SU784762A3 - Method of preparing adiponitrile - Google Patents
Method of preparing adiponitrile Download PDFInfo
- Publication number
- SU784762A3 SU784762A3 SU731956721A SU1956721A SU784762A3 SU 784762 A3 SU784762 A3 SU 784762A3 SU 731956721 A SU731956721 A SU 731956721A SU 1956721 A SU1956721 A SU 1956721A SU 784762 A3 SU784762 A3 SU 784762A3
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- anode
- acrylonitrile
- adiponitrile
- solution
- cathode
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25B3/00—Electrolytic production of organic compounds
- C25B3/20—Processes
- C25B3/29—Coupling reactions
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
- Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
Abstract
Description
(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АДИПОНИТРИЛА Изобретение относитс к способу получени адипонитрила и широко при мен емого в производстве синтетичес кого волокна, в частности найлона. Известен способ получени адипонитрила электролитической гидродиме ризацией,акрилонитрила в водном рас творе четвертичной аммониевой соли при рН 6-10 и температуре 30-35°С. Анод выполнен из платины или жел за, или никел , катод - из свинца, сплава ртути со свинцом, кадми , сплава талли со свинцом, цинка или меди. Выход адипонитрила 83% fl. Недостатком данного способа вл етс значительна скорость коррозии анода 17,8 мм в год в случае ни келевого анода (услови гидродимери зации акрилонитрила: врем - 6 ч, плотность тока 0,16 А/см рН-8, концентраци л. ю вес.%, незамещенных фосфатов натри и 10 г моль/л катионов г1ммониевого основани ) и 48 мм в год в случае использовани сплава таллий-свинец (услови гидро димиризации: врем 24 ч, плотность тока - 0,16 А/см 2, рн - 8). Известен также наиболее близкий по технической суиности к предпожен способ получени адипонитрила путем электролитической димеризации акрилонитрила в односекционном электролизере при температуре 0-40с в присутствии добавок - четвертичных аммониевых оснований, фосфатов и боратов щелочного металла и при рН 5-10. Анод выполнен из железа или магнита катод-графит, конверси акрилонитрила составл ет 20-70% 2. Недостаток этого способа заключаетс в коррозии анода до 12 мм в год, даже при температуре 20°С, в результате чего требуетс интенсивное охлаждение электролизной среды и поддержание достаточно низкой плотности тока (обычно менее 0,1 А/см). Цель изобретени - улучшение технологии процесса в результате снижени скорости коррозии анода при относительно высокой температуре и плотности тока. Поставленна цель достигаетс способом получени адипонитрила путем i электролитической димеризации акрилонитрила в односекционном электролизере в присутствии добавок - четвертичных аммониевых оснований, фосфатов и боратов щелочного металла, отличительна особенность которого состоит в том, что элсктро.-.из провод т с анодом из углеродистой стали при SO-SS C и плотности тока 0,150 ,27 А/см. При использовании анода из углеродистой стали (0,1-1,5% углерода) скорость коррозии анода в год состав л ет 0,35-0,9 мм, а селективность процесса 8.7,7%. .Предлагаемый способ осуществл ют следующим образом. В процессе электролитической гидродимеризации средой может быть не только водна , но и диспергированнай в водной среде органическа фаза в любых количествах, при которых воднШ раствор образует непрерывную фазу электролизной среды. Концентраци катионов четвертичного аммони составл ет от -10 г-моль/л. Такие катионы мохшо вводить в врдный раствор известным способом, например растворением гидроокиси чет вертичного аммони или его соли в растворе в количестве, необходимом дл создани заданной концентрации катионов, предпочтительно тетралкиламмониевых ионов. В качестве фосфатов и боратов ще лочных металлов могут использовать вторичный или первичный кислый фосфат или вторичный кислый борат кали , обычно в количестве 0,5вес.% Кислотность раствора поддерживают таким образом, чтобы около катод должна быть нейтральна или щелочна среда, а около анода рН среды равна 7. В процессе работы односелекционного электролизера анод может быть выполнен в форме пластины листового элемента. Преимущество анода из углеродистой стсши также и в том, что он не содержит больших количеств металлов которые в результате попадани в электролизную среду про вл ют тенденцию к гальваническому осаждению на катоде, вследствие чего измен ет с природа катодной поверхности, ч снижает селективность процесса. Пример 1. В ходе проведе непрерывного процесса водный раств содержащий в растворенном состо ни приблизительно 1,4% акрилонитрила, 1,2% адипонитрила, 0,2% акрилонитрил-ЕНД-побочных продуктов, б , 8 10 г- моль/л этилтpибyтилaм юниевых катионов, 10% смеси частичн замещенных ортофосфатов натри , чт соответствует величине рН раствора равной 9 (приблизительно .,/04) и 2% пиробората натри (N3-,07.1 п пускают при температуре 55С и со скоростью в 1,22 м/с через неразде ленную на секции электролитическую ванну с анодом из углеродистой ста ли (0,2% С) ,отделенным зазором 2,36 мм от кадмиевого катода, состав котЪрого описан в примере 1. Раствор, который также содержит приблизительно 0,8 вес.% органической фазы, включающей приблизительно 58% адипонитрила, 25,5% акрилонитрила, 8,5% акрилонитрил-ЕНД-побочных продуктов , и 8% воды, подвергают электролизу при его пропускании через ванну со средним падением напр жени поперек ва.нны 3,85 В и плотностью тока 0,16 А/кв,см. анодной (или катодной) поверхности, наход щейс в контакте с раствором, после чего направл ют в декантатор дл установлени равновеси с образовавшимс верхним слоем, состав которого приблизительно равен составу указанной органической фазы. После чего отвод т отсто вшийс нижний слой(водный слой) дл рециркул ции через ванну. Через 62 ч электролиза,в течение которого акрилонитрил и воду непрерывно добавл ют в циркулирующий водный раствор и удал ют эквивалентное количество продукта из верхнего сло декантатора , устанавливают, что акрило нитрил в растворе превращаетс в адипонитрил со средней мол рной се лективностью 87,7%, а скорость коррозии анода из углеродистой стали составл ет только 0,38 мм/год. Пример 2. В ходе проведени непрерывного процесса жидкую электролитическую среду, состо щую из 99%-ного водного раствора, содержащего в растворенном виде 0,6-0,9% акрилонитрила,0,5-0,8% гщипинитр1 ла, 21% смеси ортофосфатов натри ,придающей раствору рН 8,5, 0,7 1 ,Зх10 моль/л этилтрибутиламмониевых ионов и бораты, полученные добавлением ортоборной кислоты в количестве , равном приблизительно 2% раствора, и из 1% диспергированной, НС нерастворенной органической фазы содержащей 30-32% акриловитрила, 54-56% адипонитрила, 7% акрилонитрил-ЕКД-побочных продуктов и 6-7% воды, пропускают при температуре 55с и со скоростью 1,2 м/с через неразделен ную на секции электролитическую ванну с анодом из углеродистой стали, отделенным зазором 2,25 мм от катода из кадми , состав которого (по меньшей мере 99,9% кадми ) и подвергают электролизу при ее пропускании через ванну с плотностью тока 0,185 А/см поверхности катода. Органическую фазу; содержащую образовавшийс адиаонитрил , побочные продукты и непрореагировавший акрилонитрил отдел ют -эт подвергнутой электролизу среды йутем декантации и прибавл ют акрилонитрил , после чего среду рециркулируют через ванну и вновь подвергают электролизу при вышеописанных услоВИЯХ . На кахсдый Фарадей тока (96500(54) METHOD FOR OBTAINING ADIPONITRILE The invention relates to a process for the preparation of adiponitrile and widely used in the manufacture of synthetic fibers, in particular nylon. A known method for producing adiponitrile by electrolytic hydrodimerization, acrylonitrile in an aqueous solution of a quaternary ammonium salt at pH 6-10 and a temperature of 30-35 ° C. The anode is made of platinum or gel for, or nickel, the cathode is made of lead, alloy of mercury with lead, cadmium, alloy of thallium with lead, zinc or copper. Adiponitrile yield 83% fl. The disadvantage of this method is a significant anode corrosion rate of 17.8 mm per year in the case of a no keel anode (hydrodimerization conditions of acrylonitrile: time - 6 hours, current density 0.16 A / cm pH-8, concentration l. Wt.% , unsubstituted sodium phosphates and 10 g mol / l of ammonium base cations) and 48 mm per year in the case of using a thallium-lead alloy (conditions of hydro-dimization: time 24 h, current density - 0.16 A / cm 2, pH - 8) . The method of obtaining adiponitrile by electrolytic dimerization of acrylonitrile in a single-cell electrolyzer at a temperature of 0–40 s in the presence of additives of quaternary ammonium bases, phosphates and alkali metal borates and at pH 5–10 is also known to be closest in technical form to pre-cooked. The anode is made of iron or a cathode-graphite magnet, and the conversion of acrylonitrile is 20-70% 2. The disadvantage of this method is that the anode is corroded to 12 mm per year, even at a temperature of 20 ° C, which requires intensive cooling of the electrolysis medium and maintaining a sufficiently low current density (usually less than 0.1 A / cm). The purpose of the invention is to improve the process technology as a result of reducing the corrosion rate of the anode at relatively high temperature and current density. The goal is achieved by the method of obtaining adiponitrile by i electrolytic dimerization of acrylonitrile in a single-cell electrolyzer in the presence of additives — quaternary ammonium bases, phosphates and alkali metal borates, the distinguishing feature of which is that the electroconductor is made from carbon steel anode with SO. -SS C and current density 0.150, 27 A / cm. When using a carbon steel anode (0.1-1.5% carbon), the anode corrosion rate per year is 0.35-0.9 mm, and the process selectivity is 8.7.7%. The proposed method is carried out as follows. In the process of electrolytic hydrodimerization, the medium can be not only aqueous, but also the organic phase dispersed in an aqueous medium in any quantities at which the aqueous solution forms a continuous phase of the electrolysis medium. The quaternary ammonium cation concentration is from -10 g-mol / L. Such mohsho cations can be introduced into a hard solution in a known manner, for example, by dissolving hydroxide of even vertical ammonium or its salt in solution in an amount necessary to create a given concentration of cations, preferably tetralkyl ammonium ions. As phosphates and borates of alkaline metals, secondary or primary acidic phosphate or secondary acidic potassium borate can be used, usually in an amount of 0.5 weight.% The acidity of the solution is maintained so that the cathode should be neutral or alkaline, and around the anode equal to 7. In the process of single-cell electrolysis, the anode can be made in the form of a plate of a sheet element. The advantage of a carbon dioxide anode is also that it does not contain large amounts of metals which, as a result of entering the electrolysis medium, tend to be galvanically deposited on the cathode, thereby changing the nature of the cathode surface with the h, reducing the selectivity of the process. Example 1. In the course of a continuous process, an aqueous solution containing approximately 1.4% acrylonitrile, 1.2% adiponitrile, 0.2% acrylonitrile-UND by-products, b, 8 10 g-mol / l Unide ethyltribyl ethyl cations, 10% of a mixture of partially substituted sodium orthophosphates, which corresponds to pH of the solution equal to 9 (approximately. / 04) and 2% sodium pyroborate (N3-, 07.1 p, allowed at a temperature of 55 ° C and at a speed of 1.22 m / s an electrolytic bath not separated into sections with an anode made of carbon steel (0.2% C) separated by a gap of 2.36 mm from the cadmium cathode, the composition of which is described in Example 1. The solution, which also contains approximately 0.8% by weight of the organic phase, comprising approximately 58% adiponitrile, 25.5% acrylonitrile, 8.5% acrylonitrile-UND by-products, and 8% of water, is electrolyzed by passing it through a bath with an average voltage drop across 3.85 V across and a current density of 0.16 A / sq, see the anode (or cathode) surface in contact with the solution and then sent to a decanter to establish equilibrium with the resulting upper layer, the composition of which is approximately equal to the composition of the specified organic phase. Subsequently, the separated bottom layer (aqueous layer) is reclaimed for recirculation through the bath. After 62 hours of electrolysis, during which acrylonitrile and water are continuously added to the circulating aqueous solution and the equivalent amount of product is removed from the top layer of the decanter, it is established that the acrylo nitrile in the solution is converted to adiponitrile with an average molar selectivity of 87.7%, and the corrosion rate of the carbon steel anode is only 0.38 mm / year. Example 2. In the course of carrying out a continuous process, a liquid electrolytic medium consisting of a 99% aqueous solution containing, in a dissolved form, 0.6-0.9% acrylonitrile, 0.5-0.8% gishpinitryl, 21% mixture sodium orthophosphates, giving the solution a pH of 8.5, 0.7 1, 3x10 mol / l of ethyltributylammonium ions and borates, obtained by adding orthotoboric acid in an amount of approximately 2% solution, and from 1% dispersed, HC-30 undissolved organic phase containing 30- 32% acrylic nitrile, 54-56% adiponitrile, 7% acrylonitrile-EKD by-products and 6–7% of water is passed at a temperature of 55 s and at a speed of 1.2 m / s through an electrolytic bath, which is not divided into sections, with an anode of carbon steel, separated by a gap of 2.25 mm from a cadmium cathode whose composition (at least 99 , 9% cadmium) and subjected to electrolysis when it is passed through a bath with a current density of 0.185 A / cm of the cathode surface. Organic phase; the resulting adiononitrile, by-products, and unreacted acrylonitrile are separated — the electrolyzed medium before decantation, and acrylonitrile is added, after which the medium is recycled through the bath and electrolyzed again under the conditions described above. On kahsdy Faraday Current (96500
Кулон) прошедший через среду, вывод приблизительно 13 г раствора из систекы и замен ют водой, содержащей в растворенном виде этилтрибутилам .монибвых ионов и ортофосфатов ньтри и боратов в количестве, которое достаточно дл поддерживани концентраций этих компонентов раствора при вышеуказанном уровне, и дл сохранени общего количества среды в основном посто нно. Через 89 ч злектролиза при указанных услови х устанавливают , что акрилонитрил превращаетс в адипонитрил со средней и окончательной селективност ми 87,7 и 86,4% соответственно, а скорость коррозии поверхности анода составл ет 0,35 мм/год.Pendant) passed through the medium, discharging approximately 13 g of the solution from the system and replaced with water containing, in a dissolved form, ethyltributyl monibium ions and orthophosphates of sodium and borate in an amount that is sufficient to maintain the concentrations of these components of the solution at the above level and to keep the total The amount of medium is mostly constant. After 89 hours of electrolysis under these conditions, it is established that acrylonitrile is converted to adiponitrile with an average and final selectivities of 87.7 and 86.4%, respectively, and the corrosion rate of the anode surface is 0.35 mm / year.
Примерз. в ходе проведени непрерывного процесса жидкую электролитическую среду, состо щую из 99%-ного водного раствора, содержащего в растворенном виде 1,4-1,6% акрилонитрила, приблизительно 1,2% адипонитрила, 10% смеси ортофосфатов натри , О,2-7,9л10 моль/г гексаметиленбис (этилдибутиламлониевых) ионов и бораты натри , полученные путем нейтрализации ортоборной кислоты в количестве, соответствующем приблизительно 2% раствора, до величины рН раствора 8,5 и из приблизительно 1% диспергированной, на нерастворенной органической фазы, содержащей 27-29% акрилонитрила, 5458% адапонитрила, 7-9% акрилонитрил-ЕНД-побочных продуктов и 8% воды, пропускают при 55С и со .скоростью Л,22 м/с через не разделенную на секции электролитическую ванну с анодом из углеродистой стали отделенным зазором 1,76 N04 от кадмиевого катода, который соответствует в основном приhteHeHHOMy в примере 1 катоду, и подверггиот электролизу при ее пропускании через ванну плотностью тока 0,185 Л/см поверхности анода (или катода.)Froze during the continuous process, a liquid electrolytic medium consisting of a 99% aqueous solution containing, in a dissolved form, 1.4-1.6% acrylonitrile, approximately 1.2% adiponitrile, 10% mixture of sodium orthophosphate, O, 2- 7.9 l10 mol / g hexamethylene bis (ethyl dibutylamlonium) ions and sodium borates, obtained by neutralizing orthoboric acid in an amount corresponding to approximately 2% of the solution to a pH of 8.5 and from approximately 1% dispersed, on an undissolved organic phase containing 27 -29% acrylon Itryl, 5458% adaponitrile, 7-9% acrylonitrile-UND by-products, and 8% water, are passed at 55 ° C and with a speed of L, 22 m / s through an electrolytic bath not divided into sections, with an anode of carbon steel separated by a gap 1, 76 N04 from the cadmium cathode, which mainly corresponds to hteHeHOMy in example 1 to the cathode, and is subjected to electrolysis when it is passed through the bath with a current density of 0.185 L / cm of the surface of the anode (or cathode.)
Органическую фазу, содержащую образовавшийс адипонитрил, акрилонитрил-ЕНД-побочные продукты и непрореагированный акрилонитрил отвод т от подвергшей электролизу среды и прибавл ют акрилоннтрил, после чего среду рециркулируют через ванну и вновь подвергают электролизу при вы (иеописанных услови х. Через 75 ч электролиза при этих услови х устанавливают , что акрилонитрилпревращаетс в адипонитрил с селективностью 87,8%, а скорость коррозии стального анода составл ет меньше 0,4 мм/г9Д,The organic phase containing the formed adiponitrile, acrylonitrile-UND by-products, and unreacted acrylonitrile are withdrawn from the electrolyzed medium and acrylonntrile is added, after which the medium is recycled through the bath and electrolyzed again under your conditions (under the conditions described above.) conditions establish that acrylonitrile is converted to adiponitrile with a selectivity of 87.8%, and the corrosion rate of the steel anode is less than 0.4 mm / g D,
00
Пример 4. В процессе, который в основном соответствует описанному в примере 3 процессу, за исключением того, что вместо 0,25 7,9х10 моль/л гекссишетиленбис (этилдибутилёшмониевых ) ионов примен ют в ka4ecTBe четвертичных катионов в водном растворе 0,4-2,6к10 моль/л тетраметиленбис (трибутиламмониевых) Example 4. In the process, which basically corresponds to the process described in Example 3, except that instead of 0.25, 7.9 x 10 mol / l of hexixistetilenbis (ethyl dibutyleshmonium) ions are used in ka4ecTBe of quaternary cations in an aqueous solution of 0.4-2 , 6-10 mol / l tetramethylenebis (tributylammonium)
0 ионов, устанавливгют через 85 ч электролиза , что акрилонитрил превращаетс в адипонитрил со средней селективностью 87%, а скорость коррозии стального анода составл ет меньше 0,4 мм/год.0 ions, installed after 85 hours of electrolysis, that acrylonitrile is converted to adiponitrile with an average selectivity of 87%, and the corrosion rate of the steel anode is less than 0.4 mm / year.
5five
Claims (2)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US28437272A | 1972-08-28 | 1972-08-28 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU784762A3 true SU784762A3 (en) | 1980-11-30 |
Family
ID=23089960
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU731956721A SU784762A3 (en) | 1972-08-28 | 1973-08-27 | Method of preparing adiponitrile |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
BE (1) | BE804061A (en) |
BR (1) | BR7306618D0 (en) |
FR (1) | FR2197839A1 (en) |
LU (1) | LU68307A1 (en) |
SU (1) | SU784762A3 (en) |
-
1973
- 1973-08-27 FR FR7330971A patent/FR2197839A1/en active Granted
- 1973-08-27 LU LU68307A patent/LU68307A1/xx unknown
- 1973-08-27 BE BE134971A patent/BE804061A/en not_active IP Right Cessation
- 1973-08-27 SU SU731956721A patent/SU784762A3/en active
- 1973-08-28 BR BR6618/73A patent/BR7306618D0/en unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR2197839A1 (en) | 1974-03-29 |
LU68307A1 (en) | 1974-03-07 |
FR2197839B1 (en) | 1978-01-27 |
BE804061A (en) | 1974-02-27 |
BR7306618D0 (en) | 1974-07-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4714530A (en) | Method for producing high purity quaternary ammonium hydroxides | |
JPH0343351B2 (en) | ||
SU784762A3 (en) | Method of preparing adiponitrile | |
Vertes et al. | A new method for the electrochemical oxidation of alcohols | |
NO130430B (en) | ||
US4061548A (en) | Electrolytic hydroquinone process | |
US3898140A (en) | Electrolytic hydrodimerization process improvement | |
CA1152936A (en) | Preparation of 4-tert.-butylbenzaldehyde | |
US3830712A (en) | Process for hydrodimerizing olefinic compounds | |
US3879271A (en) | Production of diesters of dicarboxylic acids by electrochemical condensation of monoesters of dicarboxylic acids | |
US3193483A (en) | Electrolysis of acrylamides | |
US3984294A (en) | Electrochemical manufacture of pinacol | |
CA1067450A (en) | Process for hydrodimerizing olefinic compounds | |
US3960679A (en) | Process for hydrodimerizing olefinic compounds | |
US4157286A (en) | Production of 1,2-bis(hydroxyphenyl)ethane-1,2-diols by electrolytic reduction | |
US3380901A (en) | Process for preparing d-ribose | |
US3410769A (en) | Electrolytic reductive coupling of azomethines | |
SU943237A1 (en) | Electrochemical process for producing alpha,alpha1-dipiperidyl | |
Cipris | Electrochemical Synthesis of N‐Alkylformamides | |
Katagishi et al. | The Anodic Behaviour of Substituted Acetic Acids, Part I: Diphenylacetic Acid | |
US3966566A (en) | Electrolytic hydrodimerization process improvement | |
CA1050476A (en) | Single-compartment electrolytic hydrodimerization process | |
US837083A (en) | Process for the manufacture of glycolic acid | |
GB1419155A (en) | Electrolytic hydrodimerization process | |
SU101352A1 (en) | The method of obtaining selenic acid |