SU486506A3

SU486506A3 - Способ получени ацетонциангидрина

Info

Publication number: SU486506A3
Application number: SU1485509A
Authority: SU
Inventors: Иидо Ясунобу; Като Хидеки; Икеда Масаси; Ямамото Ясумаса
Original assignee: Нитто Кагаку Кошо Кабусики Кайся (Фирма); Мицубиси Рэйон Кабусики Кайся (Фирма)
Priority date: 1969-10-21
Filing date: 1970-10-20
Publication date: 1975-09-30
Also published as: US3742016A; JPS4812727B1

Description

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АЦЕТОНЦИАНГИДРИНА

Первична дистилл ци осуществл етс при следующих услови х: давление внутри колонны составл ет от 200 мм рт. ст. (абсолютное ) до атмосферного; темнература ниже 140°С; среднее врем пребывани в колонне менее ЭО мин. При данной степени снижени давлени конденсаци цианистоводородной кислоты (и сонутствующего ей ацетона) в результате использовани обычного хладагента возможна в особенности в тех случа х, где тенлообмен, происход щий способом смачиваемой стенки, в котором ацетонциангидрин направл етс вниз вдоль поверхности нагреваемой стенки, осуществл етс при значительном снижении времени пребывани ацетонциангидрина в зоне нагрева, в результате чего термическое разложение также значительно снижаетс .

При конденсации дистилл та (первичного), получаемого способом мгновенного испарени , цианистоводородна кислота и сопутствующий ей ацетон могут быть извлечены. В тех случа х , где первичный дистилл т содержит кислые газы и (или) примеси, имеющие низкую темнературу кипени , конденсаци нроисходит частично или селективно, вызыва конденсацию лишь цианистоводородной кислоты и ацетона, или нар ду с этим происходит полна конденсаци , и затем конденсат подаетс в колонну десорбции, где нежелательные вещества , такие как кислые газы, выпариваютс . Колонна десорбции газа может нредставл ть собой обычную дистилл ционную колонну бащенного типа, котора действует при атмосферном или повыщенном давлении.

Цианистоводородна кислота и ацетон, извлекаемый таким образом, циркулируют в указанную выще зону химического синтеза либо сразу же, либо после их хранени в течение некоторого времени.

Сырой ацетонциангидрин после удалени но крайней мере большей части цианистоводородной кислоты путем дистилл ции мгновенным испарением подвергаетс далее вторичной дистилл ции дл отгона ацетона. Вторична дистилл ци осуществл етс в услови х температуры в зоне нагрева от 100 до 160°С и при времени пребывани ацетонциангидрина в зоне нагрева, отставл ющем менее 30 мин. Эта температура и врем нребывапи в зоне нагрева задаютс таким образом, чтобы стенень разложени ацетонциангидрина составл ла менее 0,5%.

Наиболее предпочтительными услови ми вторичной дистилл ции вл етс врем нребывани ацетонциангидрина в зоне нагрева, составл ющее менее 10 мин, и степень разложени менее 0,2%. Дл уменьшени времени пребывани в зоне нагрева желательным вл ютс использование в качестве зоны нагрева теплообменника с теплообменом методом смачивающей стенки, в котором ацетоциангидрин направл етс вниз вдоль поверхности нагреваемой стенки.

Поскольку дистилл ци осуществл етс при

относительно высокой температуре, то давление дистилл ции относительно высокое (составл ющее , например, 1000 мм рт. ст.). В результате этого конденсаци отогнанного таКИМ образом ацетона может осуществл тьс в обычном конденсационном устройстве.

Вторичный дистиллат, полученный при вторичной дистилл ции, после частичной конденсации но мере необходимости нодвергаетс

абсорбции при использовании сырого аЦетонциангсдридна , содержащего щелочной катализатор .

Дл абсорбции сырого ацетонциангидрина может использоватьс жидкость в пределах

данной системы, направл ема со стадии синтеза и используема перед стадией нейтрализации катализатора.

Поскольку этот абсорбент содержит щелочной катализатор, то абсорбируема цианистоводородна кислота и ацетон образуют ацетонциангидрин . Абсорбци происходит с большей эффективностью, чем в случа х, где очищенный ацетонциангидрин используетс в качестве абсорбента.

Наилучщими услови ми такой абсорбции вл ютс следующие: температура подачи абсорбента от -25 до -|-20, преимущественно от -20 до 0°С, и давление абсорбции от 50 до 400 (абсолютное), преимущественно от 100

до 250 мм рт. ст.

Ацетонциангидрин, полученный как неотогнанный продукт в стадии вторичной дистилл ции , вл етс очищенным веществом в том смысле, что из него удалены цианистоводородна кислота и ацетон, а также примеси, имеющие низкую температуру кипени . Однако возможно также повысить чистоту этого очищенного ацетонциангидрина путем дегидратировани , например, путем последующей дистилл ции . Последующа дистилл ци с целью дегидратировани может осуществл тьс при пониженном давлении, составл ющем примерно 10-100 мм рт. ст. (абсолютное давление ) .

Схема осуществлени способа приведена на чертеже.

После синтеза, нейтрализации щелочного катализатора и отделени осажденной соли в системе синтеза полученный в результате сырой ацетонциангидрин нодают через трубопровод 1, через насос 2, трубопровод 3 и подогреватель 4 в колонну мгновенного испарени 5. Кислые газы, примеси с низкой температурой кипени , цианистоводородна кислота , ацетон и небольшое количество ацетонциангидрина отгон ют из верхней части этой колонны 5 и конденсируют в конденсаторе 6.

Сконденсированную таким образом жидкость подают через трубопровод 7 в колонну

десорбции 8. Кислые газы и вещества с низкой температурой кипени , оказывающие вредное вли ние на протекание химической реакции, удал ют из верхней части колонны 8 через трубопровод 9, и цианистоводородна

кислота и ацетон, которые не содержат эти

вещества, оказывающие вредное вли ние на нротекание химической реакции, извлекают из нижней части колонны 8 и рециркулируют через трубопровод 10 в систему синтеза.

С одной стороны, кубова жидкость мгновенного испарени 5, т. е. ацетонциангидрин, содержащий небольшие количества цианистоводородной кислоты и ацетона, подают через трубопровод 12 в колонну дистилл ции 13. Остаточную цианистоводородную кислоту, ацетон и небольшое количество ацетонциангидрина отгон ют из верхней части этой колонны 13, и конденсируют в конденсаторе 14. Одна часть полученной в результате конденсационной жидкости рециркулирует в колонну дистилл ции 13, в то врем как друга часть возвращаетс через трубопровод 15 в систему синтеза О.

Несконденсированные газы, т. е. цианистоводородную кислоту и ацетон, наход щиес в конденсаторе 14, подают через теплообменник 16 и трубопровод 17 в колонну абсорбции 18 и контактируют по принципу противотока с сырым ацетонциангидрином, содержащим щелочной катализатор, и подают через теплообменник 19 и трубопровод 20, тем самым сопутству процессу абсорбции и химической реакции. Жидкость, полученную в нижней части абсорбционной колонны 18, возвращают в систему синтеза.

По мере необходимости, кубовую жидкость колонны дистилл ции 13 нодают через трубопровод 16 и с помощью насоса 21 через трубопровод 22 в колонну дегидратировани 23, из верхней части которой отгон ют воду. Кубовую жидкость этой колонны 23 подают с помощью насоса 24 через холодильник 25, и извлекают в виде очищенного ацетонциангидрина высокой степени чистоты.

В случае, когда кислые газы и примеси, имеющие низкую температуру кипени , не содержатс в цианистоводородной кислоте, составл ющей исходное вещество дл получени ацетонциангидридна, дистилл тна жидкость, полученна в колонне мгновенного испарени 5, может конденсироватьс в конденсаторе 6, и этот конденсат может затем быть возвращен в систему синтеза через трубопроводы 7 и 11.

Пример. Сырой ацетонциангидрин, синтезированный из цианистоводородной кислоты и ацетона, в частности жидкость, содержащую 3,4% цианистоводородной кислоты; 2,66% ацетона; 0,29% воды; 0,017% двуокиси серы и 93,6% ацетонциангидрина, пропускают через подогреватель 4, и направл ют в колонну мгновенного испарени 5 при скорости потока 131 кг/час. Колонна мгновенного испарени 5 работает под вакуумом 450 мм рт. ст. при температуре 110°С.

Из верхней части колонны 5 получают 5,4 кг дистилл тной жидкости, содержащей 0,40% двуокиси серы; 54,4% цианистоводородной кислоты; 14,2% ацетона; 1,1% воды; и 29,5% ацетонциангндрина. Из подаваемой жидкости отгон ют 97% двуокиси серы и 66% цианистоводородной кислоты. Дистилл тную жидкость подают в колонну десорбции 8, на верхней части которой удал ют двуокись серы . Дистилл тную жидкость удал емую из нижней части колонны 8, возвращают в систему синтеза.

86% двуокиси серы, подаваемой в колонну десорбции 8, удал ют из ее верхней части, совместно с 0,5% цианистоводородной кислоты и 0,04% ацетона. Поскольку эти количества цианистоводородной кислоты и ацетона чрезвычайно маленькие, то можно считать, что можно удал ть двуокись серы из данной системы в основном избирательно.

Жидкость, полученна в нижней части колонны мгновенного испарени 5, содержит ничтожное количество двуокиси серы, 1,2% цианистоводородной кислоты; 2,2% ацетона; 0,26% воды и 96,4% ацетонциангидрина. Эту жидкость подают непосредственно в колонну дистилл ции 13, котора действует при давлении 100 мм рт. ст. (абсолютное давление). В качестве подогревател используетс теплообменник , работающий с использованием метода смачивающих стенок, которые посредством нагрева паром поддерживаетс при 120°С.

Жидкость, удал емую из подогревател , охлаждают до 80°С, и получают в виде очищенного ацетонциангидрина со скоростью 120 кг/час.

Очищенный ацетонциангидрин содержит 0,03% цианистоводородной кислоты; 0,2% ацетона; 0,2% воды и 99,4% ацетонциангндрина.

Газ, полученный в верхней части колонны дистилл ции 13, частично конденсируют в парциальном конденсаторе 14, и конденсат возвращают в верхнюю часть колонны дистилл ции 13. Несконденсированный в парциальном конденсаторе 14 газ направл ют в общий конденсатор 16, и там охлаждают до температуры от -5 до -10°С почти до полного конденсировани .

Конденсат общего конденсатора возвращают в систему синтеза. Состав этого общего конденсата следующий: 30,1% цианистоводородной кислоты, 60,7% ацетона; 8,5% ацетонциангидрина и 0,7% воды.

Очень незначительное количество газа, который не сконденсирован в общем конденсаторе 16, направл ют в абсорбционную колонну 18, и там контактирует по принципу противотока с реакционной жидкостью сырого ацетонциангидрина , содержащей щелочной катализатор , нри температуре от -5 до -10°С со скоростью потока 20 кг/час. Несконденсированный газ таким образом абсорбируетс и химически реагирует, а затем он удал етс в вакуумную выхлонную систему. Таким образом в выхлонную систему выпускают ничтожно малое количество цианистоводородной кислоты и ацетона.

Жидкость колонны дистилл ции 13 проходит в колонну дегидратировани 23, работа которой осуществл етс при давлении 10 мм рт. ст. (абсолютное), и при температуре 40°С

Данную жидкость этой колонны дистилл ции 23 охлаждают и извлекают в качестве целевого продукта ацетонциангидрина высокой степени чистоты. Найдено, что этот продукт имеет очень высокую степень чистоты, составл ющую 99,7%.

Предмет изобретени

Claims

1. Способ получени ацетонциапгидрина путем взаимодействи цианистоводородной кислоты с ацетоном в присутствии щелочного катализатора с последующей нейтрализацией реакционной массы, первичной дистилл цией сырого ацетонциангидрина от низкокип щих газов и цианистоводородной кислоты, вторичной днстилл ции от ацетона, воды и цианистоводородной кислотой, с последующим выделением целевого продукта известными приемами , отличающийс тем, что, с целью повыщеии выхода и чистоты конечного продукта , первичную дистилл цию осуществл ют путем мгновенного испарени при давлении от 200 мм рт. ст. до атмосферного при темиературе ниже 140°С и среднем времени пребывани в этой зоне менее 30 мин с отбором и возвратом части цианистоводородной кислоты и ацетона на стадию синтеза, а вторичную дистилл цию осуществл ют при 100-160°С в зоне нагрева, времени пребывани ацетонциангидрина менее 30 мин, степени разложени ацетонциангидрина менее 0,5% с отбором и направлением части вторичного дистиллата на

стадию контактировани с сырым ацетонциангидрином , содержащим щелочной катализатор с последующим возвратом полученной при этом реакционной жидкости с температурой от -25 до +20°С на стадию синтеза.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и и с тем, что вторичную дистилл цию осуществл ют нри времени пребывани ацетонцнангидрина 10 мин, степени разложени ацетонциангидрина 0,2% с последующим возвратом реакционной жидкости, полученной в результате контактировани части вторичного дистиллата с сырым ацетонциангидрином, содержащим щелочной катализатор, с темнературой от -20 до 0°С на стадию синтеза.

2 25