

Po reaktivácii katalyzátora pôsobením vodného roztoku zmesi sorbitolu s glukózou s koncentráciou 4 % hmotn. počas 40 min. konverzia akrylonitrilu dosahuje 94 až 97 % počas 40 h. Ak sa však navyše katalyzátor reaktivuje vypaľovaním na vzduchu pri teplote 380 až 440 °C s následnou redukciou vodíkom s prímesami (3,4 % obj. CO, 0,5 % obj. CO₂ al,2 % obj. CH₄) pri teplote 200 až 250 °C počas 40 min., pri ďalšom použití na hydrolýzu akrylonitrilu počas najmenej 200 h konverzia akrylonitrilu dosahuje 99 % a selektivita na akrylamid 97 až 99 %.

Podobné výsledky sa dosahujú aj na aktivovaných katalyzátoroch K₂, K₃ a K₇.

Príklad 7

Postupuje sa podobne ako v príklade 6, pričom však ako katalyzátory sa aplikujú K₃ a K₇, aktivované postupom uvedeným v príklade 5. Navyše sa skúma vplyv teploty a počiatočnej koncentrácie akrylonitrilu vo vode na jeho hydratáciu na akrylamid. Dosiahnuté výsledky sú zhrnuté v tabuľke 2.

Tabuľka 2

Tibulk>2

Katalyzátor	Teplôt* reaktor» [’C]	Tlak (MPa]	W/F	PočilttátiA koncentrácia akrylonitrik v zmesi s vodou [% hmotn.]	Konverzia
K,	80	0,6	2,0	7.0
K,	BO	0,6	2.0	7.0	99,5
	90	0,6	2.0	14.0	89,5
K,	90	0,6	2,0	14,0	89,9
Κ»	100	0,6	2.0	21,0	92,7
K,	100	0,6	2,0	21,0	92,5
K,	100	0.6	2.0	21.0	96,3
k,	no	0,6	2,0	21,0	99,7
K.	120	0,?	2,0	21,0	100,0

Príklad 8

Postupu sa ako v príklade 6 a 7, len ako katalyzátory sa aplikujú katalyzátory K₄, K ₅ a K₆ charakterizované v príklade 3, aktivované postupom uvedeným v príklade 5. Dosiahnuté výsledky sú zhrnuté v tabuľke 3.

Tabuľka 3

T*uľkí3

Katalyzátor	Reakčná teplota ±2 (’C]	Tlak [MPa]	W/F	Poäatočoá tanceo&áaa aJaytoíutnlu [% hmotn.]	Koo verzia akryiotítnta (H)
K.	100	M	(U	14,0	9U
K,	no	0,1	0,2	14,0	92,6
K.	HO	o,8	0,2	14.0	91.6

Príklad 9

Do reaktora charakterizovaného v príklade 6 sa nasadí aktivovaný katalyzátor K₃. Reaktor sa zaplaví destilovanou vodou a dávkuje sa potom 75 cm'³.h’¹ demineralizovatiej vody a 39 cm^.h¹ metakrylonitrilu s obsahom 1.10’³ % hmotn. inhibítora. Teplota sa zvyšuje až na 120 °C, tlak dusíka sa udržuje na 0,8 MPa. V ustálenom stave je konverzia 65±2 % pri prakticky úplnej selektivite na metakrylamid.

Príklad 10

Do kontinuálneho reaktora charakterizovaného v príklade 6 sa nasadí 80 g aktivovaného medeno-silikátového katalyzátora K₇. Nástrek akrylonitrilu vo vode s obsahom 14 % hmotn. akrylonitrilu je 40 g/h (W/F=2) pri teplote 80 °C a tlaku 0,8 MPa.

V ustálenom stave sa dosahuje po 20 h konverzia akrylonitrilu 92 % a po 100 h 90 %. Prítomnosť vedľajších produktov vrátane polymérov < 0,1 % hmotn.

Príklad 11

Do kontinuálneho reaktora charakterizovaného v príklade 6 a s aktivovaným meďnato-silkátovým katalyzátorom K₂ sa pri teplote 120 °C a tlaku 0,9 MPa nastrekuje zmes vody a nitrilu kyseliny nikotínovej (každá zložka osobitne) v množstve 40 g/h, pričom obsah nitrilu kyseliny nikotínovej v zmesi je 15 % hmotn. Konverzia dosahuje 88 % a selektivita na amid kyseliny nikotínovej 97 %.

Príklad 12

Do kontinuálneho reaktora charakterizovaného v príklade 6 a s aktivovaným meďnato-silkátovým katalyzátorom K₃ sa pri teplote 110 °C a tlaku 0,8 MPa nastrekuje zmes vody a acetonitrilu (každý komponent osobitne) v množstve 40 g/h, pričom obsah acetonitrilu v zmesi je 14 % hmotn. Konverzia acetonitrilu dosahuje 99 % a selektivita na acetamid 97 %.

Príklad 13

Postupuje sa ako v príklade 12, ale pri poklese konverzie acetonitrilu na 84 % sa katalyzátor reaktivuje prepláchnutím vodným roztokom sorbitolu s koncentráciou 6 % hmotn. počas 20 min. a potom ešte vypaľuje v prúde dusíka s obsahom 3,7 % obj. kyslíka pri teplote 320 až 340 °C, počas 30 min. a potom zredukuje dusíko-vodíkovou zmesou pri teplote 190 až 210 °C počas 3 h.

Pri opätovnom nástreku acetonitrilu jeho konverzia dosahuje 99 %.

Podobný reaktivačný účinok má vodný roztok glukózy s koncentráciou 8 % hmotn., ako aj vodný roztok s koncentráciou 2 % hmotn. zmesi pentaerytritolu a dipentaerytritolu. Po reaktivácii konverzia acetonitrilu dosahuje 94 až 100 % a selektivita na acetamid 97 až 100 %. K poklesu konverzie acetonitrilu pod 94 % dochádza po 100 h hydratácie. Ale pri opätovnej reaktivácii vodným roztokom niektorého z uvedených viacmocných alkoholov s nasledovným vypaľovaním katalyzátora zmesou 94 % obj. dusíka a 6 % obj. kyslíka pri teplote 350+100 °C počas 1 h, s následnou redukciou s vodíkom, obsahujúcim ako zložky 4,3 % obj. CO a 1,2 % obj. CO₂ pri teplote 200±30 °C počas 90 min. alebo pri 270±30 °C počas 45 min., potreba ďalšej reaktivácie katalyzátora je najmenej po 250 h prevádzkovaPriemyselná využiteľnosť

Spôsob podľa tohto vynálezu je využiteľný hlavne v chemickom a farmaceutickom priemysle vo výrobe amidov selektívnou hydratáciou nitrilov.

Claims (2)

1. Spôsob selektívnej hydratácie organických nitrilov na zodpovedajúce amidy pôsobením vody a/alebo vodnej pary pri mólovom pomere H₂O : nitril = 3 až 40 : 1, teplote 50 až 200 °C a tlaku 0,1 až 5 MPa na meď obsahujúcom heterogénnom katalyzátore, prípadne za prídavku inhibítorov radikálových reakcií a/alebo acetónu, vyznačujúci sa tým, že nitril alebo zmes nitrilov sa vedie s vodou a/alebo vodnou parou na heterogénny tvarovaný a redukovaný katalyzátor, pozostávajúci z 1 až 50 % hmotn. medi alebo zmesi medi najmenej s jedným oxidom prvku zo skupiny vápnik, horčík, mangán, zinok, chróm, sodík a zvyšok do 100 % tvorí nosič na báze silikátu a/alebo alumosilikátu a/alebo voľných oxidov kremíka a/alebo horčíka, pripravený iónovou výmenou alkalického kovu a/alebo zeminy zo zeolitu iónom medi alebo zrážaním viaczložkových vodných roztokov pri pH 9 až 13 a teplote 20 až 70 °C, z ktorých jeden je zmesou dusičnanu meďnatého, dusičnanu horečnatého a najmenej jedným alternujúcim zo skupiny vápnik, mangán, zinok, chróm a druhý uhličitan s hydroxidom sodným alkalizovaný roztok vodného skla, oddelením, premytím, vysušením, formovaním, tepelným spracovaním vo vzdušnej atmosfére pri teplote 350 až 550 °C a redukovaním pri teplote 150 až 300 °C, pričom zo surového produktu hydratácie sa oddelí amid a neskonvertovaný nitril sa recykluje a pri poklese aktivity katalyzátora najmenej o 10 % sa tento reaktivuje pôsobením vodného roztoku viacmocného alifatického alkoholu a/alebo vypaľovaním uhlikatých úsad zmesou kyslíka s dusíkom s obsahom kyslíka 0,5 až 7,5 % pri teplote 260 až 450 °C.

2. Spôsob podľa nároku 1, vyznačujúci sa t ý m , že sa redukcia čerstvého heterogénneho katalyzátora alebo po reaktivácii viacmocným alkoholom a/alebo vypaľovaním uhlikatých úsad uskutočňuje redukciou vodíkom alebo vodík obsahujúcim plynom pri teplote 150 až 300 °C, výhodne pri teplote 175 až 230 °C.