DE2131514B2

DE2131514B2 - Kontinuierliches Verfahren zur Herstellung von Adipinsäuredinitril

Info

Publication number: DE2131514B2
Application number: DE2131514A
Authority: DE
Inventors: Henri Jemeppe-Sur-Sambre Lefebvre; Freddy Wezembeek-Oppem Marechal
Original assignee: Solvay SA
Current assignee: Solvay SA
Priority date: 1970-06-29
Filing date: 1971-06-25
Publication date: 1980-02-14
Also published as: FR2092900A1; GB1306179A; BE768273A; ES391602A1; DE2131514A1; NL7107485A; JPS5539541B1; US3780086A; DE2131514C3; FR2092900B1

Description

Die Erfindung betrifft ein kontinuierliches Verfuhren zur Herstellung von Adipinsäuredinitril durch dechlorierende Dimerisation von jS-Chlorpropionitril in einer Apparatur aus nichtrostendem Chromstahl in Dimethylsulfoxyd in Gegenwart von Natriumamalgam, kontinuierliches Abziehen des Kristallbreis von Adipinsäuredinitril neben Acryl-, Propion- und jS-Chlorpropionilrilen, Waschen desselben und Rückführen des Waschwassers und der organischen Phase nach Abtrennen des Adipinsäuredinitrils in den Dimerisationsreaktor.

Ein solches Verfahren ist insbesondere anwendbar in den Anlagen, welche für die dehalogenierende Dimerisation eines 0-HaIogenpropionitrils in Gegenwart eines Amalgams und von spezifischen Lösungsmitteln, wie sie in den DE-OS 16 18 900 und 19 16 862 beschrieben sind, bestimmt sind.

In der DE-OS 19 25 740 wird ein Verfahren und eine Vorrichtung beschrieben, welche für die kontinuierliche Durchführung von dehalogenierenden Dimerisatioinsreaktionen mittels eines Natriumamalgams bestimm! sind. Dieses strömt infolge der Schwerkraft längs einer völlig glatten, senkrechten oder stark geneigten Oberfläche herab.

Bekanntlich haben die Amalgame die Neigung, sich in Tröpfchen zu zerteilen, welche nur schwierig wieder zusammenfließen. Aus diesem Grund werden im allgemeinen zahlreiche Maßnahmen getroffen, um das vollkommene Anhaften des Amalgams auf seiner Trägerfläche sicherzustellen, z. B. die Verwendung eines durch die Amalgame leicht benetzbaren Materials, als Baustoff für diese Trägerfläche und ebenso das Beizen und Polieren dieser Trägerfläche, bevor sie in Benutzung genommen wird.

Es wurde nun festgestellt, daß trotz dieser Maßnahmen gewisse Kontinuitätsunterbrechungen noch innerhalb des Amalgams im Falle eines kontinuierlichen Betriebs von Dimerisationsvorrichtungen auftreten können, welche die Rückführung der flüssigen Reaktionsphase nach der Abtrennung des Dimerisationsproduktes erfordern.

Das Amalgam nimmt dabei zunächst ein körniges Aussehen an. In der Folge kann die Erscheinung der Dissoziation des Amalgams bis zu dem Grad bedeutend werden, um die Loslösung des Amalgams von der Träeerfläche infolge der Differenz der Oberflächenspannung hervorzurufen, welche zwischen dem Amalgam und dem Quecksilber besteht, und sogar das Abbrechen der Reaktion bewirken. Es ist zwar richtig, daß die Gefahr der Loslösung des Amalgams von der Trägerfläche in den Anlagen nicht besteht, wo das Amalgam als Regen von oben in den Reaktor oder unmittelbar in eine Quecksilberschicht eingeführt wird, jedoch ist es gewiß, daß die Erscheinung der Dissoziation des Amalgams unter Verlust aktiven Metalls und infolgedessen Sinkens der Ausbeute der Anlage sich dort gleichfalls einstellt

Es wurde nun ein Verfahren gefunden, welches ermöglicht diese Verluste an aktivem Metall des Amalgams, welches für das Verfahren als Katalysator benötigt wird, zu beseitigen.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist daher dadurch gekennzeichnet daß man die flüssige Phase, welche das mittels Amalgam zu dimerisierende Produkt enthält, mit Hilfe eines stark sauren Kationenaustauschers derart reinigt daß die Konzentration an Chromionen weniger als 1 ppm in der flüssigen Phase des Dimerisationsreaktors beträgt.

Es wurde nämlich in überraschender Weise festgestellt, daß es das Chrom ist, welches besonders störend wirkt, während die Anwesenheit anderer Ionen, beispielsweise des Kupfers oder Eisens, keineswegs die Stabilität des Amalgams und daher auch nicht dessen Reaktionsfähigkeit beeinflußt.

Die Reinigung der umlaufenden flüssigen Phase von Chromionen wird dadurch ausgeführt, daß man die umlaufende flüssige Phase durch eine Schicht von stark sauren Kationenaustauschern durchlaufen läßt. Es i?t nützlich, zwei Kolonnen des gleichen Harzes hintereinander in dem Kreislauf der umlaufenden Flüssigkeit vor dem Dimerisationsreaktor anzuordnen. Auf diese Weise reinigt die erste Kolonne die umlaufende Lösung, während die zweite sich in Regeneration befindet.

Um in Höchstmaß die Beanspruchung des kationenaustauschenden Harzes zu begrenzen, ist es erwünscht, so weitgehend wie möglich jeden Kontakt der flüssigen Reaktionsphase mit metallischen Materialien während der der Dimerisation vorausgehenden Maßnahmen zu verringern.

Das folgende Beispiel erläutert das erfindungsgemäße Verfahren.

Beispiel

Es betrifft die dechlorierende Dimerisation von j3-Chlorpropionnitril in Lösung in Dimethylsulfoxyd und mittels Natriumamalgam, welches mit erhöhter Geschwindigkeit längs eines senkrechten Oberflächenträgers in einer Anlage herabfließt, deren Apparatur, welche zur Behandlung der flüssigen organischen Phase vor der Rückführung dient, aus nichtrostendem Chromstahl besteht.

Der kontinuierlich aus dem Dimerisator abgezogene Brei enthält die Acryl-, Propion-, ß-Chlorpropion- und Adipinsäuredinitril, Wasser, Dimethylsulfoxyd, Natriumchlorid, Trimere und verschiedene Verunreinigungen. Nach dem Abschleudern und Waschen des Salzes mittels Propionitril werden die Waschflüssigkeit und die abgetrennte organische Phase des Breies vereinigt und in die Anlage geschickt, wo man das Adipinsäuredinitril von den leichten Produkten abtrennt. Diese werden dann ihrerseits vereinigt und stellen die flüssige Rückführphase dar.

Diese wird dann mit einem stark sauren Kationenaustauscher vom Typ eines stark sauren kationischen

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Harzes mit Polystyrolgerüst und Sulfongruppen (»Amberlite IR 120«) in Berührung gebracht, bevor sie in den Dimerisationsreaktor zurückgeführt wird, wo sie mit frischem Ausgangsmaterial vermischt wird. Die Verweildauer der flüssigen Phase in der Reinigungskolonne wird so geregelt, daß eine Konzentration an Chromionen in der Größenordnung von 0 bis 1 ppm gewichtsmäßig am Einlaß des Dimerisators sichergestellt ist

Nach 30 Tagen Betriebsdauer unter diesen Bedingungen war der wirksame Ausnutzungsgrad des Natriums immer noch höher als 90%, und es konnte keine Verschlechterung der Amalgamoberfläche beobachtet werden.

Wenn dagegen die flüssige Rückführphase zum Dimerisationsreaktor ohne vorherige Reinigung zurückgeführt wird, wächst der Gehalt an Chromionen rasch. Wenn dieser nur 10 ppm am Eingang des Dimerisators erreicht was einer höheren Konzentration als 1 ppm in dem Dimerisationsreaktor nach der Verdünnung mit frischem Ausgangsmaterial entspricht stellt man eine vollständige Entamalgierung der Elektrode innerhalb 48 Stunden fest

Claims

Patentanspruch:

Kontinuierliches Verfahren zur Herstellung von Adipinsäuredinitril durch dechlorierende Dimerisation von ß-Chlorpropionitril in einer Apparatur aus nichtrostendem Chromstahl in Dimethylsulfoxyd in Gegenwart von Natriumamalgam, kontinuierliches Abziehen des Kristallbreis von Adipinsäuredinitril neben Acryl-, Propion- und /i-Chlorpropionitrilen, Waschen desselben und Rückführen des Waschwassers und der organischen Phase nach Abtrennen des Adipinsäuredinitrils in den Dimerisationsreaktor, dadurch gekennzeichnet, daß man die flüssige Phase, welche das mittels Amalgam zu dimerisierende Produkt enthält, mit Hilfe eines stark sauren Kationenaustauschers derart reinigt, daß die Konzentration an Chromionen weniger als 1 ppm in der flüssigen Phase des Dimerisationsreaktors beträgt.