BE636179A - - Google Patents

Description

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 purification de nitriles à non-saturation   oléfinique   
La présente invention concerne la purification de   nitri-   les   à   non-saturation cizfinique, tels que acrylonitrile, pour les séparer de   l'eau   et de petites quantités de composés carbonylés   saturés, comble l'acétone.   



   Lorsqu'une   oléfine,   par exemple le propylène ou l'iscbu- tylène, est   .nise   a réagir avec   de   l'ammoniac et de l'oxygène pour obtenir le   nitrile   non saturé correspondant, par exemple l'acrylo- nitrile ou le méthacyienitrile, il se forme également de petites quantités de composés carbonylés de poids moléculaire relativement faible comme l'acétaldéhyde, le propionaldéhyde, l'acroléine, la méthaeroléine, .L'acétone, la méthyléthylcétone, etc. 

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     La   séparation de composas carbonylés à non-saturation olé-   t'inique,   lorsqu'ils sont présents à   l'état   de traces, ne présente 
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 aucune difficulté parce qu'ils sont hot4opolymeri sables dans les conditions normales de la distillation et ne nécessitent aucun traitement, aucune opération ni aucun agent pour être sépares du nitrile non saturé, Par   exemple, en   l'absence de traitement, l'aoro- 
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 le-ine ne passe pas en tête lorsque l'acrylonitrile est distillé, nais reste dans l'eau de lavage de l'absurbeur. 



  Par contre, les composas carbonylila saturas sont la cause de problèmes de purification e.nbarrassants, parce qu'ils ne se poly- 
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 m4risent pas et que ces traces de ces composés présents dans un mélange eau-nitrile non satura sont   extrêmement   difficiles   à   sépa- rer par distillation. ;

   
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 Suivant l'invention, des composas ctrl2any.e saturas peuvent être séparés efficacement au nitrile non saturé, de sorte 
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 que ce dernier peut être recueilli en substance exempt des èomposes carbonyiés satura, coest-à-cire avec une teneur en ceux-ci inférieure a un total de 300 oirties par million au maximum et en   générai   beaucoup inférieure à 100 parties par   Million   sur   .il!     base   du poids au nitrile non saturé. 
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  On a découvert, en !ef.tet, qu'un COU08Â corbonyia saturé existant À l'état a'1.npuretè Deut être spar d'un mélange de nitrile non saturé, d'eau et' de compose   carbonyié"   satura par   l'un   des deux   procèdes   appelés ci-après   procède   (A) et   procd   (B). 
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 Le proc<5d4 (A) consiste à sécher un jnf3.are comprenant un nitrile non saturé, de l'eau et un   composé   carbonyle satura au moins dans une mesure telle que le poids de l'eau restant dans le mélange 
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 soit inférieur au poias au composé carbonyle saturé.. puis à tçliminer le composé carbonyl4 saturé en fraction de tâte par une distilla-. tion efficace. 
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  Dans une forme de réalisation plus spécifique du proc6dô   (A), un     mélange     d'acrylonitrile.,   d'eau et d'acétone provenant de la réaction du propylène, de   l'ammoniac   et de   l'oxygène   est soumis   @   

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 d'abord a une distillation azéotropique au cours de laquelle l'azéo-! trope   acrylonitrile-oau   est séparé jusque ce que la teneur en eau   aes   fractions   ae   queue soit inférieure à la teneur en acétone de j celle-ci sur base pondérale, puis l'acétone est en substance   @     fulminée   des fractions de queue,

   sous la forme d'une fraction de 
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 tet  dans un appareil ae distillation efficace avec un taux de reflux d'environ 40oit 1 ' 1uut;1 donnant une fraction de queue ( a'acryionltriie en substance anhydre et exempte d acétone. L'éli- mination ae l' eau du a"latiee d'aerylonitrile, d'eau. et d'acétone ci-dessus peut se faire par a'autres oroc0d{.s que la distillation nzao trop i ans sortir du cadre de l'invention, on peut utiliser au orernier stade au procd*'1 (A) des agoçts déshydratants chimiques ou physiques et d'autres procédés classiques pour   Eliminer   l'enu de   composés   organiques.

   
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 Suivant le procédé (B) de l'invention, les composas carbo-t nyl' s saturas peuvent être séparés efficacement du nitrile non SAt\.1- ré et le nitrile non   sa.turf   peut être sépare efficacement de l'eau 
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 dans un Ftppnreil do distillation unique, Pour exécuter le   procédé   (B) de l'invention avec succès, 
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 la colonne de fractionne tient doit avoir ru moins environ 45 pln- teaux. 1'accroiâSP.U'Tlt nu nombre de plateaux de la colonne permet- trait une légère   amélioration   de   l'efficacité   de l'élimination de 
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 l'impureté et le taux de reflux en tête pourrait titre- diminué de façon correspondante.

   Il nr >!'.rence, une colonne d'environ 45 à 55 plateaux est utilisée, l'alimentation étant introduite en un point intermédiaire, par exemple entre 0,2 et   0,4   et de préférence entre 0,22 et 0,3 fois la distance entre le fond et la tête de la colonne. 



  Le   mélange   liquide biphasique est soutiré en un point intermédiaire qui se trouve toujours au-dessus du point d'admission de l'alimenta- 
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 tion et de orf..,t'úrcnce c1 environ 0,3 à 0,4 fols la distance du fond à la tête ae la colonne, tendant l'exécution nu procédé décrit, le rapport molaire du liquide descendant à la vapeur ascendante dans la colonne est d'environ 1 à 2 et de   préférence   d'environ 1,5. 

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   Dans le procéda (B) de l'invention, l'acétone et les autres constituants volatils sont extraits de la colonne en tête, 
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 de préférence avec un taux de reflux d'environ 300:1 à 1000:1, ot . l'acry..\.on1tr1.Le est recueilli au fond. L'acrylonltrile recueilli dans le orocÉ>a6 de l'invention se prête très bien  , I$homopotymt4rt- satlon ou à la copolym1'i5l'1t1on. 1<.:0. outre, la quantité d'acryioni- triie perdue par soutirage en t5te est très faible. Le procédé sui- vant l'invention est avantageux parce que deux impuretés,- à savoir l'acétone et l'eau, sont en substance complètement 61ïrainé-es de   l'acrylonitrile   dans une seule colonne de distillation, d'une façon simple mais non évidente et inattendue. 



   L'utilisation ae petites quantités a'inhibiteurs de poly-   mérisation   classiques pendant   ia   distillation pour éviter ou rédui- 
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 re au iiinimii3a la polymérisation au nitrile à non-saturation 0101'1- nique entre dans le caarFr de l'invention. 



   Dans les exemples suivants destinés uniquement   à   illus- trer le   procédé   de   l'invention,   les quantités des constituants sont   connues   en parties en poids, sauf indication contraire. 
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  'X.r..1PLt: in 
1. Une distillation continue est   exécutée   dans une colonne ae fractionnement à 45 plateaux   rels.   L'alimentation pénètre au quinzième plateau à partir du bas. L'essai est conduit pendant 6 heures et le rapport .notaire du liquide descendant à la vapeur ascendante dans   la-   section de fractionnement est de 1,5. L'alimenta- 
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 tion est a titre principal ne l' aerylonitr.le contenant 0,,1% en poids d'acétone et 0,03/6 en poids d'eau, L'acétone est soutirée en tête avec un taux ae reflux ae l4U:l. La fraction soutirée en tête s'avère contenir 48fi en poids a'acétone. L'acrylonitrile purifia en recueilli au fond contient U,O1;G en poids (100 p.p.m*) d'acétone. 



  2. Le procédé 1 est répété mais l'alimentation contient 033;b en poids a'eau et 0,l> en poids d'acétone. La fraction souti- rée en tête s'avère ne contenir que   20   en poids d'acétone. L'acry- 
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 lonitrile recueilli au fond de la colonne contient 005% en poids 

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 (5UO p.P*m.) (1lacÓtone, ce qui est excessif et ne correspond pas aux exigences industrielles pour leacrylonitrile monomère. gX ':M.P 1 t' il.  
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 fans une forme d'exécution spécifique du. procéda (B) de 
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 l'invention, la distillation d'un mélange d'acryionltrile, d'eau et d'acétone contenant 10UU parties par million d'actone et 3p5% en 1 poids d'eau est ex4cufcè dans une colonne de distillation à l pla-0 i teaux rfe.ls.

   Le mélange d'alimentation est introduit de façon conti- 
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 nue au dixième plateau de la colonne, et au quinzième plateau la 
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 rnoi.l,i3 au liquide descendant est soutirée de la colonne et refroi- die a environ 1UU F (380C)#Par refroidissement, la fraction souti- rée se 5puare en deux phases, à savoir une phase d'eau et une phase 
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 organique, L'eau est  'diminue au système biphasique et la phase 
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 organique est rchaut'fe à l'ébullition et renvoyée dans la colonne nu quinzième plateau. Une quantité suffisante de chaleur est fournie au fond de in colonne pour assurer une vaporisation gale au double 
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 au cebit d'alimentation, La pnrtie supérieure de la colonne fonction- 
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 ne avec un taux ae reflux efficace de 500:1. La fraction soutirée 
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 en tâte a uns teneur en acétone ne 40% en poids.

   Le courant soutiré au fond de la colonne est. composa d'aczylon.tr,.e de moins de 300 parties pur million cOacAtone et de moins de 0,1% en poids d'eau. 
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 REVENDICATIONS. 
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 - - - - - - - - - - - - - m Le- Proc4a6 de purification par distillation d'un nitrile 
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 à non-saturation oiéfinique contenant de l'eau et de petites quanti- 
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 tés d'un composé carbony6 saturé, caractérisé en ce que (A) on élimine de l'eau au l1p.ange de nitrile, d'eau et de composé carbo- nyl saturé au uoins dans une mesure telle que le mélange contienne, en poids, moins d'eau que de composé carbonylé saturé, puis on élimi-j 
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 ne en substance la quantité restante d'eau et de composa carbonylé 

**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.

Claims (1)

1. EMI5.16 saturé, sous fOri!1.;} de fraction de tête par une distillation fractionnée ef'icene; ou bien (B) <Desc/Clms Page number 6> (1) On admet de façon continue le nitrile impur dans une colonne de fractionnement, comptant au moins environ 45 plateaux, en un point intermédiaire entre la tête et .Le tond de la colonne; (2) on entretient des températures ae chaudière et de colonne telles que le rapport molaire du liquide descendant à la vapeur ascendante dans la colonne est a'au moins 1; (3) on entretient en tête de la colonne de fractionnement' un taux ce reflux efficace;

   (4) on soutire de façon continue une partie du liquide descendant, en un point de la colonne se trouvant legèrement pu-dessus du point d'admission de l'ali- mentation en (1) puis (a) on refroidit la fraction soutirée jusqu'à ce qu'elle se sépare en cieux phases liquides, (b) on separe la phase d'eau de la phase organique et on rejette la phase d'eau, et (c; on réchauffe le phase organique et on l'intro- duit de nouveau dans la colonne en un ooint se trouvant légèrement au-dessus du point d'admis- sion ae l'alimentation 2.- Procéda suivant 1a revendication 1, caractériel en ce que le nitrile non saturé est l'acryionitrile.

   3.- Procéde suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le composé carbonyle saturé est l'acétone* 4.- Procédé suivant la revendication 3 (B), caractérisé en ce que le rapport molaire ou liquide descendant à la vapeur ascendante dans la colonne est ae 1 à 2.

   5.- Procéde de purification d'acrylonitrile contenant plus d'environ 300 parties par million d'acétone et de l'eau, le ranport pondérai acétensieau étant inférieur à 1, caractérisé en ce qu'on élimine de l'eau par obstination azéotropique du mélan- <Desc/Clms Page number 7> ge c'acylionitrile, d'acétone et d'eau, au moins dans une mesure telle que le mélange nit un rapport pondéral acétone:eau de 1, puis on élimine en substance la quantité restante d'eau et d'acétone sous forme de fraction de tête par distillation fractionnée dans une colonne de fractionnement efficace et on soutire au fond de la colonne l'acrylonitrile purifié produit contenant moins d'envi- ron 300 parties par million d'acétone.

   6.- Procède ae purification d'acrylonitrile contenant ne oetites cuantrites d'eau et d'acétone, caractérisé en ce que (1) on admet de façon continue l'acrylonitrile impur dans une colonne de fractionnement contenant au moins envi- ron 45 à 55 plateaux en un point se trouvant entre 0,2 et 0,4 fois la aistance du fond à la tête de 1a colonne; (2) on entretient des températures de chaudière et de colonne telles que le rapport molaire du liquide des- : cendant a la vapeur ascendante soit d'environ 1,5; (3) on entretient un taux de reflux en tête d'environ @ 300:1 à 1000:1 dans la colonne oe fractionnement;

   (4) on soutire de façon continue une partie du liquide descendant, en un point de la colonne se trouvant entre 0,3 et 0,4 fois la distance du fond à la tête de la colonne et au-dessus du point où l'alimentation est admise en (1), puis (a) on refroidit la fraction soutirée à environ 100 F (38 C) ou elle se sépare en une phase organique et en une phase d'eau, (b) on sépare la phasse d'eau ae la phase organique et on rejette 1a phase c'eau, (c) on réchauffe la phase organique jusqu'à son point d'ebuillition et on la réintroduit dans la colonne au niveau où elle a été soutirée, <Desc/Clms Page number 8> (5) Un recueille au fond, de .la colonne de l'acryionitrile contenant moins ce 300 parties par million a'acétene et moins ae 0,1% en poids d'eau.