184180. lajstromszámú szabadalom • Eljárás akrilnitril és metakrilnitril visszanyerésére
1 184 180 2 A találmány tárgya új eljárás akrilnitril és metakrilnitril kinyerésére és tisztítására, amelyet az jellemez, hogy az ezen anyagok előállításánál képződő, szilárd részecskéket is tartalmazó szennyező hulladékanyagok mennyisége az eljárás révén nagymértékben csökken. A propilén vagy izobutilén ammoxidálásakor kapott akrilnitril és metakrilnitril kinyerésére és tisztítására szolgáló eljárások már ismertek. Ilyen eljárásokat ismertetnek pl. a 3 399 120, 3 433 822, 3 535 849 és 3 936 360 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírások. Az ammoxidációs reaktorból kijövő gázt először közvetlenül egy hűtőfolyadékba vezetik, hogy ezáltal a kiáramló anyagot lehűtsék, és hogy a reakció folyamán keletkezett szennyezések legnagyobb részét eltávolítsák. Ilyen szennyeződések pl. a polimerek. A kiáramló lehűtött gázokat egy mosótoronyba vagy abszorberbe vezetik, ahol a gázáram vízzel kerül érintkezésbe. Az abszorbertorony aljából elvezetett folyadékáramot, amely különböző nítrileket, vizet és bizonyos szennyeződéseket tartalmaz, desztillációs oszlopba vezetik, majd oldószertartalmú vizet adagolnak az extrakciós desztilíáció során a folyadékáramhoz, miáltal fejtermékként akrilnitril gőzáramot kapnak. A 3 999 120 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás szerint az extrakciós desztillációs oszlop fenéktermékét egy második sztrippelőbe vezetik. Ezen sztrippelő oszlop fejterméke csekély mennyiségű vizet tartalmazó acetonitril, míg az alul távozó folyadékáram vizet és szennyezéseket tartalmaz. A visszanyerés céljára alkalmazott másik módszer - amelyet szintén ugyanezen szabadalmi leírás ismertet — abban áll, hogy az extrakciós desztillációs oszlopból egy oldaláramot vezetnek ki. Az említett oldaláram, mely főképp acetonitrilt és vízgőzt tartalmaz, egy kisebb sztrippelőoszlopba jut, amelyből az acetonitrilgőz fejtermékként távozik, míg a folyékony fenéktermék főképpen vizet tartalmaz, s ezt az extraktiv desztillációs oszlopba vezeti vissza. Abban az esetben, ha a fent leírt visszanyerést eljárást alkalmazzák, az extrakciós desztillációs oszlop (cseppfolyós) fenéktermékáramát főképpen víz alkotja, amelyet különféle szennyezések és acetonitril kísér nyomokban. A visszanyerési művelet végrehajtása céljából hevítést kell alkalmazni úgy az extrakciós desztillációs, mint a sztrippelő oszlop alsó részén. Ez a hőközlés, amelyet szokásosan egy közvetett hőcserélő alkalmazásával biztosítanak, hátrányos abból a szempontból, hogv az összekapcsolt oszlopokban található szennyezések polimerizációját okozza. Ezen folyékony fenéktermékek feldolgozása rendkívül bonyolult és költséges. A polimerizáció következtében a fenéktermékáramban lévő szilárd szennyező részecskék aránya oly nagy, hogy a szokásos szennyvízkezelést nem lehet elvégezni. Kedvezőtlen tényező az is, hogy mivel a feldolgozandó mennyiségek igen jelentékeny nagyságúak, ezért nagyméretű speciális tisztító alkalmazására van szükség. Példaként említjük, hogy a 050 722 számú NSZK-beli szabadalmi leírás ilyen szennyvizek tisztításának módszerét írja le, miszerint külön desztillációs oszlopot és lsen nagy mennyiségű eőzt alkalmaznak a víz elpárologtatásához, így csökkentve a szennyvízkezelésre szolgáló berendezés méreteit. Találmányunkkal célunk olyan eljárás kialakítása, amely ezen nehezen kezelhető folyadékáramok csökkentését igen kis beruházás és üzemeltetési költségek mellett teszi lehetővé. Találmányunk értelmében, ill. a propilénből, izobutilénből molekuláris oxigénből és ammóniából katalitikus ammoxidációval előállított akrilnitril vagy metakrilnitril kinyerésére és tisztítására szolgáló eljárás a következő műveleti lépésekből áll: a) az ammoxidációs reaktorból kilépő anyagáramot, amely (met)akrilnitrilt, acetonitrilt és szennyezéseket tartalmaz, egy hűtőrendszerben vizes hűtőfolyadékkal hozzuk érintkezésbe, miáltal a hűtőrendszerből egy gáz halmazállapotú anyagáram távozik; b) az említett gázáramot vízben elnyeletjük, ily módon egy vizes oldat keletkezik; c) a vizes oldatot egy többtányéros (első) oszlop valamely közbenső tányérjára vezetjük, és az oszlop felső részén keresztül oldószerként vizet bevezetve sizes extraktiv desztillációt hozunk létre. A fejterméket — amely akrilnitril- vagy metakrilnitrilgőzből áll, némi vízgőzzel együtt - az első oszlop felső részén át vezetjük el. Az acetonitrilt, az oszlop alsó részén át fenéktermékként vezetjük ki; d) az említett fenéktermék legalább egy' részét egy második oszlopba vezetjük, ahol is desztillációt hajtunk végre, egy acetonitrilből és vízgőzből álló gőzáramot vezetünk el fejtermékként az oszlop tetejéről, és vizet, valamint szennyezéseket tartalmazó folyadékáramot vezetünk ki az oszlop alsó részéből; • e) a második oszlop alsó részéből elvezetett folyadékmennyiség egy részét hűtőfolyadék gyanánt a hűtőrendszerbe visszavezetjük. A találmány szerinti eljárás előnyös vonása, hogy a második oszlop alsó negyedéből egy gőzáramot vezetünk el. A találmány szerinti eljárás egy másik foganatosítási módja szerint a propilén vagy izobutilén molekuláris oxigénnel és ammóniával, ammoxidációs katalizátorok jelenlétében végzett ammoxidációja folyamán nyert akrilnitril vagy' metakrilnitril tisztítása és kinyerése során az alábbi műveleteket végezzük: a) az ammoxidációs reaktorból távozó, akrilnitril/metakrilnitrilt, acetonitrilt és szennyezéseket tartalmazó reakciókeveréket egy hűtőrendszerben vizes hűtőfolyadékkal lehűtjük, majd a lehűtött gázáramot az említett hűtőrendszerből elvezetjük; b) a hűtött gázokat vízben elnyeletjük; c) a kapott vizes oldatot egy többtányéros desztillációs oszlop egyik közbülső tányérjára vezetjük, miközben oldószerként vizet vezetünk be az említett oszlop felső részén át, és ily módon vizes extrakciós desztillációt végzünk. Egy akrilnitrilgőzt és kevés vízgőzt tartalmazó fejterméket vezetünk ki az oszlop felső részéről, míg vizet és szennyező anyagokat tartalmazó folyékony fenékterméket vezetünk ki az oszlop alsó részén; d) elsőként egy oldaláramot vezetünk ki az oszlop alsó feléből, és ily módon acetonitrilt nyerünk ki; e) az említett oszlop fenéktermékének legalább egy részét hűtőfolyadékként a hűtőrendszerbe vezetjük. A találmány szerinti eljárás előnye: vizet tartalmazó gőzáramot vezetünk el az említett oszlop alsó egynegyedéből. A reaktorból kiáramló gáz, amelynek hőmérséklete 371 °C és 482 °C között van, először egy gázmosó-hűtőrendszerbe jut. E rendszer feladata a fölös ammónia, polimerek és a reakció folyamán létrejött nagyobb mólsúlyú szennyeződések eltávolítása, valamint az, hogy a 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
