DD301829A7 - Verfahren zur Erhoehung der Ausbeute bei der einstufigen, drucklosen Synthese des Natriumsalzes der Nitrilotriessigsaeure - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erhöhung der Ausbeute bei der einstufigen, drucklosen Synthese von Trinatriumnitrilotriacetat aus einer wäßrigen Formaldehydlösung und einer wäßrigen Natriumcyanidlösung. Der Umsetzungsgrad des Natriumcyanids zum Trinatriumnitrilotriacetat wird auf mindestens 80 % erhöht, wenn die verwendete Natriumcyanidlösung Natriumformiat enthält. Die so hergestellte wäßrige Lösung an Trinatriumnitrilotriacetat ist frei von korrosiven Ionen und kann ohne weitere Behandlung zur Entfernung von Verschmutzungen an Wärmeüberträgern bzw. als Zusatz zu Waschmitteln eingesetzt werden.{Trinatriumnitrilotriacetat; Ausbeuteerhöhung; Formaldehyd; Natriumcyanid; Natriumformiat; Lösung, wäßrig; Ionen, korrosiv; Waschmittelzusatz; Wärmeübertragerreinigung; Reaktion, einstufig}

Description

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Es ist bekannt, daß die Synthese des Natriumsalzes der Nitrilotriessigsäure durch Umsetzung von Monochloressigsaure, Ammoniak und Natriumhydroxid gelingt (DD-PS 156259) Der Nachteil des beschriebenen Verfahrens besteht darin, daß, bezogen auf Trinatriumnitrilotriacetat, die dreifach molare Menge an Natriumchlorid zwangsweise anfallt, daß sich zur Entfernung des Natriumchlonds eine aufwendige Reinigungsprozedur anschließt oder daß sich bei Weglassen der Reinigung aufgrund der hohen Chlondionenkonzentration eine hohe Korrosivitat gegenüber Metallen ergibt Es ist weiterhin bekannt, daß Trinatriumnitrilotriacetat in einem Zweistufenverfahren hergestellt werden kann (DE AS 1 768937, DE-AS 1499391,DE-AS 1 618002, DE-AS 1768257,DE-AS 1805404, DE AS 1913853) Dabei wird in einer ersten Stufe bei pH-Werten kleiner 3 aus Formaldehyd, Ammoniak bzw Ammoniumsalzen und Blausaure das Nitril der Nitrilotriessigsäure hergestellt Die Erzeugung der Blausaure kann auch in situ aus einem Alkalizyanid und einer Mineralsäure erfolgen In der zweiten Stufe wird das gebildete N itril unter Zusatz von Natrium hydroxid zum Trinatriumnitrilotriacetat umgesetzt Der Nachteil des beschriebenen Verfahrens besteht darin, daß das saure Reaktionsmedium durch zusätzliche Natriumhydroxidgaben neutralisiert werden muß, daß es dadurch zur Bildung von Fremdsalzen und zur Verunreinigung des Endproduktes durch diese kommt, daß eine aufwendige Zweistufentechnologie notwendig ist und daß es infolge der Verwendung bzw Freisetzung der Blausaure zu Emissionen hochtoxischer Blausaure in die Umwelt kommt Es ist weiterhin bekannt, daß bei der Umsetzung von Formaldehyd, Natriumcyanid, Ammoniak und Natriumhydroxid im alkalischen Medium das Natriumsalz der Nitrilotriessigsäure auf direktem Weg entsteht (DE AS 1643232 DE-AS 1643238 DE-AS 1643415 DE-AS 1793227 DE-AS 2049223, DE-AS 2062435, DE-AS 2124329, DD PS 72011,DD PS 89 849)

Um hohe Umsätze zum Natriumsalz der Nitrilotriessigsäure zu erreichen, werden dabei sehr aufwendige Verfahren eingesetzt In DE-AS 1 643232 werden in einem mehrstufigen Verfahren Formaldehyd mit Natriumcyanidlosung und der 30fachen Menge Ammoniak bei Drucken um 30 at zur Reaktion gebracht Bei der DE-AS 1 643238 wird Ѵз der Natriumcyaηidmenge durch 100%ige Blausaure ersetzt Bei DE-AS 1 643415 wird Formaldehyd mit Natriumcyanid gemischt, wobei diese Reaktion nur 10-20 Sekunden dauern soil, anderenfalls Umsatzvernngerung eintritt Nach DE-AS 1 793227 arbeitet man mit mindestens einem zweistufigen Verfahren bei bis zu 200T und 50at Druck DE-AS 2062 435 bezieht sich auf das Einengen der hergestellten Trinatriumnitrilotriacetatlosung unter Wiederverwendung der abgetrennten Mutterlauge Bei DE-AS 2 049 223 wird Formaldehyd in einer Losung an Trinatriumnitrilotriacetat vorgelegt und eine Natriumcyanidlosung so dosiert, daß kein freies Cyanid vorliegt Die Bestimmung des Cyanidgehaltes erfolgt dabei über Elektroden Im DE-AS 2124329 wird das entstehende Ammoniak durch standiges Luftdurchsaugen aus der Reaktionslosung entfernt lmDD-PS72011 wird aus Natriumcyanid, Formaldehyd und Ammoniak, bei einer sehr genau einzuhaltenden Konzentration an Natriumhydroxid, in mehreren Stufen Trinatriumnitrilotriacetat hergestellt Im DD-WP 89849 wird durch gleichzeitiges Dosieren von Formaldehyd und Natriumcyanidlosung das Natriumsalz der Nitrilotriessigsäure hergestellt, wobei allerdings auch in mehreren Stufen gearbeitet wird Dieses Verfahren erfordert weiterhin eine standig konstante Konzentration der Reaktanten, da bei einem molaren Mißverhältnis die Ausbeute stark zu ruck geht

Ein Nachteil aller vorstehend beschriebenen Verfahren besteht weiterhin darin, daß, sofern nicht von freier Blausaure ausgegangen wird, mit reinem bzw reinstem Natriumcyanid gearbeitet wird

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung besteht darin, die Materialökonomie einer Einstufentechnologie zur Herstellung des Natriumsalzes der Nitrilotriessigsäure zu verbessern

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei der Umsetzung aquimolarer Mengen wäßriger Natriumcyanid und Formaldehydlosungen bei 0-30°C und anschließender Verseifung bei 80-100°C zu den Alkalisalzen der Nitrilotriessigsäure die Ausbeute auf mindestens 80-85% bei nur einer Verfahrensstufe zu erhohen

Erfindungsgemaß wird die Aufgabe dadurch gelost, indem Natriumformiat der wäßrigen Natriumcyamdlosung in einer Massekonzentration von 5-40%, bezogen auf Alkalizyamd, zugesetzt wird Die Massekonzentration an Natriumcyanid betragt 10-35%

Durch den Zusatz an Natriumformiat wird die Ausbeute an Trinatnumnitrilotriacetat erhöht und die Neubildung von Natriumformiat zurückgedrängt Die Vorteile des erfindungsgemaßen Verfahrens bestehen darin, daß die Herstellung von Trinatritimmtnlotriacetat in einem einstufigen Verseifungsprozeß nach einfacher Technologie möglich ist, so daß es durch den Zusatz von Natriumformiat zu einer Au sbeu teer ho hu ng und zu einer Verbesserung der Materialökonomie kommt Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemaßen Verfahrens besteht darin, daß als Einsatzprodukt eine minderwertige, Natriumformiat enthaltende Natriumcyamdlosung, Abprodukt der Herstellung von Natriumcyanid fest, sehr kostengünstig genutzt werden kann Die Verwertung des Abproduktes fuhrt darüber hinaus zur Einsparung der Kosten seiner Vernichtung, vermeidet Umweltschaden in Luft und Wasser, die durch die Abprodukte der Entgiftung entstehen können

Ausfuhrungsbeispiele

Beispiel 1 (Vergleichsbeispiel)

200 Teile einer wäßrigen Formaldehydlosung (300g Formaldehyd/üter) werden unter intensiven Ruhren und Kuhlen so zu 594 Teilen einer wäßrigen Natriumcyamdlosung gegeben (165g NaCN/Liter), daß die Temperatur 0-10°C betragt Nach einer Verweildauervon 1 Stunde bei gleicher Temperatur wird die Mischung in einen 2 Ruh rbeha lter, der 300 Teile Wasser enthalt, so dosiert, daß die Temperatur von 96 ±2°C aufrechterhalten wird Nach Ende der Dosierung wird bei gleicher Temperatur weitergeruhrt, bis die Konzentration an Ammoniak im abdestillierten Ammoniak-Wasser-Gemisch unter 100mg/Liter sinkt Ausbeute 55 %

Beispiel 2

Versuchsdurchfuhrung analog Beispiel 1, wobei die verwendete wäßrige Natriumcyamdlosung 2% Natriumformiat, bezogen auf Natriumcyanid, 12,1 %, enthalt Ausbeute 80 %

Beispiel 3 (Vergleichsbeispiel)

Analog Beispiel 1 unter Verwendung von 393 Teilen einer wäßrigen Natriumcyanidlosung (250 g NaCN/Liter) Ausbeute 57 %

Beispiel 4

Analog Beispiel 1 unter Verwendung von 393 Teilen einer wäßrigen Natriumcyamdlosung (250g/Liter) die 5% Natriumformiat (20%, bezogen auf NaCN) enthalt Ausbeute 83 %

Beispiel 5

Analog Beispiel 1 unter Verwendung von 544 Teilen einer wäßrigen Natriumcyamdlosung (180 g NaCN/Liter),dieAbprodukt der Natriumcyanidherstellung (fest) ist und 3,5% Natriumformiat (bezogen auf NaCN 35,7 %) enthalt Ausbeute 80%

Claims (1)

1. Verfahren zur Erhöhung der Ausbeute bei der einstufigen, drucklosen Synthese des Natriumsalzes der Nitrilotriessigsäure durch Umsetzung wäßriger Natriumcyanid- und Formaldehydlosungen und anschließender Verseifung, indem aquimolare Mengen der Losungen der Ausgangsstoffe bei 0-30⁰C gemischt und anschließend bei 80-100⁰C gerührt werden, gekennzeichnet dadurch, daß der wäßrigen Natriumcyanidlosung mit einer Massekonzentration von 10-35% Natriumformiat in einem Massseanteil von 5-40%, bezogen auf Natriumcyanid, zugesetzt wird

   Anwendungsgebiet der Erfindung

   Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erhöhung der Ausbeute bei der Synthese des Natriumsalzes der Nitrilotriessigsäure durch Umsetzung wäßriger Natriumcyanid- und Formaldehydlosung Die so hergestellte Losung des Tnnatriumnitrilotriacetats ist ohne weitere Reinigung sofort zur Entfernung von Verschmutzungen an und in Wärmeübertragern bzw als Zusatz zu Waschmitteln einsetzbar