在硝基芳族化合物与氢反应过程中监测化学计量比的方法技术

技术编号:10932063 阅读:123 留言:0更新日期:2015-01-21 12:49
本发明专利技术涉及通过至少一种硝基芳族化合物通过氢而氢化来连续制备至少一种芳族胺的方法,其中存在至少含有所述芳族胺的液相和至少含有氢的气相,所述方法在悬浮于所述液相中的催化剂存在下在温度为50至250℃并且压力为5巴至0巴下进行。反应器中的压力通过连续调节进料至反应器的氢的量而保持基本恒定,监测进料至反应器的氢的总量并且如果反应器中的氢进入量不是至少一种硝基芳族化合物形成至少一种芳族胺的化学计量反应所需的氢的量的至少50mol%,则中断至少一种硝基芳族化合物的引入。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术涉及通过至少一种硝基芳族化合物通过氢而氢化来连续制备至少一种芳族胺的方法,其中存在至少含有所述芳族胺的液相和至少含有氢的气相,所述方法在悬浮于所述液相中的催化剂存在下在温度为50至250℃并且压力为5巴至0巴下进行。反应器中的压力通过连续调节进料至反应器的氢的量而保持基本恒定,监测进料至反应器的氢的总量并且如果反应器中的氢进入量不是至少一种硝基芳族化合物形成至少一种芳族胺的化学计量反应所需的氢的量的至少50mol%,则中断至少一种硝基芳族化合物的引入。【专利说明】 本专利技术涉及通过至少一种硝基芳族化合物由氢而氢化,从而制备至少一种芳族胺 的连续方法,其中存在至少含有芳族胺的液相和至少含有氢的气相,所述方法在悬浮于液 相中的催化剂存在下在温度为50至250°C下并且压力为5巴至50巴下进行,其中反应器中 的压力通过连续调节进料至反应器的氢的量而保持基本恒定,监测进料至反应器的氢的总 量并且如果反应器中的氢进入量不是至少一种硝基芳族化合物形成至少一种芳族胺的化 学计量反应所需的氢的量的至少50mol %,优选至少70mol %,特别优选至少90mol %,非常 特别优选至少95mol %,特别地至少98mol %的,则中断至少一种硝基芳族化合物的引入。 通过相应的硝基芳族化合物的氢化而制备芳族胺的方法是现有技术中已知的。 WO 02/062729 A2公开了液体有机化合物特别是硝基芳族化合物氢化为相应的芳 族胺化合物的方法。在该方法的特定的实施方案中,公开了通过将氢引入至反应器而保持 特定的压力。此外,公开了调节进行所提及的反应的反应器的尾气量,以使在通过冷凝而移 除水蒸气后所放出的氢的纯度仅为90体积%。 WO 00/35852同样公开了通过相应的硝基芳族化合物反应而制备芳族胺的方法。 该文件同样没有指明如何避免损害所使用的催化剂。 国际专利申请PCT/EP2011/057427记载了在反应器的下游具有产物分离单元的 反应器中,在悬浮的含镍催化剂存在下,通过二硝基甲苯由氢而液相氢化,以从反应器得到 含有甲苯二胺和二硝基甲苯的液相的产物从而连续制备甲苯二胺的方法,其中含镍催化剂 悬浮于产物中,其中将反应器与下游产物分离单元之间区域的反应器的产品输出的液相中 的二硝基甲苯的浓度设定为范围为1至200重量ppm的值,基于反应器产物输出的液相的 总重计。 所引用的现有技术的文件没有指明:在由相应的硝基芳族化合物制备芳族胺的方 法中,应该监测氢含量并且当在恒定压力下转化率过低时,应停止引入相应的硝基芳族化 合物以避免损害催化剂。此外,由现有技术已知的方法能够改进故障的监测速度和对该故 障的反应速度。 鉴于上述现有技术,本专利技术的目的在于提供通过相应的硝基芳族化合物的催化氢 化而制备芳族胺的连续方法,通过此方法所需产品可以以高的纯度和收率而获得。另一目 的在于提供一种方法,通过所述方法甚至在反应的较小的故障的情况下仍能适当地操作, 以能够有效地避免对所使用的催化剂的损害。为此,需要尽可能快地检测反应中出现的故 障。此外,应该提供使硝基芳族化合物的催化氢化为芳族胺的开始/未开始可见的方法。此 夕卜,本专利技术的目的在于提供通过避免反应器中未反应的硝基芳族化合物(例如二硝基甲苯 (DNT))的积累以能够避免潜在的爆炸危险的相应的方法。 这些目的通过本专利技术的至少一种硝基芳族化合物由氢而氢化,从而制备至少一种 芳族胺的连续方法而实现,其中存在至少含有芳族胺的液相和至少含有氢的气相,所述方 法在悬浮于液相中的催化剂存在下在温度为50至250°C下并且压力为5巴至50巴下进行, 其中 -反应器中的压力通过连续调节进料至反应器的氢的量而保持基本恒定,-监测进料至反应器的氢的总量并且-如果反应器中的氢进入量不是至少一种硝基芳族化合物形成至少一种芳族胺的 化学计量反应所需的氢的量的至少50mol %,优选至少70mol %,特别优选至少90mol %, 非常特别优选至少95mol %,特别地至少98mol %的,则中断至少一种硝基芳族化合物的引 入。 在本专利技术的方法中,反应器中的压力通过连续调节进料至反应器的氢的量而保 持基本恒定,监测进料至反应器的氢的总量,如果反应器中的氢进入量不是至少一种硝基 芳族化合物形成至少一种芳族胺的化学计量反应所需的氢的量的至少50mol %,优选至少 70mol %,特别优选至少90mol %,非常特别优选至少95mol %,特别地至少98mol %的,贝Ij中 断至少一种硝基芳族化合物的引入。 在反应器中过高浓度的硝基芳族化合物对所使用的催化剂的损害可以通过本发 明的方法而避免。此外,快速中断硝基芳族化合物的引入以使在反应器中不能出现过高的 硝基芳族化合物浓度使得潜在的爆炸危险能够避免。 本专利技术方法连续进行。 根据本专利技术,"氢进入量"为引入至反应器的氢的总量减去所释放的氢的量。在一 个优选的实施方案中,所释放的氢的量如此小以至于其可以大致上忽略不计。根据本专利技术 的氢进入量的监测提供非常快速的监测开始/未开始或硝基芳族化合物的催化加氢为芳 族胺的不想要的缓慢("中断")的方法并且根据本专利技术中断硝基芳族化合物的引入提供在 未开始反应的情况下快速避免催化剂失活的方法,所述失活是例如由于催化剂的量过小或 催化剂过于惰性。 在本专利技术方法中,反应器的压力保持基本恒定,例如通过连续调节引入至反应器 的氢的量。为本专利技术的目的,"基本恒定"是指反应器中压力高于或低于所需的反应器压力 的波动不大于10%,优选不大于5 %,优选不大于3 %。 根据本专利技术保持反应器中压力基本恒定可以成功实现,例如通过过程控制系统 (PCS)中编程的PID (比例-积分-微分)调节器而实现。 为能够测定本专利技术硝基芳族化合物与氢的反应中的氢进入量,监测引入至反应器 的氢的总量,优选连续监测。 在另一优选的实施方案中,监测所释放的物流中的氢的量和含量,优选连续监测。 所释放的氢的量为所释放的尾气的总量与氢含量的乘积。因此特别优选为测量在尾气物流 中的氢含量。 在一个特别优选的实施方案中,监测引入至反应器的氢的总量和所释放的氢的 量,优选连续监测两者。因为,根据本专利技术,氢的引入可以在反应器的各个位置进行,根据本 专利技术"引入的氢的总量"优选是指引入的氢的全部量的总和。 根据本专利技术,所使用的氢优选具有的纯度为>99体积%,优选99. 9-99. 99体 积%。还可以使用可以含有惰性组分,例如惰性气体和/或氮气的氢气,例如含量为500至 2000ppm的氮气或氩气,参见例如,WO 02/062729 A2。优选为使用含有特别少量的汞的氢, 优选小于30 μ g/标准m3,特别优选小于20 μ g/标准Hl3并且非常特别优选小于2 μ g/标准 m3。根据本专利技术,所使用的氢中存在的任何杂质优选考虑至氢进入量的测量中。非常特别 优选为含有以下物质的氢:至少99. 9体积% H2,不大于20体积ppm的C0,优选小于10,特 别优选小于1体积ppm的CO,不大于2000体积ppm的氮气,优选小于100,特别优选10-30 体积ppm的氮气,不大于2000体积ppm的氦气,优选小于200,特别优选小于40体积ppm的 氩气,不大本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种连续制备至少一种芳族胺的方法,所述方法通过使用氢来氢化至少一种硝基芳族化合物而实现,其中存在至少含有所述芳族胺的液相和至少含有氢的气相,所述方法在悬浮于液相中的催化剂存在下在温度为50至250℃并且压力为5巴至50巴下进行,其中‑通过连续调节进料至反应器的氢的量而使反应器中的压力保持基本恒定,‑监测进料至反应器的氢的总量并且‑如果反应器中的氢进入量不是所述至少一种硝基芳族化合物形成所述至少一种芳族胺的化学计量反应所需的氢的量的至少50mol%,优选至少70mol%,特别优选至少90mol%,非常特别优选至少95mol%,特别地至少98mol%,则中断所述至少一种硝基芳族化合物的引入。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:A·雷奇利S·哈泽H·布劳恩斯贝格J·布特内U·本哲S·內托
申请(专利权)人:巴斯夫欧洲公司
类型:发明
国别省市:德国;DE

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