Способ получения ненасыщенных мононитрилов и насыщенных динитрилов

 

.% 71745

СССР

Класс 12о, 21

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИР

К ПАТЕНТУ

Госин рна.,СССР, Зарегистрировано в Бюро изобретений ада

Иностранная фирма «Шавиниган Кемикалс Лимитед», К н

Действительный изобретатель иностранец:

Виллиям Мунроэ Кампбелл, Англия

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ НЕНАСЫЩЕННЫХ МОНОНИТРИЛОВ

И НАСЫЩЕННЫХ ДИНИТРИЛОВ

Заявлено 5 июня 1945 года в Наркомкимпром за № 595 — 45 (338755) Опубликовано 31 декабря 1947 года

Действие патента распространяется на 15 лет с 5 июня 1945 года

Цель изобретения заключается в улучшении известного каталитического способа получения ненасыщенных мононитрилов и насыщенных динитрилов из легко доступных исходных материалов, а именно взаимодействием члена ацетиленового ряда с цианистым водородом или с соединением, могущим отщеплять цианистый водород, и в извлечении полученного ненасыщенного мононитрила, или насыщенного динитрила, или их смеси.

Конечные продукты соответствуют следующим формулам:

RCH=CRI CN;

RCHCN - CHR,CN, где R n R — водород, алкил или ар ил.

В качестве катализаторов рекомендуется применение соединений магния и кадмия, а именно смеси их окислов. Можно предполагать, что фактическим катализатором является смесь этих окислов со следами гидратов окисей или без последних.

Согласно настоящему изобретению, смесь исходных материалов, например, ацетилена и цианистого водорода, пропускают над указанным выше катализатором при со4": ответствующем давлении и соответствующей объемной скорости. При применении ацетилена и цианистого водорода в качестве исходных материалов предпочтительно проводить реакцию при атмосферном давлении. Температура реакции лежит в пределах примерно

300 †5 С.

Объемная скорость может сильно колебаться. В частности, для ацетилена и цианистого водорода подходящей объемной скоростью является примерно !00 — 500 мл на

1 мл катализатора в час. Соотношение между синильной кислотой и ацетиленом может также сильно колебаться.

В результате этого процесса образуется мононитрил и динитрил, например, в случае применения ацетилена нитрил янтарной кислоты или смесь этого нитрила и акрилонитрила, причем количества других образовавшихся веществ незначительны. Эти нитрилы затем извлекаются и подвергаются очистке.

Процесс можно проводить в реакторе какого-либо обычного типа, предпочтительно снабженного пписпособлением для быстрого отвода теплоты, выделяющейся во время

51 № 71745 реакции. Катализатор рекоменду ется смешивать с железными шарами для создания равномерной темг ературы по всей массе катализатора. В процессе работы катализатор постепенно покрывается углеродом, но это не снижает его активности в течение продолжительного времени. Когда активность падает ниже желаемой величины, можно сжечь скопившийся углерод и смолу и таким образом восстановить активность катализатора.

Регулируя условия реакции, можно менять соотношение между получаемыми мононитрилом и динитрилом. Например, в реакции между ацетиленом и HCN повышение температуры реакции примерно с

360 до 380 увеличивает соотношение между акрилонитрилом и нитрилом янтарной кислогы примерно с 1: 4 до 1: 2. Кроме того, изменением других условий, например, уменьшением объемной скорости, уменьшением соотношения между ацетиленом и синильной кислотой и т, д., можно увеличить соотношение между динитрилом и монопитп илом.

Пример 1. Катализатор был изготовлен совместным осаждением гидратов окисей кадмия и магния из раствора их хлористых соединений при помощи едкого натра в количестве, не превышающем теоретическое.

Смесь гидратов окисей была промыта с целью удаления растворимых веществ, смешана с железными шарами в подходящей реакционной трубе и высушена «на месте» при температуре около 350 С для получения сухого, аморфного твердого вещества. Последнее содержало около 5 весовых частей окиси кадмия и около 35 частей окиси магния.

Смесь, состоящая примерно из 111 частей цианистого водорода и 102 частей ацетилена, пропускалась над катализатором в реакторе, состоящем из железной трубы, нагреваемой в ванне из расплавленной соли приблизительно при 355 и объемной скорости около 150 мл на

52 миллилитр катализатора в час.

Было получено около 109 частей жидкости в виде конденсата, и из последнего дестилляцией было выделено около 9 частей неочищенного акрилонитрила и около 71 части неочищенного нитрила янтарной кислоты. Из жидкого продукта и неконденсировавшихся газов было извлечено около 33 частей цианистого водорода и около 52 частей ацетилена.

Пример 2. Катализатор был изготовлен способом, указанным в примере 1, но в этом случае было взято лишь половинное количество катализатора. Смесь, состоящая приблизительно из 110 частей

HCN и 90 частей С2Н2, пропускалась над катализатором, нагретым приблизительно до 380 при объемной скорости около 240 мг на 1 мл катализатора в час. Было получено около 93 частей жидкости в виде конденсата, и из последнего выделено около 20 частей акрилонитрила и около 39 частей нитрила янтарной кислоты. Было регенерировано около 56 частей HCN и около

53 частей C H .

Пример 3. Катализатор, содержащий 4 части окиси кадмия и 17 частей окиси магния, был изготовлен указанным выше способом.

Смесь, состоящую примерно из

35 частей HCN и 38 частей метилацетилена, пропускали над катализатором, нагретым почти до 370 при объемной скорости, аналогичной указанной в примере 2. Было получено около 42 частей жидкости в виде конденсата, из которого было выделено около 19 частей мононитрила, состоявшего преимущественно из метилакронитрила, и около 8 частей метилсукпинонитрила. Было также регенерировано около 20 частей НСМ и около 6 частей мегилацетилена.

Предмет п атента

Способ получения ненасыщенных мононитрилов и насыщенных динитрилов взаимодействием ацетилена и его производных с синильной кислотой при повышенной темпера№ 71745

Отв. редактор А. Н. Панасенко

Редактор П. П. Трофименко

Л2б007 Подписано к печати 1/Ч 1949 г. Тираж 500 экз. Цена 65 к. Зак. 13.

Тип. «Московский печатник» туре в присутствии катализаторов, ствии катализатора, состоящего из отличающийся тем, что про- 5 — 40% окиси кадмия и соответстцесс ведут при 300 — 500 в присут- пенно 95 — 60То окиси магния.