CN108794346A - 羟基乙腈的工业制备方法 - Google Patents

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田玺
谢宜峰
吴杏伟
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    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C253/00—Preparation of carboxylic acid nitriles

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Non-Biological Materials By The Use Of Chemical Means (AREA)
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Abstract

本发明涉及一种羟基乙腈的工业制备方法。甲醛溶液与氢氰酸在18~23℃下反应，反应结束后成品羟基乙腈物料中加入硫酸调节PH值至1~2，通过冷却介质，将物料温度降至13℃以下储存，可避免其他副产物的生成。甲醛溶液与氢氰酸反应过程中使用催化剂无水亚硫酸钠，有利于提高反应的转化率。甲醛溶液与氢氰酸反应过程中甲醛用羟基乙腈合格品作为溶剂，有利于提高最终产品羟基乙腈浓度，并提高转化率。

Description

羟基乙腈的工业制备方法
技术领域
本发明属于有机化工生产技术领域，具体地说涉及一种羟基乙腈的工业制备方法。
背景技术
羟基乙腈，是无色至浅黄色液体，剧毒，在敞开的容器中能挥发出含氢氰酸的混合气体，能溶解一些金属生成络合物，可溶于乙醇、乙醚，其在化工、染料、医药、农药等领域应用非常广泛。
羟基乙腈的制备方法主要有乙腈氧化法和氢氰酸羟甲基化法。氢氰酸羟甲基化法的工艺具体为：液体甲醛和一定浓度氢氰酸在适当的酸碱性环境下，在常压设备中直接进行加成反应生成羟基乙腈。虽然氢氰酸羟甲基化法的合成原理和实验操作都研究得很透彻，但是在工业化生产过程中，仍然存在以下问题：工业甲醛与氢氰酸直接反应，往往不能反应完全，致使羟基乙腈产品中残留有较多的甲醛，进而影响羟基乙腈在储存过程中进一步参与其他副反应。另外羟基乙腈的化学性质十分活跃，极易引起水解、缩合、酯化等副反应，造成后期杂质的大量存在。
发明内容
本发明的目的在于解决上述问题，提供能控制羟基乙腈副反应的羟基乙腈的工业制备方法。
为了解决上述问题，本发明采用的技术方案如下：
羟基乙腈的工业制备方法，主要包括如下工艺步骤:
（1）甲醛溶液温度降至20℃后，开始滴加氢氰酸，所述甲醛溶液重量含量为30~40%，所述氢氰酸重量含量为0.69mg/ml；控制氢氰酸的滴加流速，维持控制反应温度为18~23℃；
（2）待氢氰酸滴加完毕后，在搅拌下，继续保持温度维持在18~23℃，搅拌20~30分钟，然后取样分析，分析合格转入成品罐；如分析不合格相应补入对应的氢氰酸或甲醛；羟基乙腈化验合格标准：羟基乙腈重量含量不低于50%，且CHO-重量含量不超过0.2%，且CN-重量含量不超过0.25%；
（3）在成品罐中，成品羟基乙腈物料中加入一定量的硫酸调节PH值至1~2，通过冷却介质，将物料温度降至13℃以下储存。
本发明的优化：步骤（1）甲醛溶液与氢氰酸反应过程中使用催化剂无水亚硫酸钠。
进一步优化：甲醛与氢氰酸质量比值为（2~3）/1。
进一步优化：甲醛与氢氰酸反应条件为PH维持在6.5~7.5，控制反应温度为18~23℃。
进一步优化：步骤（1）中甲醛溶液所用溶剂为合格的羟基乙腈溶液。
本发明的有益效果为：硫酸作为稳定剂， PH值1~2，温度13℃以下条件下不易于甲醛、羟基乙腈发生反应，从而避免了反应产物中其他副产物的生成。
具体实施方式
下面对本发明的优选实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
一、具体实施例一：
羟基乙腈的工业制备方法，主要包括如下工艺步骤:
（1）3000kg甲醛溶液温度降至20℃后，PH维持在6.5~7.5，开始滴加氢氰酸，所述甲醛溶液重量含量为37%，所述氢氰酸重量含量为0.69mg/ml；控制氢氰酸的滴加流速，维持控制反应温度为18~23℃；
（2）氢氰酸加入量为1000Kg，待氢氰酸滴加完毕后，在搅拌下，继续保持温度维持在18~23℃，搅拌20~30分钟，然后取样分析，羟基乙腈化验符合合格标准：羟基乙腈重量含量不低于50%，且CHO-重量含量不超过0.2%，且CN-重量含量不超过0.25%；
（3）在成品罐中，成品羟基乙腈物料中加入一定量的硫酸调节PH值至1~2，通过冷却介质，将物料温度降至13℃以下储存。
本具体实施例中最终羟基乙腈成品含量为 50.10% ，转化率94.96%；羟基乙腈成品放置24h检测羟基乙腈含量为50.09%，含量降低0.02%，放置7天检测羟基乙腈含量为50.09%，含量降低0.02%。
二、具体实施例二：
羟基乙腈的工业制备方法，主要包括如下工艺步骤:
（1）3000kg甲醛溶液温度降至20℃后，PH维持在6.5~7.5，开始滴加氢氰酸，所述甲醛溶液重量含量为37%，所述氢氰酸重量含量为0.69mg/ml；控制氢氰酸的滴加流速，维持控制反应温度为18~23℃；甲醛溶液与氢氰酸反应过程中使用催化剂无水亚硫酸钠。
（2）氢氰酸加入量为1000Kg，待氢氰酸滴加完毕后，在搅拌下，继续保持温度维持在18~23℃，搅拌20~30分钟，然后取样分析，羟基乙腈化验符合合格标准：羟基乙腈重量含量不低于50%，且CHO-重量含量不超过0.2%，且CN-重量含量不超过0.25%；
（3）在成品罐中，成品羟基乙腈物料中加入一定量的硫酸调节PH值至1~2，通过冷却介质，将物料温度降至13℃以下储存。
本具体实施例中最终羟基乙腈成品含量为50.5%，转化率95.73%，相对具体实施例一转化率提高了1.04 %；羟基乙腈成品放置24h检测羟基乙腈含量为50.48%，含量降低0.02%，放置7天检测羟基乙腈含量为50.48%，含量降低0.02%。
三、具体实施例三：
羟基乙腈的工业制备方法，主要包括如下工艺步骤:
（1）2500kg甲醛溶液温度降至20℃后，PH维持在6.5~7.5，开始滴加氢氰酸，所述甲醛溶液重量含量为30%，其溶剂为重量含量为56%羟基乙腈合格品，所述氢氰酸重量含量为0.69mg/ml；控制氢氰酸的滴加流速，维持控制反应温度为18~23℃；
（2）氢氰酸加入量为1000Kg，待氢氰酸滴加完毕后，在搅拌下，继续保持温度维持在18~23℃，搅拌20~30分钟，然后取样分析，羟基乙腈化验符合合格标准：羟基乙腈重量含量不低于50%，且CHO-重量含量不超过0.2%，且CN-重量含量不超过0.25%；
（3）在成品罐中，成品羟基乙腈物料中加入一定量的硫酸调节PH值至1~2，通过冷却介质，将物料温度降至13℃以下储存。
本具体实施例中最终羟基乙腈成品含量为81.2%，转化率97.06%，相对具体实施例一羟基乙腈含量提高了1.1%，转化率提高了2.1%；羟基乙腈成品放置24h检测羟基乙腈含量为81.2%，含量降低 0%，放置7天检测羟基乙腈含量为81.0%，含量降低0.25%。
对比实施例一、二、三可知：
（1）硫酸作为稳定剂， PH值1~2，温度13℃以下条件下不易于甲醛、羟基乙腈发生其他的反应，从而避免了反应产物中其他副产物的生成。
（2）甲醛溶液与氢氰酸反应过程中使用催化剂无水亚硫酸钠，有利于提高反应的转化率。
（3）甲醛溶液与氢氰酸反应过程中甲醛用羟基乙腈合格品作为溶剂，有利于提高最终产品羟基乙腈浓度，并提高反应转化率，并避免了反应产物中其他副产物的生成。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中的描述仅为本发明的优选例，本发明并不受上述优选例的限制，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还可有各种变化和改进，这些变化和改进都落入本发明要求保护的范围内。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.羟基乙腈的工业制备方法，主要包括如下工艺步骤:
（1）甲醛溶液温度降至20℃后，开始滴加氢氰酸，所述甲醛溶液重量含量为30~40%，所述氢氰酸重量含量为0.69mg/ml；控制氢氰酸的滴加流速，维持控制反应温度为18~23℃；
（2）待氢氰酸滴加完毕后，在搅拌下，继续保持温度维持在18~23℃，搅拌20~30分钟，然后取样分析，分析合格转入成品罐；如分析不合格相应补入对应的氢氰酸或甲醛；羟基乙腈化验合格标准：羟基乙腈重量含量不低于50%，且CHO-重量含量不超过0.2%，且CN-重量含量不超过0.25%；
（3）在成品罐中，成品羟基乙腈物料中加入一定量的硫酸调节PH值至1~2，通过冷却介质，将物料温度降至13℃以下储存。
2.根据权利要求1所述的羟基乙腈的工业制备方法，其特征在于：步骤（1）甲醛溶液与氢氰酸反应过程中使用催化剂无水亚硫酸钠。
3.根据权利要求1所述的羟基乙腈的工业制备方法，其特征在于：甲醛与氢氰酸质量比值为（2~3）/1。
4.根据权利要求1所述的羟基乙腈的工业制备方法，其特征在于：甲醛与氢氰酸反应条件为PH维持在6.5~7.5，控制反应温度为18~23℃。
5.根据权利要求1所述的羟基乙腈的工业制备方法，其特征在于：步骤（1）中甲醛溶液所用溶剂为合格的羟基乙腈溶液。
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