Способ получения анилина Советский патент 1982 года по МПК B01J23/835 B01J21/04 

Изобретение относится к усовер; шенствованному способу получения анилина,широко применяемого в народном хо; зяйстве,например,в производстве красителей, фармацевтических препаратов, полиизоцианатов, используемых в производстве пенопластов и новых термостойких волокон.

Известны различные способы получения анилина гидрированием нитробензола в газовой фазе в присутствии сульфидов металлов в качестве катализаторов l и 2.

Недостатком этих процессов является низкая производительность катализатора, не превышающая 250 г анилина с 1 л катализатора в 1 ч.

Известны также способы получения анилина гидрированием нитробензола в газовой фазе на многокомпонентных никель-оловянном з и никель-медь-хром-титановом 4 катализаторах.

В указанных способах используются катализаторы, механическая прочность которых уменьшается в процессе эксплуатации. Потеря механической прочности приводит к росту сопротивления в катализаторных трубках и к необходимости перегрузки реактора, что существенно снижает производительность способа.

Наиболее близким к предлагаемому является способ получения анилина гидрированием нитробензола в паровой фазе на никель-медь-алкмо-ванадиевом катализаторе fSj.

Недостатком этого способа является малый межрегенерационный период,

10 а также низкая чистота получаемого, анилина-сырца в первые периоды рабочих циклов.

Межрегенерационный период по этому способу 50-60 ч. Многократные регене15рации катализатора резко снижают производительность процесса и, наряду с другими факторами, приводят к необратимой термической дезактивации катализатора. Получаемый этим способом

20 анилин-сырец в первом цикле контактирования содержит значительное количество примесей и не соответствует требованиям, предъявляемым к нему в ряде производств, например в произ25водстве полиизоцианатов.

Цель изобретения - интенсификация процесса и повышение качества продукта,f

Поставленная цель достигается тем, 30 уто согласно способу получения анилина каталитическим гидрированием ни робензола в паровой фазе с использ ванием катализатора на основе; нике меди, окиси алюминия и окиси олова используют катализатор, содержащий дополнительно окись олова при след щем содержании компонентов, вес.%: Никель 8,5-13,5 Медь 1,2-1,7 Окись олова 3,8-15 Окись алюминияОстальное . Катализатор- готовят путем про:питки гранул прокаленной при высок температуре (1100с) прогфаолеаной .окиси алюминия (ГОСТ 8136-76) растворами азотнокислых солей олова, никеля и меди. Возможность растрескивания гранул такого катализатора в процессе контактирования и регенерации совераенно исключена, так как основу гранулы составляет инертное к процессам окисления-восстановления вещество, прокаленное к тому же при высокой температуре () , прочность которого остается стабильной при широких температурных перепадах. Кроме того, высокотемпературная пр калка окиси алюминия снижает ее активность в процессе, образования никель-оловянной шпинели при этом большое количество никеля остается несвязанным и активность катализатора существенно повышается. Введе ние в состав катализатора олова в атомном соотношении никель:олово 8,8:1 существенно повышает избирательность и стабильность контакта. Процесс получения анилина прово дят при атмосферном давлении и тем пературе бани 2бО-350 с. Мольное соотношение водород:нитробензол (.) 10-12; нагрузка по нитробензол О5 л;/гГт-бг.:.- За счет использования нового катализатора межреген ционный период процесса возрастает до 200 ч по сравнению с 50-60 ч по известному способу. При этом улучшаются показатели качества целевог продукта; температура кристаллизации анилина С-6,0)-(-6,1)° С,общая доля примесей в средней пробе анил на-сырца не выше 0,25 вес.%, при этом основная доля примесей приходится на бензол (0,2%). Товарный анилин высокой степени чистоты получают путем дистилляции анилинасырца без его ректификации. Выход анилина 400 г с 1 л катализатора в 1ч. Пример 1. На 625 г гранулированной окиси алюминия (ГОСТ 8136-76 марки А), прокаленной при , наносят раствор 45 г SnCl ч , растворенных в 100 мл концентрированной азотной кислоты и в 420 мл дистилированной воды. Катализатор сушат при 100°С 2 ч и прокаливают при 2 ч. Затем на него наносят раствор солей: 513,7 г Ni(NO,) - и 5,24 г Cu(NO)2- - 4°, растворенных в 220 мл воды. Далее следует сушка при и прокалка при 500°С 4 ч. Полученный катализатор в восстановленном виде имеет состав, вес.%: Никель13,45 Медь .1,7 Двуокись олова 3,8 Окись алюминия Остальное . Пример 2. На 625 г гранулированной окиси алюминия ( 8136-76 марки А), прокаленной при , наносят раствор из 197 г SnClj,- ZHgO, растворенных в 300 мл концентрированной азотной кислоты и 220 мп дистиллированной воды. Далее катализатор готовят так, как описано в примере 1. Полученный катализатор в восстановленном виде имеет состав, вес.%г Никель Двуокись олова Окись алюминия Остальное Пример 3. В реакционную трубку с внутренним диаметром 26 мм загружают 80 мл катализатора, имеющего состав (расчет на восстановленную форму), вес.%: никель 13,45; медь 1,7; двуокись олова 3,8; окись алюминия остальное. Катализатор восстанавливают в токе водорода (скорость пропускания 160 л/ч) при 370-400 с 3 ч. Затем температуру в реакторе снижают до 260С, а скорость пропускания водорода до 80 л/ч и подают в реактор нитробензол со скоростью 40 мл/ч. За счет теплоты реакции температура в лобовом слое реакционной трубки повышается до 410-430с и в течение всего контактирования поддерживается ниже . Контактирование ведут до появления в анилине-сырце нитробензола в количестве 0,01 вес.%. Затем катализатор подвергают регенерации путем выжигания кокса и смол при З50с в паро-воздушной смеси и последующего восстановления в токе водорода при 370-400 С. Катализатор находится в процессе контактирования 645 ч, за это время дважды подвергается регенерации. Межрегенерационный период процесса более 200 ч. Продукт, полученный после дистилляции анилина-сырца, имеет температуру кристаллизации -6,0°С. В анилине-сырце после 10 ч работы реактора во втором цикле содержатся примеси: бензол 0,20; толуидины 0,01,. N-фенил-циклогексиламин 0,03, дифениламин 0,01. Пример 4. В реакционную труб ку с внутренним диаметром 26 мм загру жают 80 -мл катализатора, имеющего состав, вес,%: никель 11,9;медь l,6j двуокись олова 15; окись алюминия остальное. Затем катализатор подвергают восстановлению и контактированию так, как это описано в примере 1. Катализатор находится в процессе контактирования 490 ч, за это время дважды регенерирован. Межрегенерационный период процесса более 160 ч, продукт, полученный после дистилляции анилина сырца, имеет температуру кристаллизации -6, . Содержание примесей в ани лине-сырце после 10 ч работы реактора во втором рабочем цикле следующее: бензол 0,125} толуидины 0,036; N-фени циклогексиламин 0,025; дифениламин 0,014. Пример 5. На 6 25 г гранулиро ванной окиси/ алюминия (ГОСТ 8136-76 марки А) , прокаленной при , наносят раствор 180 г SnCli , растворенных в 300 мл концентрированной аяотной кислоты и 220 мл дистиллированной воды. Катализатор сушат при . 2 ч и прокаливают при 2 ч. Затем на него наносят раствор солей: 345 rNiCN -jSHp и 37 г Си (ХОд),-ЗН, растворенных в мл воды. . Далее катализатор готовят так, как описано в примере 1. Полученный катализатор в восстановленном виде имеет состав, вес.%: Никель8,5 Медь1,2 .Двуокись олова 14,5 Окись.алюминия Остальное Катализатор подвергают контактированию так, как описано в примере 1. Катализатор находится в процессе контактирования 510 ч, за это время дважды регенерируется. Межрегенерационный период процесса порядка 170 ч. Продукт, полученный после дистилляции анилина-сырца, имеет температуру кристаллизации - 6,1°С. Содержание примесей в анилине-сырце после 10 ч работы реактора во втором рабочем цикле следующее:.бензол 0,1; толуидины 0,04; N-фенилциклогексиламин 0,03; дифениламин 0,02.