TW202043191A - 腈化合物之製造方法 - Google Patents
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Abstract
一種腈化合物之製造方法，包含下列步驟：第1步驟，將包含具有有機取代基之環狀化合物、氨、及空氣的原料氣體導入至反應器中，並在觸媒的存在下使該原料氣體反應而生成腈化合物；第2步驟，從該反應器排出反應後氣體，並從該反應後氣體將該腈化合物分離；及第3步驟，從由該反應後氣體分離出該腈化合物後之第1殘餘氣體集取霧氣，並除去該第1殘餘氣體中的水及碳酸銨。
Description
本發明關於將具有有機取代基之碳環化合物或雜環化合物等環狀化合物作為原料，並藉由氨氧化反應來製造碳環腈化合物或雜環腈化合物等腈化合物的製造方法。
碳環腈化合物作為合成樹脂、農藥等的製造原料及胺、異氰酸酯等的中間原料係有幫助。另一方面，雜環腈化合物作為醫藥品、飼料添加劑、食品添加劑等的中間原料係有幫助。將具有有機取代基之碳環化合物或雜環化合物等(以下有時亦稱作「環狀化合物」。)有機化合物與氨及含氧氣體進行反應的方法被稱作「氨氧化」，一般藉由氣相接觸反應來製造腈化合物。就氨氧化中所用之觸媒而言，包含釩、鉬、鐵等的觸媒係為公知。
氨氧化中，雖將目標物之腈化合物從反應後氣體予以分離、回收，但將腈化合物分離後之殘餘氣體中仍含有水、氮、氧、氨、二氧化碳、一氧化碳、未反應之碳環化合物或雜環化合物等(例如參照下列專利文獻1及2)。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2003-238511號公報
[專利文獻2]日本特開昭54-16445號公報
[發明所欲解決之課題]
在此，一般已知在二氧化碳與氨存在的狀態下，會生成常溫固體的碳酸氨。又，溫度在碳酸銨的熔點以下的地方，會有碳酸銨的析出所致之線路的阻塞等疑慮。
氨氧化反應中，供給氣體的組成、接觸時間、反應溫度等反應條件，係決定腈化合物的產率、生產性的重要因素，一般係嚴格地進行管理。然而，藉由氨氧化來製造腈化合物時，工業上係使用空氣作為氧氣源，但使用空氣作為氧氣源時空氣中的氧濃度並不恆定。
對此，專利文獻1中針對不追加純氧氣體的供給設備而使氧濃度維持恆定的方法而言，提出將從反應後氣體分離出腈化合物後的殘餘氣體，以相對於再次供給至反應器中之由碳環化合物或雜環化合物、氨、空氣構成的原料氣體為10～60容量%的比例再供給至反應器中的方法。然而在該方法中，由於以使氧濃度恆定為目的而將從反應後氣體分離出腈化合物後的殘餘氣體返回反應器中，若該氣體中的碳酸銨析出並使線路阻塞，則會變得難以控制殘餘氣體的供給量，會有變得難以使目標氧濃度維持恆定的情況。
另一方面，若為了回收該碳酸銨而再另外設置冷卻裝置等，會有設備大型化的疑慮。又，導入能力高的大型冷卻裝置亦會有成本方面的問題。
本發明之目的係為了解決上述問題，而提供抑制碳酸銨的析出並可穩定製造腈化合物的腈化合物之製造方法。
[解決課題之手段]
本案發明人們努力研究的結果，發現將具有有機取代基之碳環化合物或雜環化合物等環狀化合物作為原料，並藉由氨氧化反應來合成碳環腈化合物或雜環腈化合物等腈化合物的方法中，可藉由從殘餘氣體集取霧氣而不使設備大型化並將殘餘氣體中含有之碳酸銨與水一起除去而完成本發明。
＜1＞一種腈化合物之製造方法，包含下列步驟：
第1步驟，將包含具有有機取代基之環狀化合物、氨、及空氣的原料氣體導入至反應器中，並在觸媒的存在下使該原料氣體反應而生成腈化合物；
第2步驟，從該反應器排出反應後氣體，並從該反應後氣體將該腈化合物分離；及
第3步驟，從由該反應後氣體分離出該腈化合物後之第1殘餘氣體集取霧氣，並除去該第1殘餘氣體中的水及碳酸銨。
＜2＞如＜1＞之腈化合物之製造方法，其中，在該第3步驟中藉由除霧器將該霧氣從該第1殘餘氣體除去。
＜3＞如＜2＞之腈化合物之製造方法，其中，該除霧器為葉輪型除霧器。
＜4＞如＜1＞～＜3＞中任一項之腈化合物之製造方法，其中，該環狀化合物為碳環化合物或雜環化合物。
＜5＞如＜1＞～＜4＞中任一項之腈化合物之製造方法，其中，該腈化合物為芳香族腈化合物。
＜6＞如＜1＞～＜5＞中任一項之腈化合物之製造方法，其中，該環狀化合物為間二甲苯，該腈化合物為間苯二甲腈。
＜7＞如＜1＞～＜6＞中任一項之腈化合物之製造方法，其中，將從該第1殘餘氣體除去該水及該碳酸銨後之第2殘餘氣體再供給至該反應器中。
＜8＞如＜7＞之腈化合物之製造方法，其中，供給至該反應器的該第2殘餘氣體的供給量相對於從該反應器的入口新供給的該原料氣體為10～60容量%。
[發明之效果]
根據本發明，可提供抑制碳酸銨的析出並穩定製造腈化合物的腈化合物之製造方法。
以下，針對本發明詳細地進行說明，但本發明不應限定於以下所示之各實施形態中。
＜腈化合物之製造方法＞
本實施形態之腈化合物之製造方法(以下有時亦簡單稱作「本實施形態之製造方法」。)，包含下列步驟：
第1步驟，將包含具有有機取代基之環狀化合物、氨、及空氣的原料氣體導入至反應器中，並在觸媒的存在下使該原料氣體反應而生成腈化合物；
第2步驟，從該反應器排出反應後氣體，並從該反應後氣體將該腈化合物分離；及
第3步驟，從由該反應後氣體分離出該腈化合物後之第1殘餘氣體集取霧氣，並除去該第1殘餘氣體中的水及碳酸銨。
根據本實施形態之製造方法，在第3步驟中藉由除霧器等從第1殘餘氣體集取氣體中的霧氣，可從第1殘餘氣體中除去溶解於霧氣中的水中之碳酸銨。藉此，因為可除去再供給至反應器之殘餘氣體中的碳酸銨，所以可防止在殘餘氣體的再供給線路等當中之碳酸銨析出所致之線路阻塞。因此，根據本實施形態之製造方法，可使供給至反應器之氣體中的氧濃度恆定並穩定地製造腈化合物。
[第1步驟]
第1步驟，係將包含具有有機取代基之環狀化合物、氨、及空氣的原料氣體導入至反應器中，並在觸媒的存在下使該原料氣體反應而生成腈化合物之步驟。本實施液體中所謂「原料氣體」，係指供給至反應器中之氣體，且至少包含具有有機取代基之環狀化合物、氨、及空氣。第1步驟中，藉由使用原料氣體的氨氧化反應來生成例如芳香族腈化合物等腈化合物。將包含在反應器內生成之腈化合物的反應後氣體於第2步驟中從反應器內排出。
(具有有機取代基之環狀化合物)
就本實施形態中用於原料氣體中之具有有機取代基的環狀化合物而言，可列舉如具有有機取代基之碳環化合物或雜環化合物。以下，有時亦將具有有機取代基之環狀化合物稱作「本實施形態之環狀化合物」。
具有有機取代基之碳環化合物，係具有苯、萘、蒽、環己烯、環己烷、二氫化萘、四氫化萘、十氫化萘等碳環且在其側鏈上具有甲基、乙基、丙基、甲醯基、乙醯基、羥甲基、甲氧基羰基等有機取代基之碳環化合物。又，該碳環化合物中亦可更含有鹵素基、羥基、烷氧基、苯基、胺基、硝基等與氨氧化反應無關的取代基。
就具有有機取代基之碳環化合物的具體例而言，可列舉如甲苯、二甲苯、三甲苯、乙苯、甲基萘、二甲基萘、甲基四氫化萘、二甲基四氫化萘、氯甲苯、二氯甲苯、甲基苯胺、甲酚、甲基苯甲醚等。
具有有機取代基之雜環化合物，係在呋喃、吡咯、吲哚、噻吩、吡唑、咪唑、㗁唑、吡喃、吡啶、喹啉、異喹啉、吡咯啉、吡咯烷、咪唑啉、咪唑啉啶、哌啶、哌𠯤等雜環上具有上述有機取代基之雜環化合物。又，該雜環化合物，亦可與上述碳環化合物同樣地具有與氨氧化反應無關的取代基作為側鏈。
就具有有機取代基之雜環化合物的具體例而言，可列舉如糠醛、2-甲基噻吩、3-甲基噻吩、2-甲醯基噻吩、4-甲基噻唑、甲基吡啶、二甲基吡啶、三甲基吡啶、甲基喹啉、甲基吡𠯤、二甲基吡𠯤、甲基哌𠯤等。這些化合物可單獨使用或以混合物的方式使用。
本實施形態之製造方法就上述環狀化合物而言，使用在苯環上具有2個甲基之間二甲苯可尤其理想地採用於就使用該環狀化合物所生成之腈化合物而言係芳香族腈化合物之間苯二甲腈的製造方法中。
本實施形態之原料氣體中的本實施形態之環狀化合物的濃度，考量腈化合物的產率與時空產率的觀點為0.2～10容量%較為理想，0.5～5容量%更為理想。本實施形態在實施時，使本實施形態之環狀化合物的濃度為就有機取代基的莫耳數而言相對於供給至反應器中之所有供給成分1莫耳為0.07莫耳以下較為理想。相對於反應器所有供給成分1莫耳之有機取代基的莫耳數，係表示有機取代基化合物的容量濃度與該有機取代基化合物具有之有機取代基的數量相乘之數值。例如1.5容量%之二甲苯(就有機取代基而言係具有2個甲基)，相對於供給至反應器中之所有供給成分1莫耳係為0.015×2=0.03莫耳的有機取代基濃度。
又，本實施形態中之「容量%」係指在0℃、1大氣壓的所謂標準狀態下之體積比。
(觸媒)
如上述，本實施形態之製造方法係在觸媒存在下供給原料氣體，並藉由氣相接觸氨氧化反應來製造腈化合物。就氨氧化反應的反應形式而言，可例示如固定床、移動床、流動床等形式，但考量反應溫度之控制、裝置成本等方面，流動床形式係可理想地使用。本實施形態中使用之觸媒只要是適於氣相接觸反應之氨氧化用觸媒的話便無特別限制。就該觸媒而言，例如包含選自於釩、鉬、鐵中之至少一種元素之氧化物的觸媒係可理想地使用。使用於流動床形式之流動層觸媒的情況下，觸媒的粒徑落在10～300μm的範圍內，平均粒徑則為30～200μm，落在40～100μm的範圍內較為理想。又，觸媒的容積密度為0.5～2g/cm3
，落在0.7～1.5g/cm3
的範圍內較為理想。
(氨)
就實施形態之原料氣體中含有的氨而言並無特別限定，可使用工業用等級者。氨的使用量太少的話腈化合物的產率會降低，另一方面該使用量過多的話則會因未反應氨的浪費或回收成本增大而變得不利於工業化。考量此觀點，氨的使用量，即氨相對於原料氣體中之本實施形態之環狀化合物中含有的有機取代基的莫耳比(NH3
/有機取代基)為1～10倍莫耳，宜為在3～7倍莫耳的範圍內較為理想。
本實施形態中，將從反應器出口排出之反應後氣體中係目標物之腈化合物分離後之殘餘氣體成分(第1殘餘氣體)中之霧氣予以除去而得到第2殘餘氣體之後，便可作為再供給至氨氧化反應器中之構成，但若第1及第2殘餘氣體中的氨含有不可忽視的量的時候，亦可適當地調整再次供給的氨的量。
(空氣)
本實施形態之製造方法中係使用空氣作為氧氣源。空氣的使用量若太少的話腈化合物的產率會降低，過多的話時空產率會變小。考量此觀點，空氣的使用量，以氧氣相對於原料氣體中之本實施形態之環狀化合物中含有的有機取代基的莫耳比(O2
/有機取代基)成為1.5～7倍莫耳，宜成為1.5～5倍莫耳比的範圍內之方式進行調節較為理想。
(氨氧化反應)
反應器中，在觸媒存在下實施之氨氧化的反應壓力為常壓、加壓或減壓中之任意者皆可，常壓附近到0.2MPa的範圍內較為理想。又，原料氣體與觸媒間的接觸時間係相依於本實施形態之環狀化合物的種類、供給原料組成、反應溫度等條件，但通常落在0.5秒～30秒的範圍內。
反應器中觸媒存在下之原料氣體的反應中，反應溫度太低的話則無法獲得足夠的反應速度，另一方面，若反應溫度過高則二氧化碳、氰化氫等副產物增加且腈化合物的產率降低。考量該觀點，該反應溫度通常係300～500℃，落在330～470℃的範圍較為理想。又，上述反應溫度，係一邊考慮上述操作條件下之觸媒的活性狀況等一邊適當地選擇獲得最佳產率的溫度較為理想。
[第2步驟]
第2步驟，係從上述反應器將反應後氣體排出並從該反應後氣體將該腈化合物分離之步驟。本實施液體中所謂「反應後氣體」，係指至少包含在反應器內生成之腈化合物的氣體。又，包含在第1步驟中於反應器內生成之腈化合物的反應後氣體中，亦包含其他該腈化合物以外的氨、氰化氫、二氧化碳、水、一氧化碳、氮、氧、未反應之碳環化合物或雜環化合物等環狀化合物等「殘餘氣體成分」。
第2步驟，係例如以下述腈集取塔等來實施。又，第2步驟中將腈氣分離後之氣體係作為第1殘餘氣體而續行係下一步驟之第3步驟。
(腈化合物之分離)
就從反應後氣體將腈化合物分離回收的方法而言，可列舉如(1)將反應後氣體與係腈化合物可溶之有機溶劑接觸以在溶劑中集取腈化合物而使其與殘餘氣體成分分離的方法，及(2)將反應後氣體冷卻而將腈化合物以固體或液體之形式析出或冷凝而使其與殘餘氣體成分分離的方法等。
上述方法(1)的情況，就有機溶劑而言係使用烷基苯、雜環化合物、芳香族腈、雜環腈等有機溶劑。若使用在氨氧化反應中生成之腈化合物作為有機溶劑的話，則因為要處理的物質不會增加而有利。又，例如在本實施形態之製造方法中，使用間二甲苯作為本實施形態之環狀化合物而獲得間苯二甲腈時，可理想地使用在氨氧化反應中副生成之甲腈來作為觸媒使用。
[第3步驟]
第3步驟，係從由上述反應後氣體分離出上述腈化合物後之第1殘餘氣體集取霧氣，並除去該第1殘餘氣體中的水及碳酸銨之步驟。本實施液體中所謂「第1殘餘氣體」，係指具有從反應後氣體分離出腈化合物後之上述殘餘氣體成分的氣體。但第1殘餘氣體亦可含有在第2步驟中未分離完全的腈化合物。
第1殘餘氣體中，氮為主成分，其他則為上述殘餘氣體成分，包含氨、氰化氫、二氧化碳、水、一氧化碳、氧、未反應的碳環化合物或雜環化合物等環狀化合物等。又，一般來說將包含二氧化碳與氨的腈化合物分離後之第1殘餘氣體的溫度會比反應後氣體還低，在碳酸銨的熱分解溫度以下的話，會容易生成對水溶解度高的碳酸銨。又第1殘餘氣體中的碳酸銨通常以溶解在霧氣狀之水中的狀態含有在第1殘餘氣體中。
又，本實施形態之製造方法中，亦可在第2步驟之後、第3步驟之前設置例如使第1殘餘氣體與水接觸以集取第1殘餘氣體中含有之氨、氰化氫的步驟。
在第3步驟中從第1殘餘氣體集取霧氣。本實施形態中，所謂「霧氣」，係指液體粒子，並不應特別限定，通常因蒸氣的冷凝、液體的噴霧等而形成，為粒徑落在0.01μm～數十μm之範圍內的液體粒子。第3步驟中，藉由集取在第1殘餘氣體中以霧氣形式存在的水分，可將水與溶解在該水中之碳酸銨一起除去。霧氣中，除了碳酸銨以外，亦可含有係形成碳酸銨之成分的二氧化碳、氨。第1殘餘氣體中通常會因霧沫(entrainment)現象而含有霧氣形式之水分，但亦可藉由調控反應器內等的壓力、溫度來控制第1殘餘氣體中的霧氣量。
另一方面，在使用二甲苯製造間苯二甲腈等的時候，會因反應而大量生成水。因該反應而生成的水在氣體流量多的情況會容易成為霧氣狀。由於霧氣狀的水分易於夾帶在循環氣體中，所以相比於水滴等具有某個程度的尺寸的情況而言較難排出反應系統外而容易滯留在反應系統內。對此，本實施形態之製造方法中，在第3步驟直接進行霧氣集取，可使反應系統內之霧氣的存在量降低，可更提高抑制碳酸銨析出的效果。
第3步驟中，所謂「集取霧氣」，與利用冷卻裝置等藉由控制第1殘餘氣體之溫度及壓力來將霧氣以水滴等比較大的液體粒子之形式進行回收的手段不同，係指利用對集取器的慣性碰撞、擴散、阻擋、重力等機轉來集取霧氣。就從第1殘餘氣體中集取霧氣的手段而言，可例如使用除霧器。
(除霧器)
「除霧器」，也有人稱作霧氣隔離膜，係具有利用對集取器的慣性碰撞、擴散、阻擋、重力等之霧氣捕集機構的裝置。除霧器有網孔型、葉輪型、燭台型，可使用一般公知的除霧器。亦可根據使用的集取方法(例如對集取器的慣性碰撞、利用霧氣的布朗運動所致之擴散、重力等)來區分這些除霧器。例如網孔型、葉輪型之除霧器係利用對集取器的慣性碰撞，燭台型係利用布朗運動。又，就上述除霧器而言，可適當地選擇使用公知者，使用於在工業上製造腈化合物的時候，可理想地使用即使是大的氣體流速仍可應對的葉輪型除霧器。葉輪型除霧器為利用對集取器的慣性碰撞之除霧器，可理想地使用在要求高負荷及高流速的條件下。又，有關除霧器(隔離膜)的原理等，記載在例如奥山喜久夫所著之「霧氣隔離膜之性能及其應用」(環境技術、1973年2卷11號p.824-830)等中。
[其他步驟]
本實施形態之製造方法中，亦可在第3步驟中具有將從上述第1殘餘氣體中除去上述水與上述碳酸銨後之第2殘餘氣體再供給至上述反應器中的步驟。本實施形態中所謂「第2殘餘氣體」，係指在第3步驟中集取霧氣後之第1殘餘氣體。第2殘餘氣體中至少含有氧，其他則含有二氧化碳、一氧化碳、氮、氧、未反應之碳環化合物或雜環化合物等環狀化合物等。又，第2殘餘氣體中，亦可含有在第2及第3步驟中未完全除去的腈化合物、水等。
將第2殘餘氣體再供給至反應器時，考量供給氣體中之氧濃度的穩定效果與就循環量方面之時空產量的觀點，供給至上述反應器的第2殘餘氣體的供給量相對於從上述反應器的入口新供給的上述原料氣體為10～60容量%較為理想，15～50容量%更為理想。
本實施形態中將第2殘餘氣體再供給至反應器中係指供給至反應器中。
[本實施形態之製造方法的流程]
以下，使用圖1針對本實施形態之製造方法的流程進行說明。圖1係表示本實施形態之腈化合物之製造步驟的一例之概略圖。
圖1所示之本實施形態之製造方法，係以流動層反應進行氨氧化反應，使從反應器排出之反應後氣體與溶劑接觸以進行集取，再使集取後之第1殘餘氣體與水接觸以集取氨。接著，利用除霧器從第1殘餘氣體中除去霧氣，之後，將第2殘餘氣體再供給至氨氧化反應器中。
圖1中，用於本實施形態之製造方法中的製造裝置，包含氨氧化反應器1、腈集取塔2、水洗塔3、及除霧器4。氨氧化反應器1中填充有流動層觸媒。包含本實施形態之環狀化合物、氨、及空氣之原料氣體與再供給殘餘氣體(第2殘餘氣體)係供給至氨氧化反應器1中並進行氨氧化反應。反應器內部中設置有冷卻管，該冷卻管上端之下部存在有流動觸媒層界面。原料氣體透過圖示省略之觸媒渦漩機與觸媒粒子分離，從回流管返回流動觸媒層後作為反應後氣體從排出管排出。將從氨氧化反應器1排出之含有腈化合物、氨、氰化氫、二氧化碳、水、一氧化碳、氮、氧、及未反應之本實施形態之環狀化合物等的反應後氣體送往下一步驟之腈集取塔2。藉由在腈集取塔2使反應後氣體與溶劑接觸，並集取反應後氣體中含有之腈化合物，將腈化合物從反應後氣體中分離。將集取腈之後的第1殘餘氣體送往下一步驟之水洗塔3。在水洗塔3中使殘餘氣體與水接觸，集取第1殘餘氣體中含有之氨及氰化氫。之後，將第1殘餘氣體供給至除霧器中，集取氣體中的霧氣，從第1殘餘氣體除去水及碳酸銨。將從除霧器排出之第2殘餘氣體作為再供給氣體再供給至氨氧化反應器1中。又，亦可為將第2氣體的一部分供給至氨氧化反應器1中，剩餘部分則送至焚燒爐等排氣處理設備中之構成。
以上，利用實施形態針對本發明進行說明，但這些實施形態僅為一例而不應限定本發明。
[實施例]
以下，根據實施例對本發明進行更具體的說明。但本發明不應限制於這些實施例中。又，以下實施例中之反應成績為相對於原料間二甲苯的比例。
[實施例1]
＜觸媒之製備＞
將鉻酸酐CrO3
196g溶解於純水200mL中，製備成鉻酸水溶液。
然後於草酸753g中加入純水600mL，加熱至50℃～60℃，製備成草酸水溶液。在攪拌下將上述鉻酸水溶液緩慢地加入此草酸水溶液，製備成草酸鉻水溶液。
然後，將草酸444g溶解於純水400mL中並加熱至80～90℃後，一邊充分攪拌一邊緩慢地加入五氧化釩V2
O5
178g以製備草酸釩水溶液。然後，在70℃～90℃下將以上述方式製備之草酸鉻水溶液滴加至以上述方式製備之草酸釩水溶液中予以混合。在70℃～90℃下將硼酸12.1g添加至此混合水溶液中予以混合。將以此方式製備之觸媒溶液加熱至85℃～95℃予以熟成。之後，在100℃～110℃下進行濃縮。將銳鈦礦型式之氧化鈦1333g添加至濃縮後的調合液中，邊使用揉合機在70℃下予以混練直到其成為均質一邊讓水分蒸發。之後，以乾燥機在110℃下將所得之濾餅乾燥。
然後，以煅燒爐將乾燥品在400℃下進行2小時之預備煅燒，之後以粉碎機進行粉碎。在粉碎後之粉末中添加石墨4質量%並予以混合。然後，使用打鍵成形機將此原料粉以成為外徑5.7mm、內徑2.4mm、高度5.8mm的環狀形狀之方式予以打錠成形。成形後，以煅燒爐在600℃下進行15小時之煅燒。此觸媒的原子比Cr：V：B為1.0：1.0：0.1，觸媒中載體氧化鈦的濃度為80質量%。
＜腈化合物之製造＞
如圖2所示，反應管10之入口側下降部11作為預熱層，反應管10之出口側上昇部12作為觸媒層。然後，將上述獲得之觸媒以鉗子碎裂成8塊，之後以孔目1.25mm再以0.95mm的網篩進行分離而製備成0.95～1.25mm的破碎觸媒A。然後將10g的破碎觸媒A填充於觸媒層整體。
於保持在400℃的熔融鹽浴中設置反應管，以加熱器將反應管之入口側及出口側的配管進行加熱保溫。以常壓將作為原料之間二甲苯1.95g/hr、氨2.45g/hr、空氣155Nml/min、氮390Nml/min導入反應管中進行接觸反應。將反應後氣體吸收至四氫呋喃，以三癸烷作為內部標準，使用島津製作所製之「GC-2010」氣相層析法與管柱「DB-1」(長度60m、厚度0.25毫米、內徑0.25mm(安捷倫科技公司製))，以氦載氣15ml/min、注入口溫度235℃、分流比11、檢測器FID、235℃、管柱溫度120℃保持5分鐘。之後，以40℃/min昇溫至230℃並保持10分鐘，以注入量1毫升的條件進行分析。分析的結果，間二甲苯的轉化率為90%，間苯二甲腈的產率為60%。
然後，藉由將反應後氣體予以通氣至30ml的間甲苯甲腈中以吸收間苯二甲腈。
然後，使用過濾度40μm的霧氣隔離膜(製品名：日本精機(股)製之BN-2720-8)從除去間苯二甲腈後的氣體(第1殘餘氣體)去除水分。
之後，使獲得之氣體(第2殘餘氣體)通過50cm內徑6mm的鐵氟龍(註冊商標)管。
進行反應15分鐘後，確認鐵氟龍管發現附著有白色粉末。將該管以30ml的水洗淨，將白色粉末進行回收。使用平沼產業製之「COM-1700」中和滴定裝置對用於回收之洗淨水以0.1mol/L的鹽酸水溶液進行滴定。
結果，獲得初始pH為9之2段曲線。從第2段的峰值確認碳酸銨回收量，結果得知有0.004mol的碳酸銨。
[比較例1]
除了不使用霧氣隔離膜以外係以與實施例1同樣的方式生成間苯二甲腈。針對最終獲得之氣體，與實施例1同樣地對碳酸銨的含量進行測定。
從鐵氟龍管回收之碳酸銨為0.01mol。
與實施例不同，白色粉末大量附著於鐵氟龍管而有阻塞的疑慮。
2019年3月29日申請之日本專利申請案2019-065750號之揭示內容，其整體併入本說明書作為參照。
又，說明書記載之全部文獻、專利申請案、及技術規格，係和個別的文獻、專利申請案、及技術規格作為參照納入時具體且分別記載時般，納入在本案說明書中作為參照。
1:氨氧化反應器
2:腈集取塔
3:水洗塔
4:除霧器
10:反應器
11:入口側下降部
12:出口側上昇部
[圖1]係表示本實施形態之腈化合物之製造步驟的一例之概略圖。
[圖2]係表示本實施形態中反應器的結構之示意圖。
Claims (8)
- 一種腈化合物之製造方法，包含下列步驟： 第1步驟，將包含具有有機取代基之環狀化合物、氨、及空氣的原料氣體導入至反應器中，並在觸媒的存在下使該原料氣體反應而生成腈化合物； 第2步驟，從該反應器排出反應後氣體，並從該反應後氣體將該腈化合物分離；及 第3步驟，從由該反應後氣體分離出該腈化合物後之第1殘餘氣體集取霧氣，並除去該第1殘餘氣體中的水及碳酸銨。
- 如請求項1之腈化合物之製造方法，其中，在該第3步驟中藉由除霧器將該霧氣從該第1殘餘氣體除去。
- 如請求項2之腈化合物之製造方法，其中，該除霧器為葉輪型除霧器。
- 如請求項1或2之腈化合物之製造方法，其中，該環狀化合物為碳環化合物或雜環化合物。
- 如請求項1或2之腈化合物之製造方法，其中，該腈化合物為芳香族腈化合物。
- 如請求項1或2之腈化合物之製造方法，其中，該環狀化合物為間二甲苯，該腈化合物為間苯二甲腈。
- 如請求項1或2之腈化合物之製造方法，其中，將從該第1殘餘氣體除去該水及該碳酸銨後之第2殘餘氣體再供給至該反應器中。
- 如請求項7之腈化合物之製造方法，其中，供給至該反應器的該第2殘餘氣體的供給量相對於從該反應器的入口新供給的該原料氣體為10～60容量%。
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