DE1284415B - Kontinuierliches Verfahren zur Anreicherung von Adipinsaeuredinitril - Google Patents

Description

wird hierbei kontinuierlich durch den Kathodenraum io aliphatische Reste mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, im Kreislauf geführt. Eine wäßrige Lösung einer Beispiele für derartige quarternäre Ammoniumstarken Mineralsäure, üblicherweise Schwefelsäure, hydroxyde umfassen Tetramethyl-, Tetraäthyl-, Tetrawird gleichzeitig durch den Anodenraum im Umlauf propylammoniumhydroxyd od. dgl. Geeignete Alkaligehalten. Bei Stromdurchgang durch beide Lösungen hydroxyde sind Lithium-, Natrium- und Kalium- und die Ionenaustauschmembran wird Acrylnitril 15 hydroxyd. Calciumhydroxyd und Bariumhydroxyd in Adipinsäurenitril und eine Reihe von Neben- sind Beispiele für brauchbare Erdalkalihydroxyde. produkten, wie 3-Hydroxypropionsäurenitril, Bern- Die erwähnten quarternären Ammoniumhydroxyde steinsäuredinitril, a-Methylglutarsäuredinitril und werden allerdings bereits bei Temperaturen unterhalb Propionitril übergeführt. des optimalen Temperaturbereichs zersetzt. Daher

Das aus dem Kathodenraum abfließende Gemisch 20 werden auf Grund ihrer niedrigeren Kosten und ihrer aus Adipinsäuredinitril, nicht umgesetztem Acryl- größeren Wärmebeständigkeit Verbindungen wie Nanitril und Nebenprodukten wird von dem quarternären triumhydroxyd, Kaliumhydroxyd, Calciumhydroxyd Ammoniumsalz durch ein Extraktionsverfahren ab- und Bariumhydroxyd bevorzugt,
getrennt. Die Hauptmenge an Acrylnitril und Propion- Obgleich es grundsätzlich zur Durchführung des

nitril wird anschließend als Kopfprodukt einer 35 Verfahrens gemäß der Erfindung nicht erforderlich Destillationskolonne abgetrennt. Der Rückstand dieser ist, kann der Destillationsblase 12 durch Leitung 16 Kolonne, welcher Adipinsäure und eine Reihe von Frischwasser zugeführt werden, was im folgenden höhersiedenden Verunreinigungen enthält, wird näher erläutert werden wird.

weiteren Destillationen zugeführt, um etwa 99%iges Das aufzuarbeitende Gemisch kann in einer Auf-

Adipinsäuredinitril zu erhalten. Als Vorläufe dieser 30 heizvorrichtung 17, durch die es zirkuliert, elektrisch Destillationen werden niedrigsiedende Stoffe erhalten, oder mittels Wasserdampf auf eine Destillationstemperatur von 130 bis 225⁰C erhitzt werden; der optimale Temperaturbereich liegt zwischen 180 und 225° C.

Das als Rückstand in der Destillationsblase anfallende Produkt (Zusammensetzung vgl. Tabelle III) wird aus der Blase durch die Leitungen 15 und 20 abgezogen.

Eine Dehydratisierung von 3-Hydroxypropiondurch gekennzeichnet, daß man das Gemisch mit einer 40 säurenitril zu Acrylnitril findet bei einer Hydroxyd-1- bis 45gewichtsprozentigen wäßrigen Lösung eines konzentration bis herab zu 0,01%, bezogen auf das Alkalihydroxyds, Erdalkalihydroxyds oder eines Gewicht der gesamten Beschickung, statt. Jedoch soll quarternären Ammoniumhydroxyds, in welchem die zur Erzielung optimaler Ergebnisse die Hydroxyd-Alkylgruppen aus gesättigten aliphatischen Resten konzentration wenigstens 0,10 % betragen. Die obere mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen bestehen, auf eine 45 Grenze der Hydroxydkonzentration wird durch die Temperatur von 130 bis 225⁰C erhitzt, wobei Acryl- Löslichkeit des alkalisch reagierenden Stoffs bestimmt, nitril abdestilliert und als Destillationsrückstand
ein mit Adipinsäure angereichertes Bodenprodukt
erhalten wird.

Die Zeichnung soll die Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung näher erläutern. Das

die auch einen beachtlichen Anteil an Adipinsäuredinitril in Gemisch mit Acrylnitril, 3-Hydroxypropionsäurenitril, Bernsteinsäuredinitril und «-Methylglutarsäuredinitril enthalten.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Anreicherung von Adipinsäuredinitril in seinem Gemisch mit Acrylnitril, 3-Hydroxypropionsäurenitril, Bernsteinsäuredinitril und Λ-Methylglutarsäuredinitril ist da-

aufzuarbeitende Gemisch besitzt beispielsweise eine Zusammensetzung, wie sie in Tabelle I angegeben ist.

Tabelle I

Bestandteile

3-Hydroxypropionsäurenitril

Adipinsäuredinitril

Acrylnitril

2-Cyancyclopentylidenimin..
α-Methylglutarsäuredinitril .

Bernsteinsäuredinitril

Nicht definierte Stoffe

Gewichtsprozent

50,21 42,09 0,35 Spur 4,44 1,33 1,57

Das Gemisch niedrigsiedender Stoffe wird durch eine Leitung 10 und eine wäßrige Lösung einer Ver-

Wenn die Konzentration dieses Stoffs größer wird als seine Löslichkeit im Reaktionsgemisch, tritt eine erhebliche Abscheidung unerwünschter Feststoffe ein. Das bei Dehydratisierung von 3-Hydroxypropionsäurenitril gebildete Acrylnitril verläßt die Destillationsblase als Dampf durch Leitung 26. Das der Blase durch Leitung 16 zugeführte Frischwasser unterstützt diese Entfernung des Acrylnitrils aus dem flüssigen Blaseninhalt. Der Acrylnitrildampf wird in einem Wasserkühler 27 kondensiert. Das Kondensat fließt durch Leitung 32 in ein Trenngefäß 34, in dem sich zwei Schichten bilden (über deren typische Zusammensetzungen vgl. Tabellen III und IV). Gegebenenfalls kann Acrylnitril sowohl aus der oberen als auch der unteren Schicht durch Destillation gewonnen werden. Das erfindungsgemäße Verfahren wird im folgenden an Hand von Beispielen näher erläutert.

B e i s ρ i e 1 1

Es wurde ein Gemisch der in Tabelle II angegebenen Zusammensetzung in die Destillationsblase eingebracht.

Tabelle II

Bestandteile	Gewichtsprozent
3-Hydroxypropionsäurenitril Adipinsäuredinitril Acrylnitril Dicyanäthylamin a-Methylglutarsäuredinitril Bernsteinsäuredinitril Wasser	51,81 31,00 2,38 0,40 4,32 0,70 4,58 4,81
Nicht definierte Stoffe

Tabelle III

Bestandteile

3-Hydroxypropionsäurenitril

Adipinsäuredinitril

Acrylnitril

Dicyanäthylamin

a-Methylglutarsäuredinitril .

Bernsteinsäuredinitril

Wasser

Nicht definierte Stoffe

1,21 2,18 89,48 1,20 0,80 0,00 4,37 0,76

0,87 0,12 6,29 1,86 0,02 0,01 90,83 0,00

5,81

71,74

3,26

3,44

5,63

0,03

0,00

10,09 Die Zusammensetzungen der oberen und der unteren Schicht und des Destillationsrückstandes sind der Tabelle IV zu entnehmen.

Tabelle IV

Gleichzeitig wurden 1,4% Natriumhydroxyd, bezogen auf das Gesamtgewicht der Beschickung, in Form einer 6,6gewichtsprozentigen wäßrigen Lösung mit der elektrisch beheizten Blase zugeführt, an deren Boden der Destillationsrückstand durch Leitungen 15 und 20 laufend abgezogen wurde. Das Kondensat des Kopfprodukts der Destillation wurde dann, wie ao bereits oben beschrieben, in zwei Schichten getrennt.

Je Stunde wurden der Destillationsblase 1220 g aufzuarbeitendes Gemisch und 270 g 6,6gewichtsprozentige wäßrige Natriumhydroxydlösung zugeführt. Die Verweilzeit in der Blase betrug 30 Minuten. Die Temperatur des Blaseninhalts betrug 200° C. Die Kopftemperatur 100 bis 110⁰C.

Insgesamt wurden 4400 g Gemisch und 970 g Natronlauge der Blase zugeführt. Das Kondensat der Destillation ergab 1246 g einer organischen und 1629 g einer wäßrigen Schicht. Das Gewicht des Destillationsrückstandes betrug 2497 g. Die Zusammensetzung der oberen und der unteren Schicht, und des Destillationsrückstandes ist in der Tabelle III angegeben.

35

Zusammensetzung (Gewichtsprozent) Destillat ' Destilla-

ι tions-

obere j untere rückSchicht ι Schicht i stand

45

Die Adipinsäuredinitrilkonzentration war also von 31,00 Gewichtsprozent in der Destillationsbeschickung auf 71,74 Gewichtsprozent im Rückstand der Destillation erhöht worden.

Beispiel 2

Insgesamt wurden 2200 g Gemisch der in der Tabelle II angegebenen Zusammensetzung und 880 g der 10%igen wäßrigen Kaliumhydroxydlösung in die Destillationsblase eingebracht. Als Kondensat wurden 599 g obere und 773 g untere Schicht erhalten. Der bei der Destillation anfallende Rückstand wog 1276 g.

Bestandteile

3-Hydroxypropionsäurenitril

Adipinsäuredinitril

Acrylnitril

Dicyanäthylamin

a-Methylglutarsäuredinitril .

Bernsteinsäuredinitril

Wasser

Nicht definierte Stoffe

Zusammensetzung

(Gewichtsprozent)

Produktstrom

obere Schicht

1,73 2,03 89,60 1,07 0,63 0,00 4,15 0,75

untere Schicht

1,08 0,09 3,64 3,85 0,00 0,00 91,34 0,00

Bodenrück stand

6,98 78,01 4,31 2,16 6,77 0,12 0,00 1,75

Adipinsäuredinitril war in dem Destillationsrückstand also in einer Menge von 78,01 % gegenüber der in der Beschickung enthaltenen Menge von 31,00% vorhanden.

Das Verfahren gemäß der Erfindung ermöglicht die Steigerung der Konzentration an Adipinsäuredinitril in einem bisher als Abfallprodukt geltenden Gemisch und schafft damit die Möglichkeit zur Gewinnung auch dieses Adipinsäuredinitrils. Überdies kann noch weiteres, nicht umgesetztes Acrylnitril zurückgewonnen werden. Die Gewinnung dieser beiden Stoffe, die beide sehr wertvoll sind, ist von wesentlicher technischer und wirtschaftlicher Bedeutung.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Kontinuierliches Verfahren zur Anreicherung von Adipinsäuredinitril in seinem Gemisch mit Acrylnitril, 3-Hydroxypropionsäurenitril, Bernsteinsäuredinitril und a-Methylglutarsäuredinitril, dadurch gekennzeichnet, daß man das Gemisch mit einer 1 bis 45gewichtsprozentigen wäßrigen Lösung eines Alkalihydroxyds, Erdalkylihydroxyds oder eines quarternären Ammoniumhydroxyds, in welchem die Alkylgruppen aus gesättigten aliphatischen Resten mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen bestehen, auf eine Temperatur von 130 bis 225° C erhitzt, wobei Acrylnitril abdestilliert und als Destillationsrückstand ein mit Adipinsäure angereichertes Bodenprodukt erhalten wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man eine alkalisch reagierende wäßrige Lösung mit einer Konzentration von wenigstens 0,01 %> vorzugsweise wenigstens 0,1%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Beschickung, verwendet.

3. Verfahren nach Anspruch 1 UDd 2, dadurch gekennzeichnet, daß man als alkalisch reagierende Verbindung Natriumhydroxyd, Kaliumhydroxyd, Calciumhydroxyd oder Bariumhydroxyd verwendet.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verweilzeit in der Destillationsblase 0,1 bis 2,0 Stunden, vorzugsweise 0,5 bis 2,0 Stunden, und die Temperatur 180 bis 225° C beträgt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen