Способ получения гексаметилендиамина

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

399ИО

Союз Советоких

Социалистических

Республик

Зависимый от патента ¹

Заявлено 06.XI.1970 (№ 1490741/23-4)

Приоритет 07.XI.1969, ¹ 53940-А/69, Италия

М, Кл. С 07с 87!14

Гасударственный комитет

Сонета Министров СССР пс делам иза(ретений и открытий

Опубликовано 27.1Х.1973. Бюллетень ¹ 38

УДК 547.333.07 (088.8) Дата опубликования описания 1.11.1974

Авторы изобретения

Иностранцы

Гастоне Барталини и Марио Гиуггиоли (Италия) Иностранная фирма

«Сосиета Родиаточе С. и. А.» (Италия) Заявитель

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГЕКСАМЕТИЛЕНДИАМИНА

Настоящее изобретение является усовершенствованным способом получения г ксаметилендиамина каталитическим гидрированием адипонитрила.

В литературе широко описаны способы получения гексаметилендиамина гидрированием адипонитрила, в частности известен способ получения гексаметилендиамина, заключающийся в том, что адипонитрил гидрируют н присутствии катализатора Ренея и щелочи в среде жидкого аммиака.

Процесс проводят при нагревании и под давлением.

Недостатком известного способа является проведение процесса в среде жидкого аммиака.

С целью устранения указанного недостатка, предлагается проводить .процесс гидрирования в жидкой фазе, содержащей гексаметилендиамин, воду, едкую щелочь и катализатор.

В соответствии с изложенным описывается способ получения гексаметилендиамина, заключающийся в том, что адипонитрил гидрируют,в присутствии катализатора P: нея и едкой щелочи при температуре от 60 до 100 С и давлении 30 — 50 атм в жидкой фазе, содержащей образующийся,гексаметилендиамин, воду, щелочь и катализатор.

Предноч гительным соотношением ttci:0;IHblx компонентов является содержание едкой щелочи в количестве от 0,2 до 12 молей на 1 кг катализатора, в то время как содержание воды должно быть от 2 до 130 молей на

1 моль едкой щелочи.

Предлагаемый способ является более простым по сравнению с известным и позволяет получать целевой продукт с высоким выходом.

Пример 1. В реакционный сосуд загружают смесь, состоящую нз: гексаметнлендиамина, катализатора — никеля Ренся, содержащего 12 вес. ч. крома на 100 ч. жидкой реакционной среды (гесаметилендпамин, вода и едкий натр); 1,25 моля едкого натра на 1 кг катализатора (0,06 вес. % жидкой реакционной среды); !4,9 молей воды на 1 моль едкого натра (4 вес. % жидкой реакционной среды).

Эту смесь перемешивают с помощью струи водорода, при температуре 75 С и давлении

30 атм и затем загружают 30 кг/час адипонитрила; водную суспензию катализатора:

0,87 кг/час (26 частей катализатора на 100 частей воды); водный раствор едкого патра.

0,66 кг/час (концентрация едкого патра в растворе 2%).

Из трубопровода отводят 31,9 кг/час жидкости, содержащей 30,6 кг гексаметплендн399ll0

65 амина и малые количества катализатора, который отделяют фильтрацией.

Из трубопровода отводят рсакционную массу при скорости 1,6 кг/час с содержанием катализатора 0,17 кг, количество примерно эквивалентное подающемуся катализатору.

Катализатор отделяют и промывают водой, Промытый гексаметилендиамин объединяют с тем, который отводится из трубопровода.

Отмытый катализатор используют для получения свежего катализатора. Ежечасно получают 32 кг гексаметилендиамина; выход, считая на использованный адипонитрил 99,2 /О.

Такие результаты получаются при работе в течение 800 час, Содержание побочных продуктов в гексаметилендиамине было довольно низкое. Так количество гексаметплендиамина и аминокапронитрила, рассчитанного по количеству аминогрупп составляло

400 р. р. м, в то время как количество неперегоняемого остатка и высококипящих веществ было 0,3 /о.

При проведении описанного процесса, расход свс>кего катализатора составлял О,б вес. ч. на 100 ч. гидрированного адипонитрила.

При проведении процесса с тем жс самым оборудованием и при тех же самых условиях, но,при ttñïîëüçîâàíèè вместо свсжсг о катализатора смеси свежего и ужс использованного в предыдущем цикле гидрировагпгя катализатора и просто промытого перед повторным использованием, были получены те жс самые результаты по отношению к выходу н качеству гексаметилендиамина. Расход свежего катализатора при этом снижался до

0,3 вес. ч. на 100 вес. ч. гидрированного адипонитрила.

Примеры, приведенные ниже, показывают, что если гидрирование проводят в среде, в которой соотношения; вода/едкий натр и едкий натр/катализатор — другие, то результаты ухудшаются.

Пример 2, Гидрирование проводят на том же самом оборудовании и тем же самым путем, как описано в примерс 1, за исключением выбранного соотношения едкий натр/катализатор (0,73 моля едкого натра на 1 кг катализатора), которое было меньше нижнего предела предпочитаемой области.

Понижение этого соотношения было получено путем медленного понижения коли tccTBB едкого патра в реакционной среде (0,35 /о по отношению к жидкой реакционной среде).

Отношение вода/едкий натр (25,4 моля воды на 1 моль едкого натра) соответствовало пределам предпочитаемой области.

Выход гсксаметилендиамина был 97,2О/о.

Качество гексаметилендиамина было заметно хуже, чем гексаметилендиамина, полученного в примере 1, особенно по содер>каплю гексаметиленимина и E-аминокапронитрила. Общее количество этих примесей, рассчитанное по количеству аминогрупп превышало

2.000 р. р. м, 5

ЗО

4

Пример 3. Гидрпрование проводилось на том жс самом оборудовании и при тсх же условиях, как в примере 1 за исключением соотношения едкий натр/каталпзатор (3,55 iloлей едкого патра на 1 Kl катализатора), которое было больше верхнего предела предпочитаемого интервала соотношений. Увеличение этого соотношения было получено за счет увеличения количества едкого патра в реакционной смеси (1,7 /о по отношению к жидкой реакционной смеси) . Отношение вода/каустическая сода (18,3 молей воды на

1 моль едкого патра) оставалось постоянным и соответствовало области прсдпочитаемых соотношений, что достигалось путем повышения содержания воды в реакционной среде—

14 /о по отношению к жидкой реакционной массе.

Полученный гексамстилендиамин был болсс низкого качества, так как общее содержание гексаметпленимина и аминокапронитрила (в пересчете на аминогруппы) было выше 3.000 р. р. м.

Пример 4. Гидрирование проводят на том >ко самом оборудовании и при тсх же самых условиях, что и в примере 1, за исключением выбранного соотношения вода/едкий натр, которое ни>кс предпочитаемого (5,55 молей воды на 1 моль едкого натра). Уменьшение этого соотношения получают путем медленного понижения количества воды в реакционной среде (1,5О/, по отношению к жидкой реакционной массе) . Количество полученного гексаметилендиа мина было заметно ниже по сравнениго с качеством гексаметилендиамина, .полученного в примере 1.

Д tst sToto случая, общее cozepжанис аминогрупп гексаметиленимина, Е-аминокапронитрила (пересчитанного на аминогруппы) было

3.000 р. р. м.

Пример 5. Гидрирование проводят на том >ке самом оборудовании и при тех же самых условиях, что и в примере 1, за исключением выбранного соотношения вода едкий натр, которое было выше предпочитаемого (89 молей воды на 1 моль едкого патра). Повышение этого соотношения получают путем увеличения количества воды в реакционной массе (24 /о по отношсншо к жидкой реакционной массе) . Гсксаметилендиамин получают с выходом 95,3 /о. Качество полученного продукта заметно ниже, чем гексаметилендиамина, полученного в примере 1. Общее содержание аминогрупп, гексаметиленимина, Е-ам>шокапронитрила (пересчитанного на аминогруппы) превышает 4.000 р. р. м, Предмет изобретения

1. Способ получения гексаметилсндпамина катал нтическим гндрированпем адипоннтрила в жидкой фазе при нагревании и давлении, в присутствии катализатора Репея и едкого патра, от ггг гаюгггийся тем, что, с целью упрощения процесса, водород и адипонитрил подают в жидкую реакционную среду, состоя.

399110

Составитель Л. Иоффе

Текред Л. Богданова

Коррскто1ия: А. Николаева и Л. Корогод

Г- едактор Л. Емельянова

Заказ 118/10 Изд. ¹ 1999 Ти ра л. 593 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и откргятий

Москва, )К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 1 щу1о из гексаметилсндиа мина, воды, сдкого патра и катализатора.

2. Способ по п. 1, от гичаюи1иася тем, что содержание едкого натра должно быть от 0,2 до 12 молей на 1 кг катализатора, в то время как содержание воды должно быть от 2 до

130 молей па 1 моль едкого патра, причем количество катализатора берут в весовом избытке раином 1 1астп на 100 частсй peat 5 IlttoHHott смссп.