JPH02500188A - Method for recovering and purifying unreacted acrylonitrile from waste streams in the production of 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid - Google Patents

Method for recovering and purifying unreacted acrylonitrile from waste streams in the production of 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid

Info

Publication number
JPH02500188A
JPH02500188A JP50522187A JP50522187A JPH02500188A JP H02500188 A JPH02500188 A JP H02500188A JP 50522187 A JP50522187 A JP 50522187A JP 50522187 A JP50522187 A JP 50522187A JP H02500188 A JPH02500188 A JP H02500188A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
acrylonitrile
impure
fluid material
treated
column
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP50522187A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH0759544B2 (en
Inventor
ホーレンバーグ,ダグラス,ジェイ
クラーク,アラン,シー
ハンブリック,ジェームス エル
Original Assignee
ザ ルブリゾル コーポレーション
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ザ ルブリゾル コーポレーション filed Critical ザ ルブリゾル コーポレーション
Priority claimed from PCT/US1987/001836 external-priority patent/WO1988001263A1/en
Publication of JPH02500188A publication Critical patent/JPH02500188A/en
Publication of JPH0759544B2 publication Critical patent/JPH0759544B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。 (57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸の製造において、廃物流か ら未反応のアクリロニトリルを回収しかつ精製するための方法 衾皿■豊員 アクリロニトリルを製造するには、多くの方法がある。この化合物は、利用可能 である最も重要でかつ有望な有機化学中間体の1つとなっている。それは、広範 囲の製品(例えば。[Detailed description of the invention] In the production of 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid, waste streams or Method for recovering and purifying unreacted acrylonitrile from School plate ■ Toyotaka There are many ways to produce acrylonitrile. This compound is available It has become one of the most important and promising organic chemical intermediates. It is extensive surrounding products (e.g.

プラスチック、合成ゴム、合成繊維、土壌添加物などを製造する際に、特に望ま しい中間体である。多くの用途のために。Particularly desirable when producing plastics, synthetic rubber, synthetic fibers, soil additives, etc. It is a new intermediate. For many uses.

アクリロニトリルは高純度とされねばならず、この理由のために、アクリロニト リルの商業的な製造では、厳しい仕様書に適合しなければならない。Acrylonitrile must be of high purity and for this reason acrylonitrile Commercial manufacturing of rills must meet strict specifications.

“アクリロニトリルを調製するのに用いられる商業的な各方法では、それ自体か ら不純物や副生成物が生じる。各手順は、それ自体で精製の問題点を有している ”。(米国特許第3.459,639号を参照されたい)。“Each commercial method used to prepare acrylonitrile requires Impurities and by-products are generated. Each step has its own purification problems (See U.S. Pat. No. 3,459,639).

アクリロニトリルを製造する異なる方法により、異なる副生成物の不純物が形成 されるという点で、異なる精製方法が必要とされる。従って、この不純物を除去 し、そしてアクリロニトリルを精製するために、異なる方法が必要とされ得る。Different methods of producing acrylonitrile form different by-product impurities Different purification methods are required in that they are purified. Therefore, this impurity is removed However, different methods may be required to purify acrylonitrile.

このような制約のために、既成のアクリロニトリル精製方法のいずれも、全ての アクリロニトリル含有組成物を精製する際の有用性に関して、普遍的に交換可能 であるとは思われな米国特許第4.404,064号に示されるように、オレフ ィン性不飽和ニトリルを製造するための、ある非常に良好で商業的に実施される 方法は、アンモニアとオレフィンとの触媒反応である。例えば、アクリロニトリ ルおよびメタクリロニトリルは、アンモニア存在下にて、それぞれ、プロピレン およびイソブチレンの気相における触媒酸化により、製造され得る。Due to these limitations, none of the existing acrylonitrile purification methods Universally interchangeable with respect to usefulness in purifying acrylonitrile-containing compositions As shown in U.S. Pat. No. 4,404,064, which is unlikely to be A very good and commercially practiced method for producing phosphoric unsaturated nitriles The method is a catalytic reaction of ammonia and olefins. For example, acrylonitrile and methacrylonitrile, respectively, in the presence of ammonia. and isobutylene by catalytic oxidation in the gas phase.

これら方法では、かなりの量の不純物が生成される。アンモニアおよびプロピレ ンからのアクリロニトリルの生成により。These methods produce significant amounts of impurities. Ammonia and propylene By the production of acrylonitrile from

アセトニトリル、プロピオニトリル、アセトンなどが、かなりの量で形成される 。これら副生成物の不純物を除去して。Acetonitrile, propionitrile, acetone, etc. are formed in significant amounts . By removing impurities from these by-products.

が、必要である。is necessary.

Borre lらの米国特許第3,459.639号には、アクリロニトリル、 アセトニトリルおよび他の物質の複雑な混合物(これは。U.S. Pat. No. 3,459.639 to Borre et al. describes acrylonitrile, A complex mixture of acetonitrile and other substances (this.

アンモニアや酸素の存在下にて、アクロレインまたはプロピレンを触媒でアクリ ロニトリルに気相転化して、形成される)を精製する方法が開示されている。ア セトニトリルからアクリロニトリルを分離することは、少なくともpH5(好ま しくは5〜7)にて、蒸留混合物にアルカリ化剤を導入して、抽出蒸留により行 われる。Acrolein or propylene is catalytically acrylated in the presence of ammonia or oxygen. Disclosed is a method for purifying lonitrile (formed by vapor phase conversion to lonitrile). a Separating acrylonitrile from setonitrile is performed at a pH of at least 5 (preferably Alternatively, in steps 5 to 7), introduce an alkalizing agent into the distilled mixture and perform extractive distillation. be exposed.

熊の米国特許第4.377.444号は、オレフィン性ニトリルの回収および精 製に関し、より特定すると、オレフィン性ニトリル(例えば2メタクリロニトリ ルおよびアクリロニトリル)を回収し精製するための改良された方法に関する。Kuma's U.S. Pat. More specifically, olefinic nitriles (e.g. dimethacrylonitrile) and acrylonitrile).

ここで。here.

このオレフィン性ニトリルは、該オレフィン性ニトリルと以下のような物質との 混合物から、イソブチレンおよびプロピレンをアンモ酸化することにより生成さ れるニア七ト二トリル、シアン化水素、プロピオニトリル、ブチロニトリル、メ タクロレイン、アクロレイン、アセトン、アセトアルデヒドなど。This olefinic nitrile is a combination of the olefinic nitrile and the following substances. Produced by ammoxidation of isobutylene and propylene from a mixture. Ni-heptonitrile, hydrogen cyanide, propionitrile, butyronitrile, metal Tacrolein, acrolein, acetone, acetaldehyde, etc.

柱は、以下のことを指摘している。オレフィン(例えば。The pillars point out the following: Olefins (e.g.

イソブチレンまたはプロピレン)が、アンモ酸化触媒の存在下にて、高温下の気 相で、アンモニアや分子状酸素との反応に供されるとき、対応するオレフィン性 ニトリル(例えば。isobutylene or propylene) is exposed to air at high temperature in the presence of an ammoxidation catalyst. phase, when subjected to reaction with ammonia or molecular oxygen, the corresponding olefinic Nitriles (e.g.

メタクリロニトリルやアクリロニトリル)は、アンモ酸化反応の副生成物(これ には、アセトニトリル、シアン化水素。Methacrylonitrile and acrylonitrile) are by-products of the ammoxidation reaction (this includes acetonitrile and hydrogen cyanide.

プロピオニトリル、ブチロニトリル、メタクロレイン、アクロレイン、アセトン 、アセトアルデヒドが包含される)、所望のオレフィン性ニトリルの混合物、お よびアンモ酸化反応器の溶出液中に現れるこれら副生成物のいくつかを1種々の 量で伴って、生成する。Propionitrile, butyronitrile, methacrolein, acrolein, acetone , acetaldehyde), mixtures of the desired olefinic nitriles, and and some of these by-products that appear in the eluate of the ammoxidation reactor. Generate according to quantity.

凰の方法に従って、アンモ酸化反応の生成物は、第1段階にて、水中に吸収させ ることにより1回収される。この段階の間、ある重いまたは高沸点の有機化合物 は、軽い有機生成物のいくつかの重合、縮合などにより、形成される。従って。According to Huang's method, the products of the ammoxidation reaction are absorbed into water in the first step. 1 will be recovered by doing so. During this stage, some heavy or high-boiling organic compounds are formed by polymerization, condensation, etc. of some light organic products. Therefore.

この艶の方法は、アンモ酸化反応で形成される副生成物だけでなく重い有機化合 物からも、オレフィン性ニトリルを分離する改良方法である。This method of polishing removes heavy organic compounds as well as by-products formed in the ammoxidation reaction. This is an improved method for separating olefinic nitriles from other substances.

ハ牡肛らの米国特許第3,051,630号に開示の方法もまた。Also the method disclosed in U.S. Pat.

アクリロニトリルの精製に関する。しかしながら、この方法は、特に、アクロレ インと、アンモニアおよび分子状酸素との触媒気相反応により生成されるアクリ ロニトリルの精製に適用可能である。このような反応では、粗アクリロニトリル は1通常、好ましくは未反応のアンモニアを全て中和した後。Concerning the purification of acrylonitrile. However, this method is particularly The acrylic acid produced by the catalytic gas phase reaction of ink with ammonia and molecular oxygen. Applicable to purification of lonitrile. In such reactions, crude acrylonitrile (1) Usually, preferably after neutralizing all unreacted ammonia.

気体状の反応生成物と水とを接触させることにより、希薄な水溶液(これはまた 2種々の量のアクロレインおよびシアン化水素を含有する)の形態で回収され得 る。By contacting the gaseous reaction products with water, a dilute aqueous solution (also known as 2) containing varying amounts of acrolein and hydrogen cyanide. Ru.

精製された形態のアクリロニトリルがいったん得られると。Once the purified form of acrylonitrile is obtained.

このアクリロニトリルモノマーは、上で示したような種々の生成物を生産するた めに5用いられる0本発明は、過剰量のアクリロニトリルが他の反応物との反応 に供されて生成物を生じるとき、不純物からアクリロニトリルを生成する方法に 関する。より特定すると、過剰量のアクリロニトリル(これは2それ自体中間体 である)を用いて生成される生成物は。This acrylonitrile monomer can be used to produce various products as shown above. The present invention uses excess acrylonitrile to react with other reactants. to produce acrylonitrile from impurities. related. More specifically, an excess of acrylonitrile (which is itself an intermediate) ) is the product produced using .

2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸(これは。2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid (this is.

AMPS”の商標でルブリゾールコーポレーションから販売されている)である 。ASPS”の製造中は、化学量論的に過剰な量のアクリロニトリルが用いられ る。従って、所望の生成物が形成され分離された後も9種々の量のアクリロニト リルが未反応のまま残存し、他の不純物と共に存在する。これら不純物は、多く の場合、アクリロニトリルと極めて反応性があり。AMPS” (sold by Lubrizol Corporation). . During the production of ASPS, a stoichiometric excess of acrylonitrile is used. Ru. Therefore, even after the desired product has been formed and separated, various amounts of acrylonitrile The rill remains unreacted and is present along with other impurities. Many of these impurities is extremely reactive with acrylonitrile.

重合を引き起こす。この重合は、より特定すると、アクリロニトリルモノマー単 位と、存在する不純物のモノマー単位との、望ましくない共重合である。不純物 とともに存在する未反応のアクリロニトリルが、2−アクリルアミド−2−メチ ルプロパンスルホン酸の合成において、単に再循環されるなら。Causes polymerization. This polymerization more specifically refers to acrylonitrile monomer monomers. undesirable copolymerization of the monomer units of the monomers and the impurities present. impurities The unreacted acrylonitrile present along with the 2-acrylamide-2-methyl In the synthesis of lepropane sulfonic acid, if it is simply recycled.

得られる生成物は、所望の純度を有さす、そして所望の仕様書に適合しない。さ らに、このような不純なアクリロニトリルは、望ましくない重合を開始する。し かも、このような不純なアクリロニトリルから生成する全ての反応生成物(例え 所望の仕様を有しない。これは9例えば、水に不溶性の重合体粒子がなく、純度 などに欠けている。従って2本発明は。The resulting product has the desired purity and does not meet the desired specifications. difference Furthermore, such impure acrylonitrile initiates unwanted polymerization. death Perhaps all the reaction products generated from such impure acrylonitrile (e.g. Does not have the desired specifications. 9. For example, there are no water-insoluble polymer particles, and the purity etc. are lacking. Therefore, the present invention is as follows.

このような未反応のアクリロニトリルを精製するための改良された方法を開発す る。We are developing an improved method to purify such unreacted acrylonitrile. Ru.

上で指摘したように、アクリロニトリルを精製する方法は。As pointed out above, how to purify acrylonitrile.

アクリロニトリルとともに存在する不純物のような因子に基づいて変化する。本 発明は、以下の点で、上で論じた方法と異なっている二上で論じた方法は、一般 に、アクリロニトリル生成物から廃物を精製することに関連している。これに対 して2本発明の方法は、過剰量のアクリロニトリルを用いて生成される生成物( 例えば、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸)の製造中に9発 生する廃物流から、未反応のアクリロニトリルを精製することに関する。言い換 えれば9本発明は、このアクリロニトリルが他の生成物を生成するための反応物 として用いられる場合に、未反応のアクリロニトリルを精製する方法を目的とし ている。上で論じたような従来技術は、一般に、アクリロニトリルを製造するの に用いられる未反応の反応物からアクリロニトリルを精製することを目的として いる。アクリロニトリルを生成中に形成されるこれら未反応の反応物は、一般に 、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸の製造から得られる未反 応のアクリロニトリルと共に存在する不純物より反応性が低い。この不純物の反 応性が高くなると、このような不純物を除去する必要性が高くなる。Varies based on factors such as impurities present with acrylonitrile. Book The invention differs from the method discussed above in the following ways: 2. The method discussed above generally , related to the purification of waste from acrylonitrile products. Against this 2 The process of the present invention uses an excess of acrylonitrile to produce a product ( For example, during the production of 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid), 9 The invention relates to the purification of unreacted acrylonitrile from the waste stream produced. paraphrase In other words, the present invention provides that this acrylonitrile is used as a reactant to produce other products. The purpose is to purify unreacted acrylonitrile when used as ing. Prior art techniques, such as those discussed above, generally involve producing acrylonitrile. For the purpose of purifying acrylonitrile from unreacted reactants used in There is. These unreacted reactants formed during the production of acrylonitrile are generally , unreacted product obtained from the production of 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid It is less reactive than the impurities present with the corresponding acrylonitrile. This impurity The higher the reactivity, the greater the need to remove such impurities.

異なる反応物が用いられるとき、異なる不純物が得られる。Different impurities are obtained when different reactants are used.

従って、いずれの方法も、あらゆるタイプの不純物からアクリロニトリルを精製 することに関して、必ずしも交換可能に有用ではない。Therefore, both methods purify acrylonitrile from all types of impurities. are not necessarily interchangeably useful in terms of doing so.

主里生!且 2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸を合成するために、過剰量 のアクリロニトリルが、硫酸およびイソブチンと組み合わされる。得られた反応 生成物には、かなりの量の未反応アクリロニトリルおよび他の副生成物とともに 。Lord Rio! And To synthesize 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid, an excess amount of of acrylonitrile is combined with sulfuric acid and isobutyne. the reaction obtained The product contains significant amounts of unreacted acrylonitrile and other by-products. .

2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸が含まれる。Includes 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid.

この2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸は1種々の残留する酸 、アクリルアミド、および他の副生成物の不純物とともに存在するアクリロニト リルを残して分離され得る。この不純物は1組成物の重量基準で、約1〜2重量 %の量で存在する。This 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid is one of the residual acids. Acrylonite present along with impurities of , acrylamide, and other by-products It can be separated leaving a rill. This impurity is approximately 1 to 2 weight by weight based on the weight of one composition. Present in an amount of %.

この酸不純物には、硫酸、イソブチレンモノスルホン酸。These acid impurities include sulfuric acid and isobutylene monosulfonic acid.

イソブチレンジスルホン酸および少量の2−アクリルアミド−2−メチルプロパ ンスルホン酸、t−ブチルアクリルアミドおよびアクリルアミドが含まれる。1 〜2%の不純物(例えば、残留する酸)を含有するアクリロニトリルが、2−ア クリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸の生成に対して、再使用されるな ら、得られる生成物(すなわち、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスル ホン酸)は9種々の望ましくない性質を有する。例えば、得られる生成物は、ア クリロニトリルモノマーと不純物モノマーとの重合により形成される望ましくな い重合物質を含有する。従って、再使用の前に、このアクリロニトリルを精製す るのが望ましい。本発明は、このような精製方法、およびそれから得られる生成 物を目的としている。Isobutylene disulfonic acid and a small amount of 2-acrylamido-2-methylpropane sulfonic acid, t-butylacrylamide and acrylamide. 1 Acrylonitrile containing ~2% impurities (e.g. residual acid) is For the production of acrylamide-2-methylpropanesulfonic acid, it should not be reused. , the resulting product (i.e., 2-acrylamido-2-methylpropanesulfate) (phonic acid) has 9 different undesirable properties. For example, the resulting product Undesirable compounds formed by polymerization of acrylonitrile monomer and impurity monomers Contains high polymeric substances. Therefore, this acrylonitrile must be purified before reuse. It is desirable to The present invention provides such a purification method and the products obtained therefrom. Aiming at things.

不純物(例えば、残留する酸)を含有する未反応のアクリロニトリルは、まず。Unreacted acrylonitrile containing impurities (e.g. residual acid) is first removed.

以下のような塩基を加えることにより中和される:この塩基には2例えば、 N aOH,NH3,Ca(叶)2または石灰(すなわち、酸化カルシウム)および /またはそれらの混合物がある。この塩基は、存在する不純物の酸と反応して9 種々の塩(例えば、カルシウム塩)を形成する。アンモニアは、無水条件下で用 いられ得る。しかし2石灰は。It is neutralized by adding a base such as: aOH, NH3, Ca2 or lime (i.e. calcium oxide) and / or a mixture thereof. This base reacts with the impurity acid present and produces 9 Forms various salts (e.g. calcium salts). Ammonia is used under anhydrous conditions. I can stay. But 2 limes.

より好ましい塩基であり、触媒量の水の存在下で用いられる。A more preferred base is used in the presence of a catalytic amount of water.

本発明者らは1石灰と水とが、ともに2本発明に関連した中和に対して、特に良 好に作用することを見い出した。加えられる石灰の量は、処理されるべき不純な アクリロニトリルの酸中和数に依存する。固体として形成される中性の塩は、沈 澱するか、あるいは全ての未反応石灰とともに、沈降によりまたは機械的に促進 された手段(例えば、遠心分離または濾過)を用いて2分離され得る。The inventors have found that both lime and water are particularly good for the neutralization associated with the present invention. I found that it works well. The amount of lime added will reduce the amount of impure material to be treated. Depends on the acid neutralization number of acrylonitrile. Neutral salts that form as solids are Accelerated by sedimentation or mechanically, with sedimentation or all unreacted lime The two can be separated using standard means (eg, centrifugation or filtration).

この時点で、このアクリロニトリル生成物は、ある程度まで中和されかつ精製さ れる。しかし、そこには、まだ不純物が含有されている。この不純物により、他 の物質(例えば。At this point, the acrylonitrile product is neutralized and purified to some extent. It will be done. However, it still contains impurities. This impurity may cause other substances (e.g.

2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸)の合成に際し、アクリロ ニトリルが使用できなくなる。従って、中性の塩を除去した後、この不純なアク リロニトリルは、熱交換器に供給される。この熱交換器は、真空下、比較的低温 (すなわち、 172@F以下、好ましくは110°F〜140°Fの範囲)で 操作される。その結果、存在する全ての物質が、所望の範囲の温度まで加熱され る。2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid). Nitrile can no longer be used. Therefore, after removing the neutral salt, this impure acrylic Rilonitrile is fed to the heat exchanger. This heat exchanger operates under vacuum at relatively low temperatures. (i.e. below 172°F, preferably in the range of 110°F to 140°F) Be manipulated. As a result, all substances present are heated to the desired range of temperatures. Ru.

熱交換器で加熱された物質(液体と蒸気とを含めて)は。Substances (including liquids and vapors) heated in a heat exchanger.

次いで、蒸留塔の下部領域に移される。この塔は、下部開口部、複数の蒸留トレ イ、および上部開口部から構成される。It is then transferred to the lower region of the distillation column. The column has a bottom opening, multiple distillation It consists of a.

この塔は、真空下で維持される。蒸留塔に入っている加熱された物質の大部分は 、塔の底部に落ちる。これに対して、少量の精製アクリロニトリルは、塔の上部 に上がり、そこから圧力差により排出される。This column is maintained under vacuum. Most of the heated material entering the distillation column is , fall to the bottom of the tower. In contrast, a small amount of purified acrylonitrile is stored at the top of the column. from there due to the pressure difference.

蒸留塔の底部に落ちた加熱物質は、(第1の実施態様に従うと)熱交換器に戻さ れる。第2の実施態様に従うと、この物質は、2つの部分に分割される。その主 要部分は、熱交換器に戻される。第2の実施態様に従うと、蒸留塔の底部に落ち た物質の少量部分は、薄膜蒸発器に移される。この蒸留器は、真空下、物質の融 点より高い温度であってかつ約172°F以下、好ましくは、約120°F〜約 145°Fの範囲の温度に維持される。薄膜蒸発器の中では、比較的多くの量の 残留酸を含有する不純な廃物は蒸発器の底部に落ちる。部分的に精製されたアク リロニトリル生成物は、この蒸発器の上部から取り出され、蒸留塔に移される。The heated material that has fallen to the bottom of the distillation column is (according to the first embodiment) returned to the heat exchanger. It will be done. According to a second embodiment, the material is divided into two parts. the lord The essential part is returned to the heat exchanger. According to the second embodiment, it falls to the bottom of the distillation column. A small portion of the collected material is transferred to a thin film evaporator. This distiller melts substances under vacuum. temperature above the point and below about 172°F, preferably from about 120°F to about The temperature is maintained in the range of 145°F. In a thin film evaporator, a relatively large amount of Impure waste containing residual acid falls to the bottom of the evaporator. Partially refined ac The rylonitrile product is removed from the top of this evaporator and transferred to a distillation column.

この部分的に精製された物質は。This partially purified substance.

好ましくは蒸留塔の以下の部分に移される:この部分は、物質が熱交換器から塔 に入る場所よりも好ましくは上部であるが、塔のトレイよりも下である。It is preferably transferred to the following part of the distillation column: This part is where the material is transferred from the heat exchanger to the column. Preferably above where it enters, but below the tray of the tower.

この部分的に精製されたアクリロニトリル生成物(これは第2の実施B様の薄膜 蒸発器から蒸留塔に移された)は9次いで、蒸留塔内で真空が維持されている間 、さらに蒸留にかけられる。高度に精製されたアクリロニトリル生成物は、第1 および第2の実施態様に従って9蒸留塔の上部開口部から取り出される。蒸留塔 内の不純物は、塔の底部に落ち続け。This partially purified acrylonitrile product (which is a thin film similar to the second implementation B) 9) transferred from the evaporator to the distillation column) is then transferred while a vacuum is maintained in the distillation column. , further subjected to distillation. The highly purified acrylonitrile product is and according to the second embodiment 9 is removed from the upper opening of the distillation column. distillation column The impurities inside continue to fall to the bottom of the tower.

取り除かれる。はとんどの不純物質は、第1の実施態様によれば、熱交換器に再 循環される。これは、第2の実施態様によれば、2つの部分に分割される。その 主要部は、熱交換器この方法は、精製アクリロニトリル生成物が蒸留塔の上部か ら取り出されるにつれて連続的に行われる。be removed. According to the first embodiment, most of the impurities are recycled to the heat exchanger. It is circulated. According to a second embodiment, this is divided into two parts. the The main part of this method is the heat exchanger, where the purified acrylonitrile product is transferred to the top of the distillation column. This is done continuously as the material is removed.

蒸留塔の上部の部分から除去された精製アクリロニトリル生成物が含有する不純 物(例えば、残留する酸およびアクリルアミド)の量は無視し得る。従って、こ の精製アクリロニトリルそれ自体は、所望の平均分子量、および優れた貯蔵安定 性を有する。さらに、この精製アクリロニトリルは2他の物質を製造する際に、 利用され得る。例えば、この物質は。Impurities contained in the purified acrylonitrile product removed from the upper section of the distillation column The amount of substances such as residual acid and acrylamide is negligible. Therefore, this The purified acrylonitrile itself has a desired average molecular weight, and excellent storage stability. have sex. Furthermore, this purified acrylonitrile is used in the production of 2 other substances. can be used. For example, this substance.

2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸(これもまた、高純度を有 する)を製造する際に用いるために、再循環される。この高い純度は、アクリロ ニトリルと特に反応性のある不純物を除くと得られるものであり、特に重要であ る。2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid (also of high purity) recycled for use in the production of This high purity makes acrylic It is obtained by removing impurities that are particularly reactive with nitriles, and is particularly important. Ru.

このような反応性の不純物は、アクリロニトリルと反応して。These reactive impurities react with acrylonitrile.

水不溶性の重合体を形成する。この重合体は、2−アクリルアミド−2−メチル プロパンスルホン酸と水とを包含させることにより調製される水溶液を曇らせる 。Forms water-insoluble polymers. This polymer is 2-acrylamido-2-methyl Clouding an aqueous solution prepared by incorporating propane sulfonic acid and water .

本発明の主要な目的は、以下の反応により生成する化合物の合成から得られる不 純なアクリロニトリル廃物流を精製する方法を提供する・:この反応は、生成物 を得るだめの反応物と過剰のアクリロニトリルとの反応である。The main object of the present invention is to solve the following problems: Provides a method for purifying pure acrylonitrile waste streams: This reaction produces The reactants are reacted with excess acrylonitrile to obtain

本発明の特徴には、このような未反応のアクリロニトリルとともに存在する残留 酸を、塩基(例えば1石灰またはアンモニア)で処理することにより中和するこ と、および形成された塩を除去すること、が包含される。A feature of the present invention is that residual acrylonitrile existing together with such unreacted acrylonitrile is Neutralizing the acid by treating it with a base (e.g. lime or ammonia) and removing the formed salt.

本発明の別の目的は、真空および低温を用いる経済的かつ効率のよいアクリロニ トリルの精製方法を提供することにある。Another object of the present invention is to provide an economical and efficient method for producing acrylonitrile using vacuum and low temperatures. An object of the present invention is to provide a method for purifying tolyl.

本発明の重要な特徴は、精製中におけるアクリロニトリルの重合を回避しつつ、 このような廃物流タイプの不純なアクリロニトリルを精製し得ることにある。An important feature of the invention is that while avoiding polymerization of acrylonitrile during purification, It is possible to purify such waste stream type impure acrylonitrile.

本発明の有利な点は、環境上受は入れられ、環境法で承認されたアクリロニトリ ルの精製方法を提供することにある。An advantage of the present invention is that acrylonitrile is environmentally acceptable and environmentally approved. The purpose of this invention is to provide a method for refining olefins.

本発明の別の有利な点は9重合が大幅に減少し、形成される塩が工程の初期に除 去されるという点で、装置における沈澱物の蓄積が減少したアクリロニトリル精 製方法を提供することにある。Another advantage of the present invention is that 9 polymerization is significantly reduced and the salts formed are removed early in the process. Acrylonitrile concentrate with reduced sediment build-up in the equipment in terms of The purpose is to provide a manufacturing method.

本発明の重要な特徴は、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸を 製造する際に用いられる未反応のアクリロニトリルを、以下のような精製された 生成物を生産するために再使用し得る方法を提供することにある:この精製され た生成物ζ5こは1例えば、所望の特性(例えば、貯蔵安定性、および水に不溶 性の高分子量重合体(これは、アクリロニトリルと種々の反応性不純物との反応 により形成される)が存在しないこと)を存する2−アクリルアミド−2−メチ ルプロパンスルホン酸がある。An important feature of the present invention is that 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid is The unreacted acrylonitrile used in the production is converted into the following purified acrylonitrile. The objective is to provide a method that can be reused to produce products: The resulting product ζ5 may have desired properties (e.g. storage stability and water insolubility). (This is the result of the reaction of acrylonitrile with various reactive impurities.) 2-acrylamide-2-methylene (formed by) There is lupropanesulfonic acid.

本発明のさらに別の目的は、それ自体所望の特性を有するような精製アクリロニ トリルを生産する方法を提供することにある。この所望の特性には9例えば、水 に不溶性の高分子量重合体が存在しないこと、および改良されかつ予想以上に優 れた貯蔵安定性が挙げられる。Yet another object of the invention is to obtain purified acrylonitrile, such as having the desired properties as such. The object of the present invention is to provide a method for producing trills. This desired property includes 9 e.g. The absence of high molecular weight polymers that are insoluble in the One example is the storage stability.

本発明の別の特徴は、所望の特性を有する精製アクリロニトリルであって、そし て2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸(これは、透明な水溶液 であり得る)を形成し得る精製アクリロニトリルを提供することにある。Another feature of the invention is a purified acrylonitrile having desired properties and 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid (this is a clear aqueous solution) The object of the present invention is to provide purified acrylonitrile capable of forming

本発明のこれら目的および他の目的、利点および特徴は。These and other objects, advantages and features of the present invention.

本発明の開示を読むとすぐに、当業者に明らかとなる。It will be apparent to those skilled in the art upon reading the present disclosure.

図面の簡単な説明 第1図は9本発明の好ましい実施態様で用いられる精製系の概要を示す設計図で ある。Brief description of the drawing Figure 1 is a blueprint showing an overview of a purification system used in a preferred embodiment of the present invention. be.

発明の詳細な説明 化学製品である2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸(ルブリゾ ールコーポレーションの商標AMPS”の製品として製造される)は、工業的に 種々の異なる目的で用いられる。この2−アクリルアミド−2−メチルプロパン スルホン酸生成物だけでなく、他の生成物も、過剰量のアクリロニトリルと、硫 酸およびイソブチレンとを反応させることにより生成され得る。経済的な因子お よび環境上の要因のために、より多(の2−アクリルアミド−2−メチルプロパ ンスルホン酸を製造するために未反応のアクリロニトリルを再使用するのが望ま しい。しかしながら、未反応のアクリロニトリルは、他の不純物(例えば、アク リルアミドや残留する酸)とともに存在する;そして、これ自体は、貯蔵安定性 に乏しく、高品質の2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸を製造 する際に再使用できない、アクリロニトリルが、必要な程度まで精製されないな ら、存在する不純物と反応して、水に不溶な化合物を形成する。高品質の2−ア クリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸生成物を製造するために、そして アクリロニトリルの効果的な用途を得るために2本発明者らは。Detailed description of the invention The chemical product 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid (lubrizo) Manufactured as a product under the trademark "AMPS" by Paul Corporation), it is industrially Used for a variety of different purposes. This 2-acrylamido-2-methylpropane Not only the sulfonic acid product, but also other products It can be produced by reacting an acid and isobutylene. Economic factors 2-acrylamido-2-methylpropyl It is desirable to reuse unreacted acrylonitrile to produce sulfonic acid. Yes. However, unreacted acrylonitrile may be contaminated with other impurities (e.g. (lylamide and residual acids); and this itself is not storage stable. Produces high quality 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid that is low in If the acrylonitrile is not purified to the required degree, it cannot be reused. react with impurities present to form compounds that are insoluble in water. High quality 2-A to produce a crylamide-2-methylpropanesulfonic acid product, and 2. In order to obtain an effective use of acrylonitrile, we.

未反応の不純なアクリロニトリル廃物流(これは、2−アクリルアミド−2−メ チルプロパンスルホン酸を製造する際に生じる)の精製方法を発見した。The unreacted impure acrylonitrile waste stream (this is the 2-acrylamide-2-methane We have discovered a method for purifying methylpropane sulfonic acid (produced during the production of methylpropane sulfonic acid).

2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸を製造する際に、過剰量の アクリロニトリルが用いられるとき、形成される所望の2−アクリルアミド−2 −メチルプロパンスルホン酸生成物は、完全に除去されていない不純物(例えば 、硫酸。When producing 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid, an excess amount of When acrylonitrile is used, the desired 2-acrylamide-2 formed - The methylpropanesulfonic acid product contains impurities that have not been completely removed, e.g. , sulfuric acid.

イソブチレンモノスルホン酸、イソブチレンジスルホン酸。Isobutylene monosulfonic acid, isobutylene disulfonic acid.

アクリルアミド、および少量の2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホ ン酸)を1〜2重量%伴って存在するアクリロニトリルを残しながら取り出され 得る。このアクリロニトリルは、上で述べた不純な廃物流アクリロニトリルであ る。acrylamide, and a small amount of 2-acrylamido-2-methylpropane sulfonate. (acrylonitrile) is removed leaving behind the acrylonitrile present with 1-2% by weight of phosphoric acid). obtain. This acrylonitrile is the impure waste stream acrylonitrile mentioned above. Ru.

本発明者らは、未反応のアクリロニトリルを効果的に精製するために2アクリロ ニトリルを強塩基(例えば3石灰(すなわち、酸化カルシウム) 、 NaOH ,NH3,またはCa (OH) z)で中和することにより、アクリロニトリ ルを化学的に処理することが2まず望ましいことを見い出した。石灰(すなわち 。In order to effectively purify unreacted acrylonitrile, the present inventors discovered that 2-acrylonitrile Nitrile with a strong base (e.g. 3 lime (i.e. calcium oxide), NaOH , NH3, or Ca(OH)z). We have found that it is first desirable to chemically treat the material. lime (i.e. .

酸化カルシウム)で中和するとき、加えられる石灰の量は5処理されるべきアク リロニトリルの酸中和数に依存する。不純なアクリロニトリルの酸当量あたり、 0.5〜1.5当量の石灰を用いて、ある効果が得られるものの、アクリロニト リルの酸当量あたり1.0当量を下まわる石灰を用いることは、一般に望ましく ない。さらに2本発明者は、不純なアクリロニトリルの酸当量あたり、約1.1 当量の石灰を用いることが。When neutralizing with calcium oxide), the amount of lime added is 5. Depends on the acid neutralization number of rylonitrile. per acid equivalent of impure acrylonitrile, Although some effects can be obtained using 0.5 to 1.5 equivalents of lime, acrylonito It is generally desirable to use less than 1.0 equivalents of lime per acid equivalent of rill. do not have. Additionally, the inventors have determined that, per acid equivalent of impure acrylonitrile, approximately 1.1 An equivalent amount of lime can be used.

以下の点で特に好ましいことを見い出した:1゜0当量を下まわる石灰を用いる と、存在する全ての酸が完全に中和されず。We have found that it is particularly preferable in the following respects: Use less than 1.0 equivalents of lime. and all the acids present are not completely neutralized.

そして1.1当量を上まわる石灰の使用は経済的ではない。And the use of more than 1.1 equivalents of lime is not economical.

中和のために石灰を用いるとき、水が存在しなければならない。アクリロニトリ ルへの水の溶解性は、約3.2%にすぎない。それゆえ、3.2%を下まわる水 が用いられ得る。本発明者らは、約2.7%を上まわる水を使用すると、カルシ ウム塩が粘稠となり取扱いが困難となることを見い出した。効果的な中和段階を 提供するために、少なくとも約0.5%の水が存在すべきであることも見い出さ れている。従って、水は。When using lime for neutralization, water must be present. acrylonitrile The solubility of water in the solution is only about 3.2%. Therefore, water below 3.2% can be used. We have found that using water above about 2.7% It was discovered that um salt becomes viscous and difficult to handle. effective neutralization stage It has also been found that at least about 0.5% water should be present to provide It is. Therefore, water.

好ましくは、約1.0〜2.5%、より好ましくは約1.5%〜約2.0%の量 で存在する。Preferably an amount of about 1.0 to 2.5%, more preferably about 1.5% to about 2.0%. exists in

無水アンモニア・は用いられ得るが2石灰は、上で述べたように、触媒量の水と 組み合わせて用いられないなら効果的でない。塩基で処理される未反応のアクリ ロニトリルは、中和され、塩が形成される。例えば、触媒量の水の存在下にて。Anhydrous ammonia may be used, but lime is mixed with a catalytic amount of water, as mentioned above. They are not effective unless used in combination. Unreacted acrylic treated with base The lonitrile is neutralized and a salt is formed. For example, in the presence of a catalytic amount of water.

石灰で処理することにより、カルシウム塩が形成される。形成される塩のいくつ かは、すぐに沈澱し、未反応の石灰とともに容易に除去され得る。すぐに沈澱し ない塩は全て、沈降により、またはこの塩基処理された物質を1機械的に促進さ れた分離手段(例えば、遠心分離および/または濾過)にかけることにより除去 され得る。By treatment with lime, calcium salts are formed. how many salts are formed The lime precipitates quickly and can be easily removed along with unreacted lime. precipitates quickly All salts that are not present are removed by precipitation or by mechanically promoting this base-treated material. removed by subjecting it to separated means (e.g. centrifugation and/or filtration) can be done.

上で述べた機械的な分離手段の1種またはそれ以上を施した後、形成された塩お よび未反応の石灰のほとんどは除去され、アクリロニトリルがある程度まで精製 される。しかしながら、この時点では、アクリロニトリルは、まだ、約1.5% またはそれ以下の不純物を含有する。この不純物は、他の物理的手段(すなわち 6種々の蒸留)により除去されねばならない。After applying one or more of the mechanical separation means mentioned above, the salt or Most of the lime and unreacted lime are removed, and the acrylonitrile is purified to a certain extent. be done. However, at this point, acrylonitrile is still around 1.5% or less impurities. This impurity can be removed by other physical means (i.e. 6 various distillations).

図面を参照すると、塩基処理されたアクリロニトリル(これは、沈澱および/ま たは種々の機械的手段により除去された塩を有する)は、ライン1を経て熱交換 器2に供給される。Referring to the drawing, base-treated acrylonitrile (which precipitates and/or or with salts removed by various mechanical means) is passed through line 1 for heat exchange. is supplied to vessel 2.

供給速度は、用いられる特定の装置および実施態様に依存して変更し得る。本発 明者らは5約40〜100gal/winの供給速度が有用であり、約70ga l/minが好ましいことを見い出した。Feed rates may vary depending on the particular equipment and implementation used. Main departure The authors have found that a feed rate of about 40 to 100 gal/win is useful, and about 70 gal/win. It has been found that l/min is preferable.

この熱交換器2は、好ましくは単一のバスシェルおよびチューブ状熱交換器であ る。本発明者らは、約750平方フイートの大きさの316ステンレス鋼製のパ スシェルおよびチューブ状の熱交換器を使用するのが、特に有用であることを見 い出した。熱交換器2中の不純なアクリロニトリルは、熱交換器2の外部シェル 3に加熱流体(これは、好ましくは飽和蒸気の形態であり、減圧下にて約185 ’ F〜約215″′Fの範囲の温度に維持されている)を連続的に循環させる ことにより、約320m翔ngにて、172°Fを下まわる温度、好ましくは約 110” F〜約140°Fの温度、より好ましくは約120°Fに維持される 。This heat exchanger 2 is preferably a single bath shell and tubular heat exchanger. Ru. The inventors constructed a 316 stainless steel panel approximately 750 square feet in size. The use of shell and tubular heat exchangers has been found to be particularly useful. I started it. Impure acrylonitrile in heat exchanger 2 is removed from the outer shell of heat exchanger 2. 3 to the heating fluid (which is preferably in the form of saturated steam, under reduced pressure ’F to approximately 215″F) is continuously circulated. By flying about 320 meters, the temperature below 172 degrees Fahrenheit, preferably about maintained at a temperature of 110"F to about 140F, more preferably about 120F .

大気圧で、アクリロニトリルの温度は1重合を妨げるために172°F以下に保 たれねばならない。本発明者らは、圧力を約320a+mHgの減圧下に維持し つつ、温度を110@F〜約140’ Fの範囲に保つのが望ましいことを見い 出した。At atmospheric pressure, the temperature of acrylonitrile is kept below 172°F to prevent monopolymerization. Must drip. We maintain the pressure at a reduced pressure of approximately 320a+mHg. However, we have found that it is desirable to keep the temperature in the range of 110@F to about 140'F. I put it out.

蒸気温度および蒸気圧は、熱交換器の内部成分が衝突するにつれて上昇する。し かしながら、この温度レベルを原因として、アクリロニトリルは相当量の重合を 受けることがなく。Steam temperature and pressure increase as the internal components of the heat exchanger collide. death However, due to this temperature level, acrylonitrile undergoes significant polymerization. I never received it.

アクリロニトリルと接触する成分の汚損が大いに減少する。Fouling of components in contact with acrylonitrile is greatly reduced.

重合や沈着(これは、アクリロニトリルと接触する内部表面で蓄積される)のこ の減少は1本発明の実質的な利点である。Avoid polymerization and deposition (which accumulates on internal surfaces in contact with acrylonitrile). The reduction in is one substantial advantage of the present invention.

この加熱流体は、投入ライン4によりシェル3の周囲に流入される。ここで、加 熱流体はシェル3の周囲を循環し9次いで排出ライン5を経て出口に至る。これ により、アクリロニトリルは比較的一定の温度に保たれる。多くの異なる要因は 相関的であり、アクリロニトリルが不純物と反応するかどうかによって決定され る。温度、圧力、不純物の量、および不純物の反応性の程度が上昇するにつれて 、望ましくない重合体、および不純物それ自体および/またはアクリロニトリル との間の共重合体が形成される可能性が増す。This heated fluid is introduced around the shell 3 by an input line 4 . Here, The hot fluid circulates around the shell 3 9 and then via the discharge line 5 to the outlet. this This keeps the acrylonitrile at a relatively constant temperature. many different factors is correlated and determined by whether acrylonitrile reacts with impurities. Ru. As the temperature, pressure, amount of impurities, and degree of reactivity of the impurities increase , undesirable polymers, and impurities themselves and/or acrylonitrile. The possibility of forming a copolymer between

このアクリロニトリルは、不純物とともに、液体と蒸気物質の両方を含有する加 熱流体物質となる。この物質の蒸気部分からは、いくつかの不純物が除かれてい る。熱交換器2から、液体/蒸気物質が、ライン6(ここでは、172°Fを下 まわる温度、好ましくは約106°F〜約126°Fの範囲の温度、より好まし くは約116°Fの温度である)を経て、蒸留塔7の下部領域まで、ポンプによ って揚げられる。塔7は、シリンダー壁部分により構成される。その内側の部分 は、そこから広がる複数の蒸留トレイ8.8′、8″、8”′など、底部開口部 9.および上部開口部10を有する。この塔7は、トレイの大きさ、形状、およ び数を変更し得る。しかし2本発明者らは、316ステンレス鋼の塔(これは、 6つのトレイを有し。This acrylonitrile contains both liquid and vapor substances, along with impurities. It becomes a thermofluid substance. Some impurities are removed from the vapor part of this substance. Ru. From heat exchanger 2, the liquid/vapor material is transferred to line 6 (here below 172°F). temperature, preferably in the range of about 106°F to about 126°F, more preferably (at a temperature of approximately 116°F) to the lower region of distillation column 7. It's fried. The column 7 is constituted by a cylinder wall section. the inner part has a bottom opening, such as a plurality of distillation trays 8.8', 8'', 8''' extending out from it. 9. and an upper opening 10. This tower 7 depends on the size, shape, and size of the tray. and the number can be changed. However, the two inventors used a 316 stainless steel tower (which It has 6 trays.

高さ19フィー1−8インチ、そして直径6フイートである)が。It is 19 feet 1-8 inches tall and 6 feet in diameter).

特に良好に作用することを見い出した。これらトレイは、約2フイート内側に位 置する。この塔7は、真空下で維持され得る。しかし、この塔は、塔の内部と出 口11との間に圧力差が得られるように維持される。すなわち、塔7の内部圧力 は。It has been found that it works particularly well. These trays are located about 2 feet inside. place This column 7 may be maintained under vacuum. However, the inside and outside of this tower are A pressure difference is maintained between the opening 11 and the opening 11. That is, the internal pressure of column 7 teeth.

出口11における圧力よりも高い。その結果、純粋な蒸発ガス(アクリロニトリ ル)は、塔7から出口10を経てライン11に自由に流れる。本発明者らは、約 320mmHgにて、塔の内部温度を約110°F〜約140°F、より好まし くは120°Fの範囲に維持することにより、この工程が特によく作用すること を見い出した。この温度範囲および圧力範囲は多くの理由により好ましい。しか し、この温度が、はぼ172°F以下で、大気圧におけるアクリロニトリルの融 点程度とされることは、注目されるべきである。higher than the pressure at outlet 11. As a result, pure vaporized gas (acrylonitrile) ) flows freely from column 7 via outlet 10 into line 11. The inventors have determined that approximately At 320 mmHg, the internal temperature of the column is between about 110°F and about 140°F, more preferably This process works particularly well if the temperature is maintained at 120°F. I found out. This temperature and pressure range is preferred for a number of reasons. deer However, this temperature is below 172°F and the melting of acrylonitrile at atmospheric pressure. It should be noted that it is about a point.

ライン6を経て塔7に加えられた液体/蒸気物質のうち。Of the liquid/vapor material added to column 7 via line 6.

液体部分のほとんど全ては、塔7の底部に落ち、開口部9を経て排出される。純 粋なアクリロニトリルは低沸点であり。Almost all of the liquid part falls to the bottom of the column 7 and is discharged via the opening 9. Pure Pure acrylonitrile has a low boiling point.

塔の上部に上がり、ライン11に通じる開口部10から除去される。不純物とと もに存在する高沸点のアクリロニトリルは。It rises to the top of the column and is removed through an opening 10 leading to line 11. impurities and High boiling point acrylonitrile is also present in

塔7の底部に落ち、ライン12を経て開口部9から除去される。It falls to the bottom of column 7 and is removed via line 12 through opening 9.

本発明の最初の実施態様によれば、ライン12を経て除去されるほとんど全ての 物質は、ライン13ヘポンプで揚げられ、熱交換器3に入り、それゆえ再循環さ れる。不純物の多い少量のボトムは、塔7の底部から除去される。According to a first embodiment of the invention, almost all of the removal via line 12 The material is pumped into line 13, enters heat exchanger 3 and is therefore recycled. It will be done. A small amount of impure bottoms is removed from the bottom of column 7.

本発明の第2の実施態様によれば、ライン12を経て除去される物質は分割され る。その物質の大部分は2 ライン13(このライン13は、熱交換器2と直接 接続され得るか、または供給ライン1を経てフィードバンクされ得る)を経て、 熱交換器2に再循環される。そして、ラインエ2がらの物質の少量部分は、ライ ン14を経て薄膜蒸発器15に導かれる。第2の実施態様ではまた。塔7の底部 からだけでなく9薄膜蒸発器15の底部からライン18を経て不純なボトムを除 去することが包含される。本発明0工程は、以下の点で経済的に有利である:熱 交換器3に入る液体供給物の大部分を蒸発させることなく。According to a second embodiment of the invention, the material removed via line 12 is divided Ru. Most of the material is in line 13 (this line 13 is directly connected to heat exchanger 2). (can be connected or feedbanked via supply line 1) Recirculated to heat exchanger 2. Then, a small portion of the material from the line 2 It is led to a thin film evaporator 15 through a tube 14. Also in the second embodiment. bottom of tower 7 The impure bottom is removed from the bottom of the thin film evaporator 15 via line 18 as well as from the bottom of the thin film evaporator 15. It includes leaving. The zero process of the present invention is economically advantageous in the following respects: heat without evaporating most of the liquid feed entering exchanger 3.

多量のアクリロニトリルを経済的に回収することが可能となる。この工程はまた 。温度を低温に保ち、かつ蒸発されるべき供給物の一部を減らすことにより、装 置における重合体物質の形成を大いに低減させる。It becomes possible to economically recover a large amount of acrylonitrile. This process also . By keeping the temperature low and reducing the portion of the feed that has to be evaporated, greatly reduces the formation of polymeric substances at the site.

蒸発器15は、約320mlIIHgにて、172°Fを下まわる温度、好まし くは約120@F〜約145°Fの範囲の温度、より好ましくは約120°Fの 温度に維持される。この温度は、大気圧の下では。The evaporator 15 is operated at a temperature below 172°F, preferably at about 320 ml II Hg. more preferably in the range of about 120°F to about 145°F, more preferably about 120°F. maintained at temperature. This temperature is under atmospheric pressure.

関連した物質(すなわち、不純物アクリロニトリル)の融点はどであり、約17 2°F程度である。本発明者らは、 53.8平方フイートの316ステンレス 鋼製の蒸発器が、特に良好に作用することを見い出した。この蒸発器は、投入ラ イン16を経て入り、排出ライン17を経て出ていく流体とともに、外面に沿っ て流体を連続的に循環させることにより2 この温度に維持される。ライン16 およびライン17を経て流入および流出する加熱流体は、好ましくは蒸発器に入 らず、蒸発器内の温度を制御するために単に供給される。蒸発器の内部は減圧下 に維持される。多量の不純物を含有する高沸点の物質は、蒸発器の底部に落ち7 次の処理および/または除去のために、ライン18を経て除去される。部分的に 精製された低沸点のアクリロニトリルは、蒸発器15の上部開口部20に接続さ れたライン19を経て取り出される。部分的に精製されたアクリロニトリルはラ イン19を経て移され、次いで蒸留塔7に戻され、ポイント21でこの塔7に入 る。このポイント21は、液体/蒸気物質がライン6から塔に入るよ・うな塔の 下部領域より、好ましくは上方にあるが、下方や同じ高さであってもよい。ライ ン19から入る部分的に精製されたアクリロニトリル生成物の多くは、比較的低 沸点であり、従って蒸留塔の上部から引き出され、ライン11を経て排出される 。開口部10およびライン11を経て、蒸留塔7の上部から引き出された精製物 質は、高度に精製されている。この精製物質は、改良された予想外の優れた特性 (例えば9分子量や貯蔵安定性)を有する。この物質は、2−アクリルアミド− 2−メチルプロパンスルホン酸(これもまた、所望の平均分子量を有し、かつ改 良された予想外の貯蔵安定性を有する)を生産する際に利用され得る。The melting point of the related material (i.e. impurity acrylonitrile) is approximately 17 It is about 2°F. The inventors constructed a 53.8 square foot 316 stainless steel We have found that steel evaporators work particularly well. This evaporator is along the outer surface with fluid entering via in 16 and exiting via discharge line 17. This temperature is maintained by continuously circulating the fluid. line 16 The heating fluid entering and exiting via line 17 preferably enters the evaporator. rather, it is simply supplied to control the temperature within the evaporator. The inside of the evaporator is under reduced pressure will be maintained. High-boiling substances containing large amounts of impurities fall to the bottom of the evaporator7. It is removed via line 18 for further processing and/or removal. Partially The purified low boiling point acrylonitrile is connected to the upper opening 20 of the evaporator 15. It is taken out through a line 19. Partially purified acrylonitrile is in 19 and then returned to distillation column 7 and enters this column 7 at point 21. Ru. This point 21 is used for towers where the liquid/vapor material enters the tower from line 6. It is preferably above the lower region, but may be below or at the same height. Rai Many of the partially purified acrylonitrile products entering from boiling point and is therefore withdrawn from the top of the distillation column and discharged via line 11 . Purified product drawn out from the top of the distillation column 7 via the opening 10 and line 11 The quality is highly refined. This purified material has improved and unexpected superior properties (for example, molecular weight and storage stability of 9). This substance is 2-acrylamide- 2-Methylpropanesulfonic acid, which also has the desired average molecular weight and is modified have improved and unexpected storage stability).

本発明は最も好ましい実施態様と考えられる事項に関し。The present invention is directed to what is considered to be the most preferred embodiment.

ここに開示され記述されている。しかしながら、この明細書を読めば当業者が種 々の変形を行い得ること、およびこのような変形が本発明に包含され得ると考え られることを指摘しておく。Disclosed and described herein. However, after reading this specification, a person skilled in the art will be able to It is contemplated that various modifications may be made and that such modifications may be encompassed by the present invention. I would like to point out that

国際調査報告 国際調査報告international search report international search report

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1.反応物と過剰のアクリロニトリルとを反応させることにより生成する化合物 の合成において,用いられた未反応の不純なアクリロニトリルを精製する方法で あって,該精製方法は以下の工程を包含する: 不純なアクリロニトリルを塩基で処理し,形成される塩を除去して,処理された アクリロニトリルを得ること;該処理されたアクリロニトリルを,熱交換器にて ,該処理されたアクリロニトリルの融点より高い温度であるが,約172°Fよ り低い温度まで真空下で加熱し,加熱流体物質を供給すること; 該流体物質を,真空に維持された蒸留塔内に置くこと;および 該塔から低沸点の精製アクリロニトリルを取り出すこと。 2.反応物と過剰のアクリロニトリルとを反応させることにより生成する化合物 の合成において,用いられた未反応の不純なアクリロニトリルを精製する方法で あって,該精製方法は以下の工程を包含する: 不純なアクリロニトリルを,触媒量の水の存在下にて,石灰で処理し,そして形 成される中性のカルシウム塩を除去して,処理されたアクリロニトリルを供給す ること;該処理されたアクリロニトリルを,熱交換器にて,該処理されたアクリ ロニトリルの融点より高い温度であるが,約172°Fより低い温度まで加熱し ,加熱流体物質を供給すること;該流体物質を,該処理されたアクリロニトリル の融点より高い温度であるが,約172°Fより低い温度に維持された蒸留塔内 に置くこと;および, 低沸点の精製アクリロニトリルを取り出すこと。 3.2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸の合成において,用い られた未反応の不純なアクリロニトリルを精製する方法であって, 該精製方法は以下の工程を包含する: 不純なアクリロニトリルを塩基で処理し,形成される塩を除去して,処理された アクリロニトリルを供給すること;該処理されたアクリロニトリルを,熱交換器 にて,該処理されたアクリロニトリルの融点より高い温度であるが,約172° Fより低い温度まで,真空下で加熱し,加熱流体物質を供給すること; 該流体物質を,真空に維持された蒸留塔内に置くこと;および 該塔から低沸点の流体を取り出すこと。 4.2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸の合成において,用い られた未反応の不純なアクリロニトリルを精製する方法であって, 該精製方法は以下の工程を包含する: 不純なアクリロニトリルを塩基で処理し,形成される塩を除去して,処理された アクリロニトリルを供給すること;該処理されたアクリロニトリルを,熱交換器 にて,約110°F〜約140°Fの範囲の温度まで,真空下で加熱し,加熱流 体物質を供給すること; 該法体物質を,真空に維持された蒸留塔内に置くこと;ここで,該流体物質は, 蒸留塔の下部領域にて,塔に入り,該蒸留塔は,複数の蒸留トレイ,精製された アクリロニトリルが引き出される上部開口部,および流体物質が引き出される下 部開口部から構成される;および, 該上部開口部から精製されたアクリロニトリルを引き出している間に,該下部開 口部から高沸点流体を除去し,そして該除去された流体物質を該熱交換器に戻す こと。 5.請求の範囲第1項に記載された方法であって,該方法は,さらに以下の工程 を包含する: 前記除去された流体物質の少量部分を,薄膜蒸発器内に置くこと;ここで,除去 された流体物質の該少量部分は,該蒸発器の下部領域にて蒸発器に入り,該蒸発 器は,真空下にて,約120°F〜約145°Fの範囲の温度に維持される;該 蒸発器の下部開口部から,高沸点の不純流体物質を除去すること; 該蒸発器の上部開口部から,低沸点の部分的に精製された流体物質を取り出し, そして該部分的に精製された流体物質を,前記塔の上方領域に戻すこと;ここで ,流体物質は前記熱交換器から該塔に入る;および 精製されたアクリロニトリルを,該塔から取り出し回収している間,該塔内で蒸 留を焼けること。 6.請求の範囲第1,3,4または5項のいずれかに記載の方法であって,前記 塩基は触媒量の水の存在下での石灰であり,そして除去される塩はカルシウム塩 である。 7.請求の範囲第1,3,4または5項のいずれかに記載の方法であって,前記 塩基はアンモニアであり,そして除去される塩はアンモニウム塩である。 8.請求の範囲第7項に記載の方法であって,前記アンモニウム塩は遠心分離に より除去される。 9.請求の範囲第7項に記載の方法であって,前記アンモニウム塩はろ過により 除去される。 10.請求の範囲第7項に記載の方法であって,前記アンモニウム塩は沈降によ り除去される。 11.請求の範囲第1,2,3,4または5項のいずれかに記載の方法であって ,前記塩は,遠心分離,ろ過および沈降からなる群から選択された機械的手段に より,除去される。 12.請求の範囲第4項に記載の方法であって,前記塩基は水中での石灰であり ,該石灰は,前記不純なアクリロニトリル中の酸当量あたり,約0.5当量〜約 1.5当量の量で存在する。 13.請求の範囲第12項に記載の方法であって,前記水は前記アクリロニトリ ルの重量基準で,約1.0重量%〜約2.5重量%の量で存在する。 14.請求の範囲第13項に記載の方法であって,前記石灰は酸の当量あたり約 1.1当量の量で存在し,そして前記水は前記アクリロニトリルの重量基準で, 約1.5重量%〜約2.0重量%の量で存在する。[Claims] 1. Compound produced by reacting reactants with excess acrylonitrile A method for purifying unreacted and impure acrylonitrile used in the synthesis of The purification method includes the following steps: Treating the impure acrylonitrile with a base to remove the salts formed Obtaining acrylonitrile; the treated acrylonitrile is heated in a heat exchanger. , above the melting point of the treated acrylonitrile, but as low as about 172°F. heating under vacuum to a lower temperature and supplying a heated fluid substance; placing the fluid material in a distillation column maintained under vacuum; and Removing purified acrylonitrile with a low boiling point from the column. 2. Compound produced by reacting reactants with excess acrylonitrile A method for purifying unreacted and impure acrylonitrile used in the synthesis of The purification method includes the following steps: Impure acrylonitrile is treated with lime in the presence of a catalytic amount of water and shaped The neutral calcium salt produced is removed to provide the treated acrylonitrile. The treated acrylonitrile is transferred to the treated acrylonitrile in a heat exchanger. Heat to a temperature above the melting point of lonitrile, but below about 172°F. , supplying a heated fluid material; supplying the fluid material with the treated acrylonitrile; in a distillation column maintained at a temperature above the melting point of but below about 172°F. to be placed in; and To extract purified acrylonitrile with a low boiling point. 3. Used in the synthesis of 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid A method for purifying unreacted impure acrylonitrile, the method comprising: The purification method includes the following steps: Treating the impure acrylonitrile with a base to remove the salts formed supplying acrylonitrile; transferring the treated acrylonitrile to a heat exchanger; at a temperature higher than the melting point of the treated acrylonitrile, but about 172° heating under vacuum and supplying a heated fluid substance to a temperature below F; placing the fluid material in a distillation column maintained under vacuum; and Removing low boiling point fluid from the column. 4. Used in the synthesis of 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid A method for purifying unreacted impure acrylonitrile, the method comprising: The purification method includes the following steps: Treating the impure acrylonitrile with a base to remove the salts formed supplying acrylonitrile; transferring the treated acrylonitrile to a heat exchanger; heated under vacuum to a temperature in the range of about 110°F to about 140°F, and then supplying body substances; placing the fluid material in a distillation column maintained under vacuum; where the fluid material is In the lower region of the distillation column, the distillation column contains a plurality of distillation trays, purified An upper opening from which the acrylonitrile is drawn, and a lower opening from which the fluid substance is drawn. consisting of an opening; and While drawing out purified acrylonitrile from the upper opening, the lower opening removing high boiling point fluid from the mouth and returning the removed fluid material to the heat exchanger thing. 5. A method according to claim 1, which further comprises the following steps: Contains: placing a small portion of said removed fluid material in a thin film evaporator; The small portion of the evaporated fluid material enters the evaporator in the lower region of the evaporator and The vessel is maintained under vacuum at a temperature in the range of about 120°F to about 145°F; removing high boiling point impure fluid substances from the lower opening of the evaporator; removing a partially purified fluid material of low boiling point from the upper opening of the evaporator; and returning the partially purified fluid material to the upper region of the column; , fluid material enters the column from the heat exchanger; and While purified acrylonitrile is taken out and recovered from the column, it is vaporized in the column. To burn a knot. 6. The method according to any one of claims 1, 3, 4, or 5, The base is lime in the presence of a catalytic amount of water, and the salt removed is a calcium salt. It is. 7. The method according to any one of claims 1, 3, 4, or 5, The base is ammonia and the salt removed is an ammonium salt. 8. The method according to claim 7, wherein the ammonium salt is centrifuged. removed. 9. The method according to claim 7, wherein the ammonium salt is obtained by filtration. removed. 10. The method according to claim 7, wherein the ammonium salt is produced by precipitation. removed. 11. A method according to any one of claims 1, 2, 3, 4 or 5, , said salt is subjected to mechanical means selected from the group consisting of centrifugation, filtration and sedimentation. It is removed. 12. 4. The method according to claim 4, wherein the base is lime in water. , the lime is present in an amount of about 0.5 to about 0.5 equivalents per acid equivalent in the impure acrylonitrile. Present in an amount of 1.5 equivalents. 13. 13. The method according to claim 12, wherein the water is the acrylonitrile is present in an amount of about 1.0% to about 2.5% by weight, based on the weight of the sample. 14. 14. The method of claim 13, wherein the lime is about and the water is present in an amount of 1.1 equivalents, based on the weight of the acrylonitrile, Present in an amount of about 1.5% to about 2.0% by weight.
JP50522187A 1987-07-30 1987-07-30 Acrylonitrile purification and recovery method Expired - Lifetime JPH0759544B2 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/US1987/001836 WO1988001263A1 (en) 1986-08-13 1987-07-30 A process for recovering and purifying unreacted acrylonitrile

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10421494A Division JPH0748335A (en) 1994-05-18 1994-05-18 Recovery and refinement of unreacted acrylonitrile from waste stream from reaction in which acrylonitrile is used

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH02500188A true JPH02500188A (en) 1990-01-25
JPH0759544B2 JPH0759544B2 (en) 1995-06-28

Family

ID=22202487

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP50522187A Expired - Lifetime JPH0759544B2 (en) 1987-07-30 1987-07-30 Acrylonitrile purification and recovery method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0759544B2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0748335A (en) * 1994-05-18 1995-02-21 Lubrizol Corp:The Recovery and refinement of unreacted acrylonitrile from waste stream from reaction in which acrylonitrile is used
JP2006514091A (en) * 2003-03-31 2006-04-27 カウンシル・オブ・サイエンティフィック・アンド・インダストリアル・リサーチ Method for recovering pure acrylonitrile
JP2010229250A (en) * 2009-03-26 2010-10-14 Toagosei Co Ltd Method for producing 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0748335A (en) * 1994-05-18 1995-02-21 Lubrizol Corp:The Recovery and refinement of unreacted acrylonitrile from waste stream from reaction in which acrylonitrile is used
JP2006514091A (en) * 2003-03-31 2006-04-27 カウンシル・オブ・サイエンティフィック・アンド・インダストリアル・リサーチ Method for recovering pure acrylonitrile
JP2010229250A (en) * 2009-03-26 2010-10-14 Toagosei Co Ltd Method for producing 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0759544B2 (en) 1995-06-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4524077A (en) Liquid 2-hydroxy-4-methylthiobutyric acid and process for the preparation thereof
US3468624A (en) Process for the recovery of ammonium salts from waste streams in an acrylonitrile plant
JPH0430948B2 (en)
KR0172652B1 (en) Method for removing acidic and salt impurities from the condensed phase from the reaction effluent in a process for dimethyl carbonate synthesis
US4808344A (en) Process for recovering and purifying unreacted acrylonitrile from the waste stream in the manufacture of 2-acrylamido-2-methyl propane sulfonic acid
JPH02500188A (en) Method for recovering and purifying unreacted acrylonitrile from waste streams in the production of 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid
KR102466816B1 (en) Evaporation system comprising a series of evaporators for treating an ammoxidation process stream
ES2935290T3 (en) Optimized procedure for the preparation of alkyl methacrylate by reducing disturbing by-products
US4065486A (en) Process for recovery of products from a waste stream in the manufacture of acrylonitrile
JP4527549B2 (en) Method for recovering pure acrylonitrile
TWI312774B (en) Method for inhibiting polymerization during the recovery and purification of unsaturated mononitriles
JPH03169843A (en) Purification of crude cyanhydrin
US7128815B2 (en) Process for recovery of pure acrylonitrile
EP0097955B1 (en) Removal of oxazole from acetonitrile
US3067241A (en) Process and device for the manufacture and isolation of acrylic acid alkyl esters
JPH085842B2 (en) Process for producing 2-hydroxyalkyl (meth) acrylate
JPH0748335A (en) Recovery and refinement of unreacted acrylonitrile from waste stream from reaction in which acrylonitrile is used
JPS63190862A (en) Recovery of n-vinylformamide
JPS6239150B2 (en)
JPS6341441A (en) Distillation of 2-hydroxyalkyl (meth)acrylate
JPH0853393A (en) Continuous production of methyl methacrylate
JP7096283B2 (en) Evaporation system for process flow
JP3128902B2 (en) Method for recovering N-vinylformamide
JPH01283254A (en) Production of methacrylic acid ester
JPH0358355B2 (en)