CZ291317B6 - Způsob filtrace třífázové reakční směsi - Google Patents
Způsob filtrace třífázové reakční směsi Download PDFInfo
- Publication number
- CZ291317B6 CZ291317B6 CZ19983961A CZ396198A CZ291317B6 CZ 291317 B6 CZ291317 B6 CZ 291317B6 CZ 19983961 A CZ19983961 A CZ 19983961A CZ 396198 A CZ396198 A CZ 396198A CZ 291317 B6 CZ291317 B6 CZ 291317B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- phase
- catalyst
- reaction mixture
- membrane
- cobalt
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 title claims abstract description 18
- 238000001914 filtration Methods 0.000 title claims abstract description 14
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 25
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims abstract description 19
- 239000012071 phase Substances 0.000 claims abstract description 15
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 claims abstract description 11
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 239000007868 Raney catalyst Substances 0.000 claims abstract description 10
- 229910000564 Raney nickel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims abstract description 8
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 claims abstract description 8
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 125000002560 nitrile group Chemical group 0.000 claims abstract description 7
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 claims abstract description 5
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000004064 recycling Methods 0.000 claims abstract 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 13
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 8
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 claims description 7
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N Alumina Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 6
- 150000002825 nitriles Chemical class 0.000 claims description 6
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims description 6
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 claims description 6
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 5
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 claims description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 4
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000011949 solid catalyst Substances 0.000 claims description 4
- 125000005219 aminonitrile group Chemical group 0.000 claims description 3
- 150000004985 diamines Chemical class 0.000 claims description 3
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 claims description 3
- KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N Ruthenium Chemical compound [Ru] KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910000323 aluminium silicate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 2
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 claims description 2
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 claims description 2
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010948 rhodium Substances 0.000 claims description 2
- MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N rhodium atom Chemical compound [Rh] MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 2
- 229910001928 zirconium oxide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- NPXOKRUENSOPAO-UHFFFAOYSA-N Raney nickel Chemical compound [Al].[Ni] NPXOKRUENSOPAO-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 239000007792 gaseous phase Substances 0.000 abstract 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 abstract 1
- 238000005984 hydrogenation reaction Methods 0.000 description 9
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 239000012466 permeate Substances 0.000 description 4
- WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N Acetonitrile Chemical compound CC#N WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N N-Butanol Chemical compound CCCCO LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N Propylene glycol Chemical compound CC(O)CO DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000009849 deactivation Effects 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N propan-1-ol Chemical compound CCCO BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 2
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 2
- NAQMVNRVTILPCV-UHFFFAOYSA-N hexane-1,6-diamine Chemical compound NCCCCCCN NAQMVNRVTILPCV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- -1 nitrile compounds Chemical class 0.000 description 2
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 2
- FHKPTEOFUHYQFY-UHFFFAOYSA-N 2-aminohexanenitrile Chemical compound CCCCC(N)C#N FHKPTEOFUHYQFY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FXHOOIRPVKKKFG-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylacetamide Chemical compound CN(C)C(C)=O FXHOOIRPVKKKFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BTGRAWJCKBQKAO-UHFFFAOYSA-N adiponitrile Chemical compound N#CCCCCC#N BTGRAWJCKBQKAO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 150000002009 diols Chemical class 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- 150000007529 inorganic bases Chemical class 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 229920005862 polyol Polymers 0.000 description 1
- 150000003077 polyols Chemical class 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000012465 retentate Substances 0.000 description 1
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
- 238000000108 ultra-filtration Methods 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
- B01D61/14—Ultrafiltration; Microfiltration
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
- B01D61/14—Ultrafiltration; Microfiltration
- B01D61/145—Ultrafiltration
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J25/00—Catalysts of the Raney type
- B01J25/04—Regeneration or reactivation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
- B01J37/009—Preparation by separation, e.g. by filtration, decantation, screening
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J38/00—Regeneration or reactivation of catalysts, in general
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
- B01J8/005—Separating solid material from the gas/liquid stream
- B01J8/006—Separating solid material from the gas/liquid stream by filtration
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C253/00—Preparation of carboxylic acid nitriles
- C07C253/32—Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives
- C07C253/34—Separation; Purification
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
- Y02P20/584—Recycling of catalysts
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
Abstract
Zp sob filtrace t° f zov reak n sm si spo v v tom, e se provede tangenci ln filtrace na membr nov m filtru alespo sti t° f zov reak n sm si, zahrnuj c kapalnou f zi, kter obsahuje nitrilov skupiny, plynnou f zi obsahuj c vod k a katalytickou pevnou f zi obsahuj c Raney v nikl nebo/a kobalt nebo kovov² katalyz tor ulo en² na nosi i, a recyklov n katalyz toru za sou asn izolace alespo sti filtr tu obsahuj c ho reak n produkty.\
Description
Vynález se týká způsobu filtrace třífázové reakční směsi obsahující kapalnou fázi, nerozpuštěnou pevnou katalytickou fázi a plynnou fázi.
Dosavadní stav techniky
U způsobů, u kterých se používá sloučenina obsahující alespoň jednu nitrilovou skupinu a nerozpuštěný katalyzátor typu Raneyova niklu nebo kobaltu, bylo pozorováno, že v nepřítomnosti plynu a zejména v nepřítomnosti vodíku mají nitrilové skupiny negativní vliv na účinnost katalyzátoru.
Takto bylo pozorováno, že zejména při způsobech hydrogenace nitrilů na aminy a obzvláště při způsobech částečné hydrogenace dinitrilu a aminonitril dochází v přítomnosti nitrilových skupin k deaktivaci katalyzátoru typu Raneyova niklu nebo kobaltu v případě, že reakční hydrogenační směs již neobsahuje vodík anebo obsahuje vodík pouze v malém množství.
Kromě toho bylo zjištěno, že kovové katalyzátory uložené na nosiči, které jsou rovněž používány, a to zejména při hydrogenačních postupech, se špatně oddělují usazováním a jsou obtížně filtrovatelné.
V patentových dokumentech DE 3245318 a EP 235003 jsou popsány způsoby provádění tlakových reakcí plyn/kapalina v přítomnosti suspendovaného katalyzátoru, při kterých se část reakční směsi odvádí z reakční nádoby a vede skrze mikrofiltr za účelem oddělení filtrátu obsahujícího reakční produkt a katalyzátoru, který recykluje. Uvedená reakční směs neobsahuje nitrilové sloučeniny schopné deaktivovat katalyzátor a tak při filtraci není kritickou podmínkou neustálý styk plynné složky s filtrovanou soustavou kapalina/pevný katalyzátor, přičemž tento styk je jedině schopný zachránit deaktivaci katalyzátoru nitrilovými skupinami. Ani jeden ze způsobů podle uvedených patentových dokumentů problém uvedené deaktivace katalyzátoru neřeší.
Podstata vynálezu
Vynález navrhuje řešení těchto problémů. Jeho podstata spočívá v tangenciální filtraci na membránovém filtru alespoň části třífázové reakční směsi obsahující kapalnou fázi, která obsahuje nitrilové skupiny, plynnou fázi obsahující vodík a katalytickou pevnou fázi obsahující Raneyův nikl nebo/a kobalt nebo kovový katalyzátor na nosiči, a v recyklování katalyzátoru za současné izolace alespoň části filtrátu obsahujícího reakční produkty. Tangenciální cirkulace vzhledem k membráně směsi určené k filtraci, prováděná vysokou rychlostí minimalizuje množství pevného podílu zadrženého na filtru. Takto je možné minimalizovat riziko deaktivace katalyzátoru. To umožňuje kontinuální filtraci při současném udržování katalyzátoru v reakční směsi.
Obecně činí rychlost cirkulace reakční směsi skrze filtr 0,5 až 20 metrů za sekundu, výhodně 1 až 10 metrů za sekundu.
Membránové filtry používané pro tangenciální filtraci jsou obecně tvořeny plochým nebo trubicovitým nosičem a anorganickou nebo organickou membránou, která bývá označována jako aktivní vrstva, která má tloušťku několika mikrometrů.
i 15
I
Při způsobu podle vynálezu je použitou membránou výhodně anorganická membrána, která má obecně lepší chemické a tepelné chování při použití reakční směsi daného typu.
Nosič a aktivní vrstva mohou být zhotoveny ze stejného materiálu anebo mohou být zhotoveny z odlišných materiálů. Aktivní vrstva filtru může být zhotovena například z alfa-oxidu hlinitého, oxidu zirkoničitého, oxidu titaničitého nebo z grafitových vláken. Nosič může být rovněž zhotoven z aluminy, grafitu, oxidu zirkoničitého nebo oxidu titaničitého.
Membrána je také charakterizována středním průměrem pórů. Obecně tento střední průměr pórů činí 1 nanometr až 1 mikrometr.
Z důvodů životnosti a regenerovatelnosti membrány je při způsobu podle vynálezu výhodné použít ultrafiltrační membrány, které mají střední průměr pórů v rozmezí od 10 do 100 nanometrů a práh propustnosti (který je definován molekulovou hmotnosti sloučenin zastavených membránou a který je vyjádřen v g/mol nebo v daltonech) vyšší nebo rovný 100 kilodaltonům.
Kapalná fáze reakční směsi určené k filtraci v podstatě obsahuje alespoň jednu sloučeninu obsahující nitrilové funkce, jakou je nezreagovaný výchozí dinitril nebo nitril, aminonitril nebo/a amin nebo/a vytvořený diamin, a případně rozpouštědlo, kterým může být zejména voda nebo/a amid nebo/a alkohol nebo/a amin nebo/a amoniak. Jako alkoholy se obvykle používají alkanoly, jako methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol a 1-butanol, dioly, jako ethylenglykol a propylenglykol, polyoly nebo směsi uvedených alkoholů. V případě, že se jako rozpouštědlo použije amid, potom tímto amidem může být zejména dimethylformamid a dimethylacetamid. Z aminů, které mohou být použity jako rozpouštědla, lze uvést například amin, diamin nebo acetonitril odpovídající nitrilu nebo dinitrilu, který je hydrogenován. Kapalná fáze rovněž obsahuje silnou anorganickou bázi odvozenou do alkalického kovu nebo kovu alkalických zemin.
V případě, že se jako rozpouštědlo použije voda s jiným rozpouštědlem, potom uvedené jiné rozpouštědlo hmotnostně představuje dvou- až čtyřnásobek množství použité vody.
Pevná katalytická fáze je obecně tvořena katalyzátorem na bázi Raneyova niklu nebo/a Raneyova kobaltu, který případně, avšak výhodně obsahuje dopující prvek zvolený z množiny zahrnující prvky IVb., IVb., Vllb. a VIII skupiny Periodického systému prvků, který je publikován v Handbook od Chemistry and Physics, 51. vyd. (1970-1971).
Katalyzátor na bázi Raneyova niklu nebo/a Raneyova kobaltu použitý v rámci způsobu podle vynálezu může tedy obsahovat vedle niklu a kobaltu a reziduálních množství kovu pocházejícího z původní slitiny, který do katalyzátoru přešel v průběhu přípravy katalyzátoru a kterým je obecně hliník, ještě jeden nebo několik dalších dopujících prvků, jakými jsou například chrom, titan, molybden, wolfram, železo nebo zinek.
Za nejvýhodnější z těchto dopujících prvků jsou považovány chrom nebo/a železo nebo/a titan. Tyto dopující prvky obvykle hmotnostně představují 0 až 15 %, výhodně 0 až 10 %, vztaženo na hmotnost niklu.
Katalytická fáze může být rovněž tvořena kovem, který je kovem VIII. skupiny Periodického systému prvků, jako ruthenium, rhodium, nikl nebo kobalt, uloženým na nosiči, jakým je obecně oxid kovu, jako oxid hlinitý, křemičitý, hlinitokřemičitany, oxid titaničitý, oxid zirkoničitý nebo oxid hořečnatý.
V katalyzátorech tvořených kovy uloženými na nosiči, kov obecně představuje 0,1 až 80 hmotnostních %, výhodně 0,5 až 50 hmotnostních %, vztaženo na hmotnost nosiče.
Pevná fáze obecně představuje 1 až 50 hmotnostních %, vztaženo na hmotnost kapalné fáze, přičemž tyto hodnoty nejsou nikterak kritické.
-2CZ 291317 B6
Plynná fáze je tvořena v podstatě vodíkem.
Tangenciální filtrace může být provedena při teplotě, kterou je výhodně teplota, při které se provádí hydrogenační reakce. Tato teplota je obvykle nižší nebo rovna 150 °C, výhodně nižší nebo rovna 120 °C a výhodněji nižší nebo rovna 100 °C.
Konkrétně specifikováno, pohybuje se tato teplota obvykle mezi teplotou místnosti (asi 20 °C) a teplotou 100 °C. Způsob podle vynálezu může být bez jakýchkoliv technických obtíží proveden při teplotě nižší než 20 °C, i když to není žádoucí vzhledem k nižší produktivitě hydrogenační reakce.
Tlakový rozdíl mezi vstupem a výstupem filtru, který je žádoucí pro dobrý průběh filtrace, může být částečně dosažen tlakem, při kterém se provádí hydrogenační reakce. Je však nezbytné vytvořit tlak vyšší, než je tlak atmosférický. Obecně takový tlak činí 0,1 až 2 MPa a výhodně (
0,2 až 1 MPa. V praxi se takový tlak vytvoří čerpadlem, který z reaktoru napájí membránový filtr.
Proud reakční směsi, který se přivádí na membránovým filtr zjevně závisí na množství reakční směsi přítomné v reaktoru, jakož i na kapacitě filtru. Velikost uvedeného proudu je také dána průběhem reakce, tj. aby kapalný permeát nebo filtrát, který má být alespoň částečně izolován a zpracován jinde, obsahoval dostatečná množství produktu nebo produktů, které mají být získány hydrogenační reakcí.
Katalyzátor filtrovaný v přítomnosti vodíku zůstává aktivní a je recyklován do hydrogenační reakce.
Způsob podle vynálezu bude v následující části popisu blíže objasněn konkrétním příkladem jeho provedení, který má pouze ilustrační charakter a nikterak neomezuje rozsah vynálezu, který je jednoznačně definován patentovými nároky.
Příklad provedení vynálezu
Reaktor, vybavený míchadlem, ohřívacím a chladicím prostředkem, prostředkem pro zavádění reakčních složek uspořádaný v horní části reaktoru a odváděči prostředek uspořádaný ve spodní části reaktoru, obsahuje asi 20 litrů směsi, která hmotnostně obsahuje:
20.1 % adiponitrilu,
51,4 % aminokapronitrilu,
9.1 % hexamethylendiaminu,
14.2 % vody a
5.2 % Raneyova niklu se střední velikostí částic asi 10 mikrometrů.
Tento roztok se nachází pod tlakem vodíku 0,2 MPa a má teplotu 55 °C.
Dávkovači čerpadlo s průtokem nastaveným na 2 m3/h je zařazeno za výstup reaktoru, ' uspořádaný v jeho spodní části, přičemž za čerpadlem je zařazen elektromagnetický průtokový ventil a nanometr. Roztok odváděný z výstupu reaktoru se zavádí na membránový filtr tvořený i grafitovým nosičem a anorganickou aktivní vrstvou zhotovenou z oxidu zirkoničitého, přičemž membránový filtr má práh propustnosti 300 kD a střední průměr pórů mezi 25 a 50 nm (obchodní označení: Carbosep MP od firmy Tech-Sep).
Proud reakční směsi přiváděný na filtr je pod tlakem vodíku 0,2 MPa, přičemž rychlost cirkulace reakční směsi skrze filtr činí asi 5 m/s.
-3CZ 291317 B6
Proud permeátu má vydatnost 67 kg/h.m2. Tento permeát je pod atmosférickým tlakem.
V permeátu nebyl nalezen žádný Raneyův nikl.
Zadržený podíl obsahující katalyzátor se recykluje zpět do reaktoru.
Za těchto podmínek je koncentrace katalyzátoru a zadrženém podílu konstantní a odpovídá původní hodnotě této koncentrace.
Claims (10)
- PATENTOVÉ NÁROKYI 151. Způsob filtrace třífázové reakční směsi, vyznačený tím, že se provede tangenciální filtrace na membránovém filtru alespoň části třífázové reakční směsi, zahrnující kapalnou fázi, která obsahuje nitrilové skupiny, plynnou fázi obsahující vodík a katalytickou pevnou fázi20 obsahující Raneyův nikl nebo/a kobalt nebo kovový katalyzátor uložený na nosiči, a recyklování katalyzátoru za současné izolace alespoň části filtrátu obsahujícího reakční produkty.
- 2. Způsob podle nároku 1, vyznačený tím, že membránový filtr použitý pro tangenciální filtraci je tvořen plochým nebo trubicovým nosičem a anorganickou nebo organickou25 membránou tvořící aktivní vrstvu, která má tloušťku několik mikrometrů.
- 3. Způsob podle nároku 2, vyznačený tím, že aktivní vrstva membránového filtru je zhotovena z alfa-oxidu hlinitého, oxidu zirkoničitého, oxidu titaničitého nebo grafitových vláken a nosič je zhotoven z grafitu, aluminy, oxidu zirkoničitého nebo oxidu titaničitého.
- 4. Způsob podle některého z nároků 2a 3, vyznačený tím, že membrána má střední průměr pórů mezi 1 nm a 1 pm, přičemž výhodně má střední průměr pórů 10 až 100 nm.
- 5. Způsob podle některého z nároků 1 až 4, vyznačený tím, že kapalná fáze reakční 35 směsi určené k filtraci obsahuje alespoň jednu sloučeninu obsahující nitrilové skupiny, jakou je nezreagovaný výchozí dinitril nebo nitril, aminonitril nebo/a amin nebo/a diamin vytvořený reakcí, a případné rozpouštědlo.
- 6. Způsob podle nároku 5, vyznačený tím, že rozpouštědlo je zvoleno ze skupiny, 40 zahrnující vodu, amid, alkohol, amin nebo amoniak.
- 7. Způsob podle některého z nároků laž6, vyznačenýtím, že pevná katalytická fáze je tvořena katalyzátorem na bázi Raneyova niklu nebo/a Raneyova kobaltu a výhodně obsahuje dopující prvek zvolený ze skupiny, zahrnující prvky IVb., VIb., Vllb. a VIII. skupiny Periodic-45 kého systému prvků.!
- 8. Způsob podle některého z nároků 1 až 6, vyznačený tím, že pevná katalytická fáze je tvořena kovem z VIII. skupiny Periodického systému prvků, kterým je ruthenium, rhodium, • nikl nebo kobalt, uloženým na nosiči, kterým je oxid kovu nebo alumina, silika, hlinitokřemi50 čitany, oxid titaničitý, oxid zirkoničitý nebo oxid hořečnatý.-4CZ 291317 B6
- 9. Způsob podle některého z nároků 1 až 8, vyznačený tím, že tangenciální filtrace se provede při teplotě, která je nižší nebo rovna 150 °C, výhodně nižší nebo rovna 120 °C a výhodněji nižší nebo rovna 100 °C.
- 10. Způsob podle některého z nároků 1 až 9, vyznačený tím, že tlakový rozdíl mezi vstupem a výstupem filtru činí 0,1 až 2 MPa a výhodně činí 0,2 až 1 MPa.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9607169A FR2749191B1 (fr) | 1996-06-04 | 1996-06-04 | Procede de filtration d'un melange reactionnel triphasique |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ396198A3 CZ396198A3 (cs) | 1999-06-16 |
| CZ291317B6 true CZ291317B6 (cs) | 2003-01-15 |
Family
ID=9492886
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ19983961A CZ291317B6 (cs) | 1996-06-04 | 1997-05-29 | Způsob filtrace třífázové reakční směsi |
Country Status (16)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6478968B1 (cs) |
| EP (1) | EP0925106B1 (cs) |
| JP (1) | JP3311359B2 (cs) |
| KR (1) | KR100486839B1 (cs) |
| CN (1) | CN1112230C (cs) |
| BR (1) | BR9709525A (cs) |
| CA (1) | CA2257346C (cs) |
| CZ (1) | CZ291317B6 (cs) |
| DE (1) | DE69706311T2 (cs) |
| FR (1) | FR2749191B1 (cs) |
| MX (1) | MX211058B (cs) |
| PL (1) | PL184163B1 (cs) |
| RU (1) | RU2178334C2 (cs) |
| SK (1) | SK283673B6 (cs) |
| UA (1) | UA61077C2 (cs) |
| WO (1) | WO1997046306A1 (cs) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19727715A1 (de) * | 1997-06-30 | 1999-01-07 | Basf Ag | Verfahren zur Herstellung von 1,4-Butandiol |
| US5840982A (en) * | 1998-06-04 | 1998-11-24 | Uniroyal Chemical Company, Inc. | Process for preparing para-phenylenediamine derivatives |
| FR2817488B1 (fr) * | 2000-12-05 | 2003-02-07 | Eastman Kodak Co | Procede de purification d'un melange de particules colloidales d'aluminosilicates |
| FR2829946B1 (fr) * | 2001-09-26 | 2003-12-19 | Tech Avancees & Membranes Ind | Nouvelles membranes inorganiques de nanofiltration |
| FR2834477B1 (fr) * | 2002-01-07 | 2004-03-12 | Centre Nat Rech Scient | Procede pour fabriquer une feuille presentant des pores traversants et application a la fabrication de filtres microniques et submicroniques |
| FR2834984B1 (fr) * | 2002-01-21 | 2005-08-19 | Rhodia Polyamide Intermediates | Procede continu d'hydrogenation de nitriles ou composes nitres en amines |
| KR100686205B1 (ko) * | 2005-03-22 | 2007-02-26 | 한국화학연구원 | 고 친유성 산화마그네슘 나노입자의 제조 방법 |
| FR2905948B1 (fr) * | 2006-09-19 | 2008-10-24 | Rhodia Recherches & Tech | Procede de fabrication d'amines par hydrogenation de composes nitriles |
| FR2944791B1 (fr) | 2009-04-27 | 2012-02-10 | Rhodia Operations | Procede de preparation de lactames. |
| FR2971248B1 (fr) | 2011-02-04 | 2013-08-16 | Rhodia Operations | Preparation de diamine via la preparation d'aminonitrile |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2166183A (en) * | 1938-09-24 | 1939-07-18 | Du Pont | Hydrogenation of aliphatic dinitriles |
| DE3040631A1 (de) * | 1980-10-29 | 1982-05-27 | Merck Patent Gmbh, 6100 Darmstadt | Verfahren zur abtrennung von metallkatalysatoren und verwendung von membrantrennvorrichtungen |
| US4511454A (en) * | 1982-08-17 | 1985-04-16 | The Standard Oil Company | Process for use of novel boride catalyst |
| DE3245318C3 (de) * | 1982-12-08 | 1996-06-20 | Bayer Ag | Verfahren zur Durchführung von Druckreaktionen mit suspendierten Katalysatoren |
| US4601859A (en) * | 1984-05-04 | 1986-07-22 | Allied Corporation | Selective hydrogenation of aliphatic dinitriles to omega-aminonitriles in ammonia with supported, finely dispersed rhodium-containing catalyst |
| FR2594137B1 (fr) * | 1986-02-10 | 1989-02-17 | Inst Francais Du Petrole | Procede d'hydrotraitement d'hydrocarbures lourds en phase liquide en presence d'un catalyseur disperse |
| DE4012128A1 (de) * | 1990-04-14 | 1991-10-17 | Hoechst Ag | Verfahren zur katalysatorrueckgewinnung |
| US5490936A (en) * | 1990-04-14 | 1996-02-13 | Hoechst Aktiengesellschaft | Process for catalyst recovery |
| JP3323213B2 (ja) * | 1991-09-10 | 2002-09-09 | 旭化成株式会社 | 懸濁触媒系の反応方法 |
| JPH05317867A (ja) * | 1992-05-22 | 1993-12-03 | Japan Organo Co Ltd | 水中の酸化態窒素除去装置 |
| DE4239782A1 (de) * | 1992-11-26 | 1994-06-01 | Basf Ag | Verfahren zur Herstellung von Diaminen |
-
1996
- 1996-06-04 FR FR9607169A patent/FR2749191B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
1997
- 1997-05-29 CA CA002257346A patent/CA2257346C/fr not_active Expired - Fee Related
- 1997-05-29 DE DE69706311T patent/DE69706311T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1997-05-29 BR BR9709525A patent/BR9709525A/pt not_active IP Right Cessation
- 1997-05-29 US US09/194,907 patent/US6478968B1/en not_active Expired - Fee Related
- 1997-05-29 WO PCT/FR1997/000937 patent/WO1997046306A1/fr active IP Right Grant
- 1997-05-29 EP EP97926054A patent/EP0925106B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 1997-05-29 RU RU99100051/12A patent/RU2178334C2/ru not_active IP Right Cessation
- 1997-05-29 KR KR19980709935A patent/KR100486839B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1997-05-29 SK SK1661-98A patent/SK283673B6/sk unknown
- 1997-05-29 CN CN97195789A patent/CN1112230C/zh not_active Expired - Fee Related
- 1997-05-29 CZ CZ19983961A patent/CZ291317B6/cs not_active IP Right Cessation
- 1997-05-29 PL PL97330310A patent/PL184163B1/pl not_active IP Right Cessation
- 1997-05-29 UA UA98126378A patent/UA61077C2/uk unknown
- 1997-05-29 JP JP50026098A patent/JP3311359B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1998
- 1998-12-02 MX MX9810151A patent/MX211058B/es not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| SK166198A3 (en) | 1999-04-13 |
| PL184163B1 (pl) | 2002-09-30 |
| PL330310A1 (en) | 1999-05-10 |
| CN1223600A (zh) | 1999-07-21 |
| EP0925106A1 (fr) | 1999-06-30 |
| DE69706311D1 (de) | 2001-09-27 |
| FR2749191A1 (fr) | 1997-12-05 |
| SK283673B6 (sk) | 2003-11-04 |
| DE69706311T2 (de) | 2002-05-08 |
| KR20000016361A (ko) | 2000-03-25 |
| BR9709525A (pt) | 1999-08-10 |
| US6478968B1 (en) | 2002-11-12 |
| CA2257346C (fr) | 2003-09-23 |
| MX211058B (cs) | 2002-10-28 |
| MX9810151A (cs) | 2000-01-31 |
| FR2749191B1 (fr) | 1998-07-17 |
| CA2257346A1 (fr) | 1997-12-11 |
| RU2178334C2 (ru) | 2002-01-20 |
| JP3311359B2 (ja) | 2002-08-05 |
| KR100486839B1 (ko) | 2005-08-05 |
| CZ396198A3 (cs) | 1999-06-16 |
| UA61077C2 (en) | 2003-11-17 |
| JP2000500701A (ja) | 2000-01-25 |
| WO1997046306A1 (fr) | 1997-12-11 |
| EP0925106B1 (fr) | 2001-08-22 |
| CN1112230C (zh) | 2003-06-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102413908B (zh) | 借助膜过滤调节催化剂的方法 | |
| CZ293839B6 (cs) | Způsob hydrogenace aromatických sloučenin a katalyzátor k provádění této hydrogenace | |
| CZ291317B6 (cs) | Způsob filtrace třífázové reakční směsi | |
| RU2272023C1 (ru) | Способ непрерывного гидрирования нитрилов или нитросоединений до получения аминов | |
| US5371293A (en) | Process for producing bisaminomethylcyclohexane | |
| CN1312108C (zh) | 胺的制备方法 | |
| US5410085A (en) | Process for the preparation of chlorine-substituted aromatic amines and of catalysts | |
| JPH1087572A (ja) | オキソ化合物から第一アミンおよび／または第二アミンを製造する方法 | |
| RU2330837C2 (ru) | Способ очистки диаминов | |
| RU99100051A (ru) | Способ фильтрации трехфазной реакционной смеси | |
| JP4149039B2 (ja) | 反応方法及び反応装置 | |
| KR101595670B1 (ko) | 연속 교반식 탱크 슬러리 반응기를 이용하여 아미노알콜을 생산 및 여과하기 위한 방법 및 장치 | |
| TW390870B (en) | Process for the production of primary and/or secondary amines from oxo compounds |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD00 | Pending as of 2000-06-30 in czech republic | ||
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 19970529 |