Способ получения ненасыщенных мононитрилов и насыщенных динитрилов Советский патент 1948 года по МПК C07C253/12 C07C255/04 C07C255/07 

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 CRiCN; RCHCN . CHRiCN,

где R и R -водород, алкил или арил.

В качестве катализаторов рекомендуется применение соединений магния и кадмия, а именно смеск 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 выще 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 300-500°С.

Объемная скорость может сильно колебаться. В частности, для ацетилена и цианистого водорода подходящей объемной скоростью является примерно 100-500 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, Б 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 поиспособлением для быстрого отвода теплоты, выделяющейся во время

51

реакции. Катализатор рекоменду ется смешивать с железными шарами для создания равномерной температуры 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 кислоты 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 мелоду динитрилом и моноиитрилом.

Пример 1. Катализатор был изготовлен совместным осаждением гидратов окисей кадмия и магния из раствора их хлористых соединений при помош,и 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 выделе|1О 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 Сч, пропускалась над катализатором, нагретым приблизительно до 380° при объемной скорости около 240 мл 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 СаЬЬ.

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 метил|сукцИ1нонитрила. Было также регенерировано около 20 частей HCN и около 6 частей меггилацетилена.

Предмет патента

Способ получения ненасыщенных мононитрилов и насыщенных динитрилов взаимодействием ацетилена и его производных с синильной кислотой при повышенной температуре в присутствии катализаторов, отличающийся тем, что процесс ведут при 300-500° в прис т3 -№ 71745 ствии катализатора, состоящего из 5-40% окиси кадмия и соответствеино 95-60% окиси магния.