КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ СИНТЕЗА НИТРИЛОВ ПИРИДИНКАРБОНОВЫХ КИСЛОТ Советский патент 1970 года по МПК B01J21/06 B01J23/22 C07C120/00 

Известен катализатор для синтеза нитрилов ширидинкарбоиовых к1И1СЛ,от методом окислительного аммонолиза, алкилииридинов, содержащий около 18 вес. % Ti02 и около 82 вес. % V2O.V 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. % ТЮ.а и 81-77,5 вес. % ,.

Предлагаемый катализатор предельно ирост 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.

Катализатор готовят сплавлением пятиокиси ванадия с двуокисью титана, взятых в молярных соотношениях Л2О.э : : 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 780-800 г/л катализатора в час. Температура реакции 375- 420°С.

Пример 1. Тонко размолотую смесь 727,6 г пятиокиси ванадия и 171,0 г ДВУОКИСИ титана (молярное соотношение TiO2 1:0,535) расплавляют в электропечи в однородном токе воздуха. Расплав выливают на

алюминиевый противеиь, охлаждают и размалывают в зерна величиной 3-5 мм.

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

1500 мм. В каждую трубку помещают по 180 мл 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,

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

Продукты реакции улавливают в скруббере, орошаемом водой. После окончания опыта из скрубберной жидкости петролейным эфиром извлекают неирореагпровавший 3-пиколин, а затем сериым эфиром - никотиионитрил. Вытяжку серного эфира высушивают над прокаленным сернокислым натрием, растворитель отгоняют и в остатке получают 333 г никотиноннтрила, что составляет 85% от теоретически возможного нз расчета на поданный 3-пиколнн.

Остаток реакционной жидкости после экстракции серным эфиром выпаривают досуха и сухой остаток обрабатывают ацетоном. После отгонки последнего получают кристаллическое веш,ество 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 этнм данным можно заключить, что полученное вещество является амндом ннкотиновой кислоты. Всего получено 10,7 г никотннамида, что соответствует выходу 2,3% от теорнн.

Пример 2. Из смеси 727,6 г иятиокиси ванадия н 210,4 г двуокиси титана (молярное соотиошение 1 : 0,658) готовят катализатор по методике, описанной в примере 1. Скорость подачи к/л катализатора в час: 3-пиколина 41,3, аммиака 85, воды 800 и воздуха 3200 л/л катализатора в час. Продолжительность опыта 48 час. Всего подано 504 г 3-пиколина.

Анализируют продукты реакции аналогично примеру 1.

Получено 500 г никотиноннтрила и 14 г никотинамида, что составляет соответственно 89,5 и 1,98% от теоретически возмол :ного из расчета на поданный 3-пиколин.

Предмет изобретения

Катализатор для синтеза нитрилов пирндинкарбоновых кислот методом окислительного аммонолиза, со дер а щи и пятиокись ванадня и двуокись титана, отличающийся тем, что, с целью повышения его термической прочности и селективности, пятиокись ванадия и двуокись титана взяты в молярном соотношении 1 : 0,535-0,658.