Поиск патентов
ПАТЕНТНЫЙ ПОИСК В РФ

способ получения аминонитрила, улучшения выхода и/или селективности по аминонитрилу и каталитическая композиция

Классы МПК:C07C253/30 реакциями, протекающими без образования цианогрупп
C07C255/24 цианогруппы и атомы азота, имеющие простые связи и не связанные с другими гетероатомами, присоединенные к одному и тому же насыщенному ациклическому углеродному скелету
B01J23/00 Катализаторы, содержащие металлы или их оксиды или гидроксиды, не отнесенные к группе  21/00
Автор(ы):
Патентообладатель(и):Е.И.ДЮПОН ДЕ НЕМУР ЭНД КОМПАНИ (US)
Приоритеты:
подача заявки:
2002-10-02
публикация патента:

Настоящее изобретение относится к способу получения аминонитрила из соответствующего динитрила путем контактирования динитрила, имеющего общую формулу R(CN)2, где R является алкиленовой группой, содержащей от 2 до 25 атомов углерода, с водородсодержащей средой в присутствии растворителя, катализатора гидрирования и добавки, включающей соединение цианата тетраалкиламмония для улучшения выхода и/или селективности по желаемому продукту аминонитрилу. Также изобретение относится к композиции катализатора для гидрирования динитрила до аминонитрила, содержащей комбинацию (1) катализатора гидрирования, пригодного для гидрирования динитрила общей формулы R(CN)2, где R является алкиленовой группой, содержащей от 2 до 25 атомов углерода, до аминонитрила; и (2) добавки, включающей соединение цианата тетраалкиламмония. 3 н. и 12 з.п. ф-лы.

ОБЛАСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Данное изобретение относится к способу селективного гидрирования для получения аминонитрилов в присутствии добавки цианата четвертичного аммония.

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Аминонитрилы представляют собой группу важных химических веществ, которые имеют разнообразное промышленное применение. Например, аминонитрилы можно использовать в качестве мономеров для получения высокомолекулярных полиамидов. Конкретно, 6-аминокапронитрил можно использовать для получения найлона 6.

Аминонитрилы могут быть получены каталитическим частичным гидрированием динитрилов. См., например, US 2208598, US 2257814, US 2762835, US 3322815, US 3350439, US 3591618, US 4389348, US 4601859, US 5151543, US 5296628, US 5512697, US 5527946, US 5986127, US 6080884, DE 836938, DE 848654, DE-А-19636768, JP-А-9040630 и WO 00/64862, все из которых включены в описание в виде ссылки для всех целей, как будто бы они представлены полностью. Однако выход и селективность по желаемому аминонитрилу при использовании некоторых из известных процессов не могут быть настолько высокими, как желательно, и количество полностью гидрированного продукта (диамина) также обычно выше, чем желательно.

В US 5986127 и WO 00/64862, упомянутых выше, описано использование некоторых добавок при процессе частичного гидрирования для улучшения выхода и/или селективности по желаемому продукту аминонитрилу и/или снижения количества получаемого полностью гидрированного продукта (диамина).

В настоящее время обнаружены новые группы соединений, которые также эффективно функционируют как добавки для улучшения выхода и/или селективности при процессах частичного гидрирования, такие как, например, упомянутые в ранее включенных источниках.

КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В соответствии с одним из аспектов данного изобретения предлагается способ получения аминонитрила из соответствующего динитрила путем контактирования динитрила с водородсодержащей средой в присутствии растворителя, катализатора гидрирования и добавки для улучшения выхода и/или селективности по желаемому продукту аминонитрилу, отличающийся тем, что добавка содержит соединение цианата четвертичного аммония.

Другой аспект данного изобретения относится к способу улучшения выхода и/или селективности по аминонитрилу, полученному частичным гидрированием соответствующего динитрила водородсодержащей средой в присутствии растворителя и катализатора гидрирования, включающему стадию частичного гидрирования динитрила при дополнительном присутствии эффективного количества добавки, содержащей соединение цианата четвертичного аммония.

В еще одном аспекте данного изобретения предлагается композиция катализатора, содержащая комбинацию (1) катализатора гидрирования, пригодного для гидрирования динитрила до аминонитрила; и (2) добавки, содержащей соединение цианата четвертичного аммония.

Преимущество данного изобретения состоит в том, что аминонитрил может быть получен с более высоким выходом и/или с более высокой селективностью по аминонитрилу, с использованием добавки, чем без нее.

Эти и другие признаки и преимущества данного изобретения будут более легко поняты специалисту в данной области при прочтении следующего подробного описания. Должно быть понятно, что некоторые признаки данного изобретения, которые для ясности описаны ниже в контексте отдельных воплощений, также могут быть представлены в комбинации в одном воплощении. И наоборот, разные признаки данного изобретения, которые для краткости описаны в контексте единственного воплощения, могут быть также представлены отдельно или в любой субкомбинации.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВОПЛОЩЕНИЙ

В соответствии с данным изобретением динитрил контактирует с водородсодержащей средой в присутствии растворителя, катализатора и соединения цианата четвертичного аммония.

Динитрилы, подходящие для использования в изобретении, имеют общую формулу R(CN)2 , где R является гидрокарбиленовой группой, выбранной из группы, состоящей из алкиленовой, ариленовой, алкениленовой, алкариленовой и аралкиленовой групп. Можно использовать один динитрил или комбинации разных динитрилов. Предпочтительные гидрокарбиленовые группы содержат от 2 до 25, более предпочтительно от 2 до 15 и наиболее предпочтительно от 2 до 10 атомов углерода на группу. Другими словами, предпочтительные динитрилы содержат от 4 до 27, более предпочтительно от 4 до примерно 17 и наиболее предпочтительно от 4 до 12 атомов углерода на молекулу динитрила. Предпочтительным типом гидрокарбиленовой группы является алкиленовая группа.

Примеры подходящих динитрилов включают, но не ограничиваются этим, адипонитрил; метилглутаронитрил; альфа, омега-пентандинитрил; альфа, омега-гептандинитрил; альфа, омега-нонандинитрил; альфа, омега-додекандинитрил; альфа, омега-пентадекандинитрил; альфа, омега-икозандинитрил; альфа, омега-тетракозандинитрил; 3-метилгександинитрил; 2-метил-4-метиленоктандинитрил и комбинации из двух или более из них.

Предпочтительно атомы углерода исходного динитрила образуют разветвленную или линейную цепь. Предпочтительными примерами являются адипонитрил (гидририруемый до 6-аминокапронитрила), метилглутаронитрил (гидрируемый до двух изомерных аминонитрилов: 5-амино-2-метилвалеронитрила и 5-амино-4-метилвалеронитрила) и альфа, омега-додекандинитрил (гидрируемый до соответствующего аминонитрила). Предпочтительным динитрилом является адипонитрил, так как продукт его селективного гидрирования, 6-аминокапронитрил, является хорошо известным мономером для применения для полимеризации.

По данному изобретению можно использовать любую водородсодержащую среду, пока в данной среде присутствует достаточно водорода, чтобы селективно гидрировать динитрил до аминонитрила. Термин «среда» относится к жидкости, газу или обоим. Содержание водорода в среде может находиться в интервале от 1 до 100%, предпочтительно от примерно 50 до примерно 100% и наиболее предпочтительно от 90 до 100% по объему. Предпочтительной в настоящее время водородсодержащей средой является по существу чистый газообразный водород.

Молярное отношение водорода (в водородсодержащей среде) к динитрилу не является решающим, пока присутствует достаточно водорода для получения желаемого аминонитрила. Водород обычно используют в избытке. Давление водорода обычно находится в интервале от примерно 50 до примерно 2000 фунт/дюйм2 (от примерно 0,45 до примерно 13,89 МПа), причем предпочтительно от примерно 200 до примерно 1000 фунт/дюйм2 (от примерно 1,48 до примерно 7,00 МПа).

В данном изобретении можно использовать любой растворитель, который содержит или жидкий аммиак, или спирт. Концентрация жидкого аммиака в растворителе может находиться в интервале от примерно 20 до примерно 100%, предпочтительно от примерно 50 до примерно 100% и наиболее предпочтительно от примерно 80 до примерно 100 мас.% от растворителя в целом. Предпочтителен по существу чистый жидкий аммиак. Однако, если спирт также присутствует в растворителе, концентрация аммиака может быть отрегулирована по количеству используемого спирта, что обсуждается более подробно ниже. Молярное отношение аммиака к динитрилу составляет предпочтительно от примерно 1:1 или более и в основном находится в интервале от примерно 1:1 до примерно 30:1, более предпочтительно от примерно 2:1 до примерно 20:1.

Для данного изобретения можно использовать любой спирт, который может облегчить селективное гидрирование динитрила до аминонитрила. Предпочтительными являются спирты с 1-10, более предпочтительно 1-4 атомами углерода на молекулу. Примеры подходящих спиртов включают, но не ограничиваются этим, метанол, этанол, пропанол, изопропиловый спирт, бутанол, изобутиловый спирт, пентанол, гексанол, гептанол, октанол, нонанол, деканол и комбинации двух или более из них. Наиболее предпочтительным спиртом (когда он используется) является метанол. Спирт обычно может присутствовать в растворителе в концентрации от примерно 20 до примерно 100%, предпочтительно от примерно 30 до примерно 99 мас.% от массы растворителя в целом.

Обычно, когда используют спирт, растворитель дополнительно содержит основание, которое по существу растворимо в данном растворителе. Термин «по существу» относится к «более чем незначительный». Предпочтительными основаниями являются аммиак, аммониевое основание или неорганическое основание, такое как, например, оксиды щелочных металлов, оксиды щелочноземельных металлов, гидроксиды щелочных металлов, гидроксиды щелочноземельных металлов, частично нейтрализованные кислоты, в которых один или более протонов кислот замещены ионом аммония, ионами щелочных металлов, ионами щелочноземельных металлов или сочетанием двух или более из них. Конкретные примеры подходящих оснований включают, но не ограничиваются этим, аммиак, гидроксид лития, гидроксид натрия, гидроксид калия, бикарбонат натрия, карбонат натрия, бикарбонат калия или комбинации двух или более из них. Наиболее предпочтительными основаниями являются аммиак, гидроксид лития и гидроксид натрия, так как их легко приобрести и они дешевы.

Основание может присутствовать в растворителе в любом количестве, пока данное количество может облегчить селективное гидрирование динитрила до аминонитрила. Обычно основание может присутствовать в растворителе в интервале от примерно 0,1 до примерно 10 мас.% от общей массы исходного динитрила.

Катализатором в данном способе является катализатор гидрирования, пригодный для гидрирования динитрила до аминонитрила. Предпочтительными являются катализаторы на основе переходных металлов, выбранных из группы, состоящей из железа, кобальта, никеля, родия и их комбинаций. Катализатор может также содержать один или более промоторов в дополнение к упомянутым выше переходным металлам, например один или более металлов из VIB группы или VII группы, таких как хром, молибден и вольфрам. Катализатор может быть также в форме сплава, включая твердый раствор двух или более металлов, или отдельный металл.

Каталитический металл может быть также нанесен на неорганический носитель, такой как оксид алюминия, оксид магния и их комбинации. Металл может быть нанесен на неорганический носитель с помощью любых средств, известных специалисту в данной области, таких как, например, пропитывание (импрегнация), соосаждение, ионообмен и комбинации из двух или более из них. Предпочтительным неорганическим носителем является оксид магния, и предпочтительным катализатором на носителе является никелево-железный катализатор на носителе оксиде магния.

Катализатор может присутствовать в любом подходящем виде или форме. Он может быть в ожижаемых формах, экструдатах, таблетках, сферах или комбинациях двух или более из них. Катализатор может быть в виде губчатого металла, например, такого, как никель Ренея® и кобальт Ренея®. Молярное отношение катализатора к динитрилу может быть любым отношением, пока при данном отношении может катализироваться селективное гидрирование динитрила. Массовое отношение катализатора к динитрилу находится обычно в интервале от примерно 0,0001:1 до примерно 1:1, предпочтительно от примерно 0,001:1 до примерно 0,5:1. Если каталитический металл нанесен на неорганический носитель или представляет собой часть сплава или твердый раствор, каталитический металл обычно присутствует в количестве в интервале от примерно 0,1 до примерно 60, предпочтительно от примерно 1 до примерно 50 и наиболее предпочтительно от примерно 2 до примерно 50 мас.% от общей массы катализатора.

Предпочтительным катализатором является катализатор типа губчатого металла. Металлическим компонентом является железо, кобальт, никель или их комбинации. Коммерчески доступными катализаторами этого типа являются промотированные или непромотированные катализаторы Ni Ренея® или Со Ренея®, которые можно получить от фирмы Grace Chemical Co. (Columbia, Maryland) или альтернативные губчатые металлические катализаторы, доступные, например, от фирмы Activated Metals Corporation (Sevierville, Tenn.) или Degussa (Ridgefield Park, N.J.).

В случае предпочтительного никелево/железного катализатора на носителе скорость превращения адипонитрила повышается с количеством Ni, осажденного на носителе. Предпочтительная концентрация Ni находится в интервале от примерно 5 до примерно 50 мас.% и особенно в интервале от примерно 25 до примерно 35 мас.% от массы катализатора (металлы + носитель). Предпочтительная концентрация Fe находится в интервале от примерно 0,2 до примерно 20 мас.% и особенно в интервале от примерно 0,5 до примерно 10 мас.% от массы катализатора (металлы + носитель).

Дополнительные детали по вышеуказанным компонентам можно найти в различных ранее включенных источниках. Конкретную информацию можно получить, например, в US 2208598, US 2257814, US 2762835, US 3322815, US 5151543, US 5296628, US 5512697, US 5527946, US 5986127, US 6080884 и WO 00/64862.

Был найден широкий ряд соединений цианатов четвертичного аммония, которые могут влиять на улучшение селективности/выхода в данном изобретении.

Термин «улучшение» относится к повышенной селективности по аминонитрильному продукту при превращениях более примерно 70%, предпочтительно превращениях более примерно 80% и особенно превращениях более примерно 90% по сравнению с селективностью без использования добавки данного изобретения. «Эффективное количество» добавки представляет собой количество, необходимое для достижения вышеупомянутой повышенной селективности и/или улучшенного общего выхода аминонитрила по сравнению с процессом без использования добавки.

Примерами подходящих соединений цианата четвертичного аммония являются соединения цианата тетраалкиламмония и смешанные соединения цианата тетраалкил/ариламмония.

В предпочтительных воплощениях цианата тетраалкиламмония алкильные группы соединений цианата тетраалкиламмония, каждая отдельно, содержит от 1 до 8 атомов углерода и более предпочтительно 1-4 атома углерода. Предпочтительно, когда все четыре из алкильных групп в молекуле являются одинаковыми, но для использования в изобретении пригодны смеси, имеющие разные тетраалкильные заместители. Примеры подходящих соединений цианата тетраалкиламмония включают, но не ограничиваются этим, цианат тетраметиламмония, цианат тетраэтиламмония, цианат тетрапропиламмония и цианат тетрабутиламмония. Как указано выше, также пригодны комбинации из двух или более соединений цианатов тетралкиламмония. В смешанных соединениях цианатов тетраалкил/ариламмония алкильные группы являются такими, как описано выше; арильными группами могут быть фенил, нафтил или алкилзамещенный фенил или нафтил, причем описание алкила представлено выше.

Добавка присутствует во время контактирования в любом количестве, которое может улучшить селективное гидрирование динитрила до его соответствующего аминонитрила (например, эффективное количество). Обычно массовое отношение добавки к катализатору находится в интервале от примерно 0,01:1 до примерно 5:1, предпочтительно от примерно 0,05:1 до примерно 3:1, более предпочтительно от примерно 0,1:1 до 2:1 и особенно от примерно 0,1:1 до примерно 1:1.

Катализатор и добавку можно приводить в контакт с динитрилом отдельно; однако предпочтительно, когда катализатор, находится ли он в форме металла или сплава или твердого раствора, или на неорганическом носителе, предварительно контактирует с добавкой. Это может быть выполнено в растворителе, таком как, например, спирт, простой эфир, сложный эфир, аммиак или комбинации двух или более из них. Кроме того, предпочтительно предварительное контактирование осуществляется также в водородсодержащей среде, такой, как описано выше. Контактирование катализатора и добавки дает предварительно обработанный катализатор. Предварительно обработанный катализатор может быть промыт растворителем, описанным выше, предпочтительно в анаэробных условиях с получением обработанного добавкой катализатора.

Контактирование катализатора и добавки может проводиться в любых условиях, эффективных для получения обработанного добавкой катализатора, который может улучшать селективное гидрирование динитрила или селективность по аминонитрилу. Обычно весь процесс получения обработанного добавкой катализатора может проводиться путем контактирования катализатора с добавкой, описанной выше, при температуре в интервале от примерно 20°С до примерно 150°С, предпочтительно от примерно 30°С до примерно 100°С, при тех же самых общих показателях давления, которые описаны выше, в течение от примерно 5 секунд до примерно 25 часов.

Способ частичного гидрирования данного изобретения может осуществляться при температуре в интервале от примерно 25 до примерно 150°С, предпочтительно от примерно 40 до примерно 100°С, наиболее предпочтительно от примерно 60 до примерно 80°С, при суммарном давлении обычно в интервале от примерно 50 до примерно 2000 фунт/дюйм 2 (от примерно 0,45 до примерно 13,89 МПа), причем предпочтительно от примерно 200 до примерно 1000 фунт/дюйм2 (от примерно 1,48 до примерно 7,00 МПа), в течение периода времени обычно в интервале от примерно 15 минут до примерно 25 часов, предпочтительно от примерно 1 часа до примерно 10 часов.

Способ данного изобретения может осуществляться в периодическом или непрерывном режиме в соответствующем реакторе. Перемешивание или встряхивание реакционной смеси может выполняться разными путями, известными специалистам в данной области. Частичное гидрирование исходного динитрила до его соответствующего аминонитрила с высокой селективностью при высоком превращении динитрила делает этот способ эффективным и пригодным.

Дополнительные общие и конкретные детали способа можно найти в разных ранее включенных источниках. Конкретную информацию можно получить из US 2208598, US 2257814, US 2762835, US 3322815, US 5151543, US 5296628, US 5512697, US 5527946, US 5986127, US 6080884 и WO 00/64862.

Следующие примеры дополнительно иллюстрируют способ данного изобретения и не предназначены для чрезмерного ограничения объема данного изобретения.

Значение терминов, используемых в примерах, имеют следующие определения:

Выход аминонитрила определяется измеренной концентрацией аминонитрила, деленной на исходную концентрацию динитрила.

Превращение динитрила представляет собой разницу между исходной концентрацией и концентрацией в настоящей момент динитрила, деленную на исходную концентрацию динитрила.

Селективность по аминонитрилу представляет собой измеренный выход аминонитрила, деленный на превращение динитрила на данный момент.

СРАВНИТЕЛЬНЫЙ ПРИМЕР 1

Губчатый Ni катализатор (1,2 г), промотированный Fe и Cr (Activated Metals, A4000, без каких-либо дополнительных добавок), добавляли в 50 см3 автоклав вместе с 3,2 г адипонитрила (АДН) и 35 см3 жидкого аммиака с образованием смеси. В автоклав вводили водород и АДН гидрировали при 60°С при суммарном давлении, равном 1045 фунт/дюйм2 (7,31 МПа) при примерно 1500 об/мин. Полное превращение АДН достигалось в течение 30 минут работы. Максимальный выход аминокапронитрила составил 57% при 90% превращении АДН для селективности, равной 63%.

СРАВНИТЕЛЬНЫЙ ПРИМЕР 2

В 300 см3 автоклав загружали 7,7 г Со Ренея (полученного от W.R. Grace Co., номер по каталогу 2724), 0,77 г воды, 26 г АДН и 139 г жидкого аммиака. Содержимое гидрировали при 70°С при суммарном давлении 1000 фунт/дюйм 2 (7,00 МПа) при 1000 об/мин. Общее превращение АДН достигалось в течение 40 минут работы. Максимальный выход аминокапронитрила составлял 58% при 90% превращении АДН для селективности 64%.

СРАВНИТЕЛЬНЫЙ ПРИМЕР 3

В 50 см3 автоклав загружали 1,2 г катализатора 5% родия на окиси алюминия (полученного от Engelhard), 3,2 г АДН и 35 мл жидкого аммиака. Содержимое гидрировали при 80°С при суммарном давлении 1060 фунт/дюйм 2 (7,41 МПа) при 1500 об/мин. Общее превращение АДН достигалось в течение 30 минут работы. Максимальный выход аминокапронитрила составлял 41% при 96% превращении АДН, причем основным продуктом является гексаметилендиамин.

ПРИМЕР 1

1,2 г губчатого Ni катализатора (Degussa BLM 112W) загружали в 50 см3 автоклав вместе с 0,25 г цианата тетраэтиламмония и добавляли 1,2 г АДН и 35 мл жидкого аммиака. Смесь нагревали до 70°С и приводили во взаимодействие с водородом при суммарном давлении, равном 1052 фунт/дюйм2 (7,00 МПа). Через 25 мин выход 6-аминокапронитрила достигал примерно 78% при 88% превращении АНД для селективности 89%.

ПРИМЕР 2

1,2 г губчатого Ni катализатора (Degussa BLM 112W) загружали в 50 см3 автоклав вместе с 2,0 г цианата тетраэтиламмония. Затем добавляли 35 мл жидкого аммиака и смесь нагревали до 70°С при перемешивании. Давление доводили до 1052 фунт/дюйм2 (7,00 МПа) с помощью водорода и автоклав выдерживали в таких условиях в течение 1 часа. После охлаждения жидкую фазу отфильтровывали, оставляя предварительно обработанный катализатор внутри автоклава. В автоклав инжектировали 1,2 г АДН и добавляли 35 мл жидкого аммиака. Смесь нагревали до 70°С и приводили во взаимодействие с водородом при суммарном давлении 1052 фунт/дюйм2 (7,00 МПа). Через 60 минут выход 6-аминокапронитрила достигал примерно 74% при 92% превращении АДН для селективности, равной 80%.

ПРИМЕР 3

1,2 г губчатого Ni катализатора (Degussa BLM 112W) загружали в 50 см3 автоклав вместе с 0,5 г цианата тетраэтиламмония, добавляли 1,2 г АДН и 35 мл жидкого аммиака. Смесь нагревали до 70°С и приводили во взаимодействие с водородом при суммарном давлении 1052 фунт/дюйм 2 (7,41 МПа). Через 37 минут выход 6-аминокапронитрила достигал примерно 76% при 93% превращении АДН для селективности, равной 82%.

ПРИМЕР 4

1,2 г губчатого Ni катализатора (Degussa BLM 112W) загружали в 50 см3 автоклав вместе с 0,25 г цианата тетраэтиламмония. Затем добавляли 35 мл жидкого аммиака и смесь нагревали до 80°С при перемешивании. Давление доводили до 1052 фунт/дюйм2 (7,00 МПа) с помощью водорода и автоклав выдерживали в таких условиях в течение 1 часа. После охлаждения жидкую фазу отфильтровывали, оставляя предварительно обработанный катализатор внутри автоклава. В автоклав инжектировали 1,2 г АДН и добавляли 35 мл жидкого аммиака. Смесь нагревали до 80°С и приводили во взаимодействие с водородом при суммарном давлении 1052 фунт/дюйм2 (7,41 МПа). Через 12 минут выход 6-аминокапронитрила достигал примерно 75% при 88% превращении АДН для селективности, равной 85%.

ПРИМЕР 5

1,2 г губчатого Ni катализатора (Degussa BLM 112W) загружали в 50 см3 автоклав вместе с 0,25 г цианата тетраэтиламмония. Затем добавляли 35 мл жидкого аммиака и смесь нагревали до 60°С при перемешивании. Давление доводили до 1052 фунт/дюйм2 (7,00 МПа) с помощью водорода и автоклав выдерживали в таких условиях в течение 1 часа. После охлаждения жидкую фазу отфильтровывали, оставляя предварительно обработанный катализатор внутри автоклава. В автоклав инжектировали 1,2 г АДН и добавляли 35 мл жидкого аммиака. Смесь нагревали до 60°С и приводили во взаимодействие с водородом при суммарном давлении 1052 фунт/дюйм2 (7,41 МПа). Через 70 минут выход 6-аминокапронитрила достигал примерно 77% при 93% превращении АДН для селективности, равной 83%.

ПРИМЕР 6

1,2 г губчатого Ni катализатора (Degussa BLM 112W) загружали в 50 см3 автоклав вместе с 0,25 г цианата тетраэтиламмония. Затем добавляли 35 мл жидкого аммиака и смесь нагревали до 80°С при перемешивании. Давление доводили до 1054 фунт/дюйм2 (7,00 МПа) с помощью водорода и автоклав выдерживали в таких условиях в течение 1 часа. После охлаждения жидкую фазу отфильтровывали, оставляя предварительно обработанный катализатор внутри автоклава. В автоклав инжектировали 1,2 г АДН и добавляли 35 мл жидкого аммиака. Смесь нагревали до 70°С и приводили во взаимодействие с водородом при суммарном давлении 1054 фунт/дюйм2 (7,41 МПа). Через 65 минут выход 6-аминокапронитрила достигал примерно 77% при 95% превращении АДН для селективности, равной 81%.

ПРИМЕР 7

1,2 г губчатого Ni катализатора (Degussa BLM 112W) загружали в 50 см3 автоклав вместе с 0,5 г цианата тетраэтиламмония. Затем добавляли 35 мл жидкого аммиака и смесь нагревали до 70°С при перемешивании. Давление доводили до 1052 фунт/дюйм2 (7,00 МПа) с помощью водорода и автоклав выдерживали в таких условиях в течение 1 часа. После охлаждения жидкую фазу отфильтровывали, оставляя предварительно обработанный катализатор внутри автоклава. В автоклав инжектировали 1,2 г АДН и добавляли 35 мл жидкого аммиака. Смесь нагревали до 70°С и приводили во взаимодействие с водородом при суммарном давлении 1054 фунт/дюйм2 (7,41 МПа). Через 42 минуты выход 6-аминокапронитрила достигал примерно 77% при 92% превращении АДН для селективности, равной 84%.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Способ получения аминонитрила из соответствующего динитрила путем контактирования динитрила с водородсодержащей средой в присутствии растворителя, катализатора гидрирования и добавки для улучшения выхода и/или селективности по желаемому продукту аминонитрилу, отличающийся тем, что добавка включает соединение цианата тетраалкиламмония, и динитрил имеет общую формулу R(CN) 2, где R является алкиленовой группой, содержащей от 2 до 25 атомов углерода.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что динитрил общей формулы R(CN)2, где R является алкиленовой группой, содержащей от 2 до 25 атомов углерода, выбирают из группы, состоящей из адипонитрила, метилглутаронитрила и альфа, омега-додекандинитрила.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что катализатор гидрирования включает переходный металл, выбранный из группы, состоящей из железа, кобальта, никеля, родия и их комбинаций.

4. Способ по п.3, отличающийся тем, что катализатор гидрирования находится в виде губчатого металла.

5. Способ по п.3, отличающийся тем, что каталитический металл нанесен на неорганический носитель.

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что массовое отношение добавки к катализатору гидрирования находится в интервале от примерно 0,01:1 до примерно 5:1.

7. Способ по любому из пп.1 и 2-6, отличающийся тем, что алкильные группы соединения цианата тетраалкиламмония, каждая отдельно, содержат от 1 до 8 атомов углерода.

8. Способ по любому из пп.1 и 2-6, отличающийся тем, что соединение цианата тетраалкиламмония выбирают из группы, состоящей из цианата тетраметиламмония, цианата тетраэтиламмония, цианата тетрапропиламмония и цианата тетрабутиламмония.

9. Способ улучшения выхода и/или селективности по аминонитрилу, получаемому частичным гидрированием соответствующего динитрила общей формулы R(CN)2, где R является алкиленовой группой, содержащей от 2 до 25 атомов углерода, с использованием водородсодержащей среды в присутствии растворителя и катализатора гидрирования, включающий стадию частичного гидрирования динитрила при дополнительном присутствии эффективного количества добавки, содержащей соединение цианата тетраалкиламмония.

10. Способ по п.9, отличающийся тем, что алкильные группы соединения цианата тетраалкиламмония, каждая отдельно, содержат от 1 до 8 атомов углерода.

11. Способ по п.9, отличающийся тем, что соединение цианата тетраалкиламмония выбирают из группы, состоящей из цианата тетраметиламмония, цианата тетраэтиламмония, цианата тетрапропиламмония и цианата тетрабутиламмония.

12. Композиция катализатора для гидрирования динитрила до аминонитрила, содержащая комбинацию (1) катализатора гидрирования, пригодного для гидрирования динитрила общей формулы R(CN) 2, где R является алкиленовой группой, содержащей от 2 до 25 атомов углерода, до аминонитрила; и (2) добавки, включающей соединение цианата тетраалкиламмония.

13. Композиция катализатора по п.12, отличающаяся тем, что катализатор гидрирования содержит переходный металл, выбранный из группы, состоящей из железа, кобальта, никеля, родия и их комбинаций; и массовое отношение добавки к катализатору гидрирования находится в интервале от примерно 0,01:1 до примерно 5:1.

14. Композиция катализатора по п.12 или 13, отличающаяся тем, что алкильные группы соединения цианата тетраалкиламмония, каждая отдельно, содержат от 1 до 8 атомов углерода.

15. Композиция катализатора по п.12 или 13, отличающаяся тем, что соединение цианата тетраалкиламмония выбирают из группы, состоящей из цианата тетраметиламмония, цианата тетраэтиламмония, цианата тетрапропиламмония и цианата тетрабутиламмония.


Скачать патент РФ Официальная публикация
патента РФ № 2284989

patent-2284989.pdf
Патентный поиск по классам МПК-8:

Класс C07C253/30 реакциями, протекающими без образования цианогрупп

Класс C07C255/24 цианогруппы и атомы азота, имеющие простые связи и не связанные с другими гетероатомами, присоединенные к одному и тому же насыщенному ациклическому углеродному скелету

Класс B01J23/00 Катализаторы, содержащие металлы или их оксиды или гидроксиды, не отнесенные к группе  21/00

Патенты РФ в классе B01J23/00:
катализатор для окисления сернистых соединений -  патент 2529500 (27.09.2014)
способ получения тонкодисперсной жидкой формы фталоцианинового катализатора демеркаптанизации нефти и газоконденсата -  патент 2529492 (27.09.2014)
способ получения катализатора для процесса метанирования -  патент 2528988 (20.09.2014)
способ получения ультранизкосернистых дизельных фракций -  патент 2528986 (20.09.2014)
способ получения этилена -  патент 2528830 (20.09.2014)
способ получения этилена -  патент 2528829 (20.09.2014)
способ и устройство для изготовления частиц защищенного катализатора с помощью расплавленного органического вещества -  патент 2528424 (20.09.2014)
катализатор для переработки тяжелого нефтяного сырья и способ его приготовления -  патент 2527573 (10.09.2014)
способ приготовления катализатора и способ получения пероксида водорода -  патент 2526460 (20.08.2014)
каталитическая композиция и способ олигомеризации этилена -  патент 2525917 (20.08.2014)

Наверх