DE762845C - Verfahren zur Herstellung von Acrylnitril - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von Acrylnitril Eine Anlagerung von Blausäure an Acetylen zu Acrylnitril hat technisches Interesse. Es ist gelungen, Acrylnitril neben anderen Reaktionsprodukten in mäßiger Ausbeute durch thermische Reaktion zu gewinnen. Ein weiteres Verfahren besteht in der Anlagerung von Blausäure an Acetylen mit Hilfe einer wäßrigen Lösung eines Cuprosalzes einer starken anorganischen Säure in Gegenwart von starken Säuren und bzw. oder Ammoniumsalzen bzw. tertiären Aminen.
• Es wurde nun gefunden, daß die Anlagerung von Blausäure an Acetylen mit Kupferkatalysatoren besonders günstig in organischen Lösungsmitteln durchgeführt wird. Geeignet sind die Kupferkatalysatoren, die mit Acetylen allein höhere aliphatische Polymere des Acetylens geben, beispielsweise Kupfersalze in Gegenwart von komplexbildenden Salzen von Stickstoffbasen, gegebenenfalls in Gegenwart von freier Säure. Man verwendet zweckmäßig hohe Katalysatorkonzentrationen, um gute Umsetzung zu erzielen; ein Zusatz von metallischem Kupfer wirkt günstig. Die Umsetzung vollzieht sich bereits bei niederen Temperaturen; jedoch bieten die organischen Lösungs-

  mittel die 'Möglichkeit, leicht höhere Reak-

  tionstemperaturen ohne Druck anzu-,venden.

  Man erhält als fast einzigesReaktionsprodukt

  Acrv lnitril, während eigenartigerweise die

  Acetylenpolymeren nicht oder nur in sehr Idei-

  ner Menge auftreten, selbst wenn Acev.-len im

  t berschuß angewendet wird. Als Lösungs-

  mittel eignen sich solche organischen Stoffe, die

  Kombinationen von Kupfersalzen mit Amin-

  salzen zu lösen vermögen. Kupferchlorfir ist

  sehr schwer löslich, wird jedoch bekanntlich

  durch die Salze von Stickstoffbasen und andere

  Salze in wesentlich besser lösliche Komplez-

  salze übergeführt.

  So kann man Kupferchlorür in einer

  -Mischung von Eisessig und Pyridin lösen.

  Weitere Lösungsmittel für die I,#-oinhinatioli

  von Kupfersalzeri und Stickstoffbasen sind bei-

  spielsweise Ätlivlenglvlcol und Milchsäure. Die

  Katalysatoren und die Reaktionsführung kön-

  nen in ähnlicher Weise variiert «erden, wie

  das bei der Synthese von 1'invlacetvieti und

  Divinvlacetvlen bekannt ist; die eingesetzte

  -Menge von Blausäure und Acetylen kann weit-

  gehend variiert werden; die beiden Komponen-

  ten können in stöchioinetrischem 1' erliä ltnis,

  aber auch unter Verwendung von überschüssen

  der einen oder anderen in Reaktion gebracht

  werden. Im Interesse einer hohen Leistung

  führt man mehr Blausäure und Acetylen in die

  Reaktionsmischung ein, als bei einmaligem

  Durchsatz in Reaktion tritt; durch intensive

  Mischung wird der Umsatz sehr begünstigt.

  Die Aufarbeitung gestaltet sich besonders ein-

  fach, wenn man so viel Blausäure zuführt, daß

  diese annähernd vollständig umgesetzt wird

  und einen L berschuß an Acetylen verwendet.

  da. das austretende, nicht umgesetzte Acetylen

  so dazu benutzt werden kann. das gebildete

  Acrvlnitril aus der warmen Reaktionslösung

  auszutragen. Bei Anwendung höliersiedender

  Lösungsmittel hat man den Vorteil, daß die

  Katalvsatorlösungen nicht durch den Gasstrom

  eingedampft werden. wie das bei wäßrigen Lö-

  sungen der Fall ist. Die lästigen Verstopfungen

  und Verkrustungen in der Apparatur infolge

  von Lösungsinittelverlusten aus den hochkon-

  zentrierten Lösungen und dadurch bedingte

  Störungen treten daher weniger leicht ein. und

  der Betrieb ist viel leichter zu führen. Weiter

  unterbleiben die Verstopfungen infolge von

  Eisbildung in der zur Abscheidung des Acryl-

  nitrils aus dem Gasstrom dienenden Tiefkühl-

  vorlage. Auch die von der Herstellung des

  VinAacetvlens her bekannte Bildung von

  Hvdrationsprodtilzten des Acetylens und 1'invl-

  acetvlens, Acetalclelivd und 1-invlmethvlheton.

  die für die Verliarzung der Katalysatoren bei

  der -\-invlacetvlenlierstel:ting verantwortlich

  gemacht werden. läßt sich so vermeiden. -Um

  die Katalvsatorkonzentration möglichst hoch

  zu halten, können überschüssige -Mengen der

  Kupfersalze bz«-. Salze von Stickstoffbasen in

  gesättigter Lösung suspendiert «-erden. Die

  von der Polymerisation des Acetylens zu line-

  aren I'olvmeren her bekannten Variationen der

  hatalvsatoren, Zusätze von ineta'liscliemKtip-

  ter, um die Einwertigkeit des Kupfersalzes

  aufrechtzuerhalten, Zusatz von freier -Mineral-

  säure usw. erweisen sich auch hier als zweck-

  mäDie Isolierung des Acrvlnitrils erfolgt

  in beliebiger Weise, die Ausbeute, bezogen auf

  die in Reaktion getretenen Teile von Blausäure

  und Acetylen, ist fast quantitativ.

  Beispiel i

  In einen Katalysator, bestehend aus 43o Ge-

  v.-ichtsteilen Kupferchlorü r. 178 Teilen Ammo-

  niunichlorid, io Teilen Kupfer. 2;o Teilen

  @@thvl_englyhol und 3o Teilen konzentrierter

  Salzsäure leitet man bei ioo= stündlich 12 1

  Acetylen ein, dem ..z g vergaste Blausäure bei-

  gemengt sind. Die Reaktionsmischung hat ein

  Volumen von etwa ?`z 1, sie wird finit einem gut

  wirkenden Rührer in innige Berührung mit

  dein Gas gebracht. Die entweichenden Gase

  und Dämpfe werden durch einen Kühler von

  der Hauptmenge des Reaktionsprodukte: be-

  freit. der Rest wird in einer auf -So- 'ekülil-

  tenKältevorlage abgeschieden. Aus den Kon-

  densaten gewinnt man durch Destillation das

  Acrvlnitril in einer 'Menge von 6.5 g je Stunde

  Reaktionsdauer. Der Prozeß wurde nach

  15 Stunden abgebrochen. In dieser Zeit wur-

  den :zi 1 Acetylen und 36g Blausäure umge-

  setzt. -Man erhielt 9ä g Acrv :nitril. Der Kataly-

  sator war noch gut wirksam. Im Vorlauf vor-

  handene Blausäure wird zurückgewonnen und

  ebenso wie das unverbrauchte Acetylen der

  Reaktion erneut zugeführt. Steigerung der

  Reaktionstemperatur auf i8o= führt zu größe-

  ren Umsätzen.

  Beispiel In der im Beispiel i beschriebenen Weise werden Acetylen und Biausäure in einen Katalysator, bestehend aus 220 g Kupfercliloriir, go g Aminoniumchlorid, 5 g Kupferpulver und .Ioo g Milchsilure bei einer Reaktionstemperatur von ioo@ eingeleitet. Bei der Aufarbeitung nach Beispiel i werden z g Acrvlsäureritril je Stunde erhalten. In 8 Stunden erhält man 16 g Acrvlnitril bei einem Umsatz von S 1 Acetylen und q g Blausäure. Der Katalysator ist noch aktiv.

Claims (1)

1. PATENTA\SPPCGI3: Verfahren zur Herstellung von Acrylsäurenitril aus Acetylen und Blausäure unter Verwendung von Katalysatoren, die zur Polymerisation von Acetylen zu linearen Polymeren geeignet sind, dadurch gekennzeichnet, daß Cuprosalze gemeinsam mit komplexbildenden Salzen organischer Basen in organischen Lösungsmitteln als Katalysatoren angewendet werden. ZurAbgrenzung des Erfindungsgegenstands vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: Deutsche Patentschriften Nr. 288 584, 559734.