Катализатор для синтеза нитрилов 5-этилпиколиновой и изоцинхомероновой кислот

 

опис -ттм-е

ИЗОБРЕТЕНИЯ рц 6,51837 ьо1оз Советских боцналнстических

Реснублин

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 01.07.77 (21) 2502020/23-04 (51) М. К, В 01J 23/22

В 01J 23/02

С 07С 120/00 с присоединением заявки №

Государственный комитет (23) Приоритет (43) Опубликовано 15.03.79. Бюллетень № 10 (53) УДК 66.097.3 (088.8) по делам изобретений и открытий (45) Дата опубликования описания 15.03.79 (72) Авторы изобретения Б. В. Суворов, А. Д. Кагарлицкий и К. Х. Джумакаев (71) Заявитель Ордена Трудового Красного Знамени институт химических наук

АН Казахской С СР (54) КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ СИНТЕЗА НИТРИЛОВ

5-ЭТИЛПИКОЛИНОВОЙ И ИЗОЦИНХОМЕРОНОВОЙ

КИСЛОТ

Изобретение относится к производству катализаторов парафазного окислительного аммонолиза алкилпиридинов, в частности к катализаторам окислительного аммо.нолиза 2-метил-5-этилпиридина.

Известен катализатор для окислительното аммонолиза 2-метил-5-этилпиридина, со,держащий пятиокись ванадия и двуокись титана в мольном соотношении ЧзОз. ТтОе, равном 1:4 (1). При 320 С и подаче 40 r 2-метил-5-этил-пиридина (МЭП), 3200 л

:воздуха и 120 л аммиака на 1 л катализа.тора в час получают 61% 2,5-дицианпиридина.

Ближайшим решением поставленной задачи является катализатор для синтеза нитрила 5-этилпиколиновой кислоты, содержащий пятиокись ванадия и двуокись титана в мольном соотношении ЧзОз. Т10з, равном 1: 32 (2). При 320 С и молярном соотношении МЭП: Оз . NH3, равном 1: 86:

: 21, получают 66% 5-этилпиколинонитрила. Кроме того, при использовании известного катализатора от 20 до 40% исходного сырья теряется безвозвратно, подвергаясь глубокой деструкции, Целью изобретения является повышение .активности и селективности катализатора.

Указанная цель достигается описываемым катализатором, содержащим пятиокись ванадия и дополнительно окись бериллия при молярном соотношении окись бериллия: пятиокись ванадия, равном (0,05 — 35): 1, или двуокись олова в мо5 лярном соотношении двуокись олова: пятиокись ванадия, равном (10 — 35): 1, Катализатор по изобретению позволяет получать из 2-метил-5-этилпиридина нитрилы 5-этилпиколиновой и изоцинкомеро10 новой кислот с суммарным выходом 85—

95%. Катализатор обладает высокой термостойкостью, высокой активностью и селсктивностью, может работать продолжительное время без регенерации.

15 Катализатор получают путем модифицирования пятиокиси ванадия окисью бериллия или двуокисью олова. При этом соблюдаются малярные соотношения V>Os . .ВеО, равное 1: (0,05 — 35), и V>Oq . SnO, равное

1: (10 — 35). Катализаторы с малым содержанием модифицирующих добавок готовят сплавлением окислов при 900—

1000 С с последующим дроблением до зерен необходимого размера. Для приготовления контактов с высоким содержанием олова или бериллия шихту из смеси окислов гранулируют, таблетируют и таблетки спекают при 800 — 900 С в течение 2 ч.

Готовый катализатор в виде гранул или

30 таблеток размером 3 — 5 мм загружают в

651837

Формула изобретения

Составитель Н. Йутова

Редактор Л. Новожилова Техред Н. Строганова Корректор Р, Беркович

Заказ 1048/8 Изд. Мв 261 Тираж 876 Подписное

HUO Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2 реактор проточного типа и при 300 — 360 С пропускают над ним парообразную смесь

2-метил-5-этилпиридина (МЭП), воздуха и аммиака. При молярном соотношении

МЭП: О>. NH3, равном 1:40 — 250: 5 — 25, получают смесь нитрилов 5-этилпиколиновой и изоцинхомероновой кислот с суммарным выходом 85 — 95%.

Пример 1, 727,6 г пятиокиси ванадия и 50,0 г окиси бериллия (ЧзОз. ВеО равно

1:0,05) загружают в шаровую мельницу и перемешивают в течение 2,5 ч. Шихту плавят в муфельной печи при 900 С. Охлажденный расплав дробят до гранул размером 3 — 5 мм. В реакционную трубку из нержавеющей стали диаметром 22 мм и длиной 1100 мм загружают 150 мл катализатора и при 340 С пропускают над ним газообразную смесь 2-метил-5-этилпиридина, воздуха и аммиака при молярном соотношении МЭП: О . NH3, равном 1: 230:

:22, Продукты реакции улавливают в скрубберах, орошаемых водой. Получают смесь нитр илов 5-этилпиколиновой и изоцинхомероновой кислот с суммарным выходом

900 в том числе 5-этилпиколинонитрил а

30 /о, 2,5-дицианпиридина 60%.

Пример 2. 209,2 r пятиокиси ванадия и 2772,9 г двуокиси олова (ЧзОз. $пОз равно 1:16) загружают в шаровую мельницу и перемешивают в течение 2,5 ч. Из шихты прессуют таблетки размером

5)(5 мм и прокаливают их в муфельной печи при 800 С в течение 2 ч, В реактор загружают 150 мл катализатора и пропускают над ним газообразную смесь 2-метил-5-этилпиридина, воздуха и аммиака.

При молярном соотношении МЭП: О> ..

: NH3, равном 1: 280: 20, и 320 С получают

ЗЗ /о 5-этилпиколинонитрила и 60 /о

2,5-дицианпиридина.

Суммарный выход 93%.

Пример 3. Катализатор из приемника

2. Температура 300 С. Молярное соотношение МЭП: О . NH равно 1: 140: 10.

Получают 60 /о 5-этилпиколинонитрила и

33о/о 2,5-дицианпиридина. Суммарный выход 93 .

Пр и мер 4. Катализатор молярного состава V 05 . ВеО, равного 1: 16, готовят из

181,9 г пятиокиси ванадия и 400,16 г окиси бериллия так же, как в примере 2. При

310 С и молярном соотношении метилэтилпиридина, кислорода и аммиака, равном

1: 280: 20, получают 59% 5-этилпиколинонитрила и 32% 2,5-дицианпи ридина. Суммарный выход 91%.

Пример 5. Катализатор молярного состава УгОз . ВеО, равного 1: 35 готовят из 181,9 г пятиокиси ванадия и 875,35 г окиси бериллия по методу примера 2. При

330 С и молярном соотношении МЭП: Оз ..

: NH3, равном 1: 183:22, получают 54%

5-этилпиколинонитрила и 32 2,5-дицианпир идина. Суммарный выход 86%, Пр имер 6. Катализатор молярного состава ЧзОз. БпОз, равного 1: 10, готовят из 181,9 г пятиокиси ванадия и

1507,0 г двуокиси олова по методу примера 2. Температура 310 С.

Молярное соотношение МЭП: Оз . NH3 равно 1: 250: 22. Получают 48% 5-этилпиколинонитрила и 41 % 2 5-дицианпиридина. Суммарный выход 89 /о.

Пример 7. Катализатор молярного состава ЧзОз.ЯпОз, равного 1:35, готовят из

80,63 r пятиокиси ванадия и 1758,17 r двуокиси олова по методу примера 2, Температура 335 С. Молярное соотношение

МЭП: Оз. NH3 равно 1: 235: 22. Получают 27% 5-этилниколинонитрила и 64 /о

2,5-дицианпиридина. Суммарный выход

91 / .

Катализатор для синтеза нитрилов

5-этилпиколиновой и изоцинхомероновой кислот на основе пятиокиси ванадия, о тл ича ющийся тем, что, с целью повышения активности и селективности катализатора, он дополнительно содержит окись бериллия в молярном соотношении окись бериллия: пятиокись ванадия, равном (0,05 — 35): 1, или двуокись олова в молярном соотношении двуокись олова — пятиокись ванадия, равном (10 — 35): 1.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 236473, кл. С 07 d 213/55, 1965.

2, Суворов Б. В. и др. «Синтез нитрила

5-этилпиколиновой кислоты путем окислительного аммонолиза 2-метил-5-этилпиридина», Известия АН Казахской ССР, серия химическая, № 6, 1976, с. 67.