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化工新工藝技術
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己二腈生產工藝 
市場價格: 0.0
優惠價格:
0.00
服務內容: 工藝包/技術轉讓/技術許可/技術授權/工程設計/EPC等
交付時間: 1~24個月
技術來源: 六鑒投資網
交付方式: 線下交易
贈送積分: 0
購買數量:
產品保證
服務好
正品
價格優
產品詳情

本發明公開了一種己二腈生產工藝,將丁二烯、氫氰酸、溶劑和催化劑加入帶有攪拌器的反應器中,進行氫氰化反應,反應溫度為100℃,以足夠的壓力保持反應物處于液相狀態;反應產物分別在過濾器和蒸發器中回收催化劑和丁二烯,返回反應器進行循環使用;塔底產物送入和異構化系統共用的蒸餾塔進行分離。將蒸餾塔塔頂餾出的2-甲基-3-丁烯腈輸送到異構化反應器內,與在過濾器、蒸發器中得到的催化劑ZnCl-Ni[P(PArCH3)3]4和中間產物進行反應,得到4-PN和3-PN,4-PN和3-PN單程轉化率為26.4%,選擇性為79.8%;并將蒸餾塔塔底產物送到氫氰化反應系統。將4-PN、3-PN、氫氰酸和芳烴溶劑投入己二腈反應器中進行氫氰化反應,生成己二腈,再經過精制系統制取最終產品己二腈。


權利要求書
1、一種己二腈甲生產工藝,其特征在于:將丁二烯、氫氰酸、溶
劑和催化劑加入帶有攪拌器的反應器中,進行氫氰化反應,反應溫度為
100℃。
2、根據權利要求1所述的一種己二腈甲生產工藝,其特征在于:
在過濾器和蒸發器中回收催化劑和丁二烯,返回反應器進行循環使用。
3、根據權利要求1所述的一種己二腈甲生產工藝,其特征在于:
塔底產物送入和異構化系統共用的蒸餾塔進行分離。
4、根據權利要求1所述的一種己二腈甲生產工藝,其特征在于:
將蒸餾塔塔頂餾出的2-甲基-3-丁烯腈輸送到異構化反應器內,與在過
濾器、蒸發器中得到的催化劑ZnCl-Ni[P(PArCH3)3]4和中間產物進行
反應,得到4-PN和3-PN。
5、根據權利要求1所述的一種己二腈甲生產工藝,其特征在于:
將蒸餾塔塔底產物送到氫氰化反應系統,將4-PN、3-PN、氫氰酸和芳烴
溶劑投入
己二腈反應器中進行氫氰化反應,生成己二腈。
說明書
己二腈生產工藝
技術領域
本發明涉及一種己二腈生產工藝。
技術背景
己二腈(ADN)是一種無色透明的油狀液體,易燃,分子式為 NC(CH2)4CN,有毒性和腐蝕性,主要用于生產己二胺(尼龍66的原料)、 己內酰胺,此外,在電子、輕工以及其它有機合成領域也有著廣泛的應 用。丁二烯(BD)法分為丁二烯氯化氰化法和丁二烯直接氰化法。丁二烯 氯化氰化法是杜邦公司在20世紀60年代初開發的方法,該工藝過程復 雜,腐蝕嚴重,投資大,且需消耗大量的氯氣和氫氰酸,現已淘汰。70 年代初,杜邦公司開發了不用氯氣的丁二烯直接氰化法,比氯化法降低 原料成本15%,節能45%,我國目前還沒有己二腈工業化生產裝置,己 二腈的需求一直全部依賴進口,隨著我國尼龍66產業的快速發展,中 間體己二胺對原料己二腈的需求量逐漸增大,目前,己二腈的需求為10 萬噸,預計2010年將達到20萬噸。世界上己二腈工業化的工藝路線主 要有丁二烯(BD)法、丙烯腈(AN)電解二聚法和己二酸(ADA)催化氨化法 三種,主要被美國首諾公司、法國羅納普朗克公司、美國孟山都公司、 德國巴斯夫公司和日本旭化成公司壟斷,而尼龍66生產成本中己二腈 占45%左右,是制約我國尼龍66產業發展的主要因素,探討己二腈的生 產工藝,對指導我國己二腈生產工藝的開發有著重要的意義。
發明內容
本發明的目的是提供種工藝合理、生產安全可靠、反應收率高、 生產成本低、基本無三廢的己二腈生產工藝。
本發明的技術方案為:將丁二烯、氫氰酸、溶劑和催化劑加入帶有 攪拌器的反應器中,進行氫氰化反應,反應溫度為100℃,以足夠的壓 力保持反應物處于液相狀態;反應產物分別在過濾器和蒸發器中回收催 化劑和丁二烯,返回反應器進行循環使用;塔底產物送入和異構化系統 共用的蒸餾塔進行分離。將蒸餾塔塔頂餾出的2-甲基-3-丁烯腈輸送到 異構化反應器內,與在過濾器、蒸發器中得到的催化劑 ZnCl-Ni[P(PArCH3)3]4和中間產物進行反應,得到4-PN和3-PN,4-PN 和3-PN單程轉化率為26.4%,選擇性為79.8%;并將蒸餾塔塔底產物送 到氫氰化反應系統。將4-PN、3-PN、氫氰酸和芳烴溶劑投入己二腈反應 器中進行氫氰化反應,生成己二腈,再經過精制系統制取最終產品己二 腈。
具體實施方式
丙烯腈(AN)電解二聚法生產工藝于20世紀60年代由美國孟山都公 司率先開發成功,逐步從隔膜式電解法發展到無隔膜式電解法。隔膜式 電解法分為溶液法和乳液法,孟山都公司最早開發時采用溶液法,后日 本旭化成公司在孟山都公司的基礎上發展起來乳液法;無隔膜式電解法 以比利時聯合化學公司為代表,是一種直接電合成工藝,其電解液為乳 液,因考慮到丙烯腈不參與陽極反應,取消了隔膜。巴斯夫公司也采用 一種特殊的毛細間隙電解槽,建立了無隔膜電解裝置,電解槽由多片石 墨板重疊構成。丙烯腈電化學陰極氫化經過一聚、二聚階段,定量轉變 為己二腈。丙烯腈的陰極氫化二聚生成己二腈的機理已被詳細地研究 過,首先是丙烯腈結合兩個電子和一個質子,接著形成的陰離子與第二 個丙烯腈分子相作用,而后二聚陰離子與氫離子反應生成己二腈。丙烯 腈的氫化二聚過程依賴于陰極的材料,采用(磷酸鉀+氫氧化四乙基胺) 為電解液,以石墨、Cd、Pb、Hg、Ni為陰極材料,己二腈產率可以達到 81.0%-99.6%。
原料丙烯腈在電解槽中電解后的復相陰極液送入汽提塔,蒸出低沸 點餾分,內含丙烯腈、丙腈和水的共沸混合物。共沸物分為水相和有機 相,兩相在相分離器中進行分離,上面有機層經過蒸餾分離為丙腈和丙 烯腈,后者返回電解工序循環使用,下面水相經過蒸餾塔蒸出溶于水的 有機物返回相分離器。汽提塔未蒸出的殘留物進入陰極液純化裝置,將 己二腈半成品與陰極水溶液加以分離。陰極水溶液返回電解循環使用, 半成品己二腈經過精制系統分離出產品己二腈。
將磷酸鉀水溶液、氫氧化四乙基胺和丙烯腈的混合物送入電解槽, 丙烯腈電解后生成水相和有機相的兩相物,其體積比為1∶0.5,該物質 送入相分離器中,有機相送入精制系統,制取最終產品己二腈,從精制 系統分離出來的丙烯腈、季銨鹽送入電解槽循環使用,相分離器分離出 的水相送入磷酸四乙基胺溶液槽以補充被電解的水。
己二酸(ADA)催化氨化法生產工藝路線于2世紀60年代末由法國羅 納普朗克公司開發成功,繼而形成工業化生產的有巴斯夫公司、拉蒂西 化工廠和中國遼化四廠。主要有液相法和氣相法兩種具有代表性的生產 工藝。液相法的歷史較為悠久,但產品質量較差,且收率低,約84%-93%。 氣相法又分為巴斯夫法和孟山都法兩種,產品質量及收率較液相法有明 顯提高,收率可達92%-96%。液相法和氣相法反應原理基本相同,都是 以磷酸或其鹽類為催化劑,己二酸與氨反應生成粗己二腈,精餾得成品。 將己二酸、半腈化物稀釋劑與氨的混合物送入反應器,在催化劑磷酸或 酸鹽的作用下進行反應,反應產物分兩相,氣相部分進入分餾塔,塔頂 餾出氨水、揮發性產物和過量的氨氣,會與經處理的過量氨氣,循環用 于己二腈反應。塔中餾出工業品己二腈,洗去雜質后,沉降過濾,有機 層主要為粗己二腈,水導回分餾塔;塔底產物是用作稀釋劑的含有己二 腈的半腈化物。從分離器出來的液相部分,進入刮板式薄膜蒸發器,進 行氨化脫水反應,蒸發器頂產物部分或全部用作稀釋劑;底部排出殘渣。 粗己二腈進入精餾系統制取產品己二腈。此法采用稀釋劑時,己二腈收 率為84%-93%;不采用稀釋劑時,己二腈收率為65%-73.5%。
己二酸氣相法反應溫度為350-420℃,將粉狀己二酸氣化,進行氨 氣化脫水反應,生成氣相物質經過冷凝器形成己二腈、氨水為主的冷凝 液,通過適當的管道從熱交換器和冷凝器排出,反應產物可采用常用的 工藝作進一步處理,己二腈收率為92%-96%?;厥瞻睔膺M入反應器循環 使用,己二腈經精制工序制得最終產品。氣相法分為巴斯夫法和孟山都 法,其主要區別為反應器類型不同。通過對己二腈生產工藝路線進行分 析比較,可以得出以下結論:①丙烯腈電解生產工藝中,原料來源較廣 泛,無隔膜電解法具有能耗低、收率高、產品質量高等特點,是當前世 界廣泛應用的一種工藝,但由于原料丙烯腈目前市場價格昂貴,規模小, 基本沒有盈利空間,將逐步被淘汰。②丁二烯法工藝路線中氯化氰化法 過程復雜,腐蝕嚴重,投資大,且需消耗大量的氯氣和氫氰酸,基本淘 汰;直接氰化法具有原料成本低、無污染、產品質量及收率高、工藝路 線短、相對投資較低等特點,工藝先進,但其技術被杜邦公司壟斷。③ 己二酸催化氨化法由于原料為己二酸,生產成本很高,該生產方法基本 淘汰。