Катализатор для получения 3-цианпиридина

 

КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ 3-ЦИАНПИРИПИНА путем взаимодействия 3-метилпиридина с аммиаком и кислородом , включающий кислородсодержащее соединение сурьмы, ванадия и титана, содержащее компоненты в атомном от-. ношении сурьма:ванадий:титан 4:

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

М ПАТЕНТУ

\ЙЮЮЮВВВЮЗФВЗ . у

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3394504/23-04 (22) 25.02.82 (31) P 3107755.2 (32) 28.02.81 (33) DE (46) 30. 10.85. Бюл. У 40 (71) Легусса АГ (DE) (72) Хельмут Бешке, Хайнц Фридрих и Йоханнес Хайлос (DE) (53) 66.097.3(088.8) (56) Акцептованная заявка ФРГ

М 1770841, кл. С 07 D 213/84, опублик. 1979.

Патент ФРГ М 2039497, кл. 12 р 11/06, опублик. 1974. (54) (57) КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ

3-ЦИАНПИРИПИНА путем взаимодействия

3-метилпиридина с аммиаком и кисло(51) ч В 01 J 23 6 С 07 D 2 3/85 родом, включающий кислородсодержащее соединение сурьмы, ванадия и титана, содержащее компоненты в атомном от-, ношении сурьма:ванадий:титан =

4.(1,0-1,5):(2,0-5,0) и кислород — до насыщения валентности входящих элементов, отличающийся тем, что, с целью повышения активности и селективности катализатора, он дополнительно содержит 18-35 мас.7. монтмориллонита и высокодисперсной двуокиси кремния с удельной поверхностью 200 м /г при массовом отношении монтмориллонита к двуокиси кремния (0,5-12):1, катализатор имеет поверхность по БЭТ 7-43 м /г, объем микропор 0,18-0,5 см /г и средний радиус пор (2,0-4,0) 10 см.

1189327 2 расчета 1,34 M ;t 3-Meòèëïèðèäèíà в час. Трубку обогревают солевым расплавом с температурой 350 С.

Изобретение относится к области катали lBTopoB для получения 3-цианлпридина.

Цель изобретения — повышение

BKTHBIIocTH и селективности катали- 5 ки газы промывают водой. За 8 ч в затора эа счет дополнительного со- реакцию вступает в среднем 947 держания монтмориллонита и высоко.дисперсной двуокиси кремния в определенном соотношении и определенных с1:изическпх характеристик катализа- 10 3-метилпиридин и объемному выходу тора.

П р и и е р 1, Готовят суспензию 23,3 кг окиси сурьмы (Ш), 4,7 кг метананадата аммония, 12,8 кг двуокиси титана, 11,7 кг монтморилло- 15 пита и 5,8 кг высокодисперсной двуокиси кремния с поверхностью

200 и /г в 140 л воды, после чего к ней добавляют 16,4 л 54Х-ной азотной кислоты. Смесь медленно наг- 20 ревают до температуры кипения, добавляют к ней 7 л воды, кипятят в течение 2 ч, с помощью аммиака устанав- подают со скоростью из расчета ливают рН 4,6, охлаждают, высушивают в вальцовой сушилке, прокаливают в 25 вращающейся трубчатой печи при

300"С и измельчают в штифтовой мельнице до размера частиц менее 0,5мм.

4500 г приготовленной таким образом катализаторной смеси тщательно смешивают с 225 г графита и 1700 г

207.-ного водного раствора мочевины и затем формуют в экструдированные изделия диаметром 3 мм. Полученные прессованные иэделия подвергают термообработке в атмосфере воздуха, выдерживая их в течение 15 ч при

120 С, 2 ч при 550 С, 1 ч при 650 С и 3 ч при 770 С. Кажущаяся плотность полученного катализатора 1,05 кг/л, поверхность по БЗТ 18 м ./r объем пор 0,28 см /г и срединой диаметр пор 2,7"10 Я см.

После прохождения реакционной трубисходного 3-метилпиридина, что coot ветствует среднему выходу 3-цианпиридина 89 мол.7 в расчете на

124 г/л ч.

Пример 2, Применяя тот же катализатор, процесс проводят по примеру 1, но при температуре солео вого расплава 360 С. За 8 ч степень конверсии в среднем 967., выход

3-цианпиридина 98 мол.7, а объемный выход 129 г/л ч.

Пример 3. Применяя тот же катализатор, процесс проводят по примеру 1, но при температуре солевой бани 365 С, а газовую смесь

1,47 моль 3-метилпиридина в час. За

3 ч степень конверсии в среднем 94Х, выход 3-цианпиридина 90 мол.7, а объемный выход 137 г/л ч.

Пример 4. Применяя тот же катализатор, процесс проводят по примеру I, но при температуре солевого расплава 365 С и через реакционную трубку пропускают газовую смесь, в которой на 1.моль 3 †метилпиридина приходится только 4 моль аммиака. За 8 ч средняя степень конверсии 937, выход 3-цианпиридина

89 мол ° 7, а объемный выход 124 г/лч.

Катализатор содержит 20% монт-, мориллонита, 10Х высокодисперсной 45 двуокиси кремния, а также кислородсодержащие соединения сурьмы, вана— дня и титана в атомном отношении 4. 1:4 соответственно.

1050 r полученного катализатора 50 заполняют реакционную трубку длиной

3000 и внутренним диаметром 20 мм.

Через трубку пропускают предварительно подогретую газовую смесь, в которой на 1 моль 3-метилпиридина 55 приходится Ь моль аммиака, 30 моль воздуха и 6 моль водяного пара.

Смесь пропускают со скоростью из

Пример 5 ° 23,3 кг трехокиси сурьмы, 4,7 кг метаванадата аммония, 12,8 кг двуокиси титана, 11,7 кг монтмориллонита и 1,0 кг высокодисперсной двуокиси кремния с поверхностью 200 м /r суспендируют в

140 л воды, после чего добавляют

16,4 л 54Х-ной азотной кислоты. В остальном при изготовлении катализатора поступают по примеру 1. Отпрессованные катализаторы нагревают в воздушном потоке, причем в течение

15 ч при температуре до 120 С, 2 ч цо 550 С и по 1 ч при температуре до

650 С и 700 С. Кажущаяся плотность

1,10 кг/л, поверхность по БЭТ 11 м /г, объем микропор 0,25 см /r, а средний радиус пор 2,4 -10 . см. Катализатор содержит 22,25 мас.Х монтмориллонита и 1,85 мас.7 высокодисперсной двуокиси кремния. Соотношение сурьма

Составитель Н. Путова

Редактор О. Колесникова Техред JI.Ìàðòÿøoâà Корректор С. Черни

Заказ 6761/61

Тираж 540

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 1 ванадий : титан = 4:1:4. При взаимодействии 3-метилпиридина с аммиаком поступают по примеру 4. В течение

8 ч прореагировало в среднем 93 использованного 3-метилпиридина ° Выход 3-цианпиридина (в расчете на использованный 3-метилпиридин)

89 мол.Х, а выход объем-время

122 г/л ч.

Пример 6. 23,3 кг трехокиси сурьмы, 7,0 кг метаванадата аммония, 6,4 двуокиси титана, 11 7 монтмориллонита и 1,0 кг высокодисперсной двуокиси кремния с поверхностью

200 м /r суспендируют в 140 л воды, после чего добавляют 18,0 л 54 -ной азотной кислоты. В остальном при изготовлении катализатора поступают так же, как в примере 1, но применяют

1.700 r 37 -ного водного раствора мо- чевины. Кажущаяся плотность катализатора 1,03 кг/л, поверхность по

БЭТ 35 м /r, объем микропор 0,40 см /r, средний радиус пор 3,2 10 см.

Катализатор содержит 24,0 монтмориллонита и 2Х высокодиснерсной двуокиси кремния, атомное отношение еурьма : ванадий : титан = 4:1,5:2,0.

При взаимодействии 3-метилпиридина с аммиаком поступают по примеру 1. В течение 8 ч прореагировало в среднем

96 . примененного З-метилпиридина.

Выход 3-цианпиридина (в расчете на использованный 3-метилпиридин)

88 молЛ, а выход объем-время

124 г/л ч.

Пример 7. В 140 л воды смешивают 23,3 кг трехокиси сурьмы, 4,7 Kr метаванадата аммония, 16,0кг двуокиси титана, 11,7 кг монтмориллонита и 11,7 мелкодисперсной двуокиси кремния с удельной поверхностью

18932" 4

200 м /г. В дальнейшем процесс проводят по примеру 1 с той разницей, что используют 1700.г 35 -ного водного раствора мочевины. Насыпной вес катализатора 1,03 кг/л, удельная поверхность по БЭТ 43 м /г, объем макропор 0,5 см /г, а средний радиус пор 4,0 .10 см. Сурьма, ванадий и титан находятся в катали1п заторе в атомном отношении 4:1:5, Содержание в нем монтмориллонита и мелкодисперсной двуокиси кремния по

17,5Х. Реакцию 3-метллпиридина проводят по примеру 1. Степень конверсии 3-метилпиридина в среднем 97 .

Средний выход 3-цианпиридина 88 мол. Х в расчете на исходный 3-метилпиридин, а объемный выход 123 г/л ч.

Пример 8. В 140 л воды готовят смесь 23,3 кг трехокиси сурьмы, 4,7 кг метаванадата аммония, 12,8 кг двуокиси титана, 2,9 кг монтмориллонита и 5,8 кг мелкодисперсной двуокиси кремния с удельной поверхностью 200 м /г. В дальнейшем процесс проводят по примеру 1. Насыпной вес катализатора 1,12 кг/л, удельная поверхность по БЭТ 7 м /г, объем макропор 0,18 см /r, а средний радиус пор 2,0. ° 10 . см. Сурьма, ванадий и. титан находятся в катализаторе в атомном отношении 4: 1:4.

Содержание в нем монтмориллонита 6Х, а мелкодисперсной двуокиси кремния

12 .. Конверсию 3-метилпиридина проводят по примеру 1. Степень конверсии 3-метилпиридина в среднем .

90 . Средний выход 3-цианпиридина

88 мол. в расчете на исходный

З-метилпиридин, а объемный выход

117 г/л ч.