SU500750A3 - Способ получени адипонитрила - Google Patents

Description

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АДИПОНИТРИЛА

1

Изобретение касаетс  способа полученн  адипонитрила, примен емого в качестве полупродукта при производстве синтетических материалов, в частности найлона - 6,6.

Известен способ получени  адипонитрила путем электрогидродимеризации акрилонитрила в диафрагменно 1 электролизере с применением в качестве анолита водного раствора серной кислоты, а в качестве католита раствора, содержащего акрилонит- рил., в количестве 20-40 вес. % и токопровод щую соль четвертичного аммониевог основани  в виде сульфонатов. Выход целевого адипонитрила не превышает 80%. Однако такой способ затрудн ет, напри.:ер выделение целевого адипонитрила из реакционной массы, способствует увеличению расхода электролита из-за разложени  его при выделении конечных продуктов, а также повышение выхода побочных продуктов, например пропионитрила.

Целью изобретешш  вл етс  усовершенствование способа полученг   адипонит рила путем электрогидродпмеризацпи акри-, лоиитрила, упрощение технологии процесса.

увеличение его производительности и повышение выхода целевого продукта. Это достигаетс  тем, что в качестве токопровод шей соли примен ют сульфат четвертичного аммониевого основани  в количестве 1-30 вес, °о, например в виде соединени , имеющего алкильный радикал не более, чем с трем  углеродными атомами, например сульфаты тетраметиламмони , тетра этиламмони , триэтилметиламмони , триметилэтиламмони , . тетрапропипаммопи . Процесс ведут при концентрации акри.чонитрила в католите 3-10 вес. %.

Католитом  вл етс  раствор, содержаший четвертичный сульфат аммони , акрилош1трил и воду. Концентраци  акрилонитрила находитс  3-1О вес. %, концентраци  воды 1О-9О вес. % от общего количества католита и концентраци  сульфата четвертичного аммони  1-ЗО вес. %.

С увеличениеVI колггчества углеродных атомов в алкьльной группе, св занной с азото л четвертичного сульфата аммони , растворимость акрилонитрила в католите

возиастаэт. Например, растворимость акркпон.прзтлд в католкте, который содержит от О-.0% сульфата тетраэтиламмонпп при 25°С около 8 вес. %. В водном растворе, содержащем более, чем 20% сульфата тетрабутил aMNOHHH, акрилонитрил может раствор тьс  с образованием гомогенного раствора любо ко)1центрации при . Температура электролиза может быть на несколько градусов выше точки кипени  акрплонитрила, предпочтительно 0-80-С, Чсэм вьтше TevmepaTypa, тем больше раство римость акрилонитрила. Температу эа электролиза в таком интервале обычно не оказы вает большого вли ни  на к. п. д. тока, но повышение температуры вызывает снижение сопротивлени  электрической  чейки и потреблени  мощности. Иногда к анолиту добавл ют растворитэль дл  повышени  к. п. д. тока при обра зовании гидродимера , адипонитрила и селективности превращени  акрилонитрила на катоде, а также дл  ул чшени  или контролировани  растворимости акрилонитрила в католите. К католиту добавл ют также пол рный растворитель, например ацетонитрил пропионитрил, диоксан, диметилформакшд, диметилсульфоксид, триметиламин, диметил амин и другие амины. Дл  предотвращени  образовани  полиме ров (больших, чем гндродимер) в католит добавл ют ингибитор полимеризации, одновременно удал   из него кислород. Из сульфатов, примен емых в качестве токопров од ших солей четвертичного аммониевого основани , используют сульфаты тетраметиламйони , тетраэтиламмони , триметилэтиламмони , тpиэти:Iмeтилa ;мo- .ни , тетрапропиламмони , метилиирид;ша, этилииридина, триметилбензиламмони , триэтилбензиламмони , триметиланилина, триэтилан лина . Катод изготавливают из меди, свинца, олова и ртути или сплава этих металлов. Плотность тока, используема  дл  электролиза, 1-1ОО А/дм. В результате электролиза акрилонитрил превращаетс  на ...70-100% в адиионитрил, в то врем , как часть его может вспупать в реакцию с образованпем побочного продукта, например пропионитрила, олигомера акрилонитрмла, или бис-шшнэтилового эфира. Концентраци  серной кислоты в анолите 1-60%, желательно 1-2О%, так как коррозп  анода усиливаетс  при увеличении концентрации серной кислоты. В качестве материала дл  анода используют платину, никель , силицид кремни , свинец и сплавь JCБинцa, в частности сплав свинца с сурьмой . в качестве катионообменноГг мембра ны попользуют ионообменные мембраны, содержащие группы серной кислоты и карбоксильнье группы. Наиболее подход щей мембраной  вл етс  сульфированный сополимер стирола и дивинилбензола. Такие мембраны могут быть либо гомогенными, либо гетерогенными. Пример 1. Используют элетролитическую камеру, в которой и анод и катод сделаны из свинца, анодное и катодное от- делен1Ш разделены с помощью катионообмен- ной мембраны из сульфированного сополимера дивинилбензол-стиролбутадиена толщиной 1 мм, причем рассто ние между мембраной и электродом 1 мм. В качестве аноли- та циркулирует 0,5 Н. раствор серной кис- лоты. В зкость потока в катодном отделении 20 см/сек. Электролиз ведут при ЗО°С, плотности тока 1О А/дм дл  обоих электро .дов. Католит, в котором в качестве несущего электролита используют сульфат тетраэтиламмони , электролизуют в течение 2 час при поддержании следуюшего состава католита,. вес. % ; акрилонитрил 50-6О, токопровод - ша  соль 10-9, продукты электролиза и во; ды 84-86, рН 4, cl -нафтиламин (ингибитор ) 10ОО частей на миллион. В результате электрогидродимеризации полугакгг, вес. %: Акрилонитрил88,5 Пропионитрил6,4 Олигомер акрилонитрила5,0 j Бисцианэтиловый эфир0,1 Пример 2. Используют ту же электролитическую камеру, что и в примере 1, но примен ют свинцово-сурьм ные анод и катод . В анодном отделении циркулирует 5%-на  серна  кислота, в катодном отделении циркулирует католит при в зкости потока 60 см/сек. Электролиз провод т при 60 С. Плотность тока 10 А/дм-на обоих электродах. Католит, в котором в качестве токопро- вод шей соли используют сульфаттетра- метиламмони , электролизуют в течение 2 час ири следующем составе католита, вес. %: акрилонптрил 6,0-7,0, токопровод ща  соль 29-30, электролитл1ческие продукты и вода 64,0, рН 8, Gf -иафтиламин 1ООО частей на миллион. Получают, вес. %: Адипонитрил78,0 Пропионитрил16,8 Олигомер акрилонитрила5,0 Бис-цианэтиловыйэфир0,2

Пример 3. Используют ту же электролитическую камеру и анолит, что и в примере 1. Католит циркулирует в катодном отделении при в зкости потока 60 см/сек и температуре электролиза ЗО С. 5 Плотность тока 10 А/дм дл  обоих электродов , Католит, в котором в качестве токопровод щей соли используют сульфат диэтил- танолбензиламмони , подвергают электролизу в течение 2 час, поддержива  следующий Ю состав, вес, %:

акрилонитрил 6,0-7,0, токопровод ша  соль 12-13, электролитический продукт и вода. 8,1-О, рН 8, й -нафтиламин 1000 частей на миллион.15

В результате электрогидродимеризации получают, вес, %:

Адипонитрил85,О20

Пропионитрил6,2

Олигомер акрилонитрила8,5

Бис-цианэтиловый эфирО,3

Пример 4. Используют электроли- „тическую камеру, в которой и анод и катод выполнены из свинца. Анодное и катодное отделени  разделены катионообменной мембраной из сульфированного сополимера дивинилбензол-стирол-бутадиена толщинойдд

1 мм, рассто ние мелсду мембраной и электродом 1 мм, В качестве анолита в анодном отделении циркулирует 2 Н. раствор серной кислоты, Католит циркулирует в катодном отделении при в зкости потокаgj

20 см/сек, температура процесса .4О°С. Плотность тока 10 А/дм дл  обоих электродов .

Католит, в котором в качестве токопро- вод щей соли примен ют сульфат тетра- 40 этиламмони , подвергают электролизу в

течение 2 час при поддержании следующего состава, вес. %:

акрилонитрил 7,0-5,0, токопровод ща  соль 19-21, продукты электролиза и вода 72-76, рН 4, с -нафтиламин 1000 частей на миллион.

В результате электрогидродимеризации получают следующие продукты, вес, %:

АдипонитрилS8,9

Пропионитрил7,6

Олигомер акрилонитрила3,4

Бис-цианэтиловый эфир0,1.

Предмет изобретени 

Claims (1)

1,Способ получени  адипонитрила путем электрогидродимеризации акрилонитрила в диафрагменном электролизере с применением в качестве анолита раствора серной кислоты, а в качестве католита раство содержащего акрилонитрил, воду, и . токо- провод щую соль четвертичного аммониевог основани , отличающийс  тем, что, с целью упрощени  технологии процесс увеличени  его производительности и повыщени  выхода целевого продукта, в качеств токопрОЕод щей солипримен ют сульфат четвертичного аммониевого основани  в количестве 9-ЗО вес, % и процесс ведут при концентрации акрилонитрила в католите 51О вес, ,

2,Способ поп, 1,отлича ющ и и с   тем, что в качестве сульфата четвертичного аммониевого основани  примен ют соединение, имеющее алкильный радикал не более чем с трем  углеродными атомами, например сульфатытетраметиламмони , тетраэтиламмони , триметилэтиламиони , триэтилметиламмони , тетрапропиламмони .