DE1593092A1 - Verfahren zur Abtrennung von Ammoniumsulfat aus einem Schlamm,der aus einer waessrigen Loesung von Acrylamid und festem Ammoniumsulfat besteht - Google Patents
Verfahren zur Abtrennung von Ammoniumsulfat aus einem Schlamm,der aus einer waessrigen Loesung von Acrylamid und festem Ammoniumsulfat bestehtInfo
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Classifications
-
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Description
PATENiTANWALT
A \/Α«* 757 Baden-Baden 29.9.1966
. Μ. VOgT BeuHenmüllerstr. 8
Telefon. 74455
Anmelden MITSUBISHI CHEMICAL INDUSTRIES LIMITED,
lfo.4-.2-choine. Marunouchi. Ghiyoda-ku, Tokyo, aisan
M Verfahren zur Abtrennung von Ammoniumsulfat aus einem
- Schlamm, der aus einer wässrigen Lösung von Acrylamid und festem Ammoniumsulfat besteht. M
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Abtrennung von Ammoniumsulfat, der aus einer wässrigen Lösung von Acrylamid
und festem Ammoniumsulfat besteht.
Die Erfindung betrifft insbesondere ein Verfahren zur Abtrennung von festem Ammoniumsulfat aus einem Schlamm, bestehend
aus einer wässrigen Lösung, die eine beträchtliche Menge gelöstes Acrylamid und festes Ammoniumsulfat enthält und die durch Hydrolyse
von Acrylnitril in Gegenwart von Schwefelsäure und eine anschliessende Neutralisation des bei der Hydrolyse erhaltenen
Acrylamidsulfats erhalten wird. Dabei wird die Neutralisation mit Ammoniak oder einem Ammoniumsalz einer schwachen Säure durchgeführt
.
Es ist bekannt, Acrylamid herzustellen, wobei ein bei der Hydrolyse von Acrylnitril erhaltenes Acrylamidsulfat in einem
wässrigen Medium mittels Ammoniak oder eines Ammoniumsalzes neutralisiert, dann das als Nebenprodukt der Neutralisation erhaltene
Ammoniumsulfat kristallisiert und abgetrennt und nach dem Abkühlen der Mutterlauge aus dieser Acrylamid als Kristalle abgeschieden
werden.
Dieses bekannte Verfahren beruht darauf, dass sich die Löslichkeit an dem invarianten Punkt des Acrylamid und Ammoniumsulfats
in dem aus Acrylamid, Ammoniumeulfat und Wasser bestehenden
3-Komponenten-System mit der Temperatur in dem System beträchtlich
ändert. Der Ausdruck n invarianter Punkt H soll hierbei
den spezifischen Punkt in dem Acrylamid-Ammoniumsulfat-Wasser-Grleiohgewichtsdiagramm
bedeuten, an dem die aus festen Phasen
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' BAD ORIGINAL
YO2L Acrylamid und Ammoniumsulfat und einer flüssigen Phase bestehenden
3-Phasen nebeneinander bei einer bestimmten Temperatur bestehen.
Dieses bekannte Verfahren hat bei seiner Anwendung im grosstechnischen
Masstab aber die Hachteile, dass die freien Acrylamidkristalle mit Ammoniumsulfat verunreinigt sind und dass man den
pH-Wert des Reaktionsgemische genau einhalten muss, damit sich bei der Neutralisation des Acrylamidsulfats das Acrylamid nicht
vermindert. Nach dem bekannten Verfahren, bei dem Acrylamid kristallisiert und dann aus der aus der Kristallisation und anschliessenden
Abtrennung von Ammoniumsulfat stammenden Mutterlauge abgetrennt wird, vermindern sich die durch die Mutterlauge
nassen Aorylamidkristalle mit dem in der Mutterlauge gelösten Ammoniumsulfat bei der Abtrennung der Acrylamidkristalle aus der
Mutterlauge. Zur Vermeidung der Verunreinigung des Endprodukts Acrylamid mit Ammonium-"sulfat ist es daher erwünscht, eine
Mutterlauge mit einem möglichst niedrigen Gehalt an Ammoniumsulfatutten
der Kristallisation und Abtrennung von Ammoniumsulfat darzustellen.
Es wurde inzwischen erkannt, dass sich die Löslichkeiten an den invarianten Punkten von Acrylamid und Ammoniumsulfat in dem
Acrylamid-Ammoniumsulfat-Wasser-System bei einer Temperaturerhöhung
über etwa 2O0C stark ändern.
Nach dem in der Fig. 1 dargestellten Diagramm, das die Löslichkeit von Acrylamid und Ammoniumsulfat an den invarianten
Punkten in dem 3-Komponenten-System zeigt, fallen bei einer Temperaturerhöhung über etwa 20 C die grösseren Löslichkeiten
von Ammoniumsulfat bei niedrigen Temperaturen plötzlich ab» während
die geringeren Löslichkeiten des Acrylamid bei niedrigen Temperaturen stark ansteigeno
Daher ergeben die Kristallisation und die Abtrennung von Ammoniumsulfat unter etwa 20 0 eine an Ammoniumsulfat reiche
und an Acrylamid arme Mutterlauge, die beim Kühlen nur eine
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QAD OHlGlNAL
geringe Menge Acrylamidkristalle ergibt, die mit einer grossen
Menge Ammoniumsulfat vermischt ist»
Bei dem bekannten Verfahren werden daher die Kristallisation und die Abtrennung von Ammoniumsulfat bei höheren Temperaturen
als 3O0O, vorzugsweise bei 40 - 5O0C durchgeführt« In solchen
Temperaturbereichen ist aber das Acrylamid so instabil, dass lebenreaktionen wie Polymerisationen auftreten. Sa diese Nebenreaktionen
bei einem grösseren pH des Eeaktionsgemische eintreten,
müssen die Betriebsbedingungen hinsichtlich der Neutralisation genau eingehalten werden, um einen bestimmten pH-Wert
einzuhalten·
Es wurde nun gefunden, dass eine Zugabe von Propionamidamin
su einem Aorylamid-Ammoniumsulfat-Wasser-System die Löslichkeit
Ton Acrylamid und Ammoniumsulfat an dem invarianten Punkt bei
Temperaturen unter 300C bedeutend beeinflusst, sodass die Löslichkeit
yon Ammoniumsulfat herabgesetzt und die des Acrylamid erhöht wird. Die Kristallisation und die Abtrennung von Ammoniumsulfat
bei niedrigeren Temperaturen in Gegenwart von Propionamidamin ergibt daher eine Mutterlauge, die mehr Acrylamid und
weniger Ammoniumsulfat als bei dem bekannten Verfahren enthält. Somit wird eine grössere Ausbeute an Acrylamidkristallen erhalten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Abtrennung von festem Ammoniumsulfat aus einem Schlamm,
der aus einer wässrigen Acrylamidlösung und festem Ammoniumsulfat
besteht, bei niedrigen, für das Acrylamid stabileren Temperaturen vorzuschlagen·
Hierdurch entfällt die Notwendigkeit, einer genauen Kontrolle
des puffertes des Reaktionsgemische.
Die Erfindung ermöglicht ferner nach der Abtrennung des festen Ammoniumsulfat8 aus dem Schlamm eine an Acrylamid reiche und
an Ammoniumsulfat arme Lösung zu gewinnen.
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BAD ORIGINAL
Erfindungsgemäsa wird dies bei einen Verfahren sur Abtrennung
Ton festem Ammoniumsulfat aus einem Schlamm, der aus einer wässrigen, beträchtliche Mengen gelöstes Acrylamid und festes Ammoniumsulfat
enthaltenden Lösung besteht und der Schlamm bei der neutralisation Ton Acrylamidsulfat in einem wässrigen Medium mittels
Ammoniak oder einem Ammoniumsalζ einer schwachen Säure erhalten
wird, dadurch erreicht, dass die Abtrennung bei 10 - 300O in
Gegenwart τοη 3-30 Gewichtsteilen eines Propionamidamin oder Propionamidaminen auf 100 Gewichtsteile Wasser in dem Schlamm
durchgeführt wird.
Zur Neutralisation des Acrylamidsulfatβ können als Ammonium salze
einer schwachen Säure z.B. Ammoniumcarbonat, Ammoniumbicarbonat, Ammoniumcarbamat oder ein Gemisch der Verbindungen verwendet
werden, aus denen diese Salze gebildet werden. Vorzugsweise wird Ammoniumbicarbonat wegen ihrer Vorteile bei der Neutralisation
verwendet.
Die Neutralisation des Acrylamidsulfats wird in einem wässrigen
Medium unter Anwendung der angeführten Neutralisierungsmittal
in einer geeigneten Form durchgeführt. Ammoniumsalze wie Ammoniumbicarbonat können z.B. in festem Zustand, in Form eines
Schlammes oder in wässriger Lösung angewandt werden. Ammoniak
kann auch in gasförmigem oder flüssigem Zustand oder in Form einer wässrigen Lösung, vorzugsweise aber gasförmig zur Anwendung
gelangen. Während das Acrylamidsulfat in wässriger Lösung oder in einer beliebigen Form angewandt werden kann, kann das dickflüssige,
bei der Hydrolyse des Acrylnitril mit Schwefelsäure und Wasser erhaltene Umsetzungsprodukt zweckmässigerweise so wie es ist
τerwendet werden.
die Neutralisierung des Acrylamidsulfata und die anschliessende
Abtrennung des erhaltenen Ammoniumsulfate erfindungsgemäss ■
bei niedrigeren Temperaturen durchgeführt wird, ist eine genau· Einstellung des pH-Wertes der Lösung wie bei dem bekannten Verfahren
nicht notwendig. Vorzugsweise wird die Lösung auf einem pE-Wert von etwa 3-9 zweckmässig auf etwa 5 - 8 gehalten. Bei
einem zu hohen pH treten Nebenreaktionen auf, die eine geringer·
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Ausbeute an Acrylamid zur folge haben· Bei einem zu niedrigen
pH wird hingegen das Acrylamid zur Acrylsäure hydrolysiert und/ oder polymerisiert) wodurch die Umsetzungeprodukte sähflüssiger
werden und sich feste Materialien in dem Reaktionsgefäss abscheiden.
Das Verhältnis zwischen dem Acrylamidsulfat und dem wässrigen, dem Beaktionsgefäss zugeführten Medium wird vorzugsweise
so eingestellt, dass nach der Neutralisation der Schlamm 30 - 150, vorzugsweise 50 - 80 G-ewiehtsteile Acrylamid auf
100 Gewichtsteile Wasser enthält.
Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Abtrennung von Ammoniumsulfat aus dem Schlamm in Gegenwart einer bestimmten
Menge Propionamidamin oder Propionamidaminen durchge- führt wird, wobei das Ammoniumsulfat als Nebenprodukt bei der
e Neutralisation von Aorylamidsulfat gewonnen wird.
Es wurde gefunden, dass ein Zusatz von Propionamidamin oder
Propionamidaminen zu einem Aorylan&d-Ammoniumsulfat-Wasser-System
eine wesentliche Änderung in der Löslichkeit sowohl des Acrylamid als auch des Ammoniumsulfats an den invarianten Punkten bewirkt,
sodass die Abtrennung des Ammoniumsulfats bei niedrigeren Temperaturen als bei den bekannten Verfahren vorgenommen werden kann.
Als Propionamidamine können hierbei z.B. ß-Aminopropionamid,
ß-ß»-iminodipropionamid und ß,ß',ß"-Nitriltripropionamid für sieh
oder in Mischung miteinander verwendet werden. Wegen der ungenügenden
Bildung an Propionamidaminen als Nebenprodukt bei der Neutralisation des Acrylamidsulfats unter üblichen Bedingungen
mittels Ammoniak muss meistens das Propionamidamin dem Schlamm in solcher Menge zugesetzt werden, dass der Gehalt des Propionamidamin
in ihm auf einem bestimmten Wert gehalten wird·
Bei einer kontinuierlichen Durchführung des erfindungsgemässexL
Verfahrene, d.h. bei einer sofortigenKuhlung der Mutterlauge
nach der Abtrennung des Ammoniumsulfats zur Abscheidung der Acrylamidkristalle und bei einer Führung der Bestmutterlauge im
Kreislauf für die Neutralisation kann der Gehalt an Propionamid-•min
in dem Schlamm auf einem bestimmten Wert gehalten werden·
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BAD ORIGINAL
Dabei ist nur der Verlust, der durch den ATbzug der Mutterlauge
aus dem System zur Vermeidung der Ansammlung von Verunreinigungen
in ihm enststeht, zu ersetzen.
Ia folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die
Zeichnungen näher erläutertι
Löslichkeit an den invarianten Punkten τon Acrylamid
und Ammoniumsulfat in Wasser und in einer wässrigen Lösung von ß,ß!,ß"-Mitriltripropionamid und den
Temperaturen,
des Acrylamid in einer wässrigen Ammoniumsulfatlösung, deren pH und den Temperaturen,
?igo 3 stellt das Verhältnis zwischen der in einem wässrigen
Medium enthaltenden Menge Ji1B' ,ß"-Nitriltripropionamid und der Löslichkeit an den invarianten Punkten
Ton Acrylamid und Ammoniumsulfat dar und
?ig. 4 zeigt das Verhältnis zwischen den Löslichkeiten von
Acrylamid und Ammoniumsulfat·
Die Kurven "E" und "?" der Pig. I stellen die Löslichkeit
Ton Acrylamid und Ammoniumsulfat an den invarianten Punkten in
einem AcrylamiA-Ammoniumsulfat-Wasser-System und die Eurre NeN
die Löslichkeit τοη Acrylamid an dem invarianten Punkt in Gegenwart Ton 12 Gewichtateilen ß,ß',ß"-Iitriltripropionamid auf
100 Gewichtsteile Wasser in dem 3-Iomponenten-System dar·
Die Kurre MfM zeigt die Löslichkeit τοη Ammoniumsulfat unter den
gleichen Bedingungen. Et'ist ersichtlich, dass bei einem Vorhandensein τοη ß,ß',B--Fitriltripropionamid in dem System die Löe-y
Henkelt τοη Acrylamid an den invarianten Punkten steigt, während
die des Ammoniumsulfats sinkt. Diese Änderungen der Löslichkeit sind bei Temperaturen unter etwa 309O , besonders unter 250C
bedeutsam; Infolge des Ansteigens der Löslichkeit de« Acrylamid wird die Abtrennung des Ammoniumsulfate in grosstechnischem Massstab im Gegensatz zu den bekannten Verfahren bei niedrigeren
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Temperatur·* mater 3O0O, sogar unter 200O alt Verteil durchgeführt·
Aus der Tig· 2 geht hervor, dass je höher die Temperatur
und/eder der pH-Wert ist, desto grosser da· Abnahaeverhältnis
des Acrylamid infolge der febenreaktionen, einschliesslioh der
Bildung toil Propionamidamin ist. Berücksichtigt man aber den örtlichen Anstieg des pH an des Einlass des leaktionsgefässee
für die Veutralisationsmittel, so ist ein gröeserer Bereich für
dem pH-Wert sweckaässig. Daher soll die leutralisatioa dee Acrylasddsulfats uad die Abtrennung des als lebenpredukt entstehenden
Aaaoaiuasulfats bei aögliohet niedrigen Temperaturen durchgeführt werden· Soait werden feaperaturen Ton 10 - 3O0C besonders
Toa 15 - 200O gegenüber niedrigeren feaperaturen bevorzugt, da
diese einen ungünstigen Einfluss auf die Löslichkeit haben, wie dies aus Tig· I hervorgeht.
Die Kurven "<*", "H1VI " und "J" der lig. 3 bedeuten die
Löslichkeit des Acrylamid an den invarianten Punkten bei 25,
20, 15 und 50O und die Kurven "g", "h"f Hi* und "j" die des
Ammoniumsulfate ia gleichen Sinne. Aus der Tig. 3 ist ersichtlich,
dass ait dea Steigen des Propionamidamingehalts die Löslichkeit des Acrylamid steigt und die des Ammoniumsulfate sinkt.
Es ist sweokaässig, dass 3-30 Gewichtsteile Propionamidamic
auf 100 Gewichtsteile Wasser in dem Schlamm enthalten sind. Mit
dea Steigen des Propionaaidaaingehalts verringert sich aber dessen Wirkung und eine su grosae Menge Propionaaidamin vermischt
sieh leicht mit dea Endprodukt. Es ist daher sweckaässig, dass
der Schlamm 3-30 feil·, vorzugsweise 4-20 Teile, sweckmässig
10 - Ie* Gewichtsteile Propionamidamia auf 100 öewiohtsteile
Wasser enthält.
Die Wirkung des Propionamidamin,das in einem Acrylamid-Ammoniuasulfat-Was8er-Sy8tea enthalten ist, auf die Abtrennung
von Amaoniumsulfat z.B. bei 180O, wird unter Bezugnahme auf das ■
Diagraaa der Fig. 4- näher erläutert. In dieser stellt die Kurve
"A" den Ort des invarianten Punktes jeweils bei aufeinanderfolgenden Teaperaturen dar und die Kurven "B", 11C" und "D" zeigen
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die Lösliohkeiten bei O, 20, und 4O0C von Ammoniumsulfat mid
Acrylamid in einem wässrigen Medium.
ferner stellt die Kurve Haw den Ort des invarianten Punkte
jeweils bei aufeinanderfolg'enden leaperaturen für den Jail dar,
bei dem das 3-Komponenten-System 12 Gewichtsteile Hitriltripropionamid auf 100 Gewiohtsteile Wasser enthält. Die Kurven "bw und «o»
steigen dagegen die Löslichkeit en von Ammoniumsulfat und Acrylamid
unter den gleichen Bedingungen bei 0 und 2O0G* Enthält die Lösung
kein Nitrilpropionamid, so liegt der invariante Punkt bei 180O
bei dem Punkt Io Wird die Lösung auf O0C unter Kristallisation
und Abscheidung von Acrylamid abgekühlt, so ändert sich die Zusammensetzung der Lösung und erreicht den Punkt II. Wird der
Lösung Ammoniumsulfat zugefügt, so ändert sich die Zusammensetzung
der Lösung entlang der Linie II-III und erreicht den invarianten
Punkt bei O0O bei III. Andererseits befindet sich der invariante
Punkt bei dem Punkt I' für eine Lösung, die Hitriltripropionamid enthält. Wird die Lösung auf O0O abgekühlt, so ändert sich die
Zusammensetzung der Lösung und erreicht den Punkt II1· Wird der
Lösung Ammoniumsulfat zugesetzt, so ändert sich deren Zusammensetzung weiter entlang der Linie II'-III· und erreicht den Punkt
III1, der den invarianten Punkt bei O0O darstellt. Einige Angaben,
insbesondere Mengenangaben, des bei dieser Arbeitsweise erhaltenen
Acrylamid sind in der folgenden Tabelle zusammengestelltJ
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1593992
ait NTPA ' | ohne NTPA | |
* | Punkt I 22 57 |
Punkt I» 67 30 |
Zusammensetzung der Lö sung nach. Abtrennung- des Aamoniumsulfat s AAM1), g/lOOg H2O AS2), g/lOOg H2O |
Punkt II 12 57 |
Punkt II1 30 30 |
Zusammensetzung der Lö sung naoh Beendigung der Kühlung AAM, g/100g H2O AS, g/lOOg H2O |
10 | 37 |
AAM-Ausbeute durch Kühlen g/lOOg HgO |
Punkt III 10 61 |
Punkt III« 16 53 |
Zusammensetzung der Lö sung naoh Zugabe von- AS AAM, g/lOOg H2O AS, g/lOOg H2O |
2 | 14 |
AAM-Ausbeute durch Zugabe yon AS,g/lOOg H2G |
||
1) Acrylamid
2) Ammoniumsulfat
3) Hitriltripropionamid
009829/1701
ORIGINAL
Aus der obigen Tabelle geht horror, lass iaa Vorhandensein
Ton Propionamidamin wie VitriLr^tripropionaaiA die Zusammensetzung
der Lösung nach der Abtrennung von Ammoniumsulfat zu ändern vermag, sodass der Gehalt des Acrylamid grosser und die des Ammoniumsulfate kleiner wird. Es ist daher auch möglich, eine grossere
Ausbeute an Acrylamid ku erhalten, während ein geringerer Gehalt an Ammoniumsulfat in der Lösung hinterbleibt, was wiederum eine
geringere Menge Ammoniumsulfat in dem Bndprodukt Acrylamid ergibt.
Kaoh der Kristallisation und der folgenden Abtrennung von Acrylamid kann" der Lösung erfindungsgemäss^weiterhin Ammoniumaulfat
zur zusätzlichen Kristallisation und Abscheidung von Acrylamid aus der Lösung zugesetzt werden· Diese Ausführungsform der Erfindung ist gegenüber den bekannten Verfahren vorteilhaft·
1· Das bedeutende Ansteigen der Löslichkeiten des Acrylamid an den invarianten Punkten infolge der Anwesenheit von Propionamidamin erleichtert das Arbeiten bei niedrigeren Temperaturen
als bei den üblichen Verfahren« Daher können niedrigere Temperaturen, selbst unter 200O,die niemals vorher bei den bekannten Verfahren angewandt wurden, bei dem erfindungsgemässen Verfahren zur Anwendung gelangen, um die Kristallisation und anschliessend die Abtrennung von Ammoniumsulfat zu bewirken·
2. Die Kristallisation und Abtrennung des Ammoniumsulfats bei
niedrigen Temperaturen erhöht die Beständigkeit des Acrylamid in der Lösung und setzt die Bildung von Nebenprodukten herab.
Dies führt wiederum zu einem geringeren Verlust an Mutterlauge, da sonst ein Teil der Mutterlauge zur Vermeidung von Ansammlungen von Hebenprodukten in den Eeaktionsgefässen bei einery
kontinuierlichen Arbeitsweise nach der Abtrennung des/^us^alm
System entfernt werden müsste. Daduroh wird auch die Ausbeute an Aorylamid erhöht, Jexn&r wird durch die Herabsetzung der
Bildung von lebenprodukten die Qualität des Endprodukts, nämlich der Aorylamidkristalle verbessert.
009829/1701
3· Dit rerseaaerte Beständigkeit de· Acrylamid erlaubt einen
♦eiteren Anwendungsbereich der Betriebsbedingungen insbesondere
des pH dee Schlamms, sodasa dadurch die Durchführung des Verfahrens erleichtert wird. Sie Herabsetzung der Bildung Ton
Nebenprodukten erleichtert ebenfalls den Betrieb und gewährleistet ein sicheres Arbeiten über eine lange Zeit.
In den folgenden Beispielen soll unter den Auedruck N Teile *
" Gewi entstelle M verstanden «erden.
Sin mit einem Hührer und einer Kühlvorrichtung versehenes
leaktionsgefäse wurde zum Neutralisieren verwendet. Breihundertvlerzehn Teile einer wässrigen, 34 Teile ß,ßf,ßM-Iitriltripropionamid enthaltende Lösung wurden in das Gefäsa gegeben. 460 Teile
durch Hydrolyse ven Acrylnitril mit Schwefelsäure und Wasser erhaltenes Aorylamidaulfat und 99»5 Teile gasförmiges Ammoniak
wurden dann kontinuierlich unter BUhren während 3 Stunden dem
Reaktionsgefäss für die leutralisationsreaktion zugeführt. Der
Inhalt des Gtefässea wurde dann etwa 10 Hinuten zur Vervollständigung der Neutralisation gerührt. Während der Umsetzung wurde
die Temperatur innerhalb des Gefässes auf 18 - 190C und. der
pH-Wert des Umsetzungsgemiachs auf 5-8 gehalten· Sie Analyse
des Sehlammea ergab nach der Umsetzung eine Bildung von 183,4
Teilen Acrylamid, was einer Ausbeute von 97,OJi Acrylamid, bezogen auf die Menge des eingesetzten Acrylnitril entsprach.
Der umgesetzte Sohlamm wurde auf 180O gehalten und die
Ammoniumsulfatkristalle abzentrifugiert. Sas erhaltene Piltrat
enthielt 65,5 Teile gelöstes Acrylamid und 34,0 Teile gelöstes Ammoniumsulfat in 100 Teilen Wasser.
Sie Menge des Acrylamid, die in dem bei dem Zentrifugieren
erhaltenen Ammoniumsulfatkristallen enthalten war, beträgt
weniger als 0,3Jt. Sas Acrylamid war leicht mit Wasser auswaschbar.
009829/1701
BAD ORIGINAL
Sas im Beispiel 1 beschriebene Reaktionsgefäse wurde zum
Neutralisieren verwendet. Wasser wurde in das G-efäse gegebene
Ein durch Hydrolyse von Acrylnitril mit Schwefelsäure und Wasser erhaltenes lcrylamidsulfat und flüssiges Ammoniak wurden dann
kontinuierlich unter Rühren während 3 Stunden dem Reaktionsgefäss
für die Neutralisationsreaktion zugeführt· Dieses wurde etwa 10 Minuten zur Vervollständigung der Umsetzung gerührt.
Während der Umsetzung wurde die Temperatur und das pH auf den vorher bestimmten Werten gehalten. Nach Beendigung der Umsetzung
wurde der erhaltene Schlamm zwecks Bestimmung der Menge des gebildeten Acrylamid analysiert und das Ammoniumsulfat bei
der vorbestimmten Temperatur von dem Schlamm abfiltriert. Die Analyse des erhaltenen filtrate ist zusammen mit den Ergebnissen
aus dem Beispiel 1 in der Tabelle 2 zum Vergleich aufgeführt.
009829/1701
Tabeile 2
Vergleichs versuch 1 |
Vergleicha- Tersuch 2 |
Beispiel 1 |
|
zugesetztes Wasser. Teile |
27Q | 500 | 280 |
AAMS1), Seile Entsprechende Mole Acrylnitril |
600 (5.52) |
225 (1.25) |
480 (2.66) |
Ammoniak, !Teile | 124.5 | 46.7 | 99.5 |
!Neutralisations^ edin- gungeni Temperatur C, pH |
58-45 4-5 |
20-22 5-6.5 |
18-19 5-8 |
gebildetes Acrylamid i» bezogen auf Acrylnitril |
92o4 | 95.5 | 97.0 |
Ammoniumsulfat-Abtren nung Temperatur O |
40 | 22 | 18 |
Zusammensetzung der lösung nach. Abtrennung des Ammoniumsulfats Acrylamid g/lOOg H2O |
80.7 | 28.0 | 65.5 |
Ammoniumsulfat g/100 H2O |
54.5 | 54.0 | 54.0 |
rylamidsulfat
i Bsi dem Yergleichsverauch 1 traten bei der neutralisation
Seigerungen von zähflüssigem Material auf.
ΠΟ0323/17Ο1
BAD ORIGINAL
Beispiel 2
Das in Beispiel 1 beschriebene leaktionsgefäss wurde zum
Heutralisieren verwendet. 173 Teile Mutterlauge, die litriltripropionamid und Wasser im Verhältnis von 12»100 enthielt, und
die durch Kristallisation und ansehliessende Abtrennung des Acrylamid aus einem TiItrat bei O0C erhalten wurde, wurde in das
Eeaktionsgefäss gegeben. Bas verwendete Filtrat wurde dabei
nach der Abtrennung des Ammoniumsulfate, wie im Seispiel 1 beschrieben, gewonnen. 87,5 feile Acrylamidsulfat , das bei der
Hydrolyse von Acrylnitril mit Schwefelsäure und Wasser erhalten wurde, und Ammoniak wurden dann kontinuierlich unter Kihren
während etwa 2 Stunden dem Gefäss für die leutralisationsreaktion
angeführt. Der Inhalt des Beaktionsgefässes wurde noch etwa 10 Minuten zur Vervollständigung der Umsetzung gerührt. I1Ur die
leutralisation wurden 16,5 feile Ammoniak gebraucht. Während der
Umsetzung wurde die Temperatur innerhalb des Heaktionsgefässes
auf 18 - 190C und der pH-Wert des ümsetzungsgemischs auf 5-8
gehalten. Per Schlamm enthielt nach der Umsetzung 58 feile Acrylamid. Ka&. üzug dsö in der angeführten Mutterlauge enthaltenen Acrylamid von diesen 58 Teilen betrug die gebildete Menge
Acrylamid 30 Teile, was einer Ausbeute von 975* bezogen auf das Acrylnitril entspricht.
!fach der !neutralisation, wurde das Ammoniumsulfat aus dem
Schlamm bei 180O abaentrifugiert. Das erhaltene Piltrat wurde
auf O0C abgekühlt, das auskristallisierte Acrylamid von der
Mutterlauge abzentrifugiert und mit 3 feilen Wasser gewaschen.
Babei wurden 29 feile gereinigte Aorylämidkristalle erhalten,
die nur 0,3Jf Ammönlumsulfat und kein Äitriltripropionamid enthielten. · '
Das in Beispiel 1 beschriebene Eeaktionsgefäss wurde zum
Neutralisieren verwendet. 237 feile einer wässrigen, 25,5 feil©
litriltrißropionamid enthaltende» Lösung wurd® in das Gefäss
gegeben. 500 feile durch Hydrolyse von Acrylnitril mit Schwefelsäure und Wasser srhalteses Aerylamidsnlfat>
entsprechend
009829/1701
ßA ORJG/NA!
2.76 Molen Acrylnitril, und 480 Teile pulverförmiges Ammoniumbicarbonat wurden dann allmählich, unter Rühren in etwa 2 Stunden
dem Eeaktionsgefäss für die leutralisationsreaktion zugeführt«
Der Inhalt des ßefäases wurde noch etwa 10 Minuten zur Vervollätändigung der Umsetzung gerührt· Während der Umsetzung wurden
die Temperatur innerhalb des G-efässes auf etwa 18°0 und der
pH-Wert der Lösung auf 5-8 gehalten. Sie Einstellung des pH
war dabei einfacher als bei der Verwendung von Ammoniak als Neutralisationamittel.
Die Analyse des umgesetzten Schlammes ergab die Bildung von 192,7 Teilen Acrylamid, was einer Ausbeute von 98,2 Jt, bezogen
auf das Acrylnitril entspricht. Der Schlamm wurde dann auf 180O
gehalten und Ammoniumsulfatkriatalle aus dem Schlamm abzentrifugiert. Das erhaltene ?iltrat enthielt 60 Teile gelöstes Acrylamid und 35 Teile gelöstes Ammoniumsulfat in 100 Teilen Wasser.
009829/1701 BAD ORIGiNAL
Claims (1)
- Patentansprüche 1. Verfahren zur Abtrennung von festem Ammoniumsulfat auseinem Schlamm, der aus einer wässrigen Lösung von Acrylamid und festem Ammoniumsulfat besteht und der besonders durch Hydrolyse von Acrylnitril mit Schwefelsäure und Wasser und Neutralisation des gebildeten Acrylamidsulfats mit Ammoniak oder einem Ammoniumsalz erhalten wird, vorzugsweise im kontinuierlichen Verfahren, dadurch gekennzeichnet, dass das Ammoniumsulfat aus dem Schlamm in Gegenwart von 3-30 Gewicht8teilen Propionamidamin oder Propionamidaminen auf 100 Gewichtsteile Wasser bei Temperaturen von 10 - 30e0 abgetrennt wird.2ο Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ammoniumsulfat in Gegenwart von 4-20 Gewichtsteilen Propionamidamin auf 100 Gewichtsteile Wasser aus dem Schlamm abgetrennt wird.3· Verfahren nach Anspruch I9 dadurch gekennzeichnet, dass das Ammoniumsulfat in Gegenwart von 10 - 16 Gewichtsteilen Propionamidamin auf 100 Gewichtsteil· Wasser aus dem Schlamm abgetrennt wird.A. Verfahren nach Ansprüchen 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass das Ammoniumsulfat in Gegenwart von ß,ßf,ß"-Hitriltripropionamidamin aus dem Schlamm abgetrennt wird·5. Verfahren nach Ansprüchen 1 - 4 » dadurch gekennzeichnet, dase die Abtrennung des Ammoniumsulfat bei 15 - 2O0O durchgeführt wird.6. Verfahren nach Ansprüchen 1 - 5 , dadurch gekennzeichnet, dase zur Neutralisation des Acrylamidsulfats ein Ammoniumsais einer schwachen Säure verwendet wird·7· Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zur Heutralisation des Acrylamidsulfats Ammoniumbicarbonat oder Ammoniumcarbamat verwendet wird·BAD ORIGINAL 009829/1701-17- 1593Ö928. Verfahren nach Ansprüchen 1-7, dadurch gekennzeichnet, dass die neutralisation des Acrylamidsulfats bei 10 - 3O0O durchgeführt wird«9ο Verfahren nach Ansprüchen 1 - 7 » dadurch gekennzeichnet, dass die Neutralisation des Aorylamidsulfats bei 15 - 200O durchgeführt wird.10. Kontinuierliche Durchführung des Verfahrens nach Ansprüchen 1 - 9 > dadurch gekennzeichnet, dass die nach Abtrennung des festen Ammoniumsulfate aus dem Schlamm erhaltene Flüssigkeit in an sich bekannter Weise abgekühlt, die abgeschiedenen Acrylamidkristalle abgetrennt und die hinterbleibende Flüssigkeit im Kreislauf in die Neutralisationsstufe des Acrylamidsulfats geführt wird.ORIGINAL 009829/1701Leerseite
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US3607136A (en) * | 1969-08-15 | 1971-09-21 | Du Pont | Recovery of ammonium sulfate |
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-
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E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
EHJ | Ceased/non-payment of the annual fee |