Brevet FR2480750A1 — publié le 19811023

-1- 2480750 L'invention concerne la préparation de nicotinamide et, plus particulièrement, un procédé nouveau et amélioré pour cette préparation à partir de nicotinonitrile. Le brevet des E.U.A. n 4 008 241 décrit un procédé pour hydrolyser le nicotinonitrile en nicotinamide avec une solu- tion d'ammoniac aqueuse. Dans ce procédé, l'effluentde l'hydrolyse est introduit dans une zone de strippage à la vapeur pour récupérer une solution aqueuse de nicotinamide et produire un produit de tête contenant de la vapeur d'eau, de l'ammoniac et du nicotino- nitrile, ce produit étant ensuite distillé pour récupérer le nicotinonitrile aqueux en vue de son recyclage vers l'hydrolyse. Le brevet des E.U.A. n 4 139 536 décrit un procédé pour récupérer le nicotinamide d'un effluent d'hydrolyse du nicotinonitrile dans lequel on sépare l'eau à une température supérieure au point de fusion du nicotinamideo Ce brevet décrit l'utilisation d'évaporateurs à film tombant pour cette récupération. La présente invention concerne un perfectionnement à un procédé pour hydrolyser le nicotinonitrile en nicotinamide qui comprend la séparation du nicotinamide et du nicotinonitrile qui n'a pas réagi. Selon l'invention, l'effluent produit par l'hydrolyse à l'ammoniac aqueuse du nicotinonitrile en nicotinamide, qui contient du nicotinamide, du nicotinonitrile qui n'a pas été converti, de l'ammoniac, du nicotinate d'ammonium et de l'eau, est strippé avec de l'ammoniac gazeux pour produire un produit de queue de nicotinamide fondus essentiellement exempt de nico- tinonitrile et contenant moins de 10% en poids d'eau, et un produit de tête contenant de la vapeur d'eau, de l'ammoniac et du nicotinonitrile. Une solution aqueuse d'ammoniac et de nicotinonitrile n'ayant pas réagi est condensée à partir du produit de tête et recyclée à l'hydrolyse. -2- L'utilisation d'ammoniac en tant que gaz de strip- page pour la séparation et le recueil du nicotinamide à partir de l'effluent d'hydrolyse est un perfectionnement par rapport au procédé décrit dans le brevet des E.U.A. No 4 008 241 en ce qu'elle permet la récupération directe d'un courant de nicotinonitrile aqueux à recycler à partir de l'opération de strippage, sans que l'on ait besoin d'une opération de distillation supplémentaire pour concentrer le courant recyclé. De plus, le nicotinamide, recueilli comme produit résiduel du strippage, contient des quantités assez petites de nicotinate d'ammonium comme résultat de l'utilisation d'ammoniac gazeux comme gaz de strippage. Le strippage par l'ammoniac de l'effluent d'hy- drolyse est effectué de manière à donner un produit rési- duel nicotinamide fondu, sensiblement exempt de nicotino- nitrile, ayant une teneur en eau de moins de 10% en poids. et de préférence de moins de 1% en poids. En général, on effectue ce strippage à une température au fond de l'ordre d'environ 1320C à environ 1770C, de préférence d'environ 1490C à environ 1660C, à une pression relative comprise entre environ 0 et environ 7,7 kg/cm, et de pré- férence entre environ 0 et environ 3,5 kg/cm. L'ammoniac est introduit dans le fond de la colonne de strippage en quantité convenable pour effectuer le strippage requis. En général, le produit résiduel contient moins de 10% en poids de nicotinate d'ammonium et, plus généralement, moins de 5% en poids de nicotinate d'ammonium. Le produit de tête recueilli à partir de la colonne de strippage est refroidi pour condensation d'eau contenant du nicotinonitrile et de l'ammoniac. En général, la portion condensée du produit de tête a une teneur en nicotinonitrile d'au moins 10% et de préférence d'au moins %, la teneur en nicotinonitrile n'étant généralement pas supérieure à 60% et très généralement n'étant pas supé- rieure à 45%, chaque fois en poids. Ce condensat peut être -3- recyclé, sans autre traitement, à l'étape d'hydrolyse. La portion non condensée du produit de tête, qui est essentiellement de l'ammoniac, peut alors être recyclée à l'opération de strippage, comme gaz de strippage. L'hydrolyse de nicotinonitrile en nicotinamide est généralement effectuée à une température comprise entre et 1500C, de préférence entre 100 et 1250C, pendant un laps de temps de 4 à 8 heures, la concentration de l'ammo- niac étant généralement une molarité d'au moins 3, de pré- férence au moins 6 et généralement pas supérieure à 8, de préférence pas supérieure à 7. La conversion du nitrile est réglée à au moins 30%, et de préférence au moins 40%, et a pas plus de 70%, et de préférence pas plus de 60%. On règle la conversion du nitrile en coordonnant la concen- tration de l'ammoniac avec la durée et la température de l'hydrolyse. L'hydrolyse est effectuée de préférence en présence de nicotinate d'ammonium de manière à produire du nicotinamide avec une sélectivité en nicotinamide de sensi- blement 100%. L'hydrolyse est généralement effectuée avec une concentration du nicotinonitrile, exprimée en poids de produit amide pour 100 parties d'eau, d'au moins 100 parties, et de pas plus de 300 parties. L'invention va être décrite plus en détail à propos d'un de ses modes de mise en oeuvre illustré par le dessin annexé, sur lequel la figure unique est un schéma de principe simplifié d'un mode de mise en oeuvre de la présente invention pour la production de nicotinamide. Dans le mode de mise en oeuvre représenté, une charge fraîche d'ammoniac arrivant par la canalisation 10, une charge fraîche d'eau arrivant par la canalisation 11, un courant recyclé arrivant par la canalisation 12, cons- titué de nicotinonitrile, d'eau et d'ammoniac et un courant recyclé arrivant par la canalisation 14, obtenu dans l'opé- ration de recueil du nicotinamide, sont introduits dans un récipient de mélange, représenté schématiquement et désigné 2 AV750 -4- par la référence 15. Le mélange est évacué du récipient par la canalisation 16 et introduit comme charge dans un récipient d'hydrolyse, représenté schématiquement et désigné par la référence 17, dans lequel le nicotinonitrile est hydrolysé en nicotinamide. L'hydrolyse qui est effectuée dans le récipient 17 est effectuée dans les conditions décrites ci-dessus. Un effluent d'hydrolyse contenant du nicotinamide, de l'eau, de l'ammoniac, du nicotinonitrile n'ayant pas réagi et du nicotinate d'ammonium-est évacué de l'hydro- lyseur 17 par la canalisation 18 et introduit dans la partie supérieure d'une colonne de strippage, représentée schématiquement et désignée par la référence 19. La colonne de strippage est alimentée en gaz de strippage constitué d'ammoniac dans la partie inférieure, par la canalisation 21, et on fait fonctionner la colonne comme décrit ci-dessus pour recueillir un produit résiduel nicotinamide fondu, contenant moins de 10% en poids d'eau, et qui est sensiblement exempt de nicotinonitrile. Les besoins de chaleur de la colonne de-strippage peuvent être satisfaits en surchauffant l'ammoniac gazeux de strippage et/ou par échange indirect de chaleur. Comme résultat de l'utilisation d'ammoniac comme gaz de strippage, il n'y a pas de nécessité d'introduction de vapeur d'eau dans la colonne de strippage 19. Un produit résiduel nicotinamide est évacué de la colonne de strippage 19 par la canalisation 23 et introduit dans une zone de recueil de nicotinamide, représentée sché- matiquement et désignée par la référence 24. Le recueil du nicotinamide dans la zone de recueil 24 peut être effectué par des techniques généralement connues de l'homme de l'art. Ainsi, par exemple, le nicotinamide peut être recueilli par une opération de cristallisation. Le produit nicotinamide est recueilli par la canalisation 25 et un courant de recy- clage aqueux, contenant du nicotinate d'ammonium recueilli -5- dans la zone de recueil 24, est recyclé à l'hydrolyse par la canalisation 14. En revenant maintenant à la colonne de strippage 19, un produit de tête, contenant de l'ammoniac, du nico- tinonitrile n'ayant pas réagi et de la vapeur d'eau est recueilli à partir de la colonne 19 par la canalisation 31 et passé à travers un refroidisseur, représenté schémati- quement et désigné par la référence 32, pour condensation d'eau contenant du nitrotinonitrile n'ayant pas réagi et de l'ammoniac, un courant mixte vapeur/liquide étant introduit dans un séparateur vapeur/liquide, représenté schématiquement et désigné par la référence 33. L'ammoniac gazeux évacué du séparateur 33 par la canalisation 35 est comprimé par le compresseur 36 et introduit dans la colonne 19, comme gaz de strippage, par la canalisation 21, comme décrit ci-dessus. Un courant de recyclage d'eau, de nicotinonitrile n'ayant pas réagi et d'ammoniac est recueilli à partir du séparateur 33 par la canalisation 12 pour recyclage final au réacteur d'hydrolyse 17. Comme résultat de l'utilisation d'ammoniac comme gaz de strippage dans la colonne 19, ce courant de recyclage est recueilli avec une concentration suffisante de nicotinonitrile, sans la nécessité d'utiliser une étape de concentration supplémentaire pour assurer la concentration voulue. Ainsi, le courant de recyclage de nicotinonitrile est recueilli par refroidissement et con- densation partielle du produit de tête recueilli à partir de la colonne de strippage 19. 4}GC750 -6- REVENDICATIONS 1. Procédé pour l'hydrolyse de nicotinonitrile en nicotinamide au moyen d'une solution aqueuse d'ammoniac de manière à produire un effluent gazeux contenant du nicoti- namide, du nicotinonitrile non transformé, de l'ammoniac et du nicotinate d'ammonium, caractérisé en ce qu'il com- prend le strippage de l'effluent au moyen d'ammoniac gazeux de manière à fournir un produit résiduel nicotinamide fondu, sensiblement exempt de nicotinonitrile, et contenant moins de 10% en poids d'eau, et un produit de tête conte- nant de la vapeur d'eau, de l'ammoniac et du nicotino- nitrile; la condensation à partir du produit de tête d'une solution aqueuse d'ammoniac et de nicotinonitrile n'ayant pas réagi; et le recyclage de la solution aqueuse d'ammo- niac et de nicotinonitrile n'ayant pas réagi à l'hydrolyse. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé. en ce que la solution aqueuse formée par condensation à partir du produit de tête a une teneur en nicotinonitrile comprise entre 10% en poids et 60% en poids. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que la solution aqueuse formée par condensation du produit de tête a une teneur en nicotinonitrile d'au moins % en poids. 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que le produit résiduel nicotinamide fondu contient moins de 10% en poids de nicotinate d'ammonium. 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'on effectue le strippage avec une température au fond comprise entre 1320C et 1770C et une pression relative au fond comprise entre 0 et 7,7 kg/cm 6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que le produit résiduel nicotinamide fondu contient moins de 1% en poids d'eau. 7. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que le produit de tête non condensé est recyclé comme gaz de strippage. -7- 8. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que le produit de tête non condensé est recyclé comme gaz de strippage et la solution aqueuse condensée à partir du produit de tête est recyclée à l'hydrolyse du nicotino- nitrile.