DE1279009C2 - Verfahren zur Abtrennung von Adipinsaeuredinitril - Google Patents

Description

maximale Umsetzung von Adipinsäure sicherzustel- p

len. Das Reaktionsprod'jkt besteht dann normaler- 50 Fraktionierkolonne wieder zugeführt wird, kann die weise aus einem Dampfgemisch von Adipinsäure- verbleibende wäßrige Ammoniaklösung zur Gewindinitril, Wasser und überschüssigem Ammoniak zu- Aik d d Di M

sammen mit Nebenprodukten. Es war bisher üblich, dieses Gemisch durch einen Kühler zu leiten, in dem T °

_von Wasser wieder zugeleitet w
_dere Möglichkeit kann Wasser allein an Stelle von wäßrigem Ammoniak der Kolonne zugeführt werden. Wenn nur ein Teil des Kopfkondensates der i i fh id k di

_Dung von Ammoniak verwendet werden. Die Menge _an Wasser oder wäßriger Ammoniaklösung, welche der Kolonne zugeführt wird, hängt von der Temped Bd d Kl ifüh

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seine Temperatur auf etwa 50° C herabgesetzt wird, _{55 ra}tur des am Boden der Kolonne eingeführten

wodurch Adipinsäuredinitril, Wasser sowie die Dampfgemisches ab, und es ist zweckmäßig, die Zu-

Hauptmenge der Nebenprodukte als Flüssigkeit aus- f_Unr mit Hilfe eines geeigneten Systems von tempe-

kondensiert wird, während das überschüssige Am- i il li moniak den Kühler als Dampf verläßt und anschlie-

ßend in Wasser absorbiert wird.

Das flüssige Kondensat trennt sich in zwei Phasen, nämlich eine wäßrige, im wesentlichen aus einer Lösung von etwa 5 bis 10% Adipinsäuredinitril in Wasser bestehenden Phase und eine im wesentlichen aus

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raturgesteuerten Ventilen einzustellen. Im allgemeinen ist die Kondensation des Dinitrile der Kolonne jm wesentlichen vollständig, und es verläßt sehr _weni_g Dinitril zusammen mit dem Wasser- und Ammoniakdampf die Kolonne.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann in jeder geeigneten Fraktionierkolonne durchgeführt werden. E i jdh käßi i i

geeigneten Fraktionierkolonne durchgeführt werden.

Adipinsäuredinitril uno .'sbenprodukten mit einem 65 Es ist jedoch zweckmäßig, eine mit Ventilen ver-Gehalt an etwa 10 Vo gelöstem Wasser bestehenden _sehene obödige Kolonne von etwa 4 m Höhe zu ver-Olphase. Die zwei Phasen werden voneinander ge- wenden. Das zu trennende Dampfgemisch wird trennt. Da nur ein geringer Unterschied zwischen der zweckmäßig mit einer Temperatur von 300 bis

400° C, vorzugsweise von etwa 350° C, dem unteren Teil der Kolonne und Wasser bzw. wäßrige Ammoniaklösung mit einer Temperatur von etwa 50° C dem Kopf der Kolonne zugeführt. Unter diesen Bedingungen besitzt das am Boden der Kolonne abgezogene flüssige Kondensat eine Temperatur von etwa 180 bis 250⁰C und das am Kopf der Kolonne austretende Gemisch aus Wasserdampf und Ammoniakgas eine Temperatur von etwa 70 bis 80° C. Dieses Kopfprodukt enthält im allgemeinen eine zu vernachlässigende Menge Adipinsäuredinitril (weniger als 0,1 %>), es kann jedoch eine geringe Menge niedriger siedender Nebenprodukte, z. B. Cyclopentanon, enthalten. Die wäßrige Ammoniaklösung, welche durch Kondensieren des Kopfproduktes erhalten wird, hat xs im allgemeinen eine Stärke von annähernd 2O°/o.

Im Vergleich bisher verwendeten vergleichbaren Verfahren bietet die ernndungsgemäße Arbeitsweise eine Reihe von Vorteilen. So wird das Adipinsäuredinitril als homogene Fraktion mit niedrigem Wasser- ao gehalt statt in zwei Phasen, von denen eine hauptsächlich wäßrig ist und die andere eine bedeutende Wassermenge enthält, erhalten. Die schwierige Trennung von zwei Phasen wird daher vermieden, und die Notwendigkeit der Trennung des Adipinsäuredinitrils von Wasser in jeder der Phasen durch Destillation entfällt ebenfalls, womit bedeutende Einsparungen hinsichtlich der erforderlichen Wärmeenergie erzielt werden.

Eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgcmäßen Verfahrens wird an Hand des folgenden Beispiels näher erläutert.

Beispiel

Es wurde durch Überleiten von 771,1 kg Adipinsäuredampf und 816,5 kg Ammoniakgas je Stunde über einen Dehydratisierungskatalysator ein Dampfgemisch, bestehend aus Adipinsäuredinitril, Ammoniak, Wasser und etwa 4 bis 8°/o organischen Nebenprodukten, hergestellt und dem unteren Teil einer Fraktionierkolonne mit einer Temperatur von etwa 350° C zugeführt.

Diese Kolonne enthielt sechs in einem Abstand von 45,7 cm voneinander entfernte, mit Ventilen versehene Böden und besaß einen Durclunesser von 0,61 m und eine Höhe von 4 m. Am Kopf der Kolonne befanden sich ein Rückflußkühier und eine Ableitung für das Destillat zu einem Sammelbehälter.

Die Betriebsbedingungen waren folgende:

Dampfbeschickung der Kolonne 1587,6 kg/Stunde

Rückfluß zur Kolonne 408,23 bis 498,95 kg/Stunde

Bodenprodukt der Kolonne 544,31 bis 589,67 kg/Stunde

Anfall an 16- bis 17«/oigem Ammoniak 362,87 bis 408,23 kg/Stunde

Temperatur am Boden der Kolonne 235 bis 245° C

Temperatur am Kopf der Kolonne kurz vor dem Kühler .. 75 bis 80° C

Temperatur des Rückflusses 60° C

Analysenwerte

Wasser im Bodenprodukt 0,2 bis 0,5 Gewichtsprozent

NH₃ im Bodenprodukt 0,03 bis 0,10 Gewichtsprozent

Adipinsäuredinitril im Bodenprodukt 92 bis 95 Gewichtsprozent

Adipinsäuredinitril im Destillat 0,02 bis 0,12 Gewichtsprozent

Ammoniak in Destillat und Rückfluß 16 bis 17 Gewichtsprozent

Claims (3)

... Patentansprüche:

1. Verfahren zur Abtrennung von Adipinsäureiril i Dfh d h

Dichte der beiden Phasen besteht, ist ihre Trennung schwierig ^Das Adipinsäuredinitril wird dann durch getrennt erfolgende Destillation jeder der beiden Phasen erhalten. Auf Grund des niedrigen Gehaltes il (h 5 und 10/) d

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Hochtemperaturumsetzung von Adipinsäure und Ammoniak erhalten worden ist, durch fraktionierte Destillation, dadurchgekennzeichnet, daß man das Gemisch, dessen Temperatur nicht wesentlich unter der Umsetzungstemperatur lLgt, dem unteren Teil einer Fraktionierkolonne zuführt, Wasser oder eine wäßrige Ammoniaklösung vom Kopf der Kolonne dem aufsteigenden Dampfgemisch entgegenführt, das flüssige Dinitril l Bddk i

1. Verfahren zur Abtrennung von Adipinsäure- Phasen erhalten. Auf G g

dinitril aus einein Dampfgemisch, das durch 5 an Adipinsäuredinitril (zwischen 5 und 10/.) der Hh d wäßrigen Phase muß em verhältnismäßig hoher Be

trag an Wärmeenergie aufgewendet werden, um das darin gelöste Dinitril nach vorherigem AbdestiUieren des Wassers zu isolieren.

Die Erfindung betrifft nunmehr ein Vertanren zur Abtrennung von Adipinsäuredinitril aus einem Dampfgemisch, das durch Hochtemperaturumsetzung von Adipinsäure und Ammoniak erhalten worden ist,

Dampfgemisch entgegenführt, das flüssige Dinitril durch fraktionierte Destillation, welches dadurcn geals Bodenprodukt gewinnt und am Kopf der Ko- »5 kennzeichnet ist, daß man das Gemisch, dessen ierolonne ein Gemisch aus Wasser- und Ammoniak- peratur nicht wesentlich unter der Umsetzungstempedampf abzieht. ratur liegt, dem unteren Teil einer Fraktionierkolon:, e

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- zuführt, Wasser oder eine wäßrige Ammoniaklösung kennzeichnet, daß man das zu trennende Dampf- vom Kopf der Kolonne dem aufsteigenden Damp · gemisch dem unteren Teil der Fraktionierkolonne *> _gemisch entgegenführt, das flüssige Dinitril als Bodi.v mit einer Temperatur von 300 bis 400⁰C, vor- produkt gewinnt und am Kopf der Kolonne em «.. zugsweise 350° C, und das Wasser oder wäßrige misch aus Wasser- und Ammoniakdampf abzieht. Ammoniak dem Kolonnenkopf mit einer Tempe- Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren darf fr-, ratur von etwa 50° C zuführt. Dampfgemisch aus Adipinsäuredinitril, Wasser, Ar

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch »5 moniak und Nebenprodukten, das dem unteren T·. : gekennzeichnet, daß man das durch Konden- der Fraktionierkolonne zugeführt wird, keine weserr sation der aus dem Kopf der Kolonne austreten- Hch geringere Temperatur als die, bei der die Uir den Dämpfe erhaltene wäßrige Ammoniak wieder setzung durchgeführt worden ist, besitzen. Die dur·.■>.·. zum Kopf der Kolonne zurückführt. die Kolonne aufsteigenden heißen Dämpfe treffe»

auf das durch die Kolonne absteigende vergleiche weise kühle Wasser bzw. wäßrige Ammoniak.

Infolge des Wärmeaustausches zwischen der flüssi gen und der Dampfphase wird Dinitril kondensier!.

während die absteigende wäßrige Phase verdampft

und ein Gemisch aus Wasserdampf und Ammoniakgas am Kopf der Kolonne austritt. Die am Boden der Kolonne anfallende homogene Flüssigkeit besteht im wesentlichen aus Adipinsäuredinitril mit einem Ge-

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur _nai_t von 4 bis 8°/o organischen Nebenprodukten und Abtrennung von Adipinsäuredinitril aus dem Dampf- 40 _{senr wen}jo Wasser.

gemisch der Umsetzung von Adipinsäure mit Am- Durch Kondensieren des Gemisches aus Wasser-

moniak bei hoher Temperatur. dampf und Ammoniakgas, welches am Kopf der

Adipinsäuredinitril kann durch Überleiten einer Fraktionierkolonne austritt, wird wäßriges Am-Mischung aus Adipinsäuredampf und Ammoniakgas _mOniak erhalten, welches gegebenenfalls dem oberen über einen geeigneten Katalysator bei hoher Tempe- 45 Teil der Fraktionierkolonne mit oder ohne Zusatz ratur, beispielsweise bei einer Temperatur von 350 _von Wasser wieder zugeleitet werden kann. Als anbis 400⁰C, hergestellt werden. Es ist üblich, hierbei W lli Sll

einen Ammoniaküberschuß zu verwenden, um die