DE1807946B

DE1807946B - Process for the continuous recovery of benzodimetres

Info

Publication number: DE1807946B
Authority: DE
Inventors: Osamu Ayaki Kazuo Ohya Harun iko Tokio Ikeda
Original assignee: Showa Denko KK
Current assignee: Resonac Holdings Corp

Description

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Ein Benzodinitrile in dampfförmigem Zustand und Zersetzung des Lösungsmittels besteht. Dazu kommt, niedriger Konzentration enthaltendes Gasgemisch daß die Auswahl derartiger Lösungsmittel begrenzt ist. wird z. B. bei der sogenannten Ammonoxidation Schließlich ist es bekannt, aromatische Nitrile, von Xylol erhalten. Das Gasgemisch besteht in die- insbesondere Iso- und Terephthalsäuredinitril aus sem Fall aus maximal 5 Volumprozent, im allgemei- 5 den gasförmigen Umsetzungsprodukten, die bei der nen aber etwa 2 Volumprozent Benzodinitril und Ammonoxydation entsprechender Alkylaromaten Ammoniak, Kohlendioxid, Kohlenmonoxid, Blau- entstehen, dadurch abzuscheiden, daß man das gassäure, Luft und Wasserdampf. Es ist sehr schwierig, förmige Gemisch aus dem Nitril und Ammoniak in die Benzodinitrile aus einem derartigen Gasgemisch einem Gaswäscher mit einem großen Überschuß von vollständig abzutrennen. Dies ist einerseits darauf 10 Wasser in Berührung bringt, aus der so erhaltenen zurückzuführen, daß der Benzodinitrilgehalt sehr wäßrigen Suspension das Nitril bzw. Nitrilgemisch niedrig ist und andererseits darauf, daß die isomeren abtrennt und die Waschflüssigkeit wieder in den Benzodinitrile jeweils einen relativ hohen Schmelz- Gaswäscher zurückleitet.A benzodinitrile in a vaporous state and decomposition of the solvent consists. In addition, low concentration containing gas mixture that the choice of such solvents is limited. is z. B. in the so-called ammoxidation.Finally, it is known to use aromatic nitriles, obtained from xylene. The gas mixture consists in particular of iso- and terephthalic acid dinitrile sem case from a maximum of 5 percent by volume, in general the gaseous reaction products, which in the but about 2 percent by volume of benzodinitrile and ammonoxidation of corresponding alkyl aromatics Ammonia, carbon dioxide, carbon monoxide, blue- arise, to be separated by the fact that the gas acid, Air and water vapor. It is very difficult to mix the nitrile and ammonia in shaped the Benzodinitrile from such a gas mixture a gas scrubber with a large excess of completely separated. This is the one hand on it 10 brings water into contact, from the so obtained attributed to the fact that the benzodinitrile content of very aqueous suspension is the nitrile or nitrile mixture is low and, on the other hand, that the isomers are separated off and the washing liquid is returned to the Benzodinitrile each returns a relatively high melting gas scrubber.

punkt haben, und zwar 140 bis 141 ° C für Phthalo- Bei diesem Verfahren wird ein heißes, Benzodinitril, 160 bis 161° C für Isophthalodinitril und 15 dinitrile in niedriger Konzentration enthaltendes 222 bis 224° C für Terephthalodinitril. Nach dem Gasgemisch abgekühlt, in eine große Kühlwasser-Abkühlen neigen die Benzodinitrile dazu, in kolloi- menge geleitet um ein Auskristallisieren der Benzodalem Zustand mit anfallender Rauchbildung zu dinitrile zu bewirken. In diesem Fall bildet jedoch kondensieren. die größte Menge der auf diese Weise ausgefälltenpoint, namely 140 to 141 ° C for phthalo- In this process, a hot, benzodinitrile, 160 to 161 ° C for isophthalonitrile and 15 containing dinitrile in low concentration 222 to 224 ° C for terephthalodinitrile. After the gas mixture has cooled down in a large cooling water cooling down The benzodinitriles tend to be passed in colloidal amounts around a crystallization of the benzodalem To cause dinitrile condition with incidental smoke formation. In this case, however, forms condense. the greatest amount of those precipitated in this way

Zur Gewinnung hochschmelzender Stoffe aus 20 Benzodinitrile einen Rauch, der eine vollständigeTo obtain high-melting substances from 20 Benzodinitrile a smoke, which a complete

einem diese enthaltenden heißen Gas sind folgende Abtrennung verhindert. Der Rauch entsteht ausa hot gas containing them, the following separation is prevented. The smoke arises from

Verfahren bekannt: Kristallen, die in der Gasphase in Form extremProcess known: Crystals that are in the gas phase in extreme form

Kondensation der Stoffe durch indirektes Kühlen, kleiner Teilchen mit einem Durchmesser von 0,1 bisCondensation of the substances by indirect cooling, small particles with a diameter of 0.1 to

wobei man sie an der Gefäßwandung der Abscheide- 10 Mikron schweben. Der größere Teil der nebelartigfloating on the vessel wall of the separator - 10 microns. The greater part of the nebulous

vorrichtung auskristallisieren läßt und die Kristalle 25 verteilten Kristalle wird nicht im Wasser abgetrennt,device can crystallize and the crystals 25 distributed crystals is not separated in the water,

auskratzt oder die kristallisierten Niederschläge ab- sondern entweicht zusammen mit anderen Gasen,scraped out or the crystallized precipitates - but escapes together with other gases,

schmilzt. Auf diese Weise gehen fast alle nebelartigen Kristallemelts. This is how almost all nebula-like crystals go

Mischen von kaltem Inertgas mit einem heißen verloren. Ferner sind die geringen Anteile von Gasgemisch, um die Temperatur des letzteren zu Kristallen, die im Kühlwasser enthalten sind, nicht erniedrigen, wobei man die darin enthaltenen hoch- 30 nur sehr schwierig abzufiltrieren, sondern sie entschmelzenden Stoffe auskristallisieren läßt und die halten auch auf Grund ihrer feinen Konsistenz viel Kristalle z. B. mit Hilfe eines Zyklons sammelt. Wasser, so daß ihre Trocknung nach Filtration be-Mixing a cold inert gas with a hot one is lost. Furthermore, the small proportions of Gas mixture in order to increase the temperature of the latter to crystals contained in the cooling water, not lower, whereby the high-content contained therein can only be filtered off with great difficulty, but rather they melt away Lets substances crystallize out and they last a lot due to their fine consistency Crystals e.g. B. collects with the help of a cyclone. Water, so that it can be dried after filtration

Eine andere Abscheidungsmöglichkeit besteht darin, trächtliche Kosten erfordern würde,Another deposition option is that would require substantial costs,

daß man ein heißes Gasgemisch mit einem Lösungs- Es wurde nun gefunden, daß man die geschildertenthat you can mix a hot gas with a solution. It has now been found that you can do the described

mittel in Berührung bringt, in dem hochschmelzende 35 Nachteile bei der kontinuierlichen Gewinnung vonbrings medium in touch, in the high-melting point 35 disadvantages in the continuous extraction of

Stoffe gelöst und diese aus einem großen Gas- Benzodinitrilen in fester Form aus einem heißen,Dissolved substances and these from a large gas benzodinitrile in solid form from a hot,

volumen extrahiert werden können. diese in einer Konzentration von maximal 5 Volum-volumes can be extracted. these in a concentration of a maximum of 5 volume

Schließlich ist es bekannt, ein heißes Gasgemisch prozent enthaltenden Gasgemisch durch Wäsche mitFinally, it is known to scrub a hot gas mixture with percent containing gas mixture

mit einem großen Volumen einer Kühlflüssigkeit, Wasser in einem Gaswäscher üblicher Bauart undwith a large volume of a cooling liquid, water in a gas scrubber of conventional design and

z. B. Wasser, in Berührung zu bringen und die hoch- 40 Abtrennung der Benzodinitrile aus der wäßrigenz. B. water, to bring into contact and the high- 40 separation of the benzodinitrile from the aqueous

schmelzenden Stoffe in Form eines Schlammes aus- Suspension dadurch vermeiden kann, daß man dasMelting substances in the form of a sludge from suspension can be avoided by the

zutragen. Gemisch in dem oberen Teil einer nicht bepacktento wear. Mixture in the upper part of an unpacked

Jedoch ist keines dieser bekannten Verfahren be- Säule bei einer mindestens um 10° C höheren Tem-However, none of these known processes is suitable for use at a temperature that is at least 10 ° C higher.

friedigend auf die Gewinnung von Benzodinitrilen peratur als der Kristallisationstemperatur der Benzo-satisfactory on the production of benzodinitrile temperature than the crystallization temperature of the benzo-

aus einem heißen Gas anwendbar, das sie in niedriger 45 dinitrile unmittelbar mit einer solchen Menge fein-can be used from a hot gas which, in lower 45 dinitrile, can be used directly with such an amount

Konzentration enthält. Die Gründe hierfür sind verteiltem Wasser in Berührung bringt, daß dieContains concentration. The reasons for this are distributed water that the brings in contact

folgende: Abkühlungsgeschwindigkeit des abwärts strömendenthe following: cooling rate of the downward flowing

Bei der Kondensation durch indirektes Kühlen ist Gasgemisches 100° C/Sekunde nicht überschreitet,In the case of condensation through indirect cooling, the gas mixture does not exceed 100 ° C / second,

es entsprechend dem niedrigen Gehalt an Benzodini- dann das Dampfgemisch mit einem in den unterenit according to the low content of benzodini- then the vapor mixture with one in the lower

trilen in dem heißen Gasgemisch notwendig, eine 50 Teil der Säule eingeleiteten Wasserstrom vereinigttrilen in the hot gas mixture necessary, a 50 part of the column introduced water flow combined

sehr große Wandoberfläche zur Kristallisation vor- und aus der so erhaltenen Aufschlämmung die Benzo-very large wall surface for crystallization before and from the resulting slurry the benzo

zusehen oder kostspielige Zusatzvorrichtungen zu dinitrile in üblicher Weise abtrennt,watch or separate expensive additional devices for dinitrile in the usual way,

installieren. Das erfindungsgemäße Verfahren wird nachstehendto install. The method of the present invention is as follows

Die Zumischung von kaltem Inertgas zum heißen, an Hand der Zeichnungen näher erläutert.
Benzodinitrile enthaltenden Gasgemisch erfordert 55 Fig. 1 ist eine schematische Darstellung einer nicht nur sehr große Mengen des Kühlgases, sondern Säule, die bei der Durchführung des Verfahrens verführt auch zu einer schweren Belastung von Sammel- wendet wird;The admixture of cold inert gas to hot, explained in more detail with reference to the drawings.
Gas mixture containing benzodinitriles requires 55 FIG. 1 is a schematic representation of not only a very large amount of the cooling gas, but also a column which, when the process is carried out, leads to a heavy burden of collecting;

vorrichtungen, z. B. Zyklonen oder Sackfiltern infolge F i g. 2 ist eine schematische Darstellung einerdevices, e.g. B. cyclones or bag filters as a result of F i g. 2 is a schematic representation of a

der verminderten Konzentration des zu sammelnden Vorrichtung, einschließlich Einrichtungen, die mitthe decreased concentration of the device to be collected, including facilities that come with

Materials. Ferner weist diese Abscheidemethode den 60 der Säule verbunden sind.Materials. Furthermore, this separation method shows the 60 connected to the column.

Nachteil auf, daß in der Zone, in der das Kühlgas In F i g. 1 stellt Ziffer 1 eine nicht bepackte SäuleDisadvantage that in the zone in which the cooling gas In F i g. 1, number 1 represents an unpacked column

in unmittelbare Berührung mit dem heißen Gas- zur Abtrennung dar. Ein Benzodinitrile enthaltendesin direct contact with the hot gas for separation. A benzodinitrile containing

gemisch kommt, Neigung zur Rauchbildung be- Gasgemisch wird in die Säule in ihrem oberenMixture comes, tendency to form smoke- Gas mixture is in the column in its upper part

steht. Abschnitt 2 eingeleitet; dazu läßt man feinverteiltesstands. Section 2 initiated; to this one leaves finely divided

Die Abscheidung der Benzodinitrile aus einem 65 Wasser vom Säulenkopf 3 herunterströmen. WährendThe separation of the benzodinitriles from a water flowing down from the top of the column 3. While

heißen Gasgemisch durch Inberührungbringen mit ein gemischter Strom der Gase und Wasser die Säulehot gas mixture by contacting the column with a mixed stream of the gases and water

einem Lösungsmittel erfordert davon erhebliche und abwärts strömt, kristallisieren die Benzodinitrile aus.If a solvent requires significant and downward flows, the benzodinitriles crystallize out.

kostspielige Mengen, wobei noch die Gefahr der Ein anderer Wasserstrom wird in den unteren Ab-costly quantities, with the danger of another water flow being in the lower ab-

schnitt 4 der Säule eingeleitet, wodurch hier eine wäßrige Aufschlämmung der kristallisierten Benzodinitrile gebildet wird. Die Aufschlämmung wird vom Unterteil 5 der Säule abgelassen, während man das ausströmende Gas am Punkt 6 unterhalb des unteren Abschnitts 4 austreten läßt. Die Benzodinitrilkristalle werden von der Aufschlämmung abgetrennt, die das Säulenunterteil 5 verläßt.Cut 4 of the column passed, creating an aqueous slurry of the crystallized benzodinitrile here is formed. The slurry is drained from the base 5 of the column while lets the outflowing gas escape at point 6 below the lower section 4. The benzodinitrile crystals are separated from the slurry leaving the column base 5.

F i g. 2 erläutert eine bevorzugte Abscheidevorrichtung, die beim praktischen Arbeiten verwendet werden kann. In F i g. 2 bezeichnen die Ziffern 1 bis 6 die gleichen Teile wie in Fig. 1. Die festen und flüssigen Phasen der Aufschlämmung, die aus dem Kolonnenunterteil 5 ausgetragen wird, werden voneinander mit Hilfe eines Feststoff-Flüssigkeits-Separators 7 abgetrennt. Die Kristalle der Benzodinitrilc werden aus dem Separator bei 13 ausgetragen. Andererseits wird ein Teil der wäßrigen Phase, der von der Aufschlämmung abgetrennt wurde, zum Säulenkopf 3 durch eine Leitung 8 als Wasserstrom zur Kristallisation und auch zum unteren Abschnitt 4 der Säule als Abtrennungswasser zurückgeführt. Es ist bevorzugt, die Temperatur des Wassers, das zum Säulenkopf 3 geleitet wird, durch einen Regler 9 einzustellen. Enthält das Wasser bereits eine gewisse Menge an Benzodinitrilkristallen, dann unterstützt dies die Bildung von größeren Kristallen in der Säule. Demgemäß kann ein Teil der Aufschlämmung, die den Säulenunterteil t verläßt, direkt zum Säulenkopf 3 im Kreislauf zurückgeführt werden. Das ausströmende Gas, das die Säule 1 verläßt, kann verworfen werden. Um jedoch sehr kleine Mengen der Benzodinitrile abzutrennen, die zusammen mit dem ausströmenden Gas entweichen können, ist es möglich, sie zum Unterteil der zweiten Säule 10 zu leiten und sie im Gegenstrom mit einem Teil der im Separator 7 abgetrennten wäßrigen Phase, die vom zweiten Säulenkopf über Leitung 11 versprüht wird, in Berührung zu bringen. Das derart gewaschene ausströmende Gas wird aus dem zweiten Säulenkopf 14 ausgestoßen. Die Waschlaugen werden zum Separator 7 durch den Unterteil 12 der zweiten Säulen zurückgeleitet. Da kleine Mengen des gesamten Wasservolumens innerhalb der Vorrichtung bei 13 und 14 ausgetragen werden, wird Ersatzwasser durch Leitung 15 zugeführt.F i g. Fig. 2 illustrates a preferred separating device that can be used in practice. In Fig. 2, the numerals 1 to 6 denote the same parts as in FIG. 1. The solid and liquid phases of the slurry discharged from the column lower part 5 are separated from one another with the aid of a solid-liquid separator 7. The crystals of benzodinitrile are discharged from the separator at 13. On the other hand, part of the aqueous phase separated from the slurry is returned to the top of the column 3 through a line 8 as a water flow for crystallization and also to the lower portion 4 of the column as separation water. It is preferable to adjust the temperature of the water that is fed to the column head 3 by a regulator 9. If the water already contains a certain amount of benzodinitrile crystals, this supports the formation of larger crystals in the column. Accordingly, part of the slurry leaving the column base t can be recycled directly to the column head 3. The effluent gas leaving column 1 can be discarded. However, in order to separate very small amounts of the benzodinitrile, which can escape together with the outflowing gas, it is possible to guide them to the lower part of the second column 10 and to countercurrently with part of the aqueous phase separated in the separator 7 from the second column head is sprayed via line 11 to bring into contact. The effluent gas thus washed is discharged from the second column head 14. The wash liquors are returned to the separator 7 through the lower part 12 of the second columns. Since small amounts of the total volume of water within the device are discharged at 13 and 14, replacement water is supplied through line 15.

Überschreitet die Abkühlungsgeschwindigkeit eines heißen, Benzodinitrile enthaltenden Gases 100° C je Sekunde, dann wird die Rauchbildung beschleunigt, wohingegen die Verminderung der Abkühlungsgeschwindigkeit auf unter 100° C je Sekunde im wesentlichen die Bildung eines derartigen Rauchs verhindert. Wenn daher bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens Sorgfalt angewandt wird, d. h. die Abkühlungsgeschwindigkeit des heißen Gases auf 100° C je Sekunde gehalten wird, während es in der vorstehend erwähnten Säule 1 nach unten strömt, kann das gewünschte Material erhalten werden.If the cooling rate of a hot gas containing benzodinitriles exceeds 100 ° C per second, then the smoke formation is accelerated, whereas the reduction of the cooling rate to below 100 ° C per second im substantially prevents the formation of such smoke. Therefore, if when performing the care is taken in the process of the invention, d. H. the cooling rate of the hot Gas is held at 100 ° C per second while it flows downward in the above-mentioned column 1, the desired material can be obtained will.

Die Abkühlungsgeschwindigkeit des heißen Gases steht in Beziehung zu dem Volumenverhältnis des Gasstromes zum Strom feinverteilten Wassers, das damit in Berührung gebracht wurde, dem Ausmaß, bis zu welchem das Wasser dispergiert ist, und zwar der Teilchengrößenverteilung von Wasserteilchen und den Temperaturunterschieden zwischen dem Wasser. Die Werte dieser Beziehungen können leicht durch das Experiment ermittelt werden.The cooling rate of the hot gas is related to the volume ratio of the Gas flow to the flow of finely divided water that has been brought into contact with it, the extent up to which the water is dispersed, namely the particle size distribution of water particles and the temperature differences between the water. The values of these relationships can easily be can be determined by the experiment.

Zur Erläuterung sind Ergebnisse der Messungen nachstehend angegeben. Das Gasgemisch, enthaltend 2,0 Volumprozent Terephthalodinitril, war durch Ammoxydation von p-Xylol erhalten worden. Die Gastemperatur am Säuleneinlaß betrug 180° C und die Temperatur des Kühlwassers 50° C. Wenn die Abkühlungsgeschwindigkeit des Gasgemisches unter 100° C je Sekunde blieb, wurde eine Rauchbildung kaum beobachtet; stieg die Geschwindigkeit jedoch ίο über 100^c C je Sekunde, konnte ein merkliches Auftreten von Rauch beobachtet werden.For illustration, results of the measurements are given below. The gas mixture containing 2.0 percent by volume of terephthalodinitrile was obtained by ammoxidation of p-xylene. The gas temperature at the column inlet was 180 ° C. and the temperature of the cooling water was 50 ° C. If the cooling rate of the gas mixture remained below 100 ° C. per second, smoke formation was hardly observed; However, if the speed rose ίο over 100 ^c C per second, a noticeable occurrence of smoke could be observed.

Table 1

Gas-Abkühlungsgeschwindigkeit
(° C je Sekunde)Gas cooling rate
(° C per second)

Verhältnisratio 2020th 0,10.1 WasserteilchendurchmesserWater particle diameter (mm)(mm) 1,01.0 von Wasser zu Gasfrom water to gas 0,20.2 0,40.4 (Gewichtsteile)(Parts by weight) 0,40.4 0,20.2 22 0,60.6 1313th 55 25 1,025 1.0 3434 2525th 99 3,03.0 6565 4040 1212th 6,06.0 100100 5050 1717th 120120 6565 3030th 100100 4040 120120

Die vorstehenden Ergebnisse zeigen folgendes: Je kleiner der Durchmesser der Wasserteilchen ist und je größer das Volumenverhältnis von Wasser zu Gas ist, um so höher ist die Abkühlungsgeschwindigkeit des Gases. Auf der Basis derartiger Maßergebnisse sind somit die Bedingungen zu ermitteln, welche gestatten, die Abkühlungsgeschwindigkeit des Gases auf einen Wert von weniger als 100° C je Sekunde zu halten. Je größer die anfänglichen Temperaturunterschiede zwischen dem Gas und dem Wasser sind, um so größer ist natürlich die Abkühlungsgeschwindigkeit des Gases. Wird daher das Gasgemisch bei hoher Temperatur eingeführt, ist es vorteilhaft, die Temperatur des feinverteilten Wassers, das zuerst mit dem Gas in Berührung gebracht wird, auf z. B. etwa 95° C zu erhöhen, um den Temperaturunterschied zwischen dem Gas und dem Wasser zu vermindern, und auch ein plötzliches Abkühlen des Gases zu vermeiden. Obgleich die Abkühlungsgeschwindigkeit entsprechend der Höhe der angewandten Säule gewählt wird, liegt die bevorzugte Geschwindigkeit im Bereich von 20 bis 60° C je Sekunde. Wird die Abkühlungsgeschwindigkeit des Gases von zu geringer Größe gewählt, braucht es lange Zeit, das Gas auf die Temperatur abzukühlen, bei der die Benzodinitrile auskristallisieren, wodurch der Nachteil entsteht, daß eine hohe Säule erforderlich ist. Die Größe der Wasserteilchen kann z. B. durch Änderung des Düsendurchmessers im Verteiler eingestellt werden. Aus der vorstehenden Erläuterung geht hervor, daß die Wassermenge zur Abscheidung von Benzodinitrilen ohne Rauchbildung relativ klein ist.The above results show the following: The smaller the diameter of the water particles is and the greater the volume ratio of water to gas, the higher the cooling rate of the gas. On the basis of such measurement results, the conditions are to be determined which allow the rate of cooling of the gas to a value of less than 100 ° C per second to keep. The greater the initial temperature differences between the gas and the water are, of course, the greater the rate of cooling of the gas. Therefore, the gas mixture introduced at high temperature, it is advantageous to adjust the temperature of the finely divided water, which is first brought into contact with the gas, on e.g. B. about 95 ° C to increase the temperature difference between the gas and the water to diminish, and also a sudden cooling to avoid the gas. Although the cooling rate according to the level of applied Column is chosen, the preferred rate is in the range of 20 to 60 ° C each Second. If the cooling rate of the gas is chosen to be too small, it is necessary long time to cool the gas to the temperature at which the benzodinitriles crystallize, whereby the disadvantage arises that a tall column is required. The size of the water particles can be e.g. B. by Change of the nozzle diameter in the manifold can be set. From the explanation above it can be seen that the amount of water for the separation of benzodinitriles without smoke formation is relative is small.

Da das Gas, das dem oberen Teil der Säule zugeführt wird, aus einem die Benzonitrile enthaltenden Gemisch besteht, ist natürlich die Temperatur des Gases höher als diejenige, bei welcher die Benzodinitrile auskristallisieren. Um demgemäß eine wirksame Kristallisation der Benzodinitrile durchzuführen, ist es wünschenswert, die niedrigstmöglicheSince the gas that is fed to the top of the column is from one containing the benzonitriles Mixture exists, the temperature of the gas is of course higher than that at which the benzodinitrile crystallize. Accordingly, in order to carry out an effective crystallization of the benzodinitriles, it is desirable to use the lowest possible

Temperatur des einzuführenden Gasgemisches zu wählen, und zwar so nahe wie möglich der Temperatur, die zur Kristallisation erforderlich ist. Ist jedoch die gewählte Temperatur des Gasgemisches zu niedrig, kristallisieren die Benzodinitrile zu früh am Säuleneinlaß aus, was zu dessen Verstopfung führt. So ist es ratsam, eine Temperatur des der Säule zuzuführenden Gasgemisches zu wählen, die mindestens 10° C, vorzugsweise aber 30 bis 50° C, höher als die Kristallisationstemperatur der darin enthaltenen Benzodinitrile ist.Choose the temperature of the gas mixture to be introduced, as close as possible to the temperature, which is necessary for crystallization. However, if the selected temperature of the gas mixture is too low, the benzodinitriles crystallize out too early at the column inlet, which leads to its clogging. So it is advisable to choose a temperature of the gas mixture to be fed to the column that is at least 10 ° C, but preferably 30 to 50 ° C, higher than the crystallization temperature of the contained therein Benzodinitrile is.

Die vorstehend erwähnte Kristallisationstemperatur der Benzodinitrile hängt im wesentlichen von ihrer Konzentration im Gasgemisch ab. Die Kristallisationstemperatur kann somit leicht aus der Dampfdruckkurve der Benzodinitrile bestimmt werden. Zum Beispiel trägt bei einem Gasgemisch, das 2 Volumprozent Terephthalodinitril enthält, die Temperatur bei welcher das Terephthalonitril auszukristallisieren beginnt, 170° C. Demgemäß sollte die Temperatur, bei welcher ein derartiges Gasgemisch in die Säule eingeführt wird, höher als 180° C, vorzugsweise 200 bis 220° C sein. Das Gasgemisch, das etwa 2 ⁰Zo Terephthalonitril enthält, wird z. B. aus der Ammoxydation von p-Xylol bei 300 bis 550° C erhalten. Soll daher das Gas nach dem erfindungsgemäßen Verfahren behandelt werden, ist es bevorzugt, das Gas auf eine Temperatur, wie vorstehend beschrieben, vorzukühlen.The above-mentioned crystallization temperature of the benzodinitriles depends essentially on their concentration in the gas mixture. The crystallization temperature can thus easily be determined from the vapor pressure curve of the benzodinitriles. For example, with a gas mixture containing 2 percent by volume of terephthalodinitrile, the temperature at which the terephthalonitrile begins to crystallize is 170 ° C. Accordingly, the temperature at which such a gas mixture is introduced into the column should be higher than 180 ° C, preferably 200 up to 220 ° C. The gas mixture, which contains about 2 ⁰ Zo terephthalonitrile, is z. B. obtained from the ammoxidation of p-xylene at 300 to 550 ° C. If the gas is therefore to be treated by the method according to the invention, it is preferred to precool the gas to a temperature as described above.

Während das Gasgemisch in der Säule zusammen mit feinverteiltem Wasser abwärts strömt, werden die darin enthaltenen Benzodinitrile ohne Rauchbildung auf ihre Kristallisationstemperatur in einer relativ kurzen Zeitspanne abgekühlt. Der diese Kristalle enthaltende Strom strömt ferner zum unteren Abschnitt der Säule herunter, wo er mit einem anderen Wasserstrom zusammentrifft und dadurch ein wäßriger Kristallschlamm gebildet wird. Da die kristallisierten Teilchen der Benzodinitrile nicht mehr zur Rauchbildung neigen, ist die benötigte Wassermenge nicht begrenzt. Diese Menge soll aber ausreichen, einen Schlamm solcher Konzentration zu bilden, der die Abtrennung der ausgefällten Kristalle und auch eine nachfolgende Verarbeitung ermöglicht. Die verbleibenden wasserunlöslichen gasförmigen Bestandteile werden verworfen oder einer gesonderten Vorrichtung zugeführt oder zwecks Abtrennung kleinster Mengen an Benzodinitrilen noch einer Wasserwäsche unterworfen.As the gas mixture flows down the column together with finely divided water, will the benzodinitriles contained therein to their crystallization temperature in a without smoke formation cooled relatively short period of time. The stream containing these crystals also flows to the lower one Section of the column where it meets another stream of water and through it an aqueous crystal sludge is formed. Because the crystallized particles of the benzodinitrile no longer exist tend to smoke, the amount of water required is not limited. But this amount should be enough to form a sludge of such concentration that the separation of the precipitated crystals and also enables subsequent processing. The remaining water-insoluble gaseous Components are discarded or fed to a separate device or for the purpose of separation even the smallest amounts of benzodinitriles subjected to a water wash.

Der wäßrige Schlamm, der vom Säulenunterteil abgelassen wurde, wird zur Gewinnung der Benzodinitrilkristalle filtriert, zentrifugiert oder auf eine andere Weise abgetrennt. Wegen des relativ großen Kristallformats bereitet dies keine technischen Schwierigkeiten.The aqueous sludge drained from the bottom of the column is used to recover the benzodinitrile crystals filtered, centrifuged or otherwise separated. Because of the relatively large Crystal format, this does not cause any technical difficulties.

Erfindungsgemäß ist es also möglich, Benzodinitrile kontinuierlich und fast vollständig aus einem, diese in geringerer Konzentration enthaltenden Gasgemisch abzutrennen, wobei der Arbeitsvorgang in einer geschlossenen Vorrichtung ohne Beeinträchtigung durch irgendwelche giftige Stoffe, die gegebenenfalls im Gasgemisch vorhanden sein können, durchgeführt wird.According to the invention it is therefore possible to continuously and almost completely from one benzodinitrile, these to separate gas mixture containing a lower concentration, the operation in a closed device without being affected by any toxic substances, if any may be present in the gas mixture is carried out.

Das Verfahren gemäß der Erfindung wird an Hand nachstehender Beispiele näher erläutert. Die darin angegebenen Ausbeuten stellen Prozentangaben auf Basis des Gewichts der in dem Ausgangsgemisch enthaltenen Benzodinitrile dar.The method according to the invention is explained in more detail by means of the following examples. The one in it The yields given represent percentages based on the weight of the in the starting mixture contained benzodinitriles.

example 1

Ein Gasgemisch, enthaltend 1,5 Volumprozent Isophthalodinitril, das durch Ammoxydation von m-Xylol erhalten worden war, wurde bei einer Geschwindigkeit von 2 m³ je Minute in den oberen Abschnitt einer unbepackten Säule von 250 mm Durchmesser und 6 m Höhe eingeleitet. Der Isophthalodinitrilgehalt des Gases kristallisierte bei 140° C aus. Das Gas wurde in eine Gewinnungssäule geleitet, nachdem es in einem Vorkühler auf eine Temperatur von etwa 160° C abgekühlt worden war. Vom Säulenkopf ließ man Wasser, das zu feinen Teilchen mit einem durchschnittlichen Durchmesser von etwa 0,4 mm zerteilt worden war, bei etwa 80° C, mit einer Geschwindigkeit von 1 Liter je Minute rieseln und im Gleichstrom mit dem Gasgemisch abströmen. Das Gas wurde mit einer Geschwindigkeit von etwa 50° C je Sekunde abgekühlt. Der untere Abschnitt der Gewinnungssäule bestand aus einer Sprühkammer, in der 1001 je Minute Wasser bei Normaltemperatur ausgespritzt wurden, um das kristallisierte Isophthaldinitril zu gewinnen. Die Ausbeute betrug 99,5 °/o. Für die Nitrilkristalle im Schlamm wurde nach dem Trocknen durch Siebanalyse ein durchschnittlicher Teilchendurchmesser von etwa 0,15 mm ermittelt.A gas mixture containing 1.5 percent by volume isophthalonitrile, which had been obtained by ammoxidation of m-xylene, was introduced at a rate of 2 m ³ per minute into the upper section of an unpacked column 250 mm in diameter and 6 m in height. The isophthalonitrile content of the gas crystallized out at 140 ° C. The gas was passed into a recovery column after being cooled to a temperature of about 160 ° C in a precooler. Water, which had been divided into fine particles with an average diameter of about 0.4 mm, was allowed to trickle from the top of the column at about 80 ° C. at a rate of 1 liter per minute and flow off in cocurrent with the gas mixture. The gas was cooled at a rate of about 50 ° C. per second. The lower section of the recovery column consisted of a spray chamber in which 100 liters of water per minute were sprayed out at normal temperature in order to recover the crystallized isophthaldinitrile. The yield was 99.5%. For the nitrile crystals in the sludge, an average particle diameter of about 0.15 mm was determined by sieve analysis after drying.

Vergleichsbeispiel 1Comparative example 1

Unter den gleichen Bedingungen wie im Beispiel 1, außer daß eine Geschwindigkeit von 10 1 je Minute und Normaltemperatur angewandt wurden, ließ man Wasser mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von etwa 0,4 mm direkt vom Kopf der Gewinnungssäule herabfallen. Jedoch enthielt das ausströmende Gas noch beträchtliche Mengen rauchartigen Staubs. Die Abkühlungsgeschwindigkeit des eingeführten Gasgemisches überschritt 200° C je Sekunde. Die Ausbeute betrag nur 93 %. Die Teilchendurchmesser der Isophthalodinitrilkristalle lagen bei etwa 0,1 mm. Der Schlamm wies gegen Filtration einen etwa zehnmal größeren Widerstand als derjenige auf, der im Beispiel 1 festgestellt wurde. Die Ablagerung von Kristallen an den Säulenwänden war weitaus umfangreicher als im Beispiel 1.Under the same conditions as in Example 1, except that a speed of 10 liters per minute and normal temperature were applied, water having an average particle size was left about 0.4 mm drop directly from the top of the recovery column. However, the emanating contained Gas still contains considerable amounts of smoky dust. The cooling rate of the imported Gas mixture exceeded 200 ° C per second. The yield is only 93%. The particle diameter the isophthalonitrile crystals were about 0.1 mm. The sludge exhibited about ten times against filtration greater resistance than that found in Example 1. The deposit of Crystals on the column walls were far more extensive than in Example 1.

Vergleichsbeispiel 2Comparative example 2

Es wurde ein Gasgemisch der gleichen Zusammensetzung wie im Beispiel 1 verwendet. Man ließ die gesamte erforderliche Wassermenge in Verteilung vom Säulenkopf mit der Geschwindigkeit von 100 1 je Minute rieseln. Die anfängliche Abkühlungsgeschwindigkeit war zum Bestimmen zu groß. Es entwickelte sich lebhaft Rauch und die Ausbeute an Isophthalonitril betrug nur etwa 83%.A gas mixture with the same composition as in Example 1 was used. They left the total amount of water required in distribution from the top of the column at the rate of 100 1 trickle every minute. The initial cooling rate was too fast to determine. It smoke developed vigorously and the isophthalonitrile yield was only about 83%.

Example 2

Ein Gasgemisch, enthaltend 2 Volumprozent Terephthalodinitril, das durch Ammoxydation von p-Xylol hergestellt worden war, wurde auf etwa 180° C vorgekühlt. (Das Terephthalodinitril beginnt bei 170° C auszukristallisieren.) Das Gasgemisch wurde in die gleiche Säule, die im Beispiel 1 verwendet wurde, mit einer Geschwindigkeit von 1,5 m³ je Minute eingeführt. Man ließ Wasser bei etwa 90° C, das in Teilchen mit einem durchschnittlichen Durchmesser von etwa 0,2 mm zerteilt worden war, vom Säulenkopf mit einer Geschwindigkeit von 0,5 1A gas mixture containing 2 percent by volume of terephthalodinitrile, which had been produced by ammoxidation of p-xylene, was precooled to about 180.degree. (The terephthalodinitrile begins to crystallize out at 170 ° C.) The gas mixture was introduced into the same column that was used in Example 1 at a rate of 1.5 m ³ per minute. Water at about 90 ° C., which had been divided into particles having an average diameter of about 0.2 mm, was let from the top of the column at a rate of 0.5 liters

je Minute rieseln und im Gleichstrom mit dem Gasgemisch herabströmen. Das Gas wurde mit einer Geschwindigkeit von etwa 70° C je Sekunde abgekühlt. Im unteren Teil der Säule wurden die Kristalle des Terephthalodinitrils durch Einspritzen von Wasser mit einer Geschwindigkeit von 80 1 je Minute gewonnen. Die Ausbeute betrug 99,0 %.trickle every minute and flow down in cocurrent with the gas mixture. The gas was with a Cooled speed of about 70 ° C per second. In the lower part of the column were the Crystals of terephthalodinitrile by injecting water at a rate of 80 liters each Minute won. The yield was 99.0%.

Claims

Claim:

IOIO

Process for the continuous recovery of benzodinitriles in solid form from a hot, this in a concentration of a maximum of 5 volume percent containing gas mixture Washing with water in a gas washer is more common

Type of construction and separation of the benzodinitriles from the aqueous suspension, characterized in that that the gas mixture in the upper part of an unpacked column at a temperature at least 10 ° C higher than the crystallization temperature of the benzodinitrile directly with such an amount of finely divided Water brings in contact that the cooling rate of the downward flowing Gas mixture does not exceed 100 ° C / second, then the vapor mixture with one in the lower part of the column introduced water stream combined and from the resulting slurry separating the benzodinitriles in the usual way.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

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