Способ очистки адипонитрила
(1
1еСГСОК; ;.тл,Р!
СПИ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
276ОЗЗ
Союз Советских
Социалистических
Республик
Зависимое от авт. свидетельства №
Заявлено 13.Х1.1968 (¹ 1281916/23-4) с присоединением заявки ¹
Приор итст
Опубликовано 21 ill.1972. Бюллетень № 11
Дата опубликования описания ЗХ.!972
М, Кл. С 07с 121/26
Комитет па делам изобретений и открытий при Совете Министров
СССР
УДК 547.461.6 66.06 (088,8) Авторы изобретения 3. С. Смолян, Г. Н. Матвеева, В. К. Фукин, А. Н. Корнилина, Л. С. Зверева, Н. Н. Кривенышева, М. П. Седов и А. С. Чижов
Заявитель
СПОСОБ ОЧИСТКИ АДИПОИИТРИЛА
Изобретение относится к способу очистки адипонитрила, служащего сырьем для получения гексаметилендиамина, из которого пополучают полиамидные смолы типа «найлон», диизоцианаты, отвердители и т. д.
Известно, что от чистоты адипонитрила в значительной .степени зависит качество гексаметилендиамина,и в дальнейшем качество полиамидных смол, диизоцианатов и т. д. Особенно вредны те примеси, которые в процессе гидрирования адипонитрила превращаются в соединения, трудно отделимые от гексаметилендиамина и содержащие амино- или иминогруппы, например 1-циан, 2-иминоциклопентан, 1-цианциклопентан-2-он, цианвалериановая кислота, амид цианвалериановой кислоты и другие. Присутствие в гексаметилендиамине продуктов гидрирования этих примесей резко снижает качество (механическую прочность, стойкость к истиранию, светостойкость и т. и.) получаемых полимерных материалов.
Как показала отечественная и мировая практика, ни дистилляция, ни даже ректификация сырца адипонитрила не позволяют получать продукт желаемого качества. Более эффективным оказался комбинированный метод очистки, сочетающий химическую обработку адипонитрила-сырца с последующей его ректификацией. Например, в патенте ФРГ (№ 90! 887, 8.01.54) предлагается метод очистки сырца адипонитрила от 1-циан-2-аминоциклопентана путем обработки сильными кислотами (H2804, Н Р04 и т. п.). B патентах
CIlIA (¹ 2920.099, 2305103) предлагается сов5 местно с кислотной обработкой проводить окисление примесей адипонитрила (напрнмер, 45 — 70% НХОЗ или КМп04) с последующей дистилляцией продукта.
Известны многочисленные способы, в кото10 рых для обработки адппонитрила-сырца предл агаются такие химические реагенты, как изоцианаты, HCN; СНоО, гидроксиламин, сульфат аммония и другие.
Использование известных способов очистки
15 позволяет освободить адипонитрпл от какойлибо одной, максимум двух примесей. Для более полной очистки необходимо применить последовательно несколько различных методов, что связано с большими потерями целе20 вого продукта. Кроме того, применение в ряде методов твердых окислителей (таких, как
К !п04) требует введения дополнительной стадии — освобождения обработанного продукта от выпавших окислов. В противном слу25 «ае присутствие их при дистилляции или ректификацип вызывает зпачительпое осмоление
АДН.
Предлагаемый способ очистки адипонитрила не имеет указанных недостатков и заклюЗо чается в обработке адипонитрила озонпрован276033
Предмет изобретения
Составитель )К, Исаева
Техред А. Камышникова
Корректоры: А. Николаева и Е. Давыдкина
Редактор Л. Бердник
Заказ 1161/1 Изд. № 513 Тираж 448 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва, Ж-35, Раугпская наб., д. 4/5
Типография, пр. Сапунова, 2 ным воздухом в присутствии какой-либо кислоты (например, 1 и. раствора НзРО4 или органической кислоты) или без нее. При этом происходит окисление примесей и частичный переход их в водную фазу с одновреме1шым обесцвечивапием адипонитрила.
После дистилляции обработанного таким образом продукта получается адипонитрил, не содержащий главных примесей, в том числе и 1-циан, 2-иминоциклопентана. 11ри ректификации продукта получается адипонитрил с т. пл. 2,4 С.
Использование в качестве окислителя озонированного воздуха имеет значительные преимущества перед известными методами.
11рименение его позволяет тонко регулировать процесс очистки сырца до желаемой степени окисления примесей, что трудно осуществить другими методами. Отпадает неооходимость введения в продукт посторонних, зачастую дорогостоящих реактивов, от которых в последующем необходимо освоботкдаться. Получение озонированного воздуха может быть проведено на любом стандартном озонаторе с минимальными затратами.
11р имер 1. 1(100 г адипонитрила-сырца, содержащего до 0,2 jo 1-циан-2-иминоциклопентана, добавляют 25 мл 1 н. раствора 1-1зР04 (или другой кислоты) и перемешивают. Смесь помещают в сосуд, через который при комнатной температуре пропускают озоно-воздушную смесь, содержащую 1 — 3 мг/л озона.
После начала проскока озона (поглощается
200 мг озона) барботаж прекращают и нижний водно-кислотный слой отделяют от адипонитрила,,который дистиллируют при P=3 — 4мм рт. ст. Отбирают фракцию с т. пл, 2,7 С, не содержащую цианиминоциклопентана.
П р м е р 2, Окисление проводят аналогично примеру 1. Выделенный адипонитрил подвергают ректификации при P=Ç вЂ” 4 мм рт. ст. Отбивают фракцию с т. кип. 137—
140 С. Получают 85 г адипонитрила с т. пл.
2,4 С, не содержащего цианиминоциклопен5 тана.
П р и и е р 3. Окисление проводят как в примере 1, но при температуре 45 С. Выделенный адипонитрил ректифицируют прп
Р=З вЂ” 4 мм рт. ст. Отбирают фракцшо с ц т. кип. 137 — 140 С. Получают 85 г адипонитрила с т. пл. 2,4 С, не содержащего цианиминоциклопентана.
Пример 4. Окисление проводят аналогично примеру 1, вместо раствора кислоты добавляют 25 лл дистиллированной воды.
Выделенный адипонитрил перегоняют прп
Р— 3 — 4 мм рт. ст., отбирают фракцию с т. кип. 137 — 142 С. Получают 88 г чистого адипонитрила с т. пл. 11,5 С, не содержащего
20 цианиминоциклопентана.
Пример 5 (сравнительный). 100 г адипонитрила-сырца подвергают ректификации при P = 3 — 4 мм рт. ст,, отбир ают фракцию с т. кип. 137 — 140 С. Получают 89 г адипонитрила с т. пл. 0,1 С и содержанием 1-циан2-иминоциклопентана 0,136%.
1. Способ очистки адипонитрила путем обработки последнего окисляющим агентом в водной или водно-кислой среде с последующей дистилляцией сырого адипонитрила, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества целевого продукта и упрощения проведения процесса, в качестве окисляющего агента применяют озонированный воздух.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что
40 процесс ведут при температуре 25 — 45 С.
