DE1271091B

DE1271091B - Verfahren zur Reinigung von benzolhaltigem Cyanwasserstoff

Info

Publication number: DE1271091B
Application number: DEP1271A
Authority: DE
Inventors: Dr Gerd Schreyer; Dr Wolfgang Weigert
Original assignee: Degussa GmbH
Current assignee: Evonik Operations GmbH
Priority date: 1967-10-03
Filing date: 1967-10-03
Publication date: 1968-06-27

Description

Verfahren zur Reinigung von benzolhaltigem Cyanwasserstoff Cyanwasserstoff wird heute bei der Synthese vieler organischer und anorganischer Produkte eingesetzt. Bei Synthesen, die in Gegenwart eines Katalysators ablaufen, kann aber der Gehalt an Benzol stören, vor allem, da in rohem Cyanwasserstoff die Benzolgehalte bis zu 10000 ppm betragen können.
Es wurde nun gefunden, daß der Benzolgehalt von Cyanwasserstoff außerordentlich gesenkt werden kann, wenn der im wesentlichen benzolhaltige Cyanwasserstoffim Gegenstrom mit einem hochsiedenden Kohlenwasserstoff bzw. Kohlenwasserstoffgemisch gewaschen wird, dessen Dampfdruck bei Temperaturen von 20 bis 50°C nicht mehr als 1,0, vorzugsweise 0,01 Torr und weniger beträgt, worauf aus der benzolhaltigen, an Cyanwasserstoff gesättigten Waschflüssigkeit der Cyanwasserstoff durch Erhitzen von 60 bis 200°C ausgetrieben und die jetzt cyanwasserstoffreie Waschflüssigkeit von Benzol durch Ausblasen bei 60 bis 250°C befreit wird.
Die Waschtemperatur ist bevorzugt Raumtemperatur.
Als Waschflüssigkeit können beispielsweise ein Gemisch von Alkylbenzolen, wie es unter dem Handelsnamen Shellsol® bekannt ist, oder auch Aliphatendestillate mit einem Siedebereich von 175 bis NO' C benutzt werden. Vorzugsweise verwendet man Kohlenwasserstoffe oder Kohlenwasserstoffgemische, die bei der Waschtemperatur einen Dampfdruck von maximal 0,05 Torr, zweckmäßigerweise sogar einen solchen von 0,01 Torr und weniger aufweisen. Hierfür kommen alkylierte Benzole mit längeren Alkylbereichen in Betracht, besonders Isododecylbenzol, Decylbenzol, Undecylbenzol, Dodecylbenzol, höhere paraffinische Kohlenwasserstoffe wie Hexadecan, Octadecan bzw. ihre Gemische und Erdölfraktionen im Siedegebiet von über 150°C. Derartige Kohlenwasserstoffe reagieren nicht mit Cyanwasserstoff und sind sehr gute Benzollöser. Außerdem sind sie bei der Ausblasetemperatur stabil und setzen sich auch nicht mit dem als Ausblasemittel vorzugsweise verwendeten Dampf um. Als Ausblasemittel können außerdem inerte Gase wie Stickstoff oder Kohlendioxid eingesetzt werden. Die Ausblasemittel sollen in dem Waschmittel praktisch unlöslich sein. Es kann auch ein geringer Teil des hochgereinigten Cyanwasserstoffs selbst als Ausblasemittel verwendet werden, wenn die dadurch entstehenden Ausbeuteverluste an benzolfreiem Cyanwasserstoff in Kauf genommen werden können. Die Ausblasetemperatur liegt bevorzugt bei 100 bis 200°C.
Die Waschlösungsmittel werden zu dem rohen Cyanwasserstoff etwa im Verhältnis von 100 kg Cyanwasserstoff zu 1 m3 Lösungsmittel eingesetzt. Die Waschmittelmengen werden so gering wie möglich gehalten.
Der nach dem Verfahren anfallende Cyanwasserstoff ist praktisch frei von Benzol, der Benzolgehalt verträgt weniger als 20 ppm. Die Wirkung des Verfahrens beschränkt sich nicht auf Benzolverunreinigungen, vielmehr werden dabei auch andere Verunreinigungen des rohen Cyanwasserstoffs, die sich im Waschmittel lösen, entfernt.
Durch das erfindungsgemäße Erhitzen der an Cyanwasserstoff gesättigten Waschlösung vor Eintritt in die Desorptionsstufe, und zwar auf eine Temperatur, bei der der Partikaldruck des Benzols noch außerordentlich niedrig ist, wird die Ausbeute an benzolfreiem Cyanwasserstoff günstig beeinflußt. Der nur schwach benzolhaltige Cyanwasserstoff, der aus der Waschlösung ausgetrieben wurde, wird noch einmal in die Waschkolonne zurückgeführt und erneut gewaschen, worauf er den erfindungsgemäßen Reinheitsgrad erreicht hat. Die in die Desorption eintretende Waschmittellösung ist dann praktisch frei von Cyanwasserstofl: Hier wird durch Ausblasen und gegebenenfalls durch Temperaturerhöhung das Benzol ausgetrieben.
Die Erfindung wird an Hand der F i g. 1 und der Beispiele 1 und 2 näher erläutert.
Cyanwasserstoff wird dampfförmig im unteren Teil der Kolonne 11 bei 15 eingeleitet und im Gegenstrom mit einem bei 12 zugeführten hochsiedenden Lösungsmittel gewaschen. Am Kopf dieser Kolonne wird der hochreine Cyanwasserstoff abgezogen und über den Kühler 13 in der Vorlage 14 kondensiert. Die aus dem Sumpf der Kolonne ablaufende Waschflüssigkeit enthält die Verunreinigung und ist gesättigt mit Cyanwasserstofl: Dieser wird durch Erhitzen im Wärmeaustauscher 16 ausgetrieben, im Abscheider 17 von der Waschflüssigkeit abgetrennt und im unteren Teil der Kolonne 11 von Anteilen der Verunreinigung gewaschen, die entsprechend ihrem Dampfdruck mit desorbiert wurden. Die heiße Waschflüssigkeit wird auf den Kopf der Desorptionskolonne 18 gegeben, in der die gereinigten Mengen der in der Waschflüssigkeit gelösten Verunreinigung durch entgegenströmendes Gas oder Dampf ausgeblasen werden, welche im unteren Teil der Kolonne bei 19 eingegeben werden. Am Kopf dieser Kolonne wird die störende Verunreinigung abgezogen und die Dämpfe bis kurz über deren Siedepunkt bei 111 gekühlt. Die sich dabei abscheidende geringe Menge Waschflüssigkeit wird wieder in die Desorptionskolonne zurückgeführt. Nach vollständiger Kühlung im Kühler 112 kann. die Verunreinigung in der Vorlage 113 zusammen mit geringen Mengen Cyanwasserstoff abgeschieden werden.
Die gereinigte Waschflüssigkeit wird nach dem Abkühlen auf die Temperatur der Waschkolonne im Kühler 114 wieder auf die Kolonne 11 aufgegeben.
Sofern Absorptions- bzw. Waschflüssigkeiten mit höherem Dampfdruck benutzt werden, ist es notwendig, den aus der Kolonne 1 abgehenden Cyanwasserstoff vor seiner Kondensierung mit flüssigem Cyanwasserstoff zu reinigen, entweder dadurch, daß durch ein auf der Kolonne aufgesetztes Kühlstück vorab eine Teilmenge kondensiert oder im Teilstrom des kondensierten Rein-Cyanwasserstoff oberhalb der Zugabe für die Absorptionsflüssigkeit in die Kolonne zurückzuführen. Beispiel 1 In der in der Zeichnung skizzierten Apparatur wurde ein Cyanwasserstoff, der 3 500 ppm Benzol enthielt, gereinigt. Als Waschflüssigkeit wurde Dodecylbenzol bei einer Temperatur von 27°C und zum Ausblasen in der Desorption überhitzter Wasserdampf benutzt. Die Temperatur lag hier bei 160°C. Es wurden am Kopf der Absorptionskolonne über 99 °/o des Cyanwasserstoffs mit einem Benzolgehalt von weniger als 25 ppm gewonnen. Der Rest wurde als wäßrige Lösung in der Vorlage 5 erhalten.
Beispiel 2 Bei der Reinigung eines mit 3 500 ppm Benzol verunreinigten Cyanwasserstoffs wurde an Stelle des im Beispiel 1 zur Desorption verwendeten Wasserdampfes ein Teilstrom des bereits gereinigten Cyanwasserstoffs zum Ausblasen der Verunreinigung benutzt. Es wurden 90 °/o des Cyanwasserstoffs als hochreine weniger als 20 ppm Benzol enthaltendes Produkt aufgefangen. 10"/, des Cyanwasserstoffs fielen mit 3,50/0 Benzol als Verunreinigung an.

Claims

Patentansprüche: 1. Verfahren zur Reinigung von Cyanwasserstoff, der im wesentlichen Benzol als Verunreinigung enthält, dadurch gekennzeichnet, daß der Cyanwasserstoff im Gegenstrom mit einem hochsiedenden Kohlenwasserstoff oder Kohlenwasserstoffgemisch mit einem Dampfdruck von höchstens 1,0 Torr im Bereich von 20 bis 50°C bei Temperaturen von 20 bis 50°C gewaschen wird, worauf aus der benzolhaltigen, an Cyanwasserstoff gesättigten Waschflüssigkeit der Cyanwasserstoff durch Erhitzen auf Temperaturen von 60 bis 200°C ausgetrieben und die jetzt cyanwasserstoffreie Waschflüssigkeit von Benzol durch Ausblasen bei 60 bis 250°C befreit wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Waschflüssigkeit Kohlenwasserstoffe oder Kohlenwasserstoffgemische verwendet werden, die bei der Waschtemperatur einen Dampfdruck von maximal 0,01 Torr aufweisen.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wäsche bei Raumtemperatur vorgenommen wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als hochsiedende Kohlenwasserstoffe alkylierte Benzole, besonders Isododecylbenzol, Decylbenzol, Undecylbenzol, Dodecylbenzol sowie Hexa- bzw. Octadecan und ihre Gemische sowie Erdölfraktionen im Siedebereich von über 150°C benutzt werden.
5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Ausblasemittel Wasserdampf eingesetzt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Ausblasemittel ein Teilstrom des bereits gereinigten Cyanwasserstoffs eingesetzt wird.