DE4397378B3 - High purity acetonitrile usable as a module-solvent for liq. chromatography - purified by bringing into contact with nascent oxygen@ and basic substances successively in a simple method. - Google Patents
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Abstract
Description
TECHNISCHES GEBIETTECHNICAL AREA
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Reinigung von rohem Acetonitril. Insbesondere betrifft die Erfindung ein einfaches und leichtes Verfahren zur Reinigung von rohem Acetonitril, sowie ein Reinigungsverfahren zur Herstellung von hochreinem Acetonitril, das im Ultraviolettbereich bei einer Wellenlänge von 200 bis 400 nm eine Absorption von nicht mehr als 0,05 hat und das zur Verwendung als Lösungsmittel für die mobile Phase in der industriellen Flüssigkeitschromatographie geeignet ist.The invention relates to a process for the purification of crude acetonitrile. More particularly, the invention relates to a simple and easy process for purifying crude acetonitrile, and to a purification process for producing high purity acetonitrile which has an absorbance of not more than 0.05 in the ultraviolet range at a wavelength of 200 to 400 nm and which is suitable for use as Solvent for the mobile phase is suitable in industrial liquid chromatography.
TECHNISCHER HINTERGRUNDTECHNICAL BACKGROUND
Handelsübliches Acetonitril wird hauptsächlich durch Reinigung von rohem Acetonitril hergestellt, welches als Nebenprodukt bei der Herstellung vom Acrylnitril oder Methacrylnitril durch katalytische Ammonoxidation von Propylen oder Isobuten mit Ammoniak und molekularem Sauerstoff gewonnen wird. Da das als Nebenprodukt gebildete Acetonitril zahlreiche Verunreinigungen enthält, wurden bereits folgende verschiedene Reinigungsverfahren vorgeschlagen, die in üblicher Weise durchgeführt werden.Commercially available acetonitrile is mainly produced by purifying crude acetonitrile, which is obtained as a by-product in the production of acrylonitrile or methacrylonitrile by catalytic ammoxidation of propylene or isobutene with ammonia and molecular oxygen. Since the acetonitrile formed as a by-product contains many impurities, the following various purification methods have already been proposed, which are carried out in a conventional manner.
Bekannte Verfahren zum Entfernen von Allylalkohol aus rohem Acetonitril umfassen eine Reaktion mit Schwefelsäure und nachfolgende Destillation (
Bekannte Verfahren zur Reinigung von rohem Acetonitril umfassen die Reaktion mit einer basischen Verbindung und nachfolgende Destillation (
Die
Handelsübliches Acetonitril ist deshalb ungeeignet als Lösungsmittel der mobilen Phase für die Flüssigkeitschromatographie, insbesondere für die HPLC, aufgrund seiner hohen UV-Absorption (bei 200 bis 400 nm). Es besteht daher das Bedürfnis zur Entwicklung eines industriell wertvollen Verfahrens zur Herstellung von Acetonitril mit ausreichender Reinheit, um als Lösungsmittel der mobilen Phase für die Flüssigkeitschromatographie geeignet zu sein.Commercially available acetonitrile is therefore unsuitable as a solvent of the mobile phase for liquid chromatography, in particular for HPLC, due to its high UV absorption (at 200 to 400 nm). There is therefore a need to develop an industrially valuable process for producing acetonitrile of sufficient purity to be suitable as a mobile phase solvent for liquid chromatography.
Die UV-Absorption von rohem Acetonitril bei 200 bis 400 nm ist hauptsächlich auf die Doppelbindungen der bei dem Herstellungsverfahren entstehenden Verunreinigungen zurückzuführen. Beispielsweise zeigen Verbindungen mit einer Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung, einer Carbonylgruppe (C=O), einer Carboxylgruppe (COOH), einer Aldehydgruppe (CHO), einer Kohlenstoff-Stickstoff-Doppelbindung, einer Nitrosogruppe (N=O), einer Nitrogruppe (NO2) oder ähnlichen Bindungen oder funktionellen Gruppen Absorption in diesem Wellenlängenbereich. Beispiele für Verbindungen mit einer solchen Bindung oder funktionellen Gruppe sind Allylalkohol, Oxazol, Acrylnitril, Methacrylnitril, cis- und trans-Crotonitril, Acrylsäure, Methylacrylat, Methacrylsäure, Methylmethacrylat, Essigsäure, Acrolein, Methacrolein und Aceton. Es ist sehr schwierig, diese Verbindungen zu entfernen, um die Absorption bei 200 bis 400 nm auf 0,05 oder weniger zu verringern. Um die Absorption von Acetonitril bei 200 nm auf 0,05 oder weniger zu vermindern, muß im einzelnen der Allylalkoholgehalt des Acetonitrils auf 1,5 ppm oder weniger, sein Oxazol-Gehalt auf 0,8 ppm oder weniger, sein Acrylnitril-Gehalt auf 0,2 ppm oder weniger, sein Methacrylnitril-Gehalt auf 0,2 ppm oder weniger, sein cis-Crotonitril-Gehalt auf 0,2 ppm oder weniger, sein Acrylsäure-Gehalt auf 0,2 ppm oder weniger, sein Methylacrylat-Gehalt auf 0,2 ppm oder weniger und sein Essigsäure-Gehalt auf 30 ppm oder weniger vermindert werden. Die gleichen strengen Erfordernisse gelten für andere Verunreinigungen. Da rohes Acetonitril gewöhnlich nicht weniger als zwei dieser Verbindungen enthält, ist der kritische Gehalt jeder Verbindung praktisch niedriger als der obige Wert. Es ist daher anerkannt, daß die Herstellung von hochgereinigtem Acetonitril hohe technische Anforderungen stellt.The UV absorption of crude acetonitrile at 200 to 400 nm is mainly due to the double bonds of the impurities resulting from the manufacturing process. For example, compounds having a carbon-carbon double bond, a carbonyl group (C = O), a carboxyl group (COOH), an aldehyde group (CHO), a carbon-nitrogen double bond, a nitroso group (N = O), a nitro group (NO 2 ) or similar bonds or functional groups absorption in this wavelength range. Examples of compounds having such a bond or functional group are allyl alcohol, oxazole, acrylonitrile, methacrylonitrile, cis- and trans-crotonitrile, acrylic acid, methyl acrylate, methacrylic acid, methyl methacrylate, acetic acid, acrolein, methacrolein and acetone. It is very difficult to remove these compounds in order to reduce the absorption at 200 to 400 nm to 0.05 or less. Specifically, in order to reduce the absorption of acetonitrile at 200 nm to 0.05 or less, the allyl alcohol content of acetonitrile must be 1.5 ppm or less, its oxazole content be 0.8 ppm or less, and its acrylonitrile content must be 0 , 2 ppm or less, its methacrylonitrile content to 0.2 ppm or less, its cis-crotonitrile content to 0.2 ppm or less, its acrylic acid content to 0.2 ppm or less, its methyl acrylate content can be reduced to 0.2 ppm or less and its acetic acid content can be reduced to 30 ppm or less. The same strict requirements apply to other contaminants. Since crude acetonitrile usually contains not less than two of these compounds, the critical content of each compound is practically lower than the above value. It is therefore recognized that the production of highly purified acetonitrile places high technical demands.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein einfaches und leichtes Verfahren zur Reinigung von rohem Acetonitril, sowie ein Verfahren zur Herstellung von hochgereinigtem Acetonitril zur Verfügung zu stellen, welches eine UV-Absorption von nicht mehr als 0,05 bei 200 bis 400 nm hat und welches als Lösungsmittel für die mobile Phase der industriellen Flüssigkeitschromatographie, speziell der HPLC geeignet ist.The object of the invention is to provide a simple and easy process for the purification of crude acetonitrile, as well as a process for the preparation of highly purified acetonitrile, which has a UV absorption of not more than 0.05 at 200 to 400 nm and which is suitable as a solvent for the mobile phase of industrial liquid chromatography, especially HPLC.
Als Ergebnis ausgedehnter Untersuchungen über eine Kontaktbehandlung von Acetonitril mit Ozon haben die Erfinder festgestellt, daß eine Behandlung durch Kontakt mit Ozon Säuren und Permanganat reduzierende Substanzen bildet und daß diese Substanzen durch Kontakt mit einem Adsorptionsmittel entfernt werden können. Aufgrund dieser Feststellungen wurde ein einfaches und leichtes Verfahren zur Reinigung von Acetonitril fertiggestellt. Es wurde außerdem die überraschende Tatsache gefunden, daß hochgereinigtes Acetonitril mit einer Absorption von nicht mehr als 0,05 bei einer Wellenlänge von 200 bis 400 nm erhalten werden kann, indem eine nach einer Kontaktbehandlung mit Ozon gebildete Flüssigkeit in Kontakt mit mindestens einer unter einer Base und einem Adsorptionsmittel gewählten Substanz gebracht wird und danach Verbindungen mit niedrigerem und höheren Siedepunkt als Acetonitril (nachstehend einfach als niedersiedende Verbindungen und hochsiedende Verbindungen bezeichnet) entfernt werden. Auf der Grundlage dieser Feststellungen wurde die vorliegende Erfindung konzipiert.As a result of extensive studies on contact treatment of acetonitrile with ozone, the inventors have found that treatment by contact with ozone forms acids and permanganate reducing substances and that these substances can be removed by contact with an adsorbent. Based on these findings, a simple and easy process for purifying acetonitrile has been completed. It has also been found the surprising fact that highly purified acetonitrile having an absorption of not more than 0.05 at a wavelength of 200 to 400 nm can be obtained by contacting a liquid formed after contact treatment with ozone in contact with at least one of base and an adsorbent-selected substance, and thereafter compounds having lower and higher boiling points than acetonitrile (hereinafter referred to simply as low-boiling compounds and high-boiling compounds) are removed. On the basis of these findings, the present invention has been conceived.
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNGDESCRIPTION OF THE INVENTION
Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren zur Reinigung von rohem Acetonitril zur Verfügung, welches umfaßt:
- (1) eine erste Stufe, in der rohes Acetonitril mit naszierendem Sauerstoff in Kontakt gehalten wird, und
- (2) eine zweite Stufe, in der das Acetonitril aus Stufe (1) mit mindestens einem Anionenaustauscherharz in Kontakt gebracht wird, sowie, erforderlichenfalls,
- (3) eine dritte Stufe, in der niedersiedende Verbindungen und hochsiedende Verbindungen aus dem Acetonitril entfernt werden, oder
- (4) ein Verfahren, bei dem das Acetonitril aus Stufe (1), der Stufe (3) unterworfen und danach der Stufe (2) unterworfen wird.
- (1) a first stage in which crude acetonitrile is kept in contact with nascent oxygen, and
- (2) a second stage in which the acetonitrile of step (1) is contacted with at least one anion exchange resin and, if necessary,
- (3) a third stage in which low boiling compounds and high boiling compounds are removed from the acetonitrile, or
- (4) a method in which the acetonitrile of the step (1) is subjected to the step (3) and then subjected to the step (2).
Das rohe Acetonitril, das mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens gereinigt werden kann, schließt rohes Acetonitril ein, welches eine Absorption von nicht weniger als 0,1 bei einer Wellenlänge von 200 nm hat. Das rohe Acetonitril kann Acetonitril sein, das als Nebenprodukt bei der Herstellung von Acrylnitril oder Methacrylnitril durch Ammonoxidation von Propylen, Isobuten oder t-Butanol mit Ammoniak und molekularem Sauerstoff gebildet worden ist.The crude acetonitrile, which can be purified by the method of the present invention, includes crude acetonitrile having an absorption of not less than 0.1 at a wavelength of 200 nm. The crude acetonitrile may be acetonitrile, which has been formed as a by-product in the production of acrylonitrile or methacrylonitrile by the ammoxidation of propylene, isobutene or t-butanol with ammonia and molecular oxygen.
Als Art des rohen Acetonitrils mit einer UV-Absorption von nicht weniger als 0,1 bei 200 nm wird rohes Acetonitril bevorzugt, das eine UV-Absorption von 0,1 bis 5, und insbesondere von 0,1 bis 3 bei 200 nm, hat.As the kind of the crude acetonitrile having a UV absorption of not less than 0.1 at 200 nm, crude acetonitrile having a UV absorption of 0.1 to 5, and more preferably 0.1 to 3 at 200 nm is preferable ,
Die Art des rohen Acetonitrils ist nicht speziell eingeschränkt und es können auch Spezies verwendet werden, die mit Hilfe anderer Methoden hergestellt worden sind. So kann es beispielsweise durch Ammonoxidationsreaktion einer gesättigten Kohlenwasserstoffverbindung, wie Ethan, Propan, Butan, Isobutan oder Pentan, Kohlenmonoxid, einer aromatischen Verbindung, wie Toluol oder Xylol usw. erhalten worden sein.The nature of the crude acetonitrile is not particularly limited, and species prepared by other methods may also be used. For example, it may be obtained by the ammoxidation reaction of a saturated hydrocarbon compound such as ethane, propane, butane, isobutane or pentane, carbon monoxide, an aromatic compound such as toluene or xylene, etc.
Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens kann Acetonitril mit einer UV-Absorption von nicht mehr als 0,05 bei 200 bis 400 nm aus rohem Acetonitril erhalten werden, das eine UV-Absorption von nicht weniger als 0,1 bei 200 nm hat.By the method of the present invention, acetonitrile having a UV absorption of not more than 0.05 at 200 to 400 nm can be obtained from crude acetonitrile having a UV absorption of not less than 0.1 at 200 nm.
Das Verfahren kann zwar auch auf rohes Acetonitril mit einer UV-Absorption von weniger als 0,1 bei 200 nm angewendet werden, der dabei erreichte Effekt ist jedoch gering und ist hauptsächlich in wirtschaftlicher Hinsicht nicht so attraktiv.Although the method can be applied to crude acetonitrile having a UV absorption of less than 0.1 at 200 nm, the effect achieved is small and is not so attractive from an economic point of view.
Die erfindungsgemäß verwendete Bezeichnung ”UV-Absorption (oder einfach Absorption)” bedeutet einen Wert, der in einer Quarzzelle mit einem optischen Weg von 10 mm bei der vorgeschriebenen Meßwellenlänge unter Verwendung von destilliertem Wasser für die Flüssigkeitschromatographie als Referenz gemessen wurde.The term "UV absorption (or simply absorption)" as used in the present invention means a value measured in a quartz cell having an optical path of 10 mm at the prescribed measuring wavelength using distilled water for liquid chromatography as a reference.
Stufe (1) des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht in der Kontaktbehandlung von rohem Acetonitril mit naszierendem Sauerstoff. Der Zweck der Stufe (1) ist die Zersetzung von Verunreinigungen mit einer Doppelbindung, die durch Destillation, Adsorption oder durch Umsetzung schwierig zu entfernen sind, speziell Allylalkohol, Oxazol und Acrylnitirl, durch Kontakt mit naszierendem Sauerstoff, um sie in Verbindungen umzuwandeln, die in der darauffolgenden Stufe leicht abgetrennt und entfernt werden können. Zu Verbindungen, die zur Bildung von naszierendem Sauerstoff befähigt sind, gehören Permangansäure oder deren Salze (z. B. Kaliumpermanganat), Peroxide (z. B. Wasserstoffperoxid, Natriumperoxid und Bariumperoxid), Oxosäuren oder deren Salze (z. B. Natriumhypochlorit, Kaliumhypochlorit, Natriumhypoiodit, Kaliumhypoiodit, Natriumhypobromit, Kaliumhypobromit, Natriumchlorat, Kaliumchlorat, Natriumiodat, Kaliumiodat, Natriumbromat, Kaliumbromat, Natriumperchlorat, Kaliumperchlorat, Perchlorsäure, Periodsäure, Natriumperiodat und Kaliumperiodat), und Ozon enthaltende Gase, wobei ein Ozon enthaltendes Gas bevorzugt ist. Durch Stufe (1) wird die Wirksamkeit der Abtrennung und Entfernung von Verunreinigungen in der nachfolgenden Stufe bemerkenswert verbessert.Stage (1) of the process according to the invention consists in the contact treatment of crude acetonitrile with nascent oxygen. The purpose of step (1) is the decomposition of double bond impurities which are difficult to remove by distillation, adsorption or by reaction, especially allyl alcohol, oxazole and acrylonitrile, by contact with nascent oxygen to convert it into compounds that are easily separated and removed in the subsequent stage. Compounds capable of forming nascent oxygen include permanganic acid or its salts (eg potassium permanganate), peroxides (eg hydrogen peroxide, sodium peroxide and barium peroxide), oxo acids or their salts (eg sodium hypochlorite, potassium hypochlorite , Sodium hypoiodite, potassium hypoiodite, sodium hypobromite, potassium hypobromite, sodium chlorate, potassium chlorate, sodium iodate, potassium iodate, sodium bromate, potassium bromate, sodium perchlorate, potassium perchlorate, perchloric acid, periodic acid, sodium periodate and potassium periodate), and ozone-containing gases, with an ozone-containing gas being preferred. By step (1), the efficiency of separation and removal of impurities in the subsequent step is remarkably improved.
Das Ozon enthaltende Gas, das in Stufe (1) verwendet werden kann, wird durch Zuführung von Luft, Sauerstoff oder eines Sauerstoff enthaltenden Gases in einen Ozon-Generator erhalten. Das Ozon enthaltende Gas kann verdünnt mit Stickstoff, Kohlendioxid, Luft etc. eingesetzt werden. Die Ozonkonzentration in dem Ozon enthaltenden Gas beträgt 0,01 bis 5,0 Vol.-% und vorzugsweise 0,1 bis 2,0 Vol.-%. Wenn sie zu niedrig ist, muß die Kontaktdauer oder die Größe des Reaktors erhöht werden, oder der Verlust von Acetonitril durch Austragen mit dem Abgas wird erhöht, was nur zu einer Verminderung des Wirkungsgrades führt. Aufgrund der Leistung des Ozongenerators ist es schwierig, die Ozonkonzentration über 5 Vol.-% zu erhöhen.The ozone-containing gas which can be used in step (1) is obtained by supplying air, oxygen or an oxygen-containing gas into an ozone generator. The ozone-containing gas can be used diluted with nitrogen, carbon dioxide, air, etc. The ozone concentration in the ozone-containing gas is 0.01 to 5.0% by volume, and preferably 0.1 to 2.0% by volume. If it is too low, the contact time or the size of the reactor must be increased, or the loss of acetonitrile by discharge with the exhaust gas is increased, resulting in only a reduction in the efficiency. Due to the performance of the ozone generator, it is difficult to increase the ozone concentration above 5% by volume.
Die Kontakttemperatur beträgt –40 bis 80°C und vorzugsweise 10 bis 40°C. Bei niedrigeren Temperaturen wird die Reaktion verzögert oder Spurenbestandteile werden abgeschieden. Bei zu hohen Temperaturen läuft die Reaktion übermäßig ab, wodurch nur die Ausbeute an Acetonitril vermindert wird.The contact temperature is -40 to 80 ° C, and preferably 10 to 40 ° C. At lower temperatures, the reaction is delayed or trace constituents are precipitated. At too high temperatures, the reaction proceeds excessively, reducing only the yield of acetonitrile.
Der Kontakt kann unter vermindertem Druck, bei Atmosphärendruck oder unter Druck durchgeführt werden und wird vorzugsweise unter einem Druck zwischen Atmosphärendruck und 1 MPa (10 atm) durchgeführt. Der Kontakt kann entweder in einem diskontinuierlichem System oder einem kontinuierlichen System vorgenommen werden. Der Kontakt in einem diskontinuierlichen System kann mit Hilfe eines einstufigen oder mehrstufigen, mit einem Rührer ausgestatteten Kontaktbehälters oder eines Gasblasen-Waschturm erfolgen. Um einen wirksamen Gas-Flüssigkeits-Kontakt zu gewährleisten, wird ein mit einem Rührer ausgestatteter Kontaktbehälter bevorzugt. Außerdem wird zum Erzielen eines guten Gas-Flüssigkeits-Kontakts das Ozon enthaltende Gas vorzugsweise aus mindestens einer Düse in Form von kleinen Bläschen in das rohe Acetonitril eingeleitet. Das Ozon enthaltende Gas wird vorzugsweise an einer Stelle unter oder neben einem Rührerblatt eingeleitet. Die optimale Stelle und Anzahl der Düsen wird in Abhängigkeit von dem Aufbau des Behälters und den Rührblättern und in Abhängigkeit von der Beobachtung des Rührzustands des Acrylnitrils festgelegt.The contact may be carried out under reduced pressure, at atmospheric pressure or under pressure, and is preferably conducted under a pressure between atmospheric pressure and 1 MPa (10 atm). The contact can be made either in a batch system or a continuous system. The contact in a discontinuous system can be carried out by means of a single-stage or multi-stage, equipped with a stirrer contact container or a gas bubble scrubbing tower. In order to ensure efficient gas-liquid contact, a contact vessel equipped with a stirrer is preferred. In addition, to achieve a good gas-liquid contact, the ozone-containing gas is preferably introduced from at least one nozzle in the form of small bubbles in the crude acetonitrile. The ozone-containing gas is preferably introduced at a location below or adjacent to a stirrer blade. The optimum position and number of the nozzles are determined depending on the structure of the container and the stirring blades and depending on the observation of the stirring state of the acrylonitrile.
Eine Kontaktbehandlung in einem diskontinuierlichen System wird in geeigneter Weise durchgeführt, indem ein Ozon enthaltendes Gas in einer Menge entsprechend dem 1- bis 10000-fachen, vorzugsweise dem 10- bis 1000-fachen des Volumens des rohen Acetonitrils während einer Dauer von 1 bis 300 Minuten, vorzugsweise von 10 bis 120 Minuten eingeleitet wird, wobei in Abhängigkeit von der Menge der Verunreinigungen in dem rohen Acetonitril variiert wird. Wenn die Einleitungsdauer zu kurz ist, ist die Reaktion zwischen Ozon und den Verunreinigungen unzureichend und der Verlust an Acrylnitril durch Austragen wird bei einer erhöhten Fließgeschwindigkeit des Gases erhöht. Eine zu lange Einführungsdauer ist ohne Wert im Hinblick auf die Produktivität.A contact treatment in a batch system is suitably carried out by adding an ozone-containing gas in an amount corresponding to 1 to 10,000 times, preferably 10 to 1000 times, the volume of the crude acetonitrile for a period of 1 to 300 minutes , preferably from 10 to 120 minutes, being varied depending on the amount of impurities in the crude acetonitrile. If the initiation time is too short, the reaction between ozone and the impurities is insufficient and the loss of acrylonitrile by discharge is increased at an increased flow rate of the gas. Too long an introduction period has no value in terms of productivity.
Die Einführungsdauer des Ozon enthaltenden Gases kann auch durch Analyse der Ozonkonzentration in dem Abgas festgelegt werden. In diesem Fall wird die Zuführung fortgesetzt bis die Ozonkonzentration in dem Abgas mindestens 80%, vorzugsweise mindestens 90% der des eingeleiteten Gases erreicht. Die Ozonkonzentration kann mit Hilfe einer kontinuierlichen Analysevorrichtung unter Anwendung der iodometrischen Titration, der ultraviolettphotometrischen Titration oder durch Chemiluminiszenzanalyse analytisch bestimmt werden.The introduction time of the ozone-containing gas can also be determined by analyzing the ozone concentration in the exhaust gas. In this case, the supply is continued until the ozone concentration in the exhaust gas reaches at least 80%, preferably at least 90% of that of the introduced gas. The ozone concentration can be determined analytically using a continuous analyzer using iodometric titration, ultraviolet photometric titration or chemiluminescent analysis.
Die Kontaktbehandlung in einem kontinuierlichen System kann in einer Füllkörperkolonne, einer Rieselfilmkolonne, einer Gasblasenwaschkolonne und dergleichen durchgeführt werden. Eine Füllkörperkolonne wird bevorzugt. Zu geeigneten Füllkörpern gehören Rasching-Ringe, Lessing-Ringe, Berl-Sättel, ineinander greifende Sättel (interlock saddle), Terralet-Füllkörper, Pole-Ringe, MacMahon-Füllkörper, Dixon-Ringe und dergleichen, die aus Porzellan, Metallen, Kunststoff, Kohlenstoff und dergleichen bestehen können. Der Kontakt kann entweder in einem Gegenstromsystem oder im Gleichstromsystem erfolgen, wobei ein Gegenstromsystem bevorzugt wird. Bei der Verwendung einer Füllkörperkolonne kann in einer geeigneten Höhe eine Flüssigkeits-Verteilerplatte vorgesehen sein, um den Wirkungsgrad des Gas-Flüssigkeits-Kontakts zu verbessern. Das Volumenverhältnis von Ozon enthaltendem Gas zu rohem Acetonitril wird im Bereich von 1 bis 10000 und vorzugsweise von 10 bis 1000 gewählt, so daß kein Überfluten verursacht wird.The contact treatment in a continuous system can be carried out in a packed column, a falling film column, a gas bubble washing column and the like. A packed column is preferred. Suitable packings include Rasching rings, Lessing rings, Berl saddles, interlock saddles, Terralet fillers, Pole rings, MacMahon fillers, Dixon rings and the like made of porcelain, metals, plastic, Carbon and the like can exist. The contact can be either in a countercurrent system or in the DC system, with a countercurrent system being preferred. When using a packed column, a liquid distribution plate may be provided at a suitable height to improve the efficiency of the gas-liquid contact. The volume ratio of ozone-containing gas to crude acetonitrile is selected in the range of 1 to 10,000, and preferably 10 to 1,000, so that no flooding is caused.
Stufe (2) besteht darin, daß das Acetonitril aus Stufe (1) mit mindestens einem Anionenaustauscherharz in Kontakt gebracht wird. Der Zweck der Stufe (2) ist die Umwandlung der in dem Acetonitril aus Stufe (1) enthaltenen Verunreinigungen in leicht abtrennbare Verbindungen oder die Adsorption und Abtrennung der Verunreinigungen.Step (2) consists of bringing the acetonitrile of step (1) into contact with at least one anion exchange resin. The purpose of the Step (2) is the conversion of the impurities contained in the acetonitrile of step (1) into readily separable compounds or the adsorption and separation of the impurities.
Der Kontakt zwischen dem Acetonitril und dem Anionenaustauscherharz wird bei einer Temperatur von –40 bis 80°C, vorzugsweise von 5 bis 60°C und insbesondere von 10 bis 40°C vorgenommen.The contact between the acetonitrile and the anion exchange resin is carried out at a temperature of from -40 to 80 ° C, preferably from 5 to 60 ° C and especially from 10 to 40 ° C.
Zu Anionenaustauscherharzen gehören stark basische oder schwach basische Anionenaustauscherharze vom porösen Typ oder vom Geltyp. Es können sowohl Ionenaustauscherharze für wäßrige Lösungen, als auch solche für nichtwäßrige Lösungen verwendet werden. Stark basische Anionenaustauscherharze werden vorzugsweise in der Form angewendet, in der ihre Austauschergruppe, beispielsweise eine Dimethylammoniumgruppe oder eine Dimethylethanolgruppe durch eine Regenerationsbehandlung in die OH-Form oder CO3-Form übergeführt ist. Schwach basische Anionenaustauscherharze werden vorzugsweise in einer Form eingesetzt, in der ihre Austauschergruppe, z. B. eine primäre, sekundäre oder tertiäre Aminogruppe mit NaOH, NH4OH und dergleichen regeneriert worden ist. Es ist empfehlenswert, daß diese Anionenaustauscherharze, nachdem sie mit einem Regeneriermittel behandelt worden sind, vorher mit einer großen Menge an Acetonitril gewaschen werden, um Wasser oder vorhandene Verunreinigungen zu entfernen.Anion exchange resins include strongly basic or weakly basic porous or gel-type anion exchange resins. Both ion exchange resins for aqueous solutions and those for nonaqueous solutions can be used. Strongly basic anion exchange resins are preferably used in the form in which their exchange group, for example a dimethylammonium group or a dimethylethanol group, is converted into the OH form or CO 3 form by a regeneration treatment. Weakly basic anion exchange resins are preferably used in a form in which their exchange group, for. For example, a primary, secondary or tertiary amino group has been regenerated with NaOH, NH 4 OH and the like. It is recommended that these anion exchange resins, after being treated with a regenerant, beforehand washed with a large amount of acetonitrile to remove water or impurities present.
Das Anionenaustauscherharz kann in Pulverform oder in Form von Teilchen mit einer Korngröße von 0,001 bis 100 mm und vorzugsweise von 0,01 bis 20 mm gehandhabt werden. Ein Anionenaustauscherharz kann, beispielsweise durch Tablettieren, zu zylindrischer oder kugeliger Form verformt werden.The anion exchange resin may be handled in powder form or in the form of particles having a particle size of 0.001 to 100 mm, and preferably 0.01 to 20 mm. An anion exchange resin may be formed into a cylindrical or spherical shape by, for example, tableting.
Der Kontakt zwischen dem Anionenaustauscherharz und dem Acetonitril kann entweder in einem kontinuierlichen System oder einem diskontinuierlichen System erfolgen. Für die Behandlung im industriellen Maßstab wird ein kontinuierliches System empfohlen.The contact between the anion exchange resin and the acetonitrile can be in either a continuous system or a discontinuous system. For the treatment on an industrial scale, a continuous system is recommended.
Die Kontaktbehandlung in einem kontinuierlichen System kann vorgenommen werden, indem Acetonitril in einer Raumgeschwindigkeit von 0,001 bis 1000 l/min und vorzugsweise von 0,01 bis 100 l/min durch eine Kolonne oder ein Rohr geleitet wird, das mit einem Anionenaustauscherharz gepackt ist.The contact treatment in a continuous system can be carried out by passing acetonitrile at a space velocity of 0.001 to 1000 l / min, and preferably from 0.01 to 100 l / min, through a column or tube packed with an anion exchange resin.
Eine Kontaktbehandlung in einem diskontinuierlichen System kann in einem Kontakttank und dergleichen, der mit einem Rührer oder einer Schüttelvorrichtung ausgestattet ist, durchgeführt werden. Die Kontaktdauer beträgt 0,1 bis 1000 Minuten und vorzugsweise 1 bis 120 Minuten.A contact treatment in a batch system may be carried out in a contact tank and the like equipped with a stirrer or a shaker. The contact time is 0.1 to 1000 minutes, and preferably 1 to 120 minutes.
Da das Anionenaustauscherharz ein Feststoff ist, ist eine Abtrennung aus dem Acetonitril nicht erforderlich, und somit kann die Aufgabe der Erfindung, die Durchführung eines einfachen Reinigungsverfahren für Acetonitril, ohne Stufe (3) erreicht werden. Dabei kann gereinigtes Acetonitril einfach dadurch erhalten werden, daß Acetonitril durch eine gepackte Schicht eines Anionenaustauscherharzes geleitet wird, ohne daß ein Destillationsturm verwendet wird, wie er gemäß der
Stufe (3) gemäß der Erfindung ist eine Stufe, in der niedrigsiedende Verbindungen und hochsiedende Verbindungen, die in dem aus Stufe (1) oder (2) kommenden Acetonitril vorliegen, abgetrennt und entfernt werden. Der Zweck der Stufe (3) ist es, Verunreinigungen, einschließlich Verbindungen, welche UV-Absorption verursachen, zu entfernen, so daß hochgereinigtes Acetonitril erhalten wird, welches eine Absorption von nicht mehr als 0,05 bei 200 bis 400 nm aufweist.Step (3) according to the invention is a step in which low-boiling compounds and high-boiling compounds present in the acetonitrile coming from step (1) or (2) are separated and removed. The purpose of the step (3) is to remove impurities including compounds causing UV absorption to give highly purified acetonitrile having an absorption of not more than 0.05 at 200 to 400 nm.
Die Abtrennung dieser Verunreinigungen kann durch Destillation oder Membrantrennung durchgeführt werden. Für eine industrielle Abtrennung wird die Destillation bevorzugt.The separation of these impurities can be carried out by distillation or membrane separation. For industrial separation, distillation is preferred.
Zu Destillationstürmen bzw. -kolonnen, die in Stufe (3) verwendet werden können, gehören Plattenkolonnen und Füllkörperkolonnen. Zu Beispielen für geeignete Plattenkolonnen gehören Querstromkontakt-Plattenkolonnen mit Rücklaufrohren und Gegenstromkontakt-Kolonnen ohne Rücklaufrohre. Die Böden der Plattenkolonnen umfassen Glockenböden, perforierte Böden und Ventilböden. Die Anzahl der Böden beträgt gewöhnlich mindestens 10 und vorzugsweise 30 bis 80.Distillation towers or columns that can be used in step (3) include plate columns and packed columns. Examples of suitable plate columns include cross-flow contact plate columns with reflux tubes and countercurrent contact columns without reflux tubes. The bottoms of the plate columns include bubble trays, perforated trays and valve trays. The number of trays is usually at least 10, and preferably 30 to 80.
Beispiele für geeignete Füllungen für Füllkörperkolonnen sind Rasching-Ringe, Lessing-Ringe, Pol-Ringe, Berl-Sättel, Interlock-Sättel, Terralet-Füllkörper, MacMahon-Füllkörper und Dixon-Ringe, die aus Porzellan, Metallen, Kunststoffen, Kohlenstoff und dergleichen bestehen können. Der Wirkungsgrad des Gas-Flüssigkeits-Kontakts kann verbessert werden, indem in einer geeigneten Höhe eine Flüssigkeits-Verteilerplatte angeordnet wird.Examples of suitable fill column fillings are Rasching rings, Lessing rings, Pol rings, Berl saddles, Interlock saddles, Terralet fillers, MacMahon fillers and Dixon rings made of porcelain, metals, plastics, carbon and the like can exist. The efficiency of the gas-liquid contact can be improved by arranging a liquid distribution plate at an appropriate height.
Stufe (3) kann mit Hilfe von zwei in Serie verbundenen Destillationstürmen durchgeführt werden. Dabei werden speziell niedersiedende Verbindungen am Kopfende eines ersten Turms entfernt und hochsiedende Verbindungen vom Bodenende eines zweiten Turms abgezogen, wobei gereinigtes Acetonitril am oberen Ende gewonnen wird. Alternativ werden hochsiedende Verbindungen vom Bodenende eines ersten Turms abgenommen und niedrigsiedende Verbindungen werden am Kopfende eines zweiten Turms abgetrennt, wobei gereinigtes Acetonitril vom Bodenende des zweiten Turms oder einem darüberliegenden Teil gewonnen wird. Um die Qualität des Acetonitrils zu verbessern wird bevorzugt, zuerst seinen Wassergehalt als Azeotrop mit Acetonitril abzutrennen, wonach Acetonitril am Kopfende eines zweiten Turms gewonnen wird. Das bedeutet, daß niedrigsiedende Verbindungen am Kopfende eines ersten Turms abgetrennt werden und hochsiedende Verbindungen vom Bodenende eines zweiten Turms abgenommen werden, wobei gereinigtes Acetonitril am Kopfende des zweiten Turms gewonnen wird. Der oben angegebene Wassergehalt umfaßt Wasser, das ursprünglich in dem rohen Acetonitril vorhanden war und Wasser, das durch die Ozonoxidation als Nebenprodukt gebildet wird.Step (3) can be carried out by means of two distillation towers connected in series. In this case, especially low-boiling compounds are removed at the head of a first tower and high-boiling compounds are withdrawn from the bottom end of a second tower, with purified Acetonitrile is recovered at the top. Alternatively, high boiling compounds are taken from the bottom end of a first tower and low boiling compounds are separated at the top of a second tower, with purified acetonitrile being recovered from the bottom end of the second tower or overlying part. To improve the quality of the acetonitrile, it is preferred to first separate its water content as an azeotrope with acetonitrile, after which acetonitrile is recovered at the top of a second tower. That is, low boiling compounds are separated at the top of a first tower and high boiling compounds are taken off the bottom of a second tower to recover purified acetonitrile at the top of the second tower. The above water content includes water originally present in the crude acetonitrile and water by-produced by the ozone oxidation.
Die Entfernung der niedrigsiedenden Verbindungen und der hochsiedenden Verbindungen kann auch unter Verwendung eines einzigen Destillationsturms vorgenommen werden. Dabei wird speziell Acetonitril in den mittleren Teil eines Destillationsturms eingeleitet und niedrigsiedende Verbindungen werden vom Kopfende und hochsiedende Verbindungen werden vom Bodenende entnommen, während gereinigtes Acetonitril an einer Stelle gewonnen wird, die oberhalb oder unterhalb, vorzugsweise oberhalb der Stelle liegt, an der Acetonitril eingeleitet wird.The removal of the low-boiling compounds and the high-boiling compounds can also be carried out using a single distillation tower. Specifically, acetonitrile is introduced into the middle part of a distillation tower and low boiling point compounds are withdrawn from the top and high boiling point compounds are recovered from the bottom end while recovering purified acetonitrile at a point which is above or below, preferably above the point at which acetonitrile is introduced ,
Bei der Durchführung der Destillation werden das Rückflußverhältnis und die Raten des Abziehens von niedrigsiedenen Verbindungen und hochsiedenen Verbindungen in Abhängigkeit von dem gewünschten Reinigungsgrad gewählt. Die Rate, in der das die niedrigsiedende Verbindung enthaltende Destillat und das die hochsiedenen Verbindungen enthaltende Bodenprodukt abgezogen werden, betragen mindestens 1% und vorzugsweise mindestens 5%, bezogen auf das zugeleitete Acetonitril. Wenn die Rate des Abziehens vom Kopfende oder vom Bodenende weniger als 1% beträgt, hat das gewonnene Acetonitril manchmal eine UV-Absorbtion von mehr als 0,05 bei 200 bis 400 nm aufgrund von Spurenmengen an Restverunreinigungen.In carrying out the distillation, the reflux ratio and the rates of stripping low-boiling compounds and high-boiling compounds are selected depending on the desired degree of purification. The rate at which the distillate containing the low-boiling compound and the bottoms product containing the high-boiling compounds are withdrawn is at least 1% and preferably at least 5%, based on the acetonitrile fed. When the rate of head-off or bottom-end stripping is less than 1%, the recovered acetonitrile sometimes has a UV absorbance of more than 0.05 at 200 to 400 nm due to trace amounts of residual impurities.
Die Entfernung von niedersiedenen Verbindungen und hochsiedenden Verbindungen kann auch unter Verwendung von drei oder mehr Destillationstürmen vorgenommen werden, dies bringt jedoch keinen wirtschaftlichen Vorteil mit sich.The removal of low-boiling compounds and high-boiling compounds can also be carried out using three or more distillation towers, but this has no economic advantage.
Die vorstehend erwähnte Destillation kann unter vermindertem Druck, Atmosphärendruck oder unter Druck durchgeführt werden und wird gewöhnlich und vorzugsweise unter einem Druck von Normaldruck bis 10 atm vorgenommen.The above-mentioned distillation may be carried out under reduced pressure, atmospheric pressure or under pressure, and is usually and preferably carried out under a pressure of normal pressure to 10 atm.
Die vorher beschriebenen drei Stufen sollten unter genauer und hoher technischer Kontrolle durchgeführt werden, speziell dann, wenn Acetonitril hergestellt werden soll, das sich als Lösungsmittel für die mobile Phase für HPLC eignet. Eine solche Verfahrenskontrolle kann wirksam aufrecht erhalten werden, indem beispielsweise die physikalischen Eigenschaften des als Ausgangsmaterial verwendeten rohen Acetonitrils so wie auch des Produkts jeder Stufe durch IR-Spektrophotometrie im nahen Infrarot überwacht werden.The three stages described above should be carried out under close and high technical control, especially if acetonitrile is to be prepared which is suitable as a solvent for the mobile phase for HPLC. Such process control can be effectively maintained by, for example, monitoring the physical properties of the raw acetonitrile used as the starting material as well as the product of each step by near infrared IR spectrophotometry.
Wenn eine feste Base und/oder ein Adsorptionsmittel bei der Durchführung der vorstehend genannten drei Stufen verwendet wird, können die Ziele der Erfindung erreicht werden, auch wenn die Reihenfolge der Stufe (2) und der Stufe (3) umgekehrt wird.When a solid base and / or an adsorbent is used in carrying out the above-mentioned three steps, the objects of the invention can be achieved even if the order of the step (2) and the step (3) is reversed.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
BESTE AUSFÜHRUNGSFORM DER ERFINDUNGBEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Die Erfindung wird nachstehend ausführlicher an Hand von Beispielen erläutert, es ist jedoch verständlich, daß die Erfindung nicht auf diese beschränkt sein soll.The invention will now be explained in more detail by way of examples, but it is to be understood that the invention is not intended to be so limited.
BEISPIEL 1:EXAMPLE 1:
Rohes Acetonitril mit einer UV-Absorption von 1,560 bei 200 nm, das 2,8 ppm Acrylnitril, 5,0 ppm Allylalkohol und 1,5 ppm Säuren als Verunreinigungen enthielt und das eine Permanganat-Verfärbungsrate von 29% zeigte, wurde als Ausgangsmaterial verwendet.Crude acetonitrile having a UV absorbance of 1.560 at 200 nm containing 2.8 ppm of acrylonitrile, 5.0 ppm of allyl alcohol and 1.5 ppm of acids as impurities and exhibiting a permanganate stain rate of 29% was used as the starting material.
In Stufe (1) wurde am oberen Ende eines Ozon-Kontaktturms mit einem Durchmesser von 30 mm, der in einer Höhe von 410 mm mit Porzellan-Raschingringen gefüllt war (Außendurchmesser 5 mm, Innendurchmesser 2 mm, Höhe 5 mm) rohes Acetonitril unter Atmosphärendruck bei 20°C in einer Rate von 300 ml/h eingeleitet und am unteren Ende wurde ein Ozon enthaltendes Gas mit einer Ozonkonzentration von 0,24 Vol.-% (5,1 g/Nm3, wobei ”Nm3” ”m3” bei 0°C und 1 atm bedeutet) in einer Rate von 180 Nl/h (”Nl” bedeutet Liter bei 0°C und 1 atm) zugeleitet, wobei das Verhältnis Gas:Flüssigkeit 600 betrug. Vom Boden des Turms wurde Acetonitril, das in Kontakt mit Ozon gekommen war, abgezogen. Es zeigte sich, daß das so gewonnene Acetonitril eine auf 105 ppm erhöhte Säurekonzentration und eine auf 100% erhöhte Permanganat-Verfärbungsrate zeigte, und daß weder Acrylnitril noch Allylalkohol festgestellt werden konnte.In step (1), at the upper end of an ozone contact tower having a diameter of 30 mm, which was filled at a height of 410 mm with porcelain Rasching rings (outer diameter 5 mm, inner diameter 2 mm, height 5 mm) was crude acetonitrile under atmospheric pressure introduced at 20 ° C at a rate of 300 ml / h and at the lower end was an ozone-containing gas with an ozone concentration of 0.24 vol .-% (5.1 g / Nm 3 , wherein "Nm 3 ""m 3 At 0 ° C and 1 atm) at a rate of 180 Nl / h ("Nl" means liters at 0 ° C and 1 atm), the gas: liquid ratio being 600. From the bottom of the tower acetonitrile, which had come into contact with ozone, was withdrawn. It was found that the thus obtained acetonitrile showed an acid concentration increased to 105 ppm and a permanganate staining rate increased to 100%, and that neither acrylonitrile nor allyl alcohol could be detected.
In Stufe (2) wurde das Acetonitril aus Stufe (1) anschließend bei 20°C in eine Kolonne mit einem Durchmesser von 20 mm geleitet, die mit 50 ml eines porösen, schwachbasischen Anionenaustauscherharzes vom nicht-wäßrigen Typ ”Amberlist A21” gefüllt war. Das schließlich gewonnene Acetonitril hatte eine UV-Absorption bei 200 nm von 1,620, eine Säurekonzentration von 0,9 ppm und eine Permanganat-Verfärbungsrate von 0%. Die Gehalte an Acrylnitril und Allylalkohol waren unterhalb der Nachweisgrenze durch Gaschromatographie. Aus den obigen Ergebnissen ist ersichtlich, daß in Stufe (1) die Zersetzung von Acrylnitril und Allylalkohol verursacht, jedoch die Menge an Säure und an Permanganat reduzierenden Substanzen erhöht wurde und daß die Säure und die Permanganat reduzierenden Substanzen in Stufe (2) entfernt wurden. Das vorstehend beschriebene Verfahren konnte leicht und stabil in kontinuierlicher Verfahrensweise während 200 Stunden durchgeführt werden. Die Rückgewinnung an gereinigtem Acetonitril in dieser kontinuierlichen Verfahrensweise war hoch und betrug 90%, bezogen auf das zugeführte rohe Acetonitril. Ein UV-Absorptionsspektrum wurde unter Verwendung einer Quarzzelle mit einer optischen Länge von 10 mm, mit destilliertem Wasser als Referenzsubstanz und unter Verwendung eines Spektrophotometers 288A von Hitachi Ltd. gemessen. Die Gaschromatographie wurde unter Verwendung der Vorrichtung HP-5890 hergestellt von Yokokawa K. K., mit einer Kapillarsäule (Innendurchmesser 0,25 mm, Länge 50 m), die mit Silicon OV-1 gefüllt war, durchgeführt. Die Kolonnentemperatur wurde 5 Minuten bei 40°C gehalten und dann in einer Rate von 10°C/min bis auf 200°C erhöht, wobei die Kolonne 10 Minuten bei dieser Temperatur gehalten wurde. Die Säurekonzentrationen wurden gemäß JIS K8001, 5.6(1) gemessen. Der Gehalt an Permanganat reduzierenden Substanzen wurde unter Bezugnahme auf JIS K8032 wie folgt bestimmt. Zu 10 g einer Probe wurde 0,1 ml 0,1 n Kaliumpermanganat gegeben, wonach geschüttelt wurde, und das Gemisch wurde dann 30 Minuten an einem kühlen und dunklen Platz stehengelassen. Die Absorption bei 545 nm wurde mit Hilfe der Vorrichtung ”UV 2000”, hergestellt von SHIMADZU CORPORATION, unmittelbar zu Beginn des Stehenlassens und nach 30minütigem Stehenlassen gemessen, wobei die Permanganat-Verfärbungsrate als Anzeichen für das Vorhandensein von Permanganat reduzierenden Substanzen nach folgender Gleichung bestimmt wurde:
BEISPIEL 2: (nicht vom Umfang der vorliegenden Erfindung umfasst)Example 2: (not included within the scope of the present invention)
Gereinigtes Acetonitril wurde in gleicher Weise wie in Beispiel 1 erhalten, mit der Abänderung, daß das in Stufe (2) verwendete Anionenaustauscherharz durch 35 g Siliciumdioxid-Aluminiumoxid als Adsorptionsmittel ersetzt wurde, welches hergestellt worden war, indem Aluminiumnitrat und Siliciumdioxidsol in einem Atomverhältnis Al:Si von 1:1 vermischt wurden, das Gemisch zur Trockene eingedampft wurde und der Rückstand bei 500°C gebrannt wurde. Das erhaltene gereinigte Acetonitril hatte eine UV-Absorption bei 200 nm von 1,480, eine Säurekonzentration von 1,0 ppm und eine Permanganat-Verfärbungsrate von 7%.Purified acetonitrile was obtained in the same manner as in Example 1 except that the anion exchange resin used in Step (2) was replaced with 35 g of silica-alumina as an adsorbent prepared by mixing aluminum nitrate and silica sol in an atomic ratio of Al: Si were mixed 1: 1, the mixture was evaporated to dryness and the residue was fired at 500 ° C. The resulting purified acetonitrile had a UV absorbance at 200 nm of 1.480, an acid concentration of 1.0 ppm and a permanganate stain rate of 7%.
BEISPIEL 3: (nicht vom Umfang der vorliegenden Erfindung umfasst)EXAMPLE 3 (not included in the scope of the present invention)
Gereinigtes Acetonitril wurde in gleicher Weise wie in Beispiel 1 erhalten, mit der Abänderung, daß in Stufe (2) als Adsorptionsmittel 50 ml Aktivkohle verwendet wurden. Das erhaltene gereinigte Acetonitril hatte eine UV-Absorption bei 200 nm von 1,500, eine Säurekonzentration von 1,2 ppm und eine Permanganat-Verfärbungsrate von 5%.Purified acetonitrile was obtained in the same manner as in Example 1 except that 50 ml of activated carbon was used as the adsorbent in step (2). The resulting purified acetonitrile had a UV absorbance at 200 nm of 1,500, an acid concentration of 1.2 ppm, and a permanganate stain rate of 5%.
BEISPIEL 4:EXAMPLE 4
Rohes Acetonitril mit einer UV-Absorption von 1,703 bei 200 nm, das 3,5 ppm Acrylnitril, 8 ppm Methacrylnitril, 8 ppm Allylalkohol und 2 ppm Oxazol als Verunreinigungen enthielt, wurde als Ausgangsmaterial verwendet.Crude acetonitrile having a U.V. absorption of 1.703 at 200 nm containing 3.5 ppm of acrylonitrile, 8 ppm of methacrylonitrile, 8 ppm of allyl alcohol and 2 ppm of oxazole as impurities was used as the starting material.
In Stufe (1) wurde am oberen Ende eines Ozon-Kontaktturms mit einem Durchmesser von 30 mm, der bis zu einer Höhe von 410 mm mit Porzellan-Raschingringen gefüllt war (Außendurchmesser: 5 mm, Innendurchmesser: 2 mm, Höhe: 5 mm) das rohe Acetonitril unter Atmosphärendruck bei 20°C in einer Rate von 300 ml/h eingeleitet und vom Boden her wurde ein Ozon enthaltendes Gas mit einer Ozonkonzentration von 0,24 Vol.-% (5,1 g/Nm3, ”Nm3” bedeutet ”m3” bei 0°C und 1 atm) in einer Rate von 180 Nl/h (Nl bedeutet Liter bei 0°C und 1 atm) in einem Verhältnis Gas:Flüssigkeit von 600 eingeleitet. Vom Boden des Turms wurde Acetonitril abgezogen, welches mit Ozon in Kontakt gekommen war.In step (1), at the upper end of an ozone contact tower having a diameter of 30 mm, which was filled up to a height of 410 mm with porcelain Rasching rings (outer diameter: 5 mm, inner diameter: 2 mm, height: 5 mm) the crude acetonitrile was introduced under atmospheric pressure at 20 ° C at a rate of 300 ml / h and from the bottom an ozone-containing gas having an ozone concentration of 0.24% by volume (5.1 g / Nm 3 , "Nm 3 "Means" m 3 "at 0 ° C and 1 atm) at a rate of 180 Nl / h (Nl means liters at 0 ° C and 1 atm) in a gas: liquid ratio of 600. From the bottom of the tower acetonitrile was withdrawn, which had come into contact with ozone.
In Stufe (2) wurde danach das Acetonitril aus Stufe (1) in eine Kolonne mit einem Durchmesser von 20 mm, die mit 50 ml eines porösen, schwach basischen Anionenaustauscherharzes vom nicht wäßrigen Typ ”Amberlist A21” gefüllt war, bei 20°C geleitet.Then, in step (2), the acetonitrile of step (1) was passed into a 20 mm diameter column filled with 50 ml of a nonaqueous type "Amberlist A21" porous, weakly basic anion exchange resin at 20 ° C ,
In Stufe (3) wurde das Acetonitril aus Stufe (2) schließlich am 10. Boden eines Destillationsturms (Durchmesser 40 mm), der insgesamt 65 perforierte Böden hatte, eingeleitet, wobei am oberen Ende des Turms ein Druck von Atmosphärendruck aufrechterhalten wurde und ein Rückflußverhältnis von 16 eingehalten wurde. Acetonitril mit einem Gehalt an niedrigsiedenen Verbindungen wurde am Kopfende in einer Rate von 20%, bezogen auf das zugeführte Acetonitril, abdestilliert und Acetonitril mit einem Gehalt an hochsiedenden Verbindungen wurde am Bodenende in einer Rate von 10%, bezogen auf das zugeführte Acetonitril, abgezogen, während gereinigtes Acetonitril am 40. Boden in einer Rate von 70%, bezogen auf das zugeführte Acetonitril, gewonnen wurde. In step (3), the acetonitrile of step (2) was finally fed to the 10th tray of a distillation tower (diameter 40 mm) having a total of 65 perforated plates, maintaining a pressure of atmospheric pressure at the top of the tower and a reflux ratio was complied with by 16. Acetonitrile containing low-boiling compounds was distilled off at the head end at a rate of 20% based on the supplied acetonitrile, and acetonitrile containing high-boiling compounds was withdrawn at the bottom end at a rate of 10% based on the acetonitrile charged. while purified acetonitrile was recovered on the 40th tray at a rate of 70% based on the added acetonitrile.
Das gewonnene gereinigte Acetonitril hatte eine UV-Absorption bei 200 nm von 0,021 und bei 210 bis 400 nm von nicht mehr als 0,013. Als Ergebnis der Gaschromatographie wurde gefunden, daß die Anteile an Acrylnitril, Methacrylnitril, Allylalkohol und Oxazol unterhalb der jeweiligen Nachweisgrenze lagen.The recovered purified acetonitrile had a UV absorption at 200 nm of 0.021 and at 210 to 400 nm of not more than 0.013. As a result of gas chromatography, it was found that the proportions of acrylonitrile, methacrylonitrile, allyl alcohol and oxazole were below the respective detection limit.
Die vorstehend beschriebene Verfahrensweise konnte mehr als 200 Stunden stabil und ohne Schwierigkeiten fortgesetzt werden, wobei gereinigtes Acetonitril mit beständigen physikalischen Eigenschaften erhalten wurde. Dabei wurden alle Stufen durch On-line-Systemkontrolle mit Hilfe eines Infrarotphotospektrometers im nahen Infrarot ”Model 6500” von NIR Systems Co. überwacht.The procedure described above could be continued stably and without difficulty for more than 200 hours to give purified acetonitrile having stable physical properties. All stages were monitored by on-line system control using a near-infrared infrared spectrometer Model 6500 from NIR Systems Co.
Das Ultraviolett-Absorptionsspektrum des gereinigten Acetonitrils und des rohen Acetonitrils ist in
BEISPIEL 5:EXAMPLE 5
Gereinigtes Acetonitril wurde in gleicher Weise wie in Beispiel 4 hergestellt, mit der Abänderung, daß in Stufe (2) als Base ein stark basisches Anionenaustauscherharz des Geltyps ”IRA-400”, dessen Austauschergruppe in die OH-Form umgewandelt war, verwendet wurde. Die UV-Absorption des resultierenden gereinigten Acetonitrils betrug 0,040 bei 200 nm und nicht mehr als 0,025 bei 210 bis 400 nm.Purified acetonitrile was prepared in the same manner as in Example 4, except that in step (2), a strongly basic gel-type anion exchange resin of "IRA-400" whose exchange group was converted to the OH form was used as the base. The UV absorption of the resulting purified acetonitrile was 0.040 at 200 nm and not more than 0.025 at 210 to 400 nm.
BEISPIEL 6: (nicht vom Umfang der vorliegenden Erfindung umfasst)Example 6: (not included in the scope of the present invention)
Gereinigtes Acetonitril wurde in gleicher Weise wie in Beispiel 4 erhalten, mit der Abänderung, daß in Stufe (2) als Base 30 g teilchenförmiges CaCO3 verwendet wurden. Die UV-Absorption des resultierenden gereinigten Acetonitrils betrug 0,034 bei 200 nm und nicht mehr als 0,021 bis 210 bis 400 nm.Purified acetonitrile was obtained in the same manner as in Example 4, except that in step (2), 30 g of particulate CaCO 3 was used as the base. The UV absorbance of the resulting purified acetonitrile was 0.034 at 200 nm and not more than 0.021 to 210 to 400 nm.
BEISPIEL 7: (nicht vom Umfang der vorliegenden Erfindung umfasst)Example 7: (not included in the scope of the present invention)
Gereinigtes Acetonitril wurde in gleicher Weise wie in Beispiel 4 erhalten, mit der Abänderung, daß in Stufe (2) als Base Siliciumdioxid, auf das 5,0 Gew.-% MgO (Gesamtgewicht 40 g) aufgetragen waren, verwendet wurde. Die UV-Absorption des resultierenden gereinigten Acetonitrils betrug 0,030 bei 200 nm und nicht mehr als 0,019 bei 210 bis 400 nm.Purified acetonitrile was obtained in the same manner as in Example 4 except that in the step (2), as the base, silica having 5.0% by weight of MgO (total weight 40 g) was used. The UV absorption of the resulting purified acetonitrile was 0.030 at 200 nm and not more than 0.019 at 210 to 400 nm.
BEISPIEL 8: (nicht vom Umfang der vorliegenden Erfindung umfasst)EXAMPLE 8 (not included in the scope of the present invention)
Der gleiche Vorgang wie in Beispiel 4 wurde bis zur Stufe (2) durchgeführt, mit der Abänderung, daß als feste Base in Stufe (2) Aktivkohle, auf die 2,0 Gew.-% KOH aufgetragen waren (Gesamtgewicht 50 g) verwendet wurde.The same operation as in Example 4 was carried out up to the step (2) except that the solid base used in the step (2) was activated carbon loaded with 2.0 wt% KOH (total weight 50 g) ,
In Stufe (3) wurden 2 Destillationstürme mit jeweils einem Durchmesser von 32 mm und insgesamt 60 perforierten Platten in Serie eingesetzt. Das Acetonitril aus Stufe (2) wurde in einer Rate von 250 ml/h an dem 40. Boden des ersten Turms eingeleitet und bei einem Druck am oberen Ende des Turms von Atmosphärendruck und bei einem Rückflußverhältnis von 12 destilliert. Vom Boden des ersten Turms wurde Acetonitril in einer Rate von 80%, bezogen auf das zugeführte Acetonitril, abgezogen und dann an dem 20. Boden eines zweiten Turms eingeleitet und bei einem Rückflußverhältnis von 3 destilliert. Auf diese Weise wurde gereinigtes Acetonitril am Kopfende des zweiten Turms in einer Ausbeute von 70%, bezogen auf das eingesetzte Acetonitril, gewonnen. Die UV-Absorption des resultierenden Acetonitrils betrug 0,043 bei 200 nm und nicht mehr als 0,026 bei 210 bis 400 nm.In stage (3), 2 distillation towers each with a diameter of 32 mm and a total of 60 perforated plates were used in series. The acetonitrile from step (2) was introduced at a rate of 250 ml / hr at the 40th tray of the first tower and distilled at atmospheric pressure at a top end of the tower at a reflux ratio of 12. From the bottom of the first tower, acetonitrile was withdrawn at a rate of 80% based on the supplied acetonitrile and then introduced to the 20th tray of a second tower and distilled at a reflux ratio of 3. In this way, purified acetonitrile was recovered at the top of the second tower in a yield of 70%, based on the acetonitrile used. The UV absorption of the resulting acetonitrile was 0.043 at 200 nm and not more than 0.026 at 210 to 400 nm.
BEISPIEL 9: (nicht vom Umfang der vorliegenden Erfindung umfasst)EXAMPLE 9: (not included in the scope of the present invention)
Gereinigtes Acetonitril wurde in gleicher Weise wie in Beispiel 4 erhalten, mit der Abänderung, daß 35 g Siliciumdioxid-Aluminiumoxid, das durch Vermischen von Aluminiumnitrat und Siliciumdioxidsol in einem Al:Si-Atomverhältnis von 1:1, Eindampfen des Gemisches zur Trockene und Brennen des Rückstands bei 500°C hergestellt worden war, als Adsorptionsmittel in Stufe (2) verwendet wurde. Das resultierende gereinigte Acetonitril hatte eine UV-Absorption von 0,039 bei 200 nm und nicht mehr als 0,024 bei 210 bis 400 nm.Purified acetonitrile was obtained in the same manner as in Example 4, except that 35 g of silica-alumina obtained by mixing aluminum nitrate and silica sol in an Al: Si atomic ratio of 1: 1, evaporating the mixture to dryness and firing the mixture Residue was prepared at 500 ° C, was used as adsorbent in step (2). The resulting purified acetonitrile had a UV absorbance of 0.039 at 200 nm and not more than 0.024 at 210 to 400 nm.
VERGLEICHSBEISPIEL 1:COMPARATIVE EXAMPLE 1
Rohes Acetonitril wurde in gleicher Weise wie in Beispiel 4 gereinigt, mit der Abänderung, daß Stufe (1), d. h. der Kontakt mit Ozon, nicht durchgeführt wurde. Das resultierende Acetonitril hatte eine UV-Absorption von 1,601 bei 200 nm.Crude acetonitrile was purified in the same manner as in Example 4 except that step (1), that is, contact with ozone, was not carried out has been. The resulting acetonitrile had a UV absorption of 1.601 at 200 nm.
VERGLEICHSBEISPIEL 2:COMPARATIVE EXAMPLE 2
Rohes Acetonitril wurde in gleicher Weise wie in Beispiel 4 gereinigt, mit der Abänderung, daß Stufe (2), d. h. die Behandlung mit einer festen Base, nicht durchgeführt wurde. Das resultierende Acetonitril hatte eine UV-Absorption von 0,157 bei 200 nm.Crude acetonitrile was purified in the same manner as in Example 4, except that step (2), d. H. the treatment with a solid base, was not performed. The resulting acetonitrile had a UV absorption of 0.157 at 200 nm.
VERGLEICHSBEISPIEL 3:COMPARATIVE EXAMPLE 3
Rohes Acetonitril wurde in gleicher Weise wie in Beispiel 4 gereinigt, mit der Abänderung, daß Stufe (3), d. h. die Destillation, nicht durchgeführt wurde. Das resultierende Acetonitril hatte eine UV-Absorption von 1,451 bei 200 nm.Crude acetonitrile was purified in the same manner as in Example 4, except that step (3), d. H. the distillation was not carried out. The resulting acetonitrile had a UV absorption of 1.451 at 200 nm.
Die Ergebnisse der vorstehend erläuterten drei Vergleichsbeispiele zeigen, daß das Weglassen einer der Stufen (1) bis (3) gemäß der Erfindung dazu führt, daß es nicht möglich ist, Acetonitril mit einer Absorption von nicht mehr als 0.05 bis 200 nm zu erhalten.The results of the above-described three comparative examples show that the omission of any of the steps (1) to (3) according to the invention results in that it is not possible to obtain acetonitrile having an absorption of not more than 0.05 to 200 nm.
VERGLEICHSBEISPIEL 4:COMPARATIVE EXAMPLE 4
Acetonitril wurde in gleicher Weise wie in Beispiel 4 gereinigt, mit der Abänderung, daß das Verfahren in folgender Reihenfolge: Stufe (2), Stufe (3) und Stufe (1) durchgeführt wurde. Das resultierende Acetonitril hatte eine UV-Absorption von 1,655 bei 200 nm.Acetonitrile was purified in the same manner as in Example 4 except that the process was carried out in the following order: Step (2), Step (3) and Step (1). The resulting acetonitrile had a UV absorption of 1.655 at 200 nm.
VERGLEICHSBEISPIEL 5:COMPARATIVE EXAMPLE 5
Acetonitril wurde in gleicher Weise wie in Beispiel 4 gereinigt, mit der Abänderung, daß das Verfahren in der Reihenfolge Stufe (2), Stufe (1) und Stufe (3) durchgeführt wurde. Das resultierende Acetonitril hatte eine UV-Absorption von 0,219 bei 200 nm.Acetonitrile was purified in the same manner as in Example 4 except that the process was carried out in the order of step (2), step (1) and step (3). The resulting acetonitrile had a UV absorption of 0.219 at 200 nm.
VERGLEICHSBEISPIEL 6:COMPARATIVE EXAMPLE 6
Acetonitril wurde in gleicher Weise wie in Beispiel 4 gereinigt, mit der Abänderung, daß das Verfahren in der Reihenfolge Stufe (3), Stufe (1) und Stufe (2) durchgeführt wurde. Das resultierende gereinigte Acetonitril hatte eine UV-Absorption von 1,552 bei 200 nm.Acetonitrile was purified in the same manner as in Example 4 except that the process was carried out in the order of step (3), step (1) and step (2). The resulting purified acetonitrile had a UV absorbance of 1.552 at 200 nm.
VERGLEICHSBEISPIEL 7:COMPARATIVE EXAMPLE 7
Acetonitril wurde in gleicher Weise wie in Beispiel 4 gereinigt, mit der Abänderung, daß das Verfahren in der Reihenfolge Stufe (3), Stufe (2) und Stufe (1) durchgeführt wurde. Das resultierende gereinigte Acetonitril hatte eine UV-Absorption von 1,550 bei 200 nm.Acetonitrile was purified in the same manner as in Example 4 except that the process was carried out in the order of step (3), step (2) and step (1). The resulting purified acetonitrile had a UV absorption of 1.550 at 200 nm.
BEISPIEL 10: (nicht vom Umfang der vorliegenden Erfindung umfasst)EXAMPLE 10 (not included in the scope of the present invention)
Rohes Acetonitril, das als Nebenprodukt des Verfahrens zur Herstellung von Acrylnitril durch Ammonoxidation von Propylen gebildet worden war, welches eine UV-Absorption von 0,503 bei 200 nm hatte und als Verunreinigungen 1 ppm Acrylnitril, 2 ppm Oxazol und 20 ppm Allylalkohol enthielt, wurde als Ausgangsmaterial verwendet.Crude acetonitrile formed as a by-product of the process for preparing acrylonitrile by ammoxidation of propylene, which had a UV absorbance of 0.503 at 200 nm and impurities containing 1 ppm of acrylonitrile, 2 ppm of oxazole and 20 ppm of allyl alcohol, was used as the starting material used.
In Stufe (1) wurden 1500 ml des rohen Acetonitrils in einen mit einem Rührer ausgestatteten 2-Liter-Rundkolben gegeben und ein Ozon enthaltendes Gas mit einer Ozonkonzentration von 0,24 Vol.-% (5,1 g/Nm3) wurde in einer Rate von 3 Nl/h 90 Minuten lang zugeleitet. Der pH-Wert einer wäßrigen Lösung, die durch Verdünnen des aus diesem Verfahren erhaltenen Acetonitrils mit Wasser auf 1/10 gebildet wurde, betrug 6,0.In step (1), 1500 ml of the crude acetonitrile was placed in a 2-liter round-bottomed flask equipped with a stirrer, and an ozone-containing gas having an ozone concentration of 0.24 vol% (5.1 g / Nm 3 ) was poured into at a rate of 3 Nl / h for 90 minutes. The pH of an aqueous solution formed by diluting the acetonitrile obtained from this process with water to 1/10 was 6.0.
In Stufe (2) wurden 3,3 g einer 50 Gew.-%igen wäßrigen NaOH-Lösung zu diesem Acetonitril gegeben und es wurde 20 Minuten gerührt. In dem Kolben schieden sich weiße klebrige Substanzen ab, die dann abfiltriert wurden. Der pH-Wert einer wäßrigen Lösung, die durch Verdünnen des dabei erhaltenen Acetonitrils mit Wasser auf 1/10 gebildet wurde, betrug 7,4.In the step (2), 3.3 g of a 50 wt% NaOH aqueous solution was added to this acetonitrile and stirred for 20 minutes. In the flask, white sticky substances separated, which were then filtered off. The pH of an aqueous solution formed by diluting the obtained acetonitrile with water to 1/10 was 7.4.
In Stufe (3) wurden zwei der in Beispiel 8 verwendeten Destillationsvorrichtungen eingesetzt. Das in Stufe (2) erhaltene Acetonitril wurde dem 40. Boden des ersten Turms in einer Rate von 250 ml/h zugeleitet und das Verfahren wurde durchgeführt, während der Druck am Kopfende des Turms bei Atmosphärendruck und das Rückflußverhältnis bei 12 gehalten wurden. Acetonitril wurde vom Boden des Turms in einer Rate von 75%, bezogen auf das zugeführte Acetonitril, abgezogen und am 20. Boden des zweiten Turms eingeleitet, wobei das Rückflußverhältnis bei 3 gehalten wurde, so daß gereinigtes Acetonitril am oberen Ende in einer Rate von 65%, bezogen auf das zugeführte Acetonitril, abdestilliert wurde. Das resultierende Acetonitril hatte eine UV-Absorption von 0,025 bei 200 nm und von nicht mehr als 0,016 bei 210 bis 400 nm.In step (3), two of the distillation apparatuses used in Example 8 were used. The acetonitrile obtained in step (2) was fed to the 40th tray of the first tower at a rate of 250 ml / hr and the process was carried out while keeping the pressure at the top of the tower at atmospheric pressure and the reflux ratio at 12. Acetonitrile was withdrawn from the bottom of the tower at a rate of 75% based on the added acetonitrile and introduced to the 20th bottom of the second tower, maintaining the reflux ratio at 3, so that purified acetonitrile was at the top at a rate of 65 %, based on the supplied acetonitrile, was distilled off. The resulting acetonitrile had a UV absorbance of 0.025 at 200 nm and not more than 0.016 at 210 to 400 nm.
Als Ergebnis der Gaschromatographie wurde festgestellt, daß die Anteile an Acrylnitril, Oxazol und Allylalkohol unterhalb der jeweiligen Nachweisgrenze lagen.As a result of gas chromatography, it was found that the proportions of acrylonitrile, oxazole and allyl alcohol were below the respective detection limit.
BEISPIEL 11: (nicht vom Umfang der vorliegenden Erfindung umfasst)Example 11: (not included in the scope of the present invention)
Gereinigtes Acetonitril wurde in gleicher Weise wie in Beispiel 10 erhalten, mit der Abänderung, daß in Stufe (2) Ethanolamin zugesetzt wurde, so daß der pH-Wert einer wäßrigen Lösung, die durch Verdünnen des gebildeten Acetonitrils mit Wasser erhalten wurde, 9,0 betrug. Das resultierende gereinigte Acetonitril hatte eine UV-Absorption von 0,027 bei 200 nm und von nicht mehr als 0,013 bei 210 bis 400 nm.Purified acetonitrile was obtained in the same manner as in Example 10 except that ethanolamine was added in the step (2) so that the pH of an aqueous solution obtained by the method described in U.S. Pat Dilution of the resulting acetonitrile with water was 9.0. The resulting purified acetonitrile had a UV absorbance of 0.027 at 200 nm and not more than 0.013 at 210 to 400 nm.
BEISPIEL 12:EXAMPLE 12
8 Gew.-Teile des gleichen rohen Acetonitrils, wie es in Beispiel 1 verwendet worden war, wurden mit 2 Gew.-Teilen des in Beispiel 4 erhaltenen Acetonitrils vermischt, wobei ein rohes Acetonitril mit einer UV-Absorption von 1,4 bei 200 nm erhalten wurde. 1500 ml des so hergestellten Acetonitrils wurden in einen mit einem Rührer versehenen 2-Liter-Rundkolben gegeben. Gas mit einem Gehalt an 0,5 Vol.-% Ozon wurde in einer Rate von 3 l/min bei 25°C während 240 Minuten in die Lösung eingeleitet.8 parts by weight of the same crude acetonitrile as used in Example 1 were mixed with 2 parts by weight of the acetonitrile obtained in Example 4 to give a crude acetonitrile having a UV absorption of 1.4 at 200 nm was obtained. 1500 ml of the acetonitrile thus prepared were placed in a 2 liter round bottom flask equipped with a stirrer. Gas containing 0.5% by volume of ozone was introduced into the solution at a rate of 3 l / min at 25 ° C for 240 minutes.
Das Acetonitril aus Stufe (1) wurde in gleicher Weise wie in Stufen (2) und (3) des Beispiels 4 behandelt. Das so gereinigte Acetonitril hatte eine UV-Absorption von 0,045 bei 200 nm und von nicht mehr als 0,028 bei 210 bis 400 nm.The acetonitrile of step (1) was treated in the same manner as in steps (2) and (3) of Example 4. The thus purified acetonitrile had a UV absorption of 0.045 at 200 nm and not more than 0.028 at 210 to 400 nm.
BEISPIEL 13:EXAMPLE 13
Bei der Herstellung von Acrylnitril durch Ammonoxidation von Propylen als Nebenprodukt gebildetes Acetonitril wurde gewonnen und gereinigt, so daß es eine UV-Absorption von 0,360 bei 200 nm hatte. Dieses wurde als rohes Acetonitril eingesetzt. 2000 ml des rohen Acetonitrils wurden in einem mit einem Rührer ausgestatteten 3-Liter-Rundkolben gegeben und Gas mit einem Gehalt an 0,24 Vol.-% Ozon wurde bei 20°C in einer Rate von 3 Nl/min eingeleitet. Die Zufuhr des Ozon enthaltenden Gases wurde unterbrochen, sobald die Ozonkonzentration in dem Abgas 0,20 Vol.-% erreichte, was 83% des Gehalts des zugeführten Gases entsprach. Das resultierende Acetonitril wurde in gleicher Weise wie in Stufen (2) und (3) des Beispiels 4 behandelt, wobei gereinigtes Acetonitril mit einer UV-Absorption von 0,040 bei 200 nm und nicht mehr als 0,026 bei 210 bis 400 nm erhalten wurde.Acetonitrile formed as a by-product in the production of acrylonitrile by ammoxidation of propylene was recovered and purified so that it had a UV absorption of 0.360 at 200 nm. This was used as crude acetonitrile. 2000 ml of the crude acetonitrile was placed in a 3 liter round bottom flask equipped with a stirrer and gas containing 0.24 vol% of ozone was introduced at 20 ° C at a rate of 3 Nl / min. The supply of the ozone-containing gas was stopped when the ozone concentration in the exhaust gas reached 0.20% by volume, which was 83% of the content of the supplied gas. The resulting acetonitrile was treated in the same manner as in steps (2) and (3) of Example 4 to give purified acetonitrile having a UV absorbance of 0.040 at 200 nm and not more than 0.026 at 210 to 400 nm.
BEISPIEL 14:EXAMPLE 14
Gereinigtes Acetonitril wurde in gleicher Weise wie in Beispiel 4 erhalten, mit der Abänderung, daß in Stufe (1) ein Liter des Acetonitrils und 1,09 g Kaliumpermanganat (Produkt der Wako Pure Chemicals Co., Ltd.) als naszierenden Sauerstoff bildende Verbindung in einen mit einem Rührer ausgestatteten 2-Liter-Rundkolben gegeben wurden, wonach 2 Stunden lang bei 60°C gerührt wurde und Acetonitril gebildet wurde, welches kein Kaliumpermanganat enthielt. Dann wurde die gleiche Verfahrensweise wie in Stufe (2) und (3) durchgeführt. Das resultierende gereinigte Acetonitril hatte eine UV-Absorption von 0,045 bei 200 nm und nicht mehr als 0,027 bei 210 bis 400 nm.Purified acetonitrile was obtained in the same manner as in Example 4 except that in the step (1), one liter of the acetonitrile and 1.09 g of potassium permanganate (product of Wako Pure Chemicals Co., Ltd.) were used as the nascent oxygen-forming compound a 2 liter round bottom flask equipped with a stirrer, followed by stirring at 60 ° C for 2 hours to form acetonitrile containing no potassium permanganate. Then, the same procedure as in steps (2) and (3) was carried out. The resulting purified acetonitrile had a UV absorbance of 0.045 at 200 nm and not more than 0.027 at 210 to 400 nm.
BEISPIEL 15: (nicht vom Umfang der vorliegenden Erfindung umfasst)Example 15: (not included in the scope of the present invention)
Gereinigtes Acetonitril wurde in gleicher Weise wie in Beispiel 10 hergestellt, mit der Ausnahme, daß in Stufe (2) als Adsorptionsmittel 10 g Siliciumdioxid-Aluminiumoxid verwendet wurden, welches durch Vermischen von Aluminiumnitrat und Siliciumdioxidsol unter einem Al:Si-Atomverhältnis von 1:1, Eindampfen des Gemisches zu Trockene und Brennen des Rückstands bei 500°C erhalten worden war. Das gebildete gereinigte Acetonitril hatte eine UV-Absorption von 0,020 bei 200 nm und von nicht mehr als 0,010 bei 210 bis 400 nm.Purified acetonitrile was prepared in the same manner as in Example 10 except that 10 g of silica-alumina obtained by mixing aluminum nitrate and silica sol under an Al: Si atomic ratio of 1: 1 was used as the adsorbent in step (2) Evaporation of the mixture to dryness and firing of the residue at 500 ° C had been obtained. The resulting purified acetonitrile had a UV absorbance of 0.020 at 200 nm and not more than 0.010 at 210 to 400 nm.
BEISPIEL 16: (nicht vom Umfang der vorliegenden Erfindung umfasst)Example 16: (not included within the scope of the present invention)
Gereinigtes Acetonitril wurde in gleicher Weise wie in Beispiel 13 erhalten, mit der Abänderung, daß als Adsoptionsmittel in Stufe (2) 50 ml synthetischer Zeolith ”Molecular Sieve 4A” verwendet wurden. Das gereinigte Acetonitril hatte eine UV-Absorption von 0,011 bei 200 nm und nicht mehr als 0,005 bei 210 bis 400 nm.Purified acetonitrile was obtained in the same manner as in Example 13, except that 50 ml of the synthetic zeolite "Molecular Sieve 4A" was used as the adsorbent in the step (2). The purified acetonitrile had a UV absorption of 0.011 at 200 nm and not more than 0.005 at 210 to 400 nm.
Das resultierende gereinigte Acetonitril wurde versuchsweise für die Lipid-Analyse und die Reinigung von Peptiden verwendet. Bei Untersuchungen von Phospolipiden, die physiologische Aktivität im molekularen Bereich zeigen, ist es erforderlich, Spuren von Lipiden in verschiedenen biologischen Zubereitungen mit hoher Empfindlichkeit und hoher Genauigkeit zu analysieren und es ist daher erforderlich, daß Acetonitril hohe Reinheit hat, wenn es in der mobilen Phase der HPLC verwendet werden soll. In ähnlicher Weise ist es erforderlich, daß Acetonitril hochrein ist, wenn es als mobile Phase für die präparative Flüssigkeitschromatographie zur Peptidreinigung eingesetzt werden soll.The resulting purified acetonitrile was used experimentally for lipid analysis and purification of peptides. In studies of phospholipids exhibiting physiological activity at the molecular level, it is necessary to analyze traces of lipids in various biological preparations with high sensitivity and high accuracy, and it is therefore required that acetonitrile has high purity when in the mobile phase the HPLC should be used. Similarly, acetonitrile is required to be highly purified if it is to be used as a mobile phase for preparative liquid chromatography for peptide purification.
Allerdings waren handelsübliches Acetonitril für die Flüssigkeitschromatographie und das in Vergleichsbeispiel 2 gemäß
BEISPIEL 17: (nicht vom Umfang der vorliegenden Erfindung umfasst)Example 17: (not included in the scope of the present invention)
Gereinigtes Acetonitril wurde in gleicher Weise wie in Beispiel 11 erhalten, mit der Abänderung, daß 50 ml Aktivkohle als Adsorptionsmittel in Stufe (2) verwendet wurden. Das gereinigte Acetonitril hatte eine UV-Absorption von 0,013 bei 200 nm und von nicht mehr als 0,006 bei 210 bis 400 nm.Purified acetonitrile was obtained in the same manner as in Example 11 except that 50 ml of activated carbon was used as the adsorbent in step (2). The purified acetonitrile had a UV absorbance of 0.013 at 200 nm and not more than 0.006 at 210 to 400 nm.
BEISPIEL 18:EXAMPLE 18
Gereinigtes Acetonitril wurde in gleicher Weise wie in Beispiel 4 erhalten, mit der Abänderung, daß das Verfahren in der Reihenfolge Stufe (1), Stufe (3) und Stufe (2) durchgeführt wurde. Das gebildete gereinigte Acetonitril hatte eine UV-Absorption von 0,048 bei 200 nm und von nicht mehr als 0,028 bei 210 bis 400 nm.Purified acetonitrile was obtained in the same manner as in Example 4 except that the process was carried out in the order of step (1), step (3) and step (2). The resulting purified acetonitrile had a UV absorbance of 0.048 at 200 nm and not more than 0.028 at 210 to 400 nm.
Wie in Beispielen 4 bis 18 beschrieben wurde, konnte hochgereinigtes Acetonitril mit einer UV-Absorption von nicht mehr als 0,05 bei 200 nm mit Hilfe einer einfachen Verfahrensweise erhalten werden.As described in Examples 4 to 18, highly purified acetonitrile having a UV absorption of not more than 0.05 at 200 nm could be obtained by a simple procedure.
MÖGLICHKEITEN DER INDUSTRIELLEN ANWENDUNGPOSSIBILITIES OF INDUSTRIAL APPLICATION
Erfindungsgemäß kann Acetonitril mit einem verminderten Gehalt an Säuren und Permanganat reduzierenden Substanzen in einfacher Weise erhalten werden, indem rohes Acetonitril mit naszierendem Sauerstoff in Berührung gebracht wird und das so behandelte Acetonitril durch eine gefüllte Kolonne geleitet wird, die mit einem Anionenaustauscherharz gefüllt ist. Das Verfahren erfordert keine Kühlvorrichtungen, Wärmequelle oder strikte Temperaturregellung wie sie für das in der
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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PCT/JP1993/000638 WO1994026698A1 (en) | 1993-05-14 | 1993-05-14 | High-purity acetonitrile and purification of crude acetonitrile |
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DD243292A1 (en) * | 1985-12-03 | 1987-02-25 | Freiberg Brennstoffinst | METHOD FOR FIXED BED GASIFICATION |
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1993
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- 1993-05-14 DE DE4397378A patent/DE4397378B3/en not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
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KR950702523A (en) | 1995-07-29 |
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