CH205528A

CH205528A - Verfahren zur Herstellung von Aminonitrilen.

Info

Publication number: CH205528A
Authority: CH
Inventors: Zur Verwertun Bergwerksverband
Original assignee: Bergwerksverband Gmbh
Priority date: 1937-01-20
Filing date: 1938-01-17
Publication date: 1939-06-30

Description

Verfahren zur Herstellung von Aminonitrilen. Es ist bekannt, Aminonitrile durch län geres Stehenlassen der entsprechenden Oxy- nitrile mit konzentriertem Ammoniakwasser bei Zimmertemperatur herzustellen. Das Ver fahren liefert befriedigende Ausbeuten, führt aber nur zu einem einheitlichen, primären Produkt, wenn ein ,sehr hoher Ammoniak überschuss, etwa 10-12 Mole NH3 auf ein Mol Oxynitril,

benutzt wird. Naeh beendeter Reaktion sind daher zur Erzielung eines einigermassen konzentrierten Aminonitrils grosse Ammoniak- und Wassermengen abzu treiben, wie überhaupt die Aminierun,g selbst das Handhaben sehr grosser Flüssigkeitsmen- gen erfordert.

Man arbeitet daher besser in der Weise, dass man zum Aminieren flüssiges, gegebe nenfalls geringe Wassermengen enthaltendes Ammoniak verwendet. In diesem Falle ist man zwar auf Benutzung von Druckgefässen angewiesen, hat aber den Vorteil, dass man die Reaktion bei höherer Temperatur, im Mittel 3ü-40', ausführen kann, wodurch die Reaktionsdauer wesentlich verkürzt wird;

dass man zufolge Wegfalles von Wasser ballast und Verringerung des Ammoniak iiber3chusses selbst mit kleineren Flüs.sig- keitsmengen arbeiten kann und endlich ein erheblich konzentriertes Reaktionsprodukt er hält.

Gegenstand vorliegender Erfindung be trifft ein Verfahren zur Herstellung von Aminonitrilen durch Behandeln von Oxy- nitrilen mit Ammoniak, gemäss welchem man die Oxynitrile mit einem Überschuss Ammo niak mischt, das Reaktionsgemisch bei er höhter Temperatur und unter Druck von unten nach oben durch ein senkrecht stehen des Reaktionsrohr leitet und nach deren Ver lassen entspannt.

Überraschenderweise wurde gefunden, dass man die bekannten Verfahren in bezug auf Ausbeute, Beschaffenheit des Reaktionspro duktes und Abkürzung der Reaktionsdauer wesentlich verbessern kann, wenn man die Reaktionstemperatur noch steigert, dann aber dafür .sorgt, dass die Reaktionskomponenten nur kurze zeit zur Einwirkung aufeinander belangen. Dieser Forderun ;

# wird am ein fachsten dadurch genügt, dass man das Reak- tionsbemiseh unter Druck durch ein erforder lichenfalls erhitztes Reaktionsrohr leitet. Dieses besteht a.us einem senkrechten, ge gebenenfalls mit Füllkörpern be:,chiekten Rohr oder aus einer senkrecht stehenden Rohrschlange.

Man arbeitet also kontinuier lich, derart, dass man das Reaktionsbemiseli am untern Ende des Reaktionsrohres stetig einpumpt und am obern Ende nach Massgabe der unten eintretenden Flüssigkeit entspannt.

Die sofort nach Vereinigung der Kompo nenten einsetzende Reaktion führt zu starker Erwärmung ,der Flüssigkeit, die durch die Verdünnungswärme des Ammoniaks (bei der Heaktion wird ja. die Hydroxylgruppe des Oxynitrils als Wasser abgespalten) noch er höht wird. Falls nötig, kann das Reaktions <B>rohr</B> noch von aussen beheizt werden.

So konnte bei bleichzeitigem Einpumpen von 80 % ibem Forma.ldehyd-Cyanh@-drin und flüssigem Ammoniak, \wobei auf 1 ?i-Tol Oxy- nitril 4 Mole Ammoniak angewandt wurden, und bei einer Reaktionstemperatur von 75 bis 80 schon nach einer Aufenthaltszeit von 5 Min. ein 983öiber Umsatz des Oxynitrils mit Ammoniak, nach weiteren 5 Min.

ein 99 %iber und nacli einer Aufenthaltszeit. von insgesamt 15 Min. praktisch völliger Umsatz festbestellt werden. Dabei war trotz der anbe- wa.ndten höheren Temperatur das bei der Ent spannung austretende Aminonitril fast was serhell und zeigte bei der Entnahme noch ke i- nerlei Neigung zur Polymerisation.

Versuche finit Acetaldehy dcyanhy drin und flüssigem Ammoniak verliefen in o.leieher Weise bün- stig. Desgleichen konnten Ansätze, in denen verdünnteres Oxynitril, wie es bei der direk ten Vereinigung von techn. Formalinlösung mit Blausäure erhalten wird,

nach dein v or- liebenden Verfahren mit hoher Reaktions- geschwindigkeit aminiert werden. Auch in diesem Falle ist der Umsatz in etwa 5 Min. bis auf die letzten Anteile praktisch beendet.

Weiter wurde befunden, dass man bei An wendunb verdünnter Oxvnitrillösunb und etwa 30 % igem Ammoniak, also unter den v an Eschweiler (A ? 7 8, ? 3 7) angeführten Be dingungen, bei denen ein Ammonia.küber- druck nicht vorliegt, den Ammonia.küber- schuss erheblich senken kann, wenn man die erfindungsgemäss kontinuierlich arbeitende Druckapparatur benutzt,

in welcher die Ent spannung bei höherem Druck, z. B. bei 15 Atni., erfolgt. Beispielsweise konnte be.i Zusammenbringen von ,je 6 -31o1 3() % igen Ammoniaks mit 1 Mol 40 %igen Formalde- hydcyanhydrins bei einer Temperatur von 55-60 ein fast sofortiger Umsatz erzielt -erden.

Nach fünfininut.igemufenthalt im Druckrohr \waren nur noch Spuren des Oxy- nitrils nachweisbar. Selbst bei einem Ver hältnis von 4,5 31o1 Ammoniak a.uf 1 112o1 Oxynitril wurden noch gute Ergebnisse er zielt.

Es wurde als zweckmässig befunden, dem eigentlielien Reaktionsrohr ein Mischgefäss vorzuschalten, damit kleine L: nrege@mässib- keiten. in der Zufuhr des Ammoniaks und des Oxynitrils ausgeblichen -erden. Das Misch- befäl3 wird daher vorteilhaft mit Rü.hrer aus- gest.attet.

Nachstehend ist eine Apparatur beschrie- ben, in welcher das erfindungsgemäss arbei tende Verfahren mit Vorteil ausgeführt wer den kann.

Zwei Kompressoren fördern Ammoniak und Oxy nitril in bewtin:;chtem V erhält.nis in einen mit Rührer# und Kühl- bezw. Heiz- mantel versehenen. Mischautokla.ven. Das Reaktionsbeiniseli belangt weiter in ein Dreckrohr, welches in einzelnen Stufen be heizt bezw. gekühlt werden kann und erfor derlichenfalls mit.

Füllkörpern beschickt ist. C\ber dein Druckrohr befindet sich zum Ein balten eines stets bleiehinässigen Druckes ein Entapannunbsbehälter, der < in automatisch arbeitendes Entspannungsventil enthält und zur Trennung des iiberschüssigen Ammoniaks und Aminonit.rils dient. Das Entspannunbs- ventil kann entweder in das Verbindungsrohr zwischen Druckrohr und Entspannungsbehäl ter oder auch in -den Entspannungsbehälter selbst eingebaut sein.

Die mit dem Reaktionsgemisch bezw. dem Oxynitril in Berührung kommenden Teile der Vorrichtung sollen am besten nicht aus Eisen bestehen, da sonst die Bildung von Ferrocyanverbindungen nicht zu vermeiden ist. Zweckmässig stellt man sie aus Alumi nium her oder kleidet sie mit diesem aus.

Claims

PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung von Amino- nitrilen durch Behandeln von Oxynitrilen mit Ammoniak, dadurch gekennzeichnet, dass man die Oxynitrile mit einem Überschuss Ammoniak mischt, das Reaktionsgemisch bei erhöhter Temperatur und unter Druck von unten nach oben durch ein senkrecht stehen des Reaktionsrohr leitet und naolh dessen Verlassen entspannt.

UNTERANSPRÜCHE: 1.. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass man Ammoniak in verflüssigtem Zustande verwendet. \?. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet"dass man wässriges Ammo niak, das gegenüber dem bei Zimmertem peratur und Atmosphärendruck gesättig ten Ammoniakwasser einen hohen Ammo- niakgehalt aufweist. verwendet. 3.

Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass man die Oxynitrile mit einem Überschuss von bei Zimmer temperatur und Atmosphärendruck ge- sättigtem Ammoniakwasser mischt, das Reaktionsgemisch bei erhöhter Tempera tur und unter thermisch, sowie mecha nisch erzeugtem Druck von unten nach oben durch ein senkrecht stehendes Reak tionsrohr leitet und nach dessen Verlassen entspannt. . 4.

Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass man .das Reaktions- rohr beheizt. 5. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass man die Reaktions- komponenten vor Eintritt in das Reak- tionsrohr in einem als Rührautoklav aus gebildeten Gefäss mischt. G.

Verfahren nach Patentanspruch, dadurch @gekenazeichnet, dass man eine Apparatur verwendet, .deren mit den Reaktionskom ponenten, deren Gemisch und dem um- ,gesetzten Gemisch in Berührung kom mende Flächen aus Aluminium hergestellt sind.