CN1086691C - 丙二腈的生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种丙二腈的生产工艺，依次包括胺化、消除与蒸馏、精制等步骤，得率达85%以上，产品质量也比传统工艺明显提高，其质量指标为≥99.9%。
Description
本发明涉及一种丙二腈的生产工艺。
丙二腈的合成路线很多，有丙二烯氧化氨解法、乙腈高温热解法、苯乙烯法和氰乙酰胺脱水法，传统的工艺方法--氰乙酰胺脱水法，虽具有原料易得、反应条件温和、操作方便、对设备要求低的优点，但其存在得率低、成本高、产品杂质多、产品酸度大、外观色相易变黄的缺陷。
本发明的目的在于提供-种得率高的高纯度丙二腈的生产工艺。
本发明的技术解决方案是：
一种丙二腈的生产工艺，其与现有技术的不同之处是：依次包括下列步骤：
①胺化：将氰乙酸甲酯中加入有机溶剂，并通入氨，温度控制在10～60℃，生成得氰乙酰胺，并收集之；
②消除与蒸馏：将得到的氰乙酰胺在反应釜中加入有机溶剂和脱水剂三氯氧磷，在由二乙胺盐酸盐、无水三氯化铝、吡啶组成的复合催化剂存在的条件下回流，并收集反应产物，得工业级丙二腈粗品；
步骤②后还进行精制：将得到的丙二腈粗品用乙醇溶解，再冷却、结晶、离心，然后经减压蒸馏收集馏份，得高纯度丙二腈，丙二腈与乙醇的重量配比为丙二腈∶乙醇＝1∶0.2～1.0，减压蒸馏收集馏份是在90-100℃/6-10mmHg条件下进行的。
上述胺化反应中有机溶剂采用甲醇或乙醇，氰乙酸甲酯与有机溶剂的重量比为：1∶0.1～1.0。上述步骤②中有机溶剂采用乙腈或二氯乙烷。由二乙胺盐酸盐、无水三氯化铝、吡啶组成的复合催化剂中三者的重量比为1.2-1.8∶1.0∶0.5-1.5。上述步骤②中各种成分的投料重量比为：氰乙酰胺：三氯氧磷：有机溶剂：复合催化剂＝1∶1.0-1.4∶1.7-6.04∶0.01-0.10。步骤②中回流温度控制在60～90℃，回流时间为4～12小时，回流产生的副产物HCL气体用吸收塔吸收成盐酸，产生的偏磷酸糊状物采用载体吸附成疏松的残渣。上述载体为氯化钠或氯化钙。步骤②中收集丙二腈粗品的方法是：将反应釜内产物稍冷抽滤，回收溶剂后减压收集，收集109-120℃/16-22mmHg的馏份。
本发明在传统的氰乙酰胺脱水法的基础上，采用由二乙胺盐酸盐、无水三氯化铝、吡啶组成的复合催化剂，使其消除反应完全，得率达85％以上，并对得到的工业级丙二腈粗品采用了重结晶--精馏法，使其产品质量获得明显提高，其质量指标为≥99.9％，外观无色，PH中性，酸度(0.1％，结晶点31.4℃以上。
下面结合实施例对本发明作进一步说明：
实施例1：
一种丙二腈的生产工艺，依次包括下列步骤：
①胺化：将氰乙酸甲酯投入反应锅中搅拌，加入有机溶剂甲醇，氰乙酸甲酯与有机溶剂的重量比为：1∶0.1～1.0(例1∶0.2、1∶0.5、1∶0.8等)，并通入氨，温度控制在10～60℃(例15℃、30℃、45℃、60℃)，生成得氰乙酰胺，冷却、过滤、洗涤、烘干备用。
②消除与蒸馏：将得到的氰乙酰胺投入搪玻璃反应釜中搅拌，加入有机溶剂乙腈和脱水剂三氯氧磷，在由二乙胺盐酸盐、无水三氯化铝、吡啶组成的复合催化剂存在的条件下搅拌，加热回流，回流温度控制在60～90℃(例60℃、70℃、80℃、90℃)，回流时间为4～12小时(例4、6、8、10小时)，回流产生的副产物HCL气体用吸收塔吸收成盐酸，产生的偏磷酸糊状物采用氯化钠或氯化钙等载体吸附成疏松的残渣，可经后续处理成偏磷酸出售。反应釜内产物稍冷抽滤，移置搪玻璃反应锅中，回收溶剂后减压收集，收集109-120℃/16-22mmHg的馏份，即得工业级丙二腈粗品。上述各种成分的投料重量比为：氰乙酰胺∶三氯氧磷∶乙腈∶复合催化剂＝1∶1.1∶2.0∶0.09，由二乙胺盐酸盐、无水三氯化铝、吡啶组成的复合催化剂按三者的重量比为1.2∶1.0∶1.4混合，并经常规催化剂的脱水、干燥等步骤形成。
③精制：将得到的丙二腈粗品用无水乙醇溶解，丙二腈与乙醇的重量配比为丙二腈∶乙醇＝1∶0.2～1.0(例1.0∶0.3，1.0∶0.6，1.0∶0.9)然后再冷却、结晶、离心，然后经减压蒸馏收集90-100℃/6-10mmHg的馏份，即得高纯度丙二腈。其主要质量指标如下：外观无色，含量≥99.9，结晶点≥31.4℃，PH中性。
实施例2：
步骤①(胺化反应)中有机溶剂采用乙醇；步骤②(消除与蒸馏)中有机溶剂采用二氯乙烷，复合催化剂中三种成分的重量比为二乙胺盐酸盐∶无水三氯化铝∶吡啶1.4∶1.0∶1.0，各种成分的投料重量比为：氰乙酰胺∶三氯氧磷∶二氯乙烷∶复合催化剂＝1∶1.3∶4.0∶0.02，其余均同实施例1。实施例3：
步骤①(胺化反应)中有机溶剂采用乙醇；步骤②(消除与蒸馏)中复合催化剂中三种成分的重量比为二乙胺盐酸盐∶无水三氯化铝∶吡啶1.7∶1.0∶0.7，各种成分的投料重量比为：氰乙酰胺∶三氯氧磷∶二氯乙烷∶复合催化剂＝1∶1.4∶6.0∶0.05，其余均同实施例1。
Claims (10)
1、一种丙二腈的生产工艺，其特征在于：依次包括下列步骤：
①胺化：将氰乙酸甲酯中加入有机溶剂，并通入氨，温度控制在10～60℃，生成得氰乙酰胺，并收集之；
②消除与蒸馏：将得到的氰乙酰胺在反应釜中加入有机溶剂和脱水剂三氯氧磷，在由二乙胺盐酸盐、无水三氯化铝、吡啶组成的复合催化剂存在的条件下回流，并收集反应产物，得丙二腈粗品。
2、根据权利要求1所述的丙二腈的生产工艺，其特征在于：在步骤②后还将得到的丙二腈粗品用无水乙醇溶解，再冷却、结晶、离心，然后经减压蒸馏收集馏份，得高纯度丙二腈。
3、根据权利要求1或2所述的丙二腈的生产工艺，其特征在于：胺化反应中有机溶剂采用甲醇或乙醇，氰乙酸甲酯与有机溶剂的重量比为：1∶0.1～1.0。
4、根据权利要求1或2所述的丙二腈的生产工艺，其特征在于：步骤②中有机溶剂采用乙腈或二氯乙烷。
5、根据权利要求1或2所述的丙二腈的生产工艺，其特征在于：由二乙胺盐酸盐、无水三氯化铝、吡啶组成的复合催化剂中三者的重量比为1.2-1.8∶1.0∶0.5-1.5。
6、根据权利要求1或2所述的丙二腈的生产工艺，其特征在于：步骤②中各种成分的投料重量比为：氰乙酰胺：三氯氧磷：有机溶剂：复合催化剂＝1∶1.0-1.4∶1.7-6.04∶0.01-0.10。
7、根据权利要求1或2所述的丙二腈的生产工艺，其特征在于：步骤②中回流温度控制在60～90℃回流时间为4～12小时。
8、根据权利要求1或2所述的丙二腈的生产工艺，其特征在于：步骤②中回流产生的副产物HCL气体用吸收塔吸收成盐酸，产生的偏磷酸糊状物采用载体吸附成疏松的残渣。
9、根据权利要求1或2所述的丙二腈的生产工艺，其特征在于：步骤②中收集丙二腈粗品的方法是：将反应釜内产物稍冷抽滤，回收溶剂后减压收集，收集109-120℃/16-22mmHg的馏份。
10、根据权利要求2所述的丙二腈的生产工艺，其特征在于：丙二腈与乙醇的重量配比为丙二腈∶乙醇＝1∶0.2～1.0，减压蒸馏收集馏份是在90-100℃/6-10mmHg条件下进行的。
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