Способ очистки ацетонитрила от примесей акрилонитрила и синильной кислоты

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ ВЕДОМСТВО РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬСПОСОБ ОЧИСТКИ АЦЕТОНИТРИЛА ОТСПРИМЕСЕЙ(71) Заявитель Производственное объедгшеНие Полимир (ВУ)(73) Патентообладатель Производственноеобгьединение Полимир (ВУ)Способ отшстки ацетониггрила от примесей акрилонитрила и сшщпьной кислоты обработкой щелочным агентом при нагревании с последующей оионкой очищенного ацетонитршта и ею двустадгйшой осуппсой 34-ньгм и 42-ньш водными растворами щелочи, отличающийся тем, что обработку ведут водным раствором аммиака или газообразным аммиаком при молярном соотношении акрилонитришамьшак, равном 134 и температуре 3 О 4 ОС в течение 3-4 ч.3. Технологический регламент 13-13-79 производства нитрила акриловой кислоты. Утвержден Всесоюзным объединением Союз кимгшаст Министерства химической промышленности СССР, 1979.Изобретение относится к области химической технологии и может быть использовансъв частности, в технологии очистки ацетонитрила от примесей акрилонитрила и синильной кисЛОТЫ.В промышленном масштабе ацетонитрил получают в качестве побочного продукта при синтезе акрилонитрила окислительным аммонолизом пропилена. Полученный таким 0613850191 ЗЦВТОНИТРИЛ СОДЕРЖИТ ПРИМЕСИ акрилонитрила и синильной кислоты, которые плохо удалшотся путем дистилляции.Известен способ очистки ацетонитрила от примесей синильной кислоты путем одно или многостадийной обработки ацетонитрила гидроокисью щелочного металла /Ыа 0 Н или КОН/ или их смесью при температуре 25 -82,5 С. Ацетонитрил и водные растворы щелочи берутся в количестве 1-50 1 1.При таком способе очистки синильная кислота удаляется полностью. Данные по очистке ацетонитрила от примесей акрилонитрила в способе отсутствуют. Кроме того, использование щелочей при высоких температурах приводит к дополнительным потерям целевого продукта по причине термощелочною гидродшза ацетонитрила.Известен также способ удаления примесей из ацетонитрила путем обработки его гидроокисью Щелочного металла и формальдегида в объемных соотношениях формальдегид 50 ный раствор МаОН ацетонитрил,равных 0,04 0,03 1,0 2.Недостатком данного способа является то,что возможно загрязнение ацетонитрила формальдегидом.Наиболее близким к заявляемому техническому решению по технической сущности и достигаемомуэффекту из числа известных является способ очистки ацетонитрила от примесей акрилонитрила и синильной кислоты обработкой щелочным агентом и раствором железного купороса при нагревании-сношедуюшей отгонкой очищенного ацетонитрила и его двустадийной осушкой 34-ным и 42 ным водными растворами щелочи З.Этим способом получают ацетонитрил с содержанием примесей акрилонитрила не более 0,01 мас., синильной кислоты - не более 0,001 мае)Однако при данном способе очистки в остатке после обработки ацетонитрила содержатся трудностораемые неорганические соединения гидроокись натрия, сульфат натрия,ферроци анид железа, гидроокись Железа и некоторые другие примеси, которые обезвреживаются методом огневого окисления. Процесс огневого окисления такою остатка усложняется образованием твердых или расплавленных минеральнык частиц, которые уносятся из рабочей камеры печи сжигания с дымовыми газами,отлагаются на внутренней поверхности оборудования. Это ухудшает эксплуатационные характеристики печи, ремонт которой требует больвшх затрат.Кроме того, недостатком способа является снижение выхода ацетонитрила по причине его потерь при отгонке из сильнощелочной среды за счет термощелочного гидролиза.Задачей изобретения является разработка способа очистки ацетонитрила от примесей акрилонитрила и синильной кислоты, по которому в остатке после обработки отсутствуют трудностераемьте неорганические соединеъшя, повышается выход ацетоъштрила.Поставленная задача решается благодаря тому, что в известном способе очистки ацетонитрила от примесей акрилонитрила и синильной кислоты обработкой щелочным агентом при нагревании с последующей отгонкой огппцетшого ацетонитрила и его двустадийной осушкой 34-ньш и 42-ньш водными растворами щелочи, обработку ведут водным раствором аммиака шш газообразным аммиаком при молярном соотношении акрилонитрил аммиак, равном 1 3-4 и температуре 30-4 ОС в течение 3-4 ч. 5Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемый способ имеет следующие отличия- использование аммиака при обработке ацетонитрила исключает образование трудностраемых неорганических соединений в остатке после обработки данный остаток содержит продукты взаимодействия аммиака с акрилоНИТрИЛОМ И СИНИЛЬНОЙ КИСЛОТОЙ УТИЛИЗЗЦИЯ его не представляет трудностей- уменьшается количество остатка по причине уменьшения количества вводимых реагентов в виде водных растворов- упрощается процесс обработки ацетонитрила, так как исключается трудоемкая стадия- увеличивается выход ацетонитрила за счет Исключения его потерь в результате термощелочного гидролиза на стадии отгонки.Способ осуществляют следующим образом.В реакторе с мешалкой, термометром, обратным холодилыпшом проводят обработку ацетонитрила водным раствором аммиака или поглощают необходимое количество газообразного аммиака при молярном соотношении акрилонитрил аммиак, равном 1 3 - 4, температуре 30-40 С в течение 3-4 часов. Очищенный ацетонитрил выделяют из реакциоштой смеси отгонкой, отгон обрабатывают по двустадтайной схеме З 4-ньш и 42 нь 1 м водными растворами щелочи до получения готового ацетонитрила.В реактор с мешалкой, термометром, обраъ ным холодильншсом последовательно загружают 254 г ацетонитрила с примесями акрилонитрила, синильной кислоты, воды, 10,95 г водного раствора аммиака. Массу подогревают до 30 С, перемешивают в течение 3 часов. Далее повышают температуру в реакторе до 92 С и отгоняют 195 г ацетонитрила. АцетоНитрил подвергают осушке последовательной обработкой в реакторах с мешалкой в течение 20 минут при температуре не вьппе 30 С 34 ным и 42-ным водньпш растворами ЫаОН в весовых соотношениях ацетонитрил ЫаОН равном 1 0,3 с разделением после каждой ступени обводненного раствора щелочи и ацетонитрила методом декантации. Очищенный ацетонитрил анализируют на содержание примесей. Остаток после обработки из куба реактора направляют на огневое окисление.Примеры 2-18 осуществляют аналогично примеру 1, условия очистки изменяют в пределах, ограниченных формулой изобретения.Полученные результаты представлены в таблице, где эффективность заявляемого способа показана по сравнению с известным способом.Результаты лабораторб обработки ацетоНИтрИла-сырца водным растшм аммиака и газообразным аммиаком с последующей двустадийной осушкой растворами щелочиУсловия оаистки по заявляемому способу умения очистки по п шшдш соде Жанне пимесей в ацетонит иле шах Выход К о л в о теьшера- в р е м я коливош мольно него ацето- отходов1 ное соот- тура, контакта, зообраз- до очи- п о с л е до очи- по с л е до очи- п о с л е НИТИ На СЖИГ,С час ного ам НСЫ стки очистки стки отзистки стки очистки Па, КГ/ Т шика, И, АЦН Г 1 1 5 в 7 11 1 30 3 1,12 0,0094 1,57 0,0010 24,50 2,33 84,5 338 2. 30 3,5 1,12 0,0080 1,57 13,0009 24,50 2,54 84,6 333 3 254 10,95 13 30 4 1,12 00058 1,57 17,0009 24,50 3,08 84,8 329 4 254 12,80 13,5 35 3 1,12 13,0090 1,57 11,0010 24,50 2,50 84,7 336 5 254 12,80 123,5 35 3,5 1,12 0,0071 1,57 0,0008 24,50 3,02 84,9 340 6 254 12,80 13,5 35 4 1,12 0,00 б 2 1,57 0,0008 24,50 2,31 85,1 332 7 254 14,60 14 40 3 1,12 0,0074 1,57 0,0008 24,50 2,19 85,3 352 В 254 14,60 14 40 3,5 1,12 0,0058 1,57 0,0008 24,50 2,23 86,1 348 9 254 14,60 14 40 4 1,12 0,0021 1,57 0,0006 24,50 2,41 86,4 346 10 254 13 30 3 3,45 1,41 0,0096 0,61 13,0009 26,80 2,04 86,8 313 11 254 13 30 3,5 3,45 1,41 0,0082 0,61 13,0007 26,80 1,92 88,2 315 12 254 13 30 4 3,45 1,41 0,0072 0,61 0,000 26,80 1,47 90,5 317 13 254 13,5 35 3 4,02 1,41 00081 0,61 0009 26,80 2,34 87,1 315 14 254 13,5 35 3,5 4,02 1,41 0,0072 0,61 0,0008 26,80 1,86 88,4 316 15 254 1 З,5 35 4 4,02 1,41 13,0054 0,61 0,0008 26,80 1,70 89,9 317 16 254 14 40 3 4,59 1,41 0,0077 0,61 13,0007 26,80 1,88 89,3 323 17 254 14 40 3,5 4,59 1,41 0,0069 0,61 110006 26,80 1,54 90,4 318 18 254 14 40 4 4,59 1,41 0,0046 0,61 11,0004 26,80 1,06 92,6 316Преимуществами заявляемого способа по сравнению с известным является то, что в остатке после обработки ацетонитршла полностью отсутствуют трудносюраемые неорганические соединения и присутствуют продукты взаимодействия аммиака с акрилонитрилом и синильной кислотой, что позволяет улучшить эксплуатационные характеристики печи огне вого окисления при утилизации. Уменьшается количество такою остатка с 406 кг/т / по прототипу/ до 328 кг/т. При этом упрощается технологический процесс очистки ацетонитрила, так как исключается трудоемкая стадия приготовления реагентов. Кроме того, обеспечивается выход ацетонитрила в пределах 84,5-92,5 против 83,8 по прототипу.Государственное патентное ведомство Республики Беларусь.