稳定作为氧化或氨氧化进料的粗乙腈的方法技术

一种制备稳定的粗乙腈方法（即该乙腈业经处理后基本消除汽化时乙腈的聚合），该方法包括将粗乙腈，强碱和醛混合在一起，将混合物加热至回流温度以稳定粗乙腈，以及回收稳定的粗乙腈。这种稳定的粗乙腈可用来制备氰化氢。（*该技术在2013年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及粗乙腈的稳定，尤其是在制备丙烯腈时作为联产物而产生的粗乙腈的稳定。本专利技术的另一方面，下文述及工艺所得稳定的粗乙腈可在流化床反应器中经催化处理而提高等级，以便制备氰化氢。在流化床反应器中经催化剂将丙烯，氨和空气直接反应制备丙烯腈举世闻名，叫作“丙烯腈合成法”。除了制得丙烯腈以外，丙烯腈合成法还生产联产物如乙腈和氰化氢。乙腈是公知的商品溶剂。氰化氢是种重要物质，常常用作各种有机反应的原料。这些联产物的产率或提高这些联产物等级的任何改进将提高丙烯腈合成法的经济价值。许多专利公开了经氨氧化或氧化催化使乙腈反应制备氰化氢的工艺。例如，US3516789公开了经氨氧化催化使乙腈反应制备氰化氢的工艺。这篇专利叙述了乙腈的进料被提纯以除去所有杂质如丙烯腈和氰化氢。日本专利公开特许JP73-81816（CA 80：108016a）叙述了乙腈的提纯，方法是加碱，加热，用甲醛处理和蒸馏以除去HCN，丙烯腈等。US3911089公开了氰化氢的制备，方法是在制备丙烯腈期间将甲醇加到所用氨氧化反应器中。加入甲醇增大了氰化氢的产率。德国专利DE1146861公开了氰化氢的制备，方法是乙腈与分子氧经氨氧化催化剂进行反应。比利时专利BE623100也公开了乙腈经氨氧化催化反应制备氰化氢。可以看出，粗乙腈的直接气化会造成设备显著的堵塞或沾污，使得该工艺的工业实践十分困难。在转让给本申请受让人的美国专利-->US4981670中，粗乙腈用作直接生成氰化氢的料源。加入聚合抑制剂以消除前述粗乙腈氧化成HCN期间观察到的堵塞和沾污。能够利用粗乙腈，特别是丙烯腈合成法中联产物的粗乙腈作为氧化或氨氧化制氰化氢的料源，同时不借助US3516789公开的乙腈的完全纯化或者前述US4981670中的加入聚合抑制剂，这将是合乎需要的。本专利技术涉及提供一种改良的粗乙腈料源（“稳定的粗乙腈”）作为制备氰化氢的料源。本专利技术的主要目的是提供一种经济的工艺来稳定粗乙腈，以用作氰化氢制备中的氧化或氨氧化的进料。本专利技术的另一目的是提供一种新的工艺步骤使粗乙腈稳定化。提供一种工艺，使丙烯腈制备中作为联产物所得粗乙腈稳定化仍是本专利技术的另一目的。本领域普通技术人员阅读本说明书及本文叙及的特定实施方案后将会了解其他目的和优点。为实现前述的本专利技术目的和优点，本专利技术的工艺包括将粗乙腈和一种强碱及醛混合成一种混合物，将该混合物加热至其回流温度经足以能使粗乙腈稳定的时间，蒸馏该混合物以回收稳定的粗乙腈。本专利技术的又一方面，制备氰化氢的工艺包括将稳定的粗乙腈汽化，将汽化的粗乙腈通入反应器，反应器内乙腈与一种含氧气体混合并接触催化剂以制备氰化氢，然后回收所制备的氰化氢。在本专利技术这一方面的优选实施方案中，该工艺进一步包括将氨引入反应器。在本专利技术这方面的另个优选实施方案中，含氧气体是空气。在本专利技术这方面的另个优选实施方案中，催化剂选自氧化和/或氨氧-->化催化剂物组，优选铋-铁-钼基氧化/氨氧化催化剂。本文所用术语“粗乙腈”意指含氰化氢，其他杂质和水的液态乙腈。本专利技术所用粗乙腈可由任何常规料源获得。然而在本专利技术的优选实施方案中，粗乙腈是丙烯腈制备期间产生的一种联产物。粗乙腈包括含有各种有机杂质的乙腈/水共沸物。例如，作为联产物得自丙烯腈合成法的粗乙腈除含有乙腈之外，还包含水、氰化氢、丙烯腈、乙醛、丙酮、甲醇、丙烯醛和噁唑等。粗乙腈成分的相对比例可在很宽的范围内改变，取决于许多条件因素。粗乙腈中有机杂质的浓度水平通常低于15wt%，而没有发现单一成分是大于2-4wt%浓度。得自丙烯腈工厂的粗乙腈通常含有25-85%之间的乙腈。术语“稳定的粗乙腈”，对本专利技术来说，意指按照本专利技术工艺已被处理过的粗乙腈，除去了粗乙腈中发现的某些杂质，为的是防止粗乙腈气化期间发生的聚合。“稳定的粗乙腈”含有杂质的浓度高于“纯化乙腈”有关的杂质浓度，注意到这一点十分重要。按照本专利技术制备稳定的粗乙腈工艺包括将粗乙腈与强碱和醛混合成混合物，将该混合物加热至其回流温度经足以能使所说的粗乙腈稳定的时间，蒸馏该混合物以回收稳定的粗乙腈。本专利技术所用的强碱可以是任何能使粗乙腈稳定并能使它溶于其中的强碱。合适的较佳强碱是碱金属和碱土金属的氢氧化物;最优选的是氢氧化钠和氢氧化钾。强碱可以纯物质形式加入，或以强碱混合物或者水溶液形式加入。在本专利技术优选实施方案的实践中，可使用氢氧化钠或钾的1-50wt%的水溶液。强碱的加入通常将粗乙腈的PH值维持在10-14之间，较佳的PH值11-14之间，特别佳为12-13.8之间。-->本专利技术所用的醛可是甲醛，仲甲醛，或者C2-C6脂族饱和醛。优选的醛是甲醛。甲醛可以纯物质形式或水溶液形式使用。市售甲醛水溶液含有大约37wt%的甲醛和大约10-15wt%的作为稳定剂而加入的甲醇，对专利技术来说是合用的。加入的醛一般要使得醛与强碱的摩尔比在0.25和5.0之间，较佳的摩尔比为0.5-2.0，特别佳为0.75-1.5。粗乙腈-强碱-醛混合物的温度应当维持在至少50℃，优选50-140℃之间。本专利技术的另一方面，上述工艺所得稳定的粗乙腈通过将其转化成更有价值的产品，即氰化氢而被提高等级。按照本专利技术制备氰化氢的工艺包括将稳定的粗乙腈汽化，将汽化的乙腈引入反应器，反应器内乙腈与含氧气体混合并与催化剂接触以产生氰化氢，并回收氰化氢。本专利技术这方面的优选实施方案中，稳定的粗乙腈气化最好通过在汽化/过热设备中加热粗乙腈来实现。当粗乙腈被送进气化/过热设备中时，强碱及甲醛或其他醛与粗乙腈同时送入，以便防止汽化和汽化粗乙腈处理期间产生的堵塞及沾污问题，或将该问题基本上减至最小。粗乙腈，强碱及醛送入汽化/过热设备后，混合物在升高的压力下加热至足够使乙腈汽化的温度（大约110-130℃），随后在过热设备中过热至大约135-140℃。任何常规汽化/过热设备皆可用在本专利技术的实际操作中。这些设备既可连续亦可分批运行。本专利技术这方面的另个优选方案，从汽化/过热设备中除去的未汽化物质的滑流（进入汽化设备中料流的10-35wt%）将有助于进一步减少潜在的系统沾污，并可以维持恒定的汽化粗乙腈组分。汽化/过热设备在110-140℃升高的温度之间操作。它也要在12-25psig的升高压力之间操作。汽化的温度范围优选-->在125-130℃之间，而粗乙腈蒸汽的过热则发生在135-140℃之间。过热的压力范围在15-35psig之间，优选在20-30psig之间。稳定的粗乙腈被送入反应器，在其内与含氧气体（优选空气）和任选的氨混合，并被带入与一种氧化或氨氧化催化剂接触，以产生氰化氢。随后以常规方法从反应器中回收氰化氢（例如冷凝）。反应器可以是用于催化氧化和氨氧化反应的任何固定床或流化床反应器。供入反应区的氧既可以纯物质形式，空气形式又可以与惰性气体的混合物形式使用，惰性气体诸如氮气、氦气及氩气等。供入反应区的氨可为纯气体，或可为与水（氢氧化铵溶液）或者其它惰性溶剂的混合物。一般而言，进入反应器的汽化的稳定的粗乙腈在接触到催化剂之前与含氧气体及任选的氨混合。在本专利技术的实施中既可利用固定床又可利用流化床反应器，以及催化剂。优选使用流化床反应器和流化床催化剂。在本专利技术的这一方面，适于经氧化或氨氧化将乙腈转化成HCN的任何流化本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种稳定用于制备氰化氢的粗乙腈的方法，包括：ａ）将粗乙腈与一种强碱和醛混合成混合物；ｂ）将所说混合物在其回流温度加热经足以能使所说粗乙腈稳定的时间；ｃ）自所说混合物中回收所说稳定的粗乙腈。

【技术特征摘要】
1、一种稳定用于制备氰化氢的粗乙腈的方法，包括：a)将粗乙腈与一种强碱和醛混合成混合物；b)将所说混合物在其回流温度加热经足以能使所说粗乙腈稳定的时间；c)自所说混合物中回收所说稳定的粗乙腈。2、一种制备氰化氢的方法，包括汽化稳定的粗乙腈，将所说汽化的乙腈通入一反应器，在其中所说乙腈与一种含氧气体混合并与一种催化剂接触以制备氰化氢，以及回收所制得的氰化氢。3、根据权利要求2的方法，它进一步包括将氨引入反应器。4、根据权利要求3...

【专利技术属性】
技术研发人员：MC西沙，MR布鲁斯，
申请(专利权)人：标准石油公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]