DE1255103B - Verfahren zur kontinuierlichen Gewinnung von Acrylsaeurenitril und Acetonitril aus deren waessrigen Loesungen - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

EUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

C07c

Deutsche Kl.: 12 ο - 21

Nummer: 1255 103

Aktenzeichen: L41795IVb/12o

Anmeldetag: 19. April 1962

Auslegetag: 30. November 1967

srrp-

Bei der Herstellung von Acrylsäurenitril durch Umsetzung von Blausäure mit Acetylen, durch Dehydrierung von Propionsäurenitril, durch Umsetzung von Propylen mit Ammoniak und Sauerstoff oder von Acrolein mit Ammoniak und Sauerstoff erhält man in nicht unbeträchtlichen Mengen Acetonitril als Nebenprodukt. Die Trennung von Acrylsäurenitril und Acetonitril ist sehr schwierig, da die Siedepunkte der beiden Nitrile sich nur um 3° C unterscheiden. Auch durch die Anwendung sehr hoher Destillationskolonnen gelingt es nicht, die beiden Nitrile durch eine einzige Destillation vollständig voneinander zu trennen, sondern sowohl das Acrylsäurenitril als auch das erhaltene Acetonitril muß noch durch weitere Destillationen gereinigt werden.

Nach dem Verfahren der USA.-Patentschrift 2 415 662 werden nicht die Nitrile, sondern deren azeotrope Gemische mit Wasser fraktioniert destilliert, da deren Siedepunkte etwas weiter, nämlich 6° C, auseinanderliegen. Aber auch hier ist der Unterschied in den Siedepunkten noch zu gering, um das Acrylsäurenitril und das Acetonitril befriedigend rein zu gewinnen.

Das Verfahren der USA.-Patentschrift 2 807 573 nutzt zur Trennung der beiden Nitrile die wesentlich größere Löslichkeit des Acetonitrils in Wasser aus, um während der Destillation des azeotropen Gemisches aus Acrylsäurenitril das Acetonitril durch warmes Wasser aus den Destillationsgasen auszuwaschen. Nach diesem bekannten Verfahren, nach dem vor allem Gemische aus Acrylsäurenitril und Acetonitril im Verhältnis 1: 1 getrennt werden, wird in einer Destillationskolonne während der Destillation am Kopf der Kolonne warmes Wasser aufgegeben. In nicht kontinuierlicher Arbeitsweise erhält man dadurch am Kopf der Kolonne zuerst ein reines azeotropes Gemisch aus Acrylsäurenitril und Wasser, anschließend ein Gemisch aus den beiden azeotropen Gemischen und am Schluß der Destillation ein reines azeotropes Gemisch aus Acetonitril.

Andere bekannte Verfahren, die sich ebenfalls der extraktiven Destillation zur Trennung von Acrylsäurenitril und Acetonitril bedienen, sind die Verfahren der britischen Patentschrift 719 911, der USA.-Patentschrift 2 681 306, der bekanntgemachten Unterlagen des belgischen Patentes 592 799 und der französischen Patentschrift 1239 243. Sie werden kontinuierlich durchgeführt; es wird aber nur dann eine befriedigende Reinheit des am Kopf der Kolonne abgezogenen Acrylnitril erhalten, wenn die Menge des Extraktionswassers groß gehalten wird. Während Verfahren zur kontinuierlichen Gewinnung
von Acrylsäurenitril und Acetonitril
aus deren wäßrigen Lösungen

Anmelder:

Lentia Gesellschaft mit beschränkter Haftung
Chem. u. pharm. Erzeugnisse ·—■ Industriebedarf, München, Schwanthalerstr. 39

Als Erfinder benannt:

Dr. Rupert Schönbeck, Leonding;

Kasimir Krzemicki, Linz (Österreich)

Beanspruchte Priorität:

Österreich vom 27. Mai 1961 (A 4152/61)

ao nämlich nach dem Verfahren der britischen Patentschrift 719 911, nach dem 133 Teile Wasser je Teil Acetonitril angewendet werden, der Acetonitrilrestgehalt im Acrylsäurenitril 10 000 Teile je Million Teile Acrylsäurenitril beträgt, wird nach dem Verfahren der französischen Patentschrift 1 239 243 zwar ein Acrylsäurenitril in befriedigender Reinheit erhalten; die Konzentration der Acetonitrillösung beträgt aber weniger als V4°/o, wie der Angabe, daß der Siedepunkt der Sumpffraktion 100⁰C betragen soll, zu entnehmen ist.

Die Aufarbeitung so verdünnter Acetonitrillösungen auf wasserfreies Acetonitril ist jedoch aufwendig, denn durch fraktionierte Destillation ist nur das gleichbleibend siedende Gemisch aus Acetonitril und Wasser mit einem Wassergehalt von 16°/o erhältlich. Die weitere Reinigung gelingt nach den Angaben der USA.-Patentschrift 2 807 573 und der französischen Patentschrift 1243 805 entweder durch Extraktion mit einem mit Wasser nicht mischbaren Kohlenwasserstoff oder durch azeotrope Destillation mit Benzol bei Atmosphärendruck oder mit Diäthyläther unter vermindertem Druck, jedenfalls stets in Gegenwart eines Hilfsstoffes, der das Verfahren wirtschaftlich belastet.

Solche kontinuierliche Verfahren zur Trennung von Acrylsäurenitril und Acetonitril durch extraktive Destillation sind also nur dann wirtschaftlich anwendbar, wenn der Acetonitrilgehalt des Acrylsäurenitrils so gering ist, daß das Acetonitril mit dem Waschwasser verworfen werden kann.

Nach dem Verfahren der USA.-Patentschrift 2 773 088 bzw. der französischen Patentschrift

709 690/522

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1 243 805 wird daher die Trennung der beiden Nitrile der Höhe der Kolonne, wird das flüssige Gemisch

nicht allein durch extraktive Destillation vorgenom- aus Nitril und Wasser eingeleitet. Am Kopf der

men, sondern zur Anreicherung des Acetonitrils und Kolonne wird die 150- bis 400fache Gewichtsmenge

zur gleichzeitigen Abtrennung der Hauptmenge des Wasser, bezogen auf den Acetonitrilgehalt, zugegeben,

Acrylsäurenitrils wird der extraktiven Destillation 5 und die oberen drei Viertel der Kolonne werden auf

eine Flüssig-Flüssig-Extraktion vorgeschaltet, in der einer Temperatur von wenig unter 71⁰C gehalten,

als selektives Lösungsmittel für Acetonitril eine ge- Der Acrylsäurenitrilrücklauf wird niedrig gehalten;

sättigte wäßrige Lösung von Acrylsäurenitril ver- es genügt im allgemeinen ein Rücklaufverhältnis von

wendet wird. Durch diese Extraktion wird eine 1:2 bis 1:5. Man erhält dadurch am Kopf der

wäßrige Lösung gewonnen, die bereits mehr Aceto- io Kolonne die Hauptmenge des Acrylsäurenitrils als

nitril als Acrylsäurenitril enthält. Durch die darauf- ein völlig acetonitrilfreies azeotropes Gemisch aus

folgende extraktive Destillation wird zwar dann eine Acrylsäurenitril und Wasser, das gegebenenfalls

vollständige Trennung in Acrylsäurenitril und Aceto- Blausäure enthält, aus dem man auf übliche Weise

nitril erzielt, doch wird auch hier das Acetonitril nur die Blausäure abtrennt und das wasserfreie Acryl-

als sehr verdünnte Lösung erhalten, aus der erst 15 säurenitril gewinnt. Im untersten Viertel der Kolonne

durch Destillation das azeotrope Gemisch aus Aceto- wird ein Gemisch aus Acetonitril, Acrylsäurenitril

nitril und Wasser gewonnen werden kann, das dann und Wasser, das 30 bis 100 Teile Acrylsäurenitril je

weiter entwässert werden muß. Es handelt sich also 100 Teile Acetonitril enthält, abgezogen, dessen

ebenfalls um ein sehr aufwendiges Verfahren, da Acrylsäurenitrilgehalt den Acetonitrilgehalt höchstens

neben der Flüssig-Flüssig-Extraktion noch die ent- 20 erreicht,

sprechenden Destillationskolonnen erforderlich sind. Dieses Gemisch wird in der zweiten Destillations-

Die Erfindung betrifft nun ein Verfahren zur kon- stufe in einer Abtreibkolonne von der Hauptmenge

tinuierlichen Gewinnung von Acrylsäurenitril und Wasser befreit, daß sein Wassergehalt nur 10 bis 15 °/o

Acetonitril nebeneinander, das trotz kontinuierlicher beträgt. Es ist wesentlich, daß außer dem Aceto-

Arbeitsweise einen wesentlich geringeren Aufwand 25 nitril und Wasser noch ein Acrylsäurenitrilgehalt von

zur Durchführung der Destillation erfordert und bei etwa 30 bis 100 Teilen Acrylsäurenitril je 100 Teilen

dem der größte Teil des Acrylsäurenitrils Schon nach Acetonitril vorhanden ist, da nur dann das am Kopf

einer Destillationsstufe als völlig acetonitrilfreies der Kolonne abgezogene Produkt genug Acrylsäure-

azeotropes Gemisch mit Wasser gewonnen wird, nitril enthält, um eine Schichtentrennung und damit

während das Acetonitril nahezu wasserfrei und rein 30 eine Abscheidung der organischen Schicht zu ge-

erhalten und somit die umständliche Gewinnung von währleisten. Das im Sumpf dieser Abtreibkolonne

Acetonitril aus verdünnten wäßrigen Lösungen ver- vorhandene Wasser kann zur Beschickung der Extrak-

mieden wird. tionskolonne der ersten Stufe verwendet werden.

Nach dem Verfahren der Erfindung handelt es Das die Abtreibkolonne am Kopf verlassende, sich um eine dreistufige, kontinuierliche fraktionierte 35 noch 10 bis 15% Wasser enthaltende Gemisch aus Destillation, wobei die starke Extraktionswirkung Acrylsäurenitril und Acetonitril wird in der dritten von Wasser für Acetonitril, die Bildung azeotroper Destillationsstufe in den oberen Teil der Destillations-Gemische mit Wasser und die begrenzte Mischbarkeit kolonne geleitet, die am Kopf eine Temperatur von von Gemischen aus Acrylsäurenitril und Acetonitril nur wenig unter 73° C, besonders jedoch 72° C, und mit Wasser ausgenutzt wird. Es kommt noch hinzu, 40 am unteren Teil der oberen vier Fünftel dieser daß das Acrylsäurenitril bei der Entwässerung von Kolonne eine Temperatur von 76° C hat. Der Rück-Acetonitril offenbar die Rolle eines Wasserschlepp- lauf wird über einen Abscheider geführt, wobei aus mittels übernehmen kann und dadurch gleichzeitig der wäßrigen Schicht so viel Wasser entnommen und selbst aus dem Gemisch entfernt wird. Diese Er- wieder in die Destillationskolonne der ersten Stufe kenntnis ist außerordentlich überraschend und war 45 zurückgeführt wird, daß die aus der Kolonne entnicht zu erwarten, weil es weder möglich ist, aus nommene Menge Wasser der fortlaufend durch das einem Gemisch aus Acrylsäurenitril und Acetonitril, Ausgangsgemisch der Kolonne zugeführten Wassernoch aus einem Gemisch aus Acetonitril und Wasser menge entspricht. Das gesamte Acrylsäurenitril und durch Destillation reines, wasserfreies Acetonitril zu das vorhandene Wasser destillieren als niedrigsiedengewinnen. Es war daher überraschend, reines wasser- 50 des azeotropes Gemisch, das nur wenig Acetonitril freies Acetonitril aus Gemischen aus Acetonitril, enthält, am Kopf der Kolonne ab, während die Acrylsäurenitril und Wasser ohne Zuhilfenahme eines Hauptmenge des Acetonitrils rein und wasserfrei im artfremden, ein ternäres azeotropes Gemisch bilden- Sumpf der Kolonne zurückbleibt, da das Wasser den Schleppmittels einfach durch fraktionierte De- durch das abdestillierende Acrylsäurenitril entfernt stillation zu gewinnen. Die Tatsache, daß nach dem 55 wurde. Die Kolonne wird verhältnismäßig kurz ge-Verfahren der Erfindung in Abwesenheit eines sol- halten, da das am Kopf der Kolonne abgezogene chen Schleppmittels reines Acetonitril erhalten wird, Acrylsäurenitril nicht vollständig frei von Acetonitril bedeutet eine beachtliche Vereinfachung des Ver- sein muß. Die Kolonne zur Durchführung der dritten fahrens zur Gewinnung von Acetonitril und damit Stufe hat etwa 50 Glockenboden. Das aus der oberen einen erheblichen technischen Fortschritt. 60 Schicht des Abscheiders abgezogene Gemisch aus

Als Ausgangsstoffe sind flüssige Gemische aus Acrylsäurenitril, Acetonitril und Wasser wird wieder Acrylsäurenitril, Acetonitril und wechselnden Men- in die erste Stufe zurückgeführt; das im Sumpf gegen Wasser geeignet, in denen der Acetonitrilgehalt wonnene Acetonitril ist so rein, daß es keiner weite-2 bis 20 Gewichtsprozent des Acrylsäurenitrilgehaltes ren Reinigung mehr bedarf,
beträgt. 65 Da in der ersten Stufe bewußt auf eine völlige

Die erste Destillationsstufe besteht aus einer extrak- Trennung von Acrylsäurenitril und Acetonitril ver-

tiven Destillation. In den unteren Teil einer Destilla- ziehtet wird, um die Abtreibung des Acetonitrils in

tionskolonne, vorzugsweise bei etwa einem Viertel der zweiten Stufe einfach und befriedigend bewerk-

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stelligen zu können, ist auch hier eine wesentlich einer geeigneten Kolonne entfernt werden. Das Verniedrigere Kolonne erforderlich, als sie sonst für fahren der Erfindung kann aber auch in Gegenwart solche extraktive Destillationen der beiden Nitrile von Blausäure durchgeführt werden. Dies ist vor verwendet wird. Zweckmäßig wird eine Glocken- allem dann zweckmäßig, wenn man eine verdünntere bodenkolonne mit etwa 10 bis 25 Böden angewendet. 5 wäßrige Nitrillösung zu trennen hat, wie sie beim Die Wahl der Wassermenge, innerhalb des Bereichs Auswaschen der Nitrile aus den Reaktionsgasen erder 150- bis 400fachen Menge, bezogen auf Aceto- halten wird.

nitril, hängt von den Verfahrensbedingungen ab, wie Die Blausäure wird dann in der ersten Destilla-

von der Höhe der Kolonne und dem Acetonitril- tionsstufe zusammen mit dem azeotropen Gemisch

gehalt des Ausgangsgemisches. io aus Acrylsäurenitril und Wasser am Kopf der Ko-

AIs Ausgangsgemisch wählt man eine Mischung lonne 2 abgezogen und kann dann durch Destillation

aus Acrylsäurenitril und Acetonitril mit einem ge- aus dem Gemisch aus Acrylsäurenitril und Wasser

ringen Wassergehalt, wie sie durch Auswaschen der entfernt werden.

gesamten Nitrile aus den das Reaktionsgefäß ver- Auf die Reinheit des in der dritten Stufe gewonlassenden Gasen mit Wasser und anschließendes Ab- 15 nenen Acetonitrils hat der Blausäuregehalt des Austreiben der Nitrile in einer Abtreibkolonne erhalten gangsgemisches keinen Einfluß,
wird. In diesem Fall wird das Gemisch aus Acryl- An Hand der Beispiele wird das Verfahren der säurenitril, Acetonitril und Wasser, das der zweiten Erfindung erläutert.
Stufe zugeführt wird, im Sumpf der Kolonne der
ersten Stufe gewonnen. Es ist aber auch möglich, 20 Beispiel 1 (vgl. Abb. 1)

eine verdünntere wäßrige Nitrillösung ohne vorherige ^. . j ο ■ t, u * * 1 j ^

_v . .. ■ ■ ⁶ _AU. u uj \r c u ^{üas zu} trennende Gemisch hat folgende Zusam-

Konzentration in einem Abtreiber nach dem Verfah- . ^b

ren der Erfindung aufzuarbeiten, in diesem Fall wird

dann das Gemisch aus Acrylsäurenitril, Acetonitril Acrylsäurenitril 80 Gewichtsprozent

und Wasser vorteilhaft nicht im Sumpf der Kolonne, 25 Wasser 6,5 Gewichtsprozent

sondern einige Böden oberhalb des Sumpfes abge- Blausäure 6 5 Gewichtsprozent

zogen, während das überschüssige Wasser im Sumpf _Acetonitril 7 Gewichtsprozent

der Kolonne bleibt. ^r

Die Vorrichtungen zur Durchführung dieser beiden 1,95 kg (etwa 2,41) dieses Gemisches werden zu-Verfahren sind in den beiden Zeichnungen dargestellt. 30 sammen mit etwa 0,32 kg des am Kopf der Kolonne 9 Die A b b. 1 zeigt die Vorrichtung zur Durchführung zurückgewonnenen Nitrilgemisches stündlich auf den des Verfahrens mit einem wasserarmen Nitrilgemisch, sechsten Boden von unten einer aus 20 Böden bewährend die A b b. 2 eine solche zur Durchführung stehenden Glockenbödenkolonne 2 eingeleitet. Diese des Verfahrens mit einer verdünnteren wäßrigen Kolonne wird am Kopf in der Stunde mit 45 1 auf Nitrillösung als Ausgangsgemisch darstellt. 35 etwa 50° C vorgewärmtem Wasser berieselt. Die

In diesen Zeichnungen bedeutet 1 jeweils die Zu- Kolonne wird so erhitzt, daß je Stunde etwa 10 kg leitung des Ausgangsgemisches, 2 die Kolonne zur Dämpfe überdestillieren und sich oberhalb des fünfextraktiven Destillation, die an der Stelle 3 mit Was- ten Bodens eine Temperatur von wenig unter 71° C ser berieselt wird. Am Kopf der Kolonne 2 tritt das einstellt. Die übergehenden Dämpfe werden verflüsazeotrope Gemisch aus Acrylsäurenitril und Wasser 40 sigt, wodurch eine Trennung in zwei Schichten einaus, das im Abscheider 12 in zwei Schichten getrennt tritt. Die im Abscheider 12 dieser Kolonne erhaltene wird. Aus der organischen Schicht wird durch die wäßrige Schicht (etwa 1 kg) wird in die Kolonne zu-Leitung 4 das acetonitrilfreie Acrylsäurenitril ent- rückgeführt. Aus der organischen Schicht entnimmt nommen. Die Leitung 5 führt das Gemisch aus Ace- man je Stunde 1,74 kg, also etwa 2,2 1 eines Destiltonitril, Acrylsäurenitril und Wasser, das in der 45 lates folgender Zusammensetzung:
A b b. 1 im Sumpf der Kolonne, in der A b b . 2 an

einem der untersten Böden entsteht, zur Abtreib- Acrylsäurenitril 88 Gewichtsprozent

kolonne 6. Durch die Leitung 7 tritt das Abwasser Wasser 5,0 Gewichtsprozent

der Kolonne 6 aus, während die Leitung 8 die Ver- Blausäure 7,0 Gewichtsprozent

bindung zur Kolonne 9 herstellt, in der unter konti- 5°

nuierlicher Entfernung des Wassers, das im Abschei- Der Rest, etwa 7,26 kg, wird als Rücklauf in die

der 12 abgeschieden wird, das reine Acetonitril vom Kolonne 2 zurückgeführt. Die gaschromatographische

Gemisch aus Acrylsäurenitril, Acetonitril und Wasser Untersuchung des Destillates zeigt, daß sein Aceto-

durch Destillation abgetrennt wird, das über die Lei- nitrilgehalt unter 0,1 % liegt.

tung 10 zur Destillationskolonne 2 zurückgeführt 55 Aus der im Sumpf der Kolonne über die Leitung 5

wird. Durch die Leitung 11 wird reines Acetonitril abfließenden, verdünnten, wäßrigen Lösung werden

abgezogen. Durch die Leitung 13 wird das im Ab- im Abtreiber 6, eine Füllkörperkolonne von rund

scheider 12 der Kolonne 9 abgeschiedene Wasser in 2 m Füllhöhe, die organischen Bestandteile heraus-

die Leitung 5 zurückgeführt, soweit es nicht mit dem destilliert. Man erhält je Stunde etwa 0,6 1 Gemisch,

Rücklauf aus der organischen Schicht in die Kolonne 9 60 d_as mehr Acetonitril als Acrylsäurenitril sowie neben

zurückgeführt wird. Im Kühler 15 werden die Dämpfe dem Sättigungswasser noch kleine Mengen Blausäure

vollständig verdichtet. enthält. Es wird auf den 44. Boden von unten einer

In der A b b. 2 verläßt durch die Leitung 14 das aus 50 Böden bestehenden Kolonne 9 geleitet, in der

überschüssige reine Wasser die Kolonne 2. ein Rücklaufverhältnis von rund 7 aufrechterhalten

In vielen Fällen tritt als weitere Verunreinigung 65 wird. Aus dem Abscheider 12 wird die wäßrige Schicht des Acrylsäurenitrils auch Blausäure auf. Diese kann in dem Maß über die Leitung 13 in die Leitung 5 geschon vor der Anwendung des Verfahrens der Er- führt, daß im zehnten Boden von unten eine gleichfindung auf Grund ihres niedrigen Siedepunktes in bleibende Temperatur von 76° C herrscht, ohne daß

die Sumpf tempera tür unter 83° C fällt. Auf diese Weise wird das gesamte, an der Stelle 8 in die Destillationsvorrichtung 9 eingeführte Wasser in den Abtreiber 6 zurückgeführt. Aus der organischen Schicht des Abscheiders 12 entnimmt man je Stunde etwa 0,41 eines Gemisches, dessen Zusammensetzung ungefähr dei des Ausgangsgemisches entspricht und das zusammen mit dem Ausgangsgemisch in die Kolonne 2 eingeleitet wird. Im Sumpf der Kolonne werden bei einer Temperatur von über 83⁰C stündlich etwa 0,14 kg Acetonitril erhalten, mit weniger als 1 °/o Acrylsäurenitril und nur geringen Mengen Wasser.

Beispiel 2

Das zur Trennung verwendete Gemisch hat folgende Zusammensetzung:

Acrylnitril 85 %

Acetonitril lO°/o

Wasser 5 %

1 kg dieses Gemisches wird stündlich, zusammen mit etwa 0,18 kg des am Kopf der Kolonne 9 abgezogenen Gemisches wie im Beispiel 1, in den sechsten Boden der Glockenbödenkolonne 2 mit 20 Böden geleitet. Den Kopf der Kolonne berieselt man mit 25 1 Wasser je Stunde, das auf etwa 60° C angewärmt ist. Die Heizung der Kolonne wird so eingestellt, daß sie oberhalb des sechsten Bodens eine Temperatur von 70 bis wenig unter 71⁰C hat. Man verflüssigt stündlich etwa 4 kg Destillat, das im Abscheider 12 in zwei Schichten getrennt wird. Die wäßrige Schicht, rund 0,4 kg, fließt in die Kolonne zurück. Aus der organischen Schicht entnimmt man je Stunde 0,87 kg Destillat der folgenden Zusammensetzung:

Acrylnitril 97 %

Wasser 3 °/o

Der Rest des Destillates fließt als Rücklauf in die Kolonne zurück. Der Acetonitrilgehalt im Destillat liegt unter 0,1 °/o.

Aus der im Sumpf der Kolonne 2 entstandenen Lösung treibt man im Abtreiber 6 je Stunde etwa 0,3 kg Nitrilgemisch ab, das anschließend in der mit 50 Böden ausgestatteten Kolonne 9 unter einem Rücklauf verhältnis von etwa 6, wie im Beispiel 1, fraktioniert wird. Die Temperatur am Kopf der Kolonne beträgt rund 72° C. Im Sumpf zieht man bei einer Temperatur von 83 bis 85° C stündlich etwa 0,1kg Acetonitril mit weniger als 1% Acrylsäurenitril ab. Am Kopf entnimmt man etwa 0,18 kg acrylsäurenitrilreiches Gemisch, das man mit dem Einsatzgemisch vermischt und in den Kreislauf zurückführt.

Beispiel 3 (vgl. Abb. 2)
Ein Gemisch folgender Zusammensetzung:
100 kg Wasser,
1,8 kg Acrylnitril,
0,086 kg Acetonitril,
0,115 kg Blausäure,

wird zusammen mit etwa 0,250 kg des am Kopf der Kolonne 9 zurückgewonnenen Nitrilgemisches stündlich auf den zehnten Boden von unten (etwa ¹U der Höhe, gerechnet ab der Entnahme der Nitrillösung) der mit 25 Böden ausgestatteten Kolonne 2 eingeführt. Diese Kolonne wird am Kopf mit 32 1 Wasser von 65° C je Stunde beschickt. Die Kolonne wird so erhitzt, daß stündlich etwa 10 kg Dämpfe überdestillieren und sich oberhalb des elften Bodens von unten Temperaturen von wenig unter 71⁰C einstellen. Die übergehenden Dämpfe werden verflüssigt, wodurch eine Trennung in zwei Schichten eintritt. Die im Abscheider 12 dieser Kolonne erhaltene wäßrige Schicht wird in den Kopf der Kolonne 2 zurückgeführt. Aus der organischen Schicht entnimmt man ίο je Stunde rund 2 kg Destillat mit folgender Zusammensetzung:

Acrylnitril 90%

Wasser 4%

^J5 Blausäure 6 %

Acetonitril weniger als ... 0,1%

während der Rest ebenfalls in den Kopf der Kolonne 2 zurückgeführt wird. Aus dem fünften Boden von

so unten der Kolonne wird stündlich eine Menge von etwa 321 verdünnter wäßriger Lösung durch die Leitung 5 abgezogen, während der Überschuß des Wassers aus dem Kolonnensumpf 14 abfließt.

Aus der wäßrigen Lösung werden im Abtreiber 6, einer Füllkörperkolonne von 2 m Füllhöhe, die Nitrile herausdestilliert und im Abscheider 12 abgetrennt. Die wäßrige Schicht geht als Rücklauf in die Kolonne 6 zurück. Im Sumpf 7 wird reines Wasser abgelassen. Man erhält etwa 0,36 kg eines Nitrilgemisches, das über die Leitung 8 auf den 44. Boden von unten einer aus 50 Böden bestehenden Kolonne 9 eingeleitet und in der ein Rücklaufverhältnis von etwa 8 aufrechterhalten wird. Aus dem Abscheider 12 wird die wäßrige Schicht in dem Maß entnommen und über die Leitung 13 zu dem Abtreiber 6 zurückgeführt, daß im zehnten Boden von unten eine gleichbleibende Temperatur von 76° C herrscht, ohne daß die Sumpftemperatur unter 83° C fällt. Aus der organischen Schicht des Abscheiders 12 entnimmt man je Stunde etwa 0,25 kg Acrylsäurenitril, das mit Acetonitril und Wasser gesättigt ist. Es wird über die Leitung 10 zusammen mit dem Einsatzgemisch in die Kolonne 2 eingeführt. Im Sumpf der Kolonne 9 erhält man bei einer Temperatur von über 83° C etwa stündlich 80 g Acetonitril, das weniger als 1 % Acrylsäurenitril und nur geringe Mengen Wasser enthält.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur kontinuierlichen Gewinnung von Acrylsäurenitril und Acetonitril aus der durch Auswaschen der bei der Herstellung von Acrylsäurenitril entstandenen Gase mit Wasser gewonnenen wäßrigen Lösung, die neben dem Acrylsäurenitril und Wasser noch 2 bis 20 Gewichtsprozent Acetonitril, bezogen auf das Acrylsäurenitril, und gegebenenfalls Blausäure enthalten, durch extraktive Destillation mit Wasser, dadurch gekennzeichnet, daß man diese Lösung dreistufig derart destilliert, daß die Ausgangslösung in der ersten Stufe in den unteren Teil, vorzugsweise bei etwa einem Viertel der Höhe, einer Destillationskolonne geleitet wird, die am Kopf mit der 150- bis 400fachen Gewichtsmenge vorgewärmtem Wasser, bezogen auf das Acetonitril, beschickt wird und in deren oberen drei Viertel die Kolonnentemperatur wenig unter 71° C gehalten wird, so daß man am Kopf

der Kolonne ein acetonitrilfreies, gegebenenfalls blausäurehaltiges, gleichbleibend siedendes Gemisch aus Acrylsäurenitril und Wasser abzieht, aus dem man gegebenenfalls die vorhandene Blausäure wie üblich abtrennt und das dann getrocknet wird, während im untersten Viertel der Kolonne ein Gemisch aus Acrylsäurenitril, Acetonitril und Wasser, das 30 bis 100 Teile Acrylsäurenitril je 100 Teile Acetonitril enthält, abgezogen wird, dessen Wassergehalt in der zweiten Stufe in einer Abtreibkolonne bis auf 10 bis 15% vermindert wird und daß man das die Abtreibkolonne verlassende, wasserarme Gemisch aus Acrylsäurenitril und Acetonitril in der dritten Stufe in den oberen Teil der Destillationskolonne leitet, die am Kopf eine Temperatur von nur wenig unter 73° C, besonders jedoch 72° C, und am unteren Teil der oberen vier Fünftel dieser Kolonne eine Temperatur von 76° C hat, und daß man am Boden dieser Kolonne nahezu wasserfreies reines Acetonitril und an deren Kopf bei gleichzeitiger kontinuierlicher Wasserabscheidung ein Gemisch aus Acrylsäurenitril, Acetonitril und Wasser abzieht und in die erste Stufe des Verfahrens zurückführt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man ein flüssiges Gemisch aus Acrylsäurenitril und Acetonitril mit einem Wassergehalt unter 10% in die erste Destillationskolonne leitet und daß man das Gemisch aus Acetonitril, Acrylsäurenitril und Wasser im Sumpf der Destillationskolonne abnimmt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man eine wäßrige Lösung von Acrylsäurenitril und Acetonitril in die erste Destillationsstufe leitet und das Gemisch aus Acetonitril, Acrylsäurenitril und Wasser an einem der untersten Böden abzieht und das überschüssige Wasser im Sumpf der Kolonne entfernt.

in Betracht gezogene Druckschriften:

Deutsche Patentanmeldung W 7667 IVa /12a⁵
kanntgemacht am 10. 2. 1955);

USA.-Patentschriften Nr. 2 415 662, 2 947 777, 681 306, 2 773 088, 2 807 573;

britische Patentschrift Nr. 719 911;

französische Patentschriften Nr. 1 239 243,
243 805, 1 247 801, 1 218 112;

belgische Patentschrift Nr. 592 799.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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