CH230068A - Verfahren zur Herstellung von Nitrilen. - Google Patents

Description

  Verfahren zur Herstellung von     Nitrilen.       Es     ist        bekannt,        Nitrileherzustellen;        indem     man Gemische von Ammoniak mit verdampf  ten     Carbonsäuren    bei Temperaturen zwischen  300 und 550  über wasserabspaltende Kata  lysatoren     leitet.     



  Da. die in Betracht kommenden Ausgangs  stoffe, insbesondere die     Dicarbonsäuren,    viel  fach fest sind und zum Teil erst oberhalb  100  schmelzen, sind häufig     besondere    Mass  nahmen erforderlich, um die Stoffe vor :der  Verdampfung, die vor oder im Umsetzungs  gefäss vorgenommen werden kann, in flüssige  Form zu bringen/ Man muss besondere  Schmelzkessel mit     geeignetem        hochsiedenden     Wärmeüberträgen, z. B. mit Paraffin,     Di-          phenyl,        anorganischen    Salzen, Metallen oder  mit Hoch-     bezw.        Höchstdruckdampf    verwen  den.

   Ausserdem     bietet    das Verfahren die  weitere Schwierigkeit,     dass    die festen     bezw.     hochschmelzenden Stoffe auf dem Weg zum  Umsetzungsgefäss leicht wieder erstarren,  wodurch unliebsame     Betriebsstörungen    her-    vorgerufen werden können. Die     Zuführungs-          wege    der geschmolzenen Stoffe     zum    Um  setzungsraum müssen :daher auf über dem  Schmelzpunkt der Stoffe liegenden Tempera  turen gehalten werden, wozu man     besonders          starke        Beheizungsvorriehtungen    benötigt, die  laufend überwacht werden müssen.

   Ein wei  terer Nachteil der Verarbeitung der hoch  schmelzenden Ausgangsstoffe liegt     darin,     dass sie bei den hohen     Temperaturen,    auf die  sie schon vor dem eigentlichen Umsetzungs  gefäss gebracht     werden    müssen, eine oft er  hebliche     Korrosionswirkung    ausüben, so dass  man     genötigt        ist,    für .die Schmelzkessel und       Zuleitungen    zum     Umsetzungsgefäss        korro-          sionsbeständige    Werkstoffe zu verwenden.  



  Es wurde nun     gefunden,        @dass        mann    die       geschilderten    Nachteile in     einfacher    Weise  vermeiden kann, wenn man bei der Herstel  lung von     Nitrilen    durch     Überleiten    von Ge  mischen aus Ammoniak und bei gewöhnlicher       Temperatur        festen        Carbonsäuren,    insbeson-           dere        Dicarbonsäuren,

      oder von stickstoffhal  tigen funktionellen Derivaten dieser in  Dampfform     über    wasserabspaltende Kata  lysatoren     bei    Temperaturen zwischen     300     und 550  die Ausgangsstoffe in der     Weie     mit Wasser mischt, dass der Schmelzpunkt  der     .Mischung    unter dem der     Carbonsäure,     vorteilhaft unter 100 , liegt.    Mischungen, die diesen Anforderungen  entsprechen, erhält man am besten aus     den     freien     Carbonsäuren,    deren sauren oder neu  tralen     Ammoniumsalzen    und Wasser.

   Bei       Anwendung    geeigneter     Misehungsverhält-          nisse    erhält man     Mischungen,    die     zweit    unter  dem Schmelzpunkt der     Carbonsäuren    oder       ihrer        funktionellen    Derivate     flüssig    sind.

    Während beispielsweise die freie     Adipinsäure     bei 151 , ihr     Diamid    sogar erst bei 228   schmilzt,     wird    eine     Mischung    aus 32ö     Adi-          einsäure,    48% saurem     Ammoniumadipinat     und 20 % Wasser schon bei     et-,va    80  flüssig.  Mit mehr Wasser erhält man Mischungen,  die bei noch     niedrigerer    Temperatur flüssig  werden. Bei Erhöhung des Anteils an saurem       Ammoniumadipinat    erhöht sieh ,dagegen der  Schmelzpunkt.

   Man hat es somit in der Hand,  Gemische von beliebigem     Schmelzpunkt    her  zustellen.     Zweckmässigerweise    benutzt man,  bezogen auf die benutzten festen Ausgangs  stoffe, 15 bis 75 % Wasser, jedoch wird auch  bei einem Zusatz von     100%    oder darüber der  Umsatz nicht verkleinert. Auch Mischungen  aus     Amiden    der     Carbdnsäuren    mit Wasser  oder aus     Imiden    von     Ca.rbonsäuren.        Ammo-          f        iiiak    und Wasser kann man anwenden.  



       1Jfiberrasehenderweise    verläuft die     Herstel-          lung    von     Nitrilen    aus Ammoniak und     Car-          bonsäuren        bezw.    deren     stiekstoffhaltigen          funktionellen    Derivaten, z.

   B.     Amiden    oder       Ammoniumsalzen,    bei Anwendung der     be-          schriebenen    Gemische     gegenüber    den bis  herigen Arbeitsweisen nicht nur ohne jede       Beeinträchtigung    der Umsetzung, sondern  sogar besonders günstig. Die     Lebensdauer    der  Katalysatoren wird     verbessert    und man er  hält reinere     Produkte    und weniger Neben  produkte,     insbesondere    fast keine     teerartigen       Stoffe.

   Ein weiterer wesentlicher Vorteil be  steht darin, dass man die     Schmelzkessel    und  die Zuführungen zum     Umsetzungsgefäss    aus  wenig     korrosionsfesten        Metallen,    wie     A.lumi-          iiiuin    oder Kupfer, Kunststoffen oder mit       Kunststoffen    ausgekleideten Metallen her  stellen kann, und     dass    das     Schmelzen    der       Nisehungen    weniger Wärme erfordert und  daher einfacher, z. B. mit heissem Wasser,  erfolgen kann.  



  Die im folgenden Beispiel angegebenen       Teile    sind     Gewichtsteile.            Beispiel:       In einem eisernen, mit     Phenolform-          a.ldehydharz        ausgekleideten    Rührkessel     ve.r-          miseht    man     bei    80  600 Teile     Wasser    all  mählich mit 2400 Teilen     Adipinsäure    und  leitet so lange Ammoniak ein, bis eine klare  Flüssigkeit     bezw.        Schmelze        entstanden        ist.     Das Gemisch,

   das     bei    77  schmilzt,     besteht     aus etwa 20% Wasser, 75 %     Adipinsäure    und  5 % Ammoniak.  



  Man führt .das     Gemisch    in einen auf 200   erhitzten Verdampfer und leitet die Dämpfe       zusammen    mit dem sechs- bis achtfachen  Überschuss der theoretisch benötigten     :Menge     Ammoniak bei 350  über einen aus Bor  phosphat     bestehenden        Katalysator.    Das so  erhältliche     Adipinsäurenitril    hat einen Rein  heitsgrad von 98 bis<B>99%.</B>  



  Führt man die     Umsetzung        unter    sonst  gleichen Bedingungen mit nicht     vorbehan-          delter        Adipinsäure    aus, also ohne Wasser     und     Ammoniak     zuzusetzen,    so hat das entstan  dene     Adipinsäuredinitril        einen        Reinheitsgrad     von nur 90 %.     Ausserdem    ist dann die Durch  führung des Verfahrens mit den übrigen oben  beschriebenen     Nachteilen    verknüpft.  



  Verwendet man an     Stelle    von 600 Teilen  8(l0 Teile     Wasser,    so erhält man ein     Gemisch     vom     Schmelzpunkt    72 , das aus<B>23,7%</B> Was  ser, 72,9     %        A@dipinsäure        und    3,4 % Ammoniak       besteht.     



  Die     Weiterverarbeitung    dieses     Gemisches     kann in der gleichen     Weise,    wie     oben    im       zweiten        Absatz        angegeben,    geschehen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung von Nitrilen aus Gemischen von Ammoniak und bei ge wöhnlicher Temperatur festen Carbonsäuren oder deren stickstoffhaltigen funktionellen Derivaten, :durch Überleiten in Dampfform über wasserabspaltende Katalysatoren bei Temperaturen zwischen 300 und 550 , da- .durch gekennzeichnet, :dass man eine Mi schung der Ausgangsstoffe mit Wasser ver- wendet, deren Schmelzpunkt unter dem der Carboneäure oder deren funktionellem Deri vat liegt.

   UNTERANSPRüCHE l.. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass man Ammoniak im Überschuss verwendet. 2. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, .dass man eine Mischung verwendet, deren Schmelzpunkt unter 100 liegt.