AT249655B - Verfahren zur Hydrolyse von Nitrilen unter Wiedergewinnung des Nitrilstickstoffes - Google Patents

Description

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  Verfahren zur Hydrolyse von Nitrilen unter Wiedergewinnung des Nitrilstickstoffes 
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   Die Schmelze, die mit Ammoniumionen beladen ist, gelangt durch eine Leitung 18 über einen Wärme- austauscher 19 in eine Mammutpumpe   101,   in der sie durch bei 102 eingeführte heisse Luft in ein Desorp- tionsgefäss 103 gefördert wird. In der Pumpe 101 und in dem Gefäss 103 findet bei einer Temperatur von 380   C die Freisetzung des in der Schmelze gebundenen Ammoniaks statt. Das Ammoniak verlässt das Desorptionsgefäss durch eine Leitung 104. 



   Die von Ammoniak befreite Schmelze fliesst über einen Syphon 105 und den Wärmeaustauscher 19 im Kreislauf in die Kolonne 12 zurück. In die Schmelze kann durch eine Leitung 106 Wasser eingeführt werden, um für den Fall der Bildung von Pyrosulfaten bei der Ammoniakdesorption eine Rückbildung des Hydrogensulfats zu bewirken. Das Wasser kann in flüssiger oder dampfförmiger Phase zugeführt werden. 



   Obwohl die Kombination von Schmelzenförderung mittels einer Mammutpumpe und gleichzeitiger
Desorption des Ammoniaks Vorteile bieten kann, bestehen auch andere Möglichkeiten zur Ammoniak- austreibung. So kann dieselbe beispielsweise zwischen der Reaktionskolonne 12 und der Pumpe 101 oder aber auch hinter der Pumpe 101 vorgenommen werden. Bei diesen Varianten kann die Temperatur der Schmelze in der Pumpe so gewählt werden, dass an das Pumpgas praktisch kein Ammoniak abgegeben wird. Es ist ausserdem auch möglich, dass ein Teil oder das gesamte im Verfahren benötigte Wasser der
Schmelze in der Pumpe zugeführt wird oder die Pumpe mit Wasserdampf als Pumpgas betrieben wird. 



   Als weitere nach dem erfindungsgemässen Verfahren mögliche Arbeitsweise wird an Hand der Fig. 2 der Zeichnung die Hydrolyse von Adipinsäuredinitril im einzelnen beispielsweise erläutert. 



   Gemäss Fig. 2 wird durch eine Zuleitung 21 flüssiges Adipinsäuredinitril und bei 23 saure Salzschmelze und Wasser in ein Reaktionsgefäss 22 eingespeist, in dem bei einer Temperatur von   1900 C   das Nitril unter Bildung von flüssiger Adipinsäure und Ammoniumionen hydrolysiert wird. Das innige Gemisch der feinverteilten Adipinsäure und der mit Ammoniumionen beladenen Schmelze fliesst über eine Leitung 25 in ein Phasentrenngefäss   26,   aus dem die spezifisch leichtere, geschmolzene Adipinsäure oben bei 27 und die ammoniumionenhaltige Schmelze unten abgezogen wird. Die Schmelze fliesst durch eine Leitung 28 über einen Wärmeaustauscher 29 in eine Mammutpumpe   201,   in der sie durch über 202 zugeführte heisse Luft in ein Desorptionsgefäss 203 gefördert wird. 



   In der Mammutpumpe 201 und in dem Gefäss 203 findet bei einer Temperatur von 360   C die Freisetzung des in der Schmelze gebundenen Ammoniaks statt. Das Ammoniak verlässt das Desorptionsgefäss durch eine Leitung 204. 



   Die von Ammoniak befreite Schmelze fliesst über einen Syphon 205 und den Wärmeaustauscher 29 im Kreislauf in das Reaktionsgefäss 22 zurück. In die Schmelze wird durch eine Leitung 24 das bei dem Verfahren benötigte Wasser in dampfförmiger oder in flüssiger Form eingeführt. 



   Die vorstehenden Erläuterungen der Arbeitsweise werden durch nachstehende Beispiele ergänzt :
Beispiel   1 : 78, 2   g Acetonitril und 95, 0 g Wasser wurden gasförmig mit einer Schmelze von Kaliumhydrogensulfat, Natriumhydrogensulfat und Ammoniumsulfat im molaren Verhältnis   24 : 28 : 1   bei einer Temperatur von 190   C zur Reaktion gebracht. Als Reaktionsprodukt wurden 135, 0 g einer   80,4%gen   wässerigen Essigsäure mit 108, 5 g reiner Essigsäure erhalten. Die Ausbeute betrug danach   94, 8%,   bezogen auf eingesetztes Acetonitril. 



    Durch Erhitzen der von der Essigsäure befreiten Schmelze auf 380  C wurden unter Durchleiten von Stickstoff 29, 4 g Ammoniak wiedergefunden, das entspricht 95, 7% des durch die Verseifung ent-   standenen Ammoniaks. Nach Ersatz der mit dem Ammoniak gleichzeitig ausgetriebenen Wassermenge entsprach die analytische Zusammensetzung der Schmelze der Zusammensetzung der ursprünglich eingesetzten Mischung. 



   Beispiel   2 : 78, 2 g   Acetonitril und   92,     5 g   Wasser wurden gasförmig mit einer sauren Salzschmelze von Kaliumhydrogensulfat, Natriumhydrogensulfat, Ammoniumsulfat und zum Teil gelösten, zum Teil feinkristallin suspendiertem Kaliumsulfat im molaren Verhältnis 46 : 53 : 2 : 4 bei 180   C in Kontakt gebracht. Als Reaktionsprodukt wurden 130, 5 g einer   81,6%gen   wässerigen Essigsäure mit 106, 5 g reiner Essigsäure erhalten ; die Ausbeute betrug danach   93%,   bezogen auf eingesetztes Acetonitril. 



   Durch Erhitzen der von der Essigsäure befreiten Schmelze auf 360   C wurden unter Durchleiten von Luft 29, 3 g Ammoniak, d. h.   97, 4%   der zu erwartenden Menge gewonnen. Nach Ersatz des mit dem Ammoniak ausgetriebenen Wassers entsprach die analytische Zusammensetzung der Schmelze derjenigen der ursprünglichen Mischung. 



   Beispiel 3 : 78, 2 g Acetonitril und 95, 0 g Wasser wurden gasförmig mit einer sauren Salzschmelze aus Kaliumhydrogensulfat, Natriumhydrogensulfat, Kaliumdihydrogenphosphat und Ammoniumsulfat im molaren Verhältnis von 44 : 50 : 11 : 2 bei   1800 C   in Kontakt gebracht. Dabei wurden 132 g einer   M, 2% i n   wässerigen Essigsäure erhalten, die 105, 8 g reine Essigsäure enthielten ; das entspricht einer Ausbeute von 92, 5%, bezogen auf eingesetztes Acetonitril. 



   Die Schmelze wurde nach Entfernen der Essigsäure unter Durchleiten von Luft auf 380   C erhitzt und 28, 7 g Ammoniak, d. s. 96% der Theorie, gewonnen. Die Schmelze entsprach in ihrer analytischen Zusammensetzung nach Ersatz des mit dem Ammoniak ausgetriebenen Wassers der Zusammensetzung des   ursprünglich   eingesetzten Gemisches. 

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