DE2517300A1 - Verfahren zur gewinnung und reinigung von acrylnitril oder methacrylnitril - Google Patents

Description

• Verfahren zur Gewinnung und Reinigung von Acrylnitril oder Methacrylnitril Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gewinnung und Re.inigung von Acrylnitril oder Methacrylnitril, das durch 0jmmoxydation von Propylen oder Isobutylen hergestellt worden ist, bei dem die wässrige Schicht aus einer Dekantiervorrichtung, die mit einer Kolonne zur Entfernung von HCN aus dem Nitril verbunden ist, in eine Abschreckkolonne im Kreislauf zurückgeführt wird, in der die heißen Gase aus dem Reaktor mit dem im Kreislauf geführten wässrigen Strom direkt in Kontakt gebracht werden.
• Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Gewinnung und Reinigung von Acrylnitril oder Methacrylnitril, das durch Ammoxydation von Propylen oder Isobutylen hergestellt worden ist, bei dem a) der Reaktorabstrom mit einem wässrigen Strom in direkten Kontakt gebracht wird, um die Gase in einer Abschreckkolonne (Kühlkolonne) abzukühlen, b) das Acrylnitril und HCN in Form einer wässrigen Lösung gewonnen werden, c) ein Teil des Wassers und der Verunreinigungen durch Destillation entfernt wird unter Bildung einer konzentrierten wässrigen Mischung aus Acrylnitril und HCN, d) die wässrige Mischung aus Acrylnitril und HCN in einer HCN-Destillationskolonne destilliert wird zur Entfernung des HCN in einem Überkopfstrom und e) das Bodenprodukt oder ein Abstrom (Seitenstrom) der HCN-Destillationskolonne in eine Dekantiervorrichtung eingeführt wird, in der eine wässrige Schicht und eine organische Schicht gebildet werden, dadurch gekennzeichnet, daß man die wässrige Schicht aus der Dekantiervorrichtung abzieht uns sie im Kreislauf in die Abschreckkolonne zurückführt.
• Das erfindungsgemäße Verfahren stellt ein bequemes Verfahren zur Beseitigung eines Acrylnitril enthaltenden wässrigen Stromes dar, bei dem das Acrylnitril gewonnen wird, wodurch die Menge an zum Neutralisieren des überschüssigen Ammoniaks, das in den Reaktorabstrom gelangt, erforderlicher Säure und die Ackität in anderen Abschnitten des Gewinnungs- und Reinigungssystems wesentlich herabgesetzt wird.
• Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert. Sie zeigt eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Verfahrens, angewendet auf die Gewinnung und Reinigung von Acrylnitril.
• Der Reaktorabstrom wird durch die Leitung 12 in die Abschreckkolonne (Kühlkolonne) 10 eingeführt. Ein wässriges Spray (Sprühnebel) wird durch die Leitung 14 mit den heißen Reaktionsgasen in Kontakt gebracht,um die Gase abzukühlen. Durch eine nicht dargestellte Leitung wird auch Schwefelsäure zugeführt, um das Ammoniak in dem Reaktorabstrom zu neutralisieren. Das flüssige Bodenprodukt der Abschreckkolonne wird durch die Leitung 16 aus der Abschreckkolonne abgezogen. Durch die Leitung 18 gelangen das Acrylnitril und Verunreinigungen überkopf in die Absorptionsvorric tung 20v In der Absorptionsvorrichtung werden das Acrylnitril und die wasserlöslichen Verunreinigungen in dem Wasser aus der Leitung 22 absorbiert. Die nicht-absorbierten Gase strömen durch die Leitung 24. Der Acrylnitril, HCN und wasserlösliche Verunreinigungen enthaltende wässrige Strom wird durch die Leitung 26 in eine Destillationskolonne 28 eingeleitet. In der Destillationskolonne 28 wird eine Destillation oder extraktive Destillation durchgeführt, um einen Bodenproduktstrom aus Wasser und Verunreinigungen durch die Leitung 30 zu entfernen. Das durch die Leitung 32 überkopf abgezogene Produkt besteht im wesentlichen aus Acrylnitril, HCN und Wasser.
• In der HCN-Destillationskolonne 34 wird die Destillation durchgiZhrt, um HCN überkopf durch die Leitung 36 zu entfernen.
• Durch die Leitung 38 wird eine bestimmte Menge Essigsäure oder einer anderen Säure eingeführt, um den HCN zu stabilisieren.
• Das Bodenprodukt, das im wesentlichen aus Acrylnitril und Wasser zusammen mit etwas Säure besteht, wird abgekühlt und durch die Leitung 40 in die Dekantiervorrichtung 42 überführt.
• In der Dekantiervorrichtung 42 läßt man das wässrige Acrylnitril absitzen unter Bildung einer wässrigen Schicht 44 und einer organischen Schicht 46o Die organische Schicht enthält Acrylnitril und wird durch die Leitung 48 für die weitere Reinigung abgezogen. Die wässrige Schicht besteht im wesentlichen aus Wasser, gelöstem Acrylnitril und gelöster Essigsäure.
• Die vorliegende Erfindung befaßt sich mit der Rückführung der wässrigen Schicht 44 im Kreislauf. Die wässrige Schicht 44 wird erfindungsgemäß durch die Leitung 50 in die Abschreckkolonne 10 im Kreislauf zurückgeführt. In der Abschreckkolonne wird die im Kreislauf zurückgeführte Flüssigkeit direkt mit den Reaktionsgasen in Kontakt gebracht. Diese Rückführungsleitung unterstützt die Abkühlung des Reaktorabstroms und die in der wässrigen Dekantiervorrichtungsrückführung enthaltene gelöste Essigsäure neutralisiert mindestens einen Teil des aus dem Reaktorabstrom in die Abschreckkolonne 10 gelangenden Ammoniaks. Auf diese Weise wird die zum Neutralisieren des Reaktorabstroms edzderliche Menge an Schwefelsäure verringert.
• Die vorliegende Erfindung ist auf jede beliebige Gewinnung bzw.
• Rückgewinnung und Reinigung von Acrylnitril oder Methacrylnitril anwendbar, bei der verwendet wird (a) eine Abschreckkolonne, in welcher der Reaktorabstrom direkt mit einer FlüssigkeitXin in der Regel einem wässrigen Strom, in Kontakt gebracht wird, und (b) eine HCN-Destilliatlonskolonne, in der HCN von dem Nitril getrennt wird. Die mit der Gewinnung bzw. Rückgewinnung und Reinigung verbundenen Zwischenstufen sind nicht kritisch.
• Bei der Abschreckkolonne handelt es sich um eine Vorrichtung, in der die heißen Gase des Reaktorabstroms direkt mit einer Flüssigkeit, in der Regel einem in entgegengesetzter Richtung fließenden Strom aus einem wässrigen Strom und Reaktionsgasen) in Kontakt gebracht werden. Diese Kolonnen sind aqsich bekannt.
• Die zweite, erfindungsgemäß kritische Kolonne ist die HCN-Destillationskolonne. In der HCN-Destillationskolonne wird HCN von dem Acrylnitril oder Methacrylnitril getrennt, Der HCN wird in Form eines überkopfstromes abgezogen, der mit einer Säure stabilisiert wird.Obgleich jede beliebige Säure für die Stabilisierung verwendet werden kann, sind organische Säuren, wie Essigsäure, bevorzugt.
• Der in die Dekantiervorrichtung eingeführte Strom stammt aus der HCN-Destillationskolonne. Bei dem Strom handelt es sich entweder um das Bodenprodukt der Kolonne oder um einen Abstrom (Seitenstrom). Der Abstrom (Seitenstrom) kann flüssig oder gasförmig (dampfförmig) sein. Der Gasstrom muß natürlich yor der Einführung in die Dekantiervorrichtung kondensiert werden.
• Jeder dieser Ströme wird bis zu einem solchen Punkte abgekühlt, an dem eine Phasentrennung auftritt. In der Dekantiervorrichtung bilden sich dann eine wässrige Phase und eine organische Phase.
• Die organische Phase der Dekantiervorrichtung wird anders behandelt, wenn ein Abstrom (Seitenstrom) verwendet wird, als bei Verwendung eines Bodenprodukts. Wie oben für ein Bodenprodukt erläutert, wird die organische Phase aus der Dekantiervorrichtung in die nachfolgenden Reinigungsstufen eingeleitet. Wenn ein Abstrom (Seitenstrom) verwendet wird, wird die organische Phase der Dekantiervorrichtung normalerweise für die weitere Verarbeitung in die HCN-Destillationskolonne zurückgeführt.
• Wie angegeben, besteht das wesentliche Merkmal der Erfindung in der Zurückführung der wässrigen Phase der HCN-Destillationskolonne-Dekantiervorrichtung im Kreislauf in die Abschreckkolonne.
• Der im Kreislauf zurückgeführte Strom kann gemäß einem allgemeinen Prinzip der Erfindung an jedem beliebigen Punkt in die Abschreckkolonne eingeführt werden. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird der im Kreislauf zurückgeführte Strom entweder in Form eines getrennten Sprays (Sprühnebels) oder kombiniert mit dem normalen flüssigen Strom der Abschreckkolonne mit den heißen Reaktionsgasen in Kontakt gebracht.
• Die Behandlungsstufen zwischen der Abschreckkolonne und der HCN-Destillationskolonne sind erfindungsgemäß nicht kritisch.
• Wie angegeben, wird der Reaktorabstrom in der Regel absorbiert oder kondensiert unter Bildung eines Nitril, HCN und Wasser enthaltenden Stroms und der gebildete wässrige Strom wird destilliert, um das Nitril und den HCN in dem Überkopfprodukt zu konzentrieren. Dieser Überkopfstrom gelangt dann in die HCN-Destillationskolonne. Diese Zwischenstufen können auch in der verschiedensten Weise variiert werden.
• Durch Anwendung der vorliegenden Erfindung können somit sehr beachtliche Verbesserungen in bezug auf das pH-Gleichgewicht und beträchtliche Verminderungen in bezug auf die Verwendung von neutralisierender Säure erzielt werden.
• Patentansprüche:

Claims (6)

1. Patentansprüche Verfahren zur Gewinnung und Reinigung von Acrylnitril oder Methacrylnitril, das durch Ammoxydation von Propylen oder Isobutylen hergestellt worden ist, bei dem a) der Reaktorabstrom mit einem wässrigen Strom direkt in Kontakt gebracht wird, um die Gase in einer Abschreckkolonlle abzukühlen, b) das Acrylnitril und HCN in Form einer wassrigen Lösung gewonnen werden, c) ein Teil des Wassers und der Verunreinigungen durch Destillation entfernt wird unter Bildung einer konzentrierten wässrigen mischung aus Acrylnitril und HCN, d) die wässrige Mischung aus Acrylnitril und HCN in einer HCN-Destillationskolonne destilliert wird zur Entfernung des HCN in einem Uberkopfstrom und e)ein Abstrom (Seitenstrom) aus der HCN-Destillationskolonne in eine Dekantiervorrichtung überführt wird, in der sich eine wässrige Schicht und eine organische Schicht bilden, dadurch gekennzeichnet, daß man die wässrige Schicht aus der Dekantiervorrichtung abzieht und sie direkt im Kreislauf in die Abschreckkolonne zurückführt, in der sie mit dem Reaktorabstrom direkt in Kontakt gebracht wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, -daß man den HCN in der HCN-Destillationskolonne mit Essigsäure stabilisiert.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man es auf die Gewinnung und Reinigung von Acrylnitril anwendet.
4. 4. Verfahren zur Gewinnung undReinigung von Acrylnitril oder Methacrylnitril, das durch Ammoxydation von Propylen oder Isobutylen hergestellt worden ist, bei dem a) der Reaktorabstrom in direkten Kontakt mit einem wässrigen Strom gebracht wird, um die Gase in einer Abschreckkolonne abzukühlen, b) das Acrylnitril und HCN in Form einer wässrigen Lösung gewonnen werden, c) ein Teil des Wassers und der Verunreinigungen durch Destillations entfernt wird unter Bildung einer konzentrierten wässrigen Mischung aus Acrylnitril und HCN, d) die wässrige Mischung aus Acrylnitril und HCN in einer HCN-Destillationskolonne destilliert wird zur Entfernung des HCN in einem Überkopf strom und e) das Bodenprodukt in der HCN-Destillationskolonne in eine Dekantiervorrichtung eingeführt wird, in der sich eine wässrige Schicht und eine organische Schicht bilden, dadurch gekennzeichnet, daß man die wässrige Schicht aus de Dekantiervorrichtung abzieht und sie im Kreislauf direkt in die Abschreckkolonne zurückführt, in der sie mit dem Real>torabstrom in direkten Kontakt gebracht wird.
5. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß man den HCN in der HCN-Destillationskolonne mit Essigsäure stabilisiert.
6. 6. Verfahren nach Anspruch 4 und/oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß man es auf die Gewinnung und Reinigung von Acrylnitril anwendet.

   L e e r s e i t e