RU2178334C2 - Способ фильтрации трехфазной реакционной смеси - Google Patents
Способ фильтрации трехфазной реакционной смеси Download PDFInfo
- Publication number
- RU2178334C2 RU2178334C2 RU99100051/12A RU99100051A RU2178334C2 RU 2178334 C2 RU2178334 C2 RU 2178334C2 RU 99100051/12 A RU99100051/12 A RU 99100051/12A RU 99100051 A RU99100051 A RU 99100051A RU 2178334 C2 RU2178334 C2 RU 2178334C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- phase
- filter
- paragraphs
- reaction mixture
- catalyst
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 238000001914 filtration Methods 0.000 title claims abstract description 13
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 title claims abstract description 12
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 23
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 21
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims abstract description 19
- 239000012071 phase Substances 0.000 claims abstract description 15
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 claims abstract description 11
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 11
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 claims abstract description 10
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 claims abstract description 9
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims abstract description 8
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000007792 gaseous phase Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 claims abstract description 3
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 9
- 125000002560 nitrile group Chemical group 0.000 claims description 8
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 claims description 7
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N Alumina Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 6
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 claims description 6
- 229910001928 zirconium oxide Inorganic materials 0.000 claims description 6
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000007868 Raney catalyst Substances 0.000 claims description 5
- 229910000564 Raney nickel Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims description 5
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 claims description 4
- 125000005219 aminonitrile group Chemical group 0.000 claims description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 4
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000011707 mineral Substances 0.000 claims description 4
- 150000002825 nitriles Chemical class 0.000 claims description 4
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 claims description 4
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims description 4
- -1 silicas Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 claims description 3
- 150000004985 diamines Chemical class 0.000 claims description 3
- KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N Ruthenium Chemical compound [Ru] KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910000323 aluminium silicate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 2
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 claims description 2
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 150000004706 metal oxides Chemical group 0.000 claims description 2
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010948 rhodium Substances 0.000 claims description 2
- MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N rhodium atom Chemical compound [Rh] MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 claims 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 238000005984 hydrogenation reaction Methods 0.000 description 9
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N Propylene glycol Chemical compound CC(O)CO DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 2
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 2
- NAQMVNRVTILPCV-UHFFFAOYSA-N hexane-1,6-diamine Chemical compound NCCCCCCN NAQMVNRVTILPCV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 2
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 2
- FHKPTEOFUHYQFY-UHFFFAOYSA-N 2-aminohexanenitrile Chemical compound CCCCC(N)C#N FHKPTEOFUHYQFY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FXHOOIRPVKKKFG-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylacetamide Chemical compound CN(C)C(C)=O FXHOOIRPVKKKFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N N-Butanol Chemical compound CCCCO LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012190 activator Substances 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000009849 deactivation Effects 0.000 description 1
- 150000002009 diols Chemical class 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000007529 inorganic bases Chemical class 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000011070 membrane recovery Methods 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 229920005862 polyol Polymers 0.000 description 1
- 150000003077 polyols Chemical class 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N propan-1-ol Chemical compound CCCO BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012429 reaction media Substances 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
- 238000000108 ultra-filtration Methods 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
- B01D61/14—Ultrafiltration; Microfiltration
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
- B01D61/14—Ultrafiltration; Microfiltration
- B01D61/145—Ultrafiltration
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J25/00—Catalysts of the Raney type
- B01J25/04—Regeneration or reactivation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
- B01J37/009—Preparation by separation, e.g. by filtration, decantation, screening
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J38/00—Regeneration or reactivation of catalysts, in general
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
- B01J8/005—Separating solid material from the gas/liquid stream
- B01J8/006—Separating solid material from the gas/liquid stream by filtration
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C253/00—Preparation of carboxylic acid nitriles
- C07C253/32—Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives
- C07C253/34—Separation; Purification
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
- Y02P20/584—Recycling of catalysts
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
Abstract
Изобретение относится к способу фильтрации трехфазной реакционной смеси, включающей жидкую фазу, твердую нерастворенную каталитическую фазу и газообразную фазу. На мембранном фильтре фильтруют, по меньшей мере, часть трехфазной реакционной смеси, включающей жидкую фазу, содержащую нитрильные группы, газообразную фазу, содержащую водород, и твердую каталитическую фазу, содержащую никель и/или кобальт Ренея, или металлический катализатор на носителе, причем катализатор используют повторно, собирая, по меньшей мере, часть фильтрата, содержащего продукты реакции. Технический результат - максимальное сокращение количества твердого вещества, задержанного на фильтре. 9 з. п. ф-лы.
Description
Изобретение относится к гидрообработке углеводородных соединений, содержащих нитрильную группу.
Более конкретно изобретение относится к способу фильтрации трехфазной реакционной смеси, включающий жидкую фазу, твердую нерастворенную каталитическую фазу и газообразную фазу.
Известен патент ЕР 235003, описывающий способ гидрообработки углеводородов, включающий стадию отделения катализатора фильтрацией на пористой неорганической мембране. Однако обрабатываемая среда не содержит нитрильных соединений и не относится к гидрогенизации нитрильных соединений. Для способов, в которых используют соединения, содержащие по меньшей мере одну нитрильную группу и нерастворенный катализатор типа никеля или кобальта Ренея, было установлено, что в отсутствие газа, и, в частности, в отсутствие водорода, нитрильные группы среды оказывают неблагоприятное влияние на действие катализатора.
Так, в частности, для способов гидрогенации нитрилов в амины, и, особенно, для способов частичной гидрогенации динитрила в аминонитрил. Заявитель обнаружил, что катализатор типа никеля или кобальта Ренея имеет тенденцию дезактивироваться в присутствии нитрильных групп, если среда не содержит или содержит очень мало водорода.
С другой стороны, оказалось, что металлические катализаторы на носителе, которые также используют, в частности, в способах гидрогенации, плохо оседают при отстаивании и с трудом фильтруются.
Настоящее изобретение предлагает решение этих проблем, которое заключается в том, что осуществляют тангенциальную фильтрацию на мембранном фильтре по меньшей мере одну часть трехфазной реакционной смеси, включающей в себя водную фазу, в которой содержатся нитрильные группы, газообразную фазу, содержащую водород, и твердую каталитическую фазу, содержащую никель и/или кобальт Ренея или металлический катализатор на носителе. Катализатор используют повторно, собирая при этом по меньшей мере часть фильтрата, содержащего продукты реакции.
Тангенциальное движение фильтруемой смеси по отношению к мембране и с высокой скоростью позволяет максимально сократить количество твердого вещества, задержанного на фильтре. Это позволяет свести к минимуму риск дезактивации катализатора. Таким образом, можно проводить непрерывную фильтрацию, причем катализатор остается в реакционной среде.
Скорость движения реакционной смеси по мембране обычно составляет от 0,5 м/с до 20 м/с, предпочтительно от 1 м/с до 10 м/с.
Мембранные фильтры, используемые для тангенциальной фильтрации, состоят обычно из плоской или тубулярной подставки и минеральной или органической мембраны, называемой часто активным слоем, толщиной несколько микрометров.
В способе по изобретению предпочтительно использование минеральных мембран, которые обычно обладают лучшей химической и термической устойчивостью к используемой реакционной смеси.
Подставка и активный слой могут быть изготовлены из одного или разных материалов. Активный слой фильтра может, например, быть из альфа-глинозема, из оксида циркония, из диоксида титана, из графитовых волокон. Подставка также может быть выполнена из глинозема, из графита, из оксида циркония, из диоксида титана.
Отличительной особенностью мембраны является также средний диаметр пор. Обычно он составляет от 1 нм до 1 мкм.
Исходя из соображений долговечности и возможности восстановления мембраны, лучше использовать в настоящем способе ультрафильтрационные мембраны со средним диаметром пор от 10 нм до 100 нм и с порогом разрыва (определяемым на основании молекулярной массы задерживаемых на мембране соединений и выраженным в г/моль или дальтонах) не менее 5 килодальтон (кД), предпочтительно, не менее 100 килодальтон.
Жидкая фаза фильтруемой реакционной смеси включает, главным образом, по меньшей мере, одно соединение с нитрильными группами, такое, как исходный непревращенный динитрил или нитрил, получаемый аминонитрил и/или амин и/или диамин, возможно, растворитель, такой, как, в частности, вода и/или амид и/или спирт и/или амин и/или аммиак. Наиболее часто используемыми спиртами являются такие алканолы, как метанол, этанол, пропанол-1, пропанол-2 и бутанол-1, такие диолы, как этиленгликоль и пропиленгликоль, полиолы или смеси указанных спиртов. В случае, если растворителем является амид, можно, в частности, использовать диметилформамид и диметилацетамид. Среди аминов, которые могут использоваться в качестве растворителя, можно назвать, например, амин, диамин или аминонитрил, соответствующие гидрогенируемому нитрилу или динитрилу. Жидкая фаза также содержит обычно сильное неорганическое основание щелочного или щелочноземельного металла.
Если вместе с водой используют другой растворитель, его используют в количестве в два-четыре раза больше веса воды.
Твердая каталитическая фаза состоит обычно из катализатора на основе никеля Ренея и/или кобальта Ренея, который может включать и, предпочтительно, включает активирующий элемент, выбранный из элементов групп VIв, IVв, VIIв и VIII Периодической системы элементов, как она опубликована в Handbook of Chemistry and Physics, 51-е издание (1970-1971).
Катализатор на основе никеля Ренея и/или кобальта Ренея, используемый в данном способе, может, таким образом, содержать кроме никеля или кобальта и остаточных количеств металла, удаляемого из первоначального сплава во время приготовления катализатора, т. е. , обычно, алюминия, один или несколько других активирующих элементов, таких как, например, хром, титан, молибден, вольфрам, железо, цинк.
Среди этих активирующих элементов наиболее предпочтительным являются хром, и/или железо, и/или титан. Эти активаторы составляют обычно, по отношению к весу никеля, от 0 до 15%, предпочтительно, от 0 до 10%.
Каталитическая фаза может также состоять из металла, обычно, металла группы VIII Периодической системы элементов, такого, как рутений, родий, никель или кобальт, на носителе, являющемся обычно оксидом металла, таким как глиноземы, кремнеземы, алюмосиликаты, диоксид титана, оксид циркония, оксид магния.
В металлических катализаторах на носителях металл составляет обычно от 0,1 до 80% от веса носителя, предпочтительно, от 0,5 до 50%.
Твердая фаза составляет обычно от 1 до 50% веса по отношению к весу жидкой фазы, однако эти значения не являются строгими.
Газообразная фаза состоит, главным образом, из водорода.
Тангенциальную фильтрацию можно проводить при температуре, предпочтительно, равной температуре реакции гидрогенации. Чаще всего это температура не превышает 150oC, предпочтительно, не более 120oC, еще лучше - не более 100oC.
В частности, эта температура обычно варьирует в пределах от температуры окружающей среды (около 20oC) до 100oC. Можно работать, не испытывая технических проблем, при температуре ниже 20oC, но это не представляет интереса по причине более низкой продуктивности реакции гидрогенации.
Разница давления на входе в фильтр и выходе из него, которая необходима для фильтрации, может быть частично обеспечена давлением, при котором осуществляют реакцию гидрогенации. Необходимо, однако, создать давление выше атмосферного. Обычно это давление составляет от 1 бар (0,1 МПа) до 20 бар (2 МПа), предпочтительно от 2 бар (0,2 МПа) до 10 бар (1 МПа). На практике давление создают с помощью насоса, который нагнетает смесь из реактора на мембранный фильтр.
Поток, поступающий на мембранный фильтр, зависит, очевидно, от количества реакционной смеси в реакторе, а также от пропускной способности фильтра. Его определяют также, исходя из степени продвижения реакции, таким образом, чтобы жидкий фильтрат, который будет затем по меньшей мере частично собран и использован отдельно, содержал достаточное количество одного или нескольких продуктов реакции гидрогенации.
Отфильтрованный в присутствии водорода катализатор остается активным и может быть повторно использован в реакции гидрогенации.
Следующий пример наглядно демонстрирует изобретение.
ПРИМЕР
Реактор, снабженный мешалкой и устройствами для нагревания и охлаждения, устройствами для введения реактивов в его верхней части и для вывода продуктов в его нижней части, содержит, приблизительно, 20 л смеси, состоящей из (в весовом выражении):
20,1% адинонитрила
51,4% аминокапронитрила
9,1% гексаметилендиамина
14,2% воды
5,2% никеля Ренея со средней гранулометрией около 10 мкм.
Реактор, снабженный мешалкой и устройствами для нагревания и охлаждения, устройствами для введения реактивов в его верхней части и для вывода продуктов в его нижней части, содержит, приблизительно, 20 л смеси, состоящей из (в весовом выражении):
20,1% адинонитрила
51,4% аминокапронитрила
9,1% гексаметилендиамина
14,2% воды
5,2% никеля Ренея со средней гранулометрией около 10 мкм.
Этот раствор находится под давлением водорода 2 бар и при температуре 55oC.
На выходе в нижней части реактора помещен волюметрический насос, расход которого составляет 2 м3/ч, с электромагнитным расходометром и манометром. Выходящий из реактора раствор поступает на мембранный фильтр, состоящий из графитовой подставки и минерального активного слоя из оксида циркония с порогом разрыва 300 кД и с средним диаметром пор от 25 до 50 нм (торговая марка Carbosep M9 компании TECH-SEP).
Поток поступающей на фильтр реакционной смеси находится под давлением 2 бар, а его скорость прохода по мембране составляет, приблизительно, 5 м/с.
Вход фильтрата составляет 67 кг/час•м2. Фильтрат находится при атмосферном давлении.
В фильтрате не обнаруживают никеля Ренея. Осадок, содержащий катализатор, повторно используют в реакторе.
В этих условиях концентрация катализатора в осадке является постоянной и равна ее начальному значению.
Claims (10)
1. Способ фильтрации, предусматривающий фильтрацию на мембранном фильтре, по меньшей мере, части трехфазной реакционной смеси, включающей жидкую фазу, газообразную фазу, содержащую водород, и твердую каталитическую фазу, отличающийся тем, что жидкая фаза содержит нитрильные группы, твердая каталитическая фаза - никель и/или кобальт Ренея, или металлический катализатор на носителе, и повторное использование катализатора, при котором собирают, по меньшей мере, часть фильтрата, содержащего продукты реакции.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что мембранный фильтр, используемый при тангенциальной фильтрации, состоит из плоской или тубулярной подставки и минеральной или органической мембраны толщиной в несколько микрометров.
3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что активный слой фильтра состоит из альфа-глинозема, из оксида циркония, из диоксида титана, из графитовых волокон, а подставка состоит из графита, из глинозема, из оксида циркония, из диоксида титана.
4. Способ по п. 2 или 3, отличающийся тем, что средний диаметр пор мембраны составляет от 1 нм до 1 мкм, предпочтительно от 10 до 100 нм.
5. Способ по любому из пп. 1-4, отличающийся тем, что жидкая фаза фильтруемой реакционной смеси включает в себя, главным образом, по меньшей мере одно соединение с нитрильными группами, такое, как исходный непревращенный динитрил или нитрил, получаемый аминонитрил, и/или амин и/или диамин, возможно, растворитель.
6. Способ по п. 5, отличающийся тем, что растворитель выбирают из воды, и/или амида, и/или спирта, и/или амина, и/или аммиака.
7. Способ по любому из пп. 1-6, отличающийся тем, что твердая каталитическая фаза состоит из катализатора на основе никеля Ренея и/или кобальта Ренея, предпочтительно включающий активирующий элемент, выбранный из элементов групп VIв, IVв, VIIв и VIII Периодической системы элементов.
8. Способ по любому из пп. 1-6, отличающийся тем, что твердая каталитическая фаза состоит из металла VIII группы Периодической системы элементов, такого, как рутений, родий, никель или кобальт, на носителе, являющемся оксидом металла, таким как, глиноземы, кремнеземы, алюмосиликаты, диоксид титана, оксид циркония, оксид магния.
9. Способ по любому из пп. 1-8, отличающийся тем, что тангенциальную фильтрацию проводят при температуре не выше 150oС, предпочтительно не выше 120oС, еще лучше не выше 100oС.
10. Способ по любому из пп. 1-9, отличающийся тем, что разница давления на входе в фильтр и на выходе из фильтра составляет от 1 бар (0,1 МПа) до 20 бар (2 МПа), предпочтительно от 2 бар (0,2 МПа) до 10 бар (1 МПа).
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9607169 | 1996-06-04 | ||
| FR9607169A FR2749191B1 (fr) | 1996-06-04 | 1996-06-04 | Procede de filtration d'un melange reactionnel triphasique |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU99100051A RU99100051A (ru) | 2000-12-20 |
| RU2178334C2 true RU2178334C2 (ru) | 2002-01-20 |
Family
ID=9492886
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU99100051/12A RU2178334C2 (ru) | 1996-06-04 | 1997-05-29 | Способ фильтрации трехфазной реакционной смеси |
Country Status (16)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6478968B1 (ru) |
| EP (1) | EP0925106B1 (ru) |
| JP (1) | JP3311359B2 (ru) |
| KR (1) | KR100486839B1 (ru) |
| CN (1) | CN1112230C (ru) |
| BR (1) | BR9709525A (ru) |
| CA (1) | CA2257346C (ru) |
| CZ (1) | CZ291317B6 (ru) |
| DE (1) | DE69706311T2 (ru) |
| FR (1) | FR2749191B1 (ru) |
| MX (1) | MX211058B (ru) |
| PL (1) | PL184163B1 (ru) |
| RU (1) | RU2178334C2 (ru) |
| SK (1) | SK283673B6 (ru) |
| UA (1) | UA61077C2 (ru) |
| WO (1) | WO1997046306A1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2415903C2 (ru) * | 2005-08-26 | 2011-04-10 | Энститю Франсэ Дю Петроль | Фильтрующая тарелка для реактора с фиксированным слоем и совместно нисходящими потоками газа и жидкости |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19727715A1 (de) * | 1997-06-30 | 1999-01-07 | Basf Ag | Verfahren zur Herstellung von 1,4-Butandiol |
| US5840982A (en) * | 1998-06-04 | 1998-11-24 | Uniroyal Chemical Company, Inc. | Process for preparing para-phenylenediamine derivatives |
| FR2817488B1 (fr) * | 2000-12-05 | 2003-02-07 | Eastman Kodak Co | Procede de purification d'un melange de particules colloidales d'aluminosilicates |
| FR2829946B1 (fr) * | 2001-09-26 | 2003-12-19 | Tech Avancees & Membranes Ind | Nouvelles membranes inorganiques de nanofiltration |
| FR2834477B1 (fr) * | 2002-01-07 | 2004-03-12 | Centre Nat Rech Scient | Procede pour fabriquer une feuille presentant des pores traversants et application a la fabrication de filtres microniques et submicroniques |
| FR2834984B1 (fr) * | 2002-01-21 | 2005-08-19 | Rhodia Polyamide Intermediates | Procede continu d'hydrogenation de nitriles ou composes nitres en amines |
| KR100686205B1 (ko) * | 2005-03-22 | 2007-02-26 | 한국화학연구원 | 고 친유성 산화마그네슘 나노입자의 제조 방법 |
| FR2905948B1 (fr) * | 2006-09-19 | 2008-10-24 | Rhodia Recherches & Tech | Procede de fabrication d'amines par hydrogenation de composes nitriles |
| FR2944791B1 (fr) | 2009-04-27 | 2012-02-10 | Rhodia Operations | Procede de preparation de lactames. |
| FR2971248B1 (fr) | 2011-02-04 | 2013-08-16 | Rhodia Operations | Preparation de diamine via la preparation d'aminonitrile |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0052719A1 (de) * | 1980-10-29 | 1982-06-02 | MERCK PATENT GmbH | Verfahren zur Abtrennung von Metallkatalysatoren und Verwendung von Membrantrennvorrichtungen |
| DE3245318A1 (de) * | 1982-12-08 | 1984-06-14 | Bayer Ag, 5090 Leverkusen | Verfahren zur durchfuehrung von druckreaktionen mit suspendierten katalysatoren |
| EP0235003A1 (fr) * | 1986-02-10 | 1987-09-02 | Institut Français du Pétrole | Procédé d'hydrotraitement d'hydrocarbures lourds en phase liquide en présence d'un catalyseur dispersé |
| WO1991016294A1 (de) * | 1990-04-14 | 1991-10-31 | Hoechst Aktiengesellschaft | Verfahren zur katalysatorrückgewinnung |
| WO1992004970A1 (en) * | 1990-09-17 | 1992-04-02 | Genentech, Inc. | Improved tangential filtration process and apparatus |
| US5205937A (en) * | 1992-04-30 | 1993-04-27 | U.S. Filter Membralox | Recovery and reuse of water-based cleaners |
| US5288818A (en) * | 1991-08-20 | 1994-02-22 | Exxon Chemical Patents Inc. | Method for separating a water soluble noble metal catalyst from a noble metal catalyzed hydroformylation reaction |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2166183A (en) | 1938-09-24 | 1939-07-18 | Du Pont | Hydrogenation of aliphatic dinitriles |
| US4511454A (en) * | 1982-08-17 | 1985-04-16 | The Standard Oil Company | Process for use of novel boride catalyst |
| US4601859A (en) * | 1984-05-04 | 1986-07-22 | Allied Corporation | Selective hydrogenation of aliphatic dinitriles to omega-aminonitriles in ammonia with supported, finely dispersed rhodium-containing catalyst |
| US5490936A (en) * | 1990-04-14 | 1996-02-13 | Hoechst Aktiengesellschaft | Process for catalyst recovery |
| JP3323213B2 (ja) * | 1991-09-10 | 2002-09-09 | 旭化成株式会社 | 懸濁触媒系の反応方法 |
| JPH05317867A (ja) * | 1992-05-22 | 1993-12-03 | Japan Organo Co Ltd | 水中の酸化態窒素除去装置 |
| DE4239782A1 (de) | 1992-11-26 | 1994-06-01 | Basf Ag | Verfahren zur Herstellung von Diaminen |
-
1996
- 1996-06-04 FR FR9607169A patent/FR2749191B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
1997
- 1997-05-29 CA CA002257346A patent/CA2257346C/fr not_active Expired - Fee Related
- 1997-05-29 UA UA98126378A patent/UA61077C2/uk unknown
- 1997-05-29 BR BR9709525A patent/BR9709525A/pt not_active IP Right Cessation
- 1997-05-29 DE DE69706311T patent/DE69706311T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1997-05-29 KR KR19980709935A patent/KR100486839B1/ko not_active Expired - Fee Related
- 1997-05-29 CN CN97195789A patent/CN1112230C/zh not_active Expired - Fee Related
- 1997-05-29 PL PL97330310A patent/PL184163B1/pl not_active IP Right Cessation
- 1997-05-29 US US09/194,907 patent/US6478968B1/en not_active Expired - Fee Related
- 1997-05-29 CZ CZ19983961A patent/CZ291317B6/cs not_active IP Right Cessation
- 1997-05-29 RU RU99100051/12A patent/RU2178334C2/ru not_active IP Right Cessation
- 1997-05-29 WO PCT/FR1997/000937 patent/WO1997046306A1/fr not_active Ceased
- 1997-05-29 JP JP50026098A patent/JP3311359B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1997-05-29 SK SK1661-98A patent/SK283673B6/sk unknown
- 1997-05-29 EP EP97926054A patent/EP0925106B1/fr not_active Expired - Lifetime
-
1998
- 1998-12-02 MX MX9810151A patent/MX211058B/es not_active IP Right Cessation
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0052719A1 (de) * | 1980-10-29 | 1982-06-02 | MERCK PATENT GmbH | Verfahren zur Abtrennung von Metallkatalysatoren und Verwendung von Membrantrennvorrichtungen |
| DE3245318A1 (de) * | 1982-12-08 | 1984-06-14 | Bayer Ag, 5090 Leverkusen | Verfahren zur durchfuehrung von druckreaktionen mit suspendierten katalysatoren |
| EP0235003A1 (fr) * | 1986-02-10 | 1987-09-02 | Institut Français du Pétrole | Procédé d'hydrotraitement d'hydrocarbures lourds en phase liquide en présence d'un catalyseur dispersé |
| WO1991016294A1 (de) * | 1990-04-14 | 1991-10-31 | Hoechst Aktiengesellschaft | Verfahren zur katalysatorrückgewinnung |
| WO1992004970A1 (en) * | 1990-09-17 | 1992-04-02 | Genentech, Inc. | Improved tangential filtration process and apparatus |
| US5288818A (en) * | 1991-08-20 | 1994-02-22 | Exxon Chemical Patents Inc. | Method for separating a water soluble noble metal catalyst from a noble metal catalyzed hydroformylation reaction |
| US5205937A (en) * | 1992-04-30 | 1993-04-27 | U.S. Filter Membralox | Recovery and reuse of water-based cleaners |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2415903C2 (ru) * | 2005-08-26 | 2011-04-10 | Энститю Франсэ Дю Петроль | Фильтрующая тарелка для реактора с фиксированным слоем и совместно нисходящими потоками газа и жидкости |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO1997046306A1 (fr) | 1997-12-11 |
| CA2257346A1 (fr) | 1997-12-11 |
| KR100486839B1 (ko) | 2005-08-05 |
| CZ396198A3 (cs) | 1999-06-16 |
| EP0925106A1 (fr) | 1999-06-30 |
| CN1223600A (zh) | 1999-07-21 |
| FR2749191B1 (fr) | 1998-07-17 |
| EP0925106B1 (fr) | 2001-08-22 |
| FR2749191A1 (fr) | 1997-12-05 |
| JP2000500701A (ja) | 2000-01-25 |
| JP3311359B2 (ja) | 2002-08-05 |
| SK166198A3 (en) | 1999-04-13 |
| PL184163B1 (pl) | 2002-09-30 |
| BR9709525A (pt) | 1999-08-10 |
| DE69706311D1 (de) | 2001-09-27 |
| SK283673B6 (sk) | 2003-11-04 |
| MX211058B (ru) | 2002-10-28 |
| CA2257346C (fr) | 2003-09-23 |
| MX9810151A (ru) | 2000-01-31 |
| UA61077C2 (en) | 2003-11-17 |
| PL330310A1 (en) | 1999-05-10 |
| DE69706311T2 (de) | 2002-05-08 |
| KR20000016361A (ko) | 2000-03-25 |
| CN1112230C (zh) | 2003-06-25 |
| US6478968B1 (en) | 2002-11-12 |
| CZ291317B6 (cs) | 2003-01-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2178334C2 (ru) | Способ фильтрации трехфазной реакционной смеси | |
| US9555374B2 (en) | Method for conditioning catalysts by means of membrane filtration | |
| JP4303124B2 (ja) | ニトリル又はニトロ化合物をアミンに水素化させるための連続方法 | |
| US6610628B2 (en) | Polymer network/carbon layer on monolith support and monolith catalytic reactor | |
| US7091383B2 (en) | Method for the production of amines | |
| RU99100051A (ru) | Способ фильтрации трехфазной реакционной смеси | |
| JP2006519093A (ja) | 非水溶媒から溶解した形態またはコロイド形態の固体を分離する方法 | |
| RU2330837C2 (ru) | Способ очистки диаминов | |
| JP3891780B2 (ja) | ジニトリルの水素化方法 | |
| JP4149039B2 (ja) | 反応方法及び反応装置 | |
| CN103429334A (zh) | 借助磁性过滤器分离可磁化催化剂颗粒的方法 | |
| JPH0227981B2 (ru) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130530 |