DE1807654A1 - Verfahren zur Trennung von Acrylnitril und Acetonitril - Google Patents

Description

PATENTANWX.T* Dr. D. Thomsen H. Tiedtke G. Biihling Dipl.-Chem. Dipl.-lng. Dipl.-Chem.

8000 MÖNCHEN 2

TAL 33

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TELEGRAMMADRESSE: THOPATENT

München 7. November 1968 case POS-15 714 - T 2871

Nitto Chemical Industry Co», Ltd. Tokyo/Japan

Verfahren zur Trennung von Acrylnitril und Acetonitril

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur einzelnen Trennung und Gewinnung von Acrylnitril und Acetoni- » tril. aus einem Gemisch, das Acrylnitril und Acetonitril enthält, und insbesondere auf ein Verfahren zur Trennung und Gewinnung von Acrylnitril und Acetonitril mit einer Verbesserung bezüglich des Dampfverbrauche. _t

Acetonitril wird manchmal gleichzeitig erzeugt, wenn Acrylnitril hergestellt wird. Wenn z.B. Acrylnitril in der Gasphase durch katalytische Ammoxydation von Propylen oder »'

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Acrolein hergestellt wird, wird ein gasförmiges Gemisch erhalten, das Acrylnitril und Acetonitril enthält, und danach wird eine wäßrige Lösung, enthaltend Acrylnitril und Acetonitril, durch Absorption des Gemisches in Wasser erhalten. Es ist zu bemerken, daß ein derartiges Nebenprodukt wie Blausäure ebenfalls in der wäßrigen Lösung enthalten ist. Da Acetonitril eine der Verunreinigungen ist, welche schwer zu entfernen sind, ist eine Anzahl von Verfahren vorgeschlagen worden, um rohes, Acetonitril enthaltendes Acrylnitril zu reinigen oder mit anderen Worten ein Acetonitril zu erhalten, das frei von Acrylnitril ist. Die vorgeschlagenen Verfahren umfassen ein Verfahren zur Abtrennung von. Acrylnitril und Acetonitril aus der Acrylnitril und Acetonitril enthaltenden wäßrigen Lösung durch extraktive Destillation unter Verwendung von Wasser, als Extraktionsmittel. Gemäß diesem Verfahren wird Acrylnitril vom Kopf einer extraktiven Destillationssäule erhalten, und Acetonitril enthaltendes Wasser wird vom unteren Abschnitt der Säule erhalten. Wenn dementsprechend die Acetonitril enthaltende wäßrige Lösung, die vom unteren Abschnitt der extraktiven Destillationssäule erhalten wird, einem Dampfabstreifen unterworfen wird, . indem Dampf in die wäßrige Lösung in einer Abstreifsäule injiziert ν wird, wird Acetonitril y.om Kopf der Abstreif- säule als ein azeotropes Gemisch mit Wasser gewonnen«

Die vorliegende Erfindung bezieht sich- auf eine Verbes-

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serung dieses bekannten Verfahrens. .

Wenn eine Acrylnitril und Acetonitril enthaltende wäßrige Lösung einer extraktiven Destillation unter Verwendung von Wasser als Extraktionsmittel unterworfen wird, muß eine beträchtliche Wassermenge in die extraktive Destillationssäule gegeben werden, um den Wirkungsgrad der Abtrennung von Acetonitril zu vergrößern. Wenn auf diese Weise die wäßrige Lösung, die vom unteren Abschnitt der extraktiven Destillationssäule erhalten wurde, einem Abstreifen unterworfen wird, wird eine beträchtliche Wassermenge, die eine sehr kleine Acetonitrilmenge enthält, vom Unterteil der Abstreifsäule abgetrennt, und'zur gleichen Zeit wird viel Acetonitril enthaltendes Wasser über den Kopf der Abstreifsäule abdestilliert. Obere Dämpfe vom Kopf der Abstreifsäule sind bei der Destillation nicht nur Acetonitril, da Acetonitril zusammen mit Wasser azeotrop abdestilliert. Die oberen Dämpfe, die vom Kopf der Abstreifsäule entwickelt werden, v/erden üblicherweise in einem Kondensator bzw. Kühler unter Verwendung von V/asser als Kühlmedium abgekühlt, und dadurch wird eine wäßrige Acetonitrillösung erhalten. Beim üblichen Verfahren wird Wärmeenergie der oberen Dämpfe ohne Rückgewinnung abgeleitet, d.h., das Kühlwasser, das in dem Kühler verwendet wird, wird nur in heißes Wasser umgewandelt, und derartiges heißee Wasser

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findet keine bestimmte Verwendungen.Beam üblichen Verfahren wird nicht nur eine große Dampfmenge als Wärmequelle zum Betreiben der extraktiven Destillationssäule und Abstreifsäule verbraucht, da eine beträchtliche Wassermenge in das Verfahren eingebracht werden muß, sondern es besteht auch ein Problem, Wärmeenergie zurückzugewinnen. So ist die Wirtschaftlichkeit des üblichen Verfahrens bezüglich der Wärme nie befriedigend gewesen. - .

Aufgabe der Erfindung ist es, die Wirtschaftlichkeit bezüglich der gesamten Verfahrenswärme zu verbessern, indem eine große Wärmeenergiemenge, die durch das Kühlwasser abgeleitet wurde, wirksam ausgenutA wird, und das Kühlwasser des Kühlers der Abstreifsäule in Form von Dämpfen wiedergewonnen wird.

Die Erfindung besteht in der Schaffung eines verbesserten Verfahrens zur Abtrennung von Acrylnitril und Acetonitril, bei dsm man eine wäßrige Lösung, enthaltend Acrylnitril und.Acetonitril einem Abschnitt der oberen Hälfte einer extraktiven Destillationssäule unter Verwendung von Wasser als Extraktionsmittel,zuführt, Acrylnitril in Form von oberen Dämpfen vom Kopf der Destillationesäule gewinnt, eine Flüs-

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sigkeit, die vom .unteren Abschnitt der extraktiven Destillationssäule abgezogen wurde, einem Abschnitt der oberen Hälfte einer Abstreifsäule zuführt, und obere Dämpfe vom Kopf der Abstreifsäule kondensiert, um dadurch Acetonitril zu gewinnen, wobei eine Verbesserung darin besteht, daß man mindestens einen Teil von oberen Dämpfen, die vom Kopf der Abstreifkolonne entwickelt werden, in einem Kühler bei einer Temperatur kondensiert, die hoch genug ist, daß infolge der Kondensation der Dämpfe eine Kühlflüssigkeit in einem Kondensator zum Sieden gebracht wird, indem man die Destillation in der Abstreifsäule unter Druck durchführt, dadurch mindestens einen Teil der Kühlflüssigkeit in Form von Dämpfen gewinnt und eine Flüssigkeit,die von der Abstreifkolonne abgezogen wurde, einer Druckverminderung auf höchstens etwa Atmosphärendruck unterwirft und dadurch Dämpfe der abgezogenen Flüssigkeit erzeugt und gewinnt. *

Die Beziehung zwischen der Abstreif säule und dem' Kondensator gemäß der Erfindung entspricht der Beziehung bei Mehrfach-Verdampfern, insbesondere Zweifachverdampfern, mit Bezug auf die Erzeugung anderer Dämpfe durch die latente'Kondensationswärme der oberen Dämpfe. Im allgemeinen ist die Temperaturdifferenz zwischen dem Kopf und dem Unterteil der Abstreifsäule weitaus größer als die Temperaturdifferenz in einem Verdampfer vom Typ der Mehrfachverdampfer, da in der Abstreif-

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säule die Temperaturdifferenz hauptsächlich von. einem Un- . terschied In der Konzentration einer niedrigsiedenden Substanz zwischen dem Kopf und dem Unterteil der Abstreifsäule abhängt, wohingegen bei den Mehrfachverdampfern die Temperaturdifferenz vom Ansteigen des Siedepunktes der Lösung abhängt. Demgemäß ist die Kondensationstemperatur oberer Dämpfe, die am Kopf der Abstreifsäule entwickelt werden, so niedrig, daß es schwierig ist, die Abstreifsäule als eine Art Mehrfachverdampfer zu verwenden, indem' Dämpfe aus dem mit der Abstreifsäule in Verbindung stehenden Kondensator, wirksam erzeugt werden. Jedoch wird gemäß der Erfindung eine derartige Punktion in der Art von Mehrfachverdampfern zweckmäßig durch leichtes Steigern des Drucks in der Abstreifsäule durch-Berücksichtigung der !Tatsache ausgenutzt, daß die oberen Dämpfe, die vom Kopf der Abstreifsäule entwickelt werden, eine relativ große Menge an Wasser enthalten, d.h. eine Substanz mit einem hohen Siedepunkt, und dementsprechend beträgt die Temperaturdifferenz zwischen dem Kopf und dem Unterteil der Abstreifsäule nur etwa 6°bis 10⁰C.

Gemäß der Erfindung wird der Arbeitsgang der Destillation der Abstreifsäule unter Druck ausgeführt, und zwar . einem Druck von einigen atü. Es ist zu bemerken, daß vorgezogen wird, daß der Säulenkopfdruck im Bereich von etwa 0,5

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bis etwa 5,ο atü liegt. Im allgemeinen kann ein befriedigender Effekt bei einem Kolonnenkopfdruck im Bereich von etwa 0,6 bis etwa 3,ο atü erzielt werden.

Das übliche Kühlwasser oder zum Siedebehälter zugeführte Wasser ist gemäß der Erfindung als Kühlflüssigkeit für den Kühler anwendbar» wo mindestens ein Teil der oberen Dämpfe, die vom Kopf der Abstreifsäule entwickelt werden, kondensiert (der Kondensator wird nachstehend als "Kühler" • bezeichnet). «Jedoch kann für diesen Zweck auch die Flüssigkeit, die vom unteren Abschnitt der extraktiven Destillationssäule abgezogen wird, als Kühlflüssigkeit verwendet werden; es sei denn, daß die Verwendung von erzeugten Dämpfen, die Acetonitril vom Kühler enthalten, unangenehm ist. Ferner kann die Lauge, die eine höhere Temperatur als das zu kühlende Material hat,z.B. die vom Konzentrierungsabschnitt, Gewinnungsabschnitt oder Unterteil der Abstreifsäule abgezogene Flüssigkeit, im Kühler zur Kühlung der oberen Dämpfe verwendet werden, die vom Kopf der Abetreifsäule entwickelt werden.

^ Wenn eine Kühllauge verwendet wird, welche eine niedri-

^ gere Temperatur als die des zu kühlenden Materials hat, ist der Druck des zu kühlenden Materials stärker erhöht, als der

Druck auf der wärmeaufnehmenden Seite des Kühlers, in dem die Abstreifsäule unter Druck betrieben wird, und auf diese Weise

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wird mindestens ein Teil der Kühllauge selbst in Form von Dämpfen verdampft, während sie das zu kühlende Material kühlt.

Auch wenn andererseits die Kühllauge mit einer höheren Temperatur als die des zu kühlenden Materials verwendet wird, wird die Abstreifsäule unter Druck betrieben, und der Druck auf der Wärmeaufnehmenden Seite des Kühlers, d.h. auf der Kühllaugenseite, wird verringert., so daß die Temperatur der Kühllauge auf der wärmeaufnehmenden Seite des Kühlers niedriger als die Säulenkopftemperatur der Abstreifsäu.le sein kann, wodurch ein Teil der Kühllauge in Form von Dämpfen verdampft, und als Folge davon -die Temperaturen der Kühlflüssigkeit verringert und gleichzeitig das zu kühlende Material abgekühlt wird.
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In diesem Fall ist die Beziehung zwischen der Temperatur des zu kühlenden Materials und der entsprechenden Temperatur auf der wärmeaufnehmenden Seite des Kühlers nicht wesentlich von der Beziehung verschieden, die festgestellt wird, wenn die Kühllauge mit einer niedrigeren¹ Temperatur als die des zu kühlenden Materials verwendet wird. Wenn z.B. Dampf von Ho⁰C erzeugt wird, indem Kühlwasser von 3o°C zur wärmeaufnehmenden Seite des Kühlers geleitet wird, ist es nicht die Temperatur von 3o°C,sondern hauptsächlich die Temperatur

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der wäßrigen Phase von Ho⁰C im Gleichgewichtszustand mit dem erzeugten Dampf, welche die Kondensation des zu kühlenden Materials bewirkt. Selbst wenn z.B. der Dampf von Ho⁰C erzeugt wird, indem eine Flüssigkeit,.die von der Abstreifsäule bei 13o°C abgezogen wurde, zur wärmeaufnehmenden Seite des Kühlers- geleitet und der Druck der Lauge im Kühler vermindert wird, ist es die Temperatur der flüssigen Phase von Ho⁰C im Gleichsgewichtszustand mit dem erzeugten Dampf, welche die Kondensation des zu kühlenden Materials bewirkt.. ;

Gemäß der Erfindung sollen Dämpfe aus der Flüssigkeit erzeugt werden, die von der Abstreifsäule abgezogen wird, d.h. von der Flüssigkeit, die vom unteren Teil, vorzugsweise Unterteil der Abstreifsäule,abgezogen wird, in dem der Druck der Flüssigkeit auf höchstens etwa Atmosphärendruck vermindert wird und dadurch die Wärmeenergie der Flüssigkeit gewonnen wird, die von der Abstreifsäule abgezogen wird. In .bestimmten Fällen wird im wesentlichen die Gesamtmenge der Flüssigkeit, die vom Gewinnungsab-schnitt oder dem Unterteil der Abstreifsäule abgezogen wird, zur wärmeaufnehmenden Seite des Kühlers geleitet. In diesem Fäll wird im wesentlichen die Gesamtmenge der Flüssigkeit, die von der Abstreifsäule abgezogen wird, der Druckverminderung im Kühler unterworfen, und somit werden die Dämpfe ebenfalls von der Flüssigkeit,

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die von der Abstreifsäule abgezogen wird, durch die Druckverminderung erzeugt. Somit wird das gleich Prinzip der Erzeugung von Dämpfen durch.Druckverminderung auch in diesem Fall angewendet.·

Wie vorstehend festgestellt wurde, ist die Temperatur der Flüssigkeit, die vom unteren Abschnitt der Abstreifsäule abgezogen wird« hö her als die Temperatur, wenn bei Atmosphärendruck gearbeitet wird, und demgemäß wird die Wärmemenge, die von der abgezogenen Flüssigkeit von der Abstreifsäule abgeführt wird, durch ihren Eigenwärmeanteil erhöht. Somit wird ein Anteil Dampf verbraucht, der zum Be-.treiben der Abstreifsäule zugeführt wird, um den Eigenwärmeanteil auszugleichen, und infolgedessen muß in einigen Fällen eine größere Dampfmenge als im Fall der Arbeitsweise bei Atmosphärendruck zugeführt werden, um den gleichen Abstreifeffekt wie bei der Arbeitsweise bei Atmosphärendruck aüitecht zueihalten-. Di.e Dampfmenge, die zur Abstreif säule geleitet wird, hängt von der Acetonitrilkonzentration in der Lösung, die zur Abstreifsäule geleitet wird, dem Grad des in der Abstreifsäule angewendeten Drucks und anderen Bedingungen ab. Als- Gegenmaßnahme gegen einen derartig hohen Dampfverbrauch muß die Eigenwärme der abgezogenen Flüssigkeit wirksam verwendet werden, selbst wenn im wesentlichen überschüs-

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siger Dampf nicht erforderlich ist.· Somit ist gemäß der · Erfindung ein Anteil der Eigenwärme in Form von Dämpfen zu gewinnen, in dem der Druck der angezogenen Flüssigkeit auf höchstens etwa Atmosphärendruck vermindert wird. In diesem Fall wird der Druckverminderungsgrad beliebig so gewählt, daß der-gewonnene Dampf den.Bedingungen entsprechen kann, die vom Dampfverbraucher gefordert werden, jedoch liegt im allgemeinen die untere Grenze der Druckverminderung bei etwa Atmosphärendruck. Es wird insbesondere bevorzugt, den Druck der Flüssigkeit auf den Druck des unteren Abschnitts, vorzugsweise auf den Druck des Unterteils der extraktiven Destillationssäule zu vermindern. Da der Druck im unteren Abschnitt· der extraktiven Destillationssäule fast gleich dem Druck des unteren Abschnitts der Abstreifsäule ist,wenn bei Atmosphärendruck gearbeitet wird, wird die Temperatur der Flüssigkeit nach der Druckverminderung fast gleich der Temperatur der Flüssigkeit, die vom unteren Abschnitt der Abstreifsäule abgezogen wird, wenn bei Atmosphärendruck gearbeitet wird.Dementsprechend wird der Eigenwärmeanteil der Flüssigkeit, die vom unteren Abschnitt der Abstreifsäule abgezogen wird, wenn unter Druck gearbeitet wird, fast durch den Anteil an Dämpfen ausgeglichen, der durch den Druckverminderungsvorgang erzeugt wird. Z.B. wird auch, wenn der in der Abstreifsäule verbrauchte Dampf durch eine Menge erhöht wird, die dem Eigenwärmeanteil

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der Flüssigkeit entspricht, die vom· unteren Abschnitt der Abstreifsäule abgezogen wird, die Zunahme der verbrauchten Dampfmenge durch die Dämpfe kompensiert, die durch Druckverminderung der Flüssigkeit erzeugt werden, die vom un-' teren Abschnitt der Abstreifsäule abgezogen werden, und somit sind die im Kühler erzeugten Dämpfe von Vorteil.

Gemäß der Erfindung wird die Druckverminderung der Flüssigkeit, die vom unteren Abschnitt der Abstreifsäule abgezogen wird, üblicherweise in einem Druckverminderungsbehälter ausgeführt. Wenn die .Flüssigkeit, die vom Konzentrierungsabschnitt, Gewinnungs ab schnitt oder 'dem Unterteil der Abstreifsäule abgezogen wird, der wärmeaufnehmenden Seite des Kühlers zugeleitet wird, wird die Druckverminderung im Druckverminderungsbehälter und auf der wärmeaufnehmenden Seite des Kühlers durchgeführt.,In einem bestimmten Fall wird fast die gesamte Flüssigkeit, die vom Gewinnungsabschnitt oder dem Unterteil der Abstreifsäule abgezogen wird, der wärmeaufnehmenden Seite des Kühlers zugeleitet. In diesem Fall wird fast die gesamte abgezogene Flüssigkeit auf der wärmeaufnehmenden Seite des Kühlers druckvermindert, und in-. folgedessen wird der Eigenwärmeanteil fast im Kühler gewonnen. Demgemäß ist es nicht erforderlich,- einen Druckverminderungsbehälter insbesondere zur Gewinnung des Eigenwärmeanteils, vorzusehen, und es kann eine kleine Menge zurückbleibender

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Flüssigkeit, die dem Kühler nicht zugeleitet wird, verworfen werden. Es ist zu bemerken, daß die besondere Instal- - lierung des Druckverminderungsbehälters von einer wirksamen Ausnutzung der Eigenwärme der abgezogenen Flüssigkeit abhängt.

Es können die Dämpfe verwendet werden, die im Druckverminderungsbehälter· erzeugt werden, ausser wenn das Vorhan- . densein einer sehr kleinen Acetonitrilmenge, die in den Dämpfen enthalten ist, unangenehm ist, jedoch werden üblicherweise die Dämpfe, die im Druckverminderungsbehälter erzeugt werden, bevorzugt als Wärmequelle für die extraktive Destillationssäule verwendet, indem der Druck des Druckverminderungsbehälters fast dem Unterteildruck der extraktiven Destillationssäule gleichgemacht wird. .

Selbstverständlich kann die unverdampfte zurückbleibende Flüssigkeit aus .dem Druckverminderungsbehälters verwendet * werden, ausser wenn das Vorhandensein einer sehr kleinen Acetonitrilmenge, die in der Flüssigkeit enthalten ist, unangenehm ist, jedoch wird eine derartige zurückbleibende Flüssigkeit bevorzugt als Extraktionsmittel in der extraktiven Destillationssäule oder als Absorptionsflüssigkeit für ein gasförmiges Gemisch aus Acrylnitril und Acetonitril verwendet.

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Die Kühllauge für den Kühler kann zur wärmeaufnehmen den Seite des kühlers auf irgendeine Weise geleitet werden.-Wenn das Speisewasser des Siedebehälters als Kühllauge verwendet wird, wird .im allgemeinen bevorzugt, Speisewasser zur wärmeaufnehmenden Seite des Kühlers in einer Menge zu leiten, die der Dampfmenge entspricht, die auf der wärmeaufnehmenden Seite des Kühlers entwickelt werden soll. Wenn jedoch.die Flüssigkeit» die vom unteren Abschnitt der extrak-. tiven Destillation., ssäule abgezogen wird, oder die Flüssigkeit, die aus der Abstreifsäule .abgezogen wird, d«h. die Flüssigkeit, die vom Konzentrierungsabschnitt, Gewinnungsabschnitt oder vom Unterteil der Abstreifsäule abgezogen wird, als Kühllauge verwendet wird, wird bevorzugt, die Flüssigkeit zur wärmeaufnehmenden Seite des Kühlers in einer Menge - zu leiten, die größer als die Menge an Dämpfen ist, die auf der wärmeaufnehmenden Seite des Kühlers erzeugt werden soll, da nicht verdampfbare Verunreinigungen in der Flüssigkeit enthalten sind und somit die Möglichkeit besteht, daß verschiedene Schwierigkeiten entstehen .würden, wenn die Gesamtmenge an Kühllauge auf der wärmeaufnehmenden Seite des Kühlers verdampft wird. Jedoch sind nicht verdampfbare Verunreinigungen unwesentlich in der Flüssigkeit enthalten» die vom Konzenin trierungsabschnitt der Abstreifsäule* abgezogen wird, und es ^ ist somit möglich, die Kühllauge, wenn die. Flüssigkeit, die OJ vom Konzentrierungsabschnitt der Abstreifsäule. abgezogen wird, als Kühllauge verwendet.wird, zur wärmeaufnehmenden Seite des

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Kühlers in einer' Menge zu leiten, die der Menge an Dämpfen entspricht, die auf der wärmeaufnehmenden Seite des Kühlers entwickelt werden soll. Die Dämpfe, die auf der wärmeäuf- . nehmenden Seite des Kühlers entwickelt werden, und unverdampfte Flüssigkeit werden'zu den jeweiligen erforderlichen Verbrauchern geleitet. Ein Verbraucher der Dämpfe, die auf der wärmeaufnehmenden Seite des Kühlers erzeugt werden, ist eine Wärmequelle der extraktiven Destillationssäule. In diesem Fall ist.der Druck auf der wärmeaufnehmenden Seite etwa gleich dem Unterteildruck· der extraktiven Destillationssäule. Die unverdampfte Flüssigkeit auf der wärmeaufnehmenden Seite des Kühlers findet verschiedene Endverwendungen in Abhängigkeit von der Zusammensetzung der unverdampften flüssigkeit. D.h., wenn das Speisewasser des Siedebehälters als Kühllauge für den Kühler verwendet wird, und selbstverständlich, wenn nur ein Teil des Speisewasser auf der wärmeäuf- · nehmenden Seite verdampft wird, kann das unverdampfte Wasser in irgendeinem Verbraucher verwendet werden. Wenn die Flüssigkeit, die vom Unterteil der Abstreifsäule abgezogen wird, als Kühllauge für den Kühler verwendet wird, wird be-

_w vorzugt, die unverdampfte Flüssigkeit als Extraktiansmittel

co in der extraktiven Destillationssäule oder als Absorptionsoo

lauge für ein gasförmiges Gemisch zu verwenden, das Aeryl-

.^ nitril und Acetonitril enthält.

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Wenn ferner die Flüssigkeit, die vom unteren Abschnitt

der extraktiven Destillationssäule abgezogen wird, oder die Flüssigkeit, die vom Konzentrierungsabschnitt der Abstreifsäule abgezogen wird, als Kühllauge verwendet wird, wird bevorzugt, die unverdampfte Flüssigkeit einem Abschnitt der oberen Hälfte der Abstreifsäule oder einen Abschnitt der unteren Hälfte der extraktiven Destillationssäule zuzuleiten. Wenn die Flüssigkeit,- die vom Gewinnungsabschnitt der Abstreifsäule abgezogen wird, als Kühllauge verwendet wird, wird bevorzugt, die unverdampfte Flüssigkeit zum Gewinnungsabschnitt der Abstreifsäule zurückzuführen.

Wenn eine Flüssigkeit vom unteren Abschnitt der extraktiven Destillationssäule als Kühllauge verwendet wird und Dämpfe, die auf der wärmeaufnehmenden Seite des Kühlers erzeugt wurden, und unverdampfte Flüssigkeit zum unteren Abschnitt der extraktiven Destillationssäule geleitet werden; wird bevorzugt, einen Kühler vom Typ eines Aufkochers bzw. Aufwärmers zu verwenden.

Wenn die Flüssigkeit, die vom unteren Abschnitt der extraktiven Destillationssäule abgezogen wird, oder die Flüssigkeit·, die aus der Abstreif säule abgezogen wird, als Kühllauge verwendet wird, kann die Flüssigkeit zusammen mit dem Speisewasser des Siedebehälters verwendet werden,

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Wenn die Flüsigkeit, dio von der Abstreifsäule abgezogen wird, als Kühllauge für den Kühler verwendet wird, ist die Temperatur der Kühllauge, die zur wärmeaufnehmenden Seite des Kühlers geleitet wird, höher als die Temperatur von Dämpfen, die darin erzeugt werden.. In diesem Fall werden die Dämpfe auf der wärmeaufnehmenden Seite in einer Menge erzeugt, die mehr als der Kondensationswärmemenge der oberen Dämpfe entspricht, die vom Kopf der Abstreifsäule .entwickelt werden, wenn die oberen Dämpfe im Kühler kondensiert werden. D.h.,daß die Dämpfe auf der wärmeaufnehmenden Seite auch durch die Druckverminderung erzeugt werden. Die vom Kühler abgezogene Flüssigkeit, d.h. die unverdampfte Flüssigkeit, hat eine Temperatur, die niedriger als die Temperatur ist, welche die Flüssigkeit vor der Druckverminderung im Kühler besaß, und es ist· somit notwendig,- wenn die Flüssigkeit in die Abstreifsäule zurückgeführt,werden soll, die Flüssigkeit um einige Grad zu erwären, um die Temperatur zu erhöhen. Jedoch ist die Dampfmenge, die zur Er- * wärmung der Flüssigkeit verbraucht werden soll, nicht größer, als die Menge an Dämpfen, die allein durch die Druckverminderung im Kühler erzeugt wird, und sie ist im allgemeinen kleiner als die erzeugte Menge an Dämpfen. Wenn die Lauge nicht zur Abstreifsäule zurückgeleitet wird, bedeutet die Menge an Dämpfen, die für ein derartiges Erwärmen verwendet werden müßten, einen Gewinnen.

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Nachstehend wird die Erfindung durch Zeichnungen näher erläutert.

Fig* 1 bis 3 stellen grundlegende FÜeßseheraata von Beispielen dar» die bevorzugte Ausführungsformen gemäß der Erfindung erläutern, und demgemäß wurden s.B, eine Dampfzu» ■fuhrhauptleitung zur extraktiven Destillationssäule_s eine itof!umleitung zur Aufrecht erhaltung eines Wasserausgleichs und andere Ausrüstung., die vorgesehen wird, wenn es erforderlich ist, von den Zeichnungen weggelassen_s um das Verständnis des Prinzip» der -Erfindung zu erleichtern.

- Äusgangsraaterial A, das-gemäß der Erfindung verwendet wird, ist eine Lösung» die Acrylnitril und Acetonnitril enthält. Z.B. enthält, das Ausgangsmaterial eine wäßrige Lösung, die durch Entfernen von Ammoniak aus Gasen» die durch eine katalytisch© Reaktion eines gasförmigen Gemisches gebildet wurden, das aus Propylen, Ammoniak und Sauerstoff bestand, d.h. aus Gasen, die durch die sogenannte Ammoxydation von-Propylen gebildet wurden, und durch Absorbieren der ammoniakfreien Gase mit* Wasser erhalten wurde. Solange, wie eine wäßrige Lösung Acrylnitril und Acetonitril zusammenenthält, kann die wäßrige Lösung,die einer Destillationsstufe unterworfen wurde, bevor die Lösung gemäß der Erfindung be»

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handelt wurde, gemäß der Erfindung als Rohmaterial verwendet werden.

Fig. 1 erläutert eine Ausführungsform _} worin zum Siedebehälter zugeführtes Wasser für einen Kühler verwendet wird.

Es wird Ausgangsmaterial A einem Abschnitt der oberen Hälfte einer extraktiven Destillationssäule 1 zugeführt, und es wird Wasser vom Kopf der Säule 1 zugegeben. Es· wird eine extraktive Destillation in der Säule 1 durchgeführt, und es wird Acrylnitril, das. im wesentlichen frei von Acetonitril ist, am Kopf der Säule 1 in Form oberer Dämpfe erhalten.

Es wird eine Acetonitril enthaltende wäßrige Lösung vom unteren Abschnitt abgezogen', vorzugsweise vom Unterteil der extraktiven Destillationssäule 1, und einer Abstreifsäule 2 durch eine Leitung 5 zugeführt. Die wäßrige Lösung wird unter Druck in der Abstreifsäule 2 destilliert. Es kann irgendeine Arbeitsweise angewendet werden, um die Abstreifsäule unter Druck .zu betreiben. Eine Arbeitsweise besteht darin, die Abstreifsäule durch Verwendung von 'gas-, förmigem Stickstoff unter Druck zu setzen.

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Es werden obere Dämpfe, die am Kopf der Abstreifsäule 2 entwickelt werden, in einen Kühler 3 durch eine Leitung 6 geleitet, und es wird mindestens ein Teil der oberen Dämpfe in dem Kühler kondensiert, wodurch Acetonitril C gewonnen' wird. Wie vorstehend festgestellt wurde, wird Acetonitril in Form eines Gemisches mit Wasser erhalten. Acetonitril wird durch weiteres Abkühlen als ein Gemisch oder durch weitere Reinigung als reines Acetonitril gewonnen. Der Küh-. ler kann ein Teilkühler oder Gesamtkühler sein=, und es kann ein Kühler mit irgendeiner gewünschten Form verwendet werden, solange der Kühler die gewünschte Aufgabe erfüllt. Z.B. kann ein Wärmeaustauscher vom Mantel» und-Rohrtyp (shelland-tube) mit einer ausreichenden Wärmeübertragungsfläche verwendet werden, und es kann gewünschte.nfalls Kühlwasser D₃ ein Siedebehälter-Speisewasser kontiniuerlich der wärme-■ aufnehmenden Seite des Kühlers zugeleitet und'von dieser ange-. ) leitet werden. In diesem Falle wird bevorzugt, das Kühlwasser in dem Kühler auf einem gleichbleibenden Niveau zu hai-" ten. Es kann entwickelter Dampf E dem Unterteil der extraktiven Destillationssäule 1 als Wärmequelle für die extraktive Destillation durch direkte Injizierung von ergeugtem Frischdampf zugeleitet werden, oder er kann anderen geeigneten Verwendungszwecken direkt oder nach Druckerhöhung mittels,

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einer Dampfstrahlpumpe zugeführt werden.

Wenn die Abstreifsäule 2 bei einem kleineren Rückfluß- · verhältnis betrieben wird, so daß die Acetonitrilkonzentration am Kopf der Abstreifkolonne 2 vermindert werden kann, steigt der Wassergehalt der.oberen Dämpfe an, da Wasser eine Verbindung mit einem höheren Siedepunkt ist, und dementsprechend erhöht sich die Kondensationstemperatur der oberen Dämpfe. So ist eine Arbeitsweise auf Basis einer derart geringeren Acetonitri!konzentration am Kopf der Abstreifsäule zum Dampferzeugen vorteilhaft.

Es wird eine wäßrige Lösung, die vom unteren Abschnitt, vorzugsweise dem Unterteil der Abstreifsäule 2,abgezogen wurde, einem Druckverminderungsbehälter 4 durch eine Leitung 7 zugeleitet, und es wird ein Teil der wäßrigen Lögung in Dämpfe umgewandelt.

Bei der bevorzugten Arbeitsweise gemäß der Erfindung werden die Dämpfe, die in dem Druckverminderungsbehälter 4 erzeugt wurden, dem Unterteil der extraktiven.Destillationssäule durch eine Leitung 8 zugeleitet und werden in diesem als Wärr mequelle für die extraktive Destillation verwendet, wie

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·» ΑΛ η.

in Pig. 1 dargestellt ist_s und die Flüssigkeit, die vom Druck™ Verminderungsbehälter 4 abgezogen wurde, wird" dem oberen Abschnitt der extraktiven Destillationskolonne 1 durch eine Leitung 9- zugeleitet,die ..jadiesem als Extraktionsmittel für die extraktive Destillation verwendet. In dem so verfahren wird, können die Lauge und/oder eine sehr kleine Ace.tonitrilmenge, die in den Dämpfen enthalten ist, wirksam gewonnen werden,.und gleichzeitig wird im gesamten Verfahren ein günstiger Wasserausgleich erzielt. Wie vorstehend festgestellt wurde, kann die Flüssigkeit, die vom Druckverminderungsbehälter 4 abgezogen wurde, natürlich als Absorptionslauge für das gasförmige Gemisch» verwendet werden, das Acrylni-. tr.il und Acetonitril enthält und durch Ammoxydation von Propylen erhalten wurde.

Bei einer bevorzugten Arbeitsweise _sbei der. die Flüssig- " keit, die vom unteren-Abschnitt, vorzugsweise vom Unterteil der extraktiven Destillationssäule,abgezogen wurde, als Kühllauge für den Kühler verwendet wird, werden die Dämpfe, die an der wärmeaufnehmenden Seite des Kühlers erzeugt wurden, als Wärmequelle für die extraktive Destillationssäule verwendet, und die unverdampfte Lauge an der. wärmeaufnehmenden Seite des Kühlers wird einem Abschnitt der oberen Hälfte der Abstreifsäule zugeleitet. Nur diese 'Merkmale weichen von

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der in Fig. 1 erläuterten Ausfuhrungsform ab.

Fig. 2 erläutert eine andere bevorzugte Ausführungsform gemäß der Erfindung, worin eine Flüssigkeit, die vom Konzentrierungsabschnitt der Abstreifsäule abgezogen wird als Kühllauge,für einen Kühler verwendet wird. Die Flüssigkeit, die vom Konzentrierungsabschnitt der Abstreifsäule 2¹ abgezogen wird, wird zur wärmeaufnehmenden Seite eines Kühlers 3' durch eine Leitung Io geleitet. Wie bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 weist die wärmeaufnehmende Seite des -Kühlers 3¹ einen geringeren Druck als die Abstreifsäule 2^f auf. In diesem Fall.ist der Druck auf der wärmeaufnehmenden Seite fast dem Unterteildruck der extraktiven Destillationssäule gleich. So wird die Flüssigkeit, die vom Konzentrierungsabschnitt der Abstreifsäule abgezogen wurde, teilweise durch Eigenverdampfung in Dämpfe über- \ geführt, wenn sie in dem Kühler 3¹ geleitet wird, und dadurch wird die Temperatur der restlichen Flüssigkeit herabgesetzt und die erniedrigte Temperatur ist die Temperatur der wärmeaufnehmenden Seite des Kühlers 3'.Es wird zwischen der auf diese Weise abgekühlten Lauge und den: oberen Dämpfen die von der Abstreifsäule entwickelt werden, Wärme ausgetauscht, und dadurch wird ein weiterer Teil der Lauge verdampft. Die Dämpfe, die durch Eigenverdampfung und Wärmeaustausch erzeugt wurden, werden zum Unterteil der extraktiven Destillations-

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säule I¹ durch eine Leitung 11· geleitet und in diesem als Wärmequelle für die extraktive Destillation verwendet. Unverdampfte Lauge auf der wärmeaufnehmenden Seite des Kühlers 3' wird zu einem Abschnitt der oberen Hälfte der Abstreifsäule 2^f durch eine Leitung 12' geleitet. In diesem Pail muß die Flüssigkeit von einer Stelle der Abstreifsäule so abgesogen werden» daß die Acetonitrilkonzentration der Dämpfe, " die im Kühler erzeugt wurden, d.h. die Dämpfe in der Leitung 11', die Acetonitri!konzentration der oberen Dämpfe der Abstreifsäule nicht überschreitet.

Wenn die Flüssigkeit vom Gewinnungsabschnitt der Abstreif» . ,säule abgezogen und als Kühllauge für den Kühler verwendet wird, ist es bevorzugt, die unverdampfte Lauge, die an der wärmeaufnehmenden Seite des Kühlers erhalten wurde, zum Gewinnungsabschnitt der Abstreifsäule zurückzuführen. Wenn die· \ Flüssigkeit vom Unterteil der Abstreifsäule abgezogen und als Kühllauge für den Kühler verwendet wird, ist es bevorzugt, die unverdampfte Lauge, die an der wärmeaufnehmenden Seite des Kühlers erhalten wurde, als Extraktionsmittel für die extraktive Destillation und/oder als Absorptionsflüssigkeit für ein Acrylnitril und.Acetonitril enthaltendes gasförmiges Gemisch zu verwenden.

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Pig. 3 erläutert eine weitere bevorzugte Ausführungsform gemäß der Erfindung, worin eine Flüssigkeit vom Unterteil der Abstreifsäule abgezogen und als Kühllauge für den Kühler verwendet wird, ohne daß die Flüssigkeit durch irgendeinen Druckverminderungsbehälter läuft, d.h. die Druckverminderung der Flüssigkeit, die von der Abstreifsäule abgezogen wird, wird vollständig im Kühler durchgeführt.

Es wird eine Flüssigkeit vom Gewinnungsabschnitt einer Abstreifkolonne 2" abgezogen und der wärmeaufnehmenden Seite eines Kühlers 3" zugeführt. Wie bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2 wird die abgezogene Flüssigkeit teilweise durch Eigenverdampfung und Wärmeaustausch an der wärmeaufnehmenden Seite des Kühlers 2" in Dämpfe umgewandelt. Die erzeugten Dämpfe werden zum Unterteil einer extraktiven Destillationssäule 1" durch eine Leitung 11" geleitet und in diesem ' als. Wärmequelle für die extraktive Destillation verwendet. · Die unverdampfte Flüssigkeit, die an der wärmeaufnehmenden Seite des Kühlers 3" erhalten wird, wird zum oberen Abschnitt einer extraktiven Destillationssäule 1" durch eine Leitung 14" und/oder zum Kopf einer Absorptionssäule (in der Zeichnung nicht dargestellt),zum Absorbieren eines Acrylnitril und Acetonitril enthaltenden gasförmigen Gemisches geleitet, und wird in dieser als Extraktionsmittel für die extraktive Destilla-

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-Saund/oder als Absorptionsfltlsisigkeit verwendet

, . ■ Bei einer bevorzugten Ausführungsform für den Fall, daß die Flüssigkeit vom Gewinnungsabschnitt der Abstreifsäule abgezogen und als Kühllauge für den Kühler ohne Verwendung ^irgendeines Druckverminderungbehälters verwendet wird, wird das gleiche Fließschema wie in Fig. 3 mit der Ausnahme verwendet, daß die Flüssigkeit nur von einer anderen Stelle der Abstreifsäule abgezogen wird»

Es wurden mehrere Ausfuhrungsformen als auch mögliche Abwandlungen gemäß der Erfindung in den vorstehenden Abschnitten erläutert, es ist jedoch selbstverständlich, daß irgendeine andere Abwandlung auf der Basis des Prinzips der Erfindung möglich" ist, ohne irgenwie vom-Prinzip der Erfindung abzuweichen. Z.B. wird in USA-Patentschrift 3 352 76¹* beschrieben, daß eine Flüssigkeit vom Gewinnungsabschnitt einer Abstreifsäule abgezogen und als Absorptionsflüssigkeit .für ein gasförmiges Gemisch aus Acrylnitril und Acetonitril verwendet wird. Wenn die abgezogene Flüssigkeit zu der wärmeaufnehmenden Seite des Kühlers gemäß USA-Patentschrift 3 352 ISk geleitet wird, kann die Eigenwärme der Flüssigkeit ohne Verwendung irgendeines besonderen Druckverminderungsbehälters für die abgezogene Flüssigkeit ausgenutzt

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werden, und ferner ergibt eich ein derartiger Vorteil, daß die Acetonitrilkonzentration der Flüssigkeit, die vom Kühler abgezogen wird, niedriger als die der Flüssigkeit ist, die von der Abstreifsäule abgezogen wird, wenn die abgezogene Flüssigkeit als Absorptionsflüssigkeit für die Absorptionssäule zur Absorption eines gasförmigen Gemisches aus Acrylnitril und Acetonitril verwendet wird.

Bei diesen möglichen Abwandlungen gemäß der Erfindung hängt die Notwendigkeit, einzelne Druckverminderungsbehälter für jede einer Vielzahl abgezogener Flüssigkeiten zu installieren, lediglich von der Wirtschaftlichkeit einer Eigenwärmeausnut ^ung der Flüssigkeit ab, die von der Abstreifsäule abgezogen wird, und es ist nicht immer notwendig, einzelne Druckverminderungsbehälter für jede einer Vielzähl von abgezogenen Flüssigkeiten vorzusehen.

Die Erfindung wird durch nachstehende Beispiele näher

erläutert. !

Beispiel 1

Es wurde eine wäßrige Lösung, die Acrylnitril und Acetonitril enthielt, die dadurch erhalten wur.de, daß Ammoniak aus einem gasförmigen Gemisch, entfernt wurde, das durch Ammoxyda-

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ticn von Bxipylen zum hauptsächlichen Zweck der Erlangung von Acrylnitril gebildet wurde, und das gasförmige Gemisch einer Absorption mit Wasser unterworfen wurde, in einer Abtrennungsvorrichtung behandelt, die aus einer extrak- ' tiven Destillationssäule zur Gewinnung,von Acrylnitril und'einer Abstreifsäule zur Gewinnung von Acetonitril bestand. Es wurde ein Kühler zur Dampferzeugung, der ein Wärmeaustauscher vom Mantel-und-Rohr-Typ war,in Reihe an der Auslaßseite des Gesamtkühlers der Abstreifsäule angeschlossen. Der Druck in der Abstreifsäule wurde.zunehmend erhöht, indem ein Druck auf die Abstreifsäule vom Gesamt-', kühler her unter Verwendung von gasförmigem Stickstoff angelegt wurde, während Dampf in wachsender Menge in'die Abstreifsäule eingeleitet wurde, und schließlich wurde der Druck am Abstreifsäulenkopf auf 1,2 atü eingestellt. Im Vergleich mit einer Arbeitsweise bei Atmosphärendruck wurde die Dampfmenge, die in der Abstreifsäule verbraucht wurde, um 32,4$ erhöht. Unter dieser "Bedingung wurde ein Dampf auf der Mantelseite des Kühlers in einer Menge erzeugt, die 75,o# der Menge entsprach, welche bei der Arbeitsweise bei Atmosphärendruck der Abstreifsäule verbraucht-wurde. Der Druck auf der Mantelseite des Kühlers betrug in dieser Zeit o,35 atü.

Auf der anderen Seite wurde die Unterteilflüssigkeit 909825/15 68

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von der Abstreifsäule derart -abgezogen, daß der Flüssigkeitsspiegel am Unterteil der Abstreifsäule.konstant gehalten werden konnte, und einem Druckverminderungsbehälter zugeleitet, dessen Gasphasenabschnitt mit dem Unterteil der extraktiven Destillationssäule verbunden war. Die Flüssigkeit wurde ferner vom Unterteil des Druckverminderungsbehälters so abgezogen, daß der Flüssigkeitsspiegel des Druckverminderungsbehälters konstant bleiben konnte, und als Extraktionsmittel in der extraktiven Destillationssäule verwendet. Da der Dampf,dar in dem Druckverminderungsbehälter erzeugt wurde, der extraktiven Destillationssäule zugeleitet wurde, wurde die Menge an Dampfzufuhr zu der extraktiven Destillationssäule auf 7I₁ 3% der Menge zugeführten Dampfes vermindert, als die Abstreifsäule bei Atmosphärendruck betrieben wurde. Dementsprechend wurde festgestellt, daß 28,7$ der in der extraktiven Destillationssäule zu ver- · brauchenden Dampfmenge im Druckverminderungsbehälter er-.zeugt wurden. Diese Menge entsprach· 31,32 der Dampf menge, die in der Abstreifsäule verbraucht wurde, wenn sie bei Atmosphärendruck betrieben wurde und wurde etwa mit einem Dampfanteil ausgeglichen, der in der. Abstreifsäule verbraucht wurde, wenn sie unter Druck betrieben, wurde. In diesem Fall betrug der Druck im Inneren des Druckverminderungsbehälters o,6o stü, und die Temperatur der Flüssigkeit, die

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vom Unterteil der extraktiven Destillationssäule abgezogen wurde, betrug 13o°C. Die Abstreifsäule wurde so betrieben, daß die Acetonitrilkonzentration der oberen Dämpfe der Abstreifsäule etwa 2o% betragen konnten.

Beispiel 2

In der Vorrichtung gemäß Beispiel 1 wurde ein Auslaß zum Abziehen von Flüssigkeit in der Abstreifsäule in eines; Abschnitt abgebracht, der um einen Abschnitt höher als der Zufuhrabschnitt lag, d.h. der Abschnitt mit einem Einlaß für eine Flüssigkeit, die von dem unteren Abschnitt der extraktiven Destillationssäule abgezogen wurde, und der Auslaß zum Ab-ziehen der' Flüssigkeit wurde mit der wärmeaufnehmenden Seite, d.h. Mantelseite des Kühlers verbunden₉ der an der oberen Seite des Gesamtkühlers für die Abstreifsäule installiert war. Die Flüssigkeit, die vom Konzentrierungsabschnitt der Abstreifsäule abgezogen wurde,'wurde zum Kühler geleitet, Unverdampfte Flüssigkeit auf der Mantelseite des Kühlers wurde zum Zufuhrabschnitt der Abstreifsäule zurückgeführt. Es wurde der Innendruck der Abstreifsäule durch Anwendung eines Drucks auf die Abstreifsäule von der Seite des Gesamtkühlers, her unter Verwendung gasförmigen Stickstoffs zunehmend erhöht, während Dampf im wachsender Menf£ in die Abstreif säule einge-

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leitet wurde. Schließlich wurde der Kopfdruck der Abstreifsäule auf 1,2 atü eingestellt. Die Verbrauchsdampfmenge stieg dadurch um 2o,o£ im Vergleich mit der beim Betreiben der Abstreifsäule unter Atmosphärendruck. Unter diesen Bedingungen wurde Dampf auf der Mantelseite des Kühlers in einer Menge erzeugt, die 8o,o# der Dampfmenge entsprach, di? beim Betreiben der Abstreifsäule unter Atmosphären-Iiuck verbraucht wurde. Der Druck auf der Mantelseite des

Kühlers.betrug zu dieser Zeit o,35 stü.

Andererseits wurde die Flüssigkeit vom Unterteil der Abstreifsäule abgezogen, so daß der Flüssigkeitsspiegel im Unterteil der Abstreifsäule konstant gehalten werden konnte, und wurde zu einem Druckverminderungsbehälter geleitet. Danach wurde die Flüssigkeit weiterhin vom Unterteil des Druckverminderungsbehälters abgezogen, so daß der Flüssigkeitsspiegel des Druckverminderungsbehälters konstant gehalten und als Extraktionsmittel in der extraktiven Destillationssäule verwendet werden konnte.

Es wurde Dampf,, der im Druckverminderungsbehälter erzeugt wurde, der extraktiven Destillationssäule zugeführt, und demzufolge die Dampfmenge, die zur extraktiven Destillationssäule geleitet wurde, auf 71>3ί reduziert.

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Es wurde bestätigt, daß im Druckverminderungsbehälter Dampf in einer Menge erzeugt wurde,· die 28,7$ der in der extraktiven Destillationssäule verbrauchten Dampfmenge entsprach. Eine solche Menge entsprach 31,3$ der Dampfmenge, die in der Abstreifsäule verbraucht wurde, wenn sie bei Atmosphärendruck betrieben wurde, und somit wurde· Dampf als Ausgleich in einer Menge gewonnen, die 91*3$ " der Dampfmenge entsprach, die in der Abstreifsäule verbraucht wurde, wenn sie unter Atmosphärendruck betrieben wurde. Der Druck im Druckverminderungsbehälter betrug zu dieser Zeit o,6 atü, und die Temperatur der Flüssigkeit, die vom Unterteil der Abstreifsäule abgezogen; wurde, betrug 13o°C. Der Arbeitsvorgang wurde derart ausgeführt, daß die Acetonitrilkonzentration oberer Dämpfe der Abstreifsäule etwa 2o# betragen konnte.

\ Beispiel 3

In einer Vorrichtung gemäß Beispiel 2 wurde die Flüssigkeit vom Unterteil der Abstreifsäule abgezogen und direkt der Mantelseite des Kühlers ohne Verwendung irgendeines Druck-. Verminderungsbehälters zugeleitet·, und die nicht verdampfte Flüssigkeit, die auf der Mantelseite des Kühlers erhalten wurde, wurde als Extraktionsmittel in der extraktiven Destil-

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lationssäule verwendet. Der Dampfverbrauch stieg um 16,2$ an, es wurden Ho,2% Dampf erzeugt, und es wurden 9*1,0% Dampf, indem die Abstreifsäule unter Druck betrieben wurde, im Vergleich mit der Arbeitsweise bei Atmosphärendruck derselben gewonnen.

Beispiel 4 ·

Es wurde die gleiche Vorrichtung verwendet, die in Beispiel 1 benutzt wurde,· und es wurde Speisewasser des Siedebehälters zur Mantelseite des dampferzeugenden Kühlers für die Abstreifsäule geleitet. Es wurde der Druck am Kopf der Abstreifsäule auf 1,6 atü eingestellt.

In diesem Fall stieg der Dampfverbrauch der Abstreifsäule um 43,2$ im Vergleich mit dem, wenn die Abstreifsäule unter Atmosphärendruck betrieben wurde. Unter dieser Bedingung wurde Dampf auf der Kühlermantelseite in einer Menge erzeugt, die 95$ der Dampfmenge entsprach, welche in der Abstreifsäule verbraucht wurde, wenn sie bei Atmosphärendruck betrieben wurde. Der Druck auf der. Kühlermatelseite betrug zu dieser Zeit o,4o atü.

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Andererseits wurde die Flüssigkeit vom Unterteil der Abstreifsäule wie in Beispiel 1 abgezogen und zum Druckverminderungsbehälter geleitet. Die Dämpfe, die im Gasphasenabschnitt des Druckverminderungsbehälters erzeugt wurden, wurden zum Unterteil der extraktiven Destillationssäule geleitet, und die Flüssigkeit, die vom Druckverminderungsbehälter abgezogen wurde, wurde als Extraktionsmittel in der extraktiven Destillationssäule verwendet.

Der Dampfverbrauch der extraktiven Destillationssäule wurde auf 6'3_tl% vermindert, und es wurde somit bestätigt,· daß im Druckverminderungsbehälter Dampf in einer Menge erzeugt wurde, die 36,9% der Dampfmenge entsprach, welche in der extraktiven Destillationssäule verbraucht wurde.

Eine derartige Menge entsprach Ho,3% der Dampfmenge, die in der Abstreifsäule verbraucht wurde, wenn sie bei Atmos· phärendruck betrieben wurde, und.wurde fast durch den Dampfanteil ausgeglichen, der in der Abstreifsäule verbraucht wurde, wenn sie unter Druck betrieben wurde. Der Druck im Druckverminderungsbehälter betrug ο,δο atü,und die Temperatur der Flüssigkeit, die vom Unterteil der extraktiven Destillationssäule angezogen wurde, betrug zu dieser Zeit 13^⁰C. Der Arbeitsvorgang wurde derart ausgeführt, daß die Acetoni-

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trilkonzentration oberer Dämpfe der Abstreifsäule 2o£ betragen konnte.

Zusammenfassend wird festgestellt, daß die Erfindung ein Verfahren betrifft, worin Acrylnitril und Acetonitril eirz'ln aus einer wäßrigen Lösung, die Acrylnitril und Acetonitril enthält, unter Anwendung einer Kombination einer extraktiven Destillationssäule zur Gewinnung von Acrylnitril Uw*ar Verwendung von Wasser als Extraktionsmittel und einer Abstreifsäule zur Gewinnung von Acetonitril abgetrennt werden. Die Destillation-in der Abstreifsäule wird unter Druck durchgeführt, so daß mindestens ein Teil oberer Dämpfe, die vom Kopf der Abstreifsäule entwickelt werden, in einem Kühler bei einer Temperatur kondensiert werden kann, die hoch genug ist, daß es mittels der Kondensation der Dämpfe möglich ist, die Kühlflüssigkeit im Kühler zu kochen. Mindestens ein Teil der Kühlflüssigkeit wird dadurch in Form -von Dämpfen gewonnen. Ferner werden Dämpfe gewonnen, indem eine Flüssigkeit, die" von der Abstreifsäule abgezogen wird, einer Druckverminderung, auf höchstnes etwa Atmosphärendruck unterworfen wird, um Dämpfe von der abgezogenen Flüssigkeit zu erzeugen.

Es können 7o bis 9q% Dampf, die in der Abstreifsäule verbraucht werden, wenn sie unter atmosphärischem Druck betrieben wir.d, dadurch wiedergewonnen werden.

ORIGINAL INSPECTED

Claims (14)

3ί Patentansprüche

1. Verfahren zur Trennung von Acrylnitril und Acetonitril, bei dem man eine Acrylnitril und Acetonitril enthaltende wäßrige Lösung zu: einem Abschnitt der oberen Hälfte einer extraktiven Destillationssäule unter Verwendung von Wasser als Extraktionsmittel führt, Acrylnitril als obere Dämpfe aus dem Kopf der Destillationssäule gewinnt, eine aus dem unteren Abschnitt der extraktiven Destillationssäule abgezogene Flüssigkeit zu einem Abschnitt der oberen Hälfte einer Abstreifsäule führt und durch Kondensieren der oberen Dämpfe aus dem Kopf der Abstreifsäule Acetonitril gewinnt, dadurch gekennzeichnet, daß man mindestens einen Teil der aus dem Kopf der Abstreifsäule entwickelten Dämpfe in einem Kondensator bei .einer Temperatur kondensiert, die hoch genug ist, um durch Kondensation der Dämpfe eine Kühlflüssigkeit in einem Kondensator, dadurch zum Sieden zu bringen, daß man die Destillation in der Abstreifsäule unter Druck ausführt, dadurch mindestens einen Teil der Kühlflüssigkeit als Dämpfe gewinnt und eine aus der Abstreifsäule abgezogene Flüssigkeit einer Druckverminderung auf höch stens etwa atmosphärischen Druck aussetzt und dadurch Dämpfe aus der abgezogenen Flüssigkeit erzeugt und gewinnt.

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3? .

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Kühlflüssigkeit dem Siedebehälter (Boiler) zugeführt es Wasser verwendet.

3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ©kennzeichnet, daß man eine aus dem unteren Abschnitt der extraktiven Destillationssäule abgezogene Flüssigkeit als Kühlflüssigkeit verwendet.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man eine aus dem Konzentrationsabschnitt der Abstreifsäule oder eine aus dem Wiedergewinnung sabschnitt der Abstreifsäule oder eine aus dem Unterteil der Abstreifsäule abgezogene Flüssigkeit als Kühlflüssigkeit verwendet und den Druck der Flüssigkeit an der Stelle der Wärmeaufnahme des Kondensators auf einen Druck herabsetzt, bei dem die Temperatur der Flüssigkeit an der Stelle der Wärmeaufnahme des Kondensators niedriger ist als die Temperatur am Kopf der Abstreifsäule.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man die Destillation unter einem. Kopfdruck von etwa o,5 bis etwa 5,ο atü in der Abstreifsäule ausführt, mindestens einen Teil einer Kühlflüssigkeit für

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einen Kondensator zum Kondensieren mindestens eines Teiles der oberen Dämpfe, die sich aus dem Kopf der Abstreifsäule an der Stelle der Wärmeaufnahme des Kondensators entwickeln, verdampft, wobei der Druck an der Stelle der.Wärmeaufnahme niedriger ist als der Kopfdruck, dadurch mindestens einen Teil der Kühlflüssigkeit als Dämpfe gewinnt, eine vom unteren Abschnitt der Abstreifsäule abgezogene Flüssigkeit zu einem Gefäß,in dem sich der Druck vermindern läßt, führt und die abgezogene Flüssigkeit einer Druckverminderung auf höchstens etwa atmosphärischen Druck unterwirft und dadurch Dämpfe aus der abgezogenen Flüssigkeit erzeugt und gewinnt.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man das dem Boiler zugeführte V/asser, als Kühlfllssjgkafc verwendet und im wesentlichen vollständig an'.der Stelle der Wärmeauf nähme des Kondensators verdampft. ·

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man die Destillation unter einem Kopfdruck von etwa o,6 bis etwa 3,ο atü ausführt und die aus dem Unterteil der Abstreifsäule abgezogene und einem Gefäß,in dem sich der Druck vermindern läßt, zugeführte Flüssigkeit einer Druckverminderung auf einen Druck unter- ^:. wirft, der etwa dem Druck des Unterteils der extraktiven

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Destillationssäule gleich ist, dadurch Dämpfe aus der abgezogenen Flüssigkeit erzeugt, 'wobei die Dämpfe als mindestens ein Teil der Wärmequelle für die extraktive Destillationssäule verwendet werden und die Flüssigkeit, die aus dem Gefäß, in dem sich der Druck vermindern läßt, abgezogen wurde, als Extraktionsmittel in der extraktiven Destillationssäule verwendet.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ' dadurch gekennzeichnet, daß man an der Stelle der Wärmeaufnahme des Kondensators erzeugten Dampf als Wärmequelle für die extraktive Destillationssäule verwendet.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man die vom Unterteil der extraktiven Destillationssäule abgezogene Flüssigkeit als Kühlflüssigkeit verwendet, an der. Stelle der Wärmeaufnahme des Kondensators erzeugte Dämpfe als Wärmequelle für die extraktive Destillationssäule verwendet und die an der Stelle der Wärmeaufnahme nicht verdampfte Flüssigkeit zum Abschnitt der oberen Hälfte der Abstreifsäule führt.

10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man die vom Konzentrationsabschnitt der Abstreifsäule abgezogene Flüssigkeit ale Kühl-

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flüssigkeit verwendet und einer Druckverminderung an der Stelle der Wärmeaufnahme des Kondensators auf einen Druck, bei dem die Temperatur der Stelle der Wärmeaufnahme niedriger ist als die Kopf temperatur der .Abstreif säule, unterwirft', an der Stelle der Wärmeaufnahme erzeugte Dämpfe als Wärmequelle für die extraktive Destillationssäule verwendet und an der Stelle der Wärmeaufnahme nicht verdampfte Flüssigkeit zu dem Abschnitt der oberen Hälfte der Abstreifsäule führt.

11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man die vom Wiedergewinnungsabschnitt der Abstreifsäule abgezogene Flüssigkeit als Kühlflüssigkeit verwendet und die an der Stelle der Wärmeaufnahme des Kondensators nicht verdampfte Flüssigkeit zum Rückgewinnungsabschnitt der Abstreifsäule führt.

12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man die vom Unterteil der Abstreifsäule abgezogene Flüssigkeit als Kühlflüssigkeit verwendet und an der Stelle der Wärmeaufnahme des Kondensators erzeugte Dämpfe als Wärmequelle für die extraktive Destillationssäule verwendet.

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13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man im wesentlichen die gesamte Menge der vom Wiedergewinnungsabschnitt der Abstreifsäule abgezogenen Flüssigkeit als Kühlflüssigkeit für einen Kondensator zum Kondensieren mindestens eines Teiles der oberen Dämpfe verwendet, die sich aus dem Kopf der Abstreifsäule entwickeln, diese Flüssigkeit der Druckverminderung an der Stelle der Wärmeaufnahme des Kondensators bis zu einem Druck unterwirft, bei dem die Temperatur der Stelle der Wärmeaufnahme niedriger ist als die Kopftemperatur der Abstreifeäule, dadurch Dämpfe von mindestens einem Teil der Flüssigkeit erzeugt und gewinnt und an der Stelle der Wärmeaufnahme nicht verdampfte Flüssigkeit als Extraktionsmittel in der extraktiven Destillationssäule verwendet.

14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, · dadurch gekennzeichnet, daß man die Destillation in der Abstreifsäule unter einem Kopfdruck von etwa ο,β bis 3»o atü_# durchführt und an der Stelle der Wärmeaufnahme des Kondensators erzeugte Dämpfe als Wärmequelle für die extraktive Destillationssäule verwendet und gegebenenfalls die aus dem

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Unterteil der Abstreifsäule abgezogene Flüssigkeit als Kühlflüssigkeit für den Kondensator und die an der Stelle der Wärmeaufnahme des Kondensators erzeugten Dämpfe al» Wärmequelle für die extraktive Destillationssäule verwendet,

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