Спосіб одержання аніліну

1. Спосіб одержання аніліну, що включає каталітичне парофазне гідрування нітробензолу воднем при підвищеній температурі, який відрізняється тим, що процес гідрування нітробензолу здійснюють на мідевмісних каталізаторах із вмістом міді 9-65 % при температурі 160-280 °С, тиску, змінному в ході реакції, в інтервалах 1,5-6,0 атм., молярному співвідношенні водень: нітробензол 1020, швидкості подачі нітробензолу 0,4-0,8 години" 1 . 2. Спосіб одержання аніліну за п. 1, який відрізняється т и м , що мідевмісним каталізатором є промисловий мідевмісний каталізатор. 3. Спосіб одержання аніліну за будь-яким з пп. 1, 2, який відрізняється тим, що мідевмісний каталізатор перед початком процесу піддають відновленню воднем. 4. Спосіб одержання аніліну за будь-яким з пп. 1-3, який відрізняється тим, що цільовий продукт з каталізату виділяють ректифікацією. 5. Спосіб одержання аніліну за будь-яким з пп. 1 -4, який відрізняється тим, що як реактор для одержання аніліну використовують комбінацію трубчастого (ізотермічного) і адіабатичного реакторів. Корисна модель відноситься д о загального органічного і нафтохімічного синтезу, зокрема до виробництва ароматичних амінів, а саме до одержання аніліну каталітичним парофазним гідруванням нітробензолу у присутності мідьвмісного каталізатору. З авторського свідоцтва СРСР №302333 відомий спосіб отримання аніліну парофазним високотемпературним гідруванням нітробензолу у присутності нікель-мідь-ванадієвого каталізатору В-3. Процес гідрування проводять в трубчастому реакторі при температурі в шарі каталізатора від 300 д о 430-450°С, атмосферному тиску, об'ємної швидкості подачі нітробензолу 0,2-0,5 годин" 1 в надлишку водню. В цих умовах практично досягається висока конверсія нітробензолу. Вихід аніліну д о 96%, але при цьому утворюється велика кількість домішок. Каталізатор працює до регенерації протягом 75-250 годин, після чого проводять його регенерацію випалюванням смол з подальшим відновленням його воднем. Недоліками такого способу є відносно низькі активність і продуктивність каталізатора; висока температура проведення процесу, що приводить д о швидкої втрати активності вживаного каталізатора; невисока селективність (до 96%); короткий цикл міжрегенераційної роботи каталізатора; необхідність вживання для нагріву сировини і зняття тепла реакції високотемпературного вибухонебезпечного теплоносія (нітрит-нітратной суміші), який при випадковому контакті з сировиною або продуктами реакції приводить до вибухових аварійних ситуацій на промисловій установці. Відомий спосіб отримання аніліну (заявка РФ №2001121052/0.4, БІПМ №18, 27.06.2003) гідруванням нітробензолу в паровій фазі в присутності мідьвмісного каталізатору наступного складу, мас.%: СиО 52-63; ZnO 24-27; А1 2 О 3 5-11; СаО 1,1-6,1; SiO 2 1,8-2,2; Р2О5 1,8-2.2; Графіт до 100% Процес проводять при температурі 180-350°С, швидкості подачі нітробензолу 0,4-0,7 годин" 1 , молярному співвідношенні водень:нітробензол 3,54,5. Водень розбавляють азотом в співвідношенні об'ємів 3:2. Заздалегідь каталізатор відновлюють в струмі водню. У вказаних умовах досягається 99%-ная кон 0) ST 10092 версія нітробензолу в анілін. Період міжрегенераційної роботи каталізатора складає близько 600 годин. Недоліками цього способу є необхідність розбавляти водень азотом, синтез спеціального каталізатора складного складу і відносно невисокий міжрегенераційний період його роботи. Найближчим до пропонованого є спосіб, описаний в патенті РФ №2135461. За цим способом анілін отримують гідрируванням нітробензолу на промислових оксидних алюмоміднихцинкхромових каталізаторах синтезу метанолу ДВ8-02 (ТУ 113-03-00209510-82-97) або низькотемпературної конверсії оксиду вуглецю НТК-4, НТК4м або НТК-8 при температурі 155 - 240°С і атмосферному тиску. Каталізатори мають наступний склад, мас.%: АІ2Оз 7,0-31,0 CuO 36,2-57,0 ZnO 9,5-33,6 Сг2Оэ 6-23,2 З катализату цільовий продукт - анілін виділяють ректифікацією. У вказаних умовах досягається практично повна конверсія нітробензолу, вихід аніліну 99,2-99,4%; каталізатори випробувані на тривалість роботи протягом 710 годин і не втратили свою активність. Недоліками цього процесу є відносно низька активність каталізатора. Метою корисної моделі є збільшення виходу цільового продукту і терміну активної роботи каталізатора шляхом проведення синтезу при оптимальному тиску. Поставлена ціль досягаються проведенням процесу гідрирування нітробензолу на промислових мідьвмісних каталізаторах зі змістом міді 965%, при температурі 160-280°С, тиску 1,5-батм, молярному співвідношенні водень:нітробензол 1020, швидкості подачі нітробензолу 0,4-0,8 годин"1. Залежно від необхідної якості аніліну, може бути використана комбінація трубчастого і адіабатичного реактора. У вказаних умовах досягається практично повна конверсія нітробензолу, вихід аніліну 99,599,9%; каталізатори були випробувані на тривалість роботи протягом 6 міс. і зберегли свою активність. З каталізату цільовий продукт, анілін, виділяють ректифікацією. Суттєвими відмітними ознаками пропонованого способу отримання аніліну є зміна тиску, а також температури і молярного співвідношення водень: нітробензол залежно від активності каталізатора. Ці прийоми дозволяють: здійснювати гідрування нітробензолу при більш низьких температурах, збільшити термін активної роботи каталізатора без регенерації і вихід цільового продукту. Нижче приведені приклади конкретної реалізації процесу одержання аніліну парофазним гідруванням нітробензолу. Приклад 1 В технологічну установку, що складається з трубчастого і адіабатичного реакторів, виготовлених з неіржавіючої сталі, завантажують ЮОмл промислового каталізатора НТК-4 наступного складу, мас.%: АІ 2 О 3 - 15,2; CuO - 57,0; ZnO - 12,5; СГ2О3 - 15,3. Каталізатор відновлюють в струмі водню при 200°С. При початковій температурі 160°С, тиску 2,0атм проводять гідрування нітробензолу при швидкості подачі останнього 0,5 годин'1 і молярному співвідношенні нітробензол: водень 1:10-15. В ході випробувань тиск і температура підвищувалися і через 900 годин тиск досяг 6 атм, а температура - 280°С. Каталізатор випробуваний на тривалість роботи протягом 900 годин і не втратив своєї активності. Конверсія нітробензолу склала більше 99,98%, вихід аніліну 99,4%. Приклад 2 В технологічну установку, що складається з трубчастого і адіабатичного реакторів, виготовлених з неіржавіючої сталі завантажують ЮОмл каталізатора наступного складу, мас.%: CuO - 55; ZnO - 20; Сг2Оз -10; АІ 2 О 3 - до 100%. Каталізатор відновлюють в струмі водню при 200°С. При температурі 200°С, тиску 1,5-5,0атм проводять гідрування нітробензолу при швидкості подачі останнього 0,3 годин'1 і молярному співвідношенні нітробензол: водень 1:10. Каталізатор випробуваний на тривалість роботи протягом 900 годин і не втратив своєї активності. Конверсія нітробензолу склала більше 99,92%, вихід аніліну 99.5%. Приклад З В технологічну установку, що складається з трубчастого і адіабатичного реакторів, виготовлених з неіржавіючої сталі завантажують ЮОмл каталізатора отриманого вилуговуванням мідьалюмінієвої металевої композиції складу Си - 4060%, АІ - 40-60% мас. При температурі 190°С, тиску 1,5-6,0атм проводять гідрування нітробензолу при швидкості подачі останнього 0,4 годин'1 і молярному співвідношенні нітробензол: водень 1:20. Каталізатор випробуваний на тривалість роботи протягом 900 годин і не втратив своєї активності. Конверсія нітробензолу склала більше 99,96%, вихід аніліну 99,6%. Приклад 4 В технологічну установку, що складається з трубчастого і адіабатичного реакторів, виготовлених з неіржавіючої сталі завантажують ЮОмл каталізатора наступного складу мас. %: Си - 9; Мп 2,0, АІ2Оз - до 100%. Каталізатор відновлюють в струмі водню при 220°С. При температурі 220°С, тиску 2,0-5,0 атм проводять гідрування нітробензолу при швидкості подачі останнього 0,4 годин"1 і молярному співвідношенні нітробензол: водень 1:15 Каталізатор випробуваний на тривалість роботи протягом 900 годин і не втратив своєї активності. Конверсія нітробензолу склала більше 99,5%, вихід аніліну 98,8%. Приклад 5 В технологічну установку, що складається з трубчастого і адіабатичного реакторів, виготовлених з неіржавіючої сталі завантажують ЮОмл каталізатора наступного складу, мас. %: CuO - 40; МпО - 1,5; ZnO - 28; СаО - 6; АІ 2 О 3 - до 100%. Каталізатор відновлюють в струмі водню при 200°С. При температурі 200°С, тиску 2,0-5,0атм проводять гідрування нітробензолу при швидкості подачі останнього 0,35 годин"1 і молярному співвідношен 10092 ні нітробензол: водень 1:15. Каталізатор випробуваний на тривалість роботи протягом 900 годин і не втратив своєї активності. Конверсія нітробензолу склала більше 99,97%, вихід аніліну 99,0%. Приклад 6 В технологічну установку, що складається з трубчастого і адіабатичного реакторів, виготовлених з неіржавіючої сталі завантажують ЮОмл каталізатора наступного складу, мас.%: CuO - 42; СГ2О3 - 48; ВаО - інше. Каталізатор відновлюють в струмі водню при 200°С. При температурі 190°С, тиску 2,0-5,Оатм проводять гідрування нітробензолу при швидкості подачі останнього 0,5 годин'1 і молярному співвідношенні нітробензол: водень 1:15. Каталізатор випробуваний на тривалість роботи протягом 900 годин і не втратив своєї активнос Комп'ютерна верстка А. Крулевський ті. Конверсія нітробензолу склала більше 99,99%, вихід аніліну 99,4%. Приклад 7 В технологічну установку, що складається з трубчастого і адіабатичного реакторів, виготовлених з неіржавіючої сталі завантажують ЮОмл промислового каталізатора НТК-4 наступного складу, мас.%: АІ 2 О 3 - 15,2; CuO - 57,0; ZnO - 12,5; Cr 2 O 3 15,3. Каталізатор відновлюють в струмі водню при 200°С. При температурі 220°С, тиску 2,0-5,0атм проводять гідрування нітробензолу при швидкості подачі останнього 0,8 годин"1 і молярному співвідношенні нітробензол: водень 1:15. Каталізатор випробуваний на тривалість роботи протягом 900 годин і не втратив своєї активності. Конверсія нітробензолу склала більше 99,0%, вихід аніліну 99,1%. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул. Глазунова, 1, м. К и ї в - 4 2 , 01601