Способ получения адипонитрила

Способ получения адипонитрила

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

379086

ОПИСАН ИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

Союз Советских

Социвлистическек,Республик

Зависимый от патента №вЂ”

М. Кл. С07с 121/26

С 07с 121/02

С 07b 29/06

Заявлено 08.Ч1.1967 (№ 1162824/23-4) Приоритет 14Х1.1966, № 37990, Япония

Опубликовано 18ЛЧ.1973. Бюллетень „Я 19

Комитет по делов изобретений н открытке прн Совете Миаатрое

СССР

УДК, 547.339.2(088;8) Дата опубликования описания 12.Ч11.1973

Авторы изобретения Иностранцы

Казухико Михара, Маоми Секо, Шинсаку Огава, Шоихиро Кумазаки, Руозо Комори и Муиео Иосида (Япония)

Заявитель Иностранная фирма

«Асахи Касеи Когио Кабусики Каиша» (Япония) СПОСОБ П ОЛУЧЕНИЯ АДИ ПОНИТРИЛА

Изобретение относится к способам получения ади понитрила путем электрогидродимеризац ии акрилонитрила, находящего широкое применение в производстве найлона-6,6 и других синтетических материалов.

Известен способ получения адипонитрила путем электрогидродимер изации акрилонитрила в электролите, содержащем водный раствор токопроводящей соли — двузамещен ного фосфата щелочного металла, — акрилон итрил и добавку поверхностно-активного вещества.

Однако при достаточно высокой концентрации акрилонитрила в электролите, необходимой для рентабельного ведения процесса, акрилонитрил подвергается полимеризации с образованием высокомолекулярного вещества, оседающего на катоде, Это приводит к cHiHжению выхода адипонитрила, уменьшению срока службы катода и увеличению расхода тока, т. е. снижает эффективность процесса.

Цель,изобретения — увеличение производительности процесса.

Предлагается способ получения адипонитрила, путем электрогидродимеризации акрило= нитрила в электролизере с применением B качестве анолита водного раствора минеральной кислоты, а в качестве католита — водно-масляной эмульсии, содержащей в водной фазе растворенный акрилонитрил, а в масляной— . избыток нерастворвнного акрилонитрила и токопроводящую соль, отличаю1щийся тем, что в католит добавляют ингибитор анионной,полимеризации в количестве 10 ч./млн.—

10 вес. %, причем:в качестве ингибитора применяют гексамегилендиамин, диметилгексаметилендиамин, цианэтилгексаметилендиамин или соли этих соединений. Процесс желательно вести при постоянном содержании акрилонитрила, раствореняого в водной фазе,в количестве 2 — 5 вес. %, а в масляной — в. количестве 1 — 99 вес. %, при соотношении маслян ой,и водной фаз 5: 1 — 1: 100.

Пример 1. Процесс ведут в двухкамерном электролизере, катод сделан из свинца размером 10><10 см, анод — из свинца и сурьмы и имеет те же размеры. Катодное и анодное пространства разделены мембраной толщиной .в 1 мм.

iB качестве католита применяют водный раствор, состоящий из 6% акрилокитрила, 2% адипонитрила, 0,1% прапионитрила, не. значительного количества бисцианэтилового эфира, 0,1% акрилонитрилового олигомера, 71,3 % воды, 17% сульфата тетраэтиламмония

379086

10 и 3,5% и-толуолсульфоната гексаметилендиамина.

Адипонитрил, пропионитрил, бисцианэтило,вый эфир и акрилонитриловый олигомер подают как рециркулят продуктов электролиза.

Электролиз ведут в течение 300 час.

Смесь продуктов (катодный сток) состоит из 6% пропионитрила, 88% адипонитрила, 5,8% олигомера акрилонитрила, 0,2% бисци- анэтилового эфира. Продукты полимеризации отсутствуют.

iH р и м е р 2. Процесс ведут в условиях, аналогичных примеру 1, но без добавки и-толуолсульфоната гексаметилендиамина к раствору католита. Анализ продуктов реакции: акрилонитрил 6%, адипонитрил 2%, пропионитрил 0,1 %, воды 74,5%, сульфат тетраэтиламмония 17,0%, незначительное количество бисцианэтилового эфира, . олигомер акрилонитрила 0,1%.

После 100 час ведения процесса в продукте реакции присутствуют 91,8% пропионитрила, 8% адипонитрила, 1% олигомера акрилонитрила и 0,2% бисцианэтилового эфира. Значительное количество полимера оседает на поверхности катода во время электролиза. Содержание пропионитрила постепенно повышается, а количество адипон итрила снижается.

Пример 3. Процесс ведут в электролизере, аналогичном описанному в примере 1. Катод изготовлен из свинцового сплава, содержащего 7% сурьмы.

В качестве анолита применяют 1 н. раствор серной кислоты, подаваемой со скоростью

30 смз/сек.

Раствор католита содержит 15% акрилонитрила, 19,2% адипон итрила, 1,5% пропионитрила,,незначительное количество бисцианэтилового эфира, 0,5% олигомера акрилонитрила, 38,8% воды, 23% и-толуолсульфоната тетраэтиламмония и 3,0% сульфоната триэтиламина. Адипон итрил, пропионитрил, бисцианэтиловый эфир и олигомер акрилонитрила подают как продукты рециркуляции электролиза. Электролиз ведут 300 час. ,В расчете на прореагировавший акрилонитрил компоненты в продукте реакции содержатся в следующем количестве: 7,1% пропионитрила, 90% адипонитрила, 2,5% олигомера акрилонитрила и 0,4% бисцианэтилового эфира.

П р им ер 4. Повторяют пример 2, но без добавки к раствору католита сульфата триэтиламина и метилцеллюлозы.

Католит содержит 15% акрилонитрила, 19,2% адипонитрила, 1,5% пропионитрила, незначительное количество бисцианэтилового эфира, 0,5% олигомера акрилонитрила, 42% воды и 23,0% сульфата тетраэтиламмония,.

После 200 час опыта катодный сток содержит 85% пропионитрила, 12,4% адипонитрила, 1,8% олигомера акрилонитрила, 0,8% бисцианэтилового эфира. Полимер плотным слоем оседает на катоде.

65 Пример 5. Раствор католита состоит из

8,5% акрилонитрила, 8,5% адипонитрила, 62,8% воды, 17% сульфата тетраэтиламмония, 3,5% п-толуолсульфоната N,N -д иметилгексаметилендиамина. В расчете на прореагировавший акрилон итрил продукт электролиза содержит 12% .пропионитрила, 85% адипонитрила, 2,5% олигомера акрилонитрила и 0,5% бисцианэтилового эфира.

Без добавки и-толуолсульфоната N,N -диметилгексаметилендиамина на катоде обнаруживают полимер акрилонитрила. Количество образующегося пропионитрила постепенно повышается.

Пример 6. Процесс ведут в электролизере, аналогичном описанному в примере 1.

В качестве анолита применяют 1 н. раствор серной кислоты,:в качестве католита — раствор, содержащий 6% акрилон итрила, 18% адипонитрила, 36,5% воды, 23,0% сульфата бензилтриэтиламмония и 3,5 нафталинсульфата аммония, В расчете на прореагировавший акрилонитрил катодный сток состоит из 7,3% пропионитрила, 86% адипонитрила, 6,1% олигомера акрилонитрила и 0,6% бисцианэтилового эфира.

Пример 7. Применяют электролизер и анолит такие же, как в примере 1. Католит состоит из 160 г. акрилонитрила, 160-г адипонитрила, 72 г воды, 8 г и-толуолсульфоната тетраэтиламмония и 2 г нафталинсульфоната аммония. После 2 час проведения эксперимента элемент электролизера разбирают и рассматривают. Значительного образования полимера акрилонитрила на поверхности катода не обнаруживают.

Пример 8. Применяют электролизер и анолит такие же, как,в примере 1. Католит состоит из 320 г акрилонитрила, 64 г воды, 16 г сульфата тетраэтиламмония, 3 г диэтиламинлауринсульфата и 0,4 г а-нафтиламина.

После 2 час проведения эксперимента электролизер разбирают. Полимер акрилонитрила на поверхности катода отсутствует.

Пример 9. Для работы применяют двухкамерный электролизер, в качестве анолита используют 6,5 н. раствор серной кислоты.

В катодное пространство подают эмульсию, состоящую из 100 ч. водной фазы и 50 ч. масляной фазы. Процесс ведут при 40 С и токе

15 а, Водная фаза эмульсии состоит из 4,5% акрилонитрила, 7,5% адипонитрила, 77,5% воды, 11% бензолсульфоната калия mi 3,5% и-толуолсульфоната гексаметилендиамина.

В масляной фазе находится 33% акрилонитрила, 55% адипонитрила, 3% бензолсульфоната калия, 2% и-толуолсульфоната гек саметилендиамина и 7% воды.

Электролиз ведут 10 час. В расчете на прореагировавший акрилонитрил содержание компонентов в продуктах реакции следующее:

379086

Предмет изобретения

Составитель Е. Дембовская

Техред Т. Миронова Корректор С. Сатагулова

Редактор О. Кузнецова

Заказ 1914/17 Изд. № 488 Тираж 523 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, 5К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

9,3% пропионитрила, 80,5% адипон итрила, 10,1% олигомера акрилонитрила и 0,1% бисцианэтилового эфира.

Пример 10, Для работы применяют такой же электролизер, как в примере 1, в качестве анолита используют 05 н. раствор серной кислоты. Эмульсия состоит из 100 ч. водной фазы и 50 ч. масляной фазы. Процесс ведут при 10 С и токе 10 а.

Водная фаза, поданная в камеру катода, включает в себя 4 /о акрилонитрила, 3,5% адипонитрила, 71,5% воды, 17,0 /о хлорида тетраэтиламмония и 3,5% и-толуолсульфон ата гексаметилендиамина.

Масляная фаза состоит из 45,5% акрилонитрила, 40 /о адилонитрила, 6 /о,воды, 1,1 /о хлорида лития и 1,1 сульфоната гексаметилендиамина. Электролиз ведут 6 час.

Продукты реакции имеют следующий состав (в расчете на прореагировавший акрилонитрил): 3% пропионитрила, 89 % адипонитрила, 7,9 /о олигомера акрилонитрила, 0,1% бисцианэтилового эфира.

1. Способ получения адипонитрила путем электрогидродимеризации акрилонитрила в электролизере с применением в качестве анолита водного раствора минеральной кислоты, в качестве католита — водно-масляной эмульсии, содержащей в водной фазе растворенный акрилонитрил, а в масляной — избыток н ерастворенного акрилонитрила и токопроводящую соль, отличающийся тем, что, с целью увеличения производительности процесса, в католит добавляют ингибитор анионной полимеризации., например гексаметилендиамин, диметилгексаметилендиамин, цианэтилгексаметилендиамин или соли этих соединений, в количестве 10 ч./млн.— 10 вес..%

2. Способ по п, 1, отличающийся тем, что процесс ведут при,постоянном содержании акрилонитрила, растворенного в водной фазе в количестве 2 — 5 вес. %, а в масляной— в количестве 1 — 99 вес. %, при соотношении масляной и водной фаз 5: 1 — 1: 100.