DE1263738B - Process for the continuous production of saturated, higher molecular weight fatty acid nitriles - Google Patents

Process for the continuous production of saturated, higher molecular weight fatty acid nitriles

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DE1263738B
DE1263738B DEA40014A DEA0040014A DE1263738B DE 1263738 B DE1263738 B DE 1263738B DE A40014 A DEA40014 A DE A40014A DE A0040014 A DEA0040014 A DE A0040014A DE 1263738 B DE1263738 B DE 1263738B
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Ralph Harrison Potts
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Armour and Co
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Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

deutsches mJTim PatentamtGerman mJTim patent office

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Int. Cl.:Int. Cl .:

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag;
Auslegetag:
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C 07 cC 07 c

Deutsche KL: 12 ο-11German KL: 12 o-11

A40014IVb/12o
19. April 1962
21. März 1968
A40014IVb / 12o
April 19, 1962
March 21, 1968

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von gesättigten höhermolekularen Fettsäurenitrilen durch stufenweise Umsetzung der freien Säuren oder ihrer Ester mit Ammoniak in Gegenwart eines Dehydratisierungskatalysators zum entsprechenden Amid und dessen Überführung in das Nitril durch weitere katalytisch^ Wasserabspaltung in Gegenwart von Ammoniak.The present invention relates to a process for the continuous production of saturated higher molecular weight fatty acid nitriles by stepwise reaction of the free acids or their esters with Ammonia in the presence of a dehydration catalyst to give the corresponding amide and its Conversion into the nitrile by further catalytic elimination of water in the presence of ammonia.

Aus der USA.-Patentschrift 2 061314 ist es bereits bekannt, Fettsäuren bei Normaldruck in flüssiger Phase in einer einzigen Stufe zunächst in die Amide und dann in die Nitrile umzuwandeln. Dieses Verfahren, das in einem einzigen Reaktionsgefäß durchgeführt wird, hat jedoch den Nachteil, daß bei den angewendeten höheren Temperaturen die niedrigsiedenden Säuren und Amide verdampfen, so daß zu deren Rückgewinnung Rückflußkühler verwendet werden müssen. Davon abgesehen, daß bei großtechnischen Verfahren der Betrieb dieser Kühler eine wirtschaftliche Belastung darstellt, verstopfen sie auch leicht infolge der Abscheidung von Säuren und Amiden in fester Form. Es wurden daher zur Überwindung dieser Schwierigkeiten Verfahren entwickelt, die in zwei oder drei Stufen ablaufen, wobei zuerst die Fettsäure in flüssiger Phase erhitzt und zu dem Amid umgesetzt und dann das Amid in der Dampfphase in das Nitril übergeführt wird. Diese Verfahren, die teilweise in flüssiger und teilweise in Dampfphase arbeiten und in den USA.-Patentschriften 2524 831, 2 546 521, 2 808 426 und 2 794 043 beschrieben sind, weisen immer noch einige erhebliche Nachteile auf, von denen die wesentlichsten im folgenden erwähnt seien:It is already from US Pat. No. 2,061,314 known, fatty acids at normal pressure in the liquid phase in a single stage initially into the amides and then convert it to the nitrile. This process carried out in a single reaction vessel is, however, has the disadvantage that at the higher temperatures used, the low-boiling Acids and amides evaporate, so that reflux condensers are used for their recovery Need to become. Apart from the fact that the operation of this cooler in large-scale processes represents an economic burden, they also easily clog as a result of the separation of acids and Amides in solid form. Methods have therefore been developed to overcome these difficulties which take place in two or three stages, with the fatty acid first heated in the liquid phase and added to the Amide reacted and then the amide is converted into the nitrile in the vapor phase. These procedures which work partly in liquid and partly in vapor phase and in the USA patents 2524 831, 2,546,521, 2,808,426 and 2,794,043 still have some significant disadvantages, the most important of which are mentioned below:

Für das Verdampfen sind hohe Temperaturen erforderlich, deren Erzeugung große Energiekosten verursacht. Außerdem werden zur Herabsetzung der Verdampfungstemperatur große Ammoniakmengen benötigt, wodurch größere Ammoniakwiedergewinnungsanlagen erforderlich sind. Da die Destillationstemperatur hoch ist, werden aus den Katalysatorkammern unerwünschte Nebenprodukte mitgenommen, die das Reaktionsprodukt verunreinigen, so daß dieses einer zweiten Destillation unterzogen werden muß. Schließlich lassen sich nach den bisher bekannten Verfahren Fettsäuren mit einem Molekulargewicht von über 300 nicht mehr in wirtschaftlicher Weise verarbeiten, da für die Verdampfung zuviel Ammoniak erforderlich ist.High temperatures are required for the evaporation, the generation of which results in high energy costs. In addition, large amounts of ammonia are used to lower the evaporation temperature required, requiring larger ammonia recovery plants. Since the distillation temperature is high, the catalyst chambers become unwanted by-products taken along, which contaminate the reaction product, so that this must be subjected to a second distillation. Finally, according to the previously known Process fatty acids with a molecular weight of over 300 no longer economically process as too much ammonia is required for evaporation.

Die eben geschilderten Nachteile, welche die bisher bekannten, in flüssiger und dampfförmiger Phase verlaufenden Verfahren zur Herstellung von Nitrilen wirtschaftlich erheblich belasten, werden nun in über-Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von
gesättigten höhermolekularen Fettsäurenitrilen
The disadvantages just outlined, which burden the previously known processes for the production of nitriles, which run in the liquid and vapor phase, are now being used in over-process for the continuous production of
saturated, higher molecular weight fatty acid nitriles

Anmelder:Applicant:

Armour and Company, Chicago, JIl. (V. St. A.)Armor and Company, Chicago, JIl. (V. St. A.)

Vertreter:Representative:

Dipl.-Ing. R. H. Bahr und Dipl.-Phys. E. Betzier,Dipl.-Ing. R. H. Bahr and Dipl.-Phys. E. Betzier,

Patentanwälte, 4690 Herne, Freiligrathstr. 19Patent Attorneys, 4690 Herne, Freiligrathstr. 19th

Als Erfinder benannt:Named as inventor:

Ralph Harrison Potts, La Grange, JH. (V. St. A.)Ralph Harrison Potts, La Grange, JH. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:Claimed priority:

V. St. v. Amerika vom 24. April 1961 (104 952)V. St. v. America April 24, 1961 (104 952)

raschender Weise durch das erfindungsgemäße Verfahren überwunden. Dieses Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von gesättigten höhermolekularen Fettsäurenitrilen durch stufenweise Umsetzung der freien Säure oder ihrer Ester mit Ammoniak in Gegenwart eines Dehydratisierungskatalysators zum entsprechenden Amid und dessen Überführung in das Nitral durch weitere katalytisch^ Wasserabspaltung in Gegenwart von Ammoniak ist dadurch gekennzeichnet, daß man die Umsetzung des Amids zu dem Nitril in flüssiger Phase bei einer Temperatur von etwa 280 bis 320° C unter einem Druck von etwa 2 bis 3 kg/cm2 durchführt.surprisingly overcome by the method according to the invention. This process for the continuous production of saturated, higher molecular weight fatty acid nitriles by stepwise reaction of the free acid or its ester with ammonia in the presence of a dehydration catalyst to give the corresponding amide and its conversion into nitral by further catalytic elimination of water in the presence of ammonia is characterized in that the reaction is carried out of the amide to the nitrile in the liquid phase at a temperature of about 280 to 320 ° C under a pressure of about 2 to 3 kg / cm 2 .

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es, Nitrile kontinuierlich unter den für die Überführung von Fettsäuren in Amide und von Amiden in Nitrile geeigneten Temperaturen und Drücken herzustellen, wobei durchgehend in flüssiger Phase gearbeitet wird.The inventive method makes it possible to continuously take nitriles for the conversion to produce suitable temperatures and pressures of fatty acids in amides and of amides in nitriles, working continuously in the liquid phase.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren können die Amide bei vergleichsweise niedriger Temperatur und hohem Druck hergestellt werden, während die Überführung der Amide in die Nitrile bei vergleichsweise niedrigem Druck und hoher Temperatur erfolgt. Das stufenweise in der flüssigen Phase erfolgende Arbeiten hat den Vorteil, daß die Reaktion in einer sehr kurzen Zeit praktisch quantitativ abläuft, wobei eine minimale Ammoniakmenge benötigt wird. Außerdem wird durch die erfindungswesentliche Maßnahme, daß die Überführung des Amids in das Nitril in der letzten Verfahrensstufe in flüssiger Phase durchgeführt wird, die Bildung unerwünschter Nebenprodukte, die beimAccording to the process according to the invention, the amides can be used at a comparatively low temperature and high pressure, while the conversion of the amides into the nitriles at comparatively low pressure and high temperature. Working in stages in the liquid phase has the advantage that the reaction proceeds practically quantitatively in a very short time, with a minimal Amount of ammonia is required. In addition, the measure essential to the invention that the Conversion of the amide into the nitrile is carried out in the last process stage in the liquid phase, the formation of undesirable by-products, which during

809 519/670809 519/670

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Arbeiten in der Dampfphase im Katalysatorraum Ammoniak wird durch die Vorrichtung 31 in -den auftreten und teilweise mit in das Nitril übergehen, Reaktor eingeblasen. Hier werden 80 bis 90 % des verhindert, so daß ein Endprodukt anfällt, das be- Amids und praktisch die gesamte restliche Fettsäure sonders rekl ist. Darüber hinaus ermöglicht das er- in das Nitril übergeführt. Das den Reaktor 24 verfindungsgemäße Verfahren die Verarbeitung von 5 lassende Produkt fließt durch die Leitung 25 und 32 Fettsäuren mit einem -Molekulargewicht von mehr in den Erhitzer 33, in dem es zusammen mit dem vom als 300 in wirtschaftlicher Weise, da bei den bisherigen Boden des Reaktors 34 abgezogenen Produkt, welches Verfahren, bei denen die Umsetzung des Amids zu durch die Leitung 35, die Pumpe 36 und die Leitung dem Nitril in der Dampfphase erfolgte, der Umsatz 37 dem Erhitzer 33 zugeführt wird, erhitzt wird. Das zu Fettsäureamiden.mit. einem, derart hohen Moleku- io heiße Material wird aus dem Erhitzer 33 durch die largewicht nur gering war. Leitung 38 dem Reaktor 34 zugeführt, in welchemWorking in the vapor phase in the catalyst chamber ammonia is in -den by the device 31 occur and partially pass into the nitrile, blown into the reactor. Here 80 to 90% of the prevented, so that an end product is obtained, the amide and practically all of the remaining fatty acid special is rekl. In addition, this enables it to be converted into the nitrile. The reactor 24 according to the invention Method of processing 5 letting product flows through line 25 and 32 Fatty acids with a molecular weight of more in the heater 33, in which it together with the dated than 300 in an economical way, since with the previous bottom of the reactor 34 withdrawn product, which Process in which the reaction of the amide is carried out through line 35, pump 36 and line the nitrile took place in the vapor phase, the conversion 37 is fed to the heater 33, is heated. That to fatty acid amides. with. such a high molecular temperature material is heated from the heater 33 by the lar weight was only low. Line 38 fed to the reactor 34, in which

Zusammenfassend ist also festzustellen, daß durch durch das Ventil 39 ein Druck von etwa 0,35 bis das erfindungsgemäße Verfahren die Technik um ein 1,05 kg/cm2 aufrechterhalten wird. Die Temperatur Nitrilherstellungsverfahren bereichert wird, welches in diesem Reaktor beträgt 300 bis 320° C. auf Grund seiner nur in flüssiger Phase erfolgenden 15 Das Gemisch aus Nitril, polymeren Nebenproduk-Durchführung, wobei die Herstellung des Amids bei ten und geringen Mengen an Fettsäure wird aus dem verhältnismäßig niedriger Temperatur (170 bis 180° C) Reaktor 34 durch die Leitungen 35 und 40 abgezogen und hohem Druck (3,5 bis 7 kg/cm2) und die Um- und im Abscheider 41 zur Entfernung des gelösten setzung des Amids in das Nitril bei niedrigem Druck Ammoniaks, welches durch die Leitung 42 abgezogen (2 bis 3 kg/cm2) und hoher Temperatur (280 bis 20 wird, auf Normaldruck entspannt. Das rohe Nitril 320° C) erfolgt, mit einem minimalen Kosten- und , wird durch die Leitung 43 entnommen und anschlie-Zeitauf wand verbunden ist. ßend durch kontinuierliche Hochvakuum-Schnell-In summary, it can be stated that a pressure of about 0.35 to the method according to the invention through the valve 39 maintains the technique around 1.05 kg / cm 2 . The temperature nitrile production process is enriched, which in this reactor is 300 to 320 ° C. due to its only taking place in the liquid phase the relatively low temperature (170 to 180 ° C) reactor 34 withdrawn through lines 35 and 40 and high pressure (3.5 to 7 kg / cm 2 ) and the conversion and in the separator 41 to remove the dissolved settlement of the amide in the nitrile at low pressure ammonia, which is withdrawn through line 42 (2 to 3 kg / cm 2 ) and high temperature (280 to 20, is expanded to normal pressure. The crude nitrile 320 ° C) takes place with a minimal cost and , is taken through line 43 and then connected to Zeitauf wall. ßend through continuous high vacuum fast

An Hand der schematischen Zeichnung soll eine destillation über alkalischen Materialien, wie beivorzugsweise Ausführungsform des erfindungs- spielsweise Calciumcarbonat oder Natriumhydroxyd, gemäßen Verfahrens erläutert werden. Durch die 25 von den polymeren Nebenprodukten und den letzten Pumpe 10 wird Fettsäure zusammen mit einem am Spuren an Fettsäure befreit.Based on the schematic drawing, a distillation over alkaline materials, as is preferred Embodiment of the invention, for example calcium carbonate or sodium hydroxide, are explained according to the procedure. Through the 25 of the polymeric byproducts and the last Pump 10 is freeing fatty acid along with one of the traces of fatty acid.

Boden des Reaktors 12 abgezogenen Fettsäure- und Bei dem beschriebenen Verfahren wird die aufge-Bottom of the reactor 12 withdrawn fatty acid and In the process described, the up-

Amidgemisch über die Leitung 13 und die Pumpe 14 gebene Fettsäure vergleichsweise niedrigen Tempein den Erhitzer 11 geleitet. In diesem Erhitzer, dessen raturen und einem ziemlich hohen Druck zur UmHeizschlangen durch über die Leitung 11a eintreten- 30 Wandlung der Hauptmenge· der Fettsäure in das den Wasserdampf erhitzt werden, wird das Gemisch Amid unterworfen, wobei durch das Arbeiten bei auf eine Temperatur von 170 bis 180° C aufgeheizt, niedriger Temperatur erhebliche Wärmemengen einanschließend über die Leitung 15 dem Reaktor 12 gespart werden und durch den hohen Druck eine viel zugeführt und in feinverteilter Form durch das schnellere Umsetzung des Ammoniaks mit der Fett-Katalysatorbett 16 geleitet,, welches aus einem ge- 35 säure erfolgt.Amide mixture via line 13 and pump 14 given fatty acid comparatively low temperature the heater 11 passed. In this heater, its temperature and a fairly high pressure for heating coils through the conversion of the major part of the fatty acid into the the steam are heated, the mixture is subjected to amide, whereby by working at heated to a temperature of 170 to 180 ° C, followed by considerable amounts of heat at a lower temperature the reactor 12 can be saved via the line 15 and a lot due to the high pressure fed and in finely divided form due to the faster reaction of the ammonia with the fat catalyst bed 16, which is made from an acid.

eigneten Dehydratisierungskatalysator, beispielsweise Das erfindungsgemäße Verfahren ist auf jedessuitable dehydration catalyst, for example. The process of the invention is applicable to any

aktiviertem Aluminiumoxyd, Bauxit, Aluminium- beliebige, hauptsächlich aus Amiden bestehende phosphat, Kieselsäuregel od. dgl. besteht. Umsetzungsgemisch von Fettsäuren mit Ammoniakactivated aluminum oxide, bauxite, aluminum - any, consisting mainly of amides phosphate, silica gel or the like. Reaction mixture of fatty acids with ammonia

Im Erhitzer 17 wird Ammoniakgas überhitzt und anwendbar. Versuche haben ergeben, daß beispielsim Verhältnis von etwa 1,5 Mol NH3 je Mol einge- 40 weise ein aus 26,4 % Fettsäuren und 62,8 % Amiden setzter Fettsäure über die Leitung 18 durch die Vor- bestehendes Gemisch bei einer Temperatur von richtung 19 in den unteren Teil des Reaktors 12 ein- 280° C und einem Druck von 4,2 kg/cm2 bei einer geleitet, in dem es mit dem durch das körnige Zufuhr von 1,541 Ammoniak je Minute nach 1 bis ReaktorbettherabrieselndenFettsäure-Amid-Gemisch IV2 Stunden praktisch quantitativ in die entsprechenin Kontakt kommt. Die Umlaufgeschwindigkeit des 45 den Nitrile übergeführt worden ist. Nach 4 Stunden Gemisches durch den Erhitzer 11 beträgt das 5- bis wurde der Amid- und Nitrilgehalt des erhaltenen 20fache der Geschwindigkeit, mit der frische Fett- Reaktionsproduktes zu 3,2 bzw. 93,3 % ermittelt, säure dem System zugeführt wird. Wurde das gleiche Verfahren bei einer höherenIn the heater 17, ammonia gas is superheated and usable. Tests have shown that, for example, in a ratio of about 1.5 moles of NH 3 per mole, a fatty acid composed of 26.4% fatty acids and 62.8% amides can pass through the existing mixture via line 18 at a temperature of Direction 19 in the lower part of the reactor 12 at 280 ° C and a pressure of 4.2 kg / cm 2 at a, in which it with the fatty acid amide trickling down to the reactor bed after 1 to the reactor bed with the granular supply of 1.541 ammonia Mixture IV 2 hours practically quantitative comes into contact with the corresponding. The rotational speed of the 45 nitrile has been converted. After 4 hours of the mixture through the heater 11, the amide and nitrile content is 20 times the rate at which the fresh fat reaction product determined to be 3.2 and 93.3%, acid is fed to the system. Was the same procedure at a higher level

Im Reaktor 12 wird die Hauptmenge der zugeführ- Temperatur (300° C) durchgeführt, so war schon ten, wenigstens 8 Kohlenstoff atome enthaltenden 50 nach 1 Stunde praktisch keine Säure mehr vorhanden. Fettsäure unter Abspaltung von Wasser, welches am Nach 4 Stunden betrug der Amidgehalt 0,7 und der oberen Ende des Reaktors durch ein Rohr über ein Nitrilgehalt 88,8 %.The main amount of the supplied temperature (300 ° C.) is carried out in reactor 12, so it was th, 50 containing at least 8 carbon atoms, practically no acid is present after 1 hour. Fatty acid with elimination of water, which on After 4 hours the amide content was 0.7 and the upper end of the reactor through a tube over a nitrile content of 88.8%.

Überdruckventil 21 entfernt wird, in das Amid um- Bei einem in ähnlicher Weise, jedoch bei einerRelief valve 21 is removed, in the amide in order to- At one in a similar manner, but at one

gewandelt. Das Überdruckventil 21 ist auf einen Temperatur von 320° C durchgeführten Versuch war Innendruck im Reaktor von etwa 7 kg/cm2 einge- 55 der Fettsäuregehalt nach etwa 2 Stunden verschwunstellt. Das Amid gelangt vom Reaktor 12 durch die den. Nach 4 Stunden betrug der Amidgehalt 2,6 und Leitung 22 in den Erhitzer 23, in dem es mit dem aus der Nitrilgehalt 90,2 °/o.changed. The pressure relief valve 21 was carried out at a temperature of 320 ° C., the internal pressure in the reactor was set at about 7 kg / cm 2 and the fatty acid content disappeared after about 2 hours. The amide passes from the reactor 12 through the. After 4 hours the amide content was 2.6 and line 22 to the heater 23, in which it was 90.2% with the nitrile content.

dem Bodenteil des Reaktors 24 stammenden Material, Abweichend von den oben beschriebenen Ver-the bottom part of the reactor 24 originating material, deviating from the above-described

das durch die Leitung 25, die Pumpe 26 und die suchen, bei welchen ein Druck von 4,2 kg/cm2 ange-Leitung 27 in den Erhitzer 23 eingeführt wird, 60 wendet wurde, wurde bei einem Druck von 0,35 bis gemischt wird. Im Erhitzer 23 wird die Temperatur 0,7 kg/cm2 und einer Temperatur von 300° C bei des Materials auf 280 bis 300° C gebracht, worauf einer Ammoniakzufuhr von 1,541 je Minute geardieses durch die Leitung 28 in den Reaktor 24 ein- beitet. Eine nach 2 Stunden durchgeführte Analyse geleitet wird, in welchem es über einem Dehydratisie- des Reaktionsproduktes ergab, daß keine Fettsäure rungskatalysatorbett 29 erneut mit überhitztem 65 mehr vorhanden war, während der Amidgehalt 4,7 Ammoniak im Gegenstrom in Berührung gebracht und der Nitrilgehalt 89,4 % betrug. Nach 4 Stunden wird. Der Druck im Reaktor 24 wird durch das Über- wurde der Amidgehalt zu 1,4 und der Nitrilgehalt zu druckventil 30 auf etwa 2,8 kg/cm2 eingestellt. Das 96,3 % ermittelt.which was applied through the line 25, the pump 26 and the search at which a pressure of 4.2 kg / cm 2 applied line 27 is introduced into the heater 23, 60 was mixed at a pressure of 0.35 to will. In the heater 23, the temperature of 0.7 kg / cm 2 and a temperature of 300 ° C. for the material is brought to 280 to 300 ° C., whereupon an ammonia feed of 1.541 per minute is added to the reactor 24 through line 28 . An analysis carried out after 2 hours is conducted, in which it was shown via a dehydration of the reaction product that no fatty acid catalyst bed 29 was again present with superheated 65, while the amide content 4.7 brought ammonia into contact in countercurrent and the nitrile content 89, 4%. After 4 hours it will. The pressure in the reactor 24 is adjusted by the excess, the amide content to 1.4 and the nitrile content to pressure valve 30 to about 2.8 kg / cm 2 . That determined 96.3%.

Ein Vergleich dieser Ergebnisse zeigt, daß bei niedrigerem Druck die Umsetzung in die Nitrile besser verläuft. Möglicherweise ist diese Erscheinung auf eine wesentlich schnellere und wirksamere Entfernung des Wassers unter diesen Bedingungen zurückzuführen.A comparison of these results shows that the conversion into the nitriles is better at lower pressure runs. Possibly this phenomenon is at a much quicker and more effective distance of the water under these conditions.

Obwohl gemäß der vorstehend beschriebenen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens die Herstellung der Nitrile in drei voneinander getrennten Reaktoren erfolgte, kann selbstverständlich auch je nach der Beschaffenheit der umzusetzenden Fettsäuren oder Amide und der gewünschten Beschaffenheit des Endproduktes das Verfahren in einer kleineren oder größeren Anzahl von Reaktoren durchgeführt werden. So kann das erfindungsgemäße Verfahren beispielsweise auch in zwei Stufen ablaufen. In diesem Fall wird der erste Reaktor auf eine Temperatur zwischen 250 und 300° C gebracht, während der Druck bei etwa 3,5 bis 7 kg/cm2 gehalten wird. Überhitztes Ammoniak wird am Boden dieses Reaktors im Verhältnis von etwa 1 bis 2 Mol Ammoniak auf 1 Mol eingesetzte Fettsäure eingeleitet. Unter diesen Bedingungen wird die Fettsäure in ein Gemisch aus Amid und Nitril, das mit nicht umgesetzter Fettsäure verunreinigt ist, übergeführt. Dieses Gemisch wird aus dem ersten in den zweiten Reaktor geleitet, wo es mit dem Bodenprodukt des zweiten Reaktors gemischt wird. Im zweiten Reaktor wird die Temperatur auf 320° C erhöht und das Gemisch erneut in einem Dehydratisierungskatalysatorbett mit überhitztem Ammoniak in Kontakt gebracht. Der Druck in dem zweiten Reaktor wird durch ein Überdruckventil bei 0,7 bis 2,1 kg/cm2 gehalten.Although the nitriles were prepared in three separate reactors according to the embodiment of the process according to the invention described above, the process can of course also be carried out in a smaller or larger number of reactors depending on the nature of the fatty acids or amides to be converted and the desired nature of the end product . For example, the method according to the invention can also take place in two stages. In this case, the first reactor is brought to a temperature between 250 and 300 ° C. while the pressure is kept at about 3.5 to 7 kg / cm 2 . Superheated ammonia is introduced at the bottom of this reactor in a ratio of about 1 to 2 moles of ammonia to 1 mole of fatty acid used. Under these conditions, the fatty acid is converted into a mixture of amide and nitrile which is contaminated with unreacted fatty acid. This mixture is passed from the first to the second reactor where it is mixed with the bottoms of the second reactor. In the second reactor, the temperature is increased to 320 ° C. and the mixture is again brought into contact with superheated ammonia in a dehydration catalyst bed. The pressure in the second reactor is kept at 0.7 to 2.1 kg / cm 2 by a pressure relief valve.

Werden an Stelle von drei Reaktoren nur zwei verwendet, so ist es zweckmäßig, die Verweilzeit in jedem Reaktor zu erhöhen.If only two reactors are used instead of three, it is expedient to reduce the residence time in to increase each reactor.

Die folgenden Beispiele erläutern das erfindungsgemäße Verfahren näher.The following examples explain the process according to the invention in more detail.

Beispiel 1example 1

Dieser Versuch wurde in einer Apparatur durchgeführt, die der in der Zeichnung dargestellten entsprach. Mit einer Geschwindigkeit von 278kg/Std. (dies entspricht 1 Mol je Stunde) wurde Talgfettsäure mit einem Molekulargewicht von 274 dem ersten Reaktor zugeführt. Die Temperatur betrug 180° C und der- Druck 5 kg/cm2. In den Reaktor wurden außerdem 2 Mol Ammoniak eingeleitet. Das aus dem ersten Reaktor abgezogene Produkt enthielt 15,8% freie Fettsäure, 39,2% Amid und 45% Nitril. Dieses Gemisch wurde dem zweiten Reaktor 24 zugeleitet, dessen Temperatur auf 300° C gehalten wurde, während der Druck 1,2 kg/cm2 betrug. Die Zufuhrgeschwindigkeit von Ammoniak in diesen Reaktor betrag 1 Mol je Stunde. Das hieraus abgezogene Reaktionsprodukt bestand zu 4,4 % aus Fettsäure, 11% aus Amid und 84,6% aus Nitril. Es wurde anschließend in einen dritten Reaktor eingeleitet, dessen Temperatur bei Normaldruck 310° C betrug und in den Ammoniak mit einer Geschwindigkeit von 0,5 Mol je Stunde eingeleitet wurde. Das aus diesem Reaktor abgezogene Endprodukt setzte sich zu 95,4% aus Nitril, 3,6% aus Amid und 1% aus Fettsäure zusammen. Dieses Material wurde dann bei vermindertem Druck destilliert, wobei 3 bis 4% eines Peches zurückblieben und ein Destillat erhalten wurde, das 0,25% Fettsäure, 1,5% Amid und 98% Nitril enthielt. Das bei dem gesamten Verfahren verbrauchte Ammoniak betrag 3,58 Mol je Mol eingesetzter Fettsäure.This experiment was carried out in an apparatus which corresponded to that shown in the drawing. With a speed of 278kg / hour. (this corresponds to 1 mole per hour) tallow fatty acid with a molecular weight of 274 was fed to the first reactor. The temperature was 180 ° C. and the pressure was 5 kg / cm 2 . In addition, 2 moles of ammonia were introduced into the reactor. The product withdrawn from the first reactor contained 15.8% free fatty acid, 39.2% amide and 45% nitrile. This mixture was fed to the second reactor 24, the temperature of which was kept at 300 ° C. while the pressure was 1.2 kg / cm 2 . The rate of feeding ammonia into this reactor is 1 mole per hour. The reaction product withdrawn therefrom consisted of 4.4% fatty acid, 11% amide and 84.6% nitrile. It was then passed into a third reactor, the temperature of which was 310 ° C. at normal pressure and into which ammonia was passed at a rate of 0.5 mol per hour. The final product withdrawn from this reactor was composed of 95.4% nitrile, 3.6% amide and 1% fatty acid. This material was then distilled under reduced pressure to leave 3 to 4% of a pitch to obtain a distillate containing 0.25% fatty acid, 1.5% amide and 98% nitrile. The ammonia consumed in the entire process is 3.58 moles per mole of fatty acid used.

Beispiel 2Example 2

Auch in diesem Beispiel wurde die durch die Zeichnung wiedergegebene Apparatur verwendet. Mit einer Geschwindigkeit von 282 kg (= 1,02 Mol) je Stunde wurde eine hydrierte Talgfettsäure mit einer Temperatur von 180° C dem Reaktor 12 zugeführt, in dem ein Druck von 5 kg/cm2 aufrechterhalten wurde. Ammoniak wurde mit einer Geschwindigkeit von 2,03 Mol je Stunde in diesen Reaktor eingeleitet. Das hieraus abgezogene Produkt setzte sich zu 13,5% aus Fettsäure, 50% Amid und 36,4% Nitril zusammen und wurde in den Reaktor 24 eingeleitet, dessen Temperatur 300° C bei einem Druck von 1,2 kg/cm2 betrag. Gleichzeitig wurde Ammoniak in einer Menge von 1 Mol je Stunde eingeleitet. Das diesen Reaktor verlassende Produkt bestand aus 2,6% Fettsäure, 11,8% Amid und 85,6% Nitril und wurde dem Reaktor 34 zugeführt, der unter Normaldruck stand und dessen Temperatur 300° C betrug. In diesen Reaktor wurde Ammoniak in einer Menge von 0,58 Mol eingeleitet. Das hier anfallende Produkt bestand aus 25,4% Nitril, 4,1% Amid und 0,5% Fettsäure. Bei der Destillation unter vermindertem Druck wurde ein Nitril erhalten, das noch 0,8% Fettsäure und 1,2% Amid enthielt.The apparatus shown in the drawing was also used in this example. A hydrogenated tallow fatty acid at a temperature of 180 ° C. was fed at a rate of 282 kg (= 1.02 mol) per hour to the reactor 12, in which a pressure of 5 kg / cm 2 was maintained. Ammonia was introduced into this reactor at a rate of 2.03 moles per hour. The product withdrawn therefrom was composed of 13.5% fatty acid, 50% amide and 36.4% nitrile and was introduced into the reactor 24, the temperature of which was 300 ° C. at a pressure of 1.2 kg / cm 2 . At the same time, ammonia was introduced in an amount of 1 mol per hour. The product leaving this reactor consisted of 2.6% fatty acid, 11.8% amide and 85.6% nitrile and was fed to reactor 34, which was under normal pressure and the temperature of which was 300.degree. Ammonia was introduced into this reactor in an amount of 0.58 mol. The product obtained here consisted of 25.4% nitrile, 4.1% amide and 0.5% fatty acid. Distillation under reduced pressure gave a nitrile which still contained 0.8% fatty acid and 1.2% amide.

Claims (4)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von gesättigten höhermolekularen Fettsäurenitrilen durch stufenweise Umsetzung der freien Säuren oder ihrer Ester mit Ammoniak in Gegenwart eines Dehydratisierangskatalysators zum entsprechenden Amid und dessen Überführung in das Nitril durch weitere katalytische Wasserabspaltung in Gegenwart von Ammoniak, dadurch gekennzeichnet, daß man die Umsetzung des Amids zu dem Nitril in flüssiger Phase bei einer Temperatur von etwa 280 bis 320° C unter einem Druck von etwa 2 bis 3 kg/cm2 durchführt.1. Process for the continuous production of saturated, higher molecular weight fatty acid nitriles by stepwise reaction of the free acids or their esters with ammonia in the presence of a dehydration catalyst to give the corresponding amide and its conversion into the nitrile by further catalytic dehydration in the presence of ammonia, characterized in that the reaction is carried out of the amide to the nitrile in the liquid phase at a temperature of about 280 to 320 ° C under a pressure of about 2 to 3 kg / cm 2 . 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Umsetzung der Fettsäure oder ihres Esters zu dem Amid in flüssiger Phase bei einer Temperatur von etwa 170 bis 180° C unter einem Druck von etwa 3,5 bis 7 kg/cm2 durchführt.2. The method according to claim 1, characterized in that the conversion of the fatty acid or its ester to the amide is carried out in the liquid phase at a temperature of about 170 to 180 ° C under a pressure of about 3.5 to 7 kg / cm 2 . 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Überführung des Amids in das Nitril in Gegenwart eines Dehydratisierangskatalysators und von Ammoniak bei einer Temperatur von 300 bis 320° C unter einem Druck von etwa 0,35 bis 1,05 kg/cm2 durchführt.3. The method according to claim 1, characterized in that the conversion of the amide into the nitrile in the presence of a dehydration catalyst and ammonia at a temperature of 300 to 320 ° C under a pressure of about 0.35 to 1.05 kg / cm 2 performs. 4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man aus dem flüssigen Endprodukt gelöstes Ammoniak durch Entspannung auf Normaldruck entfernt.4. The method according to claim 1 to 3, characterized in that from the liquid end product dissolved ammonia removed by decompression to normal pressure. In Betracht gezogene Druckschriften:
Britische Patentschrift Nr. 793 020.
Considered publications:
British Patent No. 793 020.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings 809 519/670 3. 68 © Bundesdruckerei Berlin809 519/670 3. 68 © Bundesdruckerei Berlin
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