DE880288C

DE880288C - Verfahren zur Herstellung von Nitrilen und gegebenenfalls Amiden aus hoehermolekularen Fett- und bzw. oder Harzsaeuren

Info

Publication number: DE880288C
Application number: DEA4603A
Authority: DE
Inventors: Ralph Harrison Potts
Original assignee: Armour and Co
Current assignee: Armour and Co
Priority date: 1941-03-20
Filing date: 1950-10-03
Publication date: 1953-06-22

Description

Verfahren zur Herstellung von Nitrilen und gegebenenfalls Amiden aus höhermolekularen Fett- und bzw. oder Harzsäuren Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Nitrilen und gegebenenfalls Amiden höhermolekularer Fett- und bzw. oder Harzsäuren mit wenigstens 8 Kohlenstoffatomen im Molekül.
Nitrile und Amide dieser Art sind Substanzen von großer technischer Bedeutung sowohl zum direkten Gebrauch wie als Ausgangsmaterial für die Herstellung von entsprechenden primären aliphatischen Amiden, welche leicht durch Hydrierung v on , Nitrilen gewonnen - werden können.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren, durch welches es möglich ist, auf einfachem Wege und mit großer Ausbeute die genannten Stoffe herzustellen, wobei zu dessen technischer Durchführung nur ein einfacher Apparat erforderlich ist und ein hochwertiges Produkt erzielt wird. Gemäß diesem Verfahren wird die entsprechende Carbonsäure, vorzugsweise im Gegenstrom, mit überschüssigem gasförmigem Ammoniak bei einer Temperatur behandelt, bei der die Carbonsäure noch flüssig ist. Es wird angenommen, daß die Reaktion zwischen der Carbonsäure und dem Ammoniak zunächst zur Bildung eines Ammoniumsalzes gemäß der folgenden Gleichung führt:

RCOOH4-NH, -+- RCOONH,,

worauf das Salz thermisch zu Amid und Wasser

RCOONH4 i. RCONH2 -f- H20

und das Amid in Nitril, Ammoniak und Säure

a RCONH2 -+- RCOOH -1 RCN NI.;

gespalten wird. Zur Erzielung der größtmöglichsten Ausbeute kann es vorteilhaft sein, die Carbonsäure und Ammoniak vorzugsweise kontinuierlich durch eine Reihe von Carbonsäure und Nitril enthaltenden Einsätzen durchzuleiten. Dadi:e Nitrile einen niedrigeren Siedepunkt haben als die Carbonsäuren und die Amide; werden sie verdampft und zusammen mit dem Ammoniak durch die Einsätze in entgegengesetzter Richtung zu der Säure geleitet.
Bei der niedrigen Verdampfungstemperatur der Nitrile kann es gemäß der Erfindung weiterhin angebracht sein, die erhaltenen Nitrile im Dampfzustand aus der Reaktionszone zu entfernen und später den Dampf zu kondensieren. -Zweckmäßig geschieht dies derart, daß man die Nitrile so schnell verdampft, wie sie gebildet werden, eine Maßnahme, durch die die Schnelligkeit des Prozesses vergrößert wird.
Da die aus der Reaktionszone entfernten Dämpfe neben Nitrilen auch verdampfte, nicht in Reaktion getretene Carbonsäuren enthalten, kann es nach der vorliegenden Erfindung weiterhin zweckmäßig sein, diese Dämpfe in einer Rektifizierzone zu kondensieren und das Kondensat in die Reaktionszone zurückzuleiten. Es wird dadurch ein äußerst reines Produkt erhalten und somit ein einfacher Weg zu einer möglichst vollständigen Umsetzung der Carbonsäure gegeben.
Es ist als Vorteil des Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung anzusehen, daß es nicht notwendig ist, einen besonderen Katalysator und die dabei übliche umfangreiche Apparatur zu verwenden. Es kann jedoch manchmal zweckmäßig sein, den aus der Reaktionszone entfernten Dampf über einen Dehydrierungskatalysator, der zur Bildung von I\Titrilen aus nicht umgesetzter Carbonsäure dient, zu leiten.
Da jedoch auf diesem Wege nur kleinere Mengen von Carbonsäuren umgesetzt werden können, ist nur eine verhältnismäßig kleine Apparatur notwendig. Eine gewisse Erhöhung der Umsätze in der Reaktionszone kommt dadurch zustande, daß in der Reaktionszone nur eine geringere Menge an Carbonsäure zur Umsetzung vorhanden zu sein braucht, als wenn die Säure aus der Rektifizierzone zurück in die Reaktionszone geleitet würde.
Wie oben erwähnt, wird in der Reaktionszone Amid als Zwischenprodukt erzeugt. Amide sind ebenfalls wichtig und ein weiterer Vorteil des Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung ist darin zu sehen, daß es möglich ist, reine Amide parallel mit der Produktion von Nitrilen zu erzeugen, da die durch die Reaktion zwischen Carbonsäure und Ammoniak in der Reaktionszone gebildeten und nicht gemäß der Erfindung zu Nitrilen umgesetzten Amide, abwärts in eine Abtrennzone geführt werden können, welche frei von Nitrilen ist, abgesehen von den durch Zersetzung von Amiden in dieser Zone gebildeten Nitrilen. Die Amide werden im unteren Teil der Abtrennzone gesammelt und gegebenenfalls hier abgezogen. Die Amide in der Abtrennzone können jedoch auch durch angemessenes Erhitzen in Nitrile übergeführt werden. Das Verfahren gemäß der Erfindung sei im folgenden an Hand der Zeichnung beschrieben. In dieser zeigt schematisch Fig. i eine Vorrichtung, mit deren Hilfe das Verfahren nach der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird, Fig. 2 einen Teil dieser Apparatur mit geringen Änderungen und Fig. 3 eine abgeänderte Apparatur zur Ausführung des Verfahrens.
-In der Apparatur gemäß Fig. i wird die Carbonsäure dem Turm 2o durch die Leitung 21 Zugeführt. Der Turm ist mit Siedeeinsätzen und Destillierböden ausgerüstet. Der Turm kann jede beliebige Größe und eine beliebige Anzahl von Einsätzen aufweisen. Im allgemeinen sind in ihm drei Zonen zu unterscheiden. Die etwa in der Mitte des Turmes gelegene Zone ist die Reaktionszone, in der die primäre Reaktion zwischen Ammoniak und Carbonsäure stattfindet. Der obereTeil des Turmes kann als Rektifikationszone betrachtet werden, in der die entstandenen Nitrile kontinuierlich von den Carbonsäuren getrennt werden. In der unteren Abtrennzone werden die Säuren von den Amiden getrennt. Das Ammoniak tritt in den Turm bei 23 ein. Die Amide können durch die Leitung 24. abgeführt werden, während der Nitrildampf den Turm durch das Rohr 25 verläßt und zu einem Kondensator 26 strömt, in dem das Nitril kondensiert wird. Gegebenenfalls sind besondere Vorkehrungen getroffen für den Rückfluß durch das Rohr 27 in Verbindung mit dem Nitrilauslaß 28. Feuchtigkeit und ein Überschuß an Ammoniak geht durch den Auslaß 26a ins Freie. Gegebenenfalls kann eine Vorkehrung zur Wiedergewinnung des überschusses an Ammoniak zwecks Rückführung in den Prozeß getroffen werden. Der mittlere Teil, die Reaktionszone des Turmes, wird durch einen oder mehrere schematisch dargestellte Heizkörper 29 erhitzt. Diese als Schlangen ausgebildeten Heizkörper werden zweckmäßigerweise von einer Flüssigkeit durchströmt, welche im Dampfzustand eingeführt wird und eine Kondensationstemperatur hat, die über der in der Reaktionszone einzuhaltenden Temperatur liegt. Eine dafür geeignete Flüssigkeit ist z. B. eine Mischung aus Diphenyl und Diphenyloxyd. Es können auch andere Wege zur Erhitzung der Reaktionszone beschritten werden, z. B. können die Heizkörper mit Dampf oder elektrisch erhitzt werden.
Die folgende spezielle Beschreibung des Verfahrens befaßt sich mit der Umsetzung der Stearinsäure als Beispiel. Es wird dabei vorausgesetzt, daß auch andere geeignete Stoffe an deren Stelle verwendet werden können.
Die flüssige Stearinsäure tritt durch die Leitung 21 in den Turm und trifft mit dem aufwärts strömenden Ammoniak zusammen. Hierbei findet die oben geschilderte Reaktion mit Ammoniak statt.
Die Nitrile sieden bei niedrigerer Temperatur als die entsprechenden Fettsäuren und die Fettsäuren bei niedrigerer Temperatur als die entsprechenden Amide. Die flüssige Säure, welche durch die Leitung 21 in den Turm geleitet wird, gelangt in den von dem Einsatz 6o gebildeten Flüssigkeitsbehälter. Wenn dieser Einsatz überläuft, fällt die Fettsäure auf den Einsatz 61 in einen zweiten Sammelbehälter, danach auf den Einsatz 62 in einen dritten Sammelbehälter und so fort durch die ganze Reaktionszone. Im Gegenstrom dazu strömt gasförmiges Ammoniak kontinuierlich durch die Reaktionszone aufwärts. Das Ammoniak wird auf diese Weise gezwungen, durch die Flüssigkeitsmengen in den Einsätzen 6.T, 63, 62, 61 und 6o hindurchzuperlen. Bei der Berührung von Ammoniak mit flüssiger Fettsäure auf dem Einsatz 64. entstehen bei der in der Reaktionszone herrschenden Temperatur Nitrile, welche bei dieser Temperatur verdampfen und sich mit dem in Reaktion getretenen Ammoniak aufwärts bewegen. In gleicher Weise kann in der Flüssigkeitsmenge im Einsatz 63 eine Reaktion zwischen der Säure und Ammoniak eintreten, wobei weiteres Nitril erzeugt wird, das verdampft und nach oben mit dem überschüssigen Ammoniak abzieht. In gleicher Weise tritt in den Flüssigkeitsbehältern 6?, 61 und 6o weitere Reaktion ein unter Bildung weiterer Mengen von N itril, die hernach verdampfen.
Bei diesem Verfahren durchlaufen die bei der Reaktion in dem niedriger gelegenen Flüssigkeitsbehälter gebildeten Nitrildämpfe jeden Barüberliegenden Flüssigkeitsbehälter. Hierbei wird die noch in flüssiger Phase befindliche Substanz heftig bewegt und die Verteilung von Ammoniak in den Flüssigkeitsbehältern, durch welche auch die N itrildämpfe hindurchtreten, erhöht. Auf diese Weise wird eine bessere Mischung der Reaktionsstoffe, besonders in den höher liegenden Flüssigkeitsbehältern, erzielt. Die Nitrildämpfe ziehen vom Einsatz 6o nach oben und treten in das Rektifizierungsgebiet ein. Es ist unvermeidlich, daß hierbei etwas Fettsäure mitgerissen wird oder verdampft. In dieser Rektihzierzone befindet sich eine zweite Reihe von Flüssigkeitsbehältern. Wie in Fig. z gezeigt, läßt man kondensiertes N itril in den oberen Teil der Rektifikationszone durch Leitung 27 zurückfließen. Während aus der Reaktionszone Dämpfe, die Nitrile und eine gewisse Menge an Fettsäuren enthalten, nach oben durch die Flüssigkeitsbehälter geleitet werden, und zwar im Gegenstrom zum Nitril, werden die Fettsäuren mit einem höheren Siedepunkt als dem des INTitrils selektiv kondensiert. Der am Kopf der Rektifikationszone ankommende angereicherte Dampf besteht im wesentlichen aus reinem Nitril. Die Flüssigkeitsbehälter innerhalb dieser Zone enthalten einen in Richtung zum oberen Teil der Zone zunehmenden Anteil an Nitril und einen abnehmenden Anteil an Fettsäure. Säure, welche aus der Reaktionszone heraus mitgerissen wurde, wird schnell kondensiert und aus der Rektifikations7one in die Reaktionszone zurückgeführt. Das im oberen Teil des Turmes angereicherte Nitril wird in Dampfform durch das Rohr ?5 abgeleitet. Die verdampften INTitrile werden nach der Kondensation in 26 zum Teil als Flüssigkeit gewonnen und zu einem anderen Teil durch die Leitung 2; dem oberen Teil des Turmes als Rückfluß zugeführt.
Bei dem geschilderten Verfahren bilden sich in der Reaktionszone des Turmes auch Amide. Nicht alles Amid wird jedoch unmittelbar in Nitril umgewandelt. Das Verhältnis vonAmid, Nitril und Fettsäure hängt teils von der Temperatur in der Reaktionszone und der Zeit der Einwirkung der zugeführten Wärme ab. Da die Amide höhere Siedepunkte als die entsprechenden Nitrile und Fettsäuren haben, fließen sie in den Flüssigkeitsbehältern innerhalb des Turmes abwärts. Die Amide enthalten jedoch noch gewisse Säuremengen, die nicht an der Reaktion teilgenommen haben, sowie N itril und andere hochsiedende Substanzen des Ausgangsstoffes: und diese Mischung, hauptsächlich A,mide und Fettsäuren, strömt in den Flüssigkeitsbehältern innerhalb der Abtrennzone im Gegenstrom zum aufsteigenden Ammoniakstrom, wobei die Fettsäure und die wenigen noch vorhandenen Nitrile von den Amiden getrennt werden.
Auch die durch weiteren Zerfall von Amiden gebildeten Fettsäuren und N itrile werden auf demselben Weg nach oben gebracht. Auf diese Weise enthalten die Flüssigkeitsbehälter in der Abtrennzone aufeinanderfolgend gegen den Unterteil der Zone hin einen immer größeren Anteil an Amiden und einen immer kleineren Anteil an Fettsäure.
Die sich am Boden ansammelnden, im wesentlichen in reiner Form vorliegenden Amide können entweder kontinuierlich oder in gewissen Zeitabständen durch den Auslaß .I abgezogen werden. Eine selbsttätige Pegelregelung 3, irgendeiner geeigneten Bauart kann angewendet werden, um eine gewünschte Menge flüssiger Amide am Boden des Turmes zu halten. Am Boden des Turmes ist eine Heizvorrichtung 30 zur Beheizung der Abtrennzone zusätzlich zu der von der Reaktionszone kommenden Hitze, falls es notwendig werden sollte, hier eine gewünschte Temperatur einzuhalten. Die Temperatur in der Abtrennzone braucht nur so hoch zu sein, daß Fettsäure in Gegen-,vart des eingeführten Ammoniaks verdampft. Das am Boden des Turmes eintretende Ammoniak verdampft die Fettsäure schon bei niedriger Temperatur, als wenn kein Ammoniak zugegen ist. In der Abtrennzone des Turmes wird die Temperatur bei der Herstellung von Stearinsäurenitril im Durchschnitt auf etwa 300°' gehalten, eine Temperatur, die hoch genug ist, um die Stearinsäure ohne Verdampfen des Stearinamids sieden zu lassen.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist infolge der Einführung von Ammoniak und seiner Tendenz, die Schmelzpunkte der Fettsäure oder ihrer Amide in dem Turm zu erniedrigen, zu beachten, daß die Stearinsäure bei 297° und Stearinamid bei 32i° siedet.
Die in dem Turm einzuhaltenden Temperaturen sind von der Art der eingeführten Fettsäure abhängig. Bei Verwendung von Stearinsäure werden die Reaktionszonenerhitzer 29 einer Temperatur von etwa 3oa° gehalten. Diese Temperatur liegt unter dem Siedepunkt der Stearin.säure unter gewöhnlichem Außendruck bei Abwesenheit von Ammoniak. In Gegenwart von Ammoniak verdampft jedoch ein geringer Teil der Stearinsäure, bevor sie mit Ammoniak in Reaktion getreten ist, um als erstes Produkt das entsprechende Ammoniumsalz zu bilden.
Der obere Teil des Turmes wird auf einer Temperatur von etwa 275° gehalten. Diese Temperatur ist niedrig genug, die Stearinsäuredämpfe in der Rektifizierzone zu kondensieren, aber hoch genug, um das Nitril im Dampfzustand zu halten. Es liegt also eine kontinuierliche Rektifizerung der in die Rektifikationszone eintretenden Mischung von Nitrildämpfen und Stearinsäuredämpfen vor. Die Stearinsäure fließt aus der Rektifizierzone in die Reaktionszone zurück.
Wie oben beschrieben, reichert sich zeitweilig Sterainsäureamid in der Reaktionszone an. Dieses Amid fließt zusammen mit der nicht in Reaktion getretenen Fettsäure abwärts in die Abtrennzone, die z. B. auf einer Temperatur von etwa 300° gehalten wird.
Wie ebenfalls bereits beschrieben, wird unter diesen Bedingungen die in der Abtrennzone angefallene Fettsäure unter Zurücklassung des Stearinamids aufwärts in -die Reaktionszone gedrückt. Auf diese Weise wird nach dem Verfahren des vorliegenden Patents eine kontinuierliche Erzeugung von Nitrilen und Amiden ermöglicht.
Wenn jedoch allein Nitril das gewünschte Produkt ist, kann der Ausläß am Boden des Turmes geschlossen werden. Das in der Abtrennzone gesammelte Amid setzt sich kontinuierlich unter Bildung von Nitril und Fettsäure gemäß der angezogenen Gleichung an. Beide Substanzen gelangen in die Reaktionszone, wobei das Nitril schließlich aus der Reaktionszone und aus dem Turm wandert.
In diesem Falle arbeitet der Turm als N itrilproduzent ohne Gewinnung von Amid. Das Amid sammelt sich am Boden des Turmes in solcher Menge, daß die Umsetzung in Nitril automatisch verläuft.
Es ist also, wenn nur Nitril hergestellt wird, die Abtrennzone ohne besonderen Zweck. Infolgedessen kann dieser Teil fortgelassen werden, wenn keine Amide gewünscht werden.
Die Rektifizier-, Reaktions- und Abtrennabschnitte können natürlich von der in Fig. r gezeigten Form weit abweichen. Erforderlichenfalls können verschiedene Kammern oder Türme an Stelle eines einzigen Turmes, wie aüs Fig. r zu ersehen ist, Verwendung finden.
In Fig.2 ist eine andere Ausführungsform der Reaktionszone schematisch dargestellt. Hier sind Einsätze 35 vorgesehen, welche einzelne Stufen bilden, die als Flüssigkeitsbehälter gestaltet sind. Flüssigkeit wird aus dem unteren Teil des Turmabschnitts durch die Leitung 36 abgezogen. Von einer Pumpe 37 wird sie dem Erhitzer 38 zugeleitet und dem oberen Teil des Abschnitts durch die Leitung 39 wieder zugeführt. Dem Erhitzer kann Wärme durch eine Mischung aus Diphenyl- und Diphenyloxyddampf zugeführt werden, welche bei der gewünschten einzuhaltenden Temperatur kondensiert werden. Natürlich können auch andere wärmeerzeugende Mittel angewendet werden. Nach diesem abgeänderten Verfahren wird innerhalb der Reaktionszone die Flüssigkeit in beträchtlicher Menge abwärts geleitet und durch die Zirkulation eine innige Berührung zwischen der Flüssigkeit und dem aufwärts steigenden Ammoniak erzielt.
Zur weiteren Erläuterung diene noch ein Ausführungsbeispiel. Beispiel 9oo kg Ochsentalg und 225 kg Ammoniak werden stündlich einem Reaktionssturm mit acht Einsätzen zugeleitet. Die Temperatur der Reaktionszone wird auf 3r5° gehalten, die Temperatur im Oberteil des Turmes auf 275'0. Von den abgehenden Dämpfen werden 450 kg stündlich als Rückfluß in den Turm zurückgeleitet. Der Umsetzungsgrad zu flüssigem Fettsäurenitril beträgt 75 bis 8o %.
Bei Verwendung anderer Fettsäuren kann das Verfahren das gleiche sein, obwohl die Turmtemperaturbedingungen für jede Säure andere sein können. Die Reaktionszone muß eine Temperatur aufweisen, bei der Nitrile aus der Reaktionsmischung abdestillieren. Die Abtrennzone muß eine Temperatur haben, bei der Fettsäure in Gegenwart von zugeführtem Ammoniak verdampft wird. Die Rektifizierzone verlangt eine Temperatur, bei der Fettsäuredampf in wesentlicher Menge kondensiert wird, während gleichzeitig die Nitrile verdampfen: Die in der Reaktionszone stattfindende Umsetzung erfolgt hauptsächlich in flüssiger Phase, obgleich infolge der Gegenwart von Ammoniak ein Verdampfen der Fettsäuren stattfindet. Die verdampfte Fettsäure wird jedoch in der Rektifizierzone kondensiert und in flüssiger Phase zur Reaktion mit Ammoniak, wieder in die Reaktionszone zurückgeführt.
Es ist wesentlich, Ammoniak in die Reaktionszone im stoechiometrischen Überschuß über die Fettsäure einzuführen. Es ist vorteilhaft, wenn die Menge des Ammoniaks wenigstens das zweifache und vorzugsweise das fünffache der theoretisch errechneten Menge beträgt.
Der Ausgangsstoff kann irgendeine höhere Fettsäure, wie Stearin-, Palmitin-, Öl-, Linol- oder Laurinsäure oder eine Mischung solcher Säuren sein, wie man sie durch Hydrolyse natürlicher Öle, wie Sojabohnen-, Baumwollsamen-, Talg- oder Fischöl usw., erhält. Es können auch Harzsäuren, wie sie in Tallöl oder Tallöl-Fettsäure-Mischungen oder Tallöl selbst enthalten sind, Verwendung finden. Es ist jedoch vorteilhaft, daß die Fettsäureanteile der zur Verwendung kommenden Ausgangsstoffe einen engen Siedepunktbereich aufweisen, so daß Nitrile eines Anteils nicht von Fettsäuren oder Amiden anderer Anteile zurückgehalten werden und damit der Fortgang des Verfahrens beeinträchtigt wird.
Vorzugsweise sind als Ausgangsstoffe solche geeignet, die durch Hydrolyse natürlich vorkommender Cle gewonnen werden, wie z. B. Sojabohnenöl oder Baumwollsamenöl, wobei durch Destillation der Säuren in bekannter Weise Fraktionen erhalten werden können, die einen höheren Anteil an Fettsäuren mit einem engen Siedebereich aufweisen.
In der vorhergehenden Beschreibung waren zur Erklärung und zum besseren Verständnis der Verhältnisse in den einzelnen Zonen diese scharf abgegrenzt. Es muß aber gesagt werden, daß auch eine beträchtliche Überdeckung der Zonen stattfinden kann. Es können z. B. bei Verwendung anderer Fettsäuren die Temperaturen und anderen Bedingungen sowie die Zonengrenzen innerhalb des Turmes verschieden sein, ebenso bei Verwendung von Fettsäuregemischen. Wenn also auf eine Reaktionszone hingewiesen wird, wird darunter der Teil verstanden, in welchem die Reaktion unter den Bedingungen des Verfahrens vor sich geht. Eine bestimmte Angabe des Teils des Turmes ist dabei nicht nötig.
Fig.3 zeigt schematisch eine veränderte Ausführungsform der Apparatur, bei der der Rektifikationsabschnitt gemäß Fig. i durch eine Katalysatorkammer ersetzt ist. Hier ist der Turm d.o mit Einsätzen 41 versehen, die den früher beschriebenen ähneln. Von dem Reaktionsabschnitt des Turmes führt eine Leitung .a2 in die Katalysatorkammer 4.1. Diese wird aus einer Mehrzahl von zylindrischen Rohren gebildet, deren Enden mit den Kammern 46 und 47 in Verbindung stehen. Im Innern dieser Rohre ist ein geeigneter Dehydrierungskatalysator, z. B. Aluminiumoxyd, befestigt. Für die Erhitzung dieser Katalysatorkammer wird eine geeignete Erhitzerflüssigkeit, z. B. eine Mischung aus Diphenyl und Diphenyloxyd, in Dampfform in die Zwischenräume zwischen den Rohren .a.5 durch den Einlaß .IS eingeführt und dann in flüssiger Form durch den Ausgang 49 abgezogen. Es ist selbstverständlich. daß auch andere Katalysatorkammerformen bekannter Art verwendet werden können.
Bei dieser abgeändertenApparatur wird die Fettsäure durch ein Rohr 5o in den Turm qo eingeleitet, wo sie abwärts durch eine Reihe von Einsätzen läuft, während gleichzeitig Ammoniak wie im Beispiel der Fig. i nach oben strömt.
Hierbei tritt die beschriebene Reaktion zwischen der Fettsäure und dem Ammoniak ein, welche eine Mischung aus Nitril, Am,id, Wasser und nicht von der Reaktion erfaßter Fettsäure ergibt. Infolge der Wärmezufuhr werden Wasser und Nitril rasch verdampft und durch die Leitung 42 weggeführt. Da hier keine nennenswerte Rektifikation stattfindet, kann eine gewisse Menge von Fettsäuren und Amid zusammen mit Nitril in Dampfform fortgeführt «erden. Wenn diese Dampfmischung in die Katalysatorkammer 44 eintritt und in Kontakt mit dem Katalysator kommt, wird sowohl die Fettsäure wie das Amid in Nitril umgewandelt. Durch die Heizflüssigkeit wird in der Katalysatorkammer eine für die Reaktion in flüssiger Phase geeignete Temperatur von 3i5° aufrechterhalten.
Die Temperatur der Reaktionszone im Turm d0 soll bei den angewandten Druckbedingungen über der Siedetemperatur des N itrils liegen, jedoch unter 370', vorzugsweise unter 315' . Die restlichen, die Kammer 44 verlassenden Nitrildämpfe werden in der Kammer 5, kondensiert. Die Feuchtigkeit und ein L'berschuß von Ammoniak werden nach außen geleitet. Wie bei der ersten Apparatur beschrieben, können geeignete Vorkehrungen getroffen sein, um die überschüssige Aminoniakmenge wiederzugewinnen und in den Arbeitsprozeß zurückzuführen.
Werden Amide nicht als Nebenprodukt gewünscht, ist die untere oder Abtrennzone des Turmes nicht erforderlich und kann, wie bereits beschrieben, weggelassen werden.
Die Apparatur gemäß Fig. 3 ist besonders brauchbar bei der Verwendung von Ausgangsstoffen, welche Gemische von Fettsäuren mit den verschiedensten Siedepunkten darstellen.
Das Verfahren kann auch Verwendung finden für Fettsäuremischungen, die durch Hydrolyse von natürlichen Ölen erhalten wurden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung von Nitrilen und gegebenenfalls Amiden aus höhermolekularen Fett- und bzw. oder Harzsäuren mit wenigstens 8 Kohlenstoffatomen im Molekül durch Reaktion der entsprechenden Carbonsäuren in flüssiger Phase mit im überschuß zugeführtem gasförmigem Ammoniak bei einer zur Nitrilbildung ausreichenden Temperatur, dadurch gekennzeichnet, daß die Fettsäuren und bzw. oder Harzsäuren vorzugsweise kontinuierlich durch eine Reaktionszone geleitet werden, wo sie eine Reihe von Flüssigkeitsbehältern durchlaufen, die Mischungen von Fettsäuren und bzw. oder Harzsäuren und bei der Reaktion gebildeten Nitrilen und Amiden enthalten, und daß das gasförmige Ammoniak vorzugsweise kontinuierlich durch die genannten Flüssigkeitsbehälter im Gegenstrom zu den Fettsäuren und bzw. oder Harzsäuren geleitet wird. z. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das gebildete N itril im wesentlichen sofort nach seiner Entstehung aus der Reaktionszone durch Verdampfen entfernt wird. 3. Verfahren nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Nitrit in Dampfform kontinuierlich die Flüssigkeitsbehälter der Reaktionszone durchströmt. q.. Verfahren nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur in der Reaktionszone unter dem Siedepunkt der Nitrile, vorzugsweise zwischen 315 und 375°, gehalten wird. 5. Verfahren nach Anspruch i bis 4., dadurch gekennzeichnet, daß Ammoniak in der zwei- bis vorzugsweise fünffachen Menge des erforderlichen sto°chinometrischen Verhältnisses eingeführt wird. 6. Verfahren nach Anspruch i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mischung aus zwei oder mehreren verschiedenen Fettsäuren und bzw. oder Harzsäuren, die im wesentlichen gleiche Siedepunkte aufweisen, verwendet wird. 7. Verfahren nach Anspruch r bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß Carbonsäure und Ammoniak in der Reaktionszone im Gegenstrom durch die Flüssigkeitsbehälter, die vorzugsweise senkrecht übereinander angeordnet sind, geleitet werden, wobei die Säure zunächst dem höchsten Flüssigkeitsbehälter zugeleitet und Ammoniak von unten nach oben- durch die Flüssigkeitsbehälter geleitet wird. . B. Verfahren nach Anspruch i bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die sich in der Reaktionszone bildende Flüssigkeit von dem unteren Ende dieser Zone aus zum Säureeintritt zurückgeleitet wird (36, 37, 38, 39' in Fig. 2). g. Verfahren nach Anspruch i bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die-aus einem oder mehreren Flüssigkeitsbehältern kommendeFlüssigkeit in der Reaktionszone vorzugsweise von einem der unteren nach einem der oberen Flüssigkeitsbehälter zurückgeleitet wird. io. Verfahren nach Anspruch 8 oder g., dadurch gekennzeichnet, daß die zurückgeführte Flüssigkeit vor ihrer Wiedereinführung in die Reaktionszone nochmals erhitzt wird. 1i. Verfahren nach Anspruch i bis io, dadurch gekennzeichnet, daß die Carbonsäure vor ihrer Einführung in die Reaktionszone vorerhitzt wird. 12. Verfahren nach Anspruch io und ii, dadurch gekennzeichnet, daß die Carbonsäure.zusammen mit der ihr wieder zugeführten Flüssigkeit erhitzt wird. 13. Verfahren nach Anspruch -i bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß Nitril, das aus der Reaktionszone inDampfform entweicht und verdampfte Carbonsäure enthält, in eine Rektifizierzone geleitet wird, wo die Säuredämpfe kondensiert und die kondensierten Fettsäuren der Reaktionszone wieder zugeleitet werden. 14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die aus der Reaktionszone entfernten Dämpfe durch eine Rektifizierzone, bestehend aus einer Reihe von Flüssigkeitsbehältern, welche nach dem obersten Behälter zu steigende Mengen von Nitril und geringere Mengen von Carbonsäuren enthalten, geführt und das im wesentlichen reine Nitril, vorzugsweise in Dampfform, aus dem obersten Flüssigkeitsbehälter der Rektifizierzone entfernt wird. i5. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das aus der Rektifizierzone entweichende dampfförmige Nitril kondensiert und das Kondensat teilweise den obersten oder einem der obersten Flüssigkeitsbehälter der Rektifizierzone zugeführt wird. 16. Verfahren nach Anspruch 14 und 15, dadurch gekennzeichnet, daß die aus der Reaktionszone entweichenden Dämpfe von unten nach oben durch die übereinander angeordneten Flüssigkeitsbehälter in die Rektifizierzone geleitet werden. 17. Verfahren nach Anspruch i bis 1.2, dadurch gekennzeichnet, daß die aus der Reaktionszone entfernten Dämpfe über einen Dehydrierungskatalysator geleitet werden, um mitgerissene, nicht umgesetzte Carbonsäure in Nitril umzuwandeln. 18. Verfahren nach -Anspruch i bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die bei der Reaktion von Fettsäure mit Ammoniak gebildeten Amide durch die Flüssigkeitsbehälter in der Reaktionszone nach unten geleitet werden und im unteren Teil der Zone verbleiben, bis vorzugsweise die Amide durch Wärmeeinwirkung in Nitrile umgewandelt sind. ig. Verfahren nach Anspruch i bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß das bei der Reaktion von Carbonsäure mit Ammoniak gebildeteAmid in eine Abtrennzone geleitet wird, die, abgesehen von dem hier durch Zersetzung von Amid gebildeten Nitril, frei von Nitril ist. 2o. Verfahren nach Anspruch ig" dadurch .gekennzeichnet, daß die das Amid enthaltende Flüssigkeit in der Abtrennzone durch eineReihe übereinander angeordneter Flüssigkeitsbehälter nach unten geleitet wird. 21. Verfahren nach Anspruch ig und 2o, dadurch gekennzeichnet, daß das Amid in der Abtrennzone durch Erhitzen ganz oder teilweise in Nitril übergeführt wird. 22. Verfahren nach Anspruch i bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß Amid am unteren Ende der Reaktions- oder Abtrennzone abgezogen wird.