CH217478A

CH217478A - Verfahren zur Darstellung von Acrylsäurenitril.

Info

Publication number: CH217478A
Authority: CH
Inventors: Aktiengesellsc Farbenindustrie
Original assignee: Ig Farbenindustrie Ag
Priority date: 1939-07-10
Filing date: 1940-06-19
Publication date: 1941-10-31

Description

Verfahren zur Darstellung ron Aerylsäurenitril. Es ist bekannt, dass beim Durehleiten von Acetylen durch wäss@rige Lösungen von Cuprochlorid Vinylderivate erhalten werden.

Vorliegender Erfindung liegt nun die Er kenntnis zugrunde, dass dieselben Kataly satoren, welche gemäss vorstehenden Aus führungen diejenigen Additionsreaktionen des Acetylens, welche zu Vinylderivaten füh ren, katalysieren, auch die Anlagerung von .Blausäure an Acetylen bewirken.

Das Ver fahren zur Herstellung von Acrylsäurenitril gemäss vorliegender Erfindung besteht dem gemäss darin, d@ass Acetylen und Blausäure in Berührung mit wässrigen Lösungen von sol chen Katalysatoren wie z. $. Cuprochlorid gebracht werden, welche diejenigen Addi- tionsreaktionen des Acetylens, welche zu Vinylderivaten führen, katalysieren.

Zweck mässig werden die Reaktionskomponenten in die Katulysatorlö:sung eingeleitet oder durch diese hindurchgeleitet. Wie bekannt ist, emp fiehlt es sich, der Lösung von Cuprochlomid zusätzlich noch starke Säuren und/oder Am monealze bezw. tertiäre Amine zuzugeben. Ferner kann unter zusätzlicher Anwendung von Alkali-Metällsoilzen gearbeitet werden.

Zweckmässig stellt man das px auf ungefähr 6 ein, doch kann man auch mit stärker sau ren Lösungen arbeiten. Die Umsetzung kann bei Temperaturen zwischen 0 -200 vorge nommen werden, gegebenenfalls unter Druck. Sie kann kontinuierlich oder diskontinuier lich durchgeführt werden.

Das, neue Verfahren gestattet in ,einfacher Weise die Ilerste'llung von Aerylsäureni@ril. Beispiel 1: In eine Mischung von 300 Gewichtsteilen Kupfe:

rchlorür, 100 Gewichtsheilen Ammon- chlorid, 5 konzentrierte Salz säure (ea. 37 % ig), 10 Gewichtsteilen Kupfer pulver und 400 Gewichtsteilen Wasser, die unter Stickstoff auf86A erwärmt wurde, werden bei derselben,

Temperatur unter Rüh- ren 20 Gewichtsteile wasserfreie Blausäure zugetiropft und gleichzeitig überschüssiges Acetylen durchgeleitet. Am absteigenden Kühler destilliert Wasser, auf das sich eine Glschicht abscheidet.

Nach Beendigung des Zutropfens der Blausäure wird: unter weite rem Einleiten von Acetylen das Reaktions- gemiisch auf 103 erwärmt, wobei weiter Wasser und Öl abdestilliert. Das ölige Destil lat (27 Gewichtsteile) wird von der wäss@rigen Lösung, die unveränderte Blausäure enthält, getrennt, getrocknet und destilliert.

Der ge ringe Destillationevorlauf bezw. Rückstand besteht aus Vinylacetylen bezw. Divinyl- acetylen. Die angewendete Katalysatorlösung kann für mehrere Ansätze benutzte werden. Ebenfalls kann das abdestilllierte Wasser wieder der Katalysatorlösung zugefügt wer den.

Beispiel 2: Äquivalente Mengen von Acetylen und von Blausäure werden bei Zimmertemperatur in eine Lösung des in Beispiel 1 genannten Katalysators eingegeben. Die Temperatur steigt hierbei langsam an; sie wird durch Kühlung auf 30 gehalten. Das Acetylen wird restlos absorbiert. Die Reaktionsge- mische werden einige Stunden stehen gelas sen und dann langsam erwärmt.

Bei Tempe raturen zwischen 70'-10,5,' destilliert ein Gemisch von Aoetylen, Blausäure, Acryl- säurenitri,1 und Wasser über, aus dem sich das Acrylsäurenitril als Öl an der Ober fläche abscheidet.

Beispiel 3: 1170 g Kupferchlorür und 630 g Ammon- ehltorid werden in1010 g Wasser unter Zu gabe von36 cm' konzentrierter Salzsäure und 36g Kupferpulver unter Luftausschluss auf 80 C erhitzt, wobei (von dem Kupfer pulver abgesehen) eine klare Lösung entsteht.

Durch diese Lösung werden unter Aufrecht erhaltung der ReaktionstemperatuT von80'C pro Stunde 150 Liter Acetylien un.d: 13,5 o Blausäure geleitet.

Die entweichenden Gase werden zunächst durch einen Kühler vorge kühlt, wobei sieh im, wesentlichen Wasser abscheidet, welches in die Reaktionsmischung zurückgegeben wird. Die Gase werden än- schl,iessend zwecks restloser Entfernung des Wassers, getrocknet und dann einer Tiefküh lung bis auf -70,' C unterworfen. Der nicht kondensierte Antei'1 besteht im wesentlichen aus Acetylen und wird unter stündlicher Zu gabe von 19 Litern,

was dem verbrauchten Anteil an Acetylen entspricht, wieder in den Prozess zurückgeleitet. An Blausäure müssen pro Stunde13,5 g wieder in den Kreis'lauf- prozess zugegeben werden, wobei jedoch diese Blausäure zum Teil aus dem Kondensat wie dergewonnen werden kann.

Die im Laufe mehrerer Stunden anfallenden Kondensate liefern beider Destillation zunächst noch ge ringe Mengen Acetylen, dann Vinylaoetylen und Blausäure und schliesslich als Haupt produkt Acrylhifiril, während ein stickstoff- haltiger Rückstand zurückbleibt.

Die Aus- beute an Acrylhitril beträgt (berechnet auf die verbrauchte Menge Blausäure) ca. -90 und (berechnet auf die verbrauchte Menge Acetylen) ca. 70%.

Im Rahmen der vorstehend beschriebenen Massnahmen kann mit ähnlichen Erfolgen die Salzsäure durch andere Säuren, wie z. B. Schwefelsäure, Phosphorsäure oder Brom wasserstoffsäure ersetzt worden. Ferner kann das Ammonch'lorid eowohsl durch Salze des Ammoniaks mit andern Säuren (z. B. Am- monsulfat) als auch durch Salze von Aminen ersetzt werden.

Beispiel 4: 450 g Kupferchlorür werden mit 210 g Kochsalz in 525g Wasser unter Zugabe von 15g Kupferpulver aufSO' C erhitzt. Hier- bei tritt nur teilweisse Lösung ein.

Unter Auf rechtorhaltungder Temperatur von 80 C werden pro Stunde 100 Liter Acetylen und 5,3 g Blausäure durchgeleitet. Der Verbrauch an AcetyDen beträgt 42 Liter pro Stunde;

es wird gemäss den Angaben des vorhergehen den Beispiels ersetzt. Ebenso müssen pro Stunde 5,3 g Blausäure in den Kreislauf- prozess eingegeben werden. Bei der Aufarbei tung, wie sie im vorhergehenden Beispiel be- schrieben wurde, werden 5 g Acrylnitril pro Standre erhalten.

Beispiel 5: 515 g Kupferchlorür und 435 g Ammon- chlorid werden unter Zugabe von 20 g Kupferpulver in 50,0 g Wasser auf 80 C erhitzt. Vom Kupferpulver abgesehen tritt klare Lösung ein. Beim Durchleiten von 100 Litern Acetylen pro Stunde war ein Ver brauch von 4 Litern pro Stunde festzustellen. Ferner wurden pro Stunde 3,8g Blausäure eingesetzt. Bei der Aufarbeitung gemäss Bei spiel 3 wurden pro Stunde 4,8 g Aexylnitril erhalten.

Se'lbstverständ'lich kann auch mit einem acetylenhaltigen Gasgemisch gearbeitet wer den, wobei man den verbrauchten Anteil an Acetylen jeweils durch Zugabe von reinem Acetylen ersetzt.

Beispiel 6: Acetylen wird mit einer Geschwindigkeit von 7000 Liter pro Stunde durch einen Kata lysator geleitet, der hergestellt wurde aus 45,5 kg Cuprochlorid, 24,5 kg Ammonium- chlorid, 42 Liter Wasser und 2,4 Liter konz. Salzsäure. Dem Acetylen werden 550 g Blau säure pro Stunde zugesetzt. Die entweichen den Dämpfe werden durch Kühlen zerlegt, wie in Beispiel 3 angegeben. Das Acetylen wird im Kreislauf geführt und der ver brauchte Anteil sowie die Blausäure nach gesetzt.

Pro Stunde werden 600 Liter Acety len verbraucht. 908 g reines Acrylsäurenitril werden pro Stunde erhalten.

Claims

PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Darstellung von Acryl säurenitril, dadurch gekennzeichnet, dass Blausäure und Acetylen in Berührung mit wässrigen . Lösungen solcher Katalysatoren gebracht werden, welche diejenigen Addi tionsreaktionen des Acetylens, welche zu Vinylderivaten führen, katalysieren.