DE925645C - Verfahren zur Gewinnung von Cyanwasserstoff - Google Patents

Description

• Verfahren zur Gewinnung von Cyanwasserstoff Die Erfindung betrifft die Extraktion und Gewinnung von Cyanwasserstoff aus diesen enthaltenden Gasgemischen.
• Zur Entfernung von Cyanwasserstoff aus diesen enthaltenden Gasgemischen ist es lange üblich gewesen, das Gemisch mit der wäßrigen Lösung einer basischen Verbindung in Berührung zu bringen. Die Gewinnung des sauren Bestandteils aus derartigen Lösungen hat sich im allgemeinen als unbefriedigend und unwirksam erwiesen.
• Zur Extraktion und Gewinnung von Cyanwasserstoff aus diesen enthaltenden Gasgemischen sind ferner verschiedene organische Flüssigkeiten (so nach der USA.-Patentschrift r 887 6o8 verschiedene aliphatische Ester und nach der USA.-Patentschrift --o86731 Glykolmonoäther und Glykolmonoätherester) angewandt worden. Die Wirksamkeit dieser Lösungsmittel bei der Entfernung des Cyanwasserstoffes aus Gasgemischen und anschließend bei der Regeneration des Cyanwasserstoffes hängt in ersterLinie von demUnterschied zwischen den jeweiligen Dampfdrucken des Lösungsmittels und des gelösten Cyanwasserstoffes und von dem Grad der Selektivität des Lösungsmittels für Cyanwasserstoff in dem ursprünglichen Gasgemisch ab. Die bisher zu diesem Zweck angewandten Lösungsmittel sind brauchbar gewesen, aber ihre Cyanwasserstofflösungen zeigen selbst in der Verdünnung einen verhältnismäßig hohen Partialdampfdruck von Cyanwasserstoff bei Raumtemperatur. Je niedriger der Partialdruck des gasförmigen, gelösten Stoffes ist und je mehr Cyanwasserstoff pro Lösüngsmittelvolumeinheit aufgelöst werden kann, uiri so besser ist das Lösungsmittel geeignet, Cyanwasserstoff zu absorbieren und festzuhalten. Eine Klasse von Lösungsmitteln, deren Cyanwasserstofflösungen stärker konzentriert werden können als die bisher bekannten und noch einen wesentlich geringeren Partialdampfdruck . von Cyanwasserstoff zeigen, ist sehr erwünscht. Ebenso erwünscht ist die chemische Beständigkeit des Lösungsmittels während des Extraktions- und Regenerationsverfahrens.
• Erfindungsgemäß wird Cyanwasserstoff aus diesen enthaltenden Gasgemischen durch Kontaktextraktion des Gemisches mit einem Lösungsmittel der Klasse absorbiert, zu der jene Phosphörylverbindungen gehören, die bei Raumtemperatur gewöhnlich flüssig sind und die folgende allgemeine Formel haben in der jedes R einen Alkyl-, Alkoxy- oder Dialkylamidorest mit I bis 4 Kohlenstoffatomen bedeutet. Die Phosphorylverbindungen dieser Klasse absorbieren Cyanwasserstoff bei oder nahe bei Raumtemperatur selektiv und halten ihn lange Zeit wirksam fest. Praktisch reiner Cyanwasserstoff wird gewonnen, indem man die Cyänwasserstöfflösung der Erfindung bei normalen Drucken erhitzt oder indem man bei niedrigeren Temperaturen verminderte Drucke anwendet und dadurch den gasförmigen, gelösten Stoff von dem Lösungsmittel trennt.
• Verbindungen dieser Klasse, die sich gemäß vorliegender Erfindung als Lösungsmittel eignen, sind Trimethyl-, Triäthyl-, Methyldiäthyl-. und Äthyldimethylphosphat, Dimethylmethanphosphonat, Dimethyläthanphosphonat, Dimethylpropanphosphonat, Dimethylbutanphosphonat, Diäthyläthanphosphonat, Tris-(dimethylamido)-phosphinoxyd . und Bis-(dimethylamido)-methylphosphat. Die flüssigen Verbindungen dieser Klasse sind chemisch beständig und bilden Cyanwasserstofflösungen mit einem ungewöhnlich niedrigen Partialdampfdruck von Cyanwasserstoff bei Raumtemperatur. Die Lösungen, -die Cyanwasserstoff in etwa 2 n-Konzentration enthalten,' zeigen - Partialdarnpfdrucke von Cyan; wasserstoff im Bereich von etwa 3 bis 2o mm Hg bei 25o.
• Das erfindungsgemäße Verfahren wird bequem durchgeführt, indem man ein Gemisch der Cyanwasserstoff enthaltenden Gase im Gegenstrom mit einem Lösungsmittel in Berührung bringt, das aus der obengenannten Klasse ausgewählt wird. Das gasförmige Gemisch kann in den unteren Teil eines Waschturmes gegeben und das Lösungsmittel in den oberen Teil des Turmes eingeführt werden: Die Absorptionsreaktion ist bequem bei Raumtemperatur durchführbar. Die D.urchlaufgeschwindigkeiten des Gases und des Lösungsmittels können so eingestellt werden, daß der Cyanwasserstoff aus dem Gasgemisch vollständig entfernt wird. Es kann jeder gewünschte Sättigungspunkt an Cyanwasserstoff in dein Lösungsmittel erreicht werden, gewöhnlich aber genügt eine etwa 5oo/oige Sättigung. Die erhaltene Cyanwasserstofflösung kann lange Zeit aufbewahrt werden, ohne daß wesentliche Zersetzung eintritt. Man kann die Lösung in eine geeignete Vorrichtung, z. B. einen Destillationsturm, überführen, in welchem durch Erhitzen der Lösung oder durch Anwendung verminderten Druckes dabei oder durch beide Maßnahmen praktisch reiner Cyanwasserstoff gewonnen werden kann. Das Lösungsmittel kann zur Wiederverwendung in den Absorptionsturm zurückgeführt werden.
• Es wurde gefunden, däß die Absorption und die Zurückbehaltung des Cyanwasserstoffes, in einem speziellen Lösungsmittel eine Funktion des- Partialdampfdruckes des Cyanwasserstoffes über seiner Lösung in dem Lösungsmittel bei einer gegebenen Temperatur ist. Es ist bekannt, daß sehr hoch siedende Lösungsmittel bei etwa :25' zu vernachlässigende Dampfdrucke zeigen. Deshalb ist die Neigung des betreffenden Lösungsmittels, den Cyanwässerstoff bei einer bestimmten Temperatur zurückzubehalten, um so größer, je niedriger der von Cyanwasserstoff bei 25° über einer Standardlösung des Cyanwasserstoffes in einem derartigen Lösungsmittel gezeigte Partialdampfdruck ist. Es sind verschiedene Lösungsmittel geprüft worden, um ihre jeweiligen Kapazitäten hinsichtlich der Zurückbehaltung des Cyanwasserstoffes zu bestimmen. Die folgende Tabelle gibt die Werte von einigen Phosphorylverbindungen an. Die Lösungsmittel wurden nach dem Partialdampfdruck (in mm Hg) von Cyanwasserstoff bewertet, den sie über einer 2n-Lösung des Cyanwasserstoffes in den betreffenden Lösungsmitteln bei 25° zeigen. Zum Vergleich wurde Diäthylenoxyd (I, 4-Dioxan), eines der besten Lösungsmittel für Cyanwasserstoff, -mit e!inbezogen und in der gleichen: Weise bewertet wie die in dem erfindungsgemäßen Verfahren angewandten Lösungsmittel.

  Lösungsmittel I HCN-Partialdruck

  Diäthylenoxyd (Dioxan) ....... 64,0

  Triäthylphosphat ........ . . .. . 19,5

  Trimethylphosphat ...... - 18,5

  Dimethylmethanphosphonat.... 14,3

  Diäthyläthanphosphonat ...... 12,3

  Dimethyläthanphosphonat ..... 10,5

  Bis- (dimethylamido) -methyl-

  phosphat .................. 5,0

  Tris- (dimethylamido) -phosphin-

  oxyd ...................... 3,2

  Anis der obigen Tabelle geht hervor, daß die in den Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung angewandten Lösungsmittel in derAbsorption und Zurückbehaltung von Cyanwasserstoff etwa 3- bis 2omal so wirksam sind wie Dioxan.
• In einem Beispiel wird ein gasförmiges Gemisch aus 94 % Stickstoff und 6 °/o Cyanwasserstoff in einer geeigneten Säule mit Tris-(dimethylamido)-phosphinoxyd bei Raumtemperatur gewaschen. Die Durchlaufgeschwindigkeiten werden so eingestellt, daß praktisch aller Cyanwasserstoff in dem Lösungsmittel absorbiert wird. Die erhaltene ioo/oige Cyanwasserstofflösung wird unter einem verminderten Druck von 5o mm Hg in einer Kolonne erhitzt, aus der der Cyanwasserstoff gesammelt und bis zur Verflüssigung abgekühlt wird. Der gewonnene Cyanwasserstoff macht etwa 95 % des in der ursprünglichen Gasmischung enthaltenen und etwa 97 % des in der Waschturmlösung enthaltenen aus.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Abtrennung von Cyanwasserstoff aus diesen enthaltenden Gasgemischen mit Hilfe von organischen Lösungsmitteln, dadurch gekennzeichnet, daß das Gemisch mit einer bei Raumtemperatur flüssigen Phosphorylverbindung extrahiert wird, die die allgemeine Formel besitzt, in der jedes R einen beliebigen Alkyl-, Alkoxy- oder Dialkylamidorest mit i bis q. C-Atomen bedeutet. a. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Gemisch mit dem Lösungsmittel im Gegenstrom in Berührung gebracht wird. 3. Verfahren nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Lösungsmittel Tris-(dimethylamido)-phosphinoxyd, Triäthylphosphat, Dimethyläthanphosphonat, Diäthyläthanphosphonat oder Trimethylphosphat ist.