DE2131514C3 - Kontinuierliches Verfahren zur Herstellung von Adipinsäuredinitril - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein kontinuierliches Verfahren zur Herstellung von Adipinsäuredinitril durch dechlorierende Dimerisation von 0-ChIorpropionitriI in einer Apparatur aus nichtrostendem Chromstahl in Dimethylsulfoxyd in Gegenwart von Natriumamalgam, kontinuierliches Abziehen des Kristallbreis von Adipinsäuredinitril neben Acryl-, Propion- und /f-Chlorpropionitrilen, Waschen desselben und Rückführen des Waschwassers und der organischen Phase nach Abtrennen des Adipinsäuredinitrils in den Dimerisationsreaktor.

Ein solches Verfahren ist insbesondere anwendbar in den Anlagen, welche für die dehalogenierende Dimerisation eines p-Halogenpropioniirils in Gegenwart eines Amalgams und von spezifischen Lösungsmitteln, wie sie in den DE-OS 16 18 900 und 19 16 862 beschrieben sind, bestimmt sind.

In der DE-OS 19 25 740 wird ein Verfahren und eine Vorrichtung beschrieben, welche für die kontinuierliche Durchführung von dehalogenierenden Dimerisationsreaktionen mittels eines Natriumamalgams bestimmt sind. Dieses strömt infolge der Schwerkraft längs einer völlig glatten, senkrechten oder stark geneigten Oberfläche herab.

Bekanntlich haben die Amalgame die Neigung, sich in Tröpfchen zu zerteilen, welche nur schwierig wieder zusammenfließen. Aus diesem Grund werden im allgemeinen zahlreiche Maßnahmen getroffen, um das vollkommene Anhaften des Amalgams auf seiner Trägerfläche sicherzustellen, z. B. die Verwendung eines durch die Amalgame leicht benetzbaren Materials, als Baustoff für diese Trägerfläche und ebenso das Beizen und Polieren dieser Trägerfläche, bevor sie in Benutzung genommen wird.

Es wurde nun festgestellt, daß trotz dieser Maßnahmen gewisse Kontinuitätsunterbrechungen noch inner' halb des Amalgams im Falle eines kontinuierlichen Betriebs von Dimerisationsvorrichtungcn auftreten können, welche die Rückführung der flüssigen Reak* tionsphase nach der Abtrennung des Dimerisationsproduktes erfordern.

Das Amalgam nimmt dabei zunächst ein körniges Aussehen an. In der Folge kann die Erscheinung der Dissoziation des Amalgams bis zu dem Grad bedeutend werden, um die Loslösung des Amalgams von der Trägerfläche infolge der Differenz der Oberflachenspannung hervorzurufen, welche zwischen dem Amalgam und dem Quecksilber besteht, und sogar das Abbrechen der Reaktion bewirken. Es ist zwar richtig, daß die Gefahr der Loslösung des Amalgams von der Trägerfläche in den Anlagen nicht besteht, wo das Amalgam als Regen von oben in den Reaktor oder unmittelbar in eine Quecksilberschicht eingeführt wird, jedoch ist es gewiß, daß die Erscheinung der Dissoziation des Amalgams unter Verlust aktiven

ίο Metalls und infolgedessen Sinkens der Ausbeute der Anlage sich dort gleichfalls einstellt

Es wurde nun ein Verfahren gefunden, welches ermöglicht, diese Verluste an aktivem Metall des Amalgams, welches für das Verfahren als Katalysator

is benötigt wird, zu beseitigen.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist daher dadurch gekennzeichnet, daß man die flüssige Phase, welche das mittels Amalgam zu dimerisierende Produki enthält, mit Hilfe eines stark sauren Kationenaustauschers derart reinigt, daß die Konzentration an Chromionen weniger als 1 ppm in der flüssigen Phase des Dimerisationsreaktors beträgt

Es wurde nämlich in überraschender Weise festgestellt, daß es das Chrom ist, welches besonders störend wirkt, während die Anwesenheit anderer Ionen, beispielsweise des Kupfers oder Eisens, keineswegs die

Stabilität des Amalgams und daher auch nicht dessen Reaktionsfähigkeit beeinflußt Die Reinigung der umlaufenden flüssigen Phase von

Chromionen wird dadurch ausgeführt, daß man die umlaufende flüssige Phase durch eine Schicht von stark sauren Kationenaustauschern durchlaufen läßt Es ist nützlich, zwei Kolonnen des gleichen Harzes hintereinander in dem Kreislauf der umlaufenden Flüssigkeit vor dem Dimerisationsreaktor anzuordnen. Auf diese Weise reinigt die erste Kolonne die umlaufende Lösung, während die zweite sich in Regeneration befindet

Um in Höchstmaß die Beanspruchung des kationenaustauschenden Harzes zu begrenzen, ist es erwünscht, so weitgehend wie möglich jeden Kontakt der flüssigen

Reaktionsphase mit metallischen Materialien während

der der Dimerisation vorausgehenden Maßnahmen zu verringern.

Das folgende Beispiel erläutert das erfindungsgemä-

ße Verfahren.

Beispiel

Es betrifft die dechlorierende Dimerisation von /J-Chlorpropionnitril in Losung in Dimethylsulfoxyd und mittels Natriumamalgam, welches >*;it erhöhter Geschwindigkeit längs eines senkrechten Oberflächenträges in einer Anlage herabfließt, deren Apparatur, welche zur Behandlung der flüssigen organischen Phase vor der Rückführung dient, aus nichtrostendem

Chromstahl besteht

Der kontinuierlich aus dem Dimerisator abgezogene Brei enthält die Acryl-, Propion', jJ-Chlorpropion- und Adipinsäuredinitril, Wasser, Dimethylsulfoxyd, Natriumchlorid, Trimere und verschiedene Verunreinigungen. Nach dem Abschleudern und Waschen des Salzes mittels Propionitril werden die Waschflüssigkeit und die abgetrennte organische Phase des Breies vereinigt und in die Anlage geschickt, wo man das Adipinsäuredinitril von den leichten Produkten abtrennt Diese werden dann ihrerseits vereinigt und stellen die flüssige Rückführphase dar.

Diese wird dann mit einem stark sauren Kationenaustauscher vom Typ eines stark sauren kationischen

Harzes mit Polystyrolgerflst und Sulfongruppen (»Amberlite IR120«) in Berührung gebracht, bevor sie in den Dimerisationsreaktor zurückgeführt wird, wo sie mit frischem Ausgangsmaterial vermischt wird Die Verweildauer der flüssigen Phase in der Reinigungskolonne wird so geregelt, daß eine Konzentration an Chromionen in der Größenordnung von 0 bis 1 ppm gewichtsmäßig am Einlaß des Dimerisators sichergestellt ist

Nach 30 Tagen Betriebsdauer unter diesen Bedingungen war der wirksame Ausnutzungsgrad des Natriums immer noch höher als 90%, und es konnte keine

Verschlechterung der Amalgamoberfläche beobachtet werden.

Wenn dagegen die flüssige Ruckführphase zum Dimerisationsreaktor ohne vorherige Reinigung zurückgeführt wird, wächst der Gehalt an Chromionen rasch. Wenn dieser nur 10 ppm am Eingang des Dimerisators erreicht, was einer höheren Konzentration als 1 ppm in dem Dimerisationsreaktor nach der VerdQnnung mit frischem Ausgangsmaterial entspricht, stellt man eine vollständige Entamalgierung der Elektrode innerhalb 48 Stunden fest

Claims (1)

1. Patentanspruch;

   Kontinuierliches Verfahren zur Herstellung yon Adipinsäuredinitril durch dechlorierende Dimerisation von /J-Chlorpropionitril in einer Apparatur aus nichtrostendem Chromstahl in Dünethylsulfoxyd in Gegenwart von Natriumamalgam, kontinuierliches Abziehen des Kristallbreis von Adipinsäuredinitril neben Acryl-, Propion- und /l-Chlorpropionitrilen, Waschen desselben und Rückführen des Waschwassers und der organischen Phase nach Abtrennen des Adipinsäuredinitrils in den Dimerisationsreaktor, dadurch gekennzeichnet, daß man die flüssige Phase, welche das mittels Amalgam zu dimerisierende Produkt enthält, mit Hilfe eines stark sauren Kationenaustauschers derart reinigt, daß die Konzentration an Chromionen weniger als 1 ppm in der flüssigen Phase des Dimerisationsreaktors beträgt