CN101597242A - 醋酸氨化合成高纯度乙腈的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种醋酸氨化合成高纯度乙腈的方法，醋酸与液氨分别被汽化，醋酸预热到100－250℃，液氨预热到100－300℃，预热后的两种气体进入反应器混合，在醋酸氨化催化剂的作用下发生氨化反应得到乙腈。本发明原料易得，工艺简单，易操作，产品纯度高。

Description

醋酸氨化合成高纯度乙腈的方法

技术领域：

本发明涉及一种乙腈的合成方法。

背景技术：

乙腈为无色透明液体，微有醚样臭气。最主要的用途是作溶剂。如作为抽提丁二烯的溶剂，合成纤维的溶剂和某些特殊涂料的溶剂。在石油工业中用于从石油烃中除去焦油、酚等物质的溶剂。在油脂工业中用作从动植物油中抽提脂肪酸的溶剂，在医药上用于甾族类药物的再结晶的反应介质。在需要高介电常数的极性溶剂时常常使用乙腈与水形成的二元共沸混合物：含乙腈84％，沸点76℃。乙腈是医药(维生素B1)，香料的中间体，是制造均三嗪氮肥增效剂的原料。也用作酒精的变性剂。此外，还可以用于合成乙胺、乙酸等，并在织物染色，照明工业中也有许多用途。现有的乙腈合成法：

1、丙烯腈副产法，该工艺路线的产能受到丙烯腈产量的制约，产品的杂质比较多，难以满足医药级指标的要求。

2、甲醇与氨合成乙腈法，该工艺路线收率较低，据文献报道，收率不到60％。

3、乙酰胺与五氧化二磷脱水合成乙腈法，该工艺路线合成的乙腈收率低只有75％-80％，而且副反应很多，原料较贵，成本太高，不经济。

4、氰化钠与硫酸二甲酯法合成乙腈，该工艺的原料都为剧毒物质，，如果使用不当会造成严重的后果，是一条很不适合工业化生产的工艺路线。

5、乙醇氨化法合成乙腈，收率较高，不产生氢氰酸，但副产氢气。

6、乙醇氨氧化法合成乙腈，收率较低，氢氰酸含量较高。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种原料易得，工艺简单的醋酸氨化合成高纯度乙腈的方法。

本发明的技术解决方案是：

一种醋酸氨化合成高纯度乙腈的方法，其特征是：醋酸与液氨分别被汽化，并预热到100-350℃，预热后的两种气体进入固定床反应器，在醋酸氨化催化剂的作用下发生氨化反应得到乙腈。

反应方程式

所述催化剂是以三氧化二铝为载体的醋酸氨化催化剂，催化剂的组成如下：

A_aB_bC_cMo₁₀O_x

其中A＝Na、K、Ti中的一种或几种组合；

B＝Ni、Mn、Co、Zn中的一种或几种组合；

C＝Fe、W、Sn、Ge、Bi、P中的一种或几种组合；

a＝0.1～1.5，

b＝0.2～10，

c＝0.05～10.0.

x＝金属元素所需要的氧原子数。

所述的醋酸氨化合成高纯度乙腈的方法，依次包括下列步骤：

(1)反应工序

醋酸与液氨分别被汽化，预热到100-250℃，液氨预热到100-300℃，预热后的两种气体进入反应器顶部混合之后，再进入分布器分布均匀之后从反应器的顶部进入装填有醋酸氨化催化剂的固定床反应器中：两种原料在催化剂的作用下于350-500℃发生氨化反应，反应器顶部压力为5Kpa-25Kpa。两种原料的反应摩尔比是：醋酸∶液氨＝1∶0.1-1.0；反应停留时间：3-7S。

(2)吸收工段

吸收塔为填料塔，采用￠50的鲍尔环填料，通过投料比控制吸收液的PH值，控制PH值2-6，吸收液温度控制在5-50℃，被吸收之后的气体中还含有少量的NH₃和乙腈进入二级填料吸收塔进一步吸收之后，尾气排空；

吸收液用泵送入提浓塔，经过提浓之后得到80％的乙腈水溶液，送入变压精馏系统；

(3)精馏工序

先进行减压精馏，减压系统的压力控制在-70-90KPa，从减压塔的塔顶溜出的乙腈含量为88％-95％，然后该物料再进入加压系统，压力为50-150KPa，将从减压塔的塔顶溜出的乙腈加压后，从加压塔的塔顶得到成品乙腈。

本发明原料易得，工艺简单，易操作，产品纯度高。

下面结合实施例对本发明作进一步说明。

具体实施方式：

一种醋酸氨化合成高纯度乙腈的方法，依次包括下列步骤：

(1)反应工序

醋酸与液氨分别被汽化，醋酸预热到100-250℃，液氨预热到100-300℃，预热后的两种气体进入反应器顶部混合之后，再进入分布器分布均匀之后从反应器的顶部进入装填有醋酸氨化催化剂的固定床反应器中：两种原料在催化剂的作用下于350-500℃发生氨化反应，反应器顶部压力为5Kpa-25Kpa。两种原料的反应摩尔比是：醋酸∶液氨＝1∶0.1-1.0；反应停留时间：3-7S。

所述催化剂是以三氧化二铝为载体的醋酸氨化催化剂，催化剂的组成如下：

A_aB_bC_cMo₁₀O_x

其中A＝Na(或K或Ti或Na、K、Ti中的几种组合)；

B＝Zn(或Ni或Mn或Co或Ni、Mn、Co、Zn中的几种组合)；

C＝Fe(或W或Sn或Ge或Bi或P或Fe、W、Sn、Ge、Bi、P中的几种组合)；

a＝0.1(或0.5、1.5)，

b＝5(或0.2、10)，

c＝5(或0.05、10.0).

x＝金属元素所需要的氧原子数。

(2)吸收工段

吸收塔为填料塔，采用￠50的鲍尔环填料，通过投料比控制吸收液的PH值，控制PH值2-6(例2、4、6)，吸收液温度控制在5-50℃(例5℃、30℃、50℃)，被吸收之后的气体中还含有少量的NH₃和乙腈进入二级填料吸收塔进一步吸收之后，尾气排空；

吸收液用泵送入提浓塔，经过提浓之后得到80％的乙腈水溶液，送入变压精馏系统；

(3)精馏工序

先进行减压精馏，减压系统的压力控制在-70-90KPa(例-70KPa、0KPa、90KPa)，从减压塔的塔顶溜出的乙腈含量为88％-95％，然后该物料再进入加压系统，压力为50-150KPa(例50KPa、100KPa、150KPa)，将从减压塔的塔顶溜出的乙腈加压后，从加压塔的塔顶得到99.9％的成品乙腈。

通过对反应的连续考核，投进醋酸2850g，得到反应后的混合液3475g，其中水的含量为46.62％，重量为1620g，乙腈的含量为53.24％，乙腈重量为1850.2g，乙腈以醋酸计摩尔收率为95％。

Claims (3)

1、一种醋酸氨化合成高纯度乙腈的方法，其特征是：醋酸与液氨分别被汽化，醋酸预热到100-250℃，液氨预热到100-300℃，预热后的两种气体进入反应器混合，在醋酸氨化催化剂的作用下发生氨化反应得到乙腈。

2、根据权利要求1所述的醋酸氨化合成高纯度乙腈的方法，其特征是：所述催化剂是以三氧化二铝为载体的醋酸氨化催化剂，催化剂的组成如下：

A_aB_bC_cMo₁₀O_x

其中A＝Na、K、Ti中的一种或几种组合；

B＝Ni、Mn、Co、Zn中的一种或几种组合；

C＝Fe、W、Sn、Ge、Bi、P中的一种或几种组合；

a＝0.1～1.5，

b＝0.2～10，

c＝0.05～10.0.

x＝金属元素所需要的氧原子数。

3、根据权利要求1或2所述的醋酸氨化合成高纯度乙腈的方法，其特征是：依次包括下列步骤：

(1)反应工序

醋酸与液氨分别被汽化，醋酸预热到100-250℃，液氨预热到100-300℃，预热后的两种气体进入反应器顶部分布器，分布均匀后从反应器的顶部进入装填有醋酸氨化催化剂的固定床反应器中进行氨化反应：两种原料在催化剂的作用下于350-500℃发生氨化反应，反应器顶部压力为5Kpa-25Kpa。两种原料的反应摩尔比是：醋酸∶液氨＝1∶0.1-1.0；反应停留时间：3-7S。

(2)吸收工段

吸收塔为填料塔，采用￠50的鲍尔环填料，控制PH值2-6，吸收液温度控制在5-50℃，被吸收之后的气体中还含有少量的NH₃和乙腈进入二级填料吸收塔进一步吸收之后，尾气排空；

吸收液用泵送入提浓塔，经过提浓之后得到80％的乙腈水溶液，送入变压精馏系统；

(3)精馏工序

先进行减压精馏，减压系统的压力控制在-70-90KPa，从减压塔的塔顶溜出的乙腈含量为88％-95％，然后该物料再进入加压系统，压力为50-150KPa，将从减压塔的塔顶溜出的乙腈加压后，从加压塔的塔顶得到成品乙腈。