MXPA99001644A - Purificacion y recuperacion mejoradas de acetonitrilo - Google Patents

Abstract

El método de la presente invención incluye alimentar acetonitrilo crudo conteniendo acrilonitrilo como impureza y agua a la porción superior de una columna de destilación, destilar el acetonitrilo crudo en presencia del agua durante un tiempo suficiente para permitir que sustancialmente toda la impureza de acrilonitrilo se vaporice en presencia del agua, extraer sustancialmente todo el acrilonitrilo en una corriente superior que sale de la columna de destilación y recuperar el acetonitrilo crudo sustancialmente libre de impureza de acrilonitrilo de la porción inferior de la columna de destilación. En particular, el método se puede utilizar para producir acetonitrilo de calidad HPLC (corte UV<190).

Description

PURIFICACIÓN Y RECUPERACIÓN MEJORADAS DE ACETONITRILO ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Campo de la invención En la producción de acrilonitrilo por amoxidación catalítica de propileno con amoniaco y oxígeno, se obtiene un coproducto de acetonitrilo crudo. El término "acetonitrilo crudo" significa acetonitrilo líquido conteniendo cianuro de hidrógeno, agua y otras impurezas. Las otras impurezas pueden incluir acrilonitrilo, acetaldehído, acetona, metanol, acroleína, oxazol , cis y trans-crotononitrilo, metacrilonitrilo y alcohol alílico. Las proporciones relativas de los componentes del acetonitrilo crudo pueden variar en una amplia gama dependiendo de varias condiciones. El nivel de concentración de las impurezas orgánicas en el acetonitrilo crudo es por lo general inferior a 15%, no hallándose ningún componente orgánico único en concentración superior a 2 a 4% en peso. Por lo general, el acetonitrilo crudo obtenido de una planta de acrilonitrilo contiene entre 25 y 85% de acetonitrilo. Típicamente, el acetonitrilo crudo se compone en base en peso de 52% de acetonitrilo, 43,6% de agua, 2,5% de cianuro de hidrógeno, 0,5% de acrilonitrilo y 1,3% de otras impurezas orgánicas antes mencionadas. Originalmente, durante la fabricación de acrilonitrilo, el acetonitrilo crudo producido se desechaba por incineración.

Sin embargo, en los últimos años, este material ha sido recuperado y purificado y comercializado para añadir valor al proceso . Hay dos tecnologías básicas para la purificación de "primera etapa" del coproducto de acetonitrilo crudo producido durante la fabricación de acrilonitrilo. Estos procesos producen típicamente acetonitrilo de pureza suficiente para uso como disolvente volumétrico. La tecnología primera y más frecuentemente puesta en práctica es un proceso discontinuo. En este proceso, se destila acetonitrilo crudo para extraer el volumen de HCN como destilado de bajo punto de ebullición. El material restante se deja reaccionar con una mezcla de base fuerte, generalmente una solución acuosa de hidróxido sódico y formaldehído y agua, o con una base fuerte y sulfato ferroso, para extraer esencialmente todo el HCN restante.

(Véanse las patentes de Estados Unidos 4.328.075 y 3.201.451). El material libre de HCN se destila después para producir un azeótropo de acetonitrilo/agua conteniendo aproximadamente 25% de agua. El azeótropo se mezcla después con cloruro calcico anhidro para extraer el volumen de agua del azeótropo y producir una mezcla de acetonitrilo/agua conteniendo aproximadamente 3 a 5% de agua. Esta mezcla se destila después para producir acetonitrilo que tiene una pureza aceptable para muchos usos. Típicamente, este material contiene varias partes por millón en peso de acrilonitrilo u otras impurezas que absorben intensamente en el espectro UV.

El segundo método de producir acetonitrilo purificado de "primera etapa" es un proceso de recuperación continua que implica (1) destilar primeramente acetonitrilo crudo en una zona de destilación a una presión de o superior a 1 atmósfera para extraer el volumen de HCN, (2) pasar dicho azeótropo a través de un digestor en el que el HCN restante se extrae por tratamiento con una solución acuosa de base y formaldehído, (3) realizar una segunda destilación a una presión inferior a 1 atmósfera para separar el material en un producto de fondo conteniendo agua y un segundo azeótropo de acetonitrilo/agua con mayor concentración de acetonitrilo, y (4) una tercera destilación a una presión superior a la presión de la primera destilación para producir acetonitrilo purificado como corriente lateral. Este proceso se describe en la patente de Estados Unidos 4.362.603 cedida al cesionario de la presente invención e incorporada a la presente memoria por referencia. El acetonitrilo purificado por este método puede contener hasta varias partes por millón en peso de acrilonitrilo, acetamida, oxazol u otras impurezas que absorben UV. Aunque estos dos procedimientos básicos para formar acetonitrilo de calidad de disolvente volumétrico son ampliamente aceptados, su uso al producir acetonitrilo para aplicaciones cromatográficas no es aceptable porque el acetonitrilo contiene una cantidad relativamente alta de impurezas de absorción de UV. Hay un mercado definido para acetonitrilo de alto rendimiento (calidad HPLC) esencialmente libre de impurezas de absorción de UV (corte UV para impurezas de <190 nm) . Las especificaciones para acetonitrilo de calidad HPLC hacen que el material producido por purificación de primera etapa sea inaceptable, requiriendo por ello elaboración adicional por los productores de acetonitrilo de calidad HPLC. Los métodos comerciales tradicionales de purificación de acetonitrilo para lograr esta alta pureza utilizan procesos multietápicos costosos que implican, por ejemplo, oxidación de permanganato, tratamiento ácido, secado de pentóxido de fósforo y dos destilaciones. Los procedimientos más recientes descritos en las patentes de Estados Unidos 5.292.919 y 5.426.208 describen el tratamiento de acetonitrilo con ozono seguido de pasar el acetonitrilo a través de una serie de lechos absorbentes de carbón vegetal o carbono grafitizado, alúmina activada y/o tamices moleculares. Otras varias patentes y artículos de literatura describen la purificación de acetonitrilo con resinas acidas de intercambio iónico para la extracción de las impurezas de acetonitrilo. La patente británica 1.223.915 describe el uso de una serie de resinas acidas fuertes de intercambio catiónico para la reducción de la concentración de bases, amoniaco y 3 , 3 ' -iminodipropionitrilo, en acetonitrilo acuoso desde 500 ppm cada uno a 10 ppm y <50 ppm, respectivamente. Este nivel de pureza todavía no es aceptable para acetonitrilo de calidad HPLC. El proceso de la presente invención se dirige a un procedimiento mejorado para extraer fácilmente sustancial -mente toda la impureza de acrilonitrilo presente en acetonitrilo crudo, en particular, acetonitrilo crudo producido como un coproducto durante la fabricación de acrilonitrilo. Además, el proceso de la presente invención da lugar a la producción de una corriente intermedia de acetonitrilo crudo que simplifica el proceso para producir acetonitrilo de calidad HPLC, originando ahorros económicos sustanciales. COMPENDIO DE LA INVENCIÓN Un objeto primario de la presente invención es proporcionar un procedimiento mejorado para la extracción sustan-cial de la impureza de acrilonitrilo presente en acetonitrilo crudo . Otro objeto de la presente invención es proporcionar un procedimiento mejorado para la extracción sustancial de la impureza de acrilonitrilo presente en acetonitrilo crudo obtenido como un coproducto durante la fabricación de acrilonitrilo. Otro objeto de la presente invención es proporcionar un procedimiento mejorado para la producción de acetonitrilo de calidad HPLC. Otro objeto de la presente invención es proporcionar un proceso de reciclado de producto y eficiencia de recuperación mejorados para la producción de acetonitrilo de calidad de disolvente . Los objetos adicionales, ventajas y características nuevas de la invención se expondrán en parte en la descripción que sigue, y en parte serán evidentes a los expertos en la materia después de examinar lo siguiente o se pueden aprender por la práctica de la invención. Los objetos y ventajas de la invención se pueden realizar y obtener por medio de las instrumentalidades y combinaciones señaladas en particular en las reivindicaciones anexas. Para lograr los objetos anteriores según la finalidad de la presente invención realizada y aquí descrita, el método de la presente invención incluye alimentar acetonitrilo crudo conteniendo acrilonitrilo como impureza y agua a la porción superior de una columna de destilación, destilar el acetonitrilo crudo en presencia del agua durante un tiempo suficiente para permitir que sustancialmente toda la impureza de acrilonitrilo sea transferida a la fase vapor por el agua y, por tanto, extraída en una corriente superior que sale de la columna de destilación, y recuperar el acetonitrilo crudo sustancialmente libre de impureza de acrilonitrilo de la porción inferior de la columna de destilación. En una realización preferida del proceso de la presente invención, el agua se alimenta a la columna de destilación por encima del punto donde el acetonitrilo crudo entra en la columna de destilación. En otra realización preferida del proceso de la presente invención, la torre de destilación está equipada con bandejas y el agua se introduce en la columna de destilación en un punto por encima de la bandeja más alta presente en la columna. En otra realización preferida del proceso de la presente invención, la torre de destilación está equipada con empaquetadura . En otra realización preferida del proceso de la presente invención, la temperatura de destilación superior de la columna de extremos ligeros es entre aproximadamente 60,0°C y 71,1°C (140°F y 160°F) (preferiblemente 62,2°C y 68,3°C (144°F y 155°F) , prefiriéndose especialmente 64,4°C y 66,7°C (148°F y 152°F) ) a una presión de aproximadamente 18 psia .

El proceso de la presente invención permite producir acetonitrilo recuperado de la corriente lateral de la columna de destilación de extremos ligeros que tiene niveles de impureza de acrilonitrilo sustancialmente reducidos en comparación con el acetonitrilo previamente recuperado de la corriente lateral de la columna de destilación de extremos ligeros. Por ejemplo, durante la puesta en práctica del proceso de la presente invención, el nivel de impurezas de acrilonitrilo del acetonitrilo recuperado de la corriente lateral se reduce desde aproximadamente 240 ppm a aproximadamente 40 ppm, lo que representa una reducción de aproximadamente 600% de la cantidad de impureza de acrilonitrilo presente en el crudo típico de la corriente lateral de la columna de extremos ligeros. Al poner en práctica el proceso de la presente invención, el acetonitrilo de calidad de disolvente producido obtenido de la corriente lateral de la columna de producto disminuye desde una banda de aproximadamente 1 a 3 ppm a un valor por debajo de los límites de detección de 100 ppb. También se ha descubierto que la práctica del proceso de la presente invención origina una ventaja económica sustancial cuando se pone en práctica en unión con el procedimiento siguiente de producir acetonitrilo de calidad HPLC. Como la práctica de la presente invención da lugar a la producción de un acetonitrilo de calidad de disolvente producido que no contiene acrilonitrilo detectable en comparación con el acetonitrilo de calidad de disolvente típico obtenido de los procedimientos de destilación del proceso anterior, se ha hallado que hay que añadir sustancialmente menos sosa cáustica (por ejemplo 60% a 70%) y casi nada de formaldehído durante el tratamiento posterior del acetonitrilo de calidad de disolvente para producir acetonitrilo de calidad HPLC. De hecho, en comparación con los tratamientos cáusticos HPLC requeridos en los procesos anteriores, la disminución del uso de sosa cáustica es casi 80% a 85%, lo que da lugar a la simplificación del funcionamiento del digestor, menos problemas operativos relacionados con la polimerización y ahorros sustanciales de costos en el proceso de purificación general. Los detalles del proceso de producción preferido para la fabricación de acetonitrilo de calidad HPLC se han expuesto en detalle en la solicitud de Estados Unidos, en tramitación, número de serie 08/632.382, presentada el 10/4/96, cedida al cesionario de la presente solicitud e incorporada a la presente memoria por referencia. Según otra finalidad de la presente invención realizada y descrita en la presente memoria, el método de la presente invención incluye (1) alimentar acetonitrilo crudo conteniendo acrilonitrilo como impureza y agua a la porción superior de una primera columna de destilación equipada con un primer bucle de reflujo superior a una primera presión de al menos 1 atmósfera y destilar el acetonitrilo crudo en presencia del agua durante un tiempo suficiente para permitir que sustancialmente toda la impureza de acrilonitrilo se vaporice en presencia de agua y se extraiga junto con la impureza HCN presente en el acetonitrilo crudo en una corriente de gases salientes que sale de la primera columna de destilación produciendo un primer azeótropo de acetonitrilo/agua sustancialmente libre de impureza de acrilonitrilo y un primer producto de fondo conteniendo agua y un primer producto de fondo conteniendo agua, (2) destilar el primer azeótropo en una segunda columna de destilación equipada con un segundo bucle de reflujo superior a una segunda presión inferior a 1 atmósfera para separar el primer azeótropo en un segundo producto de fondo conteniendo agua y un segundo azeótropo de acetonitrilo/agua que tiene una mayor concentración de acetonitrilo que el primer azeótropo, (3) destilar el segundo azeótropo de acetonitrilo/agua en una tercera columna de destilación equipada con un tercer bucle de reflujo superior a una tercera presión superior a 1 atmósfera para producir un tercer azeótropo de acetonitrilo/agua conteniendo sustancialmente todo el agua del segundo azeótropo, un tercer producto de fondo que incluye acetonitrilo y orgánicos pesados, y una corriente lateral que incluye acetonitrilo de alta pureza, y (4) pasar la corriente lateral de acetonitrilo de alta pureza a través de una resina acida de intercambio iónico para purificar más dicho acetonitrilo de alta pureza produciendo acetonitrilo de calidad HPLC, donde las relaciones de reflujo en los pasos 1, 2 y 3 se mantienen por encima de 2,7 a 1, por encima de 2,2 a 1 y por encima de 3,0 a 1, respectivamente. El término "relación de reflujo" antes utilizado se define como sigue: para la primera columna (columna de extremos ligeros) , la relación de reflujo se define como la relación de tasa de reflujo superior dividida por la tasa de alimentación desde el lado de la columna al digestor. Para la segunda destilación (columna de secado) , la relación de reflujo se define como la relación de tasa de reflujo superior a la tasa de la extracción superior a la columna de producto. Para la tercera columna de destilación (columna de producto) , la relación de reflujo se define como la relación de tasa de reflujo superior a la tasa de flujo de corriente lateral de acetonitrilo producido . En una realización preferida de la presente invención, la relación de reflujo de la columna de extremos ligeros es preferiblemente superior a 4,4 a 1, la relación de reflujo de la columna de secado es preferiblemente superior a 4,5 a 1 y la relación de reflujo de la columna de producto es preferiblemente superior a 8,0 a 1. Especialmente preferida es una relación de reflujo de la columna de extremos ligeros superior a 5,2 a 1, una relación de reflujo de la columna de secado superior a 5,0 a 1 y una relación de reflujo de la columna de producto superior a 10,9 a 1. Las resinas acidas de intercambio iónico se utilizan en su forma H+ . La regeneración de lechos de resina se puede realizar pasando ácido sulfúrico o soluciones de ácido clorhídrico sobre los lechos de resina por cualquier procedimiento convencional conocido en la técnica. Después de la regeneración, el lecho de resina se lava con varios volúmenes de lecho de acetonitrilo para secar el lecho y extraer impurezas. El paso de tratamiento de resina se puede realizar de cualquier modo conocido en la técnica. El paso de tratamiento de resina se puede realizar preferiblemente como un proceso de lecho fijo continuo, aunque la operación en modo de pasta (opcionalmente) en reactores de depósito agitado, por ejemplo, cae dentro del alcance de esta invención. Los lechos absorbentes pueden operar en modo continuo a temperatura ambiente o a temperatura elevada o reducida según sea preciso, y con flujo ascendente o descendente, prefiriéndose las temperaturas de 15 a 35°C. Una tasa de flujo del orden de desde aproximadamente 0,1 a 300 volúmenes de lecho por hora cae dentro del alcance del proceso de la presente invención, aunque la operación fuera de esta banda también es satisfactoria. Preferiblemente, las tasas de flujo son del orden de 0,2 a 50 volúmenes de lecho por hora. Muy preferiblemente, de 0,5 a 35 volúmenes de lecho por hora. Por último, la destilación final del acetonitrilo de calidad HPLC es opcional y se puede realizar por medios convencionales conocidos en la técnica. Preferiblemente, los medios de destilación son la destilación en equipo de vidrio o acero inoxidable, aunque otros materiales de construcción inertes al acetonitrilo y libres de contaminantes caen dentro del alcance de la invención. La fraccionación se puede realizar con columnas Oldershaw, o columnas empaquetadas con lechos, hélices, bandejas, recodos, sillas, u otro material de empaquetadura convencional conocido en la técnica. Las resinas de intercambio iónico adecuadas útiles en la práctica de la presente invención incluyen ácido fuerte del tipo que incorpora grupos funcionales de ácido sulfónico, forma de gel o forma macrorreticular o macroporosa . Los ejemplos incluyen, aunque sin limitación, Amberlyst 15, Amberlyst XN 1010, Do ex 50, Amberlite IRP-69, Amberlite IR-118 y sus equivalentes. También son aceptables, aunque menos preferidas, las llamadas resinas de ácidos débiles que incorporan grupos funcionales ácido carboxílico, forma de gel o forma macrorreticular o macroporosa. Los ejemplos de esta clase de resinas incluyen, aunque sin limitación, Amberlite IRP-64 e IRC-50S. Especialmente preferidas son las resinas de ácido fuerte especialmente diseñadas para aplicaciones no acuosas, tales como Amberlyst 15. BREVE DESCRIPCIÓN del DIBUJO La figura es un diagrama de flujo de la práctica del proceso de la presente invención. DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Según el proceso de la presente invención, se alimenta acetonitrilo crudo conteniendo acrilonitrilo como impureza y agua a la porción superior de una columna de destilación. El acetonitrilo crudo se destila después en presencia del agua durante un tiempo suficiente para permitir que sustancialmente toda la impureza de acrilonitrilo presente en el acetonitrilo crudo se vaporice en presencia del agua y sea extraída en una corriente superior que sale de la columna de destilación. El acetonitrilo crudo sustancialmente libre de impureza de acrilonitrilo se recupera de la porción inferior de la columna de destilación preferiblemente como una corriente lateral . En otro aspecto de la práctica de la presente inven-ción, el acetonitrilo crudo sustancialmente libre de impureza de acrilonitrilo es procesado más para recuperar acetonitrilo altamente puro. Por acetonitrilo "altamente puro" se entiende acetonitrilo de calidad de cromatografía de líquidos de alto rendimiento (HPLC) , acetonitrilo de pureza sumamente alta y suficientemente libre de impurezas de absorción UV (muy por debajo de 0,1 a 0,3 ppm max) con un corte de absorbancia UV de <190 nm. El acetonitrilo crudo que se trata según la presente invención es cualquier mezcla de acetonitrilo/agua conteniendo al menos 15% de agua. Así, el procedimiento de la invención se puede aplicar al procesado de varios azeótropos de agua/acetonitrilo. La invención, sin embargo, encuentra la aplicación más amplia en el procesado de las corrientes de acetonitrilo crudo producido por la amoxidación de propileno con oxígeno y amoniaco para formar acrilonitrilo. Como se ha indicado antes, tales corrientes de acetonitrilo crudo contienen normalmente aproximadamente 52% de acetonitrilo, 43,6% de agua, 0,5% de acrilonitrilo, 2,5% de HCN y 1,3% de otras impurezas menores tales como oxazol, alcohol alílico, acetona y propionitrilo . El acetonitrilo crudo recuperado de una planta de acrilonitrilo y con la composición anterior puede ser procesado convenientemente por la presente invención. Se hará referencia ahora en detalle, según el esquema de flujo del proceso ilustrado en la figura, al proceso de la presente invención aplicado a la fabricación de acetonitrilo de calidad HPLC. Según este sistema preferido, se alimenta acetonitrilo crudo por la línea de entrada 14 y agua por la línea de entrada 12, u opcionalmente por la línea 13, a la columna de extremos ligeros 16, donde el acetonitrilo crudo conteniendo acrilonitrilo como impureza se destila a una temperatura de entre aproximadamente 60,0°C y 71,1°C (140°F y 160°F) (preferiblemente 62,2°C y 68,3°C (144°F y 155°F) , prefiriéndose especialmente 64 , 4°C y 66,7°C (148°F y 152°F) ) a una presión de aproximadamente 18 psia durante un tiempo suficiente para permitir que una cantidad sustancial de la impureza de acrilonitrilo se vaporice por destilación extractiva y sea extraída de la columna por la línea 18. Las impurezas ligeras presentes en el acetonitrilo crudo, a saber, HCN, oxazol y acetona, también son extraídas de la columna de extremos ligeros 16 como extracción de vapor por la línea 18 y se condensan junto con el acrilonitrilo y fluyen de nuevo a la región superior de la columna 16 por la línea de reflujo 17. Preferiblemente, la relación de reflujo antes definida es superior a 2,7:1. Los vapores salientes no recuperados se extraen por la línea 18 y transportan a depuradoras de ventilación (no representadas) o cualesquiera otros medios convencionales para tratamiento de residuos. Se recupera agua del fondo de la columna de extremos ligeros 16 y se descarga por la línea 20 a tratamiento de residuos con reciclado parcial a través del hervidor 21. Un primer azeótropo de acetonitrilo/agua conteniendo aproximadamente 70% de acetonitrilo, 30% de agua, 500 ppm de HCN, acrilonitrilo del orden de 40 ppm a 60 ppm y muy pequeñas cantidades de orgánicos pesados se recupera por la línea 22 como extracción lateral de vapor condensado en el condensador 23 y se transporta por la línea 25 al digestor 24. Una composición de digestión de HCN que incluye una solución acuosa de hidróxido de sodio y formaldehído se añade por la línea 26 al digestor 24 de manera que se destruya todo el HCN restante y acrilonitrilo en el primer azeótropo. Como se ha mencionado antes, la cantidad necesaria de aditivos de sosa cáustica y formaldehído se reduce sustancialmente en la práctica del proceso de la invención y, de hecho, en la práctica óptima del proceso de la presente invención se contempla que se pueda no hacer uso de formaldehído. La mezcla de acetonitrilo/orgánicos pesados y agua libre de HCN-acrilonitrilo que sale del digestor 24 se carga por la línea 30 a la columna de secado 32 y el material no recuperado se extrae del digestor 24 como vapores salientes por la línea 27 y se combina en la línea 18 para su trans-porte a una depuradora de ventilación y tratamiento de residuos. Además, también se carga una corriente que incluye acetonitrilo conteniendo una cantidad pequeña de impurezas pesadas en la columna de secado 32 por la línea 34 desde la columna de producto 42. En la columna de secado 32, la mezcla de acetonitrilo/orgánicos pesados y agua se destila a una presión inferior a una atmósfera, por ejemplo 3,4 psi y los orgánicos pesados se descargan para tratamiento de residuos por la línea 36, reciclándose algunos de nuevo mediante el hervidor 39 a la parte inferior de la columna 32, y una extracción gaseosa superior que incluye un segundo azeótropo de acetonitrilo/agua, el segundo azeótropo conteniendo aproximadamente 10% de agua, se extrae de la columna 32 por la línea 38. Al menos parte de este segundo azeótropo se condensa a través del condensador 40 y fluye de nuevo a la columna 32 por la línea de reflujo 37. La relación de reflujo en este paso antes definida es superior a 2,2:1. El segundo azeótropo de acetonitrilo/agua se carga por la línea 38 en el condensador 40 donde se condensa, se pasa por la línea 43 a través del termointercambi dor 44 donde se calienta, y después se carga por la línea 45 en la columna de producto 42. En la columna de producto 42, el segundo azeótropo de acetonitrilo/agua se destila a alta presión, por ejemplo 50 psia. Un producto de fondo que incluye acetonitrilo conteniendo impurezas pesadas se extrae de la parte inferior de la columna de producto 42 al hervidor 46 para su reciclado parcial a la columna 42 por la línea 41 y la columna de secado 32 por la línea 34. Un tercer azeótropo de acetonitrilo/agua se extrae de la parte superior de la columna de producto 42 por la línea 28 y se condensa y recicla como reflujo de nuevo a la parte superior de la columna de producto 42 por la línea de reflujo 47. Los vapores no condensados continúan por la línea 28 al condensador de azeótropo 23 donde se mezclan con el primer azeótropo. Alternativamente, estos vapores no condensados se pueden redirigir a la columna de extremos ligeros 16 por las líneas 29 y 14. Preferiblemente, la relación de reflujo antes definida es superior a 3,0:1 para este paso del proceso. En una realización alternativa de la presente invención, parte del líquido de la corriente superior de la columna de producto 28 se puede reciclar a la columna de secado 32 por la línea 48 o el digestor 24 por la línea 41. Puesto que la columna de producto 42 se pone en funcionamiento a alta presión, todo el agua en el segundo azeótropo de acetonitrilo/agua cargada a la columna de producto 42 se recupera en la corriente superior de la columna de producto 42, es decir el tercer azeótropo de acetonitrilo/agua, dejando acetonitrilo de alta pureza en la columna de producto. Este acetonitrilo de alta pureza (99,8% en peso de acetonitrilo) se extrae de la columna 42 como corriente lateral por la línea 50 (esta corriente puede ser vapor o líquido, preferiblemente vapor) , y después de enfriarse en el termointercambiador 51 se descarga por la línea 52 al lecho de tratamiento de resina 54 donde se trata para producir acetonitrilo de calidad HPLC que se recupera por la línea 56 en el depósito de producto 58. La temperatura para destilación en la columna de secado 32 fluctúa entre aproximadamente 23,9°C y 32,2°C (75°F y 90°F) , preferiblemente entre 25,6°C y 31,1°C (78°F y 88°F) . La temperatura de destilación típica en la columna de producto es entre aproximadamente 121, 1°C y 126, 6°C (250°F y 260°F) , preferiblemente 124°C y 125, 5°C (255°F y 258°F) . En una realización preferida del proceso de la presente invención, se puede implementar el esquema de control siguiente (no ilustrado) . La temperatura del fondo de la columna de extremos ligeros se controla cascadeando su control al control del flujo de alimentación. El control de la temperatura blanco del fondo de la columna de extremos ligeros se establece por una ecuación relativa a la presión del fondo de la columna. El flujo de vapor del hervidor controla la presión de extracción lateral. El flujo de vapor de la corriente lateral al condensador azeotrópico se utiliza para controlar el nivel en el digestor. El flujo de agua de la torre de refrigeración al condensador se utiliza para controlar la temperatura de los gases salientes. Después, la temperatura blanco de los gases salientes se varía para mantener el perfil de temperatura de la columna de extremos ligeros para garantizar la composición constante en la sección superior de esta columna. El nivel de fondo de los extremos ligeros se controla por el flujo de evacuación del fondo. Tal esquema de control, en unión con la adición de agua disolvente, garantiza una composición más constante de las tres corrientes que salen de la columna de extremos ligeros . Una vez establecido el nivel de líquido en el receptor condensador de azeótropo, se puede poner en marcha la alimentación al digestor. La tasa de adición cáustica se controla para garantizar que entre muy poco acrilonitrilo en la alimentación de la columna de secado. La adición cáustica refleja el menor acrilonitrilo que avanza con la adición de agua disolvente. La alimentación de la columna de secado es un flujo fijado manualmente en base a las tasas de producción deseadas. Las tasas de alimentación de todas las demás columnas se determinan en último término por la alimentación fija de la columna de secado. La caída de presión en la columna de secado se controla variando el flujo de vapor del hervidor. El flujo de reflujo controla el nivel en el tambor de reflujo. El nivel de fondo se controla con la evacuación del fondo de la columna de secado. La temperatura del fondo de la columna de secado se controla con el flujo de alimentación de la columna de producto. Al igual que en la columna de extremos ligeros, este esquema de control garantiza una composición más constante de las dos corrientes que salen de la columna de secado. Cascadeando la caída de presión de la columna de secado con el flujo de vapor, la carga se mantiene constante como se ha descrito para la columna de extremos ligeros. El nivel de fondo de la columna de producto se controla regulando el flujo de corriente lateral de la columna de producto. El flujo de fondo de la columna de producto es un flujo fijado manualmente. También la entrada de vapor del hervidor es fija. El flujo de reflujo controla la temperatura de bandeja en la columna de producto. También se fija el reciclado de vapor. El reciclado líquido de la columna de producto dividido entre la columna de extremos ligeros y la columna de secado es seleccionado como blanco por la cantidad de oxazol presente en el reciclado. Se ha descubierto además que el cambio de la proporción de reciclado líquido de la columna de producto que va a la columna de extremos ligeros desde 30% a 10% aporta una ventaja económica sustancial al proceso de recuperación de acetonitrilo. Esto significa que la cantidad de reciclado de la columna de producto que llega solamente a la columna de secado aumenta desde 70% a 90%. Con modelado de proceso así como los datos de la planta, se ha demostrado la mayor eficiencia de recuperación y capacidad de procesado. Los ejemplos siguientes expuestos a continuación son ilustrativos de la práctica de la presente invención. EJEMPLO 1 Con una alimentación de la columna de extremos ligeros de aproximadamente 12 gpm, la corriente lateral de la columna de extremos ligeros mostraba una concentración típica de acrilonitrilo en la composición de vapor lateral de la columna de extremos ligeros de aproximadamente 240 ppm. A la media hora de añadir el agua disolvente en la bandeja superior sin alterar o efectuar cambios en los puntos establecidos de la columna de extremos ligeros, la concentración de acrilonitrilo en el vapor de extracción lateral de la columna de extremos ligeros disminuyó a aproximadamente 40 ppm. Esto dio una razón para alterar el consumo cáustico en el digestor de aproximadamente 120 pulgadas de caustica/cambio a aproximadamente 30 pulgadas de caustica por cambio. Incluso con tal reducción drástica del consumo cáustico, el contenido de acrilionitrilo de la corriente lateral de la columna de producto ha disminuido desde aproximadamente 3 ppm a menos del límite detectable de 100 partes por billón. En una operación típica de una unidad de purificación de acetonitrilo, una columna de acetonitrilo producido opera con un reflujo superior líquido de la columna de producto de 6 gpm. En lugar de volver a reciclar aproximadamente 1,8 gpm a la columna de extremos ligeros, si reciclamos solamente 0,6 gpm, la columna de extremos ligeros no tiene que volver a procesar 1,2 gpm que era aproximadamente 10% de la alimentación de la columna de extremos ligeros de 12 gpm en el ejemplo 1 antes citado. Esto descarga la columna de extremos ligeros aproximadamente 10% y aumenta la eficiencia de recuperación y reduce el consumo de energía en el proceso general .

Claims (16)

1. REIVINDICACIONES 1. Un proceso para tratamiento de acetonitrilo crudo conteniendo acrilonitrilo como impureza, incluyendo alimentar acetonitrilo crudo conteniendo acrilonitrilo como impureza y agua a la porción superior de una columna de destilación, destilar el acetonitrilo crudo en presencia del agua durante un tiempo suficiente para permitir que sustancialmente toda la impureza de acrilonitrilo se vaporice en presencia de agua y sea extraída en una corriente superior que sale de la columna de destilación y recuperar el acetonitrilo crudo sustancialmente libre de impureza de acrilonitrilo de la porción inferior de la columna de destilación.
2. 2. El proceso de la reivindicación 1, donde el agua se alimenta a la columna de destilación por encima del punto donde el acetonitrilo crudo entra en la columna de destilación.
3. 3. El proceso de la reivindicación 2, donde la torre de destilación está equipada con bandejas y el agua se alimenta a la columna de destilación en un punto por encima de la bandeja más alta presente en la columna.
4. 4. El proceso de la reivindicación 1, donde la temperatura de destilación es de entre aproximadamente 60,0°C a 71,1°C (140°F a 160°F) .
5. 5. El proceso para la fabricación de acetonitrilo de calidad HPLC incluyendo (1) alimentar acetonitrilo crudo conteniendo acrilonitrilo como impureza y agua a la porción superior de una primera columna de destilación equipada con un primer bucle de reflujo superior a una primera presión de al menos 1 atmósfera y destilar el acetonitrilo crudo en presencia del agua durante un tiempo suficiente para permitir que sustancialmente toda la impureza de acrilonitrilo sea absorbida por el agua y extraída junto con impureza HCN presente en el acetonitrilo crudo en una corriente de gases salientes que sale de la primera columna de destilación produciendo un primer azeótropo de acetonitrilo/agua sustancialmente libre de impureza de acrilonitrilo y un primer producto inferior conteniendo agua y un primer producto inferior conteniendo agua, (2) destilar el primer azeótropo en una segunda columna de destilación equipada con un segundo bucle de reflujo superior a una segunda presión inferior a 1 atmósfera para separar el primer azeótropo en un segundo producto de fondo conteniendo agua y un segundo azeótropo de acetonitrilo/agua que tiene una mayor concen-tración de acetonitrilo que el primer azeótropo, (3) destilar el segundo azeótropo de acetonitrilo/agua en una tercera columna de destilación equipada con un tercer bucle de reflujo superior a una tercera presión superior a 1 atmósfera para producir un tercer azeótropo de acetonitrilo/agua conteniendo sustancialmente todo el agua del segundo azeótropo, un tercer producto de fondo que incluye acetonitrilo y orgánicos pesados, y una corriente lateral que incluye acetonitrilo de alta pureza, y (4) pasar la corriente lateral de acetonitrilo de alta pureza a través de una resina acida de intercambio iónico para purificar más dicho acetonitrilo de alta pureza produciendo acetonitrilo de calidad HPLC, donde las relaciones de reflujo en los pasos 1, 2 y 3 se mantienen por encima de 2,7 a 1, por encima de 2,2 a 1 y por encima de 3,0 a 1, respectivamente.
6. 6. El proceso de la reivindicación 5, donde la relación de reflujo en el paso 1 es entre aproximadamente 4,4 y 1.
7. 7. El proceso de la reivindicación 6 donde la relación de reflujo en el paso 2 es entre aproximadamente 4,5 y 1.
8. 8. El proceso de la reivindicación 7, donde la relación de reflujo en el paso 3 se mantiene entre aproximadamente 8,0 y I-
9. 9. El proceso de la reivindicación 5, donde la resina acida de intercambio iónico se selecciona de manera que incluya un ácido fuerte que incorpora grupos funcionales ácido sulfúrico.
10. 10. El proceso de la reivindicación 6, donde la resina acida de intercambio iónico se selecciona de manera que incluya resina acida débil que incorpora grupos funcionales ácido carboxílico.
11. 11. El proceso de la reivindicación 5, incluyendo además destilar el acetonitrilo purificado recuperado de la resina acida de intercambio iónico.
12. 12. El proceso de la reivindicación 11, donde la relación de reflujo en el paso 1 es entre aproximadamente 4,4 a 1.
13. 13. El proceso de la reivindicación 12, donde la relación de reflujo en el paso 2 es entre aproximadamente 4,5 y 1.
14. 14. El proceso de la reivindicación 13, donde la relación de reflujo en el paso 3 se mantiene entre aproximadamente 8 y 1.
15. 15. El proceso de la reivindicación 11, donde la resina acida de intercambio iónico se selecciona de manera que incluya un ácido fuerte que incorpora grupos funcionales ácido sulfúrico.
16. 16. El proceso de la reivindicación 11, donde la resina acida de intercambio iónico se selecciona de manera que incluya resina acida débil que incorpora grupos funcionales ácido carboxílico.