DE2654028A1 - COBALT CATALYST - Google Patents
COBALT CATALYSTInfo
- Publication number
- DE2654028A1 DE2654028A1 DE19762654028 DE2654028A DE2654028A1 DE 2654028 A1 DE2654028 A1 DE 2654028A1 DE 19762654028 DE19762654028 DE 19762654028 DE 2654028 A DE2654028 A DE 2654028A DE 2654028 A1 DE2654028 A1 DE 2654028A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- catalyst
- cobalt
- hydrogenation
- pores
- range
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C209/00—Preparation of compounds containing amino groups bound to a carbon skeleton
- C07C209/44—Preparation of compounds containing amino groups bound to a carbon skeleton by reduction of carboxylic acids or esters thereof in presence of ammonia or amines, or by reduction of nitriles, carboxylic acid amides, imines or imino-ethers
- C07C209/48—Preparation of compounds containing amino groups bound to a carbon skeleton by reduction of carboxylic acids or esters thereof in presence of ammonia or amines, or by reduction of nitriles, carboxylic acid amides, imines or imino-ethers by reduction of nitriles
-
- 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
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/70—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper
- B01J23/74—Iron group metals
- B01J23/75—Cobalt
-
- 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
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/70—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper
- B01J23/76—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
- B01J23/78—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36 with alkali- or alkaline earth metals
-
- 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
- B01J37/02—Impregnation, coating or precipitation
- B01J37/03—Precipitation; Co-precipitation
-
- 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
- B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
- B01J35/60—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their surface properties or porosity
- B01J35/61—Surface area
- B01J35/612—Surface area less than 10 m2/g
-
- 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
- B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
- B01J35/60—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their surface properties or porosity
- B01J35/61—Surface area
- B01J35/613—10-100 m2/g
-
- 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
- B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
- B01J35/60—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their surface properties or porosity
- B01J35/63—Pore volume
- B01J35/635—0.5-1.0 ml/g
-
- 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
- B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
- B01J35/60—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their surface properties or porosity
- B01J35/64—Pore diameter
- B01J35/651—50-500 nm
-
- 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
- B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
- B01J35/60—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their surface properties or porosity
- B01J35/66—Pore distribution
-
- 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
- B01J37/0009—Use of binding agents; Moulding; Pressing; Powdering; Granulating; Addition of materials ameliorating the mechanical properties of the product catalyst
-
- 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
- B01J37/0009—Use of binding agents; Moulding; Pressing; Powdering; Granulating; Addition of materials ameliorating the mechanical properties of the product catalyst
- B01J37/0027—Powdering
- B01J37/0045—Drying a slurry, e.g. spray drying
-
- 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
- B01J37/12—Oxidising
- B01J37/14—Oxidising with gases containing free oxygen
-
- 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
- B01J37/16—Reducing
- B01J37/18—Reducing with gases containing free hydrogen
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Catalysts (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft einen Kobaltkatalysator, sowie seine Herstellung und seine Verwendung für die Hydrierung von Adipinsäuredinitril zu Hexamethylendiamin.The invention relates to a cobalt catalyst and its production and its use for the hydrogenation of adipic acid dinitrile to hexamethylenediamine.
Kobalt enthaltende Katalysatoren werden bereits seit langem in bedeutendem Umfang für die technische Hydrierung von Adipinsäuredinitril zu Hexamethylendiamin eingesetzt. Hierfür sind u.a. auch die in den deutschen Patentschriften 10 72 972 und 12 59 beschriebenen, Chrom bzw» Mangan als Aktivator und einen Pyro- oder Polysäurerest enthaltenden Kobaltkatalysatoren bzw. die in der US-PS 2 776 315 genannten SiO2 bzw. TiO3 als Träger enthaltenden Kobaltkatalysatoren vorgeschlagen worden.Catalysts containing cobalt have long been used to a significant extent for the industrial hydrogenation of adipic acid dinitrile to hexamethylenediamine. For this purpose, among others, the chromium or manganese as activator and a pyro or polyacid radical containing cobalt catalysts described in German patents 10 72 972 and 12 59 or the SiO 2 or TiO 3 mentioned in US Pat. No. 2,776,315 as Supported cobalt catalysts have been proposed.
Kobaltkatalysatoren mit geringem Trägeranteil, insbesondere die aus der zitierten US-PS bekannten, haben zwar eine ausreichende Aktivität, die bei Belastungen von ungefähr 0,1 kg Adipinsäuredinitril/1 Katalysator/h einen 100 #-igen Umsatz ermöglichen, jedoch sind ihre mechanische Eigenschaften nicht ausreichend, um vertretbare Betriebszeiten zu erzielen.Cobalt catalysts with a low carrier content, in particular those known from the US Pat Activity that occurs at loads of approximately 0.1 kg adipic acid dinitrile / 1 Catalyst / h enable a 100 # conversion, but their mechanical properties are not sufficient, in order to achieve reasonable operating times.
Es bestand daher die Aufgabe einen Katalysator zu entwickeln, der bei gleicher Aktivität günstigere mechanische Eigenschaften aufweist.The object was therefore to develop a catalyst which, with the same activity, had more favorable mechanical properties having.
Es wurde gefunden, daß dies bei Kobaltkatalysatoren der Fall ist, die einen Trägeranteil von 0,5 bis 5,0 Gewichtsprozent, bezogen auf den reduzierten Katalysator, besitzen und bei einer vBET-Oberflache von 5 bis 30 m2/g ein Porenvolumen von 0.05 bis 1,0 cnrVg ein Maximum e im Bereich von 100 8 bis 3OOO 8 aufweisen. taiW^^/Cta™.. It has been found that this is the case with cobalt catalysts which have a carrier content of 0.5 to 5.0 percent by weight, based on the reduced catalyst, and a pore volume of 0.05 with a vBET surface area of 5 to 30 m 2 / g up to 1.0 cnrVg have a maximum e in the range from 100 8 to 3OOO 8 . taiW ^^ / Cta ™ ..
614/75 - 2 -614/75 - 2 -
809822/03$.?809822/03 $.?
O. Z. 32 50O. Z. 32 50
NACHQEREICHTSUBSCRIBED
Ö"28Ö "28
i£s hat sich gezeigt, daß Katalysatoren mit. einer solchen .Porenverteilung überraschenderweise auch sehr reine Produkte ergeben, d. h. eine bessere Selektivität zeigen als sie Katalysatoren vom Stand der Technik aufweisen. -It has been shown that catalysts with. Surprisingly, such a pore distribution also results in very pure products, d. H. show better selectivity than state-of-the-art catalysts the technology. -
Als schwer reduzierbare Oxide, die sowohl als Trägermaterial als auch als Aktivatoren selbst wirken, haben sich die Oxide der Erdalkalien, nämlich Magnesiumoxid, Calciumoxid, Strontiumoxid und Bariumoxid als geeignet erwiesen. Von den genannten Erdalkalioxiden ist das Calciumoxid besonders bevorzugt. Der Anteil des Trägermaterials wird so bemessen, daß die Erdalkalioxide nach der Reduktion des Katalysators in einer Menge von 0,5 bis 5 Gew.^, insbesondere jedoch von I bis' 2 Gew.%, bezogen auf den reduzierten Kontakt, vorliegen. Der Katalysator kann außerdem noch 1-5 Gew.% eines Gleitmittels, z.B. Graphit, enthalten; Rest Kobalt (98,5 - 9° Gew.^).The oxides of the alkaline earths, namely magnesium oxide, calcium oxide, strontium oxide and barium oxide, have proven to be suitable as oxides which are difficult to reduce and which act both as carrier material and as activators themselves. Of the alkaline earth oxides mentioned, calcium oxide is particularly preferred. The proportion of the support material is such that the alkaline earth oxides are present in an amount of 0.5 to 5% by weight, but in particular from 1 to 2% by weight , based on the reduced contact, after the reduction of the catalyst. The catalyst may also have 1-5 weight% of a lubricant, such as graphite contained. Balance cobalt (98.5-9 ° wt. ^).
Zur Herstellung des Katalysators geht man von wäßrigen Lösungen aus, die die Salze des Kobalts, und der Srdalkalien enthalten. Bevorzugt werden hierbei Nitratlösungen verwendet, die einen Gehalt von 5 bis 15 Gew«% Kobalt und einen entsprechend geringeren Anteil an Erdalkalimetall enthalten» Diese Lösung der Nitrate von Kobalt und der Erdalkalien wird bei.Temperaturen zwischen 0 und 1000C, insbesondere zwischen 20 und 80 C in eine Lösung von Carbonaten, Bicarbonaten bzw. Hydroxiden der Alkalimetallej, einschließlich des ΝΗΪ unter Rühren eingeführt. Nach Beendigung der Zugabe der Nitratlösung wird der ausgefallene Niederschlag nachgerührt, anschließend wird filtriert und gewaschen. Bei der Verwendung von Alkalicarbonat als Fällungsmittel wird angestrebt, den Alkaligehalt bis auf einen Wert von weniger als 2 Gew./ü, bezogen auf den fertigen Kontakt zu entfernen. Der Filterkuchen wird zu Strängen verpreßt und zunächst bei höherer Temperatur calcihiert, sodann reduziert und danach so weitgehend stabilisiert, daß der Kontakt nicht mehr pyrophor ist und auf eine Korngröße von unter 0,5 mm gemahlen und nach Zugabe von Graphit als Schmier- bzw. Gleitmittel zu Tabletten verpreßt.The preparation of the catalyst starts from aqueous solutions which contain the salts of cobalt and alkaline earths. In this case nitrate solutions are preferably used, "comprise% cobalt and a correspondingly lower proportion of alkaline earth metal" a content of 5 to 15 weight This solution of the nitrates of cobalt and the alkaline earths bei.Temperaturen between 0 and 100 0 C, in particular between 20 and 80 C in a solution of carbonates, bicarbonates or hydroxides of the alkali metals, including the ΝΗΪ introduced with stirring. After the addition of the nitrate solution has ended, the precipitate which has separated out is stirred, then filtered and washed. When using alkali metal carbonate as a precipitating agent, the aim is to remove the alkali content down to a value of less than 2 wt / g, based on the finished contact. The filter cake is pressed into strands and first calcined at a higher temperature, then reduced and then largely stabilized so that the contact is no longer pyrophoric and ground to a grain size of less than 0.5 mm and after adding graphite as a lubricant compressed into tablets.
8 0 98 2 2 /'03$ 1 8 0 98 2 2 / '03 $ 1
O. Z. J>2 OZ J> 2
Bei der Herstellung des Katalysators sind die Bedingungen so aufeinander abzustellen, daß sich innere Oberflächen von 5 bisDuring the production of the catalyst, the conditions are to be matched to one another in such a way that internal surfaces of 5 to
2 22 2
30 m /g, insbesondere jedoch solche von 10 bis 20 m /g ergeben.30 m / g, but in particular those of 10 to 20 m / g.
Die innere Oberfläche wird nach der BET-Methode (vgl. J.Am.Chem. Soc. 60 (1938) S0 309 ff) durch Absorption von Stickstoff bestimmt. Sie bezieht sich auf den Gesamtkatalysator, d.h. aktives Metall einschließlich Trägerbestandteil im Zustand nach der Reduktion, d.h. auf den fertigen Katalysator. Der erfindungss£\gemäße Katalysator weist ein Porenvolumen im Bereich von 0,05 ./^y4K yHDis 1 cnr/g auf und besitzt eine Verteilung der Poren im Bereich \<\\<γ von 100 bis 3OOO A, wobei das Maximum der Poren? im Bereich von O^ 200 bis 2000 8 liegt. Ein Anteil von Poren unter 100 S ist nicht erwünscht, da solch kleine Poren die Selektivität des Katalysators beeinträchtigen. Poren von oberhalb 2000 8 ergeben eine geringe Oberfläche; dadurch ist keine ausreichende Hydrieraktivität mehr gegeben«The inner surface is determined by the BET method (cf. J. Am. Chem. Soc. 60 (1938) S 0 309 ff) by absorption of nitrogen. It relates to the total catalyst, ie active metal including support component in the state after the reduction, ie to the finished catalyst. The Invent s £ \ proper catalyst has a pore volume in the range of 0.05 ./^y 4 K yHDis 1 cnr / g, and has a distribution of pores in the range \ <\\ <γ of 100 to 3ooo A, wherein Maximum of pores? is in the range from O ^ 200 to 2000 8. A proportion of pores below 100 S is not desirable, since such small pores impair the selectivity of the catalyst. Pores above 2000 8 result in a low surface area; as a result, there is no longer sufficient hydrogenation activity "
Bei Einhaltung der für die Trägerstoffe angegebenen Grenzen von 0,5 bis 5 Gew»% und bei Tablettierung des Katalysators läßt sich die erfindungswesentliche Porengröße, Oberfläche und Verteilung der Poren erzielen»If the limits of 0.5 to 5% by weight specified for the carrier substances are adhered to and the catalyst is tabletted, it can be used the pore size, surface and distribution of the pores, which are essential to the invention, can be achieved »
Der Katalysator wird insbesondere für die Hydrierung von Adipodinitril (ADN) zu Hexamethylendiamin (HMD) verwendet. Für die Hydrierung von ADN bieten sich zwei Alternativen an: 1. Die Reaktion kann in Anwesenheit des Reaktionsproduktes, nämlich von Hexamethylendiamin, das im Kreislauf geführt wird, durchgeführt werden» In diesem Falle ist es üblich Ammoniak zuzusetzen und relativ hohe Drucke anzuwenden. Die Reaktion kann jedoch auch in alkoholischer-, ätherischer- oder Kohlenwasserstoff-lösung durchgeführt werden. Insbesondere bei Verwendung von Alkoholen reichen schon relativ niedrige Drucke von 30 bis 50 at aus um einen nahezu 100 $-igen Umsatz zu erreichen. Auch ist es in diesem Falle nicht erforderlich, die Hydrierung in Gegenwart von Ammoniak durchzuführen. Die nachstehenden Parameter schließen sowohl Parameter für die Lösungsmittelhydrierung als auch für die Hydrierung in HMD ein und sind daher aus diesen Gründen etwas breiter.The catalyst is used in particular for the hydrogenation of adiponitrile (ADN) to hexamethylenediamine (HMD). There are two alternatives for the hydrogenation of ADN: 1. The The reaction can be carried out in the presence of the reaction product, namely hexamethylenediamine, which is recycled "In this case it is customary to add ammonia and use relatively high pressures. The reaction can but also in alcoholic, ethereal or hydrocarbon solutions be performed. In particular when using alcohols, even relatively low pressures of 30 to are sufficient 50 at out to get close to $ 100 in sales. Even it is not necessary in this case to carry out the hydrogenation in the presence of ammonia. The parameters below Include parameters for both solvent hydrogenation and hydrogenation in HMD and are therefore derived from these Reasons a little wider.
809822/0357809822/0357
o0z.o 0 z.
3232
Die Hydrierung kann drucklos als auch unter Druck durchgeführt werden. Drucke zwischen 30 und 350 at können angewendet v/erden. Bei der Lösungsmittelhydrierung werden in der Regel niedrigere Drucke angewendet, die Hydrierung beginnt merklich bei einem Druck von etwa 30 Atmosphären» Bei der Hydrierung in zurückgeführtem Hydrierprodukt als Lösungsmittel werden zweckmäßigerwe: Drucke im Bereich von 200 bis 300 Atmosphären angewendet. Die ydrierung erfolgt in Flüssigphase, der Katalysator ist dabei zweckmäßig in einem Festbett angeordnet»wtd kann sowohl in RieE oder in Sumpffahrweise beaufschlagt werden. Der erfindungsgemäi Katalysator erlaubt Belastungen von 0,01 bis über 0,3 kg ADN/1 Katalysator und Stunde; insbesondere werden Belastungen von 0,05 bis 0,3 und bevorzugt solche von 0,1 bis 0,2 angewendet.The hydrogenation can be carried out without pressure or under pressure. Prints between 30 and 350 at can be applied. Solvent hydrogenation generally uses lower pressures and the hydrogenation starts noticeably at one Pressure of about 30 atmospheres »In the case of hydrogenation in recycled Hydrogenation product as a solvent are expediently used: pressures in the range from 200 to 300 atmospheres. the Ydrification takes place in the liquid phase, the catalyst is expediently arranged in a fixed bed or acted upon in swamp mode. The inventive Catalyst allows loads from 0.01 to over 0.3 kg ADN / 1 Catalyst and hour; in particular, loads of 0.05 to 0.3 and preferably those of 0.1 to 0.2 are used.
Als Hydriergas kommt Wasserstoff mit einem Reinheitsgrad von mindestens 99,0 % in Betracht» Der Wasserstoff kann geringe Mengen an Stickstoff oder Methan enthalten, sollte jedoch frei von Kohlenoxiden sein» Als Reaktionstemperatur ist ein Bereich von 20 bis 150°C geeignet» Bei höheren Temperaturen wird jedocl· die Hydrierung unselektiv, es entsteht Hexamethylenimin neben höherkondensierten Produkten» Die Reaktion wird adiabatisch durchgeführt; bevorzugt wird eine adiabatische Maximaltemperati die zwischen 90 und 115°C liegt»Hydrogen with a degree of purity of at least 99.0 % can be used as the hydrogenation gas »The hydrogen may contain small amounts of nitrogen or methane, but should be free of carbon oxides» A range of 20 to 150 ° C is suitable as a reaction temperature »At higher temperatures However, if the hydrogenation becomes unselective, hexamethyleneimine is formed alongside more highly condensed products. The reaction is carried out adiabatically; An adiabatic maximum temperature between 90 and 115 ° C is preferred »
ür den Fall, daß man Ammoniak und als Lösungsmittel HMD verendet, werden Volumenverhältnisse von Ammoniak e-aw. Amin zu Nitril von 1 zu 0,1 bis 1 bis 10 und vorzugsweise Volumenverhältnisse von 2 zu 1 bis 7 zu 1 angewendet.In the event that ammonia is used and HMD as the solvent, the volume ratios of ammonia e-aw. Amine too Nitrile from 1 to 0.1 to 1 to 10 and preferably volume ratios from 2 to 1 to 7 to 1 applied.
Der Rohstoff, das Adipodinitril, bedarf,bei Anwendung der erfii dungsgemäßen Katalysatoren keiner .weitergehonden Reinigung. Füi die Weiterverarbeitung des Hexamethylendiamin z.B. in einer Polymerisationsreaktion ist die hierfür übliche Reinigung nach dem Stand der Technik erforderlich.The raw material, the adiponitrile, is required when applying the erfii Corresponding catalysts do not require any further cleaning. Füi the further processing of the hexamethylenediamine e.g. in a Polymerization reaction, the purification customary for this according to the prior art is necessary.
In den nachfolgenden Beispielen ist die Erfindung näher erläutert. Im Beispiel 1 ist eine bevorzugte Herstellungsmethode desThe invention is explained in more detail in the following examples. In Example 1, a preferred production method is the
809822/035?809822/035?
■ 5- - u.Z. 32 303 ■ 5- - uZ 32 303
(d(d
Katalysators beschrieben, Beispiel 2 enthält einen Vergleichsversuch des erfindungsgemäßen Katalysators gegenüber einem Katalysator vom Stand der Technik, wie er in der US-PS 2 776 beschrieben ist. In Beispiel 3 sind Versuche enthalten zur Hydrierung von ADN unter Verwendung verschiedener Trägermaterialien. Beispiel L\ enthält eine Reihe von Hydrierungen in ausgewählten Lösungsmitteln. In allen Beispielen wurde als Katalysatorform die Tablettenform in der Größe 3x3 bzw. 3 x 5 mm gewählt, da sich diese als besonders vorteilhaft herausgestellt hatte.Catalyst described, Example 2 contains a comparison test of the catalyst according to the invention versus a catalyst from the prior art, as described in US Pat. No. 2,776. Example 3 contains experiments for the hydrogenation of ADN using various carrier materials. Example L \ contains a series of hydrogenations in selected solvents. In all examples, the tablet shape with the size 3 × 3 or 3 × 5 mm was chosen as the catalyst shape, since this had proven to be particularly advantageous.
Lösung I 19,17 kg Co-Nitratlösung (12 % Co) 0,17 kg Ca-Nitrat 4 H3OSolution I 19.17 kg of Co nitrate solution (12 % Co) 0.17 kg of Ca nitrate 4 H 3 O
Lösung II 6 kg Soda in 60 1 K„0 (oder 6,5 kg (NH^)2 CO3 0H2O)Solution II 6 kg soda in 60 1 K "0 (or 6.5 kg (NH ^) 2 CO 3 0 H 2 O)
Lösung II wird in einem Fällgefäß vorgelegt und auf 6O0C erhitzt. Unter Rühren läßt man die Mischung aus Co- und Ca-Nitratlösung (II) einlaufen. Nach beendeter Fällung rührt man noch eine Stunde nach und pumpt die Fällung auf eine Filterpresse, auf der mit Wasser alkalifrei gewaschen wird (bei Verwendung von (NK^)2CO., 0H3O als Fällungsmittel braucht nicht gewaschen zu werden).Solution II is introduced into a precipitation vessel and heated to 6O 0 C. The mixture of Co and Ca nitrate solution (II) is allowed to run in while stirring. After the precipitation has ended, the mixture is stirred for a further hour and the precipitate is pumped onto a filter press, on which it is washed with water until alkali-free (when using (NK ^) 2 CO., 0 H 3 O as the precipitating agent, washing does not need to be carried out).
Der Filterkuchen wird mit Wasser versetzt und durch Versprühen in einem Sprühturm getrocknet. Das trockene Produkt wird anschließend in einem außenbeheizten Drehrohr 2 h bei 38O0C calciniert und dann zu 10 mm-Strängen verpreßt.The filter cake is mixed with water and dried by spraying in a spray tower. The dry product is then calcined in an externally heated rotary kiln for 2 hours at 38O 0 C and then compressed into 10 mm extrudates.
Das so gewonnene Produkt wird in einen Reduktionsofen eingefüllt und wie folgt behandelt:The product obtained in this way is poured into a reduction furnace and treated as follows:
- 6 809822/0357 - 6 809822/0357
28540282854028
"6- - u.Z. 32"6- - C.E. 32
Mit 2 % H2-enthaltendem Stickstoff wird bis auf 32O°C aufgeheizt (ca. 30°C/h) danach wird die H„-Konzentration langsam gesteigert, bis reiner Wasserstoff durch den Ofen geht. Danach hebt man die Reduktionstemperatur noch bis auf 36O°C an und reduziert noch 10 h bei dieser Temperatur, danach ist die Reduktion beendet.2 % H 2 -containing nitrogen is used to heat up to 320 ° C. (approx. 30 ° C./h), then the H 2 concentration is slowly increased until pure hydrogen passes through the furnace. The reduction temperature is then raised to 360 ° C. and reduced for a further 10 hours at this temperature, after which the reduction is complete.
Man läßt auf Zimmertemperatur abkühlen und beginnt mit der Stabilisierung.It is allowed to cool to room temperature and begins with the Stabilization.
Zu diesem Zweck leitet man einen Gasstrom (Mischung von 1 %-. Luft mit Reinstickstoff) in einer solchen Menge durch den Ofen, daß nirgendwo in der Kontaktschicht eine Temperatursteigerung auf über 50°C eintritt»For this purpose, a gas stream (mixture of 1 % - air with pure nitrogen) is passed through the furnace in such an amount that there is no temperature increase to over 50 ° C anywhere in the contact layer »
Man beobachtet die Wanderung eines Temperaturprofils durch die .Kontaktschichtο Hachdem diese exotherme Reaktion beendet ist, kann man. den Lüftanteil in N„ langsam steigern, bis schließlich nur noch reine Luft durch den Ofen geht.One observes the migration of a temperature profile through the .Contact layer ο After this exothermic reaction has ended, you can. Increase the proportion of ventilation in N "slowly until finally only pure air goes through the oven.
Danach wird der Kontakt ausgebaut, auf eine Korngröße <1 mm gemahlen und zusammen mit 2 % Graphit zu 3x3 bzw. 5x3 mm-Tabletten verpreßt, die eine möglichst einheitliche Härte von 200 kp/cm haben sollten«. Ein auf diese Weise hergestellter Kontakt hat ein Schuttgewicht von 1,8 kg/1, eine Oberfläche vonThe contact is then expanded, ground to a grain size <1 mm and pressed together with 2% graphite to form 3x3 or 5x3 mm tablets, which should have a hardness of 200 kp / cm, which is as uniform as possible «. A contact produced in this way has a debris weight of 1.8 kg / l, a surface area of
2
19,9 _m~/g und wies ein Forenmaximum im Bereich von 100 bis 3OOO A bei einem mittleren Porenradius von 63Ο S auf. Dabei
liegen 90 % der Poren in diesem Bereich, 10 % der Gesamtporen
liegen noch unterhalb bzw. oberhalb des genannten Bereiches.2
19.9 m ~ / g and had a forum maximum in the range from 100 to 3,000 Å with an average pore radius of 63Ο S. 90 % of the pores are in this area, 10 % of the total pores are still below or above the stated area.
Beispiel 2 .Example 2.
Entsprechend dem Beispiel 1 der US-PS 2 776 315 wurde ein Katalysator hergestellt, der 1 % SiO„, bezogen auf CoO, enthielt. Der fertige Katalysator hatte eine Oberfläche von 38 m/g, ein Porenvolumen von 0,32 cnr/g und einen mittleren PorenradiusIn accordance with Example 1 of US Pat. No. 2,776,315, a catalyst was prepared which contained 1 % SiO 2, based on CoO. The finished catalyst had a surface area of 38 m / g, a pore volume of 0.32 cnr / g and a mean pore radius
809822/0357809822/0357
265Λ029265-029
ei?-egg?-
ϋ.Ζ. 32 303ϋ.Ζ. 32 303
von 89 8, Dieser Katalysator wurde mit dem erfindungsgemäßen Kontakt in Bezug auf Aktivität und Selektivität verglichen.of 89 8, This catalyst was with the invention Contact compared in terms of activity and selectivity.
Zu diesem Zweck wurden jeweils 1 1 der betreffenden Katalysatoren in ein Reaktionsrohr von 42 mm lichter Weite eingefüllt und mit Wasserstoff bei 33O0C reduziert. Eine Passivierung wurde nicht vorgenommen.To this end 1 1 of the catalysts in question were charged in a reaction tube of 42 mm internal diameter and reduced with hydrogen at 33O 0 C, respectively. Passivation was not carried out.
über den Katalysator wurde von oben nach unten (Rieselfahrweise) bei 300 bar Viasserstoff druck stündlich bei Versuch A 0,1 kg, bei Versuch B 0,2 kg Adipinsäuredinitril, 0,3 1 bzw. 0,6 1 Ammoniak und 1 1 bzw. 2 1 Rückführung (Kydrieraustrag bestehend aus Roh-Hexamethylenaiamin und flüssigem Ammoniak) geleitet. Gleichzeitig wurde zur Wärmeabführung 1 Nnr bzw. 2 Ιμπτ Wasserstoff im Kreis geführt.over the catalyst from top to bottom (trickle mode) at 300 bar hydrogen pressure per hour in experiment A 0.1 kg, at Experiment B 0.2 kg of adipic dinitrile, 0.3 l or 0.6 l of ammonia and 1 l or 2 l of recirculation (Kydrieraustrag consisting of crude hexamethylene amine and liquid ammonia). At the same time, 1 Nnr or 2 Ιμπτ hydrogen in the circle was used to dissipate heat guided.
In den nachfolgenden Tabellen ist die Aktivität und SelektivitätIn the tables below is the activity and selectivity
ν jeweiligen Katalysatoren bei verschiedenen Belastungen aufgeführt. (VgI0 Abkürzungen HMI, ACM und Rückstand unter Beispiel 3, Seite ß). ν the respective catalytic converters listed at different loads. (VgI 0 abbreviations HMI, ACM and residue under example 3, page ß).
809822/0357809822/0357
KontaktContact
Reakt.Temp. HMD, , Rest ADN QC. , .. % % React temp. HMD, ADN radical Q C., ..%%
HMIHMI
: Versuch A: Bel. 0,1 kg ADN/l'h: Experiment A: Bel. 0.1 kg ADN / l'h
Kat. nach Bsp. 1 US-PS 2 776 315Cat. According to Ex. 1 U.S. Patent 2,776,315
erfogem.
Katalysatorsuccess.
catalyst
9090
9090
Versuch B: Bei. 0,2 kg ADN/lQhExperiment B: At. 0.2 kg ADN / l Q h
110110
Kat. nach Bsp. 1 US-PS 2 776 315Cat. According to Ex. 1 U.S. Patent 2,776,315
erf.gem.
Katalysatoraccording to
catalyst
110110
98,798.7
99,9399.93
96,896.8
99,8599.85
,0,12 , 0,03 - , 0,02, 0.12, 0.03-, 0.02
0,9 ' 0,20.9 '0.2
0,050.05
RückstandResidue
a* /οa * / ο
0,5 0,20.5 0.2
LOLO
0,950.95
0,3 c 0.3 c
VjJPrevious year
O.Z. 32O.Z. 32
A)A)
Analog der Vorschrift von Beispiel 1 wurden weitere Katalysatoren hergestellt, die aber anstelle von Ca-Oxid entsprechende Mengen Strontium-, Barium- und Magnesiumoxid als Trägerkomponente enthalten. Die physikalischen Kenngrößen dieser Kontakte kann man der Tabelle entnehmen.Further catalysts were prepared analogously to the procedure of Example 1, but the corresponding ones instead of Ca oxide Contain amounts of strontium, barium and magnesium oxide as a carrier component. The physical parameters of these contacts can be found in the table.
Die so hergestellten Kontakte wurden folgendem Vergleichstest unterzogen»The contacts produced in this way were subjected to the following comparative test »
In ein Reaktionsrohr mit einer lichten Weite von 42 mm, das von einer Aluminiumblockbeheizung als Schutzhei^zung umgeben war, und in dem sich eine 6 mm-Thermohülse befand, wurden 400 ml des jeweiligen Kontaktes eingefüllt und bei 33O°C mit reinem H reduziert.In a reaction tube with a clear width of 42 mm, which was surrounded by an aluminum block heater as a protective heater, and in which there was a 6 mm thermal sleeve, 400 ml of the respective contact were poured in and treated with pure H at 330.degree reduced.
Danach wurde auf 500C abgekühlt und dann ein Gemisch von 10 % ADN in Äthanol von unten her (Sumpffahrweise) durch das Kontaktbett geleitet. Die Reaktion wurde bei 50 ata H„-Druck durchgeführt. Die Belastung betrug, bezogen auf ADN, 0,1 kg/l*h.The mixture was then cooled to 50 0 C and then a mixture of 10% ADN in ethanol at forth below (upflow mode) passed through the contact bed. The reaction was carried out at 50 ata H "pressure. The load was, based on ADN, 0.1 kg / l * h.
Längs der durchströmten Katalysatorschicht prägte sich ein Temperaturprofil aus. Als aktivitätsvergleichende Größe wurde der Umsatz und die Selektivität gemessen. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle aufgeführt.A temperature profile was formed along the catalyst layer through which the flow occurred. As a comparative activity variable the conversion and the selectivity were measured. The results are shown in the table below.
809822/0357809822/0357
- 10 -- 10 -
0/ Qt
fa P ADN ACN
0 / Qt
fa P
In das in Beispiel 2 beschriebene Reaktionsrohr wurden 400 ml eines Kontaktes eingebaut, der nach der Vorschrift von Beispiel 1 durch Fällen mit (NH1. )„ CO-,'HpO hergestellt worden war. Nach der Reduktion mit reinem H bei 33O0C wurden verschiedene ADN-Lösungsmittelgemische in Sumpffahrweise bei 50 bar K„-Druck hydriert. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle aufgeführt.In the reaction tube described in Example 2, 400 ml of a contact were installed which had been produced according to the procedure of Example 1 by precipitation with (NH 1. ) "CO -," HpO. After reduction with pure H at 33O 0 C ADN different solvent mixtures were hydrogenated in upflow mode at 50 bar K "pressure. The results are shown in the table below.
% HMD
%
% Remainder ADN
%
% ACN
%
% HMI
%
% Residue
%
809822/0357809822/0357
- ii -- ii -
Claims (3)
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19762654028 DE2654028A1 (en) | 1976-11-27 | 1976-11-27 | COBALT CATALYST |
IT51911/77A IT1090443B (en) | 1976-11-27 | 1977-11-23 | COBALT CATALYST |
BE182933A BE861211A (en) | 1976-11-27 | 1977-11-25 | COBALT HYDROGENATION CATALYST FOR INCREASED SELECTIVITY |
GB49111/77A GB1590309A (en) | 1976-11-27 | 1977-11-25 | Cobalt catalyst and its use for hydrogenating adipodinitrile |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19762654028 DE2654028A1 (en) | 1976-11-27 | 1976-11-27 | COBALT CATALYST |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2654028A1 true DE2654028A1 (en) | 1978-06-01 |
Family
ID=5994177
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19762654028 Withdrawn DE2654028A1 (en) | 1976-11-27 | 1976-11-27 | COBALT CATALYST |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
BE (1) | BE861211A (en) |
DE (1) | DE2654028A1 (en) |
GB (1) | GB1590309A (en) |
IT (1) | IT1090443B (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0150820A2 (en) * | 1984-02-01 | 1985-08-07 | BASF Aktiengesellschaft | Process for the preparation of saturated primary amines |
EP0151986A2 (en) * | 1984-02-01 | 1985-08-21 | BASF Aktiengesellschaft | Shaped catalysts, their preparation and use |
EP0322760A1 (en) * | 1987-12-30 | 1989-07-05 | Hoechst Aktiengesellschaft | Process for the preparation of cobalt catalysts |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1288188A1 (en) * | 2001-08-28 | 2003-03-05 | Avantium International B.V. | Supported catalyst composition, processes for the preparation thereof and use of the supported catalyst composition |
-
1976
- 1976-11-27 DE DE19762654028 patent/DE2654028A1/en not_active Withdrawn
-
1977
- 1977-11-23 IT IT51911/77A patent/IT1090443B/en active
- 1977-11-25 GB GB49111/77A patent/GB1590309A/en not_active Expired
- 1977-11-25 BE BE182933A patent/BE861211A/en not_active IP Right Cessation
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0150820A2 (en) * | 1984-02-01 | 1985-08-07 | BASF Aktiengesellschaft | Process for the preparation of saturated primary amines |
EP0151986A2 (en) * | 1984-02-01 | 1985-08-21 | BASF Aktiengesellschaft | Shaped catalysts, their preparation and use |
US4598058A (en) * | 1984-02-01 | 1986-07-01 | Basf Aktiengesellschaft | Molded catalyst materials containing reduced cobalt and/or nickel particles |
EP0150820A3 (en) * | 1984-02-01 | 1987-03-04 | Basf Aktiengesellschaft | Process for the preparation of saturated primary amines |
EP0151986A3 (en) * | 1984-02-01 | 1987-06-16 | Basf Aktiengesellschaft | Shaped catalysts, their preparation and use |
EP0322760A1 (en) * | 1987-12-30 | 1989-07-05 | Hoechst Aktiengesellschaft | Process for the preparation of cobalt catalysts |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB1590309A (en) | 1981-05-28 |
BE861211A (en) | 1978-05-25 |
IT1090443B (en) | 1985-06-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE69521289T2 (en) | Reductive amination for the selective production of aminoethylethanolamine | |
EP0742045B1 (en) | Cobalt catalysts | |
EP0300346B1 (en) | Process for the hydrogenation of fatty acid methyl esters in a pressure range of 20 to 100 bars | |
DE4325847A1 (en) | Cobalt catalysts | |
EP2096098A1 (en) | Catalyst for the production of alcohols | |
DE2144316B2 (en) | Process for the production of 1,4 butanediol | |
DE2505844C2 (en) | Oxidation catalyst based on vanadium and pentavalent phosphorus and its use | |
DE2745456A1 (en) | PROCESS FOR THE HYDRODEALKYLATION OF AROMATIC ALKYL HYDROCARBONS IN THE PRESENCE OF A CATALYST ON AN ALUMINUM CARRIER | |
DE2935903C2 (en) | Oxidation catalyst and its use in the manufacture of methacrolein | |
EP0280982A1 (en) | Acid-resistant catalyst for the hydrogenation of fatty acids into fatty alcohols | |
DE2853452A1 (en) | METHOD FOR THE SELECTIVE ORTHO-ALKYLATION OF PHENOLIC COMPOUNDS | |
DE2952061C2 (en) | ||
EP0009068B1 (en) | Fluidised-bed catalysts for preparing synthetic natural gas by carbon monoxide methanisation | |
EP1106601B1 (en) | Process for the preparation of monoisopropylamine | |
DE2654028A1 (en) | COBALT CATALYST | |
DE2520219C3 (en) | Process for the production of formaldehyde | |
DE4292694C2 (en) | Catalyst, its preparation and its use for the hydrogenation of gaseous CO¶2¶ | |
EP0494898B1 (en) | Process for producing acid-resistant catalysts for the direct hydration of carboxylic acids into alcohols | |
DE2334293A1 (en) | METHOD FOR CATALYTIC CONVERSION OF HYDROCARBON RESIDUAL SOILS | |
DE102005053962A1 (en) | Catalyst for the preparation of pentafluoro-ethane and process for its preparation | |
DD145093A5 (en) | PROCESS FOR PRODUCING COPPER CATALYST | |
DE2429085B2 (en) | Process for the preparation of a catalyst for the liquid phase hydration of maleic anhydride to γ-butyrolactone | |
DE2216328B2 (en) | METHOD OF MANUFACTURING A SPINEL CONNECTED CARRIER CATALYST AND USE OF IT | |
DE2166635C3 (en) | Process for the production of maleic anhydride by oxidation from benzene | |
DE2111216A1 (en) | Epsilon caprolactam prodn |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8130 | Withdrawal |