DE1593034A1 - Process for removing contaminants from a catholyte - Google Patents
Process for removing contaminants from a catholyteInfo
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Description
Wc 12 624/66 13/KoWc 12 624/66 13 / Ko
Monsanto Company
Sto Louis, Missouri (V0St,A.)Monsanto Company
Sto Louis, Missouri (V 0 St, A.)
Verfahren zur Entfernung von Verunreinigungen aus einem KatholytProcess for removing contaminants from a catholyte
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Entfernung bestimmter metallischer und organischer Verunreinigungen aus einer wäßrigen Lösung eines hydrotropen, quarternären Ammoniumsalzese The invention relates to a method for removing certain metallic and organic impurities from an aqueous solution of a hydrotropic, quaternary ammonium salt e
Adipinsäuredinitril kann durch Elektrohydrodimerisation von Acrylnitril hergestellt werden. Die Elektrohydrodimerisation wird in einer Elektrolyt-Zelle mit einem Anodenraum und einem davon durch eine kationendurchlässige Membran getrennten Kathodenraum.ausgeführt. Eine verdünnte wäßrige Lösung von Schwefelsäure wird kontinuierlich durch den Anoden» raum als Anolyt im Umlauf gehalten. Acrylnitril wird in einer wäßrigen Lösung eines hydrotropen quarternären Ammonlumealzes gelöst. Diese Lösung, d.h. der Katholyt, wird kontinuierlich durch dia Kathodenraura im Umlauf gehalten« Zwischen der Anode und der Kathode wird ein ausreichend hohes elektriecheeAdipic acid dinitrile can be produced by the electrohydrodimerization of acrylonitrile. The electrohydrodimerization is in an electrolyte cell with an anode compartment and one of them separated by a cation-permeable membrane Cathode compartment. Executed. A dilute aqueous solution sulfuric acid is continuously circulated through the anode space as an anolyte. Acrylonitrile comes in a aqueous solution of a hydrotropic quaternary ammonium salt solved. This solution, i.e. the catholyte, is kept circulating continuously through the cathode chamber The anode and the cathode will have a sufficiently high level of electricity
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Potential errichtet, um einen einseitig gerichteten Stromfluß zu erhalten. Unter dem Einfluß eines derartigen einseitig gerichteten Stroms wird Acrylnitril reduktiv zu Adipinsäuredinitril an der Kathode dimerisiert. Als Ausgangsbeschickung enthält der Katholyt Wasser, quarternäres Ammoniumsalz und Acrylnitril. Aufgrund der Kreislauf- oder Umlaufführung enthält der Katholyt diese Materialien zusammen mit einer beachtlichen Menge an Reaktionsprodukten, hauptsächlich an Adipinsäuredinitril. Im allgemeinen wird bei einem pH-Wert des Katholyten im Bereich von 6,5 bis 12 gearbeitet. Die Temperatur wird üblicherweise zwischen 40 unc 6O0C gehalten. Bezogen auf das Gewicht des Salzes und Wassers liegt die Salzkonzentration in dem Katholjtten im allgemeinen im Bereich von 45 bis 65 Gew.J.Potential established in order to obtain a unidirectional current flow. Under the influence of such a unidirectional current, acrylonitrile is reductively dimerized to adipic acid dinitrile at the cathode. The catholyte contains water, quaternary ammonium salt and acrylonitrile as the starting charge. Due to the circulation or circulation, the catholyte contains these materials together with a considerable amount of reaction products, mainly adipic acid dinitrile. In general, the pH of the catholyte is in the range from 6.5 to 12. The temperature is usually maintained between 40 unc 6O 0 C. Based on the weight of the salt and water, the salt concentration in the catholyte is generally in the range from 45 to 65% by weight.
Zur Gewinnung von Adipinsäuredinitril aus dem umlaufenden Katholyten wird ein Teil des Katholyten bei der kontinuierlichen Adipinsäuredinitrilherstellung aus der Katholytumlaufsystem abgezogen, mit Wasser verdünnt und dann mit Acrylnitril zur Entfernung von Adipinsäuredinitril zusammen mit einer geringen Menge von Nebenprodukten, einschließlich Proplonsäurenitril, Bis-cyanoäthylather und Hydroxypropionsäurenitril extrahiert. Die aus der Acrylnitrilextraktionsbehandlung erhaltene Acrylnitrilphase, die im wesentlichen die gesamten Reaktionsprodukte enthält, wird dann mit Wasser zur Entfernung jeglichen gelösten quarternären Ammoniumsalzes gewaschen.Das gesamte wäßrige quaternärTo obtain adipic dinitrile from the circulating catholyte, part of the catholyte is used in the continuous Adipic acid dinitrile production from the catholyte circulation system peeled off, diluted with water and then combined with acrylonitrile to remove adipic dinitrile with a small amount of by-products including propononitrile, bis-cyanoethyl ether and hydroxypropiononitrile extracted. The acrylonitrile phase obtained from the acrylonitrile extraction treatment, which in the Containing essentially all of the reaction products, water is then used to remove any dissolved quaternary Ammonium salt washed. The entire aqueous quaternary
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Ammoniumsalzt das ausidieser Arbeitsstufe erhalten wird und
verhältnismäßig frei von Reaktionsprodukten ist, wird dann einem Verdampfer zugeführt, um darin den Wassergehalt zu
erniedrigen und irgendwelches verbleibendes Acrylnitril zu entfernen., Die konzentrierte quarternäre Ammoniumsalzlösung,
die bei dieser Verdampfung erhalten wird, wird dann gewöhnlich im Kreislauf dem Katholytumlaufsystem zurückgeführt»
Im allgemeinen bleibt der pH-Wert der quarternären Ammoniumsalzlösung , die in den Verdampfer eintritt und diesen verläßt
im wesentlichen der gleiche, wie in dem Katholyt, nämlich zwischen 6,5 und 12«. Die Verdampfung findet gewöhnlich
bei einer Temperatur zwischen 80 und 115 C statt« Durch
dieses Verdampfungsverfahren wird die Salzkonzentration von etwa 25 - 40 Gew.-$ auf etwa 5° bis 85 Gew.-^ erhöht»Ammonium salt t ausidieser the working stage is obtained, and is relatively free of reaction products, an evaporator is then fed to the water content therein to
and remove any remaining acrylonitrile., The concentrated quaternary ammonium salt solution obtained from this evaporation is then usually recycled to the catholyte circulation system »
In general, the pH of the quaternary ammonium salt solution entering and leaving the evaporator remains essentially the same as in the catholyte, namely between 6.5 and 12 ". The evaporation usually takes place at a temperature between 80 and 115 ° C
this evaporation process increases the salt concentration from about 25-40% by weight to about 5 ° to 85% by weight »
Bei dem vorstehend beschriebenen Verfahren vri.rd eine
gegebene Menge eines quarternären Ammoniumsalzes viele Male wiederverwendetο Die Acrylnitrilextraktion des verdünnten
Katholyten und die anschließende Wasserwäsche der Acrylnitrilphase, die bei der Extraktion gebildet wird, werden
ausgeführt, um eine reine und saubere Trennung des quarternären Ammoniumsalzes von Reaktionsprodukten zu bewirken;
die Acrylnitrilphase, die einer Destillationskette zur Entfernung des Adipinsäuredinitril zugeführt wird, ist im wesentlichen
frei von quarternärem Ammoniumaalz und das quarternäre Ammoniumsalz, .dst·* dem Katholyt im Kreislauf zurück-In the method described above vri.rd a
given amount of a quaternary ammonium salt reused many times o The acrylonitrile extraction of the diluted
Catholytes and the subsequent water washing of the acrylonitrile phase, which is formed during the extraction, are
designed to effect a pure and clean separation of the quaternary ammonium salt from reaction products;
the acrylonitrile phase, which is fed to a distillation chain to remove the adipic acid dinitrile, is essentially free of quaternary ammonium salt and the quaternary ammonium salt, which is returned to the catholyte in the circuit.
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geführt wird, um bei der Elekirohydrodimerisation von Acrylnitril verwendet zu werden, ist im wesentlichen frei von Reaktionsprodukten,, Es ist klar ersichtlich, daß jedoch eine vollkommene Trennung von Reaktionsprodukten von dem quarternären Ammoniumsalz unmöglich ist» Polare Verbindungen in dem Katholyt mit einer hohen Affinität für Wasser neigen zur Ansammlung in der wäßrigen Phase des Acrylnitril-Wasserwäsche-Extraktionsverfahrena Metallsalze werden durch Korrosion der Aufbaumaterialien der Zelle selbst gebildet, sowie durch Korrosion des Leitungssystems und durch Korrosion von weiteren Behändlungseinrichtungen Metallsalze werden in den Katholyt auch als Verunreinigungen in der Schwefelsäure, in Wasser und im Rohmaterial für die Elektrohydrodimerisationsreaktion selbst eingeführte Diese Metallsalze neigen insbesondere aufgrund ihrer polaren Natur zur Ansammlung in dem im Kreislauf geführten quarternären Ammoniumsalze Nach vielen Rückführungen im Kreislauf oder Cyclan sammeln sich diese Metallsalze bis zu einem sehr unerwünschten Asjumaß an0 Mit der Zeit plattieren sie durch Elektroabscheidung an der Kathode aus. Auch andere Materialien sammeln sich an der Kathode an· Durch Analyse wurde festgestellt, daß dieses sich an der Kathode ansammelnde Material Nickel, Blei, Chrom und Silber als Hauptanteile und geringere Mengen an Aluminium, Kupfer, Zink und Mangan zusammen mit etwas nicht identifiziertem organischen Material umfaßt. Dieseto be used in the electrohydrodimerization of acrylonitrile is essentially free of reaction products ,, It is clearly seen that, however, perfect separation of reaction products from the quaternary ammonium salt is impossible »Polar compounds in the catholyte with a high affinity for Water tends to accumulate in the aqueous phase of the acrylonitrile water scrubbing extraction processa Metal salts are formed by corrosion of the construction materials of the cell itself, as well as by corrosion of the pipe system and by corrosion of other treatment devices.Metal salts are also found in the catholyte as impurities in the sulfuric acid in water and in the raw material for the electrohydrodimerization reaction itself These metal salts to a very undesirable Asju measure of 0. Over time, they plate out by electrodeposition on the cathode. Other materials also accumulate on the cathode · Analysis has determined that these cathode-accumulating material are mainly nickel, lead, chromium and silver and minor amounts of aluminum, copper, zinc and manganese along with some unidentified organic material includes. These
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Materialien verringern durch ihre Ansammlung an der Kathodenoberfläche beachtlich die Wirksamkeit der Zelle, d.ho die Produktion an Adipinsäuredinitril ist wesentlich ernied-Due to their accumulation on the cathode surface, materials considerably reduce the effectiveness of the cell, ie o the production of adipic acid dinitrile is significantly reduced.
vorlieK.enden rigto Durch Analyse des bei dem awgeitteiie-teiarefe&H Verfahren gebildeten Niederschlags wurde festgestellt, daß diese gleichen Metalle und nicht identifiziertes organisches Material durch das Verfahren gemäß der Erfindung, das \ajö.chstehend beschrieben wird, entfernt werden«Present rigto by analyzing the process of awgeitteiie-teiarefe & H The precipitate formed was found to be the same metals and unidentified organic material by the method according to the invention, which is given is described, to be removed «
-Das bei der Elektrohydrodimerisation als Elektrolyt zur Anwendung gelangende Salz muß zwei Funktionen erfüllen: (1.) es muß den elektrischen Strom überführen oder leiten, und (2) es muß Acrylnitril in Wasser lösen, d„he das Salz muß hydrotrop sein« Quarternäre Ammoniumsalze erwiesen sich als insbesonder3 geeignet für diese Zwecke» Zu der allgemeinen Klasse von brauchbaren Verbindungen gehören Tetraalkylammoniumarylsulfonate und Eetraalkylammoniumalkylsulfate. Tetramethylammoniumtoluolsulfonat, Tetraäthylanmoniumäthylsulfat, TetraäthylammoniumbenzolBulfonat, Triäthylmethylammoniumbenzolsulfonat, Triäthylmethylammoniumtoluolsulfonat erwiesen sich für die Verwendung in dem Katholyten als besonders geeignete(1.) it must convert the electric current or forward, and (2) it must dissolve acrylonitrile in water, d "h e the salt must be hydrotropic": -the in Elektrohydrodimerisation as an electrolyte for use reaching salt two functions must satisfy quaternary ammonium salts proved insbesonder 3 suitable for these purposes "to the general class of useful compounds include Tetraalkylammoniumarylsulfonate and Eetraalkylammoniumalkylsulfate. Tetramethylammonium toluenesulfonate, Tetraäthylammoniumäthylsulfat, TetraäthylammoniumbenzolBulfonat, Triäthylmethylammoniumbenzenesulfonat, Triäthylmethylammoniumtoluenesulfonat have been found to be particularly suitable for use in the catholyte
Aufgabe der Erfindung ist allgemein die Schaffung eines Verfahrens zur Beseitigung oder wesentlichen Erniedrigung der Kathodenverschmutzung in einer Elektrolysezelle, die zur Elektrohydrodimerisation von Acrylnitril su Adipineäuredini«The object of the invention is generally to provide a Process for the elimination or substantial reduction of the cathode pollution in an electrolytic cell which is used for Electrohydrodimerization of acrylonitrile see Adipineäuredini «
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tril verwendet wird, wobei insbesondere bestimmte metallische und organische Verunreinigungen von dem Katholyt entfernt werden. Gemäß der Erfi dung soll durch die Enniedrigung der Verschmutzung der Zellenkathode die Produktausbeute bei der Elekifrohydro^inerisation von Acrylnitril zu Adipinsäuredinitril verbessert werden.tril is used, in particular certain metallic and removing organic contaminants from the catholyte. According to the invention, by the lowering the contamination of the cell cathode, the product yield in the Electrohydro ^ inerization of acrylonitrile to adipic acid dinitrile be improved.
Im allgemeinen werden diese Zwecke durch das Verfahren gemäß der Erfindung erreicht, bei welchem der Katholyt mit einem pH-Wert von 6,5 bis 12, der eine wäßrige Lösung eines hydrotropen quarternären Ammoniumsalzes einschließt, zunächst einer Trennbehandlung unterworfen wird, bei welcher die wäßrige Lösung des hydrotropen, quarternären Ammoniumsalzes von dem Katholyt abgetrennt wird0 Der pH-Wert dieser wäßrigen Lösung wird auf einen Wert von wenigstens über 7 und wesentlich über den pH-Wert des Katholyten erhöht» Die Salzkonzentration in der wäßrigen Lösung wird zwischen 25 und 85 G-ew.-$ eingestellt und die Lösung wird bei einer Temperatur bis zu 115°0 während einer ausreichenden Zeitdauer, um die Verunreinigungen auszufällen, erhitzt« Diese ausgefällten Verunreinigungen werden dann von der wäßrigen Lösung durch die gebräuchlichen Trennmethoden für Flüssigkeit-Feststoff-Gemische, einschließlich Filtration, Zentrifugieren und Dekantieren od„dgl, abgetrennt»In general, these purposes are achieved by the process according to the invention in which the catholyte having a pH of 6.5 to 12 including an aqueous solution of a hydrotropic quaternary ammonium salt is first subjected to a separation treatment in which the aqueous solution of the hydrotropic, quaternary ammonium salt is separated from the catholyte 0 The pH value of this aqueous solution is increased to a value of at least above 7 and significantly above the pH value of the catholyte. ew .- $ and the solution is heated at a temperature up to 115 ° 0 for a period of time sufficient to precipitate the impurities. These precipitated impurities are then separated from the aqueous solution by conventional separation methods for liquid-solid mixtures, including Filtration, centrifugation and decanting or the like, separated
Theoretisch wäre es möglich, die durch die-es Verfahren ausfällbaren metallischen und organischenVerunetinigungen direkt aus dem Katholyt vor dem Zeitpunkt auszufällen,Theoretically it would be possible to do that through the -it procedure precipitable metallic and organic deposits precipitate directly from the catholyte before the time
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bei welchem Adipinsäuredinitril von dem Katholyten extrahiert wird. Jedoch neigen Adipinsäuredinitril und die Nebenproduktmaterialien zur Hydrolyse, wodfjuch Garbonsäuresalze gebildet werden. Es wird daher als am zweckmäßigsten angesehen, daß das Ausfällungs- und Trennverfahren gemäü der Erfindung zu einem Zeitpunkt bei dem gewöhnlichen Elektrohydrodimerisationsverfahren angewendet wird, bei welchem die Anwesentheit von Adipinsäuredinitril und anderer Nitrile auf den tiefsten Wert zurückgeführt ist, d.tu in der im Kreislauf zurückgeführten, konzentrierten, quarternären Ammoniumsalzlösung, die aus dem vorstehendfoeschriebenen Verdampfer austritt«,at which adipic dinitrile is extracted from the catholyte will. However, adipic dinitrile and the by-product materials tend to be for hydrolysis, wodfjuch carboxylic acid salts are formed. It is therefore considered most convenient that the precipitation and separation process according to the invention at a point in the ordinary electrohydrodimerization process is used in which the presence of adiponitrile and other nitriles is reduced to the lowest value, i.e. in the im Recycled concentrated quaternary ammonium salt solution obtained from the above Evaporator leaks ",
Eine weitere Möglichkeit eines alternativen Verfahrens umfaßt die Ausführung des Elektrohydrodimerisationsverfahrens bei einem hesonders hohen pH-Wert des Katholyten. Aufgrund der Eigennatur der Verdampfung, d„h. der Anwendung von Wärme, wurden dabei die allgemein erforderlichen Bedingungen des Verfahrens gemäß der Erfindung erreicht, d,h« derAnother alternative process option involves performing the electrohydrodimerization process with a particularly high pH value of the catholyte. Due to the inherent nature of the evaporation, i. the application of heat, the generally required conditions of the process according to the invention were thereby achieved, that is to say
-Wert
pH wäre alkalisch, die Salzkonzentration wäre angemessen und die Temperatur wäre erhöht, und daher würde die Ausfällung
stattfinden Das ausgefällte Material könnte dann von der im Kreislauf zurückgeführten quarternären Ammoniumsalzlösung
abfiltriert werden«-Value
pH would be alkaline, the salt concentration would be appropriate and the temperature would be elevated and therefore precipitation would take place The precipitated material could then be filtered off from the recirculated quaternary ammonium salt solution «
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Jedoch ist es aufgrund von praktischen Überlegungen im allgemeinen am besten, die vorstehend beschriebene Arbeitsweise gemäß der Erfindung an einem wäßrigen quarternären Ammoniumsalzstrom mit einem Gehalt an geringen Mengen von Premdmaterialien, wie Nitrile od.dgl. auszuführen. Gemäß der Arbeitsweise bei höchster Basizität besteht hierbei das Verfahren darin, daß man den pH-Wert der wäßrigen Lösung des quarternären Ammoniumsalzes auf einen wesentlich höheren Wert als denjenigen, der in dem Katholyten erhalten wird, steigert und wobei dieser gesteigerte Wert ferner wenigstens oberhalb 7 ist. Dies bedeutet, daß es in erster Linie erforderlich ist, daß der gesteigerte pH-Wert alkalisch ist, so daß bei einem Betrieb des Katholyten bei einem pH-Wert unterhalb 7, z.B. bei 6,5, eine Zunahme des pH-Werts nicht unbedingt bedeuten würde, daß die Lösung alkalisch gemacht wird. Somit sind die Bedingungen des Verfahrens gemäß der Erfindung, daß der pH-Wert wenigstens alkalisch gemacht werden muß und daß er wesentlich über dem sich in dem Katholyt ergebenden pH-Wert liegt. Etwas Ausfällung wird erhalten, wenn der pH-Wert um so wenig wie 1/2 pH-Werteinheit erhöht wird, wobei die optimale Ausfällung bei einer pH-Wertsteigerung von wenigstens 2 Einheiten stattfindet. Es ist erforderlich, daß die Temperatur der wäßrigen Lösung bei einer erhöhten Temperatur gehalten wird, bis die Ausfällung stattfindet, unabhängig von der Größe des pH-Werts oder der Konzentration. Wenn die Bedingungen der pH-Wertsteigerung undHowever, based on practical considerations, it is generally best to proceed as described above according to the invention in an aqueous quaternary ammonium salt stream with a content of small amounts of Premd materials such as nitriles or the like. to execute. According to the procedure with the highest basicity, the process consists in that one the pH of the aqueous solution the quaternary ammonium salt to a significantly higher value than that obtained in the catholyte, increases and wherein this increased value is further at least above 7. This means it in the first place what is required is that the increased pH is alkaline, so that when the catholyte is operated at a pH below 7, e.g. at 6.5, an increase in pH would not necessarily mean that the solution was rendered alkaline will. Thus, the conditions of the method according to the invention are that the pH is made at least alkaline must be and that it is significantly above the resulting pH in the catholyte. Some precipitation is obtained when the pH is increased by as little as 1/2 pH unit, with optimum precipitation with an increase in pH of at least 2 units takes place. It is necessary that the temperature of the aqueous solution be at a is maintained at an elevated temperature until precipitation takes place, regardless of the size of the pH or the concentration. When the conditions of pH increase and
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der Konaentration festliegen, dann kann das Ausmaß an erforderlicher Zeit zur Erzielung der Ausfällung bei einer besonderen erhöhten Temperatur durch das einfache Mittel der Bestimmung de» verstrichenen Zeit, bis eine Ausfällung beobachtet wird, bestimmt werden. Im allgemeinen ist jedoch ein Erhitzen zwischen 1 und 4 Stunden bei einer Temperatur bis etwa 1150C für eine angemessene Ausfällung erforderlich. Vorzugsweise wird die Temperatur zwischen 80 und 115°ö gehalten, bis eine Ausfällung beobachtet wird. Sin Konzentrationsbereich, innerhalb welchem die Ausfällung in vorteilhafter "eise stattfindent kann, ist zwischen 45 und 85 Gew-$, bezogen auf das Gesamtgewicht der quarternären Ammoniumsalzlösung βConcentration is determined, then the amount of time required to achieve precipitation at a particular elevated temperature can be determined by the simple means of determining the time elapsed before precipitation is observed. In general, however, heating between 1 and 4 hours at a temperature of up to about 115 ° C. is necessary for adequate precipitation. The temperature is preferably maintained between 80 and 115 ° O until a precipitation is observed. A concentration range within which the precipitation can advantageously take place is between 45 and 85% by weight, based on the total weight of the quaternary ammonium salt solution
Der bevorzugte pH-Bereich für den Katholyten ist zwischen 7,5 und 1Oo Daher wird aus offensichtlichen wirtschaftlichen und technischen Gründen die gering&nö glich? Zunahme im pH-Wert zur Erzielung einer geeigneten Ausfällung bevorzugt, da dabei ein geringeres Ausmaß an Wiedereinstellung erforderlich ist, uis den pE-v/ert der Lösung auf seinen geeigneten Wert £-iz- die Verwendung in dem Katholyten wieder zu bringen.The preferred pH range for the catholyte is between 7.5 and 10o. Therefore, for obvious economic and technical reasons, the low & possible? Increase in pH is preferred to achieve proper precipitation as it requires less readjustment to bring the pE v / value of the solution back to its appropriate value for use in the catholyte.
Sin weiteres Merkmal der Erfindung beruht darauf, daß ea nicht erforderlich lot, die quarternäre Ammoniumsalz jedesmal bei seiner Rückführung im kreislauf zu behandeln. Bei der praktischen Durchführung wird eine geringe Menge der quartor-iäreu Ammoniumsalzlösung abgezogen, behandeltSin further feature of the invention resides in that ea lot not necessary to treat the quaternary ammonium salt each in its recirculation in the circuit. In practice, a small amount of the quaternary ammonium salt solution is drawn off and treated
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und dann dem im Kreislauf zurückgeführten Strom wieder zugeführt ο Gemäß einer weiteren Alternative wird die Gesamtmenge des im Kreislauf zurückgeführten quarternären Ammoniumsalzes in vorgeschriebenen Zeitabständen während des Betriebs und bisweilen, wenn die Adipinsäuredinitrilausbeute auf ein unerwünscht niedriges Ausmaß verringert ist, behandelte Eine Konzentration an Metallionen im Bereich von so wenig wie 0,5 bis 10 Teilen je Million, bezogen auf die quarternäre Ammoniumsalslösung kann die Ausbeute an Adipinsäuredinitril verringern,.and then fed back into the power returned in the circuit ο According to a further alternative, the total amount the recirculated quaternary ammonium salt at prescribed intervals during operation and at times when the adipic dinitrile yield is reduced to an undesirably low level, one treated Concentration of metal ions in the range of as little as 0.5 to 10 parts per million based on the quaternary Ammonium as solution can reduce the yield of adiponitrile to decrease,.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Beispielen riäher erläuterteThe invention is explained in more detail below with the aid of examples
iane Tetramethylammoniumtoiuolsulfonatlösung, die etwa 20-mal im Kreislauf durch die 31ektroh;rdrodimerisationszelle geführt worden war» wurde mit Acrylnitril extrahiert * Der pH-Wert der Lösung wurde dann mit Tetramethylammoniumhydroxyd auf H eingestellte Die wäiSrige Lösung wurde auf 70$ konzentriert und dann während einer Sturide bei 112 bis 1140G erhitzt« Die dabei gebildete Ausfällung wurde dann nach Kühlung der Lösung von der wäßrigen Lösung abfiltriert « Anschließend wurde der pH-Wert erneut auf -,7 eingestellt und die Salzkonzentration auf etwa 60 Gew,--* erniedrigt* Diese greini^fce wäßrige Salzlösung wurde erneut als Elektrolyt für eine -Dauer von 12 Tagen verwendet« Ir, ler nachstehenden Ta-iane Tetramethylammoniumtoiuolsulfonatlösung, which about 20 times in the circuit through the 31ektroh; r drodimerisationszelle was performed »was extracted with acrylonitrile * The pH of the solution was then adjusted with tetramethylammonium hydroxide in H The wäiSrige solution was concentrated to 70 $ and then heated during a Sturide at 112 to 114 0 G," The precipitate which formed was Then, after cooling the solution, it was filtered off from the aqueous solution. Then the pH was again adjusted to - .7 and the salt concentration was lowered to about 60% by weight of 12 days used «Ir, in the following table
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belle I sind die Mittelwerte von den -troduktanaly^eii, die mit unreinem und gereinigtem Salz ausgeführt wurden, aufgeführte ^amtliche Prozentangaben sind als Gewichtsprozent, "bezogen auf das Ge samt produkt, angegeben.belle I are the mean values of the -troduktanaly ^ eii, the carried out with impure and purified salt ^ official percentages are given as percentages by weight, "based on the entire product.
1,2,
1,
7 0
7th
0,10.1
0.1
gereinigt 85,impure 80,
cleaned 85,
7 0
7th
6,13,
6,
,9 i3
, 9
(1) Adipinsäuredinitril, (2) Pröpionsäurenitril, (3) Biscyanoäthyläther, (4) hochsiedendes Material, (5) Hydroxypicppionsäurenitril ; QAS = quit-rnäres Ammoniur.salz,(1) adipic acid dinitrile, (2) propionic acid nitrile, (3) biscyanoethyl ether, (4) high boiling material, (5) hydroxypicppionic acid nitrile ; QAS = natural ammonium salt,
Es ist klar ersichtlich» dar: die liii fc gereinigtem Salz erzeugte Menge an Adipinsäuredinitril um 5 $ gegenüber der Produktausbeute an Adipinsäuredinitril bei Verwendung von unreinem Salz als Trägerelektrolyt erhöht isto It is clear "there r: the liii fc purified salt produced amount of adiponitrile to $ 5 is opposite the product yield of adiponitrile using impure salt increases as supporting electrolyte o
In einer Elektrolysezelle, durch welche eine wäßrige Lösung von Tetramethylammoniumtoluolsulfonat als Elektrolyt viele Male im Kreislauf geführt worden war, betrug die Ausbeute an aus Acrylnitril elektrohydrodimerisiertem Adipinsäuredinitril 80 Gev.-#o Acrylnitril> Adipinsäuredinitril, Propionitrii und andere ähnliche Produkte wurden aus dem Elektrolyten extrahiert,, Die wäßrige Lösung von Tetramethylammoniumfeulüoisulfonat wurde von 41,8 Grew„-$ auf 60 fiIn an electrolytic cell through which an aqueous Solution of tetramethylammonium toluenesulfonate electrolyte was circulated many times, the yield was on adipic dinitrile electrohydrodimerized from acrylonitrile 80 Gev .- # o acrylonitrile> Adipic acid dinitrile, propionitrile and other similar products were made from the Electrolyte extracted ,, the aqueous solution of tetramethylammonium feulüoisulfonat was from 41.8 Grew "- $ to 60 fi
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BAD ORIGINALBATH ORIGINAL
konzentriert. Die wäßrige Tetramethylammoniumtoluolsulfonatlösung
wurde dann mit Tetramethylammoniumhydroxyd alkalisch gemacht, um deren pH-Wert auf etwa 14 einzustellen, und da^nn
bis zum Auftreten einer Ausfällung erhitzte Die sich ergebende Ausfällung wu ide dann von der wäßrigen Lösung abfiltriert»
Das wäßrige Filtrat von 60 Gew.-$» wurde dann auf eine Konzentration
von 39» 1 Gew.-?6 verdünnt<
> Däe so erzeugte wäßriverdünnte
ge/Tetramethylammoniumtoluolsulfonatflltrst wurde dann erneut
für eine auagedehnte Zeitdauer, d.h„ etwa 12 Tage, als Elektrolyt für die Elektrohydrodimerisation von Acrylnitril
zu Adipinsäuredinitril verwendet« Während dieser Zeitdauer betrug die Adipinsäuredinitrilausbeute unter Verwendung des
gereinigten Elektrolyten 86,1 Gew.-^, was eine erhebliche
Verbesserung gegenüber dem unbehandelten Salz darstellt. In der nachstehenden Tabelle II sind vergleichsweise die
Arbeitsbedingungen und Ergebnisse von zwei Versuchen zusamre«-
gesteilt, wobei im ersten Versuch ein nicht-alkalischer,
unbehandelter, wäßriger Elektrolyt verwendet wird, dieser Elektrolyt nach dem Verfahren gemäß de·· Erfindung behandelt
und dann der behandelte Elektrolyt für einen zweiten Versuch wieder verwendet wird.concentrated. The aqueous tetramethylammonium toluenesulfonate solution was then made alkaline with tetramethylammonium hydroxide to adjust its pH to about 14, and then heated until precipitation occurred. The resulting precipitate was then filtered off from the aqueous solution. The aqueous filtrate of 60 wt. - $ » was then diluted to a concentration of 39» 1% by weight
Ge / tetramethylammonium toluenesulfonate purge was then used again for an extended period of time, ie "about 12 days, as an electrolyte for the electrohydrodimerization of acrylonitrile to adipic dinitrile". During this period, the adipic dinitrile yield using the purified electrolyte was 86.1 wt Represents improvement over the untreated salt. In Table II below, the working conditions and results of two experiments are comparatively summarized, whereby in the first experiment a non-alkaline, untreated, aqueous electrolyte is used, this electrolyte is treated according to the method according to the invention and then the treated one Electrolyte is used again for a second attempt.
BAD ORiGINALBAD ORiGINAL
009830/ 1876009830/1876
behandeltalkaline
treated
Alkalische Behandlung Zusammensetzung des KatholytenAlkaline treatment Composition of the catholyte
Tetramethylammoniumtoluolsulfo-Tetramethylammonium toluenesulfo-
natnat
Acrylnitril
Wasser
Produkte
Ka%olyt-pH-WertAcrylonitrile
water
Products
Ka% olyt pH value
Ausbeuteyield
Adipinsäuredinitril
Propionsäurenitril
Bis-Öyanoäthyläther
hochsiedendes MaterialAdipic acid dinitrile
Propionic acid nitrile
Bis-oyanoethyl ether
high boiling material
Die durch die Entfernung der metallischen Verunreinigungen erzielte Verbesserung in der Adipinsäuredinitrilaus— beute ist klar ersichtlich.The improvement in the adipic dinitrile content achieved by removing the metallic impurities. prey is clearly visible.
Die Vorteile der Entfernung von schädlichen Verunreinigungen, einschließlich zahlreichen Metallen und einiger organischen Materialien aind ohne weiteres ersichtlich; die Produktausbeute ist wesentlich gesteigert» Wenn die Menge an Verunreinigungen, die an der Kathode abgeschieden sind, wesentlich hergbgesetzt wird, arbeitet die Zelle bei größerer Wirksamkeit wahrend einer längeren Zeitdauer, wodurch die Gebrauchsdauer einer besonderen Zellenanordnung erhöht wird. __The benefits of removing harmful contaminants, including numerous metals and some organic materials are readily apparent; the product yield is significantly increased »If the amount on impurities that are deposited on the cathode, is significantly reduced, the cell works with larger Effectiveness over a longer period of time, thereby increasing the useful life of a particular cell arrangement will. __
BAD OBSGINALBATHROOM OBSGINAL
009830/1876 ^009830/1876 ^
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halb dem pH /Ie s Katholyten ist, steigert,-Value
half the pH / Ie s catholyte increases,
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