DE1443858A1

DE1443858A1 - Verfahren zur Trennung von Acrylsaeurenitril und Acetonitril

Info

Publication number: DE1443858A1
Application number: DE19631443858
Authority: DE
Inventors: Hausweiler Dr Arnold; Scherhag Dr Bernhard; Kunze Dr Heinrich; Haupt Dr Rudolf
Original assignee: Bayer AG
Current assignee: Bayer AG
Priority date: 1962-12-19
Filing date: 1963-07-04
Publication date: 1968-11-28
Also published as: GB1051190A; DE1443843A1; AT256810B; BE641447A

Description

FARBENFABRIKEN BAYER AG

LBVEREU S EN-Bayenrak 3. Juli 1963 Fstent-Abttiluiig B/RBg

Verfahren zur Trennung von Acrylsäurenitril and Acetonitril

Bei den Verfahren zur Herstellung von Acrylsäurenitril durch katalytische Oxydation von Propylen oder Acrolein in Gegenwart von Ammoniak entstehen in allen Fällen als Nebenprodukte Acetonitril und Blausäure.

Die Trennung von Acrylsäurenitril und Acetonitril bereitet dabei beachtliche Schwierigkeiten. Die destillative Trennung von Acrylsäurenitril und Acetonitril erfordert einen hohen Aufwand an Trennstufen und Energie, zumal das Acrylsäurenitril nur sehr geringe Mengen Acetonitril enthalten darf, um für die Verarbeitung auf Polymere geeignet zu sein.

Nach einem in der belgischen Patentschrift 616 116 beschriebenen Verfahren kann die Trennung von Acrylsäurenitril und Acetonitril durch eine selektive Wasserwäsche des die Nitrile enthaltenden Reaktionsgases aus einer Acryisäurenitrilsynthese bei Normaldruck bewirkt werden. Bei diesem Verfahren wird aus dem Reaktionsgas in einer Waschkolonne bei Normaldruck mit fasser das gesamte Acetonitril und ein Teil des Acrylsäurenitrils und der Blausäure ausgewaschen. Aus dem Abgas werden das acetonitril-

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freie Acrylsäurenitril und die Blausäure nach bekannten Verfahren durch eine weitere Wasserwäsciie gewonnen, und aus dem wäßrigen Ablauf aus der Kolonne zur Trennung von Acrylsäurenitril und Acetonitril werden in einer separaten Abtreiberkolonne die gelösten Nitrile abgetrieben. Das in diesem Nitrilgemisch enthaltene Acrylsäurenitril und die Blausäure müssen zur Vermeidung von Verlusten von dem Acetonitril abgetrennt werden.

Bei diesen Verfahren werden sowohl der Acrylsäurenitril- als auch der Acetonitrilabsorber mit unabhängigen Wasserströmen betrieben, die entweder in Form von Frischwasser oder von destillativ gereinigtem Wasser aus dem Verfahren zugeführt werden. Der Sestillationsaufwand für die Wasserabtreibung ist daher annähernd der Summe beider Wassermengen proportional.

Es ist weiterhin bereits vorgeschlagen worden (vgl. deutscne Patentsohrift . ... ... (Anmeldung F 38 598 IVb/12 o)), Acrylsäurenitril und Acetonitril aus Gasgemischen, die diese beiden Komponenten enthalten, abzutrennen durch Auswaschen des Acetonitrile in einer Waschkolonne mit Wasser und anschließendes Auswaschen des Acrylsäurenitrils in einer zweiten Wasehkolonne mit Wasser, wobei man als Waschwasser für das'Auswaschen.-des Acetonitrile das acrylsäurenitrilhaltige Waschwasser verwendet, das beim Auswaschen des Acrylsäurenitrils anfällt.

Es wurde nun gefunden., daß man in besonders vorteilhafter Weise

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Acrylsäurenitril und Acetonitril aus Gasgemischen, die diese beiden Komponenten enthalten, trennen kann durch Auswaschen des Acetonitrile in einer Waschkolonne mit Wasser und anschließendes Auswaschen des Acrylsäurenitrils in einer zweiten Waschkolonne mit Wasθer, wenn man das nach dem Auswaschen des Acetonitrile den Waschturm verlassende Gasgemisch teilweise verflüssigt, die flüssigen, aus Wasser und Acrylnitril bestehenden Stoffe zur Aufarbeitung abzieht und das verbleibende Gasgemisch einer zweiten Waschkolonne zum Auswaschen des restlichen Acrylsäurenitrils zuleitet. In einer bevorzugten Arbeitsweise werden die flüssig abgezogenen Bestandteile in ein Absetzgefäß geleitet, aus dem die organische Phase der Acrylsäurenitril-Aufarbeitung zugeführt wird.

Die teilweise Verflüssigung des Gasgemisches, das den Waschturm nach Auswaschen des Acetonitrile verläßt, erfolgt zweckmäßigerweise durch eine Kompression des Gasgemisches und eine anschließende Abkühlung. Je nach der Höhe des angewandten Druckes, der z. B. 2 bis 20 Atmosphären betragen kann, wird ein mehr oder weniger großer Anteil des Acrylsäurenitrils νerflüssigt. Zweckmäßigerweise wird das komprimierte Gemisch abgekühlt. Auf diese Weise können z. B. 20 bis 90 $> des in dem Gasgemisch enthaltenen Acrylsäurenitrils verflüssigt werden. In einem Trenngefäß kann die im wesentlichen aus Acrylsäurenitril bestehende organische Phase von der wäßrigen Phase abgetrennt werden. Die Acrylsäurenitrilphase wird in üblicher Weise aufgearbeitet, die wäßrige Phase wird zweckmäßigerweise dem Waschwasser für

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das Auswaschen des Acetonitrile zugesetzt. In einer bevorzugten Ausführungsform wird dabei als Waschwasser für das Auswaschen des Acetonitrile das Waschwasser verwendet, das beim Auswaschen des restlichen Aerylsäurenitrils aus dem Gas anfällt·

Das erfindungsgemäße Verfahren äei an Hand der Abb. 1 erläutert; Durch die Leitung 1 wird das Gasgemisch, das Acrylsäurenitril und Acetonitril enthält, in den Waschturm A eingeleitet. In diesem Waschturm wird über die Leitung 4 Waschwasser zugeführt, um das Acetonitril soweit wie möglich selektiv aus dem Gasgemisch herauszuwäsehen. Über die Leitung 3 wird dem Waschturm das Waschwasser, das Acetonitril und etwas Acrylsäurenitril enthält, zu einer üblichen Aufarbeitung entnommen, aus der das Acrylnitril in die Leitung 1 dampfförmig zurückgeführt wird. Über die Leitung 2 verlassen die vom Acetonitril weitgehend befreiten Gase den Waschturm A und werden der Kompression K zugeführt. Nach dem Verlassen der Kompression K werden die Gase in dem Kühler 5 abgekühlt und die dabei anfallenden Kondensate über die Leitung 6 einem Absetzgefäß 7 zugeleitet. Die obere organische Phase wird über die Leitung 8 abgezogen und der Acrylsäurenitril-Reindestillation zugeführt. Die untere wäßrige Phase wird über die Leitung 9 dem Waschwasser für den Aeeto~ nitril-Waschturm A zugegeben.

Die aus dem Kühler 5 austretenden Gase werden in den Waschturm B eingeleitet zum Auswaschen des noch in ihnen enthaltenen

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gasförmigen Acrylsäurenitrils. Über die Leitung 10 wird am Kopf dieses Waschturms Wasser aufgegeben, über die Leitung 4 am FuB der Kolonne entnommen und nach Mischung mit der wäßrigen Phase 9 als Waschwasser für die Acetonitrilkolonne A verwendet. Über die Leitung 11 entweichen am Kopf des Waschturms B die von den organischen Komponenten befreiten Gasbestandteile.

Das oben beschriebene Verfahren ist auch dann anwendbar, wenn das Gasgemisch neben Acryleäurenitril und Acetonitril noch andere organische Dämpfe, z. B. Blausäure, enthält.

Beispiel 18

Ein wasserdampfgesättigter Gasstrom, aer 1000 Gew.-Teile Inerte (Mol 30), 69 Gew.-Teile Acrylsäurenitril und 10 Gew.-Teile Acetonitril enthält, wird bei Atmosphärendruck und 30°C durch eine Gegenstromabsorptionskolonne aus 40 Glockenboden geleitet. Auf den Kopf der Kolonne werden 1000 Gew.-Teile Wasser von 3O⁰C und 16 Gew.-Teile Acrylsäurenitril zugegeben. Am Sumpf der Kolonne laufen 1000 Gew.-Teile Wasser, 19 Gew.-Teile Acrylsäurenitril und 10 Gew·-Teile Acetonitril ab, während das am Kopf austretende Gas 1000 Gew.-Teile Inerte und 66 Gew.-Teile Acrylsäurenitril enthält. Dieses Gas wird auf 7 ata komprimiert und anschließend auf 15°C abgekühlt, wobei 25 Gew.-Teile Wasser und 51 Gew.-Teile Acrylsäurenitril kondensieren. Das zweiphasige Kondensat wird bei 15⁰C einem Abscheider zugeführt, in dem die obere, 50 Gew.-Teile Acrylsäurenitril enthaltende Schicht abtrennt und anschließend zur Acrylsäurenitril-Reindestillation

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weitergeleitet wird. Das aus dem G-askühler austretende Gas, jvelehes 1000 Gew.-Teile Inerte und 15 Gew.-Teile Acrylsaurenitril enthält, wird nunmehr in eine zweite, aus 4-0 Glockenboden bestehende Gegenstrom-Absorptionskolonne eingeleitet, die bei 7 ata betrieben und mit 983 Gew.-Teilen Wasser von 15,⁰C berieselt wird* Am Kopf entweicht ein wasserdampfgesättigter Gasstrom, der 1000 Gew.-Teile Inerte und nur noch Spuren organischer Bestandteile enthält. Am Sumpf dieser Kolonne läuft ein Flüssigkeitsgemisch aus 983 Gew.-Teilen Nasser und 15 Gew_e-Teilen Acrylsaurenitril ab, das nach Vereinigung mit der wäßrigen Schicht aus dem Abscheider zu einem Gesamtstrom von 1000 Gew.-Teilen Wasser und 16 Gew.-Teilen Acrylsaurenitril auf den Kopf der ersten,, unter Atmosphärendruck betriebenen Kolonne zurückgeführt wird.

Der Sumpfablauf der ersten Absorptionskolonne wird einer Aufarbeitung zugeführt, bei der 1000 Gew.-Teile Wasser und 5 Gew.-Teile Acetonitril destillativ abgetrennt und aus dem Prozeß abgeführt werden, während 19 Gew,-Teile Acrylsaurenitril und 5 Gew.-Teile Acetonitril dampfförmig mit dem aus dem Acrylsäurenitril-Reaktor kommenden Gasstrom aus 1000 Gew.-Teilen Inerten, 50 Gew.-Teilen Acrylsaurenitril und 5 Gew.-Teilen Acetonitril zu einem Gesamtstrom von 1000 Gew.-Teilen Inerten, 69 Gew.-Teilen Acrylsaurenitril und 10 Gew.-Teilen Acetonitril vereinigt werden, dessen Aufarbeitung soeben beschrieben wurde«

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Claims

Patentansprüche:

1) Verfahren zur Trennung von Acrylsäurenitril und Acetonitril aus Gasgemischen, die diese beiden Komponenten enthalten, durch Auswaschen des Acetonitrile in einer Waschkolonne mit Wasser und anschließendes Auswaschen des Acrylaäurenitrils aus den Restgas in einer zweiten Waschkolonne mit Wasser, dadurch gekennzeichnet, daß man das nach dem Auswaschen des Acetonitrile erhaltene Gasgemisch teilweise verflüssigt, die flüssigen Produkte in üblicher Weise aufarbeitet und das verbleibende Gasgemisch einer zweiten Waschkolonne zum Auswaschen des restlichen gasförmigen Acrylsäurenitrils zuleitet.

2) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die verflüesigten Produkte, in ein Absetzgefäß leitet und die organische Phase der Acrylsäurenitril-Aufarbeitung zuführt.

3) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die wäßrige Phase dem Waschwasser für das Auswaschen des Acetonitrile zusetzt.

4) Verfahren nach Anspruch 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß nan 20 bis 90 i> des im Gasgemisch enthaltenen Acrylsäurenitrils ' verflüssigt.

5) Verfahren nach Anspruch 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß i man sub Auswaschen dee Acetonitrile das acrylsäurenitrilhaltige Waechwasser verwendet, das beim Auswaschen des gasförmigen Acrylsäurenitrils in der zweiten Waschkolonne anfällt.

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