DE2151553A1 - Verfahren zur Herstellung von Adipinsaeurenitril - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von AdipinsaeurenitrilInfo
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Description
Verfahren zur Herstellung von Adipinsäurenitril
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Entfernen des Nebenproduktes 2-Cyanocyclopentylidenimin
aus Adipinsäurenitril, wobei das Adipinsäurenitril mit p-Formaldehyd in Abwesenheit von Wasser behandelt
wird. Das Adipinsäurenitril kann dann direkt unter Bildung von Hexamethylendiamin hydriert werden«
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Adipinsäurenitril und insbesondere ein Verfahren,
bei dem 2-Cyanocyclopentylidenimin aus Adipinsäure-
> ,,i;cj2 O 9 8 1 7 / 1 6 6 2
ni-tril entfernt wird, um das Adipinsäurenitril zur
•direkten Überführung in Hexamethylendiamin geeignet zu machen.
Es sind verschiedene Methoden zur Herstellung von Adipinsäurenitril
bekannt. Beispielsweise wird in der US-PS 2 200 734 die Behandlung von Adipinsäure mit Ammoniak
in Gegenwart eines Dehydratisierungskatalysators und in der US-PS 2 532 311 die katalytisch^ Hydrierung von
Dicyanobuten vorgeschlagen. Ein unerwünschtes Nebenprodukt dieser Reaktionen ist 2-Cyanocyclopentylidenimin,
das einen Siedepunkt nahe dem Siedepunkt von Adipinsäureb nitril aufweist, wodurch es durch übliche Destillation
schwierig zu entfernen ist. Es wurden verschiedene Methoden zur Entfernung dieses Nebenproduktes vorgeschlagen
einschließlich die Behandlung des Adipinsäurenitrils über Oxidation, Säure-Alkali- und Säure-Hydrolyse-Techniken.
Ein anderes Verfahren zur Entfernung des Nebenproduktes
2-Cyanocyclopentylidenimin wird in der deutschen Patentschrift 928 406 vorgeschlagen. Nach dieser Patentschrift
umfaßt dieses Verfahren die Behandlung von Adipinsäurenitril mit einer verdünnten wäßrigen Formaldehydlösung
bei erhöhter Temperatur. Dadurch wird das Nebenprodukt Ψ vermutlich in eine Methylolverbindung überführt, die in
Wasser löslich ist. Das Adipinsäurenitril wird dann mit Wasser gewaschen, um die lösliche Verbindung zu entfernen.
Schließlich wird das Adipinsäurenitril von dem Wasser abgetrennt und getrocknet.
Die Erfindung liefert ein Verfahren zur Herstellung von Adipinsäurenitril, wobei das Nebenprodukt 2-Cyanocyclopentylidenimin
in eine andere Verbindung durch
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Behandlung des Adipinsäurenitrils mit p-Formaldehyd in Abwesenheit von Wasser überführt wird. Ferner liefert
die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von Hexamethylendiamin direkt durch Hydrierung des so behandelten
Adipinsäurenitrils ohne vorherige Abtrennung des umgewandelten Nebenproduktes aus dem Adipinsäurenitril.
Vor der Behandlung mit p-Formaldehyd kann Wcsser in
einfacher Weise aus dem Adipinsäurenitril durch übliche Dehydratisierungs- oder Trocknungsmethoden und
Ammoniak durch Zugabe einer geeigneten Säure oder vorzugsweise durch Einsprühen trockener Luft durch das
Adipinsäurenitril, entfernt.
Der hier verwendete Ausdruck p-Formaldehyd ist in üblicher Weise definiert (z.B. J. F. Walker, "Formaldehyde",
3. Auflage, Reinhold, Seite 142 (1964)), nämlich als ein lineares Polymeres des Formaldehyds der
Formel HO(CHpO) H, worin η im Bereich von etwa 6 bis 100 liegt. Das Gewicht des verwendeten p-Formaldehyds
sollte im allgemeinen etwa gleich dem Gewicht des als Nebenprodukt vorliegenden 2-Cyanocyclopentylidenimins
sein, jedoch erfolgt die Behandlung gewöhnlich rascher mit höheren Konzentrationen an p-Formaldehyd.
Geeignete Behandlungstemperaturen liegen im Bereich von etwa 50 bis über 1000C, wobei Temperaturen zwischen
70 und 800C bevorzugt sind. Gewöhnlich ist je höher die
Temperatur um' so rascher die Behandlungsgeschwindigkoit. Während der Behandlung wird das Adipinsäurenitril gewöhnlich
bewegt. Die Behandlung erfolgt im allgemeinen kontinuierlich, bis die Konzentration des Nebenproduktes
2-Cyanocyclopentylidenimin auf den gewünschten
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ÄCM-4
Wert lind "bevorzugt unterhalb 0,05 % herabgesetzt ist.
Die Konzentration an Nebenprodukt kann durch Gaschromatographie
oder andere übliche Methoden ermittelt ■werden.
Das erhaltene Adipinsäurenitril kann im allgemeinen direkt zur Herstellung von Hexamethylendiamin durch ka-■talytische
Hydrierung verwendet werden. Im Gegensatz dazu wird gemäß der deutschen Patentschrift 929 406
eine Nachbehandlung des Adipinsäurenitrils alt einer
verdünnten wäßrigen Formaldehydlösung, Waschen des Adipinsäurenitrils mit Wasser zur Abtrennung'der Reaktionsprodukte
aus dem Adipinsäurenitril vorgeschlagen. Ferner werden zur Vermeidung übermäßiger Verluste an
Adipinsäurenitril ±i dem Waschwasser gemäß der deutschen Patentschrift 928 406 beispielsweise die weiteren Stufen
(1) Extraktion des Waschwassers mit Toluol, (2) Vermischen des Toluolextraktes mit dem behandelten Adipinsäurenitril
und (3) Destillation des Gemischs zum Entfernen des Toluols und eines Azeotrops aus Toluol und
Wasser, das in dem Adipinsäurenitril gelöst zurückblieb, ausgeführt. Das Verfahren der Erfindung vermeidet
diese zusätzlichen und kostspieligen Wasch-, Trenn-, Extraktionsstufen und Stufen zur Gewinnung von Toluol
und Destillation, weil das Adipinsäurenitril im allgemeinen in einem geeigneten Zustand zur weiteren Verwendung
ohne irgendwelche speziellen Stufen zur Entfernung der Reaktionsprodukte der vorangehenden trockenen
p-Formaldehydbehandlung vorliegt.
Die Erfindung' wird im einzelnen durch die folgenden Beispiele erläutert, in denen sämtliche Teile und Prozentangaben
auf das Gewicht bezogen sind.
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RCM-4 Q
In einer großtechnischen Anlage wurde praktisch dehydratisiertes Adipinsäurenitril durch Besprühen mit
Luft, die vorher auf 750C erwärmt worden war, von überschüssigem
Ammoniak befreit. Während das Adipinsäurenitril gerührt wurde, wurde p-Formaldehyd auf einer
Gewichtsbasis von 1:1 für die in dem Adipinsäurenitril vorliegende Menge an Nebenprodukt 2-Cyanocyclopentylidenimin
zugegeben. Das behandelte Adipinsäurenitril wurde 3,5 Stunden bei 750G gehalten, und zu diesem
Zeitpunkt war die Konzentration des Nebenproduktes von einem anfänglichen Wert von 0,136 % auf einen Wert
von 0,02 % herabgesetzt. Das erhaltene behandelte Adipinsäurenitril wurde dann ohne weitere Behandlung
direkt zu Hexamethylendiamin hydriert,' das praktisch frei von Verunreinigungen durch Destillation gewonnen
wurde.
Ein weiterer Ansatz von Adipinsäurenitril der praktisch frei von Ammoniak und V/asser war und 0,63 %
2-Cyanocyclopentylidenimin-Nebenprodukt enthielt,
wurde mit p-Formaldehyd behandelt. Das Gewichtsverhältnis von p-Formaldehyd zu dem Nebenprodukt betrug
1:1. Das Adipinsäurenitril wurde gerührt und anfänglich auf 800G erhitzt. Während eines Zeitraums von 12
Stunden wurde die Temperatur auf 500C herabgesetzt.
Die Konzentration an 2-Cyanocyclopentylidenimin in dem Adipinsäurenitril war nach 4 Stunden auf 0,046 %
herabgesetzt und nach einer Gesamtbehandlungszeit von
— 5 —
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i2 Stunden auf 0,031 %. Das behandelte Adipinsäurenitril
wurde direkt für die Hydrierung zu Hexamethylendiamin verwendet.
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Claims (2)
1. Verfahren zur Herstellung von Adipinsäurenitril, bei dem das Nebenprodukt Z-Cyanocyclopentylidenimin
in eine andere Verbindung überführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Adipinsäurenitril mit p-Formaldehyd
in Abwesenheit von Wasser behandelt wird.
2. Anwendung des Verfahrens nach Anspruch 1 zur Herstellung von Hexamethylendiamin direkt aus dem behandelten
Adipinsäurenitril.
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