ES2236251T3 - Procedimiento para la purificacion y recuperacion de acetonitrilo. - Google Patents

Procedimiento para la purificacion y recuperacion de acetonitrilo.

Info

Publication number
ES2236251T3
ES2236251T3 ES01944621T ES01944621T ES2236251T3 ES 2236251 T3 ES2236251 T3 ES 2236251T3 ES 01944621 T ES01944621 T ES 01944621T ES 01944621 T ES01944621 T ES 01944621T ES 2236251 T3 ES2236251 T3 ES 2236251T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
acetonitrile
column
weight
water
distillation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
ES01944621T
Other languages
English (en)
Inventor
Sanjay P. Godbole
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Standard Oil Co
Original Assignee
Standard Oil Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Standard Oil Co filed Critical Standard Oil Co
Application granted granted Critical
Publication of ES2236251T3 publication Critical patent/ES2236251T3/es
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C253/00Preparation of carboxylic acid nitriles
    • C07C253/24Preparation of carboxylic acid nitriles by ammoxidation of hydrocarbons or substituted hydrocarbons
    • C07C253/26Preparation of carboxylic acid nitriles by ammoxidation of hydrocarbons or substituted hydrocarbons containing carbon-to-carbon multiple bonds, e.g. unsaturated aldehydes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C253/00Preparation of carboxylic acid nitriles
    • C07C253/24Preparation of carboxylic acid nitriles by ammoxidation of hydrocarbons or substituted hydrocarbons
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C253/00Preparation of carboxylic acid nitriles
    • C07C253/32Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives
    • C07C253/34Separation; Purification
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S203/00Distillation: processes, separatory
    • Y10S203/20Power plant

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Cephalosporin Compounds (AREA)
  • Indole Compounds (AREA)

Abstract

Procedimiento para la purificación de acetonitrilo en bruto, que comprende destilar el acetonitrilo en bruto en una primera columna de destilación fraccionada a 0, 01- 0, 1 MPa, extraer una primera fracción de salida lateral que comprende acetonitrilo, destilar la primera fracción de salida lateral en una segunda columna de destilación fraccionada a 0, 2-0, 83 MPa, y extraer de la segunda columna de destilación una segunda fracción de salida lateral que comprende acetonitrilo purificado.

Description

Procedimiento para la purificación y recuperación de acetonitrilo.
Esta invención consiste en un procedimiento mejorado para la producción de acetonitrilo. Más particularmente, esta invención consiste en un procedimiento mejorado para la purificación de acetonitrilo en bruto producido, por ejemplo, como un subproducto durante la formación de acrilonitrilo mediante amoxidación de una olefina tal como propileno o mediante amoxidación de propano. Esta invención consiste también en un procedimiento para la purificación de acetonitrilo disolvente reciclado y residual.
El acetonitrilo es un disolvente empleado en diversos procedimientos químicos industriales y es un disolvente a elegir para utilizarse en cromatografía líquida de alta resolución, normalmente en combinación con uno o más disolventes tal como agua o un alcohol. El acetonitrilo se emplea también como materia prima para la preparación de otros productos químicos empleados en la industria química y farmacéutica. El acetonitrilo puro es conveniente para tales procedimientos y otros usos.
Una fuente importante de acetonitrilo es la corriente subproducto obtenida durante la producción de acrilonitrilo mediante la amoxidación catalítica de propileno, tal como el procedimiento descrito en la Patente US 5.093.299. La amoxidación catalítica de propileno es un procedimiento industrial fundamental y la corriente subproducto que contiene acetonitrilo se produce a escala mundial en cientos de millones de libras por año. Aunque las cantidades pueden variar, un ejemplo típico de dicha corriente subproducto contiene aproximadamente 50% de acetonitrilo, 40% de agua y cantidades más pequeñas de cianuro de hidrógeno (HCN), acrilonitrilo y otros materiales orgánicos tales como oxazol, alcohol alílico, acetona y propionitrilo. Los procedimientos del estado de la técnica para separar el acrilonitrilo deseado de los otros componentes de la mezcla subproducto, particularmente del agua, no son sencillos. Por ejemplo, en el procedimiento descrito en la Patente US 4.362.603, se utilizaron tres procedimientos de destilación diferentes. El primero de ellos es una destilación fraccionada a elevada presión para separar productos ligeros y pesados, el segundo es una destilación a baja presión para formar un producto de cabeza de un azeotropo de agua-acetonitrilo y una fracción pesada que incluye agua, y el tercero es una destilación a elevada presión destinada a producir una fracción intermedia o corriente de salida lateral de acetonitrilo relativamente puro, un producto de cabeza de agua-acetonitrilo y un producto de cola o fracción pesada. Si bien este procedimiento produce acetonitrilo relativamente puro, el mismo requiere el uso de tres etapas de destilación y las corrientes de reciclo consecuentes. La técnica necesita un procedimiento más simple para la purificación de acetonitrilo en bruto, en particular acetonitrilo que está mezclado con agua u otros disolventes. La presente invención proporciona dicho procedimiento mejorado.
Resumen de la invención
Esta invención consiste en un procedimiento para la purificación de acetonitrilo en bruto o impuro que comprende destilar el acetonitrilo en una columna de destilación fraccionada a una presión por debajo de la atmosférica, extraer una primera fracción de salida lateral que comprende acetonitrilo, destilar la primera fracción de salida lateral en una segunda columna de destilación fraccionada a presión superatmosférica y extraer de la segunda columna de destilación una segunda fracción de salida lateral que comprende acetonitrilo purificado.
El acetonitrilo empleado en el procedimiento de esta invención es con preferencia acetonitrilo producido como subproducto durante la amoxidación de propileno u otro hidrocarburo adecuado, tal como propano. Sin embargo, el procedimiento de esta invención se puede emplear para purificar cualquier fuente de acetonitrilo incluyendo, por ejemplo, acetonitrilo de reciclo o residual. Dicho acetonitrilo de reciclo o residual puede ser acetonitrilo que ha sido empleado como disolvente en otros procedimientos de producción, o bien como disolvente en cromatografía líquida de alta resolución y puede contener, como impurezas, diversas cantidades de agua y una o más impurezas orgánicas.
Breve descripción de la figura
La figura es una representación esquemática de una modalidad de la presente invención.
Descripción detallada de la invención
En el procedimiento de esta invención, se trata una fuente de acetonitrilo en bruto para producir acetonitrilo purificado. El término "acetonitrilo purificado" tal como aquí se emplea significa que el acetonitrilo es más puro, es decir, se encuentra en una concentración mayor, que el acetonitrilo en bruto empleado como material de partida para el procedimiento de purificación. Con preferencia, el término "acetonitrilo purificado" significa acetonitrilo que tiene una pureza de al menos 95% en peso aproximadamente, más preferentemente de al menos 98% en peso aproximadamente y con suma preferencia de al menos de 99% en peso aproximadamente. El procedimiento de esta invención se puede emplear para preparar acetonitrilo que tiene una pureza de al menos 99,5% en peso aproximadamente, más preferentemente una pureza de al menos 99,99% en peso aproximadamente.
El acetonitrilo en bruto empleado en el procedimiento de esta invención puede provenir de cualquier fuente. Sin embargo, el procedimiento de esta invención resulta sumamente adecuado para purificar acetonitrilo producido como un subproducto durante la amoxidación catalítica de una alimentación hidrocarbonada tal como propileno o propano, mediante reacción de una mezcla, por ejemplo, de propileno, amoniaco y un gas que contiene oxígeno, en presencia de un catalizador adecuado. El gas que contiene oxígeno puede ser, por ejemplo, aire, aire enriquecido con gas oxígeno puro, o bien alguna otra forma de oxígeno molecular. El catalizador es convenientemente uno de diversos catalizadores conocidos en la técnica para la amoxidación de hidrocarburos, tal como propileno. Los catalizadores preferidos son aquellos que pueden operar bajo la relación molar usual de aire a propileno de al menos 8,5:1 aproximadamente. Catalizadores adecuados se describen, por ejemplo, en las Patentes US 3.642.930; 4.485.079; 3.911.089; 4.873.215; 4.877.764; y en las Solicitudes de Patente Japonesas Nos. 74-87474 y 78-352322.
En dichos procedimientos de amoxidación, se produce acrilonitrilo como el principal producto. Sin embargo, se producen de manera conjunta cantidades más pequeñas de otros productos tales como HCN, acetonitrilo, oxazol, alcohol alílico, acetona y propionitrilo. También se forma agua. Una mezcla condensada de productos orgánicos procedentes de la amoxidación catalítica de propileno contiene habitualmente alrededor de 10 a 13% de acrilonitrilo, alrededor de 16 a 19% en peso de agua, alrededor de 0,9 a 15% en peso de HCN, alrededor de 0,2 a 0,4% en peso de acetonitrilo y alrededor de 1,0 a 2,0% en peso de otros compuestos orgánicos, incluyendo oxazol, alcohol alílico, acetona y propionitrilo. Procedimientos adecuados para la amoxidación catalítica de propileno a acrilonitrilo se describen en las Patentes US 5.093.299; 4.863.891; 4.767.878; y 4.503.001; todas ellas incorporadas aquí solo con fines de referencia.
Después de la reacción de amoxidación es necesario aislar los productos deseados de acrilonitrilo, acetonitrilo y HCN. Según un procedimiento habitual, el efluente se trata para separar amoniaco residual. El resto de la mezcla se trata adecuadamente mediante varios procedimientos de destilación para aislar el acrilonitrilo deseado. Durante este procedimiento de purificación, se obtiene una corriente de producto rica en acetonitrilo. Esta corriente rica en acetonitrilo es la que resulta altamente adecuada para utilizarse en el procedimiento de esta invención para producir acetonitrilo purificado. Dicha corriente rica en acetonitrilo puede contener alrededor de 30 a 78% en peso de acetonitrilo, alrededor de 20 a 68% en peso de agua, alrededor de 0,01 a 10% en peso de HCN y alrededor de 1,0 a 5,0% en peso de otros compuestos orgánicos tales como, por ejemplo, oxazol, alcohol alílico, acetona y acrilonitrilo. Procedimientos para la purificación de acrilonitrilo se describen, por ejemplo, en las Patentes US 4.234.501; 3.885.923; 3.352.764; 3.198.750; y 3.044.966, todas ellas incorporadas aquí únicamente con fines de referencia.
Además de purificar el acetonitrilo en bruto recuperado durante la producción de acrilonitrilo mediante amoxidación de propileno u otros hidrocarburos, el procedimiento de esta invención se puede emplear para producir acetonitrilo purificado a partir de corrientes de reciclo o corrientes residuales que contienen acetonitrilo. Dichas corrientes de reciclo, por ejemplo, pueden provenir de algún otro procedimiento químico en donde se utiliza acetonitrilo como disolvente o como un material de partida para la producción de otras composiciones químicas. Dichas corrientes de reciclo se producen también mediante procedimientos de cromatografía líquida de alta resolución. El acetonitrilo, normalmente en combinación con uno o más codisolventes tal como agua o un alcohol tal como metanol, etanol o alcohol isopropílico, se emplea como la fase móvil en cromatografía líquida de alta resolución. Dichos procedimientos producen una corriente residual de acetonitrilo contaminado con pequeñas cantidades de diversos compuestos químicos, habitualmente con cantidades muy inferiores a 0,1% en peso, pero que contienen cantidades relativamente grandes, generalmente de alrededor de 10 a 80% en peso, de uno o más codisolventes empleados en el procedimiento cromatográfico. De este modo, tal como aquí se emplea, el término "acetonitrilo de reciclo" significa una fuente de acetonitrilo que ha sido recuperado de al menos un procedimiento químico, analítico u otro procedimiento y que contiene al menos una impureza. Las impurezas habituales pueden incluir una o más de, por ejemplo, agua, metanol, etanol, isopropanol, alcohol alílico, acetato de isopropilo, uno o más heptanos, trimetilsilanol, hexametildisiloxano, benceno y tetrahidrofurano. La cantidad de la impureza o impurezas es generalmente de alrededor de 0,01 a 80% en peso basado en el peso de la mezcla; sin embargo, la cantidad de impurezas en el acetonitrilo de reciclo es normalmente menor del 25% en peso aproximadamente con ningún componente individual en una cantidad mayor del 10% en peso aproximadamente, basado en el peso de la mezcla.
En el procedimiento preferido de esta invención, el acetonitrilo en bruto se destila en primer lugar en una primera columna de destilación a presión por debajo de la atmosférica, para separar componentes ligeros y componentes pesados, habitualmente agua, mediante la recuperación de una primera corriente de salida lateral que contiene acetonitrilo para su tratamiento adicional. Por el término "salida lateral" se quiere dar a entender que la corriente que contiene acetonitrilo se toma de un punto situado entre la cabeza y la cola de la columna. Dicha corriente de salida lateral puede tomarse en un punto situado por debajo de aquel en donde la alimentación entra en la columna, en el caso de que la alimentación contenga un nivel relativamente alto de impurezas ligeras de punto de ebullición más bajo, o bien puede tomarse de un punto situado por encima de aquel en donde la alimentación entra en la columna, en el caso de que la alimentación tenga un nivel relativamente alto de impurezas pesadas. Con preferencia, la salida lateral está situada en el 80% intermedio de la columna, más preferentemente en el 66% intermedio de la columna.
La primera corriente de salida lateral se dirige a una segunda columna de destilación en donde se destila de nuevo. De la segunda columna se retira una segunda corriente de salida lateral de acetonitrilo purificado. Antes de la segunda destilación, la primera corriente de salida lateral puede ser tratada para separar impurezas que no se han retirado en la primera destilación. Por ejemplo, se puede emplear un tratamiento químico para eliminar una o más impurezas. Cuando el acetonitrilo en bruto a tratar por el procedimiento de esta invención es acetonitrilo producido como subproducto en la producción de acetonitrilo mediante amoxidación de propileno, la corriente de acetonitrilo en bruto, como antes se ha mencionado, contiene normalmente cianuro de hidrógeno (HCN), por ejemplo, alrededor de 0,01 hasta 10% en peso de HCN. Si la corriente de acetonitrilo en bruto contiene HCN, una parte de este HCN puede separarse de la corriente de acetonitrilo, como un residuo ligero en la primera columna de destilación. No obstante, puede permanecer algo del HCN en la primera corriente de salida lateral. El HCN de la primera corriente de salida lateral se puede separar convenientemente por cualquier medio adecuado, para separar HCN de una corriente de alimentación acuosa de acetonitrilo. Por ejemplo, se puede tratar con una base tal como hidróxido sódico, con un aldehído tal como formaldehído, con ozono o sales de hierro. Sin embargo, dado que una etapa posterior del procedimiento preferentemente no utiliza una columna de destilación que tiene una fracción de cola conteniendo agua, es preferible no utilizar un reactivo para separar el HCN que o bien forme o bien tenga una sal como subproducto. Como alternativa, el acetonitrilo en bruto se puede tratar, antes de la primera columna de destilación, mediante un proceso de digestión tal como el descrito en la Patente US 4.328.075, la cual se incorpora aquí solo con fines de referencia. En dicho proceso de digestión, la corriente de acetonitrilo en bruto que contiene el HCN se hace reaccionar con una solución de un cáustico, por ejemplo hidróxido sódico, y un aldehído, por ejemplo formaldehído para separar el HCN. Según otra alternativa, se puede emplear el digestor descrito en la Patente US 4.328.075 después de la primera destilación de esta invención en el caso de que se utilice una columna de destilación adicional, bien atmosférica o bien subatmosférica, para separar los reactivos empleados en dicha etapa de digestión o productos formados en dicha etapa de digestión. Esto resultaría particularmente útil cuando exista una cantidad apreciable de HCN o acetonitrilo presente en la primera columna de destilación.
El uso de una columna de vacío como primera columna de acuerdo con esta invención reduce de manera sorprendente la polimerización de cianuro de hidrógeno en la primera columna. La reducción del HCN polimerizado da lugar a un menor ensuciamiento de la porción superior de la columna y de la instalación de cabeza, aumentando así el tiempo para que la columna pueda utilizarse antes de requerirse la separación del HCN polimerizado. El uso de una columna de vacío disminuye también las cantidades de componentes pesados transportados aguas abajo en el proceso de purificación. Esto da lugar a un producto de acetonitrilo superior debido particularmente a que el producto resultante contiene menos componentes que absorben en el intervalo ultravioleta. Igualmente, ello reduce la cantidad de agua tan pronto como es posible en el proceso de purificación, reduciendo así la cantidad de material a reciclar.
El procedimiento de esta invención para la purificación de acetonitrilo en bruto será descrito con mayor detalle empleando acetonitrilo en bruto obtenido en la producción de acrilonitrilo mediante amoxidación de propileno como anteriormente se ha descrito. Sin embargo, ha de entenderse que el uso de dicho acetonitrilo en bruto sólo constituye una modalidad de la presente invención y que las condiciones de tratamiento, etapas de tratamiento, instalación y otros elementos de esta modalidad se pueden emplear para la purificación de otras fuentes de acetonitrilo impuro, incluyendo acetonitrilo de reciclo o residual, o mezclas de acrilonitrilo de reciclo o residual con acetonitrilo obtenido de otras fuentes, tal como acetonitrilo en bruto obtenido como subproducto en la producción de acrilonitrilo mediante amoxidación de propileno u otros hidrocarburos.
Acetonitrilo en bruto en forma de una mezcla que comprende alrededor de 30 a 78% en peso de acetonitrilo, alrededor de 20 a 68% en peso de agua, alrededor de 0,01 a 10% en peso de HCN y alrededor de 0,1 a 5% en peso de otros compuestos orgánicos, tales como oxazol, alcohol alílico, acetona y acrilonitrilo, se destila en una primera columna de fraccionamiento a una presión en la parte superior de la columna adecuadamente de alrededor de 0,01 a 0,1 MPa (alrededor de 1,5 a 14 psia), con preferencia de alrededor de 0,02 a 0,07 MPa (alrededor de 2,5 a 10 psia) y con suma preferencia de alrededor de 0,03 a 0,034 MPa (alrededor de 3,5 a 5,0 psia). La destilación se efectúa de manera que se extrae un corriente inferior, preferentemente de cola, que contiene los componentes pesados del acetonitrilo en bruto, y una corriente superior, preferentemente de cabeza, que contiene los componentes ligeros. Los componentes pesados son aquellos componentes que tiene un punto de ebullición mayor que el del acetonitrilo o del azeotropo de acetonitrilo-agua a la presión utilizada para operar la columna. El agua es el principal componente pesado. Los componentes ligeros son aquellos componentes que tienen un punto de ebullición más bajo que el punto de ebullición del acetonitrilo o del azeotropo de acetonitrilo-agua a la presión empleada en la destilación. El HCN es un componente ligero así como, por ejemplo, oxazol, acroleina y acrilonitrilo. De la columna de destilación se saca una corriente lateral o salida lateral. Dependiendo de la temperatura y presión seleccionadas para la primera destilación, así como del punto en la columna en donde se toma la corriente lateral, esta última comprende acetonitrilo y agua y otras impurezas, pero es rica en acetonitrilo en comparación con la corriente de acetonitrilo en bruto. Por ejemplo, la destilación se efectúa de manera que la corriente de salida lateral azeotrópica comprende adecuadamente alrededor de 82 a 90% en peso de acetonitrilo y alrededor de 8 a 16% en peso de agua, con preferencia alrededor de 86 a 89% en peso de acetonitrilo y alrededor de 9 a 17% en peso de agua. Si la corriente lateral se toma en un punto de la columna por encima de aquel en donde se añade la alimentación, la corriente de salida lateral se toma preferentemente como un líquido debido a que la fase vapor es más rica en componentes ligeros. Si la corriente lateral se toma por debajo del punto de alimentación, la corriente de salida lateral se toma preferentemente como un gas debido a que el líquido es más rico en componente pesados.
La primera columna de destilación tiene preferentemente un circuito de reflujo situado en la porción superior de la columna en un punto por encima de aquel en donde está situada la primera salida lateral, preferentemente en la cabeza de la columna. De este modo, una porción o la fracción superior de la columna, preferentemente la fracción de cabeza, se retorna a la columna como reflujo. La relación de reflujo, que es la relación en peso de la cantidad de fracción superior o de cabeza retornada a la columna divida por la cantidad de fracción de cabeza o superior de la columna retirada de la columna, es convenientemente de alrededor de 1 a 50, más preferentemente de alrededor de 20 a 30. La fracción superior o de cabeza no retornada como reflujo puede ser condensada. Al menos una parte del condensado se puede dirigir de nuevo al proceso de purificación de acrilonitrilo como una corriente de reciclo. Con preferencia se recicla a una de las columnas de destilación de acrilonitrilo producto empleadas para aislar acrilonitrilo. Con suma preferencia se trata de la columna que puede ser empleada para suministrar la corriente de acetonitrilo en bruto útil como material de alimentación en el procedimiento de esta invención. El reflujo se retorna preferentemente a la primera columna de destilación en un punto situado por encima de la primera salida lateral. Con suma preferencia en la cabeza de la columna. La porción de la fracción superior o de cabeza que no se ha condensado es eliminada preferentemente, por ejemplo, mediante incineración.
La primera columna de destilación puede tener un relleno o platos para facilitar la destilación del acetonitrilo en bruto. En el caso de que tenga platos, estos pueden ser platos perforados o platos de campana de burbujeo y similares. El número de platos teóricos es con preferencia de alrededor de 25 a 40.
En una modalidad preferida, a la primera columna de destilación se puede añadir agua, además del agua contenida en el acetonitrilo en bruto. El agua, si se añade, se añade preferentemente a la porción superior de la columna por encima de un punto en donde se toma la corriente de salida lateral y por debajo del punto en donde se retira la fracción superior o de cabeza. El agua se añade para facilitar aún más la destilación y dar lugar a una destilación extractiva de las impurezas del acetonitrilo en bruto, tales como acrilonitrilo y acetato de metilo, si está presente, el cual se retira con el producto de cabeza. La cantidad de agua añadida es una cantidad que consiga la purificación del acetonitrilo en bruto al nivel deseado. Sin embargo, en general, la cantidad de agua añadida es tal que la relación en peso de agua añadida a acetonitrilo presente en el acetonitrilo en bruto es de alrededor de 0,1:1 a 10:1 y más preferentemente de alrededor de 0,2:1 a 5:1.
La primera corriente de salida lateral puede comprender también cantidades más pequeñas de impurezas, tal como HCN, que no fueron separadas como componentes ligeros o pesados. Por ejemplo, como se ha descrito anteriormente, puede contener alrededor de 0,01 a 0,5% en peso de HCN, o bien de alrededor de 0,05 a 0,1% en peso de HCN. Estas impurezas, particularmente el HCN, se separan preferentemente, por ejemplo, sometiendo la corriente de acetonitrilo a un tratamiento con un reactivo o reactivos químicos como los descritos anteriormente y que pueden reaccionar con el HCN y separar este último de la corriente, tal como un aldehído, por ejemplo formaldehído, un cáustico tal como hidróxido sódico o una o más sales de hierro.
La primera corriente de salida lateral, opcionalmente después de someterla al proceso de digestión anteriormente descrito o a algún otro proceso o procesos para separar impurezas residuales, se dirige a una segunda columna de destilación para ser purificada adicionalmente. La primera corriente de salida lateral se destila en la segunda columna de fraccionamiento a un presión en cabeza de alrededor de 0,2 a 0,83 MPa (alrededor de 30 a 120 psia), con preferencia alrededor de 0,4 a 0,69 MPa (alrededor de 60 a 100 psia) y con suma preferencia de alrededor de 0,59 a 0,62 MPa (alrededor de 85 a 90 psia). La destilación se efectúa de manera que se extrae una corriente inferior, preferentemente de cola, que contiene los componentes pesados, y una corriente superior, preferentemente de cabeza, que contiene los componentes ligeros. Los componentes pesados son aquellos componentes que tienen un punto de ebullición más elevado que el del acetonitrilo. Los componentes ligeros incluyen los componentes que tienen un punto de ebullición más bajo que el punto de ebullición del acetonitrilo y de los azeotropos, tal como el azeotropo de agua-acetonitrilo. Se retira una corriente de salida lateral de la segunda columna de destilación. Preferentemente, la salida lateral está situada en el 80% intermedio de la columna, más preferentemente en el 66% intermedio de la columna. Esta segunda corriente de salida es el acetonitrilo purificado según el procedimiento de esta invención. El producto de salida lateral puede ser un líquido o vapor tomado, preferentemente, por debajo del punto de entrada de la corriente de alimentación a la columna.
La segunda destilación tiene preferentemente un circuito de reflujo situado en la porción superior de la columna en un punto por encima de la segunda salida lateral, preferentemente en la cabeza de la columna. De este modo, al menos una parte o la fracción superior de la columna, preferentemente la fracción de cabeza, se retorna a la columna como reflujo. La relación de reflujo para la segunda columna de destilación, que es la relación en peso de la cantidad de fracción superior o de cabeza retornada a la columna dividida por la cantidad de la salida total de cabeza retirada de la columna, es convenientemente mayor de 3 aproximadamente, con preferencia de 3 a 10 aproximadamente, más preferentemente de 5 a 8 aproximadamente. La fracción superior o de cabeza puede extraerse como un líquido o como una combinación de líquido y vapor. La salida de líquido se dirige preferentemente como alimentación a la primera columna, es decir, la columna de secado de residuos ligeros, preferentemente por encima del primer punto de salida. El vapor, si está presente, se recicla preferentemente a la segunda columna, con preferencia mezclándolo con la corriente de salida lateral de la primera columna. El reflujo de la segunda columna de destilación se retorna preferentemente a la segunda columna de destilación en un punto situado por encima de la segunda salida. Preferentemente, la segunda columna de destilación dispone de un relleno o platos para facilitar la destilación del acetonitrilo. En el caso de que tenga platos, estos pueden ser platos perforados, campanas de burbujas y similares. El número de platos teóricos es con preferencia de 20 a 30 aproximadamente. Se extrae un producto de acetonitrilo purificado de la segunda columna como una corriente de salida lateral, convenientemente por debajo del punto en donde la alimentación entra en la segunda columna. El acetonitrilo purificado tiene preferentemente una pureza de al menos 99% en peso aproximadamente, más preferentemente de al menos 99,8% en peso y con suma preferencia de al menos 99,99% en peso aproximadamente. Si se desea, esta corriente de acetonitrilo se puede someter a purificación adicional para separar, por ejemplo, pequeñas impurezas que, por ejemplo, pueden absorber en el intervalo ultravioleta.
Descripción detallada de la figura
Se describirá ahora una modalidad preferida de la presente invención con referencia a la figura adjunta.
La alimentación de acetonitrilo, bien acetonitrilo en bruto, bien acetonitrilo de reciclo o bien una combinación de ambos, se alimenta por la línea de entrada 9 y se alimenta agua por la línea de entrada 8 u, opcionalmente por la línea 13, a la primera columna de destilación fraccionada, llamada también columna de secado de residuos ligeros 10, en donde la alimentación de acetonitrilo y el agua se destilan a una presión de alrededor de 0,02 a 0,03 MPa (alrededor de 2,5 a 5,0 psia). La destilación se efectúa a una velocidad tal que puedan separarse la mayoría y preferentemente la totalidad de cualesquiera impurezas ligeras presentes en la alimentación de acetonitrilo a través de la línea de cabeza de residuos ligeros 14. Las impurezas presentes son destiladas por extracción mediante el agua alimentada a la columna 10. Además, en la columna de secado de residuos ligeros 10 se carga también una corriente que comprende acetonitrilo y que contiene una pequeña cantidad de impurezas pesadas por la línea 36 desde la columna de producto 30. Un azeotropo de acetonitrilo-agua, rico en componentes ligeros, procedente de la columna de producto 30, entra en la alimentación de la columna de residuos ligeros por la línea 34. Las impurezas ligeras (por ejemplo, acetato de isopropilo, acrilonitrilo, oxazol) en el disolvente residual o alimentación de acetonitrilo en bruto, bien debido a sus bajos puntos de ebullición o facilitadas por su destilación extractiva en presencia de agua, se extraen también de la columna 10 como una salida de vapor por la línea 14 y se refluyen parcialmente de nuevo a la región superior de la columna 10 por vía del condensador de reflujo 15 y línea de reflujo 13. Preferentemente, la relación de reflujo es de alrededor de 25:1. Los productos de cabeza no recuperados son separados a través de la línea 14 y transportados a lavadores o condensadores ventilados (no mostrados) para el tratamiento de residuos. El agua se recupera por la cola de la columna de residuos ligeros 10 y se descarga por la línea 15 para el tratamiento de residuos con reciclo parcial a través del calderín 11. Un primer azeotropo de acetonitrilo/agua que contiene alrededor de 88% de acetonitrilo, alrededor de 10% de agua, alrededor de 1000 ppm de HCN, menos de 10 ppm de ligeros volátiles y cualesquiera compuestos orgánicos pesados, se recupera por la línea 16 como una salida lateral de vapor, se condensa en el condensador 12 y se transporta por la línea 17 a una unidad de tratamiento opcional 20 para la separación de cualquier HCN o acrilonitrilo, si están presentes. El resto del agua y la mayor parte de los componentes pesados abandonan la columna 10 a través de la línea 15 y se dirigen a la eliminación de residuos.
Según una modalidad, se puede tomar una salida lateral de líquido en el caso de que la mayoría de las impurezas fuesen impurezas ligeras. En otra configuración, la posición de la salida lateral podría estar por debajo de la posición del plato de alimentación.
En el caso de que no existan impurezas importantes, tales como HCN y acrilonitrilo, a separar después de la primera destilación, no se requiere la unidad de tratamiento 20. Alternativamente, se puede emplear una unidad de separación de HCN, tal como el digestor descrito en la Patente US 4.328.075, para separar HCN antes de que la alimentación de acetonitrilo en bruto entre en la primera columna de destilación. La mezcla de acetonitrilo y agua, libre de HCN, que sale de la unidad de tratamiento 20 se carga por la línea 22 en una columna de producto 30 y se destila a elevada presión, por ejemplo 0,34 MPa (50 psia) para obtener fracciones de cabeza, intermedia y de cola. Una fracción que comprende acetonitrilo conteniendo impurezas pesadas se extrae por la cola de la columna de producto 30 a través de la línea 301 y se envía al calderín 31 para el reciclo parcial a la columna 30 por la línea 37 y a la columna de secado de residuos ligeros 10 por la línea 36. Se extrae un segundo azeotropo de acetonitrilo/agua de la cabeza de la columna de producto 30 y se condensa y recicla como reflujo de nuevo a la cabeza de la columna de producto 30 por las líneas 33, 331 y condensador de reflujo 332. Parte del líquido condensado puede ser reciclado de nuevo a la columna 10 a través de la línea 38. Los vapores no condensados continúan por la línea 34 hacia el condensador de azeotropo 12 en donde se mezclan con el primer azeotropo procedente de la línea 16. Alternativamente, dichos vapores no condensados pueden ser enviados de nuevo a la columna de secado de residuos ligeros 10 por las líneas 34 y 341. Con preferencia, la relación de reflujo, como se ha referido anteriormente, es de alrededor de 5:1 para esta etapa del procedimiento. Debido a que la columna de producto 30 funciona a elevada presión, el agua del segundo azeotropo de acetonitrilo/agua cargado en la columna de producto 30, se recupera en la corriente de cabeza de la columna de producto 30, es decir, el segundo azeotropo de acetonitrilo/agua, dejando acetonitrilo de alta pureza en la columna de producto. Dicho acetonitrilo de alta pureza (99,99% en peso de acetonitrilo) se extrae de la columna 30 como una corriente lateral por la línea 39 (esta corriente puede consistir en un vapor o líquido, preferentemente vapor) y, después de enfriarse en el intercambiador de calor 321, se descarga por la línea 56 al interior de un lecho de tratamiento con resina, opcional, tal como se describe en EP 890572 A1.
Ejemplo
Una primera columna de destilación que contiene 60 platos reales (eficacia 50%) está equipada con un condensador en cabeza y un calderín. Una segunda columna de destilación que contiene 57 platos reales (eficacia 50%) está equipada con un condensador en cabeza y un calderín. Las presiones operativas para la primera columna y segunda columna son de 0,02-0,06 MPa (3,0-9,0 psia) y 0,58-0,62 MPa (85-90 psia), respectivamente. En el plato superior de la primera columna se introdujo agua disolvente a una velocidad de alrededor de 3,78 litros por minuto (1 galón por minuto (GPM)) a 32,2ºC (90ºF). Una corriente de acetonitrilo en bruto a 34 litros por minuto (9,0 GPM), que tiene la composición de 66% en peso de acetonitrilo, 28,8% en peso de agua, 2,5% en peso HCN, 800 partes por millón en peso (PPM) de acrilonitrilo, 1,3% en peso de propionitrilo, 1,2% en peso de oxazol y otras trazas de impurezas, se alimenta, a 23,8ºC (75ºF), a la primera columna de destilación (operada bajo presión reducida como antes se ha indicado) en el plato 40 a una velocidad de 34 litros por minuto (9,0 GPM). La relación de reflujo para la primera columna se mantiene en 30.
Se extrae una corriente de salida lateral líquida, a 3970 libras/hora, del plato 24 de la primera columna de destilación y se introduce en el plato 16 en la segunda columna (operada a la presión elevada anteriormente indicada). La relación de reflujo para la primera columna se mantiene en 6,8. Una corriente de salida lateral de vapor de 872 kg/hora (1938 libras/hora), se toma del plato 38 de la segunda columna y consiste en 99,95% en peso de acetonitrilo, con menos de 600 PPM de propionitrilo y menos de 5 PPM de oxazol.

Claims (9)

1. Procedimiento para la purificación de acetonitrilo en bruto, que comprende destilar el acetonitrilo en bruto en una primera columna de destilación fraccionada a 0,01-0,1 MPa, extraer una primera fracción de salida lateral que comprende acetonitrilo, destilar la primera fracción de salida lateral en una segunda columna de destilación fraccionada a 0,2-0,83 MPa, y extraer de la segunda columna de destilación una segunda fracción de salida lateral que comprende acetonitrilo purificado.
2. Procedimiento según la reivindicación 1, en donde el acetonitrilo en bruto comprende acetonitrilo en bruto producido por amoxidación catalítica de propileno o propano.
3. Procedimiento según la reivindicación 1, en donde el acetonitrilo en bruto comprende acetonitrilo residual.
4. Procedimiento según la reivindicación 1, en donde el acetonitrilo en bruto comprende de 38 a 78% en peso de acetonitrilo, de 20 a 68% en peso de agua y 0,01 a 10% en peso de HCN.
5. Procedimiento según la reivindicación 1, en donde la presión en la primera columna de destilación fraccionada es de 0,02 a 0,07 MPa.
6. Procedimiento según la reivindicación 1, en donde la presión en la segunda columna de destilación fraccionada es de 0,4 a 0,69 MPa.
7. Procedimiento según la reivindicación 1, en donde la primera fracción de salida lateral comprende de 82 a 90% en peso de acetonitrilo y de 8 a 6% en peso de agua.
8. Procedimiento según la reivindicación 1, en donde la primera fracción de salida lateral se trata para reducir la cantidad de HCN contenido en la misma.
9. Procedimiento según la reivindicación 8, en donde el acetonitrilo en bruto se trata para separar HCN antes de la destilación en la primera columna de destilación fraccionada.
ES01944621T 2000-07-18 2001-06-21 Procedimiento para la purificacion y recuperacion de acetonitrilo. Expired - Lifetime ES2236251T3 (es)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US21886500P 2000-07-18 2000-07-18
US218865P 2000-07-18

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2236251T3 true ES2236251T3 (es) 2005-07-16

Family

ID=22816795

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES01944621T Expired - Lifetime ES2236251T3 (es) 2000-07-18 2001-06-21 Procedimiento para la purificacion y recuperacion de acetonitrilo.

Country Status (17)

Country Link
US (1) US6780289B2 (es)
EP (1) EP1301471B1 (es)
JP (1) JP4750345B2 (es)
KR (1) KR100815093B1 (es)
CN (1) CN1206208C (es)
AT (1) ATE289290T1 (es)
AU (1) AU2001267012A1 (es)
BR (1) BR0112548B1 (es)
CA (1) CA2415395C (es)
DE (1) DE60108962T2 (es)
DZ (1) DZ3412A1 (es)
ES (1) ES2236251T3 (es)
MX (1) MXPA03000452A (es)
RU (1) RU2267481C2 (es)
TW (1) TWI237631B (es)
WO (1) WO2002006212A2 (es)
ZA (1) ZA200300416B (es)

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10209632A1 (de) * 2002-03-02 2003-09-11 Basf Ag Verfahren zur destillativen Aufarbeitung von Tetrahydrofuran
US7211674B2 (en) * 2003-01-07 2007-05-01 Ineos Usa Llc Process for the recovery of oxazole
KR20110038183A (ko) 2005-10-07 2011-04-13 미쓰이 가가쿠 가부시키가이샤 아미드 화합물의 제조방법
US20080250418A1 (en) * 2007-02-08 2008-10-09 Karamchedu Murali M Health care administration system
RU2341457C1 (ru) * 2007-03-14 2008-12-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт химии и технологии элементоорганических соединений" (ФГУП ГНИИЭТЭОС) Способ выделения высокочистого трихлорсилана из реакционной смеси метилхлорсиланов
CN101570497B (zh) * 2009-06-15 2012-10-24 天津市康科德科技有限公司 科研用高纯有机溶剂乙腈的提纯方法
CN102527213B (zh) * 2011-12-15 2014-06-25 惠生工程(中国)有限公司 一种乙腈精制工艺的尾气处理方法
WO2013099856A1 (ja) 2011-12-28 2013-07-04 旭硝子株式会社 2,3,3,3-テトラフルオロプロペンの精製方法、精製装置および製造方法
CA2900811A1 (en) * 2013-02-11 2014-08-14 Gtc Technology Us Llc A method for reducing energy consumption by thermal coupling
US10336690B2 (en) * 2014-02-24 2019-07-02 Honeywell International Inc. Methods and systems for processing an acetonitrile waste stream
CN105001055B (zh) * 2015-07-17 2017-06-23 济南大学 基于混合溶剂作为萃取剂的异丙醇‑乙腈共沸物精馏分离方法
CN106492495A (zh) * 2015-09-07 2017-03-15 中国石油化工股份有限公司 改进的减压蒸馏塔和乙腈精制系统
CA3119604C (en) * 2018-11-13 2023-09-26 Ascend Performance Materials Operations Llc Process for recovering acetonitrile from acrylonitrile waste streams
US11814337B2 (en) 2020-09-03 2023-11-14 Ascend Performance Materials Operations Llc Process for recovering acetonitrile
TWI802983B (zh) 2020-09-04 2023-05-21 美商阿散德性能材料營運公司 乙腈的分離方法
KR102800054B1 (ko) 2020-09-11 2025-04-23 주식회사 엘지화학 니트릴계 단량체의 회수 방법 및 회수 장치
CN112479929A (zh) * 2020-12-20 2021-03-12 湖北佰智昂生物化工有限公司 一种乙腈废溶液的综合利用方法
CN116917268A (zh) * 2021-02-11 2023-10-20 奥升德功能材料运营有限公司 乙腈的分离方法
US12577198B2 (en) 2021-12-20 2026-03-17 Ascend Performance Materials Operations Llc Acetonitrile separation process
CN115180756A (zh) * 2022-06-10 2022-10-14 武汉北湖云峰环保科技有限公司 一种乙腈废液的纯化回收装置及方法
CN119097941B (zh) * 2023-06-07 2025-11-21 中国科学院大连化学物理研究所 一种含氮溶剂前驱体的精制装置及其精制方法和应用

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3073753A (en) * 1957-10-10 1963-01-15 Distillers Co Yeast Ltd Recovery of acrylonitrile
US3196085A (en) * 1962-02-12 1965-07-20 Du Pont Process for purifying acrylonitrile
DE2102886B2 (de) * 1971-01-22 1974-03-14 Deutsche Gold- Und Silber-Scheideanstalt Vormals Roessler, 6000 Frankfurt Verfahren zur Gewinnung von reinem Acetonitril
US4119497A (en) * 1975-12-01 1978-10-10 Instituto Mexicano Del Petroleo Process for the purification of acetonitrile
JPS55104244A (en) * 1979-02-02 1980-08-09 Asahi Chem Ind Co Ltd Separation and incineration of crude olefinic unsaturated acetonitrile
JPS55129257A (en) * 1979-03-28 1980-10-06 Asahi Chem Ind Co Ltd Purification of acetonitrile containing hydrogen cyanide
US4269667A (en) * 1979-08-02 1981-05-26 Standard Oil Company Acrylonitrile purification by extractive distillation
US4362603A (en) * 1981-01-02 1982-12-07 The Standard Oil Company Continuous acetonitrile recovery process
JPS58124751A (ja) * 1982-01-20 1983-07-25 ザ・スタンダ−ド・オイル・カンパニ− 連続式アセトニトリル回収法
DE3334321A1 (de) * 1983-09-22 1985-04-11 Lentia GmbH Chem. u. pharm. Erzeugnisse - Industriebedarf, 8000 München Verfahren zur reinigung von rohem acetonitril unter gewinnung von reiner blausaeure
DE3710434A1 (de) * 1987-03-28 1988-10-06 Basf Ag Verfahren zur gewinnung von 1,3-butadien
JPH1135542A (ja) * 1997-07-09 1999-02-09 Standard Oil Co:The 蒸留回収/イオン交換樹脂処理プロセスによるアセトニトリルの精製
DE69906848T2 (de) * 1998-02-23 2003-10-30 The Standard Oil Company, Chicago Reinigung und Gewinnung von Acetonitril
US5869730A (en) * 1998-05-13 1999-02-09 The Standard Oil Company Oxidant reduction by manipulation and/or treatment of aqueous acrylonitrile process streams
US6395142B1 (en) * 1999-10-14 2002-05-28 Chemcycles, Inc. Method and apparatus for purifying low grade acetonitrile and other constituents from hazardous waste

Also Published As

Publication number Publication date
CN1206208C (zh) 2005-06-15
WO2002006212A3 (en) 2002-05-23
MXPA03000452A (es) 2004-04-05
EP1301471A2 (en) 2003-04-16
KR100815093B1 (ko) 2008-03-20
DZ3412A1 (fr) 2002-01-24
BR0112548A (pt) 2003-09-09
WO2002006212A2 (en) 2002-01-24
BR0112548B1 (pt) 2012-07-10
TWI237631B (en) 2005-08-11
ZA200300416B (en) 2003-11-07
AU2001267012A1 (en) 2002-01-30
JP2004504293A (ja) 2004-02-12
EP1301471B1 (en) 2005-02-16
RU2267481C2 (ru) 2006-01-10
ATE289290T1 (de) 2005-03-15
DE60108962T2 (de) 2006-04-06
US6780289B2 (en) 2004-08-24
CA2415395C (en) 2009-12-01
KR20030029619A (ko) 2003-04-14
DE60108962D1 (de) 2005-03-24
JP4750345B2 (ja) 2011-08-17
CN1443157A (zh) 2003-09-17
CA2415395A1 (en) 2002-01-24
US20020043455A1 (en) 2002-04-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2236251T3 (es) Procedimiento para la purificacion y recuperacion de acetonitrilo.
ES2197578T3 (es) Purificacion y recuperacion mejoradas de acetonitrilo.
ES2202281T3 (es) Procedimiento para la epoxidacion de olefinas.
US6843890B1 (en) Purification and recovery of acetonitrile from waste solvent acetonitrile
RU2001127577A (ru) Способ получения ненасыщенного мононитрила (варианты)
JP6038157B2 (ja) アセトニトリルの精製方法
ES2309227T3 (es) Proceso para la epoxidacion de olefinas.
JP2002540188A5 (es)
ES2212671T3 (es) Procedimiento para la obtencion de monoetilenglicol de elevada pureza.
KR950032047A (ko) 2단계 증류 단계를 포함하는 에테르 정제 방법
US6508917B1 (en) Method and apparatus for purifying low grade acetonitrile and other constituents from hazardous waste
ES2223637T3 (es) Procedimiento para la descomposicion de los productos secundarios de elevado punto de ebullicion formados durante la sintesis de alcoholes polivalentes.
US5958192A (en) Purification of propylene oxide using ethylene glycol monomethyl ether as an extractive distillation agent
US6264800B1 (en) Purification process
US7105687B1 (en) Propylene oxide purification and recovery
US7491838B2 (en) Purification of acetonitrile by a distillative recovery/ion exchange resin treatment process
KR20060043301A (ko) 1,3,5-트리옥산의 연속 제조 방법
JPH1135542A (ja) 蒸留回収/イオン交換樹脂処理プロセスによるアセトニトリルの精製
JPH07206717A (ja) 環状ホルマールの精製方法
JPH0244302B2 (es)
JPH072735A (ja) 酢酸イソプロピルの製造方法
JP2008247893A (ja) 蒸留回収/イオン交換樹脂処理プロセスによるアセトニトリルの精製
KR19990010149A (ko) 증류 회수/이온교환수지 처리에 의한 아세토니트릴의 정제 방법