DE1079620B - Verfahren zum Kristallisieren von Adipinsaeure - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Kristallisieren von Adipinsäure durch Kühlung einer Adipinsäurelösung.

Beim Kristallisieren der Adipinsäure stößt man auf große Schwierigkeiten. Es kommt nämlich oftmals vor, daß sich hierbei ein milchartiges Produkt bildet, und die darin enthaltenen Kristallteilchen haben daiin derart geringe Abmessungen, daß es sehr schwer ist, sie von der Mutterlauge zu trennen. Eine noch größere Schwierigkeit bietet die Abscheidung von Kristallkrusten an der kühlenden Fläche, wodurch die Wärmeübertragung und folglich auch die Kristallisationsgeschwindigkeit eine äußerst geringe wird. Infolgedessen sieht man sich veranlaßt, die Kristallisierapparatur periodisch außer Betrieb zu setzen und sie dann zu reinigen oder sie mit Mitteln zu versehen, die die Kristallablagerungen kontinuierlich zu entfernen gestatten, was wiederum den Nachteil eines starken Verschleißes und einer verwickelten Apparatur mit sich bringt.

Es wurde bereits vorgeschlagen (vgl. kanadische Patentschrift 512 911), die warme Adipinsäurelösung in einem Umlaufverfahren zuerst in eine Zone der Apparatur, in der die Lösung durch Kühlung übersättigt wird, und dann diese übersättigte Lösung in eine andere Zone überzuführen, in der sich die Kristallisation bei einer Temperatur von 40 bis 70° C vollzieht, während man zugleich dafür sorgt, daß eine gewisse Konzentration an anderen Carbonsäuren als die Adipinsäure in der Mutterlauge aufrechterhalten wird.

Es wurde nunmehr ein Verfahren zum Kristallisieren von Adipinsäure gefunden, bei dessen Durchführung weder eine Bildung eines milchartigen Produkts noch irgendeine Ablagerung an den kühlenden Flächen stattfindet. Das erfindungsgemäße Verfahren, bei dem man die Adipinsäure kristallisieren läßt, indem man eine Lösung dieser Säure abkühlt, bis sich aus dieser eine Kristallsuspension gebildet hat, darauf die so erhaltene Suspension und bzw. oder die Mutterlauge, die man aus dieser nach Abtrennung der Kristalle erhält, teilweise wieder in den Kristallisationsprozeß einleitet, ist dadurch gekennzeichnet, daß man die Adipinsäurelösung durch Mischen mit zurückgeleiteter Kristallsuspension und bzw. oder Mutterlauge bis zu einer unter 30° C liegenden Temperatur abkühlt und darauf die durch dieses Mischen erhaltene Kristallsuspension durch eine weitere Kühlvorrichtung leitet. Man erreicht hierdurch, daß die Wärme, die man beim Kühlen der Lösung tfew... der-"-Kristallisation der Adipinsäure abzuführen hat, in solcher Weise abgeführt wird, daß keine Ablagerung an den Kühlerflächen stattfindet. Wird jedoch so verfahren, daß man die Kristallsuspension bei einer 30° C üherschreiten-Verfahren zum Kristallisieren
von Adipinsäure

-Anmelder:
Stamicarbon N. V._r Heerlen (Niederlande)

Vertreter; Dx. F. Zumsteüv

Dipl.-Chem. Dr. rer. nat. E. Assmann

und Dipl.-Chem. Dr. R. Koenigsberger, Patentanwälte,

München 2, Bräuhausstr. 4

Beanspruchte Priorität: ■. " -

Niederlande vom 9. Dezember 1957

Johannes Cornells Soeterbroek, Geleen,
und Renier Jozef Lambertus Graff, Beek

(Niederlande),
sind" als Erfinder genannt worden

den Temperatur durch diesen Kühler hindurchleitet, so läßt sich eine Ablagerung kaum vermeiden.

Vorzugsweise führt man das erfindungsgemäße Verfahren derart, durch, daß das Mischen der Adipinsäurelösung mit der zurückgeführten Kristallsuspension und bzw. oder Mutterlauge stufenweise erfolgt und in der ersten Stufe eine Temperatur von 35 bis 70° C aufrechterhalten wird. Man erzielt hiermit den Vorteil, daß sich der größte Teil der Kristalle bei einer 35°C übersteigenden Temperatur bildet, wodurch die gebildeten Kristalle im Mittel erheblich größer sind. Es ist an sich bekannt (vgl. kanadische Patentschrift

+o 512 911), daß .die; Größe der Adipinsäurekristalle zunimmt, wenn deren Bildung bei einer höheren Temperatur erfolgt. Es nimmt nämlich bei höherer Temperatur die Wachstumsgeschwindigkeit der Kristalle zu; hierbei verringert sich die Keimbildungsgeschwindigkeit, und infolgedessen bilden sich größere Kristalle. Bei der bevorzugten Durchführungsweise des erfindungsgemäßen Verfahrens ist das Besondere, daß es gelingt, den Vorteil des Kristallisierens bei höherer Temperatur — die Bildung größerer Kristalle — größtenteils zu realisieren, unter Vermeidung des mit der Durchführung der Kühlung der Lösung bei höherer Temperatur auf indirektem Wege verbundenen Nachteils — des bei höherer Temperatur fast unvermeidlichen Anlagerns von Kristallen an den Kühlflächen—,

909 770/448

Claims (4)

und zwar dadurch, daß man dafür sorgt, daß die Kühlung bei der betreffenden höheren Temperatur nicht indirekt, sondern direkt erfolgt. Bei der technischen Herstellung von Adipinsäure finden für gewöhnlich zwei Kristallisationen statt. Die erste dieser Kristallisationen erfolgt aus der Lösung, in der sich Adipinsäure, z. B. durch Oxydation von Cyclohexanol, gebildet hat. Hat man diese Oxydation mit überschüssiger Salpetersäure durchgeführt, so ist diese Lösung salpetersäurehaltig. Gemäß der Erfindung führt man die Kristallisation von Adipinsäure vorzugsweise aus einer salpetersäurehaltigen Lösung derart durch, daß der AdipinsäurelÖsung in zwei Stufen eine Kristallsuspension beigemischt wird. Eine Zurückleitung von Mutterlauge (ohne Kristalle) findet hierbei nicht statt. Es ist zweckmäßig, die Kristallkonzentration der einer Zentrifuge zuzuleitenden Suspension derart einzustellen, daß die Zentrifuge ihre Funktion gut zu erfüllen vermag. Bei der zweiten Kristallisation wird von einer wäßrigen Lösung ausgegangen. Diese Kristallisation wird erfindungsgemäß derart durchgeführt, daß man ebenfalls in zwei Stufen arbeitet, wobei die Adipinsäurelösung in der ersten Stufe mit Mutterlauge und in der zweiten Stufe mit Kristallsuspension gemischt wird. Man erzielt hierdurch den Vorteil, daß die Kristallkonzentration der der Kühlvorrichtung zuzuleitenden Suspension derart ist, daß sich die Suspension gut durch Pumpen fördern läßt. An Hand von Zeichnungen, wobei die Fig. 1 schematisch die Durchführung des Verfahrens zum Kristallisieren von Adipinsäure aus einer salpetersäurehaltigen und Fig. 2 die zum Kristallisieren von Adipinsäure aus einer wäßrigen Lösung zeigt, soll das erfindungsgemäße Verfahren im folgenden näher erläutert werden. In Fig. 1 wird die warme Adipinsäurelösung 1 zusammen mit einer Teilmenge 2 der bereits erhaltenen Kristallsuspension 3 in ein erstes Kristallisiergefäß geleitet, in der sich eine Kristallsuspension bei einer Temperatur von 35 bis 70° C bildet; diese wird kontinuierlich zusammen mit einer weiteren Teilmenge 5 der anfänglichen Kristallsuspension 3 in ein zweites Kristallisiergefäß 6 geleitet. Aus diesem Gefäß 6 wird die Kristallsuspension bei einer unter 30° C liegenden Temperatur mittels einer Pumpe 7 einer Kühlvorrichtung 8 zugeführt, in der sie weitergekühlt wird. Eine Teilmenge 9 der aus dem Kühler 8 austretenden Kristallsuspension 3 wird einer Zentrifuge 10 zugeleitet, aus der dann die Adipinsäure 11 und die Mutterlauge 12 entfernt werden. In Fig. 2 wird die warme Adipinsäurelösung 13 zusammen mit einer Teilmenge 14 der bereits erhaltenen Mutterlauge 15 in ein erstes Kristallisiergefäß 16 geleitet, in der sich eine Kristallsuspension bei einer Temperatur von 35 bis 70° C bildet; diese leitet man kontinuierlich zusammen mit einer Teilmenge 17 der bereits erhaltenen Kristallsuspension 18 in ein zweites Kristallisiergefäß 19. Aus diesem wird die Kristallsuspension bei einer unter 30° C liegenden Temperatur mittels einer Pumpe 20 einer Kühlvorrichtung 21 zugeleitet, in der sie weitergekühlt wird. Aus dieser Vorrichtung 21 wird darauf eine Teilmenge 22 der Kristallsuspension 18 einer Zentrifuge 23 zugeleitet, aus der man Adipinsäure 24 und Mutterlauge 15 gewinnt. Eine Teilmenge 25 der Mutterlauge 15 wird dem Prozeß entzogen. In vielerlei Weise kann man von dem in Fig. 1 und 2 gezeigten Schema abweichen. So kann man beispielsweise die aus dem zweiten Kristallisiergefäß austretende Kristallsuspension teilweise der Zentrifuge unmittelbar zuleiten. Selbstverständlich kann man auch eine kühlende Fläche im oder um das erste und bzw. oder zweite Kristallisiergefäß anbringen und einen Temperaturunterschied zwischen dem Kühlmittel und dem Inhalt der Kristallisiergefäße aufrechterhalten, der derart gering ist, daß die Ablagerung von Adipinsäurekristallen an den Kühlflächen ίο auf ein Mindestmaß beschränkt bleibt. Es läßt sich dann dem System mittels der erwähnten Fläche nur ein sehr geringer Teil der abzuführenden Wärme entziehen. Das erfindungsgemäße Verfahren soll an Hand zweier Beispiele im folgenden näher erläutert werden. Beispiel 1 Kontinuierlich werden je Stunde 440 kg einer 90° C heißen Lösung aus 330 kg 53gewichtsprozentiger SaI-petersäure und 110 kg Adipinsäure in einem ersten Kristallisiergefäß mit 710 kg einer aus 533 kg 53prozentiger Salpetersäure, 10 kg gelöster Adipinsäure und 167 kg Adipinsäurekristallen bestehenden Suspension gemischt (vgl. Fig. 1). Die mit einer Temperatur von etwa 45° C aus dem ersten Kristallisiergefäß austretende Kristallsuspension wird in einem zweiten Kristallisiergefäß mit einer solchen Menge einer Kristallsuspension der obigen Zusammensetzung, die eine Temperatur von 15° C besitzt, gemischt, daß die aus dem zweiten Kristallisiergefäß austretende Suspension eine Temperatur von etwa 20° C besitzt. Durch eine Pumpe fördert man nunmehr diese Suspension mit einer Geschwindigkeit von etwa 7500 kg je Stunde durch einen rohrförmigen Kühler, in welchem sie auf 15° C gekühlt wird. Stündlich werden 440 kg dieser Suspension einer Zentrifuge zugeleitet, in der jeweils 104 kg kristallisierte Adipinsäure erhalten werden. Es findet hierbei weder die Bildung eines milchartigen Produkts statt, noch lagert sich Adipinsäure an der kühlenden Fläche ab. Beispiel 2 Kontinuierlich werden je Stunde 200 kg einer 50gewichtsprozentigen wäßrigen Adipinsäurelösung, deren Temperatur 90° C beträgt, in einem ersten Kristallisiergefäß mit 138 kg gesättigter Mutterlauge gemischt, die eine Temperatur von 12,5° C besitzt. Die mit einer Temperatur von etwa 65° C aus diesem ersten Kristallisiergefäß austretende Suspension wird in einem zweiten Kristallisiergefäß mit einer solchen Menge Kristallsuspension, die eine Temperatur von 12,5° C besitzt, gemischt, daß die aus dem zweiten Kristallisiergefäß austretende Suspension eine Temperatur von etwa 15° C besitzt. Diese Suspension wird nunmehr mit einer Geschwindigkeit von etwa 8500 kg je Stunde durch einen rohrförmigen Kühler befördert, in der sie auf 12,5° C gekühlt wird. In 1 Stunde werden 338 kg dieser Suspension einer Zentrifuge zugeführt und 98 kg kristallisierte Adipinsäure gewonnen. Von der Mutterlauge werden 138 kg in den Prozeß zurückgeführt und 102 kg aus dem System entfernt. Auch hier findet weder die Bildung eines milchartigen Produkts noch eine Anlagerung von Adipinsäurekristallen an den kühlenden Flächen statt. PaTENIANSPEÜCHE:

1. Verfahren zum Kristallisieren von Adipinsäure durch Kühlung einer Adipinsäurelösung bis zur Ausbildung einer Kristallsuspension unter

teilweisen nochmaligen Einleiten dieser Suspension und bzw. oder der aus ihr nach Abtrennung der Kristalle erhaltenen -Mutterlauge in. den Prozeß, dadurch gekennzeichnet, daß man die Adipinsäurelösung durch Mischen mit der wieder eingeleiteten Kristallsuspension und bzw. oder deren Mutterlauge bis auf eine Temperatur unter 30° C kühlt, worauf man die Suspension in einer folgenden Kühlvorrichtung weiter abkühlt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- to zeichnet, daß man das Mischen der Adipinsäure-

lösung mit der Kristallsuspension und bzw. oder deren Mutterlauge in zwei Stufen durchführt, wobei man in der ersten Stufe eine Temperatur von 35 bis 70° C aufrechterhält.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die Adipinsäurelösung in beiden Stufen mit der Kristallsuspension mischt.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die Adipinsäurelösung in der ersten Stufe mit Mutterlauge und in der zweiten Stufe mit der Kristallsuspension mischt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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