Способ получения 2-и 3-метилпиридина Советский патент 1979 года по МПК C07D213/09 

кислотой и смешивания полученного геля кремневой кислоты с сульфатом алюминия и аммиаком, отделения и освобождения образовавшегося алюмосиликата от посторонних ионов, а также высушивания и прокаливания.

Для осуш,ествления способа согласно изобретению акролеин, ацетон и аммиак используют газообразными. Количественные соотношения далее выбираются любыми. Целесообразно на 1 моль акролеина исиользовать примерно 0,1-2,5 моль, предпочтительно 0,2-2,0 моль, преимушественно 0,5-1,5 моль, ацетона. Кроме того, целесообразно на 1 моль оксосоединения (акролеин н ацетон) применять минимально примерно 1 моль аммиака. Предпочтительно на 1 моль оксосоединения использовать примерно 1,0-3,0 моль, предпочтительно 1,3-2,5 моль, аммиака. Целесообразнее дополнительно добавлять инертный газ, например азот, преимуш;ественно применяется на 1 моль оксосоединения 0,5-3,0 моль, предпочтительно 1,0-2,5 моль, инертного газа.

От молярного отношения ацетона к акролеину при известных условиях в известной степени.зависит преимущественное образование 2-метилпиридина или 3-метилпиридина. Чем больше количественное соотношение, тем больше содержание 2-метилпиридина.

Катализатор применяется в виде неподвижного слоя, с размером зерен 0,2- 3,0 мм, преимущественно 0,5-2,0 мм, или, предпочтительно, в виде псевдоожиженного слоя с величиной зерен 0,1-3,0 мм, преимушственно 0,2-2,0 мм. Предпочтительно подавать оксосоединение отдельно от аммиака в реактивное пространство.

Взаимодействие осуществляется при температуре 300-500°С, предпочтительно при 380 480°С. Давление можно выбирать любым, однако рекомендуется применение простых аппаратов, работа при нормальном давлении или только при умеренно пониженном или повышенном давлении, вплоть до 3 бар. В незначительной степени повышенное и пониженное давление при известных условиях создаются потому, что газы засасывают или «нагнетают в устройство.

Пример 1. Используют реактор с псевдоожиженным слоем, который состоит из трубки шириной 70 мм, которая снизу имеет свободное пространство высотой 200 мм; над ним, на расстоянии по 50 мм, трубка снабжена 40 проволочными сетками с размером отверстий (ячеек) 5 мм и наверху имеется свободное пространство высотой 600 мм и шириной вплоть до 160 мм.

В реактор в виде газа равномерным потоком ежечасно снизу вводят газовую смесь из 1500 нл азота и 2150 нл аммиака и сбоку, в псевдоожиженный слой, и именно на высоте 130 мм от дна реактора, вводят газовую смесь из 1350 г акролеина, 1395 г ацетона и 210 нл азота.

Реактор содержит 2,0 кг катализатора. Катализатор состоит из алюмосиликата с 13% АЬОз, имеет удельную поверхность, определенную методу БЭТ, 500 поровый объем 0,75 диаметр пор 60-10 см и размер зерен 0,4-1,0 мм.

Температура в реакторе поддерживается при 440°С. Превращенная смесь, которая выходит из реактора, не содержит акролеина. Ее пропускают при температуре 250°С в газоочиститель, в котором с помощью воды вымываются образовавшиеся пиридиновые соединения и непрореагировавший ацетон. Оставшийся газ из аммиака и азота после добавки ежечасно 750 нл аммиака возвращается в цикл в реактор.

Конверсия акролеина составляет 100%, ацетона 73%. Ежечасно получают 550 г 2-метилпиридина и 314 г 3-метилпиридина, что соответствует выходу 25 и 28%, по отнощению к используемому акролеину. Наряду с этими соединениями получаются 75 г пиридина и 55 г 2,6-диметилпиридина. Ежечасно регенерируются 378 г ацетона.

Выход на 1 кг катализатора в час составляет 432 г 2-метилииридина и 3-метилпиридина.

Пример 2. Следуют методике примера 1, однако ежечасно вводят 1680 г акролеина и 1045 г ацетона. Конверсия акролеина составляет 100%, ацетона - 75%. Выход 2-метилпиридина составляет 512 г (соответственно 18%); выход 3-метилпиридина составляет 451 г (соответственно 32%), по отношению к используемому акролеину. Наряду с этими соединениями образуется 127 г пиридина и 39 г 2,6-диметилпиридина. Выход на кг катализатора в час составляет 481 г 2-метилпиридина и 3-метилпиридина. Пример 3. Следуют методике примера 1, однако ежечасно вЁодят 1010 г акролеина и 1740 г ацетона и взаимодействие осуществляется при 420°С. Акролеин превращается на 100%, ацетона - 78%.

Выход 2-метилпиридина составляет 470 г (соответственно 28%); выход 3-метилпиридина составляет 168 г (соответственно 20%), по отнощению к используемому акролеину. Наряду с этим соединениями образуется 50 г пиридина и 30 г 2,6-диметилпиридина.

Выход на 1 кг катализатора в час 2-метилпиридина и 3-метилпиридина составляет 319 г.

Формула изобретени,я

1. Способ получения 2- и З-метилпйрйдйна взаимодействием акролеина, ацетона и аммиака в газовой фазе в присутствии катализатора при нагревании, бтличающ и и с я тем, что, с целью повышения вы56

хода целевого продукта, в качестве катали-2. Способ по п. 1, отл ич а ющи йся тем,

затора используют высокодисперсные алю-что процесс проводят при 380-480°С.

мосиликаты, содержащие 3-30 вес. % оки-Источники информации,

си алюминия и имеющие удельную поверх-принятые во внимание при экспертизе

кость 200-800 MVr, поровый объем 0,4-5 1. Патент Англии № 920526, кл. 2(3)С,

1,0 и диаметр пор 20-100-10- см.опублик. 1963.

671725