Катализатор для синтеза нитрилов пиридинкарбоновых кислот

 

271495

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Кл. 12g, 11/32

Заявлено 31.1.1968 (№ 1213917/23-4) с присоединением заявки №

Приоритет

МПК В 011 11/32

УДК 66 097 3(088 8) Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Мииистрое

СССР

Опубликовано 2i6.Ч.1970. Бюллетень № 18

Дата опубликования описания 27ЧП1.1970

Авторы изобретения

Б. В. Суворов, А. Д. Кагарлицкий, Д. Х. Сембаев, В. М. Кагасов, Ю. Г. Ефремов, Г. В. Воронин, А. Ф. Тимофеев, А. И.--! и Ю. H. Солнцев pq „" .q ù с: pq

Институт химических наук АН Казахской CCP и Караган фЯки6 " -1 "."металлургический завод

1М

Заявители

ЬИБ 1ИОТЕил

КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ СИНТЕЗА НИТРИЛОВ

ПИРИДИНКАРБОНОВЫХ КИСЛОТ

Известен катализатор для синтеза нитрилов пириди нкарбоновых кислот методом о кислительного аммонолиза, алкилпиридинов, содеп>кащий около 18 вес. % Ti02 и около 82 вес. %

ЧсОк. Однако этот катализатор не обладает достаточной селективностью в процессе окислительного аммонолиза.

С целью повышения термической прочности и селективности катализатора, предлагается пятиокись ванадия и двуокись титана брать в моляпном соотношении 1: 0,535 — 0,658, т. е.

19 — 22.5 вес. % Т10 и 81 — 77.5 вес. % ЧсО;.

Предлагаемый катализатор предельно прост в изготовлении, готовится из доступных материалов, имеет высокую активность и теплостойкость, большую механическую прочность и может работать продолжительное время без регенерации.

Процесс окислительного аммонолиза алкилпиридинов на нем высоко селективен, в результате чего продукты глубоких превращений (цианистый аммоний и окислы углерода) образуются в незначительных количествах, а целевой продукт получается с выходом 85—

89% от теоретически возможного из расчета на пропущенное сырье.

Испытание предлагаемого катализатора проводили на пилотной установке Карагандинского металлургического завода.

Катализатор готовят сплавлением пятиокиси ванадия с двуокисью титана, взятых в молярHbIx соотношениях 3 О-,: TiO =1: 0,535 и

1: 0.658, и применяют в виде зерен величиной

3 — 5 мм.

Алкилпиридин подают в реакционную камеру со скоростью 58 — 60 г/л катализатора в час в смеси с аммиаком, воздухом и водой.

Аммиак берут в количестве 4,3 — 14 моль на моль исходного сырья, воздух 1600 — 4800 л/л катализатора в час, воду 780 †8 г/л катализатора в час. Температура реакции 375—

420 С.

П р и и е р 1. Тонко размолотую смесь

727,6 г пятиокиси ванадия и 171,0 г двуокиси титана (молярное соотношение V O.;,: Т10в=

= — 1: 0,535) расплавляют в электропечи в однородном токе воздуха. Расплав выливают на алюминиевый противень, охлаждают и размалывают в зерна величиной 3 — 5 лтлт.

Приготовленный таким образом катализатор загружают в реактор с тремя реакционными трубками диаметром 20 лтлт и длиной

25 1500 лтм. В каждую трубку помещают по

180 лтл контакта. Через реактор пропускают смесь паров 3-пиколина, воды и аммиака с воздухом при 400 С. Скорость подачи, г/л катализатора в час: 3-пиколина 65, аммиака 85, 30 воды 850 и воздуха 3200 л/л катализатора в

271495

Предмет изобретения

Составитель T. Комова

Редактор О. Кузнецова Техред Л. В. Куклина Корректор И. С. Хлыстова

Заказ 2317/17 Тираж 480 Подписно"

Ц11ИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

3 час. Продолжительность опыта 24 час. Всего подано 352,8 г З-николина.

Продукты реакции улавливают в скруббере, орошаемом водой. После окончания опыта из скрубберной жидкости петролейным эфиром извлекают непрореагпровавший З-пиколин, а затем серным эфиром — никотинонитрил.

Вытяжку серного эфира высушивают над прокаленным сернокислым натрием, растворитель отгоняют и в остатке получают 333 г никотинонитрила, что составляет 85% от теоретически возможного из расчета на поданный

З-пиколин.

Остаток реакционной жидкости после экстракции серным эфиром выпаривают досуха и сухой остаток обрабатывают ацетоном.

После отгонки последнего получают кристаллическое вещество с т. пл. 121 С.

Найдено, %: С 59,60; Н 5,00; N 22,80.

Вычислено, %: С 59,00; Н 4,95; N 22,94.

По этим данным можно заключить, что полученное вещество является амидом никотиновой кислоты. Всего получено 10,7 г никотинамида, что соответствует выходу 2,3% от теории.

Пример 2. Из смеси 727,6 г пятиокиси ванадия и 210,4 г двуокиси титана (молярное соотношение 1: 0,658) готовят катализатор по методике, описанной в примере 1. Скорость подачи г/л катализатора в чис: 3-пиколина

41,3, аммиака 85, воды 800 и воздуха 3200 л/л катализатора в час. Продолжительность опыта 48 час. Всего подано 504 г З-пиколина.

Лнализируют продукты реакции аналогично

10 примеру 1.

Получено 500 г никотинонитрила и 14 г никотинамида, что составляет соответственно

89,5 и 1,98% от теоретически возможного из расчета на поданный З-пиколин.

Катализатор для синтеза нитрилов пиридинкарбоновых кислот методом окислительного

20 аммонолиза, содержащий пятиокись ванадия и двуокись титана, отлича ощийся тем, что, с целью повышения его термической прочности и селективности, пятиокись ванадия и двуокись титана взяты в молярном соотношении

2S 1: 0,535 — 0,658.