DE1242210B

DE1242210B - Verfahren zur Reinigung von rohem Trimethyladipinsaeuredinitril

Info

Publication number: DE1242210B
Application number: DESCH32751A
Authority: DE
Inventors: Dr Karl Schmitt; Dr Josef Disteldorf; Dr Johannes Reiffer
Original assignee: Scholven Chemie AG
Current assignee: Scholven Chemie AG
Priority date: 1963-02-11
Filing date: 1963-02-11
Publication date: 1967-06-15
Also published as: DK110012C; US3297741A; AT249657B; NL6401120A; BE643643A; LU45331A1; NL128793C; FR1389081A; CH428698A; GB1064233A; DE1205517B

Description

Verfahren zur Reinigung von rohem Trimethyladipinsäuredinitril Bei der Umsetzung von Trimethyladipinsäure mit Ammoniak zum entsprechenden Dinitril erhält man ein Rohprodukt, das eine Reihe von Verunreinigungen, insbesondere Trimethyladipinsäureimid, enthält.
Eine Entfernung dieses Körpers aus dem Rohprodukt auf destillativem Wege ist grundsätzlich zwar möglich, in der praktischen Durchführung aber mit erheblichen Schwierigkeiten verbunden, da mit dem Imid wegen seines azeotropen Verhaltens große Mengen Dinitril übergehen. Zum anderen verhält sich das Imid nach seiner Rückführung in die Reaktion zwischen Säure und Ammoniak so träge, daß es nur in sehr geringer Menge erneut in Dinitril überführbar ist. Es tritt somit eine dauernde und störende Anreicherung an Imid ein.
Die vorliegende Erfindung beruht nun auf dem Grundgedanken, das Imid in eine reaktionsfähigere Form überzuführen und damit die Voraussetzung dafür zu schaffen, daß das Imid auf andere als destillative Weise entfernt werden kann.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Reinigung von rohem Trimethyladipinsäuredinitril von beigemengtem Trimethyladipinsäureimid ist dadurch gekennzeichnet, daß man das Rohprodukt bei einer Temperatur zwischen etwa 10 und 2000 C mit ammoniakhaltigem Wasser behandelt, die hierbei erhaltene wäßrige Schicht bzw. das feste Diamid von der organischen Phase trennt und diese destilliert.
Bei dieser Arbeitsweise wird aus dem Imid das Diamid gebildet, das im Dinitril praktisch unlöslich ist und deshalb leicht von diesem getrennt werden kann. Die Umwandlung erfolgt bereits in der Kälte innerhalb einiger Stunden. Das gebildete Diamid geht hierbei in die wäßrige Phase über bzw. kristallisiert aus, da es auch in Wasser nur wenig löslich ist.
Eine schnellere Umwandlung des Imids erreicht man durch Erhöhung der Temperatur. Neben der Diamidbildung tritt hier in geringem Umfang Verseifung unter Bildung der wasserlöslichen Ammoniumsalze der Trimethyladipinsäure und der Amidsäure ein.
Besonders vorteilhaft ist es, die Behandlung mit wäßrigem Ammoniak bei Temperaturen oberhalb 1000 C, vorzugsweise bei 180 bis 2000 C, durchzuführen, weil das Reaktionsgemisch dann homogen wird. Nach dem Abkühlen befinden sich die Umsetzungsprodukte des Imids in der sich abscheidenden wäßrigen Phase. Das Diamid kristallisiert hierbei jedoch nicht aus, selbst wenn es in größerer Menge vorliegt, als es seiner Löslichkeit entspricht, da es durch Verseifungsprodukte verunreinigt ist.
Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich besonders für eine kontinuierliche Durchführung. Hier- bei wird zweckmäßigerweise das Ammoniak enthaltende Wasser geeigneter Konzentration (zwischen etwa 10 und 30 °/e) und das zu reinigende Rohdinitril getrennt auf die Reaktionstemperatur gebracht und dann gemeinsam durch einen Reaktor geleitet, der nach Form und Größe so dimensioniert ist, daß eine für die totale Umsetzung genügende Verweilzeit gegeben ist. Der Druck wird hierbei so bemessen, daß die Flüssigphase vollständig aufrechterhalten bleibt und praktisch dem Dampfdruck des Ammoniakwassers entspricht. Für die praktische Durchführung des Verfahrens kommt je nach der Konzentration des Ammoniaks und Reaktionstemperatur im allgemeinen ein Druck von etwa 5 bis 30 atm in Betracht.
Eine besondere Ausführungsform des Verfahrens besteht in der zweimaligen Behandlung, die nach dem Gegenstromprinzip ausgeführt wird, um eine vollständige Beseitigung des Imids zu gewährleisten; zugleich erzielt man auch eine wesentliche Einsparung an Ammoniakwasser. Die erhaltene wäßrige Diamidlösung kann zusammen mit frischer Trimethyladipinsäure erneut der Umsetzung mit Ammoniak zu Dinitril zugeleitet werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird z. B. in der aus der schematischen Zeichnung ersichtlichen Vorrichtung durchgeführt.
In den Reaktor 1 werden gegebenenfalls nach Vorwärmung durch die Leitung 5 das Rohdinitril und durch Leitung 6 das Ammoniakwasser aus einer Erstbehandlung im Reaktor 2 eingeführt und miteinander in Berührung gebracht. Nach Abkühlung findet im Abscheider 3 eine Phasentrennung statt. Die untere wäßrige Schicht, die sämtliche Hydrolyseprodukte enthält, wird durch Leitung 7 abgeführt und erneut mit frischer Trimethyladipinsäure in Berührung gebracht. Durch die Leitung 8 wird die im Abscheider 3 anfallende obere organische Schicht nach erneutem Erhitzen gemeinsam mit frischem Ammoniakwasser (Leitung 9) dem Reaktor 2 zugeführt.
Hier kommt also ein bereits vorgereinigtes Dinitril mit frischem Waschmittel in Berührung, was im Effekt der Anwendung des Gegenstromprinzips entspricht. Nach erneutem Abkühlen trennt sich im Abscheider 4 die organische von der wäßrigen Phase.
Die untere wäßrige Phase wird - wie bereits angegeben - durch die Leitung 6 wieder in den Reaktor 1 gepumpt, während die organische Schicht durch die Leitung 10 der weiteren destillativen Aufarbeitung zugeführt wird.
Die organische Phase enthält das Trimethyladipinsäuredinitril und gegebenenfalls Imide kürzerkettiger Säuren.
Das oben beschriebene Arbeitsprinzip ist nicht auf zwei Waschstufen beschränkt, sondern kann gegebenenfalls in drei und mehr Waschstufen durchgeführt werden.
Beispiel 1 10 kg Rohdinitril mit einem Imidgehalt von 9,6°lo werden in einem geeigneten Behälter bei Raumtemperatur mit 5 kg 250/oiger wäßriger Ammoniaklösung 5 Stunden durchgerührt. Das angefallene Trimethyladipinsäurediamid wird abgenutscht (Menge 0,91 kg) und die beiden beim Erwärmen des Filtrats auf 500 C gebildeten Schichten voneinander getrennt.
Die verbliebenen 9,05 kg Dinitril werden der Destillation zugeführt; das feste Diamid und die wäßrige Lösung desselben, welche zweckmäßig eingedampft wird, werden zur Dinitrilgewinnung rückgeführt.
Beispiel 2 In das Reaktionsgefäß 1 der oben beschriebenen Apparatur, die im wesentlichen aus zwei Druckgefäßen von je 11 Fassungsvermögen und den zuge- hörigen Abscheidern besteht, werden stündlich 4 kg Rohdinitril mit einem Imidgehalt von 9,2 ovo gepumpt. Der Zeichnung entsprechend werden in derselben Zeit 0,6 kg 250/obiges wäßriges Ammoniak in das Reaktionsgefäß 2 gepumpt. In den beiden Reaktionsgefäßen wird eine Temperatur von 1800 C und in den Abscheidern eine Temperatur von 500 C aufrechterhalten. Nach Durchlaufen der Apparatur fällt das zweifach behandelte Dinitril imidfrei in einer Menge von 3,60 kg je Stunde im Abscheider 4 an. Dem Abscheider 3 wird stündlich 1,0 kg wäßrige Lösung entnommen und wieder der Dinitrilherstellung zugeführt.

Claims

Patentansprüche: 1. Verfahren zur Reinigung von rohem Trimethyladipinsäuredinitril von beigemengtem Trimethyladipinsäureimid, d a d u r c h g e k e an -z ei eh n e t, daß man das Rohprodukt bei einer Temperatur zwischen etwa 10 und 2000 C mit ammoniakhaltigem Wasser behandelt, die hierbei erhaltene wäßrige Schicht bzw. das feste Diamid von der organischen Phase trennt und diese destilliert.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Behandlung etwa bei Raumtemperatur durchführt und das abgeschiedene feste Diamid abtrennt.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Behandlung bei einer Temperatur zwischen etwa 100 und 2000 C, vorzugsweise bei 180 bis 2000 C, und einem Druck von etwa 5 bis 30 at durchführt, worauf man die wäßrige Phase gegebenenfalls wieder der Dinitrilherstellung zuführt.
4. Verfahren nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Behandlung des Rohdinitrils mit dem wäßrigen Ammoniak mehrstufig unter Anwendung des Gegenstromprinzips vorzugsweise kontinuierlich erfolgt.