DE1618055C3 - Verfahren zur Herstellung von alpha, beta-olefinisch ungesättigten aliphatischen Nitrilen aus Olefinen mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von alpha, beta-olefinisch ungesättigten aliphatischen Nitrilen aus Olefinen mit 2 bis 4 KohlenstoffatomenInfo
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Classifications
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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Description
3 4
lieh, daß diese Reaktion in vorteilhafter Weise als nischer Oxosäuren, wie Acetate, Monochloracetate
Stufe bei der Herstellung von oc,/?-ungesättigten alipha- u. dgl., sowie Hydroxide von Palladium,
tischen Nitrilen anwendbar ist. Verbindungen von Lithium, Natrium, Kalium,
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren können die Rubidium, Cäsium, Magnesium, Calcium, Strontium,
verwendeten halogeniserten aliphatischen Nitrile in 5 Barium, Indium, Thallium, Antimon, Wismut, Zink,
der Reaktionszone ganz oder teilweise in ungesättigte . Cadmium und Cer sind z. B. Halogenide, Salze
aliphatische Nitrile und Halogenwasserstoff umge- anorganischer Oxosäuren, wie Sulfate, Nitrate und
wandelt werden. Nach Beendigung der Bildung der Phosphate, Salze organischer Säuren, wie Citrate
ungesättigten aliphatischen Nitrile geht der dabei u. dgl., außerdem Cyanide, Hydroxide und Oxide
entstandene Halogenwasserstoff eine Additionsreak- io dieser Metalle.
tion mit ungesättigten aliphatischen Nitrilen in flüssiger Bei der Herstellung von Katalysatoren für das
Phase ein, wobei halogenierte aliphatische Nitrile erfindungsgemäße Verfahren können irgendwelche
erhalten werden, die in das Reaktionsgefäß zurück- übliche Misch- oder Eintauchsmethoden angewendet
geführt und erneut verwendet werden können. werden. Es können die für Katalysatoren üblichen
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die 15 Träger angewendet werden. Jedoch werden Träger mit
Gegenwart von stark korrosivem Halogenwasserstoff verhältnismäßig großer Oberfläche, z. B. Aktivkohle,
nur auf die Reaktionszone, in der sich ungesättigtes Siliciumdioxid, Aluminiumoxid, Siliciumdioxid-Alu-Nitril
bildet, auf die Absorptionszone, in der die miniumoxid u. dgl. bevorzugt.
Reaktionsprodukte absorbiert werden, und auf die Olefinische Kohlenwasserstoffe, die bei dem erfin-Additionsreaktionszone, in der bromierte, chlorierte 20 dungsgemäßen Verfahren verwendet werden, sind oder iodierte aliphatische Nitrile aus ungesättigtem Äthylen, Propylen, n-Butylen und Isobutylen.
Nitril und dem entsprechenden Halogenwasserstoff Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren bildet Äthygebildet werden, beschränkt. Demnach bleiben die len als Produkt Acrylnitril; Propylen, n-Butylen sowie Reinigungszone, in der ungesättigtes aliphatisches Isobutylen geben Methacrylnitril und Crotonnitril, Nitril gereinigt wird, und die Rückführungsleitung, die 25 alpha-beta-Dimethylacrylnitril, alpha-Äthylacrylnitril mit der Reaktionszone verbunden ist, frei von Halogen- und beta-Äthylacrylnitril bzw. beta-beta-Dimethylwasserstoff oder, falls er dennoch anwesend ist, ist acrylnitril. ·
seine Konzentration stark verringert. Infolgedessen Bei der praktischen Durchführung des erfindungswird die Auswahl von Materialien für die Reaktions- gemäßen Verfahrens ist die Zusammensetzung des als anlage sehr einfach. 3° Ausgangsmaterial dienenden Gasgemisches so, daß Erfindungsgemäß können ferner die chlorierten, Cyanwasserstoff vorzugsweise in einer Menge. von bromierten oder jodierten aliphatischen Nitrile wirk- V20 D's 20 Volumteilen pro Volumteil olefinischer sam dadurch ausgenutzt werden, daß sie in die Kohlenwasserstoff, Sauerstoff vorzugsweise in einer Reaktionszone, in der das α,/5-ungesättigte alipha- Menge von weniger als 1 Teil pro Volumteil der tische Nitril gebildet wird, zurückgeführt werden. 35 Summe von Cyanwasserstoff und olefinischen! Kohlen-Chlor-, brom- und jodhaltige aliphatische Nitrile, wasserstoff und halogeniertes aliphatisches Nitril die für das erfindungsgemäße Verfahren verwendet vorzugsweise in einer Menge von V100 bis 20 Volumteilen werden können, sind z. B. beta-Halogenpropionitril, pro Volumteil Cyanwasserstoff vorhanden ist. Wenn beta-Halogenisobutyronitril, beta-Halogenbutyroni- Halogenwasserstoff zusammen mit halogenierten alitril, l-Halogen-2-cyanbutan, l-Cyan-2-halogenbutan, 40 phatischen Nitrilen verwendet wird, beträgt die Menge 2-Halogen-3-cyanbutan und beta-Methyl-beta-halo- an gasförmigem Halogenwasserstoff vorzugsweise genbutyronitril, wobei als Halogen Chlor, Brom oder weniger als 20 Volumteile pro Volumteil gasförmiger Jod vorliegt. Wenn man Äthylen als olefinischen Koh- Cyanwasserstoffe.
Reaktionsprodukte absorbiert werden, und auf die Olefinische Kohlenwasserstoffe, die bei dem erfin-Additionsreaktionszone, in der bromierte, chlorierte 20 dungsgemäßen Verfahren verwendet werden, sind oder iodierte aliphatische Nitrile aus ungesättigtem Äthylen, Propylen, n-Butylen und Isobutylen.
Nitril und dem entsprechenden Halogenwasserstoff Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren bildet Äthygebildet werden, beschränkt. Demnach bleiben die len als Produkt Acrylnitril; Propylen, n-Butylen sowie Reinigungszone, in der ungesättigtes aliphatisches Isobutylen geben Methacrylnitril und Crotonnitril, Nitril gereinigt wird, und die Rückführungsleitung, die 25 alpha-beta-Dimethylacrylnitril, alpha-Äthylacrylnitril mit der Reaktionszone verbunden ist, frei von Halogen- und beta-Äthylacrylnitril bzw. beta-beta-Dimethylwasserstoff oder, falls er dennoch anwesend ist, ist acrylnitril. ·
seine Konzentration stark verringert. Infolgedessen Bei der praktischen Durchführung des erfindungswird die Auswahl von Materialien für die Reaktions- gemäßen Verfahrens ist die Zusammensetzung des als anlage sehr einfach. 3° Ausgangsmaterial dienenden Gasgemisches so, daß Erfindungsgemäß können ferner die chlorierten, Cyanwasserstoff vorzugsweise in einer Menge. von bromierten oder jodierten aliphatischen Nitrile wirk- V20 D's 20 Volumteilen pro Volumteil olefinischer sam dadurch ausgenutzt werden, daß sie in die Kohlenwasserstoff, Sauerstoff vorzugsweise in einer Reaktionszone, in der das α,/5-ungesättigte alipha- Menge von weniger als 1 Teil pro Volumteil der tische Nitril gebildet wird, zurückgeführt werden. 35 Summe von Cyanwasserstoff und olefinischen! Kohlen-Chlor-, brom- und jodhaltige aliphatische Nitrile, wasserstoff und halogeniertes aliphatisches Nitril die für das erfindungsgemäße Verfahren verwendet vorzugsweise in einer Menge von V100 bis 20 Volumteilen werden können, sind z. B. beta-Halogenpropionitril, pro Volumteil Cyanwasserstoff vorhanden ist. Wenn beta-Halogenisobutyronitril, beta-Halogenbutyroni- Halogenwasserstoff zusammen mit halogenierten alitril, l-Halogen-2-cyanbutan, l-Cyan-2-halogenbutan, 40 phatischen Nitrilen verwendet wird, beträgt die Menge 2-Halogen-3-cyanbutan und beta-Methyl-beta-halo- an gasförmigem Halogenwasserstoff vorzugsweise genbutyronitril, wobei als Halogen Chlor, Brom oder weniger als 20 Volumteile pro Volumteil gasförmiger Jod vorliegt. Wenn man Äthylen als olefinischen Koh- Cyanwasserstoffe.
lenwasserstoff verwendet, wird beta-Halogenpropioni- Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen
tril bevorzugt, und wenn man Propylen verwendet, 45 Verfahrens wird eine Reaktionstemperatur von 200 bis
werden beta-Halogenisobutyronitril und beta-Halogen- 450°C angewendet. Die Reaktion kann entweder bei
butyronitril bevorzugt. Wenn n-Butylen verwendet Normaldruck oder bei erhöhtem Druck durchgeführt
wird, werden l-Halogen-2-cyanbutan, l-Cyan-2-halo- werden. Die bevorzugte Raumgeschwindigkeit bei
genbutan und 2-Halogen-3-cyanbutan bevorzugt, und dem erfindungsgemäßen Verfahren ist 20 bis 20 000
wenn Isobutylen verwendet wird, werden beta-Methyl- 5° Std."1. Für die Reaktion können bequem ein Festbett,
beta-halogenbutyronitrile bevorzugt. ein bewegtes Bett oder ein fluidisiertes Bett angewendet
Die oben angegebenen chlorierten, bromierten oder werden.
jodierten aliphatischen Nitrile werden dem Reaktions- Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen
system flüssig oder gasförmig zugeführt. Verfahrens werden übliche Solventien, die als AbKatalysatoren,
die sich für das erfindungsgemäße 55 Sorptionsmedium an sich bekannt sind, zum Ab-Verfahren
zur Herstellung von α,/9-ungesättigten sorbieren des Reaktionsgemisches verwendet, und
aliphatischen Nitrilen aus olefinischen! Kohlenwasser- zwar Wasser, eine wäßrige Lösung wenigstens eines
stoff, Cyanwasserstoff und Sauerstoff eignen, sind z. B. der Halogenwasserstoffe HCl, HBr oder HJ oder
metallisches Palladium oder Palladiumverbindungen. ungesättigte aliphatische Nitrile, gesättigte aliphatische
Obwohl es erwünscht ist, wenigstens eine Verbindung 60 Nitrile oder chlor-, brom-, und jodhaltige aliphatische
von Lithium, Natrium, Kalium, Rubidium, Cäsium, Nitrile.
Magnesium, Calcium, Strontium, Barium, Indium, Das Kriterium dieser Absorptionsmedien besteht
Thallium, Antimon, Wismut, Zink, Cadmium oder darin, daß sie leicht Halogenwasserstoff und unge-
Cer in den obenerwähnten Katalysator einzuarbeiten, sättigte aliphatische Nitrile, die in dem aus der Reak-
so ist dies gegebenenfalls jedoch nicht notwendig. 65 tionszone kommenden Gasgemisch enthalten sind,
Zu den obenerwähnten Palladiumverbindungen absorbieren und daß ferner die Reaktion von Chlor-,
gehören Halogenide, Cyanide, Salze anorganischer Brom- oder Jodwasserstoff mit ungesättigten ali-
Oxosäuren, wie Nitrate, Sulfate u. dgl., Salze orga- phatischen Nitrilen zur Bildung der entsprechenden
halogenieren aliphatischen Nitrile in der Additionsreaktionszone
erleichtert wird.
Die wäßrige Lösung von Chlor-, Brom- oder Jodwasserstoff und/oder die ungesättigten aliphatischen
Nitrile können entweder ein Teil des aus dem Absorptionsturm abströmenden Materials oder ein
Destillat aus der Reinigungszone der rohen, ungesättigten aliphatischen Nitrile sein.
Gesättigte aliphatische Nitrile oder chlor-, brom- und jodhaltige aliphatische Nitrile, die als Absorptionsmedien
bei dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendet werden, können Verunreinigungen wie
Wasser enthalten, die das erfindungsgemäße Verfahren nicht nachteilig beeinflussen.
Die Additionsreaktionszone, in der Chlor-, Bromoder Jodwasserstoff mit ungesättigten aliphatischen
Nitrilen unter Bildung der entsprechenden halogenierten aliphatischen Nitrile umgesetzt wird, kann
entweder ein leerer Turm oder ein mit verschiedenen üblichen Füllmaterialien gefüllter Turm sein. Die
Füllkörper können aus Porzellan, Glas, rostfreiem Stahl u. dgl. hergestellt sein.
Die Temperatur der Additionsreaktionszone liegt vorzugsweise im Bereich von Raumtemperatur bis
1500C. Der Reaktionsdruck kann entweder Normaldruck oder erhöhter Druck sein. Die Verweilzeit der
Reaktionspartner beträgt weniger als 5 Stunden; im allgemeinen sollte weniger als 1 Stunde ausreichend
sein.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird im einzelnen an Hand der A b b. 1 erläutert, die ein Fließschema
darstellt. Chlorwasserstoff, Bromwasserstoff und Jodwasserstoff werden nachstehend vereinfacht als »Halogenwasserstoff«,
chlor-, brom- und jodhaltige aliphatische Nitrile als »halogenierte aliphatische Nitrile«
bezeichnet.
In der Reaktionszone 3 werden ungesättigte aliphatische Nitrile aus olefinischen! Kohlenwasserstoff,
Cyanwasserstoff und Sauerstoff gebildet. In die Reaktionszone 3 werden olefinischer Kohlenwasserstoff
und Sauerstoff über die Leitung 1 und halogenierte aliphatische Nitrile über die Leitung 2 eingeleitet.
Das Gasgemisch vom Auslaß 4 der Reaktionszone 3 enthält Dampf, Kohlenmonoxid, Kohlendioxid,
Stickstoff, unumgesetzte olefinische Kohlenwasserstoffe und gewöhnlich eine kleine Menge
Cyanwasserstoff zusätzlich zu den ungesättigten aliphatischen Nitrilen. Das Gasgemisch, welches die
erwähnten Bestandteile enthält und aus der Reaktionszone 3 kommt, wird dann einem Absorptionsturm 5
zugeführt, worin lösliche Materialien von einem Absorptionsmedium absorbiert werden. Das restliche
Gasgemisch aus olefinischen! Kohlenwasserstoff, Sauerstoff, Kohlenmonoxid, Kohlendioxid und Stickstoff
wird vom Kopf 7 des Absorptionsturmes 5 abgeleitet. Das so abgeführte Gasgemisch enthält keinen oder
nur sehr wenig Halogenwasserstoff, der stark korrodierend ist. Falls erwünscht, können olefinische
Kohlenwasserstoffe daraus mit üblichen Methoden isoliert und in die Reaktionszone 3 zurückgeführt und
dort erneut verwendet werden. Andererseits wird am Boden 6 des Absorptionsturmes 5 eine Mischung
erhalten, die ungesättigte aliphatische Nitrile, Halogenwasserstoff, halogenierte aliphatische Nitrile und
Absorptionsmedium enthält. Diese wird in die Additionsreaktionszone 8 eingeleitet, in der Halogenwasserstoff
mit ungesättigten aliphatischen Nitrilen unter Bildung von halogenierten aliphatischen Nitrilen
umgesetzt wird. Die Temperatur des Absorptionsturmes 5 liegt vorzugsweise unterhalb 5O0C bei
Normaldruck. Es ist auch möglich, diese Zone oberhalb 50° C unter erhöhtem Druck zu betreiben.
Die Mischung, welche Halogenwasserstoff enthält und der Reaktionszone 8 zugeführt wird, wird dann
der Reaktion bei einer Temperatur von Raumtemperatur bis 1500C unterworfen, wobei Halogenwasserstoff
nahezu vollständig oder wenigstens zum überwiegenden Teil in halogenierte aliphatische Nitrile
umgewandelt wird.
Die von der Additionsreaktionszone 8 abströmenden Materialien enthalten ungesättigte aliphatische Nitrile,
halogenierte aliphatische Nitrile und zusätzlich Absorptionsmedium,
das jedoch im wesentlichen frei von dem stark korrodierenden Halogenwasserstoff ist.
Das aus der Reaktionszone 8 abströmende Material
wird der Anlage 10 zum Isolieren von ungesättigtem aliphatischen Nitril über die Leitung 9 zugeführt,
wobei man ungesättigte aliphatische Nitrile am Kopf 11 und halogenierte aliphatische Nitrile am Boden 12
erhält. Die so isolierten halogenierten aliphatischen Nitrile werden über die Leitung 2 in die Reaktionszone 3 zurückgeleitet und gegebenenfalls dem Ab-
sorptionsturm 5 über die Leitung 13 zur erneuten Verwendung zugeführt.
Die folgenden Beispiele dienen zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
B e i s ρ i e 1 1
Durch ein Glasrohr von 12 mm Durchmesser, das sich in einem Nitratbad von 33O0C befand und 4 ml
Katalysatormasse aus Palladium, Kaliumiodid, SiIicagel
sowie 6 ml Quarzsand enthielt, wurde ein Gas-
gemisch, das Äthylen, Cyanwasserstoff, Sauerstoff, beta-Chlorpropionitril und Stickstoff in einem Volumenverhältnis
von 50 :10:10: 5 : 28 enthielt, mit einer Strömungsgeschwindigkeit von 103 ml/Min,
geleitet.
Der verwendete Katalysator enthielt auf 1 kg SiO2
0,1MoI Pd und 0,2 Mol KJ. Er war in folgender Weise hergestellt worden: In einer handelsüblichen
konzentrierten Chlorwasserstoffsäurelösung wurde Palladiumchlorid in einer Menge von 2 Mol/l gelöst, und
der resultierenden Lösung wurde Silicagel zugesetzt. Das so erhaltene Gemisch wurde auf einem Wasserbad
erwärmt. Nachdem das Gemisch zur Trockene eingedampft war, wurde es 3 Stunden bei 3000C unter
einem Wasserstoffstrom erhitzt, um das Palladiumchlorid zu reduzieren. Dabei wurde ein Palladium-Silicagel-Katalysator
erhalten. Der so hergestellte Palladium-Silicagel-Katalysator wurde zu einer wäßrigen
Lösung von 2 Mol/l Kaliumjodid gegeben, und das erhaltene Gemisch wurde erneut auf dem Wasserbad
zur Trockene eingedampft.
Die Ausbeute an Acrylnitril wurde zu 70 Molprozent, auf der Basis von zugeführtem Cyanwasserstoff,
berechnet durch Abziehen der Menge an Acrylnitril, die durch Zersetzung von beta-Chlorpropionitril
gebildet worden ist, von der gesamten Menge an erhaltenem Acrylnitril.
B e i spi el 2
Über 6 ml einer Palladium und Aktivkohle enthaltenden Katalysatormasse, die bei 31O0C gehalten
wurde, wurde ein Gasgemisch, bestehend aus Äthylen, Cyanwasserstoff, Sauerstoff, beta-Brompropionitril
und Stickstoff, in einem Volumenverhältnis von
50:10: 8: 3 : 28 mit einer Strömungsgeschwindigkeit beta-Chlorpropionitril und Stickstoff, in einem Vo-
voh 99 ml/Min, geleitet. lumenverhältnis von 40: 7 : 5 : 5 : 43 mit einer Strö-
Der verwendete Katalysator enthielt 0,15 Mol mungsgeschwindigkeit von 100 ml/Min, geleitet.
Pd/kg Aktivkohle und war in gleicher Weise hergestellt Der verwendete Katalysator enthielt .0,1 Mol PdCl2
worden wie der in Beispiel 1 verwendete Katalysator. 5 und 0,1 MoI CaCl2 auf 1 kg SiO2. Zu seiner Herstellung
Die Ausbeute an Acrylnitril wurde berechnet zu wurden PdCl2 und CaCl2 in einer Menge von je 1 Mol
65 Molprozent, auf der Basis von zugeführtem pro Liter in konzentrierter Chlorwasserstoffsäure
Cyanwasserstoff, durch Abziehen der Menge an gelöst, und der resultierenden Lösung wurde Silicagei
Acrylnitril, die sich durch Zersetzung von beta-Brom- zugesetzt. Das so erhaltene Gemisch wurde auf einem
propionitril gebildet hatte, von der gesamten Menge an io Wasserbad zur Trockne eingedampft.
erhaltenen Acrylnitril. Die Ausbeute an Acrylnitril wurde berechnet zu
. 71 Molprozent, auf der Basis von zugeführtem Cyan-
Beispiel 3 wasserstoff, durch Abziehen der Menge an Acrylnitril,
Durch ein bei 3300C gehaltenes Glasrohr, welches die sich durch Zersetzung von beta-Chlorpropionitril
4 ml aktives Aluminiumoxid und 4 ml einer Kataly- 15 gebildet hatte, von der gesamten Menge an erhaltenem
satormasse aus Palladiumchlorid, Kaliumiodid und Acrylnitril.
Silicagei enthielt, wurde ein Gasgemisch, bestehend . . .
aus Äthylen, Cyanwasserstoff, Sauerstoff, beta-Jod- B e 1 s ρ 1 e l ö
propionitril, Äthan, Kohlendioxid und Stickstoff, in Über 4 ml einer Katalysatormasse, enthaltend Palla-
einem Volumenverhältnis von 30 : 20 :10: 10 :1: 2 : 77 20 diumacetat, Natriumacetat und Silicagei, die bei
mit einer Strömungsgeschwindigkeit von 100 ml/Min. 310° C gehalten wurde, wurde ein Gasgemisch,
geleitet. bestehend aus Äthylen, Cyanwasserstoff, Sauerstoff,
Der verwendete Katalysator enthielt 0,1 Mol PdCl2 beta-Chlorpropionitril und Stickstoff, in einem Vo-
und 0,2MoI KJ pro kg SiO2. Zu seiner Herstellung . lumenverhältnis von 12:12:10:5:61. mit einer
wurden 2 Mol/l PdCl2 in einer handelsüblichen 25 Strömungsgeschwindigkeit von 100 ml/Min, geleitet,
konzentrierten Chlorwasserstoffsäure gelöst, und der Der verwendete Katalysator enthielt . 0,05.MoI
resultierenden Lösung wurde Silicagei zugesetzt. Das Pd(OAc)2 und 0,1 Mol Na(OAc) pro kg SiO2. Zu
so erhaltene Gemisch wurde auf einem Wasserbad seiner Herstellung wurden 0,5 Mol Pd(OAc)2 und
erhitzt und zur Trockene eingedampft. Dann wurden 1 Mol Na(OAc) in 11 Essigsäure gelöst, und der
dem trockenen Gemisch 2 Mol/l einer wäßrigen 30 resultierenden Lösung wurde Silicagei zugesetzt. Das
Lösung von Kaliumiodid zugesetzt, und das erhaltene so erhaltene Gemisch wurde auf einem ölbad erhitzt
Gemisch wurde auf dem Wasserbad erneut erhitzt und zur Trockene eingedampft,
und zur Trockene eingedampft. Die Ausbeute an Acrylnitril wurde berechnet zu
Die Ausbeute an Acrylnitril wurde zu 27 Mol- 30 Molprozent auf der Basis von zugeführtem Cyan-
prozent, auf der Basis von zugeführtem Cyanwasser- 35 wasserstoff, durch Abziehen der Menge an Acrylnitril,
stoff berechnet, indem man die Menge an Acrylnitril, die sich durch Zersetzung von beta-Chlorpropiontril
die sich durch Zersetzung von beta-Jodpropionitril gebildet hatte, von der gesamten Menge an entstan-
gebildet hatte, von der Gesamtmenge an erhaltenem denem Acrylnitril. \
Acrylnitril abzog. _, . . . _
40 Beispiel 7 ·:
Beispiel4 über 5 ml einer Katalysatormasse, enthaltend
Über 4 ml einer Katalysatormasse, enthaltend Palladiumchlorid, Thalliumchlorid und Silicagei, die
Palladiumchlorid, Cadmiumchlorid und Aktivkohle, bei 300° C gehalten wurde, wurde ein Gasgemisch,
die bei 320°C gehalten wurde, wurde ein Gasgemisch, bestehend aus Äthylen, Cyanwasserstoff, Sauerstoff,
bestehend aus Äthylen, Cyanwasserstoff, Sauerstoff, 45 beta-Chlorpropionitril und Stickstoff, in einem Vo-
beta-Chlorpropionitril und Stickstoff, in einem Vo- lumenverhältnis von 30 :10 : 8 :10 : 52 mit einer
lumenverhältnis von 30:10:10:5:24 mit einer Strömungsgeschwindigkeit von 100 ml/Min, geleitet.
Strömungsgeschwindigkeit von 100 ml/Min, geleitet. Der verwendete Katalysator enthielt 0,1 Mol PdCl2
Der verwendete Katalysator enthielt 0,1 Mol PdCl2 . und 0,1 Mol Thalliumchlorid pro kg SiO2. Zu seiner
und 0,1 Mol CdCl2 pro 1 kg Aktivkohle. Zu seiner 50 Herstellung wurden je 0,5 Mol Palladiumchlorid und
Herstellung wurden je 1 Mol PdCI2 und CdCl2 in Thalliumchlorid in 11 konzentrierter Chlorwasser-
11 konzentrierter Chlorwasserstoffsäure gelöst, und stoffsäure gelöst und die entsprechende Menge an
der erhaltenenen Lösung wurde Aktivkohle zugesetzt. Silicagei der resultierenden Lösung zugesetzt. Das
Das so erhaltene Gemisch wurde auf einem Wasserbad . so erhaltene Gemisch wurde auf einem Wasserbad
erwärmt und zur Trockene eingedampft. 55 erwärmt und zur Trockene eingedampft.
Die Ausbeute an Acrylnitril wurde zu 41 Mol- Die Ausbeute an Acrylnitril wurde berechnet zu
prozent, auf der Basis von zugeführtem Cyanwasser- 41 Molprozent, auf der Basis von zugeführtem Cyan-
stoff, berechnet, durch Abziehen der Menge an wasserstoff, durch Abziehen der Menge an Acrylnitril,
Acrylnitril, die durch Zersetzung von beta-Chlor- die sich durch Zersetzung von beta-Chlorpropionitril
propionitril gebildet worden war, von der Gesamt? 60 gebildet hatte, von der gesamten Menge an erhaltenem
menge an erhaltenen Acrylnitril. Acrylnitril.
r, ■ ■ , c Beispiele
Beispiel5
Beispiel5
Über 8 ml einer Katalysatormasse, enthaltend
Über 8 ml einer Katalysatormasse, enthaltend 65 Palladiumchlorid, Wismutchlorid und Silicagei, die
Palladiumchlorid, Calciumchlorid und Silicagei, die bei 300°C gehalten wurde, wurde ein Gasgemisch,
bei 330°C gehalten wurde, wurde ein Gasgemisch, bestehend aus Äthylen, Cyanwasserstoff, Sauerstoff,
bestehend aus Äthylen, Cyanwasserstoff, Sauerstoff, beta-Chlorpropionitril und Stickstoff, in einem Vo-
ίο
lumenverhältnis von 50 :10 :10: 8 : 32 mit einer
Strömungsgeschwindigkeit von 110 ml/Min: geleitet. ■ Der verwendete Katalysator enthielt 0,1 Mol PdCl2
und 0,1 Mol BiCl3 pro kg SiO2. Zu seiner Herstellung
wurden je 0,5 Mol Palladiumchlorid und Wismutchlorid in 11 konzentrierter Chlorwasserstoffsäure gelöst,
und der resultierenden Lösung wurde Silicagel zugesetzt. Das erhaltene Gemisch wurde auf einem
Wasserbad zur Trockene eingedampft.
■ Die Ausbeute an Acrylnitril wurde berechnet zu 32 Molprozent, auf der Basis von zugeführtem Cyanwasserstoff, durch Abziehen der Menge an Acrylnitril, die sich durch Zersetzung von beta-Chlorpropionitril gebildet hatte, von der gesamten Menge an erhaltenem Acrylnitril.
■ Die Ausbeute an Acrylnitril wurde berechnet zu 32 Molprozent, auf der Basis von zugeführtem Cyanwasserstoff, durch Abziehen der Menge an Acrylnitril, die sich durch Zersetzung von beta-Chlorpropionitril gebildet hatte, von der gesamten Menge an erhaltenem Acrylnitril.
Beispiele 9 bis 12
Die folgende Tabelle zeigt die Ergebnisse, die bei der Verwendung von verschiedenen im einzelnen
angegebenen Katalysatormassen erhalten worden sind.
Die Reaktionsbedingungen waren im wesentlichen die gleichen wie bei Beispiel 8, mit der Ausnahme, daß
die Reaktionstemperaturen und die Strömungsgeschwindigkeiten von beta-Chlorpropionitril geändert
wurden, wie dies in der Tabelle angegeben ist.
• Der in Beispiel 9 verwendete Katalysator enthielt 0,1MoI PdCl2 und 0,1 Mol BaCl2 pro Mol SiO2. Er wurde erhalten, indem-je 0,5 Mol Palladiumchlorid und Bariumchlorid in 11 konzentrierter Chlörwasserstoffsäure gelöst wurden und der resultierenden Lösung Silicagel zugesetzt wurde. Das erhaltene Gemisch wurde auf einem Wasserbad erwärmt und zur Trockene eingedampft.
• Der in Beispiel 9 verwendete Katalysator enthielt 0,1MoI PdCl2 und 0,1 Mol BaCl2 pro Mol SiO2. Er wurde erhalten, indem-je 0,5 Mol Palladiumchlorid und Bariumchlorid in 11 konzentrierter Chlörwasserstoffsäure gelöst wurden und der resultierenden Lösung Silicagel zugesetzt wurde. Das erhaltene Gemisch wurde auf einem Wasserbad erwärmt und zur Trockene eingedampft.
Der in Beispiel 10 verwendete Katalysator enthielt 0,1 Mol PdBr2 und 0,2 Mol CsBr pro kg SiO2. Er
wurde in gleicher Weise wie der Katalysator des
ίο Beispiels 9 hergestellt, mit der Abänderung, daß zuerst
0,5 Mol/l Palladiumbromid und 1 Mol/l Cäsiumbromid in einer Bromwasserstoffsäurelösung gelöst
wurden.
Der in Beispiel 11 verwendete Katalysator enthielt 0,06MoI PdSO4 und 0,06 Mol ZnSO4 pro kg SiO2.
Zu seiner Herstellung wurde die für Beispiel 9 beschriebene Verfahrensweise eingehalten, mit der
Abänderung, daß zunächst eine wäßrige Lösung von 0,2 Mol Palladiumsulfat und 0,2 Mol Zinksulfat/l hergestellt
wurde.
' ' Der in Beispiel 12 verwendete Katalysator enthielt
0,1MoI PdCl2 und 0,05 Mol InCl3 pro kg SiO2.
Er wurde in der für Beispiel 9 beschriebenen Weise
hergestellt, mit der Abänderung, daß zunächst in 11 .konzentrierter Chlorwasserstoffsäure 0,2 Mol Palladiumchlorid
und 0,1 Mol Indiumchlorid gelöst wurden: ■".·.·■'
- Beispiel | Katalysatormasse ·■ ■ | Reaktions temperatur · - (0Q |
Strömungs geschwindigkeit von Chlor- propiönitril |
Ausbeute an Acrylnitril*) (Molprozent) |
9 10 ' 11 12 |
Palladiumchlorid-Bariumchlorid-Silicagei Palladiumbromid-Cäsiumbromid-Siiicagel Palladiumsulfat-Zinksulfat-Silicagel Palladiumchlorid-Indiumchlorid-Silicagel |
320 300 300 330 |
5 5 5 5 |
47 51 20 29 |
*) Ausbeute an Acrylnitril bei einem Durchgang, bezogen auf zugeführten Cyanwasserstoff, berechnet durch Abziehen der Menge
an Acrylnitril, die sich durch Zersetzung von beta-Chlorpropionitril gebildet hat, von der gesamten Menge an erhaltenem Acrylnitril.
• B ei spiel 13 ■' ·
■ Über 8 ml einer Katalysatormasse, enthaltend Palladiumchlorid, Kaliumchlorid und Silicagel, die
bei 345°C gehalten wurde, wurde ein Gasgemisch, das aus Propylen, Cyanwasserstoff, Sauerstoff, beta-Chlorisobutyronitril
und Stickstoff in einem Volumenverhältnis von 50 :10:10: 4: 45 bestand, mit einer
Strömungsgeschwindigkeit von 110 ml/Min, geleitet. : Der verwendete Katalysator enthielt 0,1 Mol PdCl2
und 0,2 Mol KCl pro kg SiO2. Zu seiner Herstellung wurden 0,5 Mol Palladiumchlorid und 1 Mol Kaliumchlorid
in 11 konzentrierter Chlorwasserstoffsäure gelöst, und der resultierenden Lösung wurde Silicagel
zugesetzt. Das so erhaltene Gemisch wurde auf einem Wasserbad erwärmt und zur Trockene eingedampft.
Die Ausbeute an Methacrylnitril und Crotonnitril wurde berechnet zu 13 Molprozent bzw. 14 Molprozent,
auf der Basis von zugeführtem Cyanwasserstoff, durch Abziehen der Menge an Nitril, die sich
durch Zersetzung von beta-Chlorisobutyronitril gebildet
hatte, von der gesamten Menge an entstandenen Nitrilen. ' ·
B e i s ρ i e 1 14
Über 8 ml einer Katalysatormasse, enthaltend Palladiumjodid, Kaliumiodid und Silicagel, die bei
345°C gehalten wurde, wurde ein Gasgemisch, bestehend aus Propylen, Cyanwasserstoff, Sauerstoff,
beta-Bromisobutyronitril und Stickstoff, in einem Volumenverhältnis von ; 50 :10: 7 : 4: 29 mit einer
Strömungsgeschwindigkeit von 100 ml/Min, geleitet.
Der verwendete Katalysator entsprach der' Zusammensetzung 0,06 Mol PdJ2,0,24 Mol KJ, 1 kg SiO2.
Zu seiner Herstellung wurde die in Beispiel 13 beschriebene Verfahrensweise eingehalten, mit der
Abänderung, daß zuerst eine wäßrige Lösung von 0,24 Mol/l · Kaliumiodid und 0,06 Mol/l Palladiumjodid
hergestellt wurde. ;
Die Ausbeuten des dabei erhaltenen Methacrylnitrils und Crotonnitrils ließen sich zu 9 Molprozent
bzw. 11 Molprozent, auf der Basis von zugeführtem Cyanwasserstoff, berechnen durch Abziehen der durch
Zersetzung von beta-Bromisobutyronitril entstandenen Menge an Nitrilen von'der gesamten Menge an
erhaltenen Nitrilen. ■
11 12
Beispiel 15 beta-Chlorbutyronitril, in einem Volumenverhältnis
■ ■···■■ ■■■.·,'■--'-■ von 7:1:7:2 mit einer Strömungsgeschwindigkeit
Über 8 ml einer Katalysatormasse, enthaltend von 80 ml/Min, geleitet. ·■ ■
Palladiumcyanid, Kaliumcyanid und Silicagel, die Es wurde der gleiche Katalysator wie in Beispiele
bei 3550C gehalten wurde, wurde ein Gasgemisch, 5 verwendet. -
bestehend aus Propylen, Cyanwasserstoff, Sauerstoff, Die Ausbeuten an Methacrylnitril und Crotonnitril
beta-Jodisobutyronitril und Stickstoff, in einem Vo- wurden berechnet zu 24,6 bzw. 26,4%, auf der Basis
lumenverhältnis von 50 : 8 : 8 : 4: 30 mit einer Strö- von zugeführtem Cyanwasserstoff, durch Abziehen
mungsgeschwindigkeit von 100 ml/Min, geleitet. ■■ der durch Zersetzung von beta-Chlorbutyronitril
Der verwendete -Katalysator enthielt 0,06 Mol io gebildeten Menge an Crotonnitril von der Gesamt-
Pd(CN)2 und 0,24 Mol KCN pro kg SiO2. Zur Her- menge an entstandenen Nitrilen,
stellung dieses Katalysators wurde die in Beispiel 13 . .
beschriebene Verfahrensweise eingehalten, mit der Beispiel 19
Abänderung, daß zunächst 0,24 Mol Kaliumcyanid Über 4 ml einer Katalysatormasse, enthaltend
und 0,06 Mol Palladiumcyanid in 11 konzentrierter is Palladiumchlorid, Cäsiumchlorid und Silicagel, die
wäßriger Ammoniaklösung gelöst wurden. bei 38O°C gehalten wurde, wurde ein Gasgemisch,
Die Ausbeuten an Methacrylnitril und Croton- bestehend aus n-Butylen, Cyanwasserstoff, Sauerstoff,
nitril von 13 Molprozent bzw. 15 Molprozent, auf der Stickstoff und einer Mischung von l-Chlor-2-cyan-
Basis von zugeführten Cyanwasserstoff, wurden be- butan, l-Cyan-2-chlorbutan und 2-Chlor-3-cyanbutan
rechnet, durch Abziehen der durch Zersetzung von 20 in einem Volumenverhältnis von 2:1:1:5:1 mit
beta-Jodisobutyronitril entstandenen Menge an Ni- einer Strömungsgeschwindigkeit von 100 ml/Min,
trilen von der gesamten Menge an erhaltenen Nitrilen. geleitet.
. Der verwendete Katalysator entsprach der Zu-
■·;;.·■ · . Beispiel 16 ... sammelheizung-0,2Mol PdCl2, 0,4 Mol CsCl, lkg
Über ein Gemisch aus 4 ml Katalysatormasse, 25 SiO2. Zu seiner Herstellung, wurde die in Beispiel 13
enthaltend Palladium, Kaliumjodid und Silicagel, und beschriebene Verfahrensweise eingehalten, mit der
8 ml Quarzsand, das - bei 330° C. gehalten wurde, Abänderung, daß zuerst 0,5 Mol Palladiumchlorid
wurde eine Gasmischung, bestehend aus Äthylen, und 1,0 Mol Cäsiumchlorid in 11 konzentrierter
Cyanwasserstoff; Sauerstoff, beta-Chlorpropionitril, Chlorwasserstoff säure gelöst wurden.
Chlorwasserstoff und Stickstoff, in einem Volumen- 30 Die Ausbeuten an Äthylacrylnitril und alpha-beta-
verhältnis von 50 :10 :10: 3 : 3: 27 mit einer Strö- Dimethylacrylnitril wurden berechnet zu 27,6 bzw.
mungsgeschwindigkeit von 103 ml/Min, geleitet. ■ 15,3%, auf der Basis von zugeführtem Cyanwasser-
Es.wurde der gleiche Katalysator wie in Beispiel 1 stoff, durch Abziehen der Mengen an alpha-Äthyl-
verwendet. acrylnitril, beta-Äthylacrylnitril und alpha-beta-Di-
Die Ausbeute an Acrylnitril wurde berechnet zu 35 methylacrylnitril, die durch Zersetzung von l-Chlor-
78 Molprozent, auf der Basis von ausgeführtem 2-cyanbutan, l-Cyan-2-chlorbutan und 2-Chlor-3-cyan-
Cyanwasserstoff, durch Abziehen der durch Zersetzung butan gebildet worden waren, von der Gesamtmenge
von beta-Chlorpropionitril entstandenen Menge an an entstandenen Nitrilen.
Acrylnitril von der Gesamtmenge an entstandenem „ . . . .„
Acrylnitril. 40 Beispiel 20
. . Über 8 ml einer Katalysatormasse, enthaltend
Beispiel 17 Palladiumchlorid, Cadmiumchlorid, Natriumchlorid
Über 6 ml- einer Katalysatormasse, enthaltend und Silicagel, gehalten bei 3500C, wurde ein Gas-Palladiumchlorid
und Aktivkohle, die bei 31O0C gemisch, bestehend aus Isobutylen, Cyanwasserstoff,
gehalten wurde, wurde ein Gasgemisch, bestehend aus 45 Luft und beta-Chlorbutyronitril, in einem Volumen-Äthylen;
Cyanwasserstoff, Sauerstoff, beta-Chlor- verhältnis von 3:1:5:2 mit einer Strömungspropionitril
und Stickstoff, in einem Volumenverhältnis geschwindigkeit von 50 ml/Min, geleitet.
Von 50 :10: 8 : 3 : 28 mit einer Strömungsgeschwindig- Der verwendete Katalysator enthielt 0,1 Mol PdCl2, keit von 99 ml/Min, geleitet. 0,05 Mol CdCl2 und 0,1 Mol NaCl auf 1 kg SiO2. Zu
Von 50 :10: 8 : 3 : 28 mit einer Strömungsgeschwindig- Der verwendete Katalysator enthielt 0,1 Mol PdCl2, keit von 99 ml/Min, geleitet. 0,05 Mol CdCl2 und 0,1 Mol NaCl auf 1 kg SiO2. Zu
Der verwendete Katalysator enthielt 0,1 Mol PdCl2 50 seiner Herstellung wurde die in Beispiel 13 beschrie-
pro kg Aktivkohle. Zu seiner Herstellung wurde die in bene Verfahrensweise eingehalten, mit der Abänderung,
Beispiel 13 beschriebene Verfahrensweise angewendet, daß zunächst 0,2 Mol Palladiumchlorid, 0,1 Mol
mit der Abänderung, daß zunächst 0,5 Mol Palladium- Cadmiumchlorid und 0,2 Mol Natriumchlorid in
chlorid in 11 konzentrierter Chlorwasserstoffsäure 11 konzentrierter Chlorwasserstoffsäure gelöst wurden,
gelöst und danach der resultierenden Lösung Aktiv- 55 Die Ausbeute an beta-beta-Dimethylacrylnitril
kohle zugesetzt wurde. wurde berechnet zu 30,0%, auf der Basis von zuge-
Die Ausbeute an Acrylnitril wurde zu 65 Mol- führtem Cyanwasserstoff, durch Abziehen der Menge
prozent, auf der Basis von zugeführtem Cyanwasser- an beta-beta-Dimethylacrylnitril, die durch Zersetzung
stoff, berechnet durch Abziehen der durch Zersetzung von beta-Chlorbutyronitril gebildet worden war,
von beta-Chlorpropionitril entstandenen Menge an 60 von der Gesamtmenge an entstandenem beta-beta-
Acrylnitril von der gesamten Menge an gebildetem Dimethylacrylnitril.
Acrylnitril. . . , ».,
B e 1 s ρ 1 e 1 21
B e i s ρ i e 1 18 (Vgl. hierzu A b b. 1)
Über 8 ml einer Katalysatormasse, enthaltend 65 In die Reaktionszone 3 wurden 401,7 Mol Äthylen,
Palladiumchlorid, Kaliumjodid und Silicagel, die bei 40,7 Mol Cyanwasserstoff, 40,6 Mol Sauerstoff und
4000C gehalten wurde, wurde ein Gasgemisch, 1,5 Mol Chlorwasserstoff über die Leitung 1 und
bestehend aus Propylen, Cyanwasserstoff, Luft und 18,0 Mol beta-Chlorpropionitril über die Leitung 2
i3
eingeleitet, und die Reaktion wurde darin bei einer Temperatur von 3500C und einer Raumgeschwindigkeit
von 500 Stunden"1 in Gegenwart einer Katalysatormasse durchgeführt, die Palladiumchlorid, Cäsiumchlorid und Silicagel enthielt.
Es wurde der gleiche Katalysator wie in Beispiel 19 verwendet.
Die aus der Reaktionszone 3 abgezogene Gasmischung bestand aus 355 Mol Äthylen, 4,3 Mol
Sauerstoff, 11,1 Mol Chlorwasserstoff, 8,4 Mol beta-Chlorpropionitril, 50,3 Mol Acrylnitril, 4,0 Mol Kohlenmonoxid,
8,0 Mol Kohlendioxid und 52,7 Mol Dampf. .
Das Gasgemisch wurde dann dem Absorptionsturm 5 über die Leitung 4 zugeführt und dort in
beta-Chlorpropionitril absorbiert.
. Die Zusammensetzung des am Auslaß 7 des Absorptionsturmes 5·-. abströmenden Gases war: 355 Mol Äthylen, 4,3 Mol Sauerstoff, 4,0 Mol Kohlenmonoxid, 8,0 Mol Kohlendioxid. Außerdem wurde von diesem Auslaß Wasser abgeführt, jedoch konnte kein Chlorwasserstoff beobachtet werden. Das vom Boden 6 des Absorptionsturmes abströmende Material war eine . beta-Chlorpropionitril-Lösung mit einem Gehalt von 11,1 Mol, Chlorwasserstoff, . 50,3 Mol Acrylnitril: und Wasser. . . . : . - :..■■..
•.Das abströmende· Material,wurde anschließend der Additionsreaktiqnszone 8 zugeführt,. und die Reaktion wurde bei. einer Temperatur, von 800C und einer Verweilzeit.,von 40 Minuten durchgeführt. Nach Ablauf, dieser Zeit .wurde die Reaktionsmischung herausgenommen. und .analysiert, um zu zeigen, daß kein. Chlorwasserstoff mehr vorhanden war. Das aus der .· Reaktionszone 8. abströmende Material wurde dann der, .Wiedergewinnungsanlage 10 zugeführt, und es wurden ..hieraus 49,1 Mol Acrylnitril am Kopf abgezogen. . ■ · . . ..,.···
. Die Zusammensetzung des am Auslaß 7 des Absorptionsturmes 5·-. abströmenden Gases war: 355 Mol Äthylen, 4,3 Mol Sauerstoff, 4,0 Mol Kohlenmonoxid, 8,0 Mol Kohlendioxid. Außerdem wurde von diesem Auslaß Wasser abgeführt, jedoch konnte kein Chlorwasserstoff beobachtet werden. Das vom Boden 6 des Absorptionsturmes abströmende Material war eine . beta-Chlorpropionitril-Lösung mit einem Gehalt von 11,1 Mol, Chlorwasserstoff, . 50,3 Mol Acrylnitril: und Wasser. . . . : . - :..■■..
•.Das abströmende· Material,wurde anschließend der Additionsreaktiqnszone 8 zugeführt,. und die Reaktion wurde bei. einer Temperatur, von 800C und einer Verweilzeit.,von 40 Minuten durchgeführt. Nach Ablauf, dieser Zeit .wurde die Reaktionsmischung herausgenommen. und .analysiert, um zu zeigen, daß kein. Chlorwasserstoff mehr vorhanden war. Das aus der .· Reaktionszone 8. abströmende Material wurde dann der, .Wiedergewinnungsanlage 10 zugeführt, und es wurden ..hieraus 49,1 Mol Acrylnitril am Kopf abgezogen. . ■ · . . ..,.···
.Über; 5 ml ,.einer Katalysatormasse, enthaltend
Palladiumchlorid, ■ Cäsiumbromid und Silicagel, die
bei 315°.C gehalten wurde, wurde ein Gasgemisch, bestehend aus Äthylen, Cyanwasserstoff, Sauerstoff,
beta-Chlorpropionitril, Chlorwasserstoff und Stickstoff, in einem Volumen verhältnis von 50:10:10:7:1:32
mit einer Strömungsgeschwindigkeit von 110 ml/Min, geleitet. .
Der verwendete Katalysator enthielt 0,1 Mol PdCl2
und 0,2 Mol CsBr pro kg SiO2. Zu seiner Herstellung
wurden 0,5 Mol/l .Palladiumchlorid in konzentrierter
Chlorwasserstoffsäure gelöst, und der erhaltenen Lösung wurde Silicagel zugesetzt. Das erhaltene
Gemisch wurde dann zur Trockene eingedampft, und dem resultierenden getrockneten Gemisch wurde eine
wäßrige Lösung von 2 Mol/l Cäsiumchlorid zugesetzt. Das so erhaltene Gemisch wurde erneut getrocknet.
Die Ausbeute an Acrylnitril wurde zu 72 MoI-prozent berechnet, auf der Basis von zugeführtem
Cyanwasserstoff, durch Abziehen der Menge an Acrylnitril, die sich durch Zersetzung von beta-Chlorpropionitril
gebildet hatte, von der Gesamtmenge an erhaltenem Acrylnitril.
Das aus der Reaktionszone 3 in Beispiel 21 abgezogene Gasgemisch wurde in den Absorptionsturm 5
eingeführt, in welchem Propionitril als ein Absorptionsmedium verwendet wurde. Am Austrittsende 7
des Absorptionsturms 5 wurde ein Gas abgezogen, das 355 Mol Äthylen, 4,3 Mol Sauerstoff, 4,0 Mol
Kohlenmonoxid, 8,0 Mol Kohlendioxid sowie eine geringe Menge Wasserdampf und Propionitril enthielt.
Das abströmende Material vom Boden 6 des Absorptionsturms war eine Propionitrillösung, die
11,1 Mol Chlorwasserstoff, 50,3 Mol Acrylnitril und eine geringe Menge Wasser enthielt. Diese Mischlösung
wurde dann in die Reaktionszone für die Additionsreaktion mit Halogenwasserstoff angeführt,
und diese Reaktion wurde bei einer Temperatur.von 75°C während einer Verweilzeit von 35 Minuten
durchgeführt. Am Ende dieser Reaktionsdauer wurde
, das Reaktionsgemisch entnommen und analysiert. Es
enthielt 11,1 Mol beta-Chlorpropionitril und 39,2 Mol
Acrylnitril. ■ .
B e i s ρ i e 1 24
, · In einen Absorptionsturm 5, in dem als Absorptionsmedium
6800 Mol Wasser mit einem Gehalt an 130 Mol Acrylnitril, 30 Mol Chlorwasserstoff und
einer geringen Menge Hydrochinon verwendet wurden, wurde ein Gasgemisch der gleichen Zusammensetzung,
wie es am Austritt der Reaktionszone 3 in Beispiel 21 erhalten wurde, eingeführt. Die Zusammensetzung
des am Austrittsende des Absorptionsturms 5 entnommenen Gases war nahezu die gleiche wie in
Beispiel 21. Ein Teil (etwa 2500 Mol Wasser, die 50,3 Mol Acrylnitril und 11,1 Mol Chlorwasserstoff
enthielten) der am unteren Ende 6 des Absorptionsturms 5 entnommenen wäßrigen Lösung wurde in
einen Halogenwasserstoff-Additionsreaktor 8 eingeführt, und die Reaktion wurde bei einer Temperatur
von 85°C während einer Verweilzeit von 60 Minuten
So durchgeführt. Dann wurde das Reaktionsgemisch entnommen und analysiert, wobei festgestellt wurde,
daß es 11,1 Mol beta-Chlorpropionitril und 39,2 Mol Acry/nitril enthielt.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (1)
1 2
schiedenen Metallen außerordentlich korrosiv, und
Patentanspruch: es besteht daher bei diesem Verfahren die Gefahr,
daß Halogenwasserstoff nicht nur den Reaktor und
Verfahren zur Herstellung von «,j3-olefinisch die Zurückgewinnungsanlage korridiert, sondern auch
ungesättigten aliphatischen Nitrilen aus Olefinen 5 zu Schäden in der Anlage zum Reinigen von Nitril
mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen durch Umsetzung und in den Leitungen zum Zurückführen von Halogeneines
Gasgemisches aus Olefin, Cyanwasserstoff wasserstoff führt. Wenn Halogenwasserstoff zusammen
und Sauerstoff bei erhöhter Temperatur in der mit ungesättigten aliphatischen Nitrilen in flüssiger
Gasphase über einem palladiumhaltigen Träger- Phase vorliegt, werden durch Additionsreaktion
katalysator in Gegenwart halogenhaltiger Ver- io halogenierte aliphatische Nitrile gebildet. Wenn auch
bindungen, dadurch gekennzeichnet, die Reaktionsgeschwindigkeit von der Art des Lödaß
man die Umsetzung des Gasgemisches bei sungsmittels und von den Reaktionsbedingungen
200 bis 4500C über auf einem Träger aufgebrach- abhängt, ist doch in jedem Fall der Verlust von ungetem
Palladiummetall bzw. auf einem Träger sättigten aliphatischen Nitrilen und Halogenwasseraufgebrachten
Palladiumverbindungen oder Mi- 15 stoff und die Bildung von Nebenprodukten unverschungen
von Palladiumverbindungen mit wenig- meidbar.
stens einer Verbindung von Lithium, Natrium, Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde,
Kalium, Rubidium, Cäsium, Magnesium, Calcium, ein Verfahren zur Herstellung von «,/J-ungesättigten
Strontium, Barium, Indium, Thallium, Antimon, aliphatischen Nitrilen aus olefinischen Kohlenwasser-Wismut,
Zink, Cadmium oder Cer in Gegenwart ao stoffen, Cyanwasserstoff und Sauerstoff zugänglich
von chlor-, brom- oder jodhaltigen gesättigten zu machen, bei dem die Nachteile nicht auftreten,
aliphatischen Nitrilen, gegebenenfalls im Gemisch die auf die Gegenwart von Halogenwasserstoff als
mit einem der Halogenwasserstoffe HCl, HBr oder Hilfskatalysator zurückzuführen sind. Andererseits
HJ durchführt, das dabei erhaltene Gasgemisch sollen durch das erfindungsgemäße Verfahren bessere
anschließend mit Wasser oder einer wäßrigen 35 Ausbeuten erzielt werden als bei dem bekannten,
Lösung von wenigstens einem der Halogen- katalytischen Einstufenverfahren, bei dem das ungewasserstoffe
HCl, HBr oder HJ oder mit unge- sättigte Nitril in sehr geringer Ausbeute erhalten
sättigten aliphatischen, gesättigten aliphatischen wird und mit gesättigtem Nitril verunreinigt ist.
oder chlor-, brom- oder jodhaltigen aliphatischen Durch das erfindungsgemäße Verfahren soll darüber
Nitrilen wäscht, in der so gebildeten Lösung den 30 hinaus hohe katalytische Aktivität während eines lanenthaltenen
Halogenwasserstoff mit α,/3-olefinisch gen Zeitraums erhalten bleiben,
ungesättigtem aliphatischem Nitril in an sich be- Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur kannter Weise zu einem halogenierten gesättigten Herstellung von «,/^-olefinisch ungesättigten aliphaaliphatischen Nitril umsetzt und schließlich das tischen Nitrilen aus Olefinen mit 2 bis 4 Kohlenstoffentstandene halogenierte gesättigte aliphatische 35 atomen durch Umsetzung eines Gasgemisches aus Nitril in das Ausgangsgasgemisch zurückführt. Olefin, Cyanwasserstoff und Sauerstoff bei erhöhter
ungesättigtem aliphatischem Nitril in an sich be- Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur kannter Weise zu einem halogenierten gesättigten Herstellung von «,/^-olefinisch ungesättigten aliphaaliphatischen Nitril umsetzt und schließlich das tischen Nitrilen aus Olefinen mit 2 bis 4 Kohlenstoffentstandene halogenierte gesättigte aliphatische 35 atomen durch Umsetzung eines Gasgemisches aus Nitril in das Ausgangsgasgemisch zurückführt. Olefin, Cyanwasserstoff und Sauerstoff bei erhöhter
Temperatur in der Gasphase über einem palladiumhaltigen Trägerkatalysator in Gegenwart halogen-
haltiger Verbindungen. Dieses Verfahren ist dadurch
40 gekennzeichnet, daß man die Umsetzung des Gasgemisches bei 200 bis 4500C über auf einem Träger
aufgebrachten Palladiumverbindungen oder Mischun-
Aus der belgischen Patentschrift 670 276 ist bereits ein gen von Palladiumverbindungen mit wenigstens einer
Verfahren zur Herstellung von ungesättigten alipha- Verbindung von Lithium, Natrium, Kalium, Rubitischen
Nitrilen bekannt, bei dem ein aliphatischer 45 dium, Cäsium, Magnesium, Calcium, Strontium,
Olefinkohlenwasserstoff mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen Barium, Indium, Thallium, Antimon, Wismut, Zink,
in der Gasphase mit Cyanwasserstoff und Sauerstoff in Cadmium oder Cer in Gegenwart von chlor-, brom-Gegenwart
eines Katalysators bei erhöhter Temperatur oder jodhaltigen gesättigten aliphatischen Nitrilen,
umgesetzt wird. gegebenenfalls im Gemisch mit einem der Halogen-Ferner wurde bereits ein Verfahren zur Herstellung 50 Wasserstoffe HCl, HBr oder HJ durchführt, das dabei
von ungesättigten aliphatischen Nitrilen vorgeschlagen, erhaltene Gasgemisch anschließend mit Wasser oder
bei dem diese Gasphasenreaktion eines olefinischen einer wäßrigen Lösung von wenigstens einem der
Kohlenwasserstoffes mit Cyanwasserstoff und Sauer- Halogenwasserstoffe HCl, HBr oder HJ oder mit
stoff in Gegenwart von Halogenwasserstoff durch- ungesättigten aliphatischen, gesättigten aliphatischen
geführt wird. 55 oder chlor-, brom- oder jodhaltigen aliphatischen Bei dem bekannten Verfahren können niedere Nitrilen wäscht, in der so gebildeten Lösung
aliphatische Nitrile in hoher Ausbeute erhalten werden, den enthaltenen Halogenwasserstoff mit α,/J-olefinisch
wenn eine hohe Katalysatoraktivität, insbesondere ungesättigten aliphatischem Nitril in an sich bekannter
eines Palladiumkatalysators, lange Zeit aufrecht- Weise zu einem halogenierten gesättigten aliphatischen
erhalten werden kann. 60 Nitril umsetzt und schließlich das entstandene halo-Da
Halogenwasserstoff selbst an der Reaktion nicht genierte gesättigte aliphatische Nitril in das Austeilnimmt
und unverändert bleibt, kann er bei dem gangsgemisch zurückführt.
älteren Verfahren aus dem Reaktionsprodukt, d. h. Die erfindungsgemäß als Verfahrensstufe durch-
einer Mischung aus ungesättigten aliphatischen Nitri- geführte Umsetzung eines ungesättigten aliphatischen
len und Halogenwasserstoff, nach üblichen Methoden 65 Nitrils mit einem Halogenwasserstoff ist eine an sich
isoliert und in das Reaktionssystem zurückgeführt bekannte Reaktion, die beispielsweise in J. Amer.
werden. Chem. Soc, Bd. 69, S. 713 bis 714 (1947), beschrieben
Halogenwasserstoff wirkt jedoch gegenüber ver- ist. Aus dieser Literaturstelle ist jedoch nicht ersieht-
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2436166 | 1966-04-19 | ||
JP1314867 | 1967-03-03 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
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DE1618055A1 DE1618055A1 (de) | 1970-04-23 |
DE1618055B2 DE1618055B2 (de) | 1974-02-07 |
DE1618055C3 true DE1618055C3 (de) | 1974-09-12 |
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