Способ получения аминофенолов Советский патент 1981 года по МПК C07C91/44 B01J25/00 

Изобретение относится к технологии получения аминофенолов (оксианилинов) , широко применяемых в химической промышленности в качестве пол продуктов для производства синтетич ких красителей, добавок к полимерным материалам, химических средств защи ты растений и фотореактивов. Известен способ получения аминоф НОЛОВ в промышленности, главным образом путем восстановления соответствующих нитрофенолов cepHHCTHNra ие лочами или чугунными стружками 11 . Недостатком способа является образование большого количества (до 30 т на 1 т продукта) высокотоксичн отходов производства. , Известны способы получения аминофенолов, основанные на каталитическом восстановлении нитрофенолов водородом. В качестве активных компонентов катализаторов используют металлы платиновой группы Г 21 Наиболее близким к изобретению является способ получения п-аминофенола жидкофазным восстановите лем п-нитрофенола водородом в при сухствии никелевого катализатора никеля на угле. Процесс прово ят при повышенном давлении 200 ат и температуре 60-160 С Г31. Однако данный способ при высокой селективности процесса облгщает сравнительно небольшой производительностью. Цель изобретения - интенсификация процесса. Поставленная цель достигается тем, что процесс восстановления нитрофенолов водородом проводят в присутствии никелевого катализатора на угольном носителе, причем катализатор содержит хром или молибден. Мольное отношение никеля к хрому или молиб- дену составляет 1:(0,02-0,15). Суммарное содержание никеля и хрома или никеля и молибдена составляет 10-30%. Процесс проводят при повышенном давлении 200 атм) и температуре 90-100 С. Отличительной особенностью способа является проведение процесса восстановления нитрофенола в присутствии никелевого катализатора на угольном носителе, промо ированного хромом или молибденом. Добавка хрома или молибдена, не ухудааад высокой селективности катализатора никель на угле, повышает его активность в реакции восстановления титрофенолсэв. О промотирующем эффекте хрома и молибдена свидетельствует то, что катализаторы с тем же содержанием этих металлов, но без никеля практически не обладают каталитической активностью. Максимальный положительный эффект достигается при определенном мольном отношении никеля к хрому или молибдену. Уменьшение содержания в катсшизаторе хрома или молиблена ниже мольного соотношения 1: ;0,02 поиводит к снижению поомотиоую шего эффекта этих добавок Увеличени же содержания хоома или молибдена выше мольного .отнсзшения 1:0,15 яв-. ляется нецелесообразным, так как не поиводит к дальнейшему существенному повышению активности катализатора. Суммарное содержание в катализаторе никеля и хрома или никеля и молибдена равно 10-30 мас.%. Катализаторы с содержанием активных компонентов менее 10% недостаточно активных в реакции восстановления нитрофенолов. Увеличение же суммарного содержания никеля и хрома или никеля и молибдена более 30% ухудшает селек тивность катсшизатора., Катализатор перед началом работы активируется водородом при 250-350 с. Пример 1. Восстановление п-нитрофенола проводят на пилотной установке непрерывного действия в присутствии катализатора на угольно носителе с суммарным содержанием никеля и хрома 15 мас.%. Мольное соот ношение никеля к хрому равно 1:0,08 Давление водорода 200 кгс/см . Температура 100°С. Контактная нагрузка на катализатор 0,8 кг нитрофенола (кГЧ .). Растворитель этанол. При указанных технологических параметра производительность катализатора сос тавляет 2,4 моль нитрофенола /(кг ч Селективность катализатора 99,3%. П р е р 2. Восстановление О-нитрофенол а проводят на пилотной установке непрерывного действия в присутствии катализатора на угольно носителе с суммарным содержанием ни келя и молибдена 15 мас.%. Мольное соотношение никеля к молибдену равно 1:0,09.Давление водорода 200 кгс/с Температура 100°С. Контактная нагрузка на катализатор 0,8 кг нитрофенола / (кг. ч) . Растворитель этанол При указанных технологическ}1х параметрах производительность.катализатора составляет 2,6 моль нитрофенола /(кгчч). Селективность.катализатора 99,2%. П р и м е р 3.Восстановление и-нитрофенола проводят на пилотной установке непрерывного действия, как в примере 1. Суммарное содержание никеля и хрома в катешизато- ре 15 мас.%.Мольное соотношение никеля к хрому 1:0,15. Производительность катализатора 2,6 моль нитрофенола /{кг. ч). Пример 4. Восстановление -нитрофенола проводят на пилотной становке непрерывного действия, как примере 2, Суммг,рное содержание никеля и молибдена в катализаторе 15 мас.%. Мольное соотношение ниеля к молибдену равно 1:0,15. Прозводительность катализатора 2,8 моль нит;рофенола /(кгеч). Пример 5. Восстановление И-нитрофенола проводят на пилотной установке непрерывного действия, как в примере 1. Суммарное содержание никеля и хрома в катализаторе 15 мас.%. Мольное соотношение никеля к хрому -1:0,02. Производительность катализатора 1,9 моль нитрофенола /(КГЧ). Пример 6. Восстановление О-нитрофенола проводят на пилотной установке непрерывного действия, как в примере 2. Суммарное содержание никеля.и молибдена в катализаторе 15 мас.%. Мольное соотношение никеля к молибдену 1:0,02. Производительность катализатора 2,0 моль нитрофенола /(кг-ч). Пример 7. Восстановление и-нитрофенола проводят на пилотной, установке непрерывного действия в присутствии катализатора с суммарным содержанием никеля и хрома 28,5 мас.%. Мольное соотношение никеля к хрому равно 1:0,02. Давление водорода 200 кгс/см.Температура 90100°С. Контактная нагрузка на катализатор 0,4-0,5 кг нитрофенола /(кг ч). При степени превращения И-нитрофенола 97,0-99,5% селективность катализатора 94%. Приме р 8. Восстановление О-нитрофенола проводят на пилотной установке непрерывного действия, как в примере 7, но в присутствии катализатора с суммарным содержанием никеля и молибдена 29 мас.%. Молярное соотношение никеля к молибдену равно 1:0,02. При степенипревращения 0-нитрофенола 97,5-99,5% селективность катализатора составляет 93%. Пример 9. Восстановление И-нитрофенола проводят на пилотной установке непрерывного действия, как в примере 1, Суммарное содержание никеля и хрома в каташизаторе 10 мас.%. Мольное соотношение никеля к хрому l:0,15. Производительность катализа тора 1,8 моль нитрофенола /(кгЧ). Пример 10 (сравнительный). Восстановление «-нитрофенола.проводят на пилотной установке непрерывного действия, как в примере 1, но в присутствии непромотированного катализатора 15% никеля на угле. Активность катёшизатора составляет jl,5 моль нитробензола /(кг-.ч).

Пример 11(сравнительный), I Восстановление 0-нитрофенола проводят на пилотной установке непрерывного действия, как в примере 2, но в присутствии непромотированного катализатора 15% никеля на угле. Активность катализатора составляет 1,6 моль нитрофенола /(кг-ч).

Таким образом предлагаемый спосо получения аминофенолов.обеспечивает по сравнению с известным-способом повышение скорости процесса в 1,7 рза, что позволяет увеличить мощност .производства на существующем оборудовании без значительных капитальных затрат также в 1,7 раза, и снижение себестоимости аминофенолов, что особенно важно, учитывая многотоннажность их производства.

Указанные преимущества позволяют повысить производительность труда на производстве аминофенола на 4045%.

Формула изобретения Способ получения .аминофенолов. жидкофазным .восстановлением.нитрофенолов водородом в присутствии,никелевого катализатора на угольном 5 носителе при давлении 200 атм и температуре 90-100°С, отличающийся тем, что, с целью интенсификсщии процесса, берут катализа- . тор промотированнный-хромом или 0 молибденом с мольным соотношением никеля к хрому или молибдену 1: :О,02-0,15 и суммарным содержанием никеля и хрома или никеля и молибдена 10-30%.

Источники информации, принятые во внимание, при экспертизе

1.Беркман 5.Е. Промышленный синтез ароматических нитросоединений и аминов, М., Химия, 1964.

2.Патент США 3079435,

0 кл. 260-562, опублик. 26.02.(53.г3.Авторское свидетельство СССР

300461, кл. С 07 С 91/44, 23.06.69 (прототип).