DE60316964T2

DE60316964T2 - Wiedergewinnung von adiponitril aus einem adiponitril, aminocapronitril und hexamethylendiamin enthaltenden gemisch

Info

Publication number: DE60316964T2
Application number: DE60316964T
Authority: DE
Inventors: John J. Wilmington OSTERMAIER; Leon S. Wilmington SCOTT; James D. Victoria HASTINGS
Original assignee: Invista Technologies SARL USA
Current assignee: Invista Technologies SARL USA
Priority date: 2002-07-17
Filing date: 2003-07-15
Publication date: 2008-07-31
Anticipated expiration: 2023-07-16
Also published as: ES2295648T3; ATE375976T1; WO2004007434A1; CN100345822C; CN1681773A; EP1539680B1; US6599398B1; KR20050029217A; BR0312897A; JP2005533117A; EP1539680A1; DE60316964D1; AU2003249278A1; TW200401763A

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Diese Erfindung betrifft die Gewinnung von unreagiertem Adiponitril (ADN) in einer Mischung von ADN, Aminocapronitril (ACN) und Hexamethylendiamin (HMD), die durch teilweise Hydrierung von ADN gebildet worden ist. Das ADN kann aus der Hydrocyanierung von Butadien (BD), Hydrodimerisierung von Acrylnitril, Aminolyse von Adipinsäure oder irgendeiner anderen Technik herstammen. Es ist bekannt, dass ADN durch Reagieren des ADN mit Wasserstoff in Gegenwart eines heterogenen Katalysators, insbesondere Eisen oder Raney-Kobalt, teilweise zu HMD und ACN hydriert werden kann. Derartige Hydrierungen führen zur Herstellung von unerwünschten Nebenprodukten, einschließlich Bishexamethylentriamin (BHMT) und hochsiedenden Teeren.
Wenn ein derartiges Verfahren so durchgeführt werden würde, dass unreagiertes ADN in den Hydrierungsreaktor zurückgeführt wird, so würde das BHMT zusammen mit ihm rückgeführt und dadurch wäre zu erwarten, dass sich das BHMT im Laufe der Zeit anreichert, was zu einem inakzeptablen Anreicherungsniveau im System führen würde.
Nach der teilweisen Hydrierungsreaktion müssen das entstandene ACN und HMD von dem unreagierten ADN und voneinander abgetrennt werden. Die Trennungen können mit Hilfe fraktionierter Destillation erfolgen. Während einer derartigen Destillation entsteht ein unerwünschtes Nebenprodukt, nämlich 2-Cyanocyclopentylidenimin (CPI) durch die Isomerisierung von ADN unter alkalischen Bedingungen, die während der Destillation vorliegen.
Eine Art und Weise zum Trennen des CPI vom ADN erfolgt durch einfache fraktionierte Destillation, bei der das CPI als Destillat erhalten wird. Jedoch würde eine derartige einfache fraktionierte Destillation, wird sie unter Anwendung herkömmlicher Arbeitsbedingungen, d. h. einem Kopfdruck von weniger als 2666 Pascal (Pa) (20 mm Hg) durchgeführt, es nicht erlauben, dass BHMT zusammen mit dem CPI vom ADN abgetrennt wird.
Das Patent der Vereinigten Staaten 6207851 betrifft ein Verfahren für die gleichzeitige Herstellung von 6-Aminocapronitril und Hexamethylendiamin, ausgehend von Adiponitril, durch teilweise Umwandlung und Gewinnung von unumgewandeltem Adiponitril. Dieses Patent offenbart ein Verfahren für die gleichzeitige Herstellung von 6-Aminocapronitril und Hexamethylendiamin ausgehend von Adiponitril, das (1) das teilweise Hydrieren von Adiponitril in Gegenwart eines Katalysators unter Erzielung einer Mischung, die 6-Aminocapronitril, Hexamethylendiamin und Adiponitril umfasst, (2) das Entfernen von 6-Aminocapronitril und Hexamethylendiamin von der Mischung, (3) das Zusetzen zu dem Anteil, der im Wesentlichen Adiponitril umfasst, von 0,01 bis 10 Gew.-% einer Säure, auf Adiponitril bezogen, oder eines sauren Ionenaustauschers und das Entfernen des Adiponitrils von der Mischung und (4) das Rückführen des Adiponitrils in Schritt (1) umfasst.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung bietet ein Verfahren, bei dem BHMT und CPI zusammen von ADN in einer Mischung abgetrennt werden können, die alle drei Komponenten umfasst.
Insbesondere ist die vorliegende Erfindung ein Verfahren für die Gewinnung von im Wesentlichen reinem ADN aus einer Einspeisemischung umfassend BHMT, ADN, CPI und hochsiedende Teere, wobei das Verfahren folgende sequentielle Schritte umfasst:

(1) Destillieren der Mischung in einer ADN-Gewinnungsdestillationssäule mit einem Kopfdruck im Bereich von 266 bis 19995 Pa (2 bis 150 mm Hg) unter Bildung eines im Wesentlichen teerfreien Destillats umfassend mindestens 70% des ADN in der Einspeisemischung, BHMT und CPI und eines Sumpfprodukts umfassend im Wesentlichen die gesamten Teere und den Rest des ADN in der Einspeisemischung; und
(2) erneutes Destillieren des Destillats aus Schritt (1) in einer ADN-Raffinationsdestillationssäule mit einem Kopfdruck im Bereich von 266 bis 19995 Pa (20 bis 150 mm Hg), das die Bildung eines Mindesttemperaturazeotropen zwischen ADN und BHMT verursacht, unter Bildung (i) eines Destillats enthaltend den Hauptteil des BHMT und CPI, die in dem Destillat aus Schritt (1) vorliegen, und (ii) ein ADN-Sumpfprodukt, das im Wesentlichen sowohl von BHMT als auch CPI frei ist.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
Die Zeichnung besteht aus einer Figur, die ein Blockschaltbild zeigt, das das erfindungsgemäße Verfahren veranschaulicht.
GENAUE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Unter Bezugnahme auf die Zeichnung umfasst ein System 10 für das Trennen von CPI und BHMT zusammen von ADN eine Destillationssäule 12 des Schritts 1, eine Destillationssäule 14 des Schritts 2, eine Sumpfproduktkonzentratordestillationssäule 16 und einen ADN-Gewinnungsdestillationsapparat 18 und einen ADN-Raffinationsdestillationsapparat 20.
Ein Einspeisematerial 22 ist das Produkt einer teilweisen Hydrierung von ADN und umfasst ADN, HMD, ACN, hochsiedende Teere, BHMT, Tetrahydroazepin (THA), polarografisch reduzierbare Verunreinigungen (PRV) und tiefsiedende Verunreinigungen.
Das Einspeisematerial 22 wird in den unteren Abschnitt der Destillationssäule 12 des Schritts 1, bevorzugt unten eingeführt. Die Säule 12 wird unter Bedingungen betrieben, die verursachen, dass der Hauptteil des HMD und der tiefsiedenden Verunreinigungen am der Säule als Destillat 24 austritt, das ACN mit einem geringen Anteil des HMD als Seitenabzug 26 über der Einspeisestelle entfernt wird und das ADN und hochsiedende Substanzen als Sumpfprodukt 28 zusammen mit einem geringen Anteil des HMD und ACN entfernt werden. Typische Säulentemperaturen liegen im Bereich von 120 bis 185 Grad C bei einem typischen Kopfdruck von 9331 Pa (70 mm Hg). Die Destillationssäule 12 ist bevorzugt mit texturierten Füllkörpern gefüllt. Die Säule wird mit einem Rückflussverhältnis von etwa 3 betrieben.
Das Sumpfprodukt 28 der Säule 12 wird in den Sumpfproduktkonzentratordestillationsapparat 16 eingespeist und in den Destillationsapparat 16 an einer Einspeisestelle eingespeist, die sich in der Nähe oder in der Mitte der Säule befindet. Der Destillationsapparat 16 wird unter Bedingungen betrieben, die verursachen, dass das HMD und ACN als Destillat 30 über Kopf geführt und das ADN und die hochsiedenden Substanzen als Sumpfprodukt 32 entfernt werden. Typische Säulentemperaturen liegen im Bereich von 110 bis 175 Grad C bei einem Kopfdruck von etwa 1733 Pa (13 mm Hg) und einem Rückflussverhältnis von etwa 1,0. Der Destillationsapparat 16 ist mit texturierten Füllkörpern gefüllt.
Das Destillat 30 wird mit dem Seitenabzug 26 kombiniert, um einen Strom 34 bereitzustellen, der in die Säule 14 des Schritts 2 eingespeist wird. Der Strom 34 wird in die Säule 14 in oder in der Nähe der Mitte der Säule eingeführt. Die Säule wird unter Bedingungen betrieben, die verursachen, dass das HMD als Destillat 36 und das ACN als Sumpfprodukt 38 gewonnen wird. Typische Säulentemperaturen liegen im Bereich von 145 bis 180 Grad C bei einem Kopfdruck von etwa 19995 Pa (150 mm Hg) bei einem Rückflussverhältnis von etwa 2,5. Die Säule 14 ist mit texturierten Füllkörpern gefüllt. Bevorzugt wird die Säule 14 mit einem sigmoidalen Temperaturprofil, wie in der US-Patentschrift 6248926 beschrieben, die am 19. Juni 2001 an Ostermaier und Scott vergeben worden ist, betrieben. Ein derartiges sigmoidales Temperaturprofil gestattet, dass das THA zusammen mit dem ACN im Sumpfprodukt 38 entfernt wird.
Das Sumpfprodukt 32 wird in den ADN-Gewinnungsdestillationsapparat 18 an einer Einspeisestelle eingespeist, die sich irgendwo unterhalb des Mittelpunkts der Säule befindet. Der Destillationsapparat 18 wird unter Bedingungen betrieben, um ein im Wesentlichen teerfreies Destillat 40 herzustellen, das mindestens 70% des ADN in der Einspeisemischung 32 zusammen mit dem BHMT und CPI in der Einspeisemischung 32 umfasst. Das Sumpfprodukt 42 wird im Wesentlichen die gesamten Teere und den Rest des ADN im Strom 32 umfassen. Typischerweise liegen die Kopfdrucke im Bereich von 266 bis 19995 Pa (2 bis 150 mm Hg) bei einem Rückfluss von etwa 1,0. Der Destillationsapparat 18 enthält eine texturierte Füllung.
Das Destillat 40 wird in den ADN-Raffinationsdestillationsapparat 20 an einer Einspeisestelle eingespeist, die sich über dem Säulenmittelpunkt befindet. Der Destillationsapparat 20 wird bei einem Kopfdruck im Bereich von 2666 bis 19995 Pa (20 bis 150 mm Hg) und einem Rückflussverhältnis von etwa 10 betrieben. Dies verursacht, dass ein Mindesttemperaturazeotrop zwischen ADN und BHMT gebildet wird, um (i) ein Destillat 44, das den Hauptteil des BHMT und CPI, die in dem Destillat 40 vorliegen, enthält und (ii) ein ADN-Sumpfprodukt 46, das im Wesentlichen sowohl von BHMT als auch CPI frei ist, zu erzeugen.
BEISPIEL
Das erfindungsgemäße Verfahren wurde auf schrittweise Art (im Gegensatz zu einem kontinuierlichen integrierten Betrieb) durchgeführt, um die Fähigkeit des Verfahrens, raffinierte Ströme von HMD, ACN und ADN zu erzeugen, beurteilt. Die Bezugsnummern in der Zeichnung sind in Klammern aufgeführt. Alle Prozentsätze beziehen sich auf das Gewicht. Die Bezeichnung „NE" in den Tabellen bedeutet nicht erfassbar. Die Ausdrücke „Destillationsapparat" und „Destillationssäule" werden in der gesamten Beschreibung und Zeichnung als austauschbar benutzt.
Das Einspeisematerial (22) wurde durch Mischung von rohem HMD mit raffiniertem ACN und raffiniertem ADN hergestellt. Die Zusammensetzung der Einspeisung betrug nominell 40% HMD, 40% ACN und 20% ADN. Die Verunreinigungen bestanden aus der normalen Verteilung von Verunreinigungen, die in rohem HDN (Hexamethylenimin (HMI), Diaminocyclohexan (DCH), BHMT usw.) vorliegen. Luft wurde durch die Einspeisemischung zum Bilden von etwa 300 ppm THA in der Einspeisung verteilt.
Alle Destillationssäulen (Destillationsapparate) bestanden aus mit einem Vakuummantel versehenden Abschnitten eines Durchmessers von 50,8 mm (2 Zoll), die Sulzer BX-Drahtmaschenfüllmaterial enthielten, das eine Höhe aufweist, die einem theoretischen Boden von 152 mm (6 Zoll) äquivalent ist. Alle Destillationsblasen bestanden aus elektrisch geheizten Thermosyphondestillationsblasen, die zu geringen Verweilzeiten führen.
Aus den Destillationsblasen abgenommene Proben wurden durch Gaschromatografie analysiert. Die Zusammensetzungen wurden dem Bereichsprozentsatz entsprechend bestimmt (es wurden keine internen Standards benutzt). Die THA-Analyse erfolgte durch Polarografie.
Der Zweck der Säule des Schritts 1 (12) besteht darin, den Großteil des HMD und der tiefsiedenden Überkopfprodukte abzunehmen, einen Seitenabzug, der an ACN angereichert ist und einen Sumpfproduktabzug zu erhalten, der das ADN und die hochsiedenden Substanzen enthält. Die Säule wurde so betrieben, dass der ACN-Gehalt des Destillats unter 1000 ppm und der ADN-Gehalt des Seitenabzugs unter 100 ppm gehalten wurde.
Die Säulenkonfiguration bestand aus 3,05 m (10 Fuß) Füllmaterial oberhalb der Destillationsblase, an welcher Stelle der Seitenabzug positioniert war, über dem sich 3,81 m (12,5 Fuß) Füllmaterial befand. Dies ergibt insgesamt etwa 45 theoretische Stufen in der Säule. Oben an der Säule befand sich ein Rückflussteiler sowie ein erhitzter Wasserkühler, gefolgt von einem Kaltwasserkühler zum Entfernen irgendwelcher tiefsiedender Substanzen, die eventuell durch den warmen Kühler hindurchgegangen sind. Die Einspeisung wurde vor Eintreten in die Säule auf 100 Grad C erhitzt.
Die Säule wurde bei einem Kopfdruck von 9331 Pa (70 mm Hg) betrieben und der Druckabfall in der Säule betrug 1733 Pa (13 mm Hg). Das Rückflussverhältnis betrug nominell 3. Das erwünschte Zusammensetzungsprofil in der Säule wurde durch Regulieren der Temperatur in der Säule 2,29 m (7,5 Fuß) unterhalb des Kühlers durch Einstellen der Destillatströmungsgeschwindigkeit aufrechterhalten. Die Kopftemperatur betrug 119,5 Grad C und die Kontrollpunkttemperatur betrug 130 Grad C. Die ADN-Konzentration des Seitenabzugs wurde durch Variieren der Seitenabzugsrate reguliert, um die Temperatur 1,53 m (5 Fuß) vom Boden der Säule entfernt bei 150 Grad C zu halten. Die Sumpfprodukttemperatur betrug 185 Grad C.

Die Analyse der Ströme, die mit dem Betrieb der Säule des Schritts 1 assoziiert sind, war wie folgt:

	Einspeisung (22)	Destillat (24)	Seitenabzug (26)	Sumpfprodukt (28)
ppm THA	298	100 bis 300	800	< 100
ppm PRI	175 bis 240	1050	1120 bis 1714
% HMD	39,8	> 98	14	3,0
% ACN	39,3	0,04 bis 0,06	86	12
% ADN	19,7	NE	< 100	82
ppm CPI	21	NE	NE	121 +/– 85
% BHMT	0,20	NE	NE	0,7 bis 1,4

Der Zweck der Säule (14) des Schritts 2 besteht darin, den Seitenabzug aus der Säule (26) des Schritts 1 zu nehmen und ihn in das HMD-Destillat mit weniger als 1000 ppm ACN und einen ACN-Sumpfstrom zu trennen, der weniger als 100 ppm HMD enthält. Die gleiche Säulenkonfiguration wurde hier wie für die Säule des Schritts 1 benutzt, mit der Ausnahme, dass kein Seitenabzug erfolgte.
Der Lauf durch die Säule des Schritts 2 erfolgte bei einem Kopfdruck von 19995 Pa (150 mm Hg). Der Säulendruckabfall betrug 2399 Pa (18 mm Hg). Die Säule wurde 3,05 m (10 Fuß) oberhalb der Destillationsblase gespeist, was 3,81 m (12,5 Fuß) Füllmaterial (25 theoretische Stufen) im Rektifikationsabschnitt und 3,05 m (10 Fuß) Füllmaterial (20 theoretische Stufen) im Abtreibabschnitt ergab. Das Rückflussverhältnis lag zwischen 1,8 und 3,2. Das Zusammensetzungsprofil wurde durch Einstellen der Destillatrate zum Regulieren der Temperatur 2,29 m (7,5 Fuß) unterhalb des Kühlers bestimmt.

Bei diesem Betrieb betrugen die Säulentemperaturen 147 Grad C am Kühler, 162 Grad C am Kontrollpunkt und 179 Grad C in der Destillationsblase. Die Stromanalysen waren wie folgt:

	Einspeisung (34)	Destillat (36)	Sumpfprodukt (38)
ppm THA	796	50 bis 70	900
ppm PRI		30
% HMD	13,3	> 98	100 ppm
% ACN	86,3	450 bis 550 ppm	> 99
% ADN	0,118	NE	0,135
ppm CPI	NE	NE	NE
% BHMT	NE	NE	NE

(Man beachte: Das Vorliegen von ADN in der Einspeisung und dem Sumpfprodukt bei diesem Schritt wurde durch eine Störung im Schritt 1 verursacht, wodurch etwas ADN in den Seitenabzug gebracht wurde.)
Der Zweck des Sumpfproduktkonzentrators (16) besteht darin, die Sumpfprodukte aus der Säule (28) des Schritts 1 herauszunehmen und das HMD und ACN als Destillat (30) zu gewinnen, während ein Sumpfproduktstrom (32) erhalten wird, der das ADN, BHMT und Teere enthält. Diese Säule muss unter Hochvakuum betrieben werden, um die Bodentemperatur so gering wie möglich zu halten, um die CPI-Bildung zu minimieren.
Die Säule bestand aus 1,52 m (5 Fuß) Sulzer-Füllmaterial unterhalb der Einspeisestelle und 1,52 m (5 Fuß) darüber. Die Destillationsblase war wiederum eine vom Thermosyphontyp mit einer elektrischen Heizung. Die Einspeisung wurde auf 100 Grad C vorerhitzt. Die Aufenthaltszeit in der Destillationsblase wurde auf 10 bis 15 Minuten geschätzt.

Die Säule wurde bei einem Kopfdruck von 1800 Pa (13,5 mm Hg) und einem Druckabfall von 1066 Pa (8 mm Hg) betrieben. Das Rückflussverhältnis betrug anfänglich 1,7 und wurde während des Arbeitslaufs auf 1,0 reduziert. Die Produktstromzusammensetzungen wurden durch Variieren der Destillatrate zum Regulieren der Temperatur an der Einspeisestelle beibehalten. Während des Betriebs betrug die Kühlertemperatur 109 Grad C, die Reguliertemperatur 126 Grad C und die Sumpfprodukttemperatur betrug 175 Grad C. Die Stromanalysen waren wie folgt:

	Einspeisung (28)	Destillat (30)	Sumpfprodukt (32)
ppm THA	47	380 bis 450	NE
% HMD	3,0	19	35 ppm
% ACN	13,6	81	500–1500 ppm
% ADN	81,0	< 50 ppm	97,5
ppm CPI	202	NE	265 +/– 42
% BHMT	1,0	NE	1,1

Man beachte, dass die Menge an CPI im Sumpfprodukt ziemlich gering ist, was äußerst wünschenswert ist. Man beachte auch die scheinbare Bildung von THA in diesem Schritt, möglicherweise durch Zerfall höher siedender Formen von PRI.
Der Zweck der ADN-Gewinnungssäule (18) besteht darin, das Sumpfprodukt aus der Sumpfproduktkonzentratorsäule (16) zu nehmen und das ADN als Destillat (40) zu gewinnen, während Teere als Sumpfproduktstrom (42) entfernt werden. Diese Säule muss unter Hochvakuum betrieben werden, um die Temperatur im Unterteil so niedrig wie möglich zu halten, um die CPI-Bildung zu minimieren.
Die Säule bestand aus 0,762 m (2,5 Fuß) Sulzer-Füllmaterial unterhalb der Einspeisestelle und 2,28 m (7,5 Fuß) darüber. Die Destillationsblase war wiederum eine vom Thermosyphontyp mit einer elektrischen Heizung. Die Einspeisung wurde auf 100 Grad C vorerhitzt. Die Aufenthaltszeit in der Destillationsblase wurde auf 100 bis 150 Minuten geschätzt.

Die Säule wurde bei einem Kopfdruck von 1733 Pa (13,5 mm Hg) und einem Druckabfall von 1333 Pa (10 mm Hg) betrieben. Das Rückflussverhältnis betrug 0,85. Die Sumpfproduktabzugsrate wurde zum Regulieren des CPI-Niveaus im ADN-Destillat auf unter 1000 ppm eingestellt. Während des Betriebs betrug die Kühlertemperatur 160 Grad C und die Sumpfprodukttemperatur betrug 176 Grad C. Die Stromanalysen waren wie folgt:

	Einspeisung (32)	Destillat (40)	Sumpfprodukt (42)
ppm THA	41	NE
% HMD	35 ppm	0,09	NE
% ACN	0,2	0,41	NE
% ADN	97,1	98,6	95
ppm CPI	248	830	440
% BHMT	1,02	0,79	0,98
Teere			4,57

Um das CPI-Niveau des Destillats bei unter 1000 ppm zu halten, war es notwendig, eine Säuberung zur Entfernung von 20% Sumpfprodukt durchzuführen, was einem Verlust an Prozess-ADN-Ausbeute von 4% entsprach. Dieser starke Ausbeuteverlust würde eventuell die Verwendung eines Hochvakuumschnellverdampfers zur Rückgewinnung eines Teils des ADN, das in den Sumpfprodukten der ADN-Gewinnungssäule enthalten ist, rechtfertigen.
Bezüglich dieses Arbeitslaufs sind zwei Dinge zu beachten. Erstens erfolgt in dieser Säule praktisch keine Abtrennung von BHMT. Zweitens kann die Menge an CPI im wiedergewonnenen ADN durch Regulieren des Sumpfproduktabzugs bei unter 1000 ppm gehalten werden. Man sollte beachten, dass bei Reduzieren der Aufenthaltszeit (AZ) in der Destillationsblase von 150 auf 100 Minuten der CPI-Gehalt des Destillats von 750 auf 375 ppm reduziert wurde. Dies zeigt, dass durch Minimieren der AZ in der Destillationsblase es möglich sein sollte, die Menge an CPI-Bildung, die bei diesem Schritt erfolgt, beträchtlich zu reduzieren. Bevorzugt sollte die Säule bei Kopfdrucken zwischen 266 und 19995 Pa (2 und 150 mm Hg) betrieben werden. Durch einen Kopfdruck von 266 Pa (2 mm Hg) oder höher sollte sich die Notwendigkeit übermäßig großer Säulendurchmesser vermeiden lassen. Ein Kopfdruck von 19995 Pa (150 mm Hg) oder geringer sollte die Erzeugung hoher Säulentemperaturen vermeiden, die die Zersetzung von ADN verursachen können.
Der Zweck der ADN-Raffinationssäule (20) besteht darin, dass CPI und BHMT, die im Destillat der ADN-Rückgewinnungssäule (40) enthalten sind, als Destillat zu entfernen und ADN mit weniger als 50 ppm CPI als Sumpfprodukt (46) zu erhalten. Anfänglich wurde ADN als Seitenabzug direkt oberhalb der Destillationsblase ohne Sumpfproduktabzug gewonnen, es wurde jedoch bemerkt, dass dieser Arbeitsmodus hohe Niveaus an CPI (mehr als 50 ppm) in dem ADN-Produkt verursachte, so dass ein Wechsel zum Sumpfproduktabzug durchgeführt wurde. Dadurch fiel der CPI-Gehalt des raffinierten ADN auf weniger als 50 ppm ab. Scheinbar führte der Seitenabzugbetrieb zur Ansammlung von hochsiedenden Substanzen in dem Sumpfprodukt, was wiederum zum Abfallen der CPI-Bildungsrate im Sumpfprodukt führte. Das Arbeiten mit einem Sumpfproduktabzug verhinderte die Ansammlung von hochsiedenden Substanzen und reduzierte die CPI-Bildungsrate. Da der Sumpfproduktabzug eine bessere Betriebsmöglichkeit darstellte, beziehen sich alle angegebenen Daten auf den Sumpfproduktabzugsbetrieb.
Die Säule bestand aus 1,52 m (5 Fuß) Sulzer-Füllmaterial oberhalb der Einspeisestelle und 4,57 m (15 Fuß) Füllmaterial unterhalb der Einspeisestelle. Dies entspricht etwa 22 theoretischen Stufen, was zu schlechter Effizienz führt, die durch das schlechte Benetzen des Füllmaterials verursacht wird. Die Destillationsblase war eine vom Thermosyphontyp mit elektrischer Heizung. Die Einspeisung (40) wurde auf 100 Grad C vorerhitzt und die AZ in der Destillationsblase betrug etwa 20 Minuten.
Die Säule wurde bei einem Kopfdruck von 10664 Pa (80 mm Hg) betrieben. Das Rückflussverhältnis betrug 13. Die Säule wurde bei diesem Druck betrieben, um einen tiefsiedenden Azeotrop zwischen BHMT und ADN zu bilden, was dazu führte, dass der Großteil des BHMT mit dem CPI entfernt wurde. Die Destillatrate wurde zum Regulieren des CPI im Sumpfprodukt eingestellt. Die Kühlertemperatur betrug 213 Grad C und die Destillationsblasentemperatur 215 Grad C. Die Stromanalysen waren wie folgt:

Einspeisung (40) Destillat (44) Sumpfprodukt (46)

% ADN 98,6 89,9 > 99

ppm CPI 830 11000 37 +/– 10

% BHMT 0,96 6,7 0,21
Das Einspeisematerial (40) wurde so zusammengestellt, dass es dem Destillatmaterial (40) aus der ADN-Gewinnungssäule (18) in etwa entsprach, mit einem etwas höheren Prozentsatz (auf das Gewicht bezogen) von BHMT, wie in der obigen Tabelle angegeben.
Es können aufgrund der Daten der ADN-Raffinationssäule zwei wesentliche Schlussfolgerungen gezogen werden. Erstens betrug die ADN-Gewinnung bei diesem Schritt 92%. Zweitens wurde durch Arbeiten bei einem Kopfdruck von 10664 Pa (80 mm Hg) ein tiefsiedender Azeotrop zwischen BHMT und ADN gebildet, was es ermöglicht, das BHMT vom System als Destillat zu entfernen. Isobare ebullioskopische Messungen bei zwei Druckwerten (1333 und 2666 Pa (10 und 20 mm Hg)) wurden zum Entwickeln von Dampf-Flüssigkeitsäquilibriumsdaten für das binäre Paar BHMT/ADN benutzt. Diese Daten zeigten, dass sich über einem Druck von 2666 Pa (20 mm Hg) ein tiefsiedender Azeotrop bildet. Dies zeigt, dass Kopfdruckwerte von nur 2666 Pa (20 mm Hg) angewendet werden können. Kopfdruckwerte über 19995 Pa (150 mm Hg) sind unpraktisch wegen der Zersetzungen, die durch die dabei entstehenden hohen Säulentemperaturen verursacht werden.
Das obige Beispiel wird als ausschließlich veranschaulichend aufgeführt. Die Erfindung wird durch die unten angegebenen Ansprüche definiert, in denen Säulenbezeichnungen zum Identifizieren und Differenzieren einer Säule von den anderen benutzt werden.

Claims

Verfahren für die Gewinnung von im Wesentlichen reinem Adiponitril (ADN) aus einer Einspeisemischung umfassend Bishexamethylentriamin (BHMT), ADN, 2-Cyanocyclopentylidenimin (CPI), und hochsiedenden Teeren, wobei das Verfahren folgende sequentielle Schritte umfasst: (1) Destillieren der Mischung in einer ADN-Gewinnungdestillationssäule mit einem Kopfdruck im Bereich von 266 bis 19995 Pa (2 bis 150 mm Hg) unter Bildung eines im Wesentlichen teerfreien Destillats umfassend mindestens 70% des ADN in der Einspeisemischung, BHMT und CPI und eines Sumpfprodukts umfassend im Wesentlichen die gesamten Teere und den Rest des ADN in der Einspeisemischung; und (2) erneutes Destillieren des Destillates aus Schritt (1) in einer ADN-Raffinationsdestillationssäule mit einem Kopfdruck im Bereich von 2666 bis 19995 Pa (20 bis 150 mm Hg), das die Bildung eines Mindesttemperaturazeotropen zwischen ADN und BHMT verursacht, unter Bildung (i) eines Destillats enthaltend den Hauptteil des BHMT und CPI, die in dem Destillate aus Schritt (1) vorliegen, und (ii) ein ADN-Sumpfprodukts, das im Wesentlichen sowohl von BHMT and auch CPI frei ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Einspeisemischung in die ADN-Gewinnungsdestillationssäule das Sumpfprodukt am einer Sumpfproduktkonzentratordestillationssäule ist, deren Einspeisematerial das Sumpfprodukt aus einer Destillationssäule des Schritts 1 ist, deren Einspeisematerial ein ADN-Hydrierprodukt ist umfassend ADN, HMD, ACN, BHMT, Tetrahydroazepin (THA), polarographisch reduzierbare Verunreinigungen (PRI) und Teere.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei eine Seitenentnahme aus der Destillationssäule des Schritts 1 mit dem Destillat der Sumpfproduktkonzentratordestillationssäule kombiniert und einer Destillationssäule des Schritts 2 zugeführt wird, deren Sumpfprodukte ACN umfassen.
Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei der Kopfdruck der ADN-Gewinnungssäule 1800 Pa (13,5 mm Hg) und der Kopfdruck der ADN-Raffinationsdestillationssäule 10644 Pa (80 mm Hg) beträgt.