DE2236458C3

DE2236458C3 - Verfahren zur Aufarbeitung von bei der katalytischen Gasphasenoxidation von Olefinen mit Ammoniak und Sauerstoff anfallenden gasförmigen Reaktionsgemischen

Info

Publication number: DE2236458C3
Application number: DE19722236458
Authority: DE
Inventors: Harold R Newton Mass. Sheely (V.St.A.)
Original assignee: The Badger Co, Inc., Cambridge, Mass. (V.StA.)
Priority date: 1971-08-02
Filing date: 1972-07-25
Publication date: 1977-12-08

Description

nter Berücksichtigung der obigen Gesichtspunkte die Abtrennung und Beseitigung von Abfallstoffen bei der Herstellung ungesättigter Nitrile durch Ammonoxidation zu ermöglichen.

Man ist sich darüber klar, daß das Abbrennen der einzige praktische Weg zur wirksamen Beseitigung zahlreicher technischer Abfallstoffe ist, die giftig oder

efährlich si. id, deren Einlagerung mit einem hohen Aufwand verbunden ist, oder die auf Grund ihrer Beschaffenheit eine umfassende Abbaubehandlung erfordern, bevor sie in natürliche Gewässer abgegeben werden kennen. Die Erfindung hat daher weiterhin zur Aufgabe, die in einer Anlage zur Erzeugung eines ungesättigten Nitrils wie beispielsweise Acrylnitril als Nebenprodukt anfallenden Abfallstoffe so abzutrennen, daß diese Stoffe schließlich abgebrannt werden können. Gegenstand der Erfindung ist nun ein Verfahren zur Aufarbeitung von bei der katalytischen Gasphasenoxidation von Olefinen mit Ammoniak und Sauerstoff anfallenden und ungesättigte Nitrile, Ammoniak, Wasser und Nebenprodukte enthaltenden gasförmigen Reaktionsgemischen durch Behandeln des gasförmigen Reaktionsgemisches mit einem Kohlenwasserstofflösungsmittel als Absorptionsmittel nach Art einer Extraktivdestillation, wobei das ungesättigte Nitril im Sumpfprodukt, gelöst im Kohlenwasserstofflösungsmitiel anfällt und als Kopfprodukt ein, gegebenenfalls nach Abtrennung von Kohlenwasserstofflösungsmittel, zu verwerfender Gasstrom abgezogen wird, Reinigung des Sumpfprodukts von leichtflüchtigen Bestandteilen nach Art einer Extraktivdestillation unter Verwendung des Kohlenwasserstofflösungsmittels, wobei das ungesättigte Nitril als Sunipfprodukt, gelöst im Kohlenwasserstofflösungsmittel, abgezogen und einer Fraktionnierungsdestillation zugeführt wird, bei der das ungesättigte Nitril als Kopfprodukt und das Kohlenwasserstofflösungsmittel als Sumpfprodukt anfallen, wobei letzteres zumindest teilweise in den Prozeß zurückgeführt wird, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man das gasförmige Reaktionsgemisch vor der Absorptionsbehandlung mit dem Kohlenwasserstofflösungsmittel einer adiabatischen Abkühlung durch Verdampfen von Wasser und/oder Kohlenwasserstofflösungsmittel zur Kondensation der als Nebenprodukte der Reaktion gebildeten Polymeren unterwirft und diese kondensierten Polymeren aus dem Reaktionsgemisch abtrennt sowie die Absorptionsbehandlung des verbleibenden gasförmigen Reakiionsgemisches bei einer Temperatur oberhalb des Taupunkts von Wasser durchführt, wobei man das gegebenenfalls bei der adiabatischen Abkühlung verwendete Wasser durch Kondensation aus den Abgasen entweder der adiabatischen Abkühlung oder der Absorptionsbehandlung gewinnt.

Bei dem Verfahren der US-PS 32 01 918 erfolgt die Absorptionsbehandlung bei Temperaturen, die erheblich unter dem Taupunkt von Wasser liegen. So ist z. B. in Spalte 4, Zeilen 68 und 68 angegeben, daß die Einspeisung der Waschflüssigkeit bei einer Temperatur von etwa 5 bis 30⁰C, z. B. 20⁰C, erfolgt. Weiterhin ist in Spalte 2, Zeilen 42 bis 49 ausdrücklich darauf hingewiesen, daß die Absorption in der Waschkolonne bei Temperaturen erfolgen sollte, die so niedrig wie möglich

Sina, Ulli UIiici amici um inn ^^"»•'"v" u"- .»«..».·»

zwischen Ammoniak und Acrylnitril zu vermeiden.

Ähnliches gilt für die US-PS 35 35 849 und 33 74 263. Auch diese Patentschriften beschreiben kein Verfahren, bei dem eine Absorptionskolonne bei einer Temperatur oberhalb des Taupunkts von Wasser und ein Kohlen-

wasserstofflösungsmittel als Absorptionsmittel für das ungesättigte Nitril verwendet werden.

Zwischen der aus der DT-OS 14 43 902 und der DT-AS H 43 508 bekannten Vorwäsche (Behandeln des gasförmigen Reaktionsgemisches mit einem Kohlenwasserstofflösungsmittel als Absorptionsmittel) und der erfindungsgemäß vorgenommenen Abschreckbehandlung besteht insofern ein wesentlicher Unterschied, als letztere unter adiabatischer Abkühlung durch Verdampfen von Wasser und/oder Kohlenwasserstoff erfolgt. Von einer adiabatischen Abkühlung ist in den vorgenannten Druckschriften nicht die Rede.

Auf Grund des besonderen Merkmals des beanspruchten Verfahrens, nämlich die Durchführung der Absorption mit einem Kohlenwasserstofflösungsmittel bei Temperaturen oberhalb des Taupunkts von Wasser, sind in dem Sumpfprodukt praktisch kein Ammoniak und nur wenig oder gar kein Cyanwasserstoff sowie nur ein sehr geringer Teil von ungesättigten Nitrilen vorhanden. Diese unerwünschten Produkte bleiben vielmehr in der Gasphase, die als Kopfprodukt abgezogen und schließlich, gegebenenfalls nach Wiedergewinnung von Kohlenwasserstoffen, verbrannt wird. Das beanspruchte Verfahren bietet somit die einzigartigen Vorteile, daß

1. das Erfordernis der Wasserzugabe zu dem System entfällt (das in den Reaktionsgasen enthaltene Wasser ist im allgemeinen zum Betreiben der Abschreckkolonne ausreichend), da Wasser kontinuierlich wiedergewonnen und zurückgeführt wird und da Kohlenwasserstofflösungsmittel für das Abschrecken zur Verfügung steht, und

2. der Heizwert der Nebenprodukte vorteilhaft genutzt wird.

Durch die Erfindung wird also ein Verfahren geschaffen, bei dem das im Reaktionsgemisch enthaltene Wasser, das nicht umgesetzte Ammoniak sowie die Nebenprodukte Cyanwasserstoff und Acetonitril nicht kondensiert werden, sondern in den Austrittsgasen des Absorbers verbleiben, um schließlich abgebrannt zu werden. Das ausströmende Reaktionsprodukt wird zunächst in eine Abschreckkammer eingeleitet, in der es einer gestuften adiabatischen Abschreckung unterworfen wird, bei der eine direkte Kühlung durch Verdampfung von Wasser oder dem als Lösungsmittel dienenden Kohlenwasserstoff (vorzugsweise jedoch beider Stoffe) erfolgt, was die Kondensation der als Nebenprodukte vorhandenen Polymeren zur Folge hat. Die kondensierten Polymeren und ein eventuell vorhandener Katalysatorabrieb, der von dem ausströmenden Reaktionsprodukt mitgeführt wird, werden in einem schwachen Strom des unverdampften Lösungsmittels aus dem System herausgespült. Der aus der Abschrecksäule entnommene, teilabgeschreckte Ausfluß wird dann einer Absorptionssäule zugeleitet, die bei einer Temperatur oberhalb des Taupunkts von Wasser unter Verwendung des Kohlenwasserstofflösungsmittels als Absorptionsmittel für das ungesättigte Nitril arbeitet, so daß praktisch kein Ammoniak absorbiert wird und kaum oder gar kein Cyanwasserstoff, was auf den hohen Dampfdruck dieser Substanzen zurückzuführen ist, während von dem etwa vorhandenen Acetonitril und Pmnionitril wegen der Nichtidealität des Kohlenwasserstofflösungsmittels nur eine Teilmenge absorbiert wird. Die geringfügigen absorbierten Mengen dieser Stoffe werden im wesentlichen sämtlich als Kopffraktion in einer Destillationskolonne für die Leichtbestandteile entfernt, bei der ein schwacher

Kohlenwasserstoffstrom als Rücklauf dient. Die Kopffraktion der Kolonne für die Leichtbestandteile wird zum Absorber zurückgeleitet. Das als Produkt erhaltene ungesättigte Nitril strömt am Unterteil der Leichtfraktionskolonne im Gemisch mit dem Kohlenwasserstofflösungsmittel aus und wird in einer nachgeschalteten Endkolonne als hochreines Produkt abgetrennt. Das in der Endkolonne abgetrennte Lösungsmittel wird zum Absorber und zur Leichtfraktionskolonne zurückgeleitet. Die heißen Austrittsgase des Absorbers können zur Rückgewinnung des Kohlenwasserstofflösungsmittels behandelt werden (das dann in das System zurückgeleitet wird) und werden hierauf abgebrannt, wobei das Ammoniak, der Cyanwasserstoff, das Acetonitril und ein gewisser Anteil des verdampften Lösungsmittels den nötigen Brennwert liefern.

Weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Erfindung in ihren Einzelheiten in Verbindung mit den Zeichnungen. Darin zeigt

Fig. 1 ein erfindungsgemäßes System zur Behandlung des Ausflusses eines Acrylnitrilreaktors und

F i g. 2 eine Modifikation des Systems der F i g. 1, die eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung darstellt.

Im folgenden ist die Erfindung in der Anwendung auf ein Verfahren zur Erzeugung von Acrylnitril näher beschrieben. Zu dem System der F i g. 1 gehört eine Reaktionskammer 2, in der Propylen, Ammoniak und (in Form von Luft zugeführter) Sauerstoff in der Gasphase in Gegenwart eines gewählten Katalysators zu Acrylnitril umgesetzt werden. Es sei erwähnt, daß die Art und Weise der Durchführung dieser Reaktion als solche bekannt ist und die Erfindung hiervon unberührt bleibt. So etwas kann die Umsetzung mit Hilfe eines Katalysatorfestbetts unter Verwendung eines granulierten Katalysators vorgenommen werden. Al? Aiternativmöglichkeit, deren man sich vorzugsweise bedienen wird, kann jedoch auch ein sogenanntes Fließbett vorgesehen sein. Dem Fließbett wird deshalb der Vorzug gegeben, weil es eine genaue Regulierung der Umsetzungstemperatur gestattet. Das Katalysatorbett kann durch die bei der Umsetzung zugeführte Luft verwirbelt werden.

Gemäß dem bekannten Stand der Technik win^J die Reaktion normalerweise bei einer Temperatur im Bereich von etwa 316 bis 538°C, vorzugsweise aber zwischen etwa 427 und 510°C, bei Atmosphärendruck oder bei einem diesen leicht übersteigenden Druck (2 bis 3 Atmosphären) vorgenommen. Es können dabei Kontaktzeiten von etwa 0,1 bis etwa 50 Sekunden (vorzugsweise von 1 bis 15 Sekunden) zur Anwendung kommen. Das Molverhältnis des Ammoniaks zum Olefin kann bei der Zuführung zwischen etwa 0,05 :1 bis 5 : 1 liegen, während das Molverhältnis des Sauerstoffs zum Olefin 0,5 :1 bis 3 :1 betragen kann. Der molekulare Sauerstoff kann als reiner Sauerstoff oder in Form von Luft zugeführt werden, doch arbeitet man aus wirtschaftlichen Gründen vorzugsweise mit Luft. In manchen Fällen wirkt es sich bekanntlich auch günstig aus, wenn man dem Reaktionsgemisch Wasser zusetzt. Zur Erzeugung des als Endprodukt anfallenden ungesättigten Nitrits kann man eine Reihe von Katalysatoren benutzen, die nach dem Stand der Technik bekannt sind. Hierzu gehören Wismutphosnhorwolframat und die Wismut-, Zinn- und Antimonsalze der Phosphormolybdänsäure und Molybdänsäure, beispielsweise als Wisrr.utphosphormolybdat (s. US-PS Wisi

30 50 546), sowie Wismutoxid-Molybdänoxid-Katalysatoren, die durch Kombination mit einem Gemisch von Bor und zusätzlich Wismut in Form ihrer Oxide aktiviert sind (s. US-PS 33 54 197). Andere geeignete Katalysatoren sind in den US-PS 32 30 246,34 27 343 und 34 31 292 genannt. Da die Reaktion exotherm verläuft, sind für die Reaktionskammer 2 geeignete (nicht dargestellte) Mittel zur Wärmeabführung vorgesehen.

Das gasförmige Reaktionsprodukt wird aus der Reaktionskammer 2 durch eine Leitung 4 entnommen und einer Abschrecksäule 6 zugeleitet. In der Abschrecksäule 6 wird das Reaktionsprodukt einer gestuften adiabatischen Abschreckung unterworfen, bei der die Verdampfung eines Wasserstroms oder eines Stroms eines Kohlenwasserstofflösungsmittels eine Direktkühlung vermittelt. Das Reaktionsprodukt wird hierbei gerade so weit gekühlt, daß alle darin vorhandenen polymeren Nebenprodukte kondensieren. Die kondensierten polymeren Nebenprodukte und gegebenenfalls auch der in dem Reaktorfluß vorhandene Katalysatorabrieb werden am Boden der Abschrecksäule in einem verhältnismäßig schwachen Strom des unverdampften Lösungsmittels durch eine Leitung 11 entnommen. Wenngleich dies aus den Zeichnungen nicht hervorgeht, so sei erwähnt, daß die Bodenfraktion der Abschrecksäule einer Behandlung zur Rückgewinnung des Katalysatorabriebs und des Kohlenwasscrstofflösungsmittels zur Wiederverwendung in dem System unterzogen werden kann. Die polymeren Nebenprodukte können abgefackelt werden.

Die Kopffraktion der Abschrecksäule enthält Acrylnitril und außerdem nicht umgesetztes Ammoniak, Wasserdampf und verdampftes Kohlenwasserstofflösungsmittel sowie HCN und andere Nebenprodukte der Reaktion wie etwa Acetonitril und Propionitril. Diese Kopffraktion wird durch eine Leitung 12 einer Absorptionskolonne 14 zugeleitet. Die Zuleitung der Kopffraktion zu der Kolonne 14 kann entweder auf direktem Wege oder über einen Kondensator 16 erfolgen, in dem das Wasser und erwünschtenfalls das Kohlenwasserstofflösungsmittel durch Wärmeaustausch mit einem geeigneten Kühlmittel wie beispielsweise Wasser kondensiert werden. Das durch Kondensation aus der Kopffraktion der Abschrecksäule erhaltene Wasser und Kohlenwasserstofflösungsmittel werden durch eine Leitung 18 zur erneuten Abschrekkung in den Kopf der Abschrecksäule zurückgeleitet. Die teilabgeschreckten Kopffraktionsdämpfe werden in der Absorptionskolonne 14 mit dem Kohlenwasserstofflösungsmittel als Absorptionsmittel in Berührung gebracht. Das Kohlenwasserstofflösungsmittel ist ein öl, das vorzugsweise einen Siedepunkt um 177°C hat Bevorzugt wird als Lösungsmittel eine Kerosinfraktion Herbeigeführt wird der Kontakt vorzugsweise auf derr Wege des Gegenstroms der Kopffraktionsdämpfe unc des Lösungsmittels. Infolge dieses Kontakts wire praktisch die Gesamtmenge des Acrylnitril von derr Lösungsmittel absorbiert und als Bodenfraktion abge trennt. Die Absorptionskolonne 14 arbeitet bei einei Temperatur oberhalb des Taupunkts von Wasser, d. h vorzugsweise bei einer Temperatur, welche die des ir den Absorber eintretenden teilabgeschreckten Gas Stroms um 0 bis etwa 28°C überschreitet. Bei diese Temperatur wird wegen der hohen Dampfdrücke diese Stoffe praktisch kein Ammoniak absorbiert und fall überhaupt, so allenfalls ein geringfügiger Anteil de HCN. Außerdem wird wegen des nichtidealen Verhal tens in dem Kohlenwasserstofflösungsmittel auch nu

ein Teil des Acetonitrils, Propionitrils und eventuell in dem Gasstrom enthaltenen Kondenswassers absorbiert. Der Strom der Bodenfraktion des Absorbers, der das Acrylnitril und gegebenenfalls die von dem Lösungsmittel absorbierten Nebenprodukte enthält, wird durch eine Leitung 19 und einen Wärmeaustauscher 20 einer Kolonne 22 zur Abtrennung der Leichtbestandteile zugeleitet, während die als Kopffraktion anfallenden heißen Austrittsgase des Absorbers zur Rückgewinnung des Lösungsmittels und erwünschtenfalls zur Abtrennung von Wasser behandelt werden. Hierzu werden die Austrittsgase durch eine Leitung 24 einem Kondensator itet, dessen Kühlleistung hinreicht, um das

Abschrecksäule recht genng ist so daß m dem Kondensator 26 etwa noch kondensierendes Lo ung mittel und Wasser durch eine Leitung 28 """¹¹¹¹JP"¹"

b/w. zur Absorptionskolonne

Die etwas abgekühlten AustrUtsg^se we

einer Verbrennungsanlage 36 ^welterS^e"; · ,

_t„,e wird das Bodenproduk

Gase in der Kopffraktion werden durch

il«. lin Anteil des rückgewonnenen sungsmittels wird auch durch die Leitungen 46, 48 und 51 in die Leichtfraktionskolonne 22 zurückgeleitet wodurch die Abtrennung der Leichtbestandteile auf dem Wege der extraktiven Destillation erreicht wird. Erwünschtenfalls kann das aus der Kolonne 42 wiedergewonnene Lösungsmittel einer (nicht dargestellten) Lösemittelreinigungskolonne zugeführt werden, um die eventuell darin vorhandenen organischen Schwerbestandteile zu entfernen, worauf das gereinigte Lösungsmittel in die Kolonnen 6,14 und 22 zurückgeleitet werden kann. Vorzugsweise wird zumindest ein Teil des rückgewonnenen Lösungsmittels durch den Wärmeaustauscher 20 geleitet, um den Bodenfraktionsstrom der Absorptionskolonne aufzuheizen, welcher der Leichtfraktionskolonne zufließt. Da die Absorptionskolonne im allgemeinen bei einer niedrigeren Temperatur arbeitet als die Leichtfraktionskolonne, durchströmt das aus der Kolonne 42 zum Absorber zurückgeleitete Lösungsmittel einen weiteren Wärmeaustauscher 50, in dem es durch Wärmeaustausch mit einem geeigneten Kühlmittel wie beispielsweise Wasser gekühlt wird.

ils sei hervorgehoben, daß der Siedepunkt des Lösungsmittels oberhalb der Temperatur liegt, bei der der teilkondensierte Ausfluß am oberen Ende der ; Abschrecksäule entnommen wird. Der teilkondensierte Ausfluß ist jedoch mit dem Dampf des Kohlenwasserstofflösungsmittels gesättigt, da der Partialdruck des Lösungsmittels geringer ist als sein Dampfdruck. Der nicht verdampfte Anteil des Lösungsmittels bildet den Strom, der die kondensierten Polymere und den Katalysatorstaub am Boden der Abschrecksäulc fortspült.

Die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist in Fig. 2 dargestellt. In Fig. 2 sind zur Bezeichnung gleichartiger Einrichtungen die gleichen Bezugszahlcn wie in Fig. 1 benutzt. Soweit im folgenden nicht fallweise anderweitige Feststellungen getroffen werden, sind bei der Ausführungsform der Fig. 2 diese Einrichtungen, der Materialbedarf und die Betriebsbedingungen die gleichen, wie dies in Verbindung mit F i g. 1 beschrieben wurde.

Bei der Anlage der F i g. 2 werden Propylen, Ammoniak und Sauerstoff (in Form von Luft) in der Reaktionskammer 2 umgesetzt, und das ausströmende Reaktionsprodukt wird der Abschrecksäule 6 zugeleitet In der Abschrecksäule 6 wird das Reaktionsprodukt einer gestuften adiabatischen Abschreckung unterworfen, bei der die Verdampfung von Wasser und derr Kohlenwassersiofflösungsmiuel eine Direktkühlung vermittelt, die hinreichend, um alle in dem Reaklions produkt vorhandenen polymeren Nebenprodukte zi kondensieren. Die so kondensierten polymeren Neben produkte werden in einem Strom unverdampfiei Lösungsmittels am Boden der Abschrecksäule durch dii - Leitung 11 fortgespült. Die Kopffraktion der Säule ι wird durch die Leitung 12 und über den Kondensator Ii einer Absorptionskolonne 14,4 zugeleitet. In der Kondensator 16 kondensiert ein Teil des in de Kopifraktion vorhandenen Wassers und Kohlenwasset ·" Stofflösungsmittels, der hierauf durch die Leitung 18 zu Abschrecksäule zurückgeleite' wird. Zusätzlich wird de Abschrecksäule auch durch die Leitung 46 Kohlenwa: serstofflösungsmittel zugeführt.

Die teilabgeschreckte Kopffraktion der Abschred

■-. säule wird in der Absorptionskolonne 14A mit dei

Kohlenwasscrstofflösungsmittel als Absorptionsmitt

ir. Berührung gebracht. Die Absorptionskolonne

gleicht der Absorptionskolonne 14. doch ist in diese

Fall am oberen Ende noch eine Waschpartie 60 vorgesehen, in der die Kopffraktionsdämpfe des Absorbers mit einem hochsiedenden öl gewaschen werden, um die Verluste an Arbeitsöl zu verringern. In der Absorptionskolonne 14-4 ist eine Vielzahl von Kolonnenböden oder Platten von geeigneter Ausbildung vorgesehen, um einen Gegenstromkontakt herbeizuführen, darunter auch ein großer Flüssigkeitssammelboden 62, der die Waschpartie nach unten abgrenzt. Das Kohlenwasserstofflösungsmittel, bei dem es sich beispielsweise um ein Kerosin mit einem Siedepunkt von etwa 177°C handeln kann, wird der Absorptionskolonne 14Λ durch die Leitung 49 an einer gewählten Stelle zugeführt, die nahe an der Waschpartie, jedoch noch unterhalb dieser liegt. Das hochsiedende Waschöl, beispielsweise eine Kohlenwasserstofffraktion mit einem Siedepunkt von etwa 288°C, strömt am oberen Ende der Waschpartie 60 durch eine Leitung 64 zu. Dieses gleiche öl und das aus den Kopffraktionsdämpfen des Absorbers ausgewaschene Kohlenwasserstofflösemittel werden von dem Sammelboden 62 durch eine Leitung 66 entnommen. Ein Teil dieses abgetrennten Öl-Lösungsmittel-Gemisches kann in einem wassergekühlten Wärmeaustauscher 68 gekühlt und in die Waschpartie 60 zurückgespeist werden. Der Rest wird einer Kolonne 70 zur ölrückgewinnung zugeleitet. Die gewaschenen Kopffraktionsdämpfe des Absorbers strömen durch eine Leitung 72 unmittelbar der Verbrennungsanlage 36 zu.

Von dem Kohlenwasserstofflösungsmittel wird in der Absorptionskolonne 14A praktisch die Gesamtmenge des in der Kopffraktion der Abschrecksäule 6 vorhandenen Acrylnitril absorbiert, das dann als Bodenfraktion durch eine Leitung 19 entnommen wird. Dieser Bodenfraktionsstrom, der im wesentlichen frei von dem hochsiedenden Waschöl ist, wird über den Wärmeaustauscher 20 und zwei weitere Wärmeaustauscher 74 und 76 der Leichtfraktionskolonne 22 zugeleitet. Er wird in dem Wärmeaustauscher 20 durch die Bodenfraktion der Endsäule 42 wieder aufgewärmt, nimmt in dem Wärmeaustauscher 74 aus der Bodenfraktion der Leichtfraktionskolonne zusätzlich Wärme auf, um dann durch Wärmeaustausch mit dem Dampf, der dem Wärmeaustauscher 76 zugeführt wird, noch eine weitere Temperaturerhöhung zu erfahren.

In der Kolonne 22 zur Abtrennung der Leichtbestandteile wird das Bodenprodukt des Absorbers durch Destillation zerlegt, so daß HCN, Acetonitril und Propionitril in die Kopffraktion gehen, während das Acrylnitril und das Lösungsmittel als Bodenfraktion abgetrennt werden. Die Kopffraktion der Leichtfraktionskolonne wird durch die Leitung 39 zum Absorber zurückgeleitet, wohingegen die Bodenfraktion der Leichtfraktionskolonne durch eine Leitung 40 und durch den Wärmeaustauscher 74 der Destillationskolonne /ur Abirennung des Endprodukts, eines im wesentlichen reinen Acrylnitril, zugeleitet wird, das als Kopffraktion anfällt, während das Lösungsmittel als Bodenfraktion zurückgewonnen wird. Das Lösungsmittel wird durch die Leitung 46 zur Abschrecksäule 6 zurückgeleitet und wird durch die Leitungen 48 und 49 sowie durch die Wärmeaustauscher 20 und 50 auch zur Absorptionskolonne \4A zurückgespeist. In dem Wärmeaustauscher 50 wird das Lösungsmittel durch Wärmeaustausch mit Kühlwasser gekühlt. Em Teil des abgetrennten Lösungsmittels fließt durch die Leitungen 48 und 51 auch zur Leichtfraktionskolonne 22 zurück, was die Abtrennung der Leichtbestandteile durch Extraktionsdestillation

ermöglicht, wie" dies in Verbindung mit Fig. 1 beschrieben wurde. Das als Kopffrak»ion der Kolonne 42 anfallende Acrylnitril als Endprodukt wird in dem Kondensator 53 verflüssigt, worauf ein Teil davon zur Kolonne 42 zurückgeleitet wird, während der Rest durch die Leitung 55 der (nicht dargestellten) Speicheranlage zuströmt. Die in der Kopffraktion noch vorhandenen indifferenten Gase werden durch die Leitung 54 entfernt, die an eine Vakuumquelle angeschlossen ist. Diese indifferenten Gase können unmittelbar an die Außenluft ausgestoßen oder aber der Verbrennungsanlage 36 zur Streckung der Absorberaustrittsgase zugeleitet werden.

Das durch die Leitung 66 aus dem Absorber entnommene Gemisch von Waschöl und Lösungsmittel wird über einen Wärmeaustauscher 84, in dem es durch Wärmeaufnahme aus der Bodenfraktion einer zur ölrückgewinnung vorgesehenen Kolonne 70 erwärmt wird, dieser Kolonne 70 zugeführt. Die Kolonne 70 wird vorzugsweise bei Unterdruck betrieben, damit die ihrem Nachverdampfer 86, der durch Dampf oder Heißöl aufgeheizt wird, zugeführte Wärmemenge gering gehalten werden kann. In der Kolonne 70 wird das Gemisch aus Waschöl und Lösungsmittel durch fraktionierte Destillation in ein Bodenprodukt und ein Kopfprodukt zerlegt, die durch Leitungen 88 bzw. 90 entnommen werden. Das als Bodenprodukt anfallende Waschöl wird durch den Wärmeaustauscher 84 und anschließend durch einen wassergekühlten Wärmeaustauscher 92 über eine Leitung 64 zum Absorber zurückgeleitet, während das als Kopffraktion erhaltene Lösungsmittel in einem Kondensator 94 verflüssigt und hierauf durch eine Leitung 96 und durch die Leitungen 49 und 51 zum Absorber bzw. zur Leichtfraktionskolonne zurückgespeist wird. Die Druckminderung in der Kolonne 70 wird dadurch herbeigeführt, daß diejenige Seite des Kondensators 94, auf der die Kopffraktion zuströmt, durch eine Leitung 98 mit einer Vakuumquelle verbunden ist. Dem System wird durch eine Leitung 100, die in die Leitung 88 überleitet, Waschöl zum Auffüllen zugeführt. Der Lösungsmittelvorrat in dem System wird durch eine Leitung 102 aufgefüllt, die in die Leitung 48 einmündet.

Die Verwendung von Waschöl zur Abtrennung von Lösungsmittelanteilen aus den Kopfdämpfen des Absorbers dient natürlich dem Zweck, die Lösungsmittelverluste in der Verbrennungsanlage möglichst gering zu halten. Zum Waschen des Kohlenwasserstofflösungsmittels kann man demgemäß öle verschiedener ArI ■ verwenden, die aromatisch oder paraffinisch seir können. Das Haupterfordernis besteht darin, daß da; Waschöl einen höheren Siedepunkt haben muß als das Lösungsmittel. Erforderlich ist ferner daß es (a) bei der in Betracht kommenden Betriebsbedingungen nicht mi' s dem Acrylnitril oder mit den anderen Bestandteilen de: Reaktorausflusses reagiert, daß es (b) nicht mit derr Lösungsmittel reagiert und daß es (c) thermisch stabi ist. Das Lösungsmittel und das Waschöl sollen sich irr Siedepunkt so unterscheiden, daß eine mühelose > Trennung durch Destillation möglich ist. Der Siede punkt des Waschöls soll vorzugsweise um mindesten: etwa 22° höher liegen als der des Lösungsmittels, unc dessen Siedepunkt soll über dem des als Endproduk anfallenden Nitrils (beispielsweise also über dem de: s Acrylnitril) liegen, damit eine leichte Trennung durcl Destillation ermöglicht wird. Doch darf der Siedepunk des Lösungsmittels in bezug auf den des als Endproduk anfallenden Nitrils nicht so hoch sein, daß zu

Nachverdampfung in der zur Abtrennung der Leichtbestandteile vorgesehenen Kolonne und in der Endkolonne eine starke Wärmezufuhr erforderlich ist. Bevorzugt wird ein Lösungsmittel mit einem Siedepunkt, der mindestens etwa 22° höher ist als der des als Endprodukt erhaltenen Nitrils und mindestens etwa 56° niedriger als der des Waschöls. Bei der Wahl des Waschöls und des Lösungsmittels unter Berücksichtigung ihrer Siedepunkte kommt es auch darauf an, wie groß der Anteil des Öls und des Lösungsmittels ist, den man in der Kopffraktion aus dem Absorber abströmen lassen will, um in der Verbrennungsanlage entsprechende Brennwerte sicherzustellen. ]e höher ihre Siedepunkte liegen, um so weniger Waschöl und Lösungsmittel sind in der Kopffraktion des Absorbers enthalten. Als Beispiel sei erwähnt, daß sich als Waschöl ein Umlauf-Gasöl eignet, das bei etwa 288"C siedet, während als Lösungsmittel eine bei etwa 177° C siedende Kerosinfraktion verwendet werden kann.

Beispiel

Das Beispiel veranschaulicht eine bevorzugte Art und Weise der Anwendung des Erfindungsgedankens unter Benutzung des in Fi g. 2 der Zeichnungen dargestellten Systems. Propylen, Ammoniak und Luft werden in der Reaktionskammer 2 zur Umsetzung gebracht, die ein Katalysatorbett enthält, das durch den eintretenden Luftstrom verwirbelt wird. Bei dem Katalysator kann es sich um kombinierte Oxide des Antimons und Urans handeln, wie dies in der US-PS 34 27 343 beschrieben ist. Der Durchsatz an Propylen, Luft und Ammoniak ist auf ein Molverhä'hnis des Sauerstoffs zum Propylen von etwa 1,5 :1 und auf ein Molverhältnis des Ammoniaks zum Olefin von etwa 1 : 1 abgestellt. Die Reaktion wird bei einer Temperatur im Beteich von 399 bis 496°C und bei einem Druck von etwa 2,75 at durchgeführt. Die Zusammensetzung dss ausströmenden Reaktionsprodukts entspricht annähernd der in Tabelle 1 aufgeführten, und das Produkt wird auf etwa 232°C heruntergekühlt, bevor es in die Abschrecksäule 6 eintritt, die bei einem Druck von etwa 1,63 at betrieben wird. Aus der Abschrecksäule fallen ständig Wasser und Kohlenwasserstofflösungsmittel (in Form von Kerosinöl mit einem Siedepunkt von etwa 177⁰C) an. die durch die Leitung 18 in die Abschrecksäule zurückgeleitet werden. Zusätzlich wird aus der Endkolonne 42 durch die Leitung 46 Kohlenwasserstofflösungsmiuel in die Abschrecksäule zurückgeleitet. Das durch die Leitung 18 zurückgespeiste Waiser-Lösungsmiuel-Gemisch hat eine Temperatur von etwa 71°C, während die Temperatur des durch die Leitung 46 zugeführten Kohlenwasserstofflösungsmittels bei etwa 121 bis 143°C liegt. Bei der Berührung mit dem zuströmenden Reaktionsprodukt wird das Wasser verdampft und bewirkt hierbei eine Abkühlung des Reaktionsprodukts, die zur Kondensation der in diesem enthaltenen Polymeren hinreicht. Der Abschrecksäule wird eine hinreichende Menge Wasser und Kohlenwasserstofflösungsmittel zugeführt, um das zuströmende Reaktionsprodukt auf etwa 82° C abzukühlen und am Boden der Säule die kondensierten Polymeren sowie den evenniell aus dem Reaktor verschleppten Katalysatorabrieb auszuschwemmen. Das am Kopf der Abschrecksäule entnommene teilkondensierte Reaktionsprodukt wird in dem Abschreckkühler 16 auf etwa 7ΓC abgekühlt, bevor es in die Absorptionskolonne 14Λ eintritt, die bei einer Durchschnittstemperatur von etwa 74°C und bei einem Durchschnittsdruck von etwa 1,35 at arbeitet. Am oberen Ende der Waschpartie der Absorptionskolonne wird durch die Leitung 64 bei einer Temperatur von etwa 71 bis 74°C ein Waschöl mit einem Siedepunkt von ungefähr 282°C zugeführt. Gleichzeitig wird dem Absorber durch die Leitung 49 Lösungsmittel mit einer Temperatur von etwa 71 bis 74° C zugeleitet. In dem unteren Teil der Absorptionskolonne 14Λ hat das

ίο teilkondensierte Reaktionsprodukt Gegenstromkontakt mit dem Lösungsmittel, so daß das Acrylnitril von dem Lösemittel absorbiert und zusammen mit diesem als Bodenprodukt abgetrennt wird. Außerdem werden von dem Lösungsmittel allerdings auch alle in dem aus der

is Abschrecksäule anfallenden Reaktionsprodukt noch verbliebenen Nebenprodukte der Reaktion absorbiert, die höher sieden als Acrylnitril. Die übrigen, nichtabsorbierten Dämpfe des Reaktionsprodukts und auch des Lösungsmittels steigen in die Waschpartie 60 der Säule

üü 14A auf, wo sie bis auf einen geringfügigen Anteil des Lösungsmittels von dem hochsiedenden Waschöl herausgewaschen werden. Die gewaschenen Gase strömen aus der Absorptionskolonne aus, während von dem Sammelboden 62 durch die Leitung 66 ein Gemisch

J5 von Lösungsmittel und Waschöl entnommen wird. In den Austrittsgasen, die am Kopf des Absorbers ausströmen, ist praktisch die Gesamtmenge des Ammoniaks, des HCN und des Acetonitrils sowie die Hauptmenge des in dem aus dem Abschreckturm

;,o entnommenen Reaktionsprodukt vorhandenen Propionitrils enthalten. Das Bodenprodukt des Absorbers wird beim Durchströmen der Wärmeaustauscher 20, 74 und 76 auf dem Weg zur Leichtfraktionskolonne 22 auf etwa 177⁰C aufgeheizt. Diese letztgenannte Kolonne arbeitet

<> bei einem Durchschnittsdruck von etwa 1,42 at, wobei die Bodentemperatur etwa 177°C beträgt und die Kopf temperatur etwa 88° C. Das Lösungsmittel für den Rückfluß wird der Leichtfraktionskolonne durch die Leitungen 48 und 51 bei einer Temperatur von etwa

-ίο 88° C zugeführt. Die Endkolonne wird bei einem Durchschnittsdruck von etwa 0,42 at betrieben. Die Bodentemperatur beträgt etwa 149°C und die Kopftemperatur etwa 49⁰C. Die Kopffraktion der Endkolonne 42 wird durch die Leitung 52 entnommen, und die Bodenfraktion wird durch die Leitungen 46, 48, 49 und 51 zur Abschrecksäule 6, zum Absorber 14Λ, und zur Leichtfraktionskolonne 22 zurückgeleitet. Das aus dem Absorber 14/4 erhaltene Gemisch von Lösungsmitte! und Waschöl wird beim Durchströmen des Wärmeaus

v) tauschers 84 zur ölabtrennkolonne 70 auf etwa 202⁰C erhitzt. Diese Kolonne arbeitet bei einem Druck vor etwa 0,42 at, einer Bodentemperatur von etwa 2O4°C und bei einer Kopftemperatur von etwa 132°C. Da Bodenprodukt der Kolonne 70 wird beim Durchtrit

« durch die Wärmeaustauscher 84 und 92 im Zurückströ men zu dem Absorber durch die Leitung 64 auf etw 71⁰C abgekühlt, während die Kopffraktion der gleiche Kolonne beim Zurückströmen durch die Leitung 96 ζ den Kolonnen 14Λ und 22 in dem Kondensator 9

κ ungefähr auf die gleiche Temperatur heruntergeküh wird. Beim Betrieb wird der umlaufende Vorrat a Kohlenwasserstofflöscmitte! und an Waschöl durch di Leitungen 102 bzw. 100 ergänzt, und die Austrittsga« des Absorbers 14Λ werden in der Verbrennungsanlaj

f.-. 36 abgefackelt. Die Kopffraktion der Endkolonne <■ und die Austrittsgase des Scheiciers 30 haben annäherr die in der Tabelle angegebene Zusammensetzung (al Werte auf Molbasis).

Tabelle

Bestandteil	Reaktor
	ausfluß
»Nichtkondensierbare«	240
Gase
Wasser	830
NHj	50
HCN	50
Acetonitril	5
Acrylnitril	150
Andere C3-Verbindungen*)	1
Polymere Nebenprodukte	Spur
Lösungsmittel	0
Waschöl	0

Bodenfraktion	Abgas zur	Kopffraktion
der Abschrcck-	Verbren	der End-
säule	nungsanlage	kolonne
0	240	0
0	830	0
0	50	0
0	50	0
0	5	0
0	1	149
0	1	0
Spur	0	0
1.5	0.05	0
0	1.0	0

*) Andere O-Verbindungqn sind Aceton. Acrolein und I'ropionitril.

Es wird also die Gesamtmenge des in dem ausströmenden Reaktionsprodukt vorhandenen NH₃, HCN, Acetonitrils, Wassers und der nicht kondensierbaren Gase entfernt und der Verbrennungsanlage zugeleitet. AuUerdem wird auch die Hauptmenge der Propionitrils der Verbrennungsanlage zugeführt, und der Rest erscheint als Verunreinigung in der Kopffraktion der Endkolonne.

Es sei erwähnt, daß im Rahmen der Erfindung mit Abschreck-, Absorptions- und Destillationskolonnen verschiedener Bauart gearbeitet werden kann. So kann es sich bei der Absorptionskolonne beispielsweise um eine Mehrboden- oder auch um eine Füllkörperkolonne handeln. Es wird auch die Möglichkeit ins Auge gefaßt, daß statt der Leichtfraktionskolonne eine Abstreiferkolonne mit Einspeisung am obersten Boden vorgesehen sein kann. Ferner sind Abänderungen im Betriebsdruck der einzelnen Kolonnen möglich, doch läßt man die Absorptions- und die Leichtfraktionskolonne vorzugsweise bei atmosphärennahem Druck oder beim Rückdruck der Verbrennungsanlage arbeiten

Bemerkenswerte Vorteile vermittelt die Erfindung insofern, als keine Notwendigkeit besteht, das System zusätzlich mit Wasser zu versorgen (das in dem Reaktorausfluß vorhandene Wasser reicht für den Betrieb der Abschrecksäule hin), da ständig V/asser rückgewonnen und im Kreislauf zurückgeleitet wird und da für Abschreckzwecke auch Kohlenwasserstofflösungsmittel zur Verfügung steht, aber auch insofern, als die polymeren Nebenprodukte und die mitgerissenen Katalysatorteilchen in dem Reakiorausfluß nahezu restlos in der Abschrecksäule entfernt werden und als schließlich auch eine recht strenge Brennwertführung der zur Verbrennungsanlagc abgeleiteten Austrittsgase möglich ist. Weitere der oben beschriebenen Erfindung liegen darin, daß ein Abwasserabstreifer entfallen kann, daß die Notwendigkeit einer Kühlung der Absorptionskolonne entfällt, daß der Bodenbedarf lür die Betriebseinrichtungen geringer ist, daß keine Rückgewinnungsanlage für Ammoniumsal/ vorgesehen werden muß und die beim Arbeiten mit Schwefelsäure auftauchenden Korrosionsproblc c in Fortfall kommen und daß eine Bodenfraktion abgetrennt wird, die durch Abfackeln stan durch eine uioi<ij;i->i.nc Behandlung beseitig; werden kann. Da das \bfackein so vorgenommen w erden kann, daß eine vollständige Verbrennung erzielt wird, läßt sich die Emission der Vcrbrennungsanlage in dem Sinne beeinflussen, daß den amtlichen Vorschriften hinsichtlich des Kohlenmonoxidgehalts Rechnung getragen wird Auch lassen sich die Lösungsmittelverluste

•15 auf dasjenige MaB begrenzen, das sich aus dem Brennstoffbedarf der Verbrennungsanlage ergibt.

Es braucht nicht betont zu werden, daß in den obenstehend beschriebenen Einzelheiten der Erfindung Abänderungen vorgenommen werden können. So braucht es sich beispielsweise bei dem Kohlenwasserstofflösungsmittel nicht um ein Kerosin zu handeln, sondern es kommen hierfür auch andere aromatische und paraffinische Stoffe in Betracht, wie etwa ein leichtes Gasöl, und der Siedepunkt eines für diesen Zweck verwendeten Kerosins oder sonstigen Materials kann tiefer oder höher liegen als 177°C. Allerdings muß das Lösungsmittel drei Forderungen entsprechen:

(a) Es darf mit Wasser kei.ie Lösung bilden,

(b) es muß für das Nitril als Löser fungieren, und

(c) es darf mit dem Nitril nicht reagieren.
Bevorzugt wird ein Lösungsmittel mit einem Siedepunkt, der tief genug liegt, damit die Temperatur am Boden der Leichtfraktionskolonne einigermaßen niedrig gehalten werden kann, da sich eine hohe Temperatur im Sinne einer höheren Eintrittswahrscheinlichkeit oder eines rascheren Ablaufs von Acrylnitril aufbrauchenden Nebenreaktionen auswirken würde. Der Siedepunkt des Lösungsmittels darf indessen auch nicht so niedrig sein, daß die Rückgewinnungsanlage für dit Kopffraktion des Absorbers unnötig umfangreich wird. Falls Acrylnitril erzeugt werden soll, wird ein Lösungsmittel bevorzugt, dessen Siedepunkt nicht unter etwa 121⁰C und nicht etwa 218⁰C liegt. Im Falle von Methacrylnitril arbeitet man vorzugsweise mit einem Lösungsmittel mit einem Siedepunkt nicht unter etwa I49°C und nicht über etwa 232^CC. Kerosinfraktionen, deren Siedepunkte meistens in dem Bereich von 177 bis 232°C liegen, werden als Lösungsmittel für Acrylnitril und Methacrylnitril bevorzugt, da Kerosin nicht mit Wasser mischbar ist und mit dem Nitril nicht reagiert. Eine andere mögliche Abänderung der Verfahrensweise besteht darin, die aus der Leichtfraktionskolonne anfallende Kopffraktion unmittelbar abzufackeln oder zur Abschrecksäule zurückzuleiten statt zur Absorptionskolonne. Es ist ferner zu bemerken, daß die gleiche Verfahrensweise auch zur Abtrennung von Nebenprodukten dienen kann, die bei Umsetzungen zur Erzeugung anderer Nitrile al; Acrylnitril und Methacrylnitril als Abfaüstoffe iiii ausströmenden Reaktionsprodukt anfallen, insbesondere im Reaktionsprodukt solcher Umsetzungen, bei denen Nitrile durch Ammonoxidation von Olefinen wie Butenen, Pentenen, Hexenen, Methylbutenen, Dimethylbuten, Octen-1, Cyclopentcn, Cyclohexen und 3-Methylcu'lohcxen gebildet werden.

ll·..

Claims

Patentanspruch:

Verfahren zur Aufarbeitung von bei d italytischen Gasphasenoxidation von Olefinen ΐ,,.ι Ammo- > niak und Sauerstoff anfallenden und ungesättigte Nitrile, Ammoniak, Wasser und Nebenprodukte enthaltenden gasförmigen Reaktionsgemischen durch Behandeln des gasförmigen Rcaktionsgemisches mit einem Kohlenwasserstofflösungsmittel als Absorptionsmittel nach Art einer Extraktivdestillation, wobei das ungesättigte Nitril im Sumpfprodukt, gelöst im Kohlenwasserstofflösungsmittel, anfällt und als Kopfprodukt ein, gegebenenfalls nach Abtrennung von Kohlenwasserstofflösungsmittel, zu verwerfender Gasstrom abgezogen wird, Reinigung des Sumpfprodukts von leichtflüchtigen Bestandteilen nach Art einer Extraktivdestillation unter Verwendung des Kohlenwasserstofflösungsmittels, wobei das ungesättigte Nitril als Sumpfprodukt, gelöst im Kohlenwasserstofflösungsmittel, abgezogen und einer Fraktionnierungsdestillation zugeführt wird, bei der das ungesättigte Nitril als Kopfprodukt und das Kohlenwasserstofflösungsmittel als Sumpfprodukt anfallen, wobei letzteres zumindest teilweise in den Prozeß zurückgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß man das gasförmige Reaktionsgemisch vor der Absorptionsbehandlung mit dem Kohlenwasserstofflösungsmittel einer adiabaüschen Abkühlung durch Verdampfen von Wasser und/oder Kohlenwasserstofflösungsmittel zur Kondensation der als Nebenprodukte der Reaktion gebildeten Polymeren unterwirft und diese kondensierten Polymeren aus dem Reaktionsgemisch abtiennt sowie die Absorptionsbehandlung des verbleibenden gasförmigen Reaktionsgemisches bei einer Temperatur oberhalb des Taupunkts von Wasser durchführt, wobei man das gegebenenfalls bei der adiabatischen Abkühlung verwendete Wasser durch Kondensation aus den Abgasen entweder der adiabatischen Abkühlung oder der Absorptionsbehandlung gewinnt.

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Die Gasphasenoxidation von Olefinen mit Ammoniak und Sauerstoff dient der Herstellung ungesättigter Nitrile. Verfahren und Katalysatoren für die Herstellung von ungesättigten Nitrilen durch diese sogenannte Ammonoxidation sind in den US-PS 29 04 580, 05 517, 3044 966, 30 50 546, 3197 419, 3198 750, 00 084, 32 30 246, 32 48 340, 33 54 197, 34 04 947, 27 343,34 31 292,34 42771und34 72 892, den G B- PS 74 593 und 9 04 418, den BE-PS 5 92 434, 5 93 097, 98 511, 6 03 030, 6 12 136, 6 15 605 und 6 03 031, der CA-PS 6 19 497 sowie in der FR-PS 12 78 289 beschrieben.

Wird ein Olefin wie beispielsweise Propylen oder Isobutylen in der Gasphase in Anwesenheit des '«> gewählten Katalysators mit Ammoniak und molekularem Sauerstoff umgesetzt, um das betreffende ungesättigte Nitril zu erzeugen, also Acrylnitril bzw. Methacrylnitril, so enthält das ausströmende Reaktionsprodukt meistens auch eine beträchtliche Menge nicht umge- ^(l5 setzten Ammoniaks, eine gewisse Menge nicht umgesetzten Beschickungsmaterials wie etwa Propylen oder Isobutylen, Sauerstoff, Stickstoff (und zwar besonders dann wenn der molekulare Sauerstoff aus der Luft entnommen wird) und weiterhin ein oder mehrere Umsetzungsprodukte wie beispielsweise Wasser, Cyanwasserstoff, Acetonitril, Prop.onitnl, Acrolein und Methacrolein. Das gewünschte Reaktionsprodukt wird im allgemeinen in einem gekühlten Absorber durch Absorption in einem geeigneten Lösungsm.Uel w,e etwa Wasser abgetrennt, wöbe! es bei diesem Verfahrensschritt zur Bildung einiger weiterer, relativ schwerer organischer Verbindungen kommen kann. Für eewöhnlich wird die Absorption vorgenommen, nachdem das ausströmende Reaktionsprodukt in einem Abschreckturm mit einer verdünnten Mineralsaure im Geeenstrom gewaschen worden ist Diese Säure, bei der es sich meistens um Schwefelsäure handelt, reagiert mit dem Ammoniak unter Bildung eines Ammoniumsalzes, so daß das Ammoniak nicht mehr zu unerwünschten Nebenprodukten umgesetzt werden kann und daß beispielsweise also der Entstehung von Aminoprop.onitril oder Aminodipropionitril vorgebeugt wird, die sich durch direkte Umsetzung des Ammoniaks mit Acrylnitril bilden würden. In einem gewissen Umfang findet jedoch trotzdem noch eine Cyanäthylierung statt, und diese Nebenprodukte reagieren dann mit anderen Bebtandteilen des aus der Reaktionskammer ausströmenden Produkts unter Bildung verschiedener Polymerer Einige dieser Polymeren sind verhältnismäßig schwer, und fast alle sind in Wasser löslich. Bei der Herstellung von Acrylnitril enthält die aus dem Unterteil des Abschreckturms austretende verdünnte wäßrige Lösung des Ammoniumsalzes etwas Acrylnitril und andere Reaktionsprodukte, ist jedoch noch mit anderen organischen Schwerbestandteilen verunreinigt, wie etwa Carbonylpolymeren, hydrolysiertem Polyacrylnitril, Polyacrylamid und cyanäthylierten Nebenreaktionsprodukten. Die Kopffraktion des Abschreckturms wird in den Absorber eingeleitet, während die Bodenfraktion des Abschreckturms in zwei Ströme aufgeteilt wird, von denen der eine gekühlt und in den Abschreckturm zurückgeleitet wird, wohingegen es sich bei dem anderen um einen Abwasserstrom handelt. Aus diesem Abwasserstrom trennt man durch Einsatz eines herkömmlichen Mittels, beispiolsv/eise also durch Wasserdampfdestillation, Acrylnitril und meistens auch weitere Verbindungen wie etwa Acetonitril, Cyanwasserstoff und Propionitril ab.

Eines der drängendsten Probleme, die bei Anlagen zur Erzeugung ungesättigter Nitrile nach einer der obigen Verfahrensweisen auftreten, ist die abschließende Beseitigung der unverwendbaren Nebenprodukte. Zu den bei einer Acrylnitrilanlage vorgesehenen Betriebseinrichtungen zur Behandlung von Abfallstoffen gehören normalerweise ein Abzugsschornstein für die Abgase, ein Fackelschornstein für Entlastungsventile, eine Verbrennungsanlage für HCN und Acetonitril sowie für Ströme anderer organischer Abfallstoffe, eine Rückgewinnungsanlage für Ammoniumsalz (z. B. Ammoniumsulfat) sowie eine weitere Verbrennungsanlage oder eine biologische Aufbereitungsanlage für die in den Abwasserströmen enthaltenen Abfallstoffe. Solche Betriebseinrichtungen sind allerdings aufwendig und stellen daher keine befriedigende Lösung für das Problem der Beseitigung von Abfallstoffen gemäß den amtlichen Richtlinien dar. Eine weitere Schwierigkeit besteilt darin, daß bestimmte Nebenprodukte auch nur in einem begrenzten Umfang technisch weiterverwendbar sind.

Die Erfindung hat demgemäß zur Hauptaufgabe,