DE1911174B2 - Verfahren zur Herstellung von Malonsäuredinitril - Google Patents

Description

Gegenstand des Patents 17 68 154 ist ein Verfahren zum katalysatorfreien Herstellen von Malonsäuredinitril durch kurzzeitiges Umsetzen von gasförmigem Acetonitril und Chlorcyan im Molverhältnis 2:1 bis 10:1 bei hohen Temperaturen gegebenenfalls in Gegenwart von Inertgasen, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die gut gemischten Reaktionspartner bei 700 bis 900°C umgesetzt und durch Einbringen eines Kühlmittels abgeschreckt werden, wobei bei Gegenwart von Wasser im Reaktionssystem das Reaktionsgemisch durch Zusatz säurebindender Stoffe während der Kondensation neutralisiert wird.

Hierbei fiel Malonsäuredinitril in interessanten Ausbeuten an.

Es wurde nun weiter gefunden, daß eine Ausbeutesteigerung vor allem in bezug auf eingesetztes Acetonitril stattfindet, wenn das Abschrecken des Reaktionsgemisches mit dem Kühlmittel unmittelbar im Reaktorausgang erfolgt.

Werden als Abschreckmittel wäßrige Lösungen eingesetzt oder ist Wasserdampf im System, z. B. beim Einsetzen von wasserhaltigem Acetonitril, so muß — wie nach dem Verfahren des Hauptpatentes — unmittelbar nach der Einführung des Kondensationsmittels der gebildete Chlorwasserstoff neutralisiert werden. Hierbei wird — wie im Hauptpatent — unter Neutralisation ein pH-Wert von 0 bis etwa 2 verstanden. Höhere pH-Werte sind dann nicht erforderlich, wenn die nach dtr Kondensation und Neutralisation gebildeten Schichten sofort getrennt werden.

Eine Phasentrennung ist immer dann möglich, wenn nach der Neutralisation eine konzentrierte Salzlösung aus den im Hauptpatent genannten Neutralisationsmitteln und dem bei der Neutralisation gebildeten Chlorid vorliegt.

Die Neutralisationsmittel werden vorzugsweise fest eingesetzt. Die Wassermenge im System soll also

ίο bevorzugt so eingestellt werden, daß nach der Neutralisation konzentrierte Salzlösungen entstehen, damit die Trennung erleichtert wird. Bei der kontinuierlichen Durchführung muß, entsprechend der gebildeten Salzmenge, gegebenenfalls Frischwasser zugesetzt und eine entsprechende Menge an wäßriger Salzlösung abgezogen werden. Diese Salzlösung wird zur Gewinnung von darin gelöstem Acetonitril destilliert. Anstelle von Frischwasserzusatz kann teilweise wäßriges Rohacetonitril, wie es bei anderen chemischen Verfahren anfällt, eingesetzt werden. Das dann bei der Aufarbeitung der Reaktionsprodukte anfallende Acetonitril dient dann ohne weitere Reinigung als Ausgangsprodukt für die Malonsäuredinitrilsynthese. Die durch das Rohacetonitril in das Rohmalonsäurenitril eingeschleppten Verunreinigungen lassen sich bei der sowieso erforderlichen Reinigung des Nitrils ohne zusätzliche Schwierigkeiten abtrennen. Es zeigte sich weiter, daß eine sehr gute Durchmischung der Ausgangsprodukte wesentlich ist, ebenso eine Entfernung des durch Cracken entstandenen Belages am Reaktorausgang.

Beispiel

In einem Reaktor aus keramischem Material wurden bei einer mittleren Reaktionstemperatur von 775°C und einer Verweilzeit von 7,3 Sekunden Acetonitril und Chlorcyan im Molverhältnis von 3,9 : 1 zur Reaktion gebracht. Das Acetonitril bestand aus Rohacetonitril und dem restlichen Acetonitril aus einer früheren Reaktion. Es enthielt als Hauptverunreinigungen 3,91 Gewichtsprozent Cyanwasserstoff und 3,43 Gewichtsprozent Wasser. Die den Reaktor verlassenden Reaktionsgase wurden im Reaktorausgang durch Einspritzen der im Kreislauf geführten wäßrigen Phase abgeschreckt und gleichzeitig über Calciumcarbonat bis pH 0,05 bis 1 neutralisiert. Die wäßrige Phase bildet sich infolge des Aussalzeffektes durch das gelöste Calciumchlorid, das bei der Neutralisation der Salzsäure über dem Calciumcarbonat entsteht. Nach Aufarbeitung der organischen Phase im Vakuum und Rückgewinnung des noch im salzhaltigen Wasser gelösten Acetonitrils, konnte Malonsäuredinitril mit 82,5%iger Ausbeute, bezogen auf umgesetztes Chlorcyan und mit 83%iger Ausbeute, bezogen auf umgesetztes Acetonitril, gewonnen werden.

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   19 Π 174

   ι. Verfahren zum katalysatorfreien Herstellen von Malonsäuredinitril durch 1 urzzeitiges Umsetzen von gasförmigem Acetonitril und Chlorcyan im Molverhältnis von 2:1 bis 10:1 bei hohen Temperaturen, gegebenenfalls in Gegenwart von Inertgasen, in dem die gut vermischten Reaktionspartner bei 700 bis 900° C umgesetzt und durch Einbringen eines Kühlmittels abgeschreckt werden, wobei bei Gegenwart von Wasser im Reaktionssystem das Reaktionsgemisch durch Zusatz säurebindender Stoffe während der Kondensation neutralisiert wird, nach Patent 17 68 154, dadurch gekennzeichnet, daß das Abschrecken des Reaktionsgemisches mit dem Kühlmittel unmittelbar im Reaktorausgang erfolgt.
2. 2. Verfahren nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß rohes Acetonitril als Kühlmittel eingesetzt wird.