DE1808458C3 - Verfahren zum Entfernen von nicht umgesetztem Ammoniak aus dem bei der katalytischen Acrylnitrilsynthese aus Ammoniak, molekularem Sauerstoff und Propylen entstehenden Gasgemisch - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entfernen von nicht umgesetztem Ammoniak aus dem bei der katalytischer. Aerylnitrilsynthesc aus Ammoniak, molekularem Sauerstoff und Propylen bei erhöhten Temperaturen erstehenden Gasgemisch durch direktes Kühlen mil einei im kreislaufgeführten. Am moniiims;il/ enthaltenden Waschlosung unter Zusatz einer Minjiiilsüuiv.

Hs ist bekannt. Ammoniak aus dem bei der sogenannten Ammonoxydation entstehenden Acrylnitril dadurch /u trennen, daß man es in einer sauren Salzschmelze absorbiert. Dabei ist die Verweilzeit des Gasgemisches in dct Schmelze äußerst kritisch, da bei mn gciingcm Ubeischreiten einer kritischen Verweilzeit bereits eine Hydrolyse ties Acrylnitril·) stattfindet, (deutsche Auslegeschrift 1235 318).

Ferner ist bekannt. Ammoniak aus dem bei der Aminonoxydation entstehenden Acrylnitril in Form von Ainnioniiiinsulfatkristallen mit einer hochkonzentrierten Ainmoniumsulfatlö.suiig abzutrennen, deren Konzentration nur geringfügig unter der Sättiguiigskonzculration liegt. Demgemäß ist bei diesem Verfahren ein Separator erforderlich mit dem Nach teil, daß die gesamte Anlage /um Stillstand kommt, wenn Störungen am Scpaiator auftreten. Ferner wer Jen bei diesem Verfahren die hochsiedenden Verunreinigungen, welche in der Waschflüssigkeit enthalten sind, zum Waschturm im Kreislauf geführt, ohne daß sie aus dem System abgeführt werden. Auf diese Weise sammeln sich die Veiuim-inigungen allmählich an. Demzulolge erhöh· suh die Viskosität der Waschflüssigkeit und I ecrbestandieilc beginnen sieh abzuscheiden, weli.hi die WrfahrcMsiiilinui}.' im I .aufe der /eil unmiiglich ηκιι hen können. Darüber hinaus sam mein sieh inituenssenc katalvsatoi teilchen im Waschturm an und müssen von Zeit zu Zeit aus dem System entfernt werden (belgische Patentschrift 643 939).

Ferner ist aus Chem. Eng. Bd. 72, Heft 6, 1965, S. 15t) bis 152 bekannt, zur Entfernung von Ammo-S niak bei der Herstellung von Acrylnitril durch Ammnnoxydation das erhaltene Reaktionsgas mit Wasser, dem Schwefelsäure zugesetzt ist, in einer Neutralisationsvorrichtung zu behandeln. Aus dem unteren Teil der Neutralisationsvorrichtung wird eine ίο 20· bis 3()prozentige Ammoniumsulfatlösung entnommen. Dieses Verfahren besitzt den Nachteil, daß das aus der Neutralisationsvorrichtung abströmende Gas bei einer Ammoniakkonzentration von 0,5 Prozent und einer Wasserkonzenlration von 20 Prozent '5 im Reaktionsgas bei Drücken von 1,0 kg/cm² in der Neutralisationsvorrichlung Temperaturen besitzt, die ungünstig hoch sind, wenn man am Boden des Turms eine .lOprozentige Ainmoniumsulfatlösung abziehen will. Dadurch wird nämlich anschließend die Abtren-2" nung von Acrylnitril erschwert und die Ausbeute erniedrigt. Wenn man dagegen bei diesem Verfahren stärker kühlt, erhalt man zu verdünnte Lösungen es sei denn, daß unerwünscht hohe Ammoniakkonzentrationen im Gasgemisch vorliegen.
²S Aufgabe der Erfindung ist demgemäß die Entfernung von nicht umgesetztem Ammoniak aus dem bei der katalytischen Acrylnitrilsynthese aus Ammoniak, molekularem Sauerstoff und Propylen anfallenden Gasgemisch in Form einer hochkonzentrierten Ammoniumsalzlösung bei einfacher und störunanfälliger Verfahrensführung.

Die Ltisuiig dieser Aufgabe besteht gemäß der Erfindung darin, daß das Kühlen des Gasgemisches schrittweise in wenigstens zwei Stufen durchgeführt wird, wobei

1. in der ersten Kühlstufe eine zur Neutralisation des nicht umgesetzten Ammoniaks erforderliche Mineralsäuremenge zugegeben wird und die Temperatur des aus der ersten Kühlstufe abflie-4" ßenden Gases so gesteuert wird, daß nur ein Teil

des Wassers in dem behandelten Gasgemisch kondensiert und gleichzeitig eine 15- bis 40gewichtsprozentige Ammoniumsalzlösung anfällt, und

2. in der oder den folgenden Kühlstufen eine weitere kleine Mineralsäuremenge zugegeben und der Haupt teil des in dem Gasgemisch noch enthaltenen Wasser kondensiert wird.
Das Kühlen des Reaktionsproduktes wird durch 5" unmittelbaren Kontakt mit der sogenannten Ab-'schreikflüssigkeit bewirkt.

Hei diesem Verfahren, bei dem der Kühlvorgang in zwei oder mehr Stufen durchgeführt wird, ist es erforderlich, daß die erste Kühlur.gsstufe bei einer Temperatur stattfindet, die höher ist als die übliche Kiihliingstemperatur bei den bekannten Verfahren. Daher wurde angenommen, daß infolge von Polymerisation ein erhöhter Acrylnitrilveriust auftreten würde. Jedoch wurde unerwarteterweisc gefunden, daß bei der Erfindung im Vergleich mit dem herkömmlichen Verfahren keine Vergrößerung des Verlustes an Acrylnitril infolge dessen Polymerisation festgestellt werden konnte.

Die Gewinnung des Acrylnitril, das durch Umsctf>5 /en von Propylen. Ammoniak und molekularem Sauerstoff in (iegenwa! eines Katalysators gebildet wollten ist. wird durch Absoiplion mit Wasser in einem Alisorptionslunn bewirkt. Das gasförmige Reak-

tionsprodukt wird vor seiner Überleitung zu dem Absorptionsturm zu einem Abschreckturm geführt, in welchem das erzeugte Gas durch unmittelbare Berührung mit Abschreckflüssigkeit nahe bis an Raumtemperatur abgeschreckt und gleichzeitig -ier Abschreckflüssigkeit eine Mineralsäure beigegeben wird, um das in dem gasförmigen Reaktionsprodukt enthaltene nicht umgesetzte Ammoniak zu neutralisieren und dadurch das nicht umgesetzte Ammoniak als ein Ammoniumsalz zu entfernen.

Die Konzentration der aus dem Bodenabschnitt des Abschreckturms abgezogenen Ammoniumsalzlösung wird durch verschiedene Faktoren bestimmt, z. B. die bei der Reaktion gebildete Wassermenge, die Menge an nicht umgesetztem Ammoniak, die Temperatur und den Druck des am Kopf des Abschreckturms abgezogenen Abflußgases usw. Da jedoch diese Faktoren mit Ausnahme der Temperatur des aus dem Absehreckturm abgezogenen Überkopf-Abflußgases gewöhnlich konstant sind, wird die Konzentration der Ammoniumsalzlösung lediglich durch Abhängigkeit von der Temperatur des Überkopf-Abflußgases aus dem Abschreckturm bestimmt.

Die Erfindung wird im folgenden im einzelnen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.

Fig. 1 zeigt das grundsätzliche Fließbild eines herkömmlichen Verfahrens, und

Fig. 2 das grundsätzliche Fließbild einer iievorzugten Ausführungsform des erfindungsgemaßen Verfahrens.

In der Fig. 1 ist ein Fließbild des herkömmlichen Verfahrens gezeigt, bei dem das gasförmige Reaktionsprodukt mit hoher Temperatur durch ein Rohr 1 /um unteren Abschnitt eines Abschreckturms 2 geführt und im Gegenstrom mit einer Abschreckflüssigkeit in Berührung gebracht wird, die durch ein Rohr 7 in den oberen Abschnitt des Abschreckturms 2 eingeführt wird. Das in dieser Weise gekühlte gasförmige Reaklionsprodukl wird am oberen Ende des Turms durch ein Rohr 8 abgezogen und zu einem Absorplionsturmgefü! .t. Die Temperatur des in dieser Weise über Kopf abgezogenen Gases hängt von der Temperatur und der Menge der Umlaufahschreckflüssigkeit, der Beriihrungszeit des Gases mit der Umlaufabschreckflüssigkeit innerhalb des Turms usw. ab. Am Boden des Abschreckturms 2 wird durch ein Rohr 3 eine Flüssigkeit abgezogen, die eine Temperatur besitzt, welche höher als diejenige der durch das Rohr 7 zuzuführenden Abschreckflüssigkeit ist; ein Teil der Flüssigkeit wird durch das Rohr 4 in einer Menge aus dem Umlaufsystem abgezogen, die angenähert der Menge des in dem gasförmigen Reaktionsprodukt enthaltenen kondensierten Wasserdampfs entspricht. Jedoch wird der verbleibende Hauplantul der Flüssigkeit durch einen Wärmetauscher 5 gekühlt und wieder in Umlauf gebracht. Das vorgenannte Abziehen der Flüssigkeit durch das Rohr 4 zur Außenseite lies Umlaufsystems dient dazu, den Flüssigkeitsspiegel im Bodenabschnitt des Abschreckturms 2 konstant zu halten.

Während des Verlaufs eines derartigen Umlaufs w ird durch das Rohr 6 eine Mineralsäure der Umlaufiibschrcckflüssigkeil zugegeben, um das in dein gasförmigen Reaktioiisproduki enthaltene, nicht umgeiL-t/it¹ Ammoniak /u entfernen.

Das t'herkopl'-Abfiußgas aus dem Abschreckuirm 2 ist mil in der Reaktion gebildetem Wasser gesättigt, so daß die im Abschreckturm kondensierte Wassermenge die Differenz zwischen der durch die Reaktion gebildeten Wassermenge und der im Ausflußgas vom Kopf des Abschreckturms enthaltenen Wassermenge darstellt. Gleichzeitig wird ein kleinerer Ante-:1 des gasförmigen Reaktionsprodukts unter Einschluß von Acrylnitril u.dgl. darin kondensiert.

In dem Absorptionsturm, in welchem im Überkopf-Abflußgas aus dem Abschreckturm enthaltenes Acrylnitril durch Wasser absorbiert wird, wird der

ίο Absorptionsvorgang vorzugsweise bei einer niedrigeren Temperatur durchgeführt, um eine vollständige Absorption des Acrylnitril zu erzielen. Aus diesem Grunde ist die höhere Temperatur des durch das Rohr 8 aus dem Abschreckturm in den Absorptions-

»5 turm eingeführten Gases unerwünscht.

Je niedriger die Temperatur des durch das Rohr 8 abgezogenen Gases ist, desto giößer ist die Menge an in dem Abschreckturm kondensiertem Wasser. Dementsprechend wird die Konzentration an Ammoniumsalz in der aus dem System durch das Rohr 4 abgezogenen Lösung herabgesetzt, und es werden die für das Gewinnen von Ammoniumsalz aus der Lösung notwendigen Kosten beträchtlich höher. Gemäß dem herkömmlichen Verfahren wird der Vorgang gewohnlich unter solchen Bedingungen ausgeführt, daß die Temperatur des Überkopf-Abflußgases aus dem Abschreckturm, nämlich die Temperatur des in den Absorptionsturm eingeführten Gases in der Größenordnung von M)" bis 70" C liegt.

Demgegenüber wird erfindungsgemäß das Kühlen des gasförmigen Reaktionsprodukte im Abschreckturm schrittweise in zwei oder mehr Stufen durchgeführt, um eine hochkonzentrierte Lösung an Ammoniumsalz, beispielsweise Ammoniumsulfat zu erhalten. Im folgenden wird an Hand eines Beispiels eine Ausführungsform der Erfindung näher beschrieben, bei der das Kühlen schrittweise in zwei Stufen bewirkt wird.

In der Fig. 2 ist ein Fließbild gemäß der Erfindung

4" gezeigt, bei der ein Abschreckturm angewendet wird, der durch eine Trennplatte Ll in zwei Abteile, nämlich das untere und das obere Abteil unterteilt ist. In beiden Abteilen ist eine Einrichtung für das Inberührungbringen eines Gases mit einer Flüssigkeit vorgesehen.

Bei der Erfindung kann jede beliebige Art eines Kontaktmittels verwendet werden.

Das gasformige Reaktionsprodukt wird durch ein Rohr 9 dem unteren Abschnitt des unteren Abteils lOeines Abschreckturms (im folgenden als erstes Absehreckabteil bezeichnet) zugeführt. Die Umlaufabsehreckflüssigkeit des ersten Abschreckabteils wird in den oberen Abschnitt dieses Abteils durch ein Rohr 16 zugeführt und am Boden des Abteils durch ein Rohr 12 abgezogen. Hin Teil der an dem Boden abgezogenen Umlaul'fliissigkeit, deren Menge angenähert der Menge des kondensierten Wassers entspricht, wird durch ein Rohr 13 aus dem Umlaufsystem abgezogen, und es wird der verbleibende Hauptteil der Umlaufflüssigkeit durch einen Wärmeaustauscher 14 gekühlt und wieder in Umlauf gebracht.

Das in dem gasförmigen Reaktionsprodukt enthaltene, nicht umgesetzte Ammoniak wird mit einer Mineralsäure neutralisiert, die durch ein Rohr 15 der Umlaufflüssigkeit zugegeben wird, und als ein Ammoniumsalz entfernt.

Das in dem ersten Kühlabteil abgekühlte gasförmige Reaktionsprodukt wird durch ein Rohr 17 in den

unteren Abschnitt eines oberen Abteils 18 des Abschreckturms eingeführt (im folgenden als das zweite Abschreckabteil bezeichnet). Die Temperatur des eingeführten Gases kann durch Steuerung der Temperatur und/oder der Menge der Umlauffliissigkeit des ersten Abschreckahteils, der Berührungszeit von Gas und Flüssigk^i in dem ersten Abschreckabteil usw. geändert werden.

Vom oberen Ende des zweiten Abschreckabtcils wird durch ein Rohr 23 eine Umlaufflüssigkeit zugeführt, die an dem unteren Abschnitt dieses Abteils durch ein Rohr 19 abgezogen wird. Ein Teil der Flüssigkeit, deren Menge angenähert der Menge des kondensierten Wassers entspricht, wird durch ein Rohr 20 aus dem Umlaufsystem abgezogen, während der verbleibende Haupttei! der Flüssigkeit durch einen Wärmeaustauscher 21 gekühlt und wieder in Umlauf gebracht wird. Der Umlaufflüssigkeit zu dem zweiten Abschreckabteil wird durch ein Rohr 22 eine kleine Menge an Mineralsäure zugegeben. Das in dem zweiten Abschreckabteil weiter abgekühlte gasförmige Reaktionsprodukt wird durch ein Rohr 24 vom oberen Ende dieses Abteils abgezogen und anschließend durch einen Absorptionsturm geführt. Die Temperatur des in den Absorptionsturm eingeführten Gases liegt gewöhnlich in demselben Bereich wie bei dem herkömmlichen Verfahren.

Die Konzentration der durch das Rohr 13 bei dem ersten Abschreckabteil aus dem System abgezogenen Flüssigkeit oder Lösung an Ammoniumsalz hängt von der Menge des in dem ersten Abschreckableil kondensierten Wassers und der Menge an in dem gasförmigen Reaktionsprodukt enthaltenem nicht umgesetzten Ammoniak ab. Wenn daher die Menge an durch die Reaktion gebildetem Wasser, die Menge an nicht umgesetztem Ammoniak und der Druck am oberen Ende des ersten Abschreckabteils konstant sind, hängt die vorgenannte Konzentration lediglich von der Temperatur des Überkopf-Abflußgases aus dem ersten Abschreckabteil ab. Dementsprechend kann eine gewünschte Konzentration an dem Ammoniumsalz dadurch erhalfen werden, daß man die Temperatur des Überkopf-Abflußgases aus dem ersten Abschreckabteil kontrolliert. Die Kontrolle oder Steuerung der Temperatur des Überkopf-Abflußgases aus dem ersten Abschreckabteil wird durch Steuerung der Temperatur der Umlaufflüssigkeit am Auslaß des Wärmeaustauschers 14, der Menge an Umlaufflüssigkeit und der Gas-Flüssigkeit-Berührungszeit bewirkt. Während des Vorgangs der Kühlung des gasförmigen Reaktionsprodukts in dem ersten Abschreckabteil wird von dem Reaktionsprodukt ein kleiner Anteil an Acrylnitril kondensiert. Wenn jedoch das Überkopf-Abflußgas aus dem ersten Abschreckabteil bei einer relativ hohen Temperatur gehalten wird, kann die Menge an kondensiertem Acrylnitril auf ein sehr kleines Maß reduziert werden. Damit ist ein Vorgang für die Gewinnung von kondensiertem Acrylnitril aus der Ammoniumsalzlösung, wie es bei dem herkömmlichen Verfahren der Fall ist, bei der Erfindung nicht notwendig.

Wie vorher erwähnt, ist das erfindungsgemäße Verfahren dadurch gekennzeichnet, daß man das Kühlen des gasförmigen Reaktionsprodukts schrittweise in zwei oder mehr Stufen vornimmt. Erfindungsgemäß kann das schrittweise Kühlen in einem Abschreckturm mit zwei oder mehr Abschreckabteilen bewirkt werden oder aber auch mil zwei oder mehr getrennten Abschrecktürmen.

Für die Neutralisation von nicht umgesetztem Am moniak wird erfindungsgemäß eine Mineralsäure ver wendet. Mit Rücksicht auf die Brauchbarkeit des Am moniumsalzcs ist z. B. Schwefelsäure, Salzsäure Phosphorsäure, Salpetersäure od. dgl., vorzugsweise Schwefelsäure erwünscht. Die Konzentration der ver· wendeten Säure ist nicht kritisch, jedoch wird im FaIIi von Schwefelsäure konzentrierte Schwefelsäure be

i" vorzugt, um nicht nur die Korrosion der Vorrichtunj zu verhindern, sondern auch die Konzentration de· Ammoniumsal/.es in der abgezogenen Flüssigkeit zi erhöhen. Die Säure wird in einer Menge zugeführt die ausreicht, das nicht umgesetzte Ammoniak zi

'S neutralisieren. Um die Polymerisation von polymerisierbarcn, in dem gasförmigen Reaktionsprodukt enthaltenen Komponenten, insbesondere von Acrylnitril zu verhindern, ist es erforderlich, die Atmosphäre ir dem Abschreckturm sauer zu halten, indem weiterhin

2" während des Verlaufs der Kühlung in der zweiten und/oder in weiteren Stufen eine kleine Menge an Säure zugegeben wird.

Der Kühlvorgang kann bei jedem beliebigen reduzierten oder erhöhten Druck oder bei Atmosphärendruck vorgenommen werden. Im allgemeinen wird atmosphärischer Druck angewendet.

Wie man aus der vorangehenden Beschreibung ersieht, befaßt sich die Erfindung mit einem Verfahren für das Entfernen von nicht umgesetztem Ammoniak in Form einer Ammoniumsalzlösung, bei dem die Lösung in hoher Konzentration von dem ersten Abschreckabteil oder Abschreckturm gewonnen wird. Um die aus dem System abgezogene Ammoniumsalzlösung in einer gewünschten Konzentralion zu erhalten, wenn die Wasserkonzentration und die Konzentration an nicht umgesetztem Ammoniak in dem gasförmigen Reaktionsprodukt, der Druck am oberen Ende des ersten Abschreckabteils oder Abschreckturms usw. geändert werden, ist es offensichtlich notwendig, die Temperatur des Überkopf-Abflußgases aus dem ersten Abschreckabteil oder Abschreckturm zu ändern.

Für einen stabilen Ablauf ist es notwendig, die Konzentration der aus dem System bei dem ersten Abschreckabteil oder Abschreckturm abgezogenen Ammoniumsalzlösung unter der Sättigung zu halten. Indem man die Konzentration der Lösung unter der Sättigung hält, ist es möglich, die Ablagerung oder Kristallisation von Ammoniumsalz innerhalb des Kühlsystems zu verhindern. So liegt z. B. im Falle von Schwefelsäure die Konzentration der aus dem System bei dem ersten Abschreckabteil oder Abschreckturm abgezogenen Ammoniumsulfatlösung in der Größenordnung von 15 bis 40 Gewichtsprozent.

Im folgenden werden zum weiteren Verständnis der Erfindung ein Vergleichsbeispiel und zwei Beispiele unter Berücksichtigung der Erfindung gegeben.

Vergleichsbeispiel Es wurde ein Abschreckturm mit einer Höhe von 1500 mm und einem Innendurchmesser von 200 mm verwendet, der mit Porzellan-Raschigringen mit einem Durchmesser von 10 mm bis zu einer Höhe von 500 mm bepackt war. In den Abschreckturm, durch den Wasser in einer Menge von 380 kg/h geführt wurde, wurde das gasförmige Reaktionsprodukt mit einer Temperatur von 230° C in einer Menge von 12,518 kg/h eingeführt. Gleichzeitig wurde der Um-

lauf flüssigkeit in einer Menge von 1 K) g/h Schwefelsäure beigegeben. Der Druck am oberen ,Ende des Abschreckturms betrug 1180 mm Hg. Das eingeführte gasförmige Reaktionsprodukt war durch Umsetzen von Propylen, Ammoniak und Luft in Gegenwart eines Katalysators bereitet worden und enthielt 0,27 Gewichtsprozent Ammoniak und 16,5 Gewichtsprozent Wasser.

Die Menge des Kühlwassers in einem Wärmeaustauscher wurde so gesteuert, daß die Temperatur des »° Überkopf-Abflußgases aus dem Abschreckturm bei 41 ° C gehalten wurde, wobei gleichzeitig ein Teil der Umlaufflüssigkeit aus dem System abgezogen wurde, so daß der Flüssigkeitsspiegel im Bodenabschnitt des Abschreckturms konstant gehalten wurde. "5

Wenn das Abschrecksystem in einen stationären Zustand gebracht wurde, betrug die Konzentration des Ammoniumsulfats in der aus dem System abgezogenen Umlaufflüssigkeit 7,0 Gewichtsprozent. Die Temperatur der Umlaufflüssigkeit betrug am Einlauf des Abschreckturms 39° C und am Auslauf 55" C.

Beispiel 1

Es wurden zwei Abschrecktürme verwendet, die jeweils eine Höhe von 1000 mm und einen Innendurchmesser von 200 mm besaßen und die jeweils bis zu einer Höhe von 300 mm mit Porzellan-Raschigringen mit einem Durchmesser von 10 mm bepackt waren. Die Abschrecktürme waren in Serie verbunden. Jeder dieser Türme wurde mit einer Flüssigkeitsumlaufleitung unter Einschluß eines Wärmeaustauschers versehen. Die Umlaufflüssigkeit lief in einer Menge von 380 g/h in beiden Abschrecktürmen um. In den unteren Abschnitt des ersten Abschreckturms wurde in einer Menge von 12,518 kg/h dasselbe gasförmige Reaktionsprodukt wie beim Vergleichsbeispiel eingeführt. Gleichzeitig wurde der Umlaufflüssigkeit des ersten Abschreckturms Schwefelsäure in einer Menge von 110 g/h und der Umlaufflüssigkeit des zweiten Abschreckturms Schwefelsäure in einer Menge von 30 g/h zugegeben. Der Druck am oberen Ende des ersten Abschreckturms betrug 1230 mm Hg.

Die Mengen an Kühlwasser in den Wärmeaustauschern des ersten Abschreckturms und des zweiten Abschreckturms wurden jeweils so gesteuert, daß die Temperatur des von dem oberen Ende des ersten Abschreckturms zu dem Bodenabschnitt des zweiten Abschreckturms geführten Gases und die Temperatur des Überkopf-Abflußgases aus dem zweiten Abschrecktunn bei 75° C bzw. 41° C gehalten wurde. 5< > Ein Teil der Umlaufflüssigkeit wurde aus dem System abgezogen, so daß die Flüssigkeitshöhen des ersten Abschreckturms und des zweiten Abschreckturms jeweils konstant gehalten wurden.

Wenn die Umlaufsysteme des ersten Abschreckturms und des zweiten Abschreckturms jeweils in stationären Zustand gebracht wurden, betrug die Konzentration des Ammoniumsulfats in der aus dem System bei dem ersten Abschreckturm abgezogenen Umlaufflüssigkeit 30,1 Gewichtsprozent. Die Temperatur der Umlaufflüssigkeit betrug am Einlaß des ersten Abschreckturms 73° C und die Temperatur am Auslaß 80° C. Die Temperatur der Umlaufflüssigkeil am Einlaß des zweiten Abschreckturms betrug 40" C und die Temperatur am Auslaß 47° C.

Beispiel 2

Es wurden zwei Abschrecktürme mit einer Höhe von jeweils 1000 mm und einem Innendurchmesser von 200 mm verwendet, die beide bis zu einer Höhe von 300 mm mit Porzellan-Raschigringen mit einem Durchmesser von 10 mm bepackt waren. Beide Abschrecktürme waren in Serie verbunden. Jeder dieser Türme war mit einer Flüssigkeitsumlaufleitung unter Einschluß eines Wärmeaustauschers versehen. Die Umlaufflüssigkeit wurde in beiden Abschrecktürmen in einer Menge von 380 kg/h bewegt. In den ersten Abschreckturm wurde in seinen unteren Abschnitt das gasförmige Reaktionsprodukt mit einer Temperatur von 230° C und in einer Menge von 12,518 kg/h eingeführt. Gleichzeitig wurde der Umlaufflüssigkeit des ersten Abschreckturms Schwefelsäure in einer Menge von 350 g/h und der Umlaufflüssigkeit des zweiten Abschreckturms Schwefelsäure in einer Menge von 50 g/h zugeführt. Der Druck am oberen Ende des ersten Abschreckturms betrug 1240 mm Hg. Das eingeführte gasförmige Reaktionsprodukt war durch Umsetzen von Propylen, Ammoniak und Luft in Gegenwart eines Katalysators bereitet worden und enthielt 0,85 Gewichtsprozent Ammoniak und 15,4 Gewichtsprozent Wasser.

Die Mengen des Kühlwassers in den Wärmeaustauschern des ersten Abschreckturms und des zweiten Abschreckturms wurden so gesteuert, daß die Temperatur des vom oberen Ende des ersten Abschreckturms zum Boden des zweiten Abschreckturms geführten Gases und die Temperatur des Überkopf-Abflußgases aus dem zweiten Abschreckturm auf 65° C bzw. 45" C gehalten wurde. Ein Teil der Umlaufflüssigkeit wurde aus dem System abgezogen, so daß die Flüssigkeitshöhen in dem ersten Abschreckturm und in dem zweiten Abschreckturm jeweils konstant gehalten wurden".

Wenn die Umlaufsysteme in dem ersten Abschreckturm und in dem zweiten Abschreckturm jeweils in den stationären Zustand gebracht wurden, betrug die Konzentration an Ammoniumsulfat in der aus dem System bei dem ersten Abschreckturm abgezogenen Umlaufflüssigkeit 29,6 Gewichtsprozent. Die Temperatur der Umlaufflüssigkeit betrug am Einlaß des ersten Abschreckturms 64° und am Auslaß 71,5° C. Die Temperatur der Umlaufflüssigkeit am Einlaß des zweiten Abschreckturms betrug 44° C und die Temperatur am Auslaß 46,5° C.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verfahren zum Entfernen von nicht umgesetztem Ammoniak aus dem bei der katalytischen Acrylnitrilsynihese aus Ammoniak, molekularem Sauerstoff und Propylen bei erhöhten Temperaturen entstehenden Gasgemisch durch direktes Kühlen mit einer im kreislaufgeführten, Ammoniumsalz enthaltenden Waschlösung unter Zusatz einer Mineralsäure, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlen des Gasgemisches schrittweise in wenigstens zwei Stufen durchgeführt wird, wobei

   I. in der ersten Kühlstufe eine zur Neutralisation des nicht umgesetzten Ammoniaks erforderliche Mineralsäuremenge zugegeben wird und die Temperatur des aus der ersten Kühlsiufe abfließenden Gases so gesteuert wird, daß nur ein Teil des Wassers in dem behandelten Gasgemisch kondensiert und gleichzeitig eine 15- bis -Klgewichtsprozentigc Ammoniumsalzlösung anfallt, und
   2. in der oder den folgenden Kühlstufen eine weitere kleine Mineralsäuremenge zugegeben und der Hauptteil des in dem Gasgemisch noch enthaltenen Wassers kondensiert wird.