Verfahren zur Herstellung von Xylylendiamin (XDA) Beschreibung Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Xylylendiamin um- fassend die Schritte Ammonoxidation von Xylol zu Phthalodinitril, wobei das dampfförmige Produkt der Ammonoxidationsstufe direkt mit einem flüssigen organischen Lösungsmittel in Kontakt gebracht wird (Quench) und Hydrierung des Phthalodinitrils in der erhaltenen Quenchlösung oder-suspension.

Xylylendiamin (Bis (aminomethyl) benzol) ist ein nützlicher Ausgangsstoff, z. B. für die Synthese von Polyamiden, Epoxyhärtern oder als Zwischenstufe zur Herstellung von Isocyanaten.

Die Bezeichnung"Xylylendiamin" (XDA) umfasst die drei Isomere ortho-Xylylendiamin, meta-Xylylendiamin (MXDA) und para-Xylylendiamin.

Der Begriff"Phthalodinitril" (PDN) umfasst die drei Isomere 1, 2-Dicyanbenzol = o-Phthalodinitril, 1, 3-Dicyanbenzol = Isophthalodinitril = IPDN und 1, 4-Dicyanbenzol = Terephthalodinitril.

Die zweistufige Synthese von Xylylendiamin durch Ammonoxidation von Xylol und an- schließender Hydrierung des erhaltenen Phthalodinitrils ist bekannt.

EP-A2-1 113 001 (Mitsubishi Gas Chem. Comp. ) beschreibt ein Verfahren zur Herstel- lung von Nitrilverbindungen durch Ammonoxidation entsprechender carbocyclischer oder heterocyclischer Verbindungen, wobei überschüssiger Ammoniak aus dem Reak- tionsprodukt recycliert wird. Beschrieben wird auch das direkte in Kontakt bringen des dampfförmigen Produkts der Ammonoxidationsstufe mit einem flüssigen organischen Lösungsmittel, bei dem es sich insbesondere um aliphatische oder aromatische Koh- lenwasserstoffe handelt. (Absätze [0045] und [0046]). <BR> <BR> <P>EP-A2-1 193 247 und EP-A1-1 279 661 (beide Mitsubishi Gas Chem. Comp. ) betreffen ein Verfahren zur Reinigung von Isophthalodinitril (IPDN) bzw. ein Verfahren zur Her- stellung von reinem XDA, in dem das Phthalodinitril durch Ammonoxidation von Xylol synthetisiert wird, wobei das dampfförmige Produkt der Ammonoxidationsstufe direkt mit einem flüssigen organischen Lösungsmittel in Kontakt gebracht wird (Quench).

Das organische Lösungsmittel ist ausgewählt aus Alkylbenzole, heterocyclische Ver- bindungen, aromatische Nitrile und heterocyclische Nitrile und hat einen Siedepunkt, der unter dem von Phthalodinitril liegt (EP-A2-1 193 247 : Spalte 4, Absatz [0018] und [0019] ; EP-A1-1 279 661 : Spalten 4-5, Absatz [0023] und [0024]).

EP-A2-1 193 244 (Mitsubishi Gas Chem. Comp. ) beschreibt ein Verfahren zur Herstel- lung von XDA durch Hydrierung von Phthalodinitril, welches in einer vorherigen Stufe durch Ammonoxidation von Xylol synthetisiert wird, wobei das dampfförmige Produkt der Ammonoxidationsstufe direkt mit einem flüssigen organischen Lösungsmittel in Kontakt gebracht wird (Quench) und die erhaltene Quenchlösung oder-suspension der Hydrierung zugeführt wird.

Bevorzugte organische Lösungsmittel sind C6-C12 aromatische Kohlenwasserstoffe, wie Xylol und Pseudocumol (Spalte 6, Absatz [0027] und [0028]).

DE-A-21 64 169 beschreibt auf Seite 6, letzter Absatz, die Hydrierung von IPDN zu meta-XDA in Gegenwart eines Ni-und/oder Co-Katalysators in Ammoniak als Lö- sungsmittel.

Fünf parallele BASF-Patentanmeldungen mit jeweils gleichem Anmeldetag betreffen jeweils Verfahren zur Herstellung von XDA.

Der vorliegenden Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes wirtschaftli- ches Verfahren zur Herstellung von hoch reinem Xylylendiamin, insbesondere meta- Xylylendiamin, mit hoher Ausbeute und Raum-Zeit-Ausbeute (RZA) aufzufinden, wel- ches bei mit Verfahren des Stands der Technik (z. B. EP-A2-1 193 244) vergleichbaren Durchsätzen aufgrund verringerter Stoffströme, insbesondere Lösungsmittelströme, inkl. Rückführströme, verkleinerte Apparate und Maschinen ermöglicht.

Demgemäß wurde ein Verfahren zur Herstellung von Xylylendiamin umfassend die Schritte Ammonoxidation von Xylol zu Phthalodinitril, wobei das dampfförmige Produkt der Ammonoxidationsstufe direkt mit einem flüssigen organischen Lösungsmittel in Kontakt gebracht wird (Quench) und Hydrierung des Phthalodinitrils in der erhaltenen Quenchlösung oder-Suspension gefunden, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass es sich bei dem organischen Lö- sungsmittel um N-Methyl-2-pyrrolidon (NMP) handelt.

Bevorzugt findet das erfindungsgemäße Verfahren Anwendung zur Herstellung von meta-Xylylendiamin (MXDA) durch Hydrierung von Isophthalodinitril (IPDN), welches in einer vorherigen Stufe durch Ammorioxidation von meta-Xylol synthetisiert wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren lässt sich wie folgt ausführen :

Ammonoxidationsstufe : Die Ammonoxidation von Xylol (o-, m-oder p-Xylol) zum entsprechenden Phthalodinitril (ortho-Xylol- o-Phthalodinitril ; meta-Xylol lsophthalodinitril ; para-Xylol- Te- rephthalodinitril) wird im allgemeinen nach dem Fachmann bekannten Verfahren durchgeführt.

Die Ammonoxidation des Methylaromaten wird bevorzugt durchgeführt an einem Multi- oxidkatalysator mit Ammoniak und einem sauerstoffhaltigen Gas (Sauerstoff oder Luft oder beides) in einem Wirbelschichtreaktor oder einem Rohr (bündel) reaktor.

Die Reaktionstemperatur liegt dabei im allgemeinen bei 300 bis 500°C, bevorzugt bei 330 bis 480°C.

Der Katalysator enthält bevorzugt V, Sb und/oder Cr und setzt sich besonders bevor- zugt zusammen aus [V, Sb und Alkalimetallen] oder [V, Cr, Mo und B], jeweils als Voll- katalysator oder auf einem inerten Träger.

Als inerter Träger sind bevorzugt Si02, AI203 oder. ein Gemisch der beiden oder Steatit.

Solch eine Verfahrensweise ist z. B. in den BASF-Patentanmeldungen EP-A-767 165 und EP-A-699 476 beschrieben, auf die hiermit ausdrücklich Bezug genommen wird.

Auch die BASF-Patentanmeldungen EP-A-222 249, DE-A-35 40 517 und DE-A-37 00 710 offenbaren geeignete Ammonoxidationskatalysatoren.

Die Ammonoxidation kann auch gemäß den in den eingangs zitierten Anmeldungen EP-A2-1 113 001, EP-A2-1 193 247, EP-A1-1 279 661 und EP-A2-1 193 244 beschrie- benen Verfahren durchgeführt werden.

Quench : Der bei der Ammonoxidation produzierte Dampf, enthaltend das Wertprodukt Phthalo- dinitril, wird direkt mit dem flüssigen organischen Lösungsmittel N-Methyl-2-pyrrolidon (NMP) in Kontakt gebracht (Quench mit NMP als Quenchflüssigkeit, Quenchmittel).

Das für den Quench verwendete NMP kann auch bereits gelöstes oder suspendiertes Phthalodinitril (bevorzugt dasjenige Isomer, das dem synthetisierten PDN entspricht) enthalten.

Durch die plötzliche Temperaturabsenkung beim in Kontakt bringen des dampfförmi- gen Phthalodinitrils mit dem flüssigen Lösungsmittel NMP (Quench) wird die Bildung

von unerwünschten Neben-und Zersetzungsprodukten, die zur Qualitätsminderung des Phthalodinitrils und schließlich des XDAs führen, verringert.

Das dampfförmige Phthalodinitril wird durch den Quench direkt in das flüssige Lö- sungsmittel NMP aufgenommen, wobei eine Lösung und/oder eine Suspension ent- steht, welche unmittelbar weiter verarbeitet werden kann.

Als Frischzulauf wird im allgemeinen technisches NMP mit einer Reinheit >99 Gew.-%, insbesondere > 99,5 Gew. -%, eingesetzt.

Bevorzugt kann aus dem Verfahren zurückgewonnenes NMP als Quenchflüssigkeit eingesetzt werden. Hier kann die Reinheit der Quenchflüssigkeit auch s 99 Gew.-%, z. B. 90-98 Gew.-%, betragen, insbesondere dann, wenn es sich nicht um verfahrens- fremde Substanzen (also u. a. um Wasser, Ammoniak, Benzonitril, Tolunitril, Xylol, o-, m-oder p-Methyl-benzylamin, Benzylamin, Xylylendiamin) als Verunreinigungen han- delt.

Die Menge des verwendeten Lösungsmittels NMP ist im allgemeinen so bemessen, dass Lösungen/Suspensionen mit einem Phthalodinitril-Gehalt von 15 bis 75 Gew.-%, bevorzugt 25 bis 60 Gew. -%, erhalten werden.

Die Einleitung des dampfförmigen Austrags der Ammonoxidation, enthaltend das Phthalodinitril (PDN), in das flüssige NMP erfolgt in einem Quenchapparat, z. B. bevor- zugt in einem Fallfilmkondensator (Dünnschicht-, Rieseifilm-oder Fallstromkondensa- tor), in einem Düsenapparat oder in einer Kolonne. Dabei kann das dampfförmige Rhthalodinitril im Gleich-oder im Gegenstrom mit dem flüssigen Lösungsmittel geführt werden. Bei Gleichstromführung wird das dampfförmige Phthalodinitril von oben in den Quenchapparat eingeleitet. Vorteilhaft ist die tangentiale Zufuhr des flüssigen Lö- sungsmittels am Kopf des Fallfilmkondensators oder die Zufuhr des flüssigen Lö- sungsmittels durch eine oder mehrere Düsen um eine vollständige Benetzung der In- nenwand des Quenchapparates zu erreichen.

Im Falle einer Quenchkolonne wird das Gas aus der Ammonoxidation am Kolonnen- sumpf aufgegeben und das Lösungsmittel am Kopf zugeführt. Der Quenchapparat kann zur Vergrößerung der zur Kondensation verfügbaren Oberfläche mit Einbauten wie Böden, geordneten Packungen oder ungeordneten Schüttungen ausgerüstet sein.

Das NMP für den Quench kann im einmaligen Durchlauf oder als Kreislaufmedium eingesetzt werden.

Vorteilhafterweise wird ein Teil der Quenchlösung oder-suspension im Kreis gefahren.

Mittels eines im Kreislauf eingebauten Wärmeüberträgers wird die Quenchlösung oder -suspension gekühlt.

Dabei werden die Temperatur des Kreislaufmediums und der Kreislaufmengenstrom so eingestellt und aufeinander abgestimmt, dass die gewünschte Temperatur im Quen- chaustritt erreicht wird. Die Temperatur des Kreislaufmediums wird umso niedriger ge- wählt, je kleiner der Mengenstrom des Kreislaufmediums ist und umgekehrt, wobei Löslichkeiten und Schmelzpunkte sowie die hydraulischen Belastungsgrenzen des Quenchapparates zu berücksichtigen sind.

Der Mengenstrom des frisch zulaufenden NMPs ist von der Quenchtemperatur abhän- gig, da mit höher werdender Temperatur mehr Lösungsmittel im dampfförmigen Quen- chaustrag enthalten ist. Er wird so eingestellt, dass die gewünschte Konzentration der PDN-Lösung oder-suspension erhalten wird. Da die Löslichkeit von PDN in NMP mit zunehmender Temperatur ansteigt, kann mit zunehmender Quenchaustrittstemperatur eine höhere PDN-Konzentration im NMP gefahren werden.

Das Kreislaufmedium wird gemeinsam mit dem frischen Lösungsmittel oder davon ge- trennt an geeigneter Stelle des Quenchapparats zugefahren.

Im Falle einer im Gegenstrom betriebenen Quenchkolonne wird das frische NMP am Kopf und das Kreislaufmedium weiter unten, etwa in Kolonnenmitte zugefahren.

Im allgemeinen wird durch Temperierung des eingesetzten NMPs und/oder des Kreis- laufmediums die Temperatur des flüssigen Quenchaustrags auf 40 bis 180°C, bevor- zugt 50 bis 120°C, insbesondere 80 bis 120°C, eingestellt.

Der Siedepunkt von Phthalodinitril liegt im Bereich von 1 bis 100 mbar um ca. 60 Kelvin über dem Siedepunkt von NMP.

Der Absolutdruck beim Quenchen beträgt im allgemeinen 0,5 bis 1,5 bar. Bevorzugt wird bei leichtem Überdruck gefahren.

Xylol, Wasser, NH3, C02, N2 etc., die im dampfförmigen Austrag der Ammonoxidation in der Regel enthalten sind, werden unter Quenchbedingungen im Quench- Lösungsmittel NMP nur teilweise oder praktisch nicht gelöst und werden aus dem Quench-Apparat überwiegend gasförmig abgetrennt.

Je niedriger die Quenchtemperatur ist, desto höher ist der Anteil von Wasser und tiefer als PDN siedenden Nebenkomponenten (bei gleichem Druck) (z. B. Benzonitril, Tolu- nitril) im flüssigen Quenchaustrag.

In einer besonderen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens können daher vor der Hydrierung des Phthalodinitrils aus der erhaltenen Quenchlösung oder- suspension Wasser und gegebenenfalls Produkte mit einem Siedepunkt niedriger als Phthalodinitril (bei gleichem Druck) (Leichtsieder ; z. B. nicht umgesetztes Xylol, Benzo-

nitril, Tolunitril, jeweils als Heteroazeotrop mit Wasser, Wasser, Benzonitril, Tolunitril ; Aufzählung mit zunehmenden Siedepunkt (bei gleichem Druck) ; wie ggf. auch o-, m- oder p-Methyl-benzylamin, Benzylamin, Xylylendiamin, wobei diese Amine aus zurück- geführten Lösungsmittel von der Hydrierstufe stammen) teilweise oder vollständig destillativ abgetrennt werden.

Diese Abtrennung der Leichtsieder erfolgt bevorzugt in einer Destillationskolonne über Kopf.

Bevorzugt wird eine Destillationskolonne verwendet, welche vorzugsweise mit den üb- lichen Einbauten zur Erhöhung der Trennleistung, wie Böden, geordnete oder unge- ordnete Packungen, etc., ausgerüstet ist.

Die Auslegung der Kolonne (insbesondere Zahl der Trennstufen, Zulaufstelle, Rück- laufverhältnis, etc. ) kann, abgestimmt auf die jeweilige Zusammensetzung der Lösung oder Suspension, durch den Fachmann nach ihm geläufigen Methoden vorgenommen werden.

Bevorzugt wird unter vermindertem Druck gefahren, um die Sumpftemperatur zu be- grenzen.

Hydrierung : Die erhaltene Quenchlösung oder-suspension wird anschließend der Hydrierung zu- geführt.

Optional kann vorher der Quenchlösung oder-suspension weiteres NMP oder ein wei- teres organisches Lösungsmittel, wie z. B. Xylol, Benzylamin, o-, m-oder p-Methyl- benzylamin, Xylylendiamin und Mischungen hiervon, zugegeben werden.

Es ist also ein kennzeichnendes Merkmal des erfindungsgemäßen Verfahrens, dass das als Zwischenstufe erhaltene Phthalodinitril nicht in Substanz isoliert wird. Das zu hydrierende Phthalodinitril wird für die Hydrierstufe nicht von dem im Quench-Schritt verwendeten NMP abgetrennt.

Eine Abtrennung von Hochsiedern, also von Produkten mit einem Siedepunkt höher als Phthalodinitril (bei gleichem Druck), aus der Quenchlösung oder-suspension findet im erfindungsgemäßen Verfahren bevorzugt nicht statt.

Für die Hydrierung des Phthalodinitrils zum entsprechenden Xylylendiamin (o-, m-bzw. p-Xylylendiamin) wird der Lösung oder Suspension besonders bevorzugt Ammoniak, bevorzugt in flüssiger Form, zugefügt. Das Hinzufügen des Ammoniaks kann direkt nach der Quenchstufe oder erst in der Hydrierstufe erfolgen.

Das Gewichtsverhältnis von Dinitril zu Ammoniak beträgt hierbei im Frischzulauf im allgemeinen 1 : 0,15 bis 1 : 15, vorzugsweise 1 : 0,5 bis 1 : 10, besonders bevorzugt 1 : 1 bis 1 : 5.

Für die Hydrierung können die dem Fachmann für diese Umsetzung bekannten Kataly- satoren und Reaktoren (z. B. Festbett-oder Suspensionsfahrweise) sowie Verfahren (kontinuierlich, halbkontinuierlich, diskontinuierlich) angewendet werden.

Bei der Katalysatorfestbettfahrweise ist sowohl die Sumpf-als auch die Rieselfahrwei- se möglich. Bevorzugt ist eine Rieselfahrweise.

Diesbezüglich wird hiermit z. B. auf die in den Anmeldungen GB-A-852, 972 (Äquivalent : DE-A-11 19 285) (BASF AG), DE-A-12 59 899 (BASF AG) und dem US Patent Nr.

3,069, 469 (California Research Corp. ) beschriebenen Verfahren verwiesen.

Der Hydrierreaktor kann in geradem Durchgang gefahren werden. Alternativ ist auch eine Kreislauffahrweise möglich, bei der ein Teil des Reaktoraustrages an den Reak- toreingang zurückgeführt wird, bevorzugt ohne vorherige Aufärbeitung des Kreislauf- stromes.

Damit lässt sich eine optimale Verdünnung der Reaktionslösung erreichen, was sich günstig auf die Selektivität auswirkt. Insbesondere kann der Kreislaufstrom mittels ei- nes externen Wärmeüberträgers auf einfache und kostengünstige Weise gekühlt und somit die Reaktionswärme abgeführt werden. Der Reaktor lässt sich dadurch auch adiabat betreiben, wobei der Temperaturanstieg der Reaktionslösung durch den ge- kühlten Kreislaufstrom begrenzt werden kann. Da der Reaktor selbst dann nicht ge- kühlt werden muss, ist eine einfache und kostengünstige Bauform möglich. Eine Alter- native stellt ein gekühlter Rohrbündelreaktor dar.

Bevorzugt sind Katalysatoren, die Kobalt und/oder Nickel und/oder Eisen, als Volikata- lysator oder auf einem inerten Träger, enthalten.

Hierbei liegen die Reaktionstemperaturen im allgemeinen bei 40 bis 150°C, bevorzugt bei 40 bis 120°C.

Der Druck liegt im allgemeinen bei 40 bis 300 bar, bevorzugt 100 bis 200 bar.

Isolierung des XDAs : Nach der Hydrierung werden das Lösungsmittel und der gegebenenfalls eingesetzte Ammoniak abdestilliert.

Bevorzugt erfolgt eine Reinigung des Xylylendiamins durch Abdestillation leichtersie- dender Nebenprodukte (bei gleichem Druck) über Kopf und destillativer Abtrennung von schwerersiedenden Verunreinigungen über Sumpf.

Besonders bevorzugt ist die Fahrweise, in der man nach der Hydrierung das NMP, gegebenenfalls Ammoniak sowie gegebenenfalls leichtersiedende Nebenprodukte über Kopf abdestilliert und danach schwerersiedende Verunreinigungen vom Xylylendiamin destillativ über Sumpf abtrennt.

In einer besonderen Ausführungsform kann die Abtrennung leichter-und schwerersie- dender Nebenprodukte auch in einer Seitenabzugs-oder Trennwandkolonne erfolgen, wobei reines Xylylendiamin über einen flüssigen oder gasförmigen Seitenabzug ge- wonnen wird.

Je nach gewünschter Reinheit wird das Produkt (XDA) zusätzlich mit einem organi- schen Lösungsmittel, bevorzugt einem aliphatischen Kohlenwasserstoff, insbesondere einem cycloaliphatischen Kohlenwasserstoff, ganz besonders Cyclohexan oder Me- thylcyclohexan, extrahiert.

Diese Reinigung durch Extraktion kann z. B. gemäß DE-A-1 074 592 erfolgen.

Einen schematischen Überblick über eine bevorzugte Ausgestaltung des erfindungs- gemäßen Verfahrens gibt die Abbildung 1 in der Anlage.

Die optionalen Verfahrens-szhritte, Wasserabtrennung'und, extraktive XDA-Reinigung' sind gestrichelt gezeichnet.

Beispiele Beispiel 1 : Ammonoxidation von m-Xylol, anschließendes Quenchen der Reaktionsgase mit NMP als Lösungsmittel und Hydrierung des in der Ammonoxidationsstufe entstandenen IPDNs (vergl. Verfahrensschema in Abbildung 1) Ein Katalysator der Zusammensetzung V4Sb3Wo, 4CSow2 auf Steatit wurde als Festbett in einen Rohrreaktor eingebaut. Die Apparatur wurde von außen auf 400°C aufgeheizt.

Dem Reaktor wurde verdampftes m-Xylol, gasförmiger Ammoniak, Luft und Stickstoff zugefahren (NH3/m-Xylol = 8 mol/1 mol ; 02/m-Xylol = 4 mol/1 mol). Der vordere Teil des Reaktors war mit einer Inertschüttung gefüllt, so dass die Einsatzstoffe vorge- mischt und auf 400°C vorgeheizt die Reaktionszone erreichten. Im Reaktor herrschte ein leichter Überdruck von 0,02-0, 03 bar. Die Hot-Spot-Temperatur erreichte 450°C.

Man erhielt bei einem Umsatz (U) von m-Xylol von 79 % eine Selektivität (S) zu IPDN von 68 %.

Das aus dem Reaktor austretende Gasgemisch wird in einer Kolonne mit NMP ge- quencht. Aus der Quenchkolonne wird bei 122°C eine Lösung von IPDN in NMP aus- getragen, welche 0,6 Gew. -% m-Xylol, 1,6 Gew.-% Wasser, 0,1 Gew. -% Benzonitril,<BR> 4 Gew.-% Tolunitril, 27 Gew.-% IPDN und ca. 66,7 Gew. -% NMP enthält. Über Kopf der Quenchkolonne werden nicht umgesetzte Reaktionsgase und Inertgase sowie nicht umgesetztes m-Xylol sowie etwas NMP gasförmig abgezogen. Dieses Gas kann auf- gearbeitet werden, um die Wertstoffe (insbesondere NH3, m-Xylol, NMP sowie Tolu- nitril) in die Reaktionsstufe bzw. in den Quenchkreis zurückzuführen. Inerte und Be- gleitkomponenten (H20, Benzonitril, N2, C02, etc. ) werden aus der Aufarbeitungsstufe ausgeschleust.

Eine Lösung entsprechend der berechneten Zusammensetzung am Quenchaustritt, bestehend aus 0,44 g m-Xylol, 1,7 g Wasser, 0,88 g Benzonitril, 3,1 g Tolunitril, 24 g IPDN und 58 g NMP, wurde aus den reinen Komponenten zusammengemischt und der Hydrierung zugeführt. Zur Hydrierung wurde der Mischung flüssiges NH3 zudosiert (NH3/IPDN = 14 mol/1 mol). Die Hydrierung erfolgte in Gegenwart von H2 und 5 g Raney-Nickel-Katalysator bei 100°C und einem Druck von 100 bar in einem Rührau- toklaven.

Die Umsetzung von IPDN war quantitativ, wobei eine Ausbeute von 92 % bezogen auf eingesetztes IPDN erhalten wurde.

(Die oben angegebenen Daten des Quenchschrittes sind die Ergebnisse einer thermo- dynamischen Simulation. Dabei wurde der Quench als Apparat gerechnet, in dem thermodynamisches Gleichgewicht zwischen Gas-und Flüssigphase herrscht. Neben den Reinstoffdaten der beteiligten Komponenten wurden bei der Berechnung reale Binärdaten verwendet. Derartige Berechnungen können mit kommerziellen Rechen- programmen, hier : Aspen Plus, die dem Fachmann geläufig sind, durchgeführt wer- den).

Beispiel 2 : Die Ammonoxidation wurde wie im Beispiel 1 durchgeführt, jedoch beträgt die Austritts- temperatur aus dem Quench 91 °C. Der Wassergehalt der Lösung beträgt 5,2 Gew. -%.

Die Lösung wird einer Kolonne mit 15 Glockenböden zugefahren. Der Zulauf ist auf dem 6. Glockenboden. Das Wasser wird zusammen mit anderen Komponenten (gelös- te Gase, m-Xylol, Benzonitril, Tolunitril, letztere als Azeotrope mit Wasser) über Kopf abgetrennt. Über Sumpf wird eine praktisch wasserfreie Lösung bestehend aus ca.

27 Gew.-% IPDN, 67 Gew. -% NMP, 6 Gew.-% Tolunitril und 600 Gew.-ppm Benzonitril erhalten.

Eine Mischung bestehend aus 27 Gew.-% IPDN und 73 Gew. -% NMP, die aus den reinen Komponenten zusammengemischt wurde, wurde in einem kontinuierlich betrie- benen 70 mi-Rohrreaktor an einem Kobalt-Vollkontakt bei 80°C und 190 bar hydriert.

Über den Katalysator wurden stündlich 70 g IPDN-Lösung sowie 90 g Ammoniak gelei- tet. Die Ausbeute an MXDA betrug 96 % bezogen auf eingesetztes IPDN.

(Die oben angegebenen Daten des Quenchschrittes sind die Ergebnisse einer thermo- dynamischen Simulation, durchgeführt wie bei Beispiel 1).

Beispiel 3 : Eine Mischung bestehend aus 27 Gew.-% IPDN und 73 Gew.-% NMP, die aus den reinen Komponenten zusammengemischt wurde, wurde in einem kontinuierlich betrie- benen 70 mi-Rohrreaktor an einem Kobalt-Vollkontakt bei 80°C und 190 bar hydriert.

Über den Katalysator wurden stündlich 70 g IPDN-Lösung sowie 54 g Ammoniak gelei- tet. Die gleiche Volumenmenge wurde als Lösemittel im Kreis gefahren. Die Ausbeute an MXDA betrug 95,5 % bezogen auf eingesetztes IPDN.

Beispiel 4 : Eine Mischung bestehend aus 15 Gew.-% IPDN und 85 Gew.-% NMP, die aus den reinen Komponenten zusammengemischt wurde, wurde in einem kontinuierlich betrie- benen 70 mi-Rohrreaktor an einem Kobalt-Vollkontakt bei 80°C und 190 bar hydriert.

Über den Katalysator wurden stündlich 140 g IPDN-Lösung sowie 72 g Ammoniak ge- leitet. Die Ausbeute an MXDA betrug 96 % bezogen auf eingesetztes IPDN.

Beispiel 5 : Ammonoxidation von m-Xylol, anschließendes Quenchen der Reaktionsgase mit NMP als Lösungsmittel Ein Katalysator der Zusammensetzung V4Sb3K0, 4Ba0, 2 auf Steatit wurde als Festbett in einen Rohrreaktor eingebaut. Die Apparatur wurde von außen auf 415°C aufgeheizt.

Dem Reaktor wurde verdampftes m-Xylol, gasförmiger Ammoniak und Luft zugefahren (NH3/m-Xylol = 14 mol/1 mol ; 02/m-Xylol = 4 mol/1 mol). Der Katalysator der ers- ten Hälfte des Reaktors war mit 70 Gew.-% Steatitkugeln verdünnt, die zweite Hälfte mit 40 Gew.-%. Im Reaktor herrschte ein leichter Überdruck von 0,02 bar. Die Hot- Spot-Temperatur erreichte 430°C. Man erhielt bei einem Umsatz von m-Xylol von 88 % eine Selektivität zu IPDN von 71 %.

Das aus dem Reaktor austretende Gasgemisch wird in einer Kolonne mit NMP ge- <BR> <BR> quencht. Aus der Quenchkolonne wird bei 120°C und 1,02 bar (abs. ) eine Lösung von<BR> IPDN in NMP ausgetragen, welche 0,25 Gew. -% m-Xylol, 1,3 Gew.-% Wasser,<BR> 3,6 Gew. -% Tolunitril, 27 Gew.-% IPDN und ca. 67,7 Gew. -% NMP enthält. Über Kopf der Quenchkolonne werden nicht umgesetzte Reaktionsgase und Inertgase sowie nicht

umgesetztes m-Xylol sowie etwas NMP gasförmig abgezogen. Dieses Gas kann auf- gearbeitet werden, um die Wertstoffe (insbesondere NH3, m-Xylol, NMP sowie Tolu- nitril) in die Reaktionsstufe bzw. in den Quenchkreis zurückzuführen. Inerte und Be- gleitkomponenten (H2O, N2, C02, etc.) werden aus der Aufarbeitungsstufe ausge- schleust.

(Die oben angegebenen Daten des Quenchschrittes sind die Ergebnisse einer thermo- dynamischen Simulation, durchgeführt wie bei Beispiel 1).

Beispiel 6 : Untersuchungen zur Löslichkeit von IPDN in verschiedenen Lösungsmitteln Die Löslichkeit von IPDN in NMP beträgt bei 60°C ca. 26 Gew. -% und bei 90°C ca.

41 Gew.-%.

Pseudocumol erreicht bei 90°C lediglich eine Löslichkeit von 20 Gew. -% und Mesitylen lediglich von 12 Gew.-%.

Bei 60°C liegt die Löslichkeit von IPDN in Mesitylen oder Pseudocumol jeweils unter 10 Gew.-%.