DE2028594A1 - Verfahren zu der Gewinnung von Acrylnitril aus wässerigen Lösungen - Google Patents

Description

Kennzeichen 2183

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Dr. F. Zumstein jun. Patentanwalt·

8 Mönchen 2, BröwhauHtraß· 4/Hi

STAMICARBON N.V., HEERLEN (die Niederlande) Verfahren zu der Gewinnung von Acrylnitril aus wässerigen Lösungen

Die Erfindung betrifft eine Verbesserung in der Aufarbeitung einer "wässerigen, mit geringen Mengen Acrylnitril, Acetonitril, Blausäure und Cyanhydrinen verunreinigten Ammoniumsalzlösung, welche dadurch entsteht, dass die heissen von der Acrylnitrilsynthese stammenden Reaktionsgase in direktem Kontakt mit einer mineralsauren Lösung gekühlt werden.

Bekanntlich bildet sich Acrylnitril, indem man z.B. ein Gemisch von

ο Propylen, Ammoniak und Luft bei einer Temperatur von 400 bis 600 C über einen geeigneten Oxydationskatalysator leitet, wodurch gemäss der Reaktionsgleichung:

HG= CH - CH + NH + 1 § 0

HC= CH

CN + 3 HO

Acrylnitril entsteht. Die heissen Reaktionsgase werden anschliessend zuerst mit einer verdünnten mineralsauren wässerigen Lösung in Kontakt gebracht, wodurch die Gase sich nicht nur abkühlen und der im GasstroB anwesende übermass NH₃ als Ammoniumsdlz gebunden wird, sondern zugleich eine geringe Menge des anfallenden Acrylnitrils, in der Grössenordnung von 3 %, zusammen mit einer geringen Menge anderer Nebenprodukte mit in Lösung geht.

Als Beispiel folgt jetzt die Zusammensetzung einer aufzuarbeitenden Lösung' je kg Lösung:

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mm Q _

138 g Ammoniumsulfat
7,8 g Acrylnitril
10,9 g Acetonitril
2,5g Blausäure
4,4 g Cyanhydrine

Bisher wird, das in Lösung gegangene Acrylnitril durch eine Abtreibbehandlung aus der ammoniumsalzhaltigen Lösung zurückgewonnen. Bei diesem Abtreibvorgang, der meistens unter vermindertem Druck bei Temperaturen am Sumpf der Kolonne von 120 C stattfindet, zeigt sich, dass eine ernstliche Verschirutzung der Destillationsapparatur auftritt, so dass letztere zwecks Reinigung periodisch ausser Betrieb zu setzen ist.

Die vorliegende Erfindung ermöglicht nunmehr eine geringere Verschmutzung der Apparatur, so dass diese langer im Betrieb bleiben kann, ehe wieder eine Reinigung notwendig ist.

Es wurde gefunden, dass die Verschmutzung durch eine zu hohe Temperatur verursacht wird und eine solche Verunreinigung der Apparatur mithin vermieden werden kann, indem man die höchste Temperatur in der Destillationskolonne, d.h. ι die Temperatur des Sumpfproduktes, unter 100 C und vorzugsweise zwischen 40 und ! 75 C hält. Dies bringt mit sich, dass weil es sich hier um eine möglichst weit-' gehende Reinigung einer nur geringfügig mit Acrylnitril verunreinigten am Kopf der Kolonne eingeführten Ammoniumsalzlösung handelt, das Austreiben der Fremdkörper unter verringertem Druck zu erfolgen hat, wobei das Kopfprodukt (Wasserdampf + Acrylnitril und andere Verunreinigungen) kondensiert wird.

j Es hat sich nun ferner ergeben dass eine weniger schnelle Verschmutzung

der Abtreibkolonne sich auch bei einem pH-Wert der Zugabemenge von < 3 einstellt. j Um sicher zu gehen empfiehlt es sich also nicht nur eine niedrige Temperatur in

der Kolonne zu wählen, sondern zugleich der pH-Wert der Zugabemenge auf einen j Wert von 3 oder niedriger einzustellen. Sollte durch eine technische Störung die Temperatur in der Kolonne über 100 C ansteigen, so wird trotzdem die Gefahr einer Verschmutzung durch den niedrigen pH-Wert der Zugabemenge bedeutend weniger gross sein.

Das nachfolgende Ausführungsbeispiel dient zurweiteren Erläuterung der vorliegenden Erfindung:

In einer Destillationskolonne mit einer theoretischen Bodenzahl von 15 wurden am Kopf 1169 g/h einer bei Kühlung von Reaktionsgasen der Acrylnitrilsynthese

0 0 9 8 5 1/2251 _BÄD original

• Sl* ·· «I · · f < ■■

anfallenden Ammoniumsulfatlösung eingebracht. Die Lösung war nach Zugabe von ein wonig Schwefelsaure auf einen pH-Wert von 3 gebracht und zeigte nachfolgende

Zusammensetzung

13,K (i"w.% AmmoniuBsulfat

0,78 (Jew-Λ Acrylnitril

0,09 (lew.T Acetonitril

0,2.¹J (/ew.¹* Blausäure

l'ber einen Umlaufverdampfer wurde Dampf in die Kolonne eingeblasen und /war in solcher Menge, dass sich je Stunde 23 g Kondensat bilden bei einer .Sumpf temperatur von 65 C und einer Temperatur am Kopf der Kolonne von 50 C. Das Suinpt produkt hatte folgende Zusammensetzung: 14 Uew.'i. Amraoniumsülfat

< 0,01 (iew.% Acrylnitril .

< 0,01 Vtow.% Acetonitril -1),(M.15 dew.' Blausäure

Ks war keine Verschmutzung der Kolonne zu verzeichnen, sogar nicht nach 2 monatiger Hetriebszeit ware der pH-Wert der Zugabemenge auf einen Wert von 5,0 erhöht worden, so musste die Kolonne bereits nach 3 Wochen wegen Verschmutzung ausser Betrieb genommen werden. Hatte man aber dieselbe Ausgangsflussigkeit (pH - 5,0) in derselben Kolonie mit derselben Zugabegeschwindigkeit und dem gleichen Verhältnis von Kondensat zur Zugabeeenge unter Einhaltung einer Sumpftemperatur von 120 °c destilliert, so musste die Kolonne bereits nach 5 Tagen wegen ernstlicher Verschmutzung ausser Betrieb genommen werden. Bei einer Sumpftemperatur von 100 °c wurde eine Betriebszeit von 7 Tagen festgestellt.

BAD ORiGiNAL 009851/2251

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE

   /erfahren zu der Gewinnung von Acrylnitril aus einer wässerigen, mit ge- ^ ringen Mengen Acrylnitril, Acetonitril, Blausäure und Cyanhydrinen verunreinigten Ammoniumsalzlösung, welche durch Kühlung von hei.ssen Reaktionsgäsen dei Acrylnitrilsynt ese durch direkten Kontakt mit mineral säurehaltigem Kühlwasser entsteht und aus der Acrylnitril durch Erhitzen in einer Destillationskolonne ausgetrieben wird, dadurch gekennzeichnet, dass diese Abtreibung bei einer Sumpf temperatur von unter 100 C₁ vorzugsweise zwischen 40 und 75 C erfolgt.
2. 2. Verfahren nacli Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das pH der zu destillierenden Lösung aul einen Wert von 3 oder darunter eingestellt wird.

   BAD OR/GiiMAL

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