乙腈的制造方法技术

一种乙腈的制造方法，其具有使乙酸与氨在沸石催化剂的存在下进行气相反应而得到含水粗乙腈的气相反应工序，前述沸石催化剂具有氧八元环细孔结构。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】乙腈的制造方法
本专利技术涉及乙腈的制造方法。
技术介绍
乙腈被用于化学反应用的溶剂、特别是医药中间体的合成、纯化中使用的溶剂、高效液相色谱的流动相溶剂等。另外，最近作为DNA合成用溶剂及纯化用溶剂、有机EL材料合成用溶剂、电子部件的清洗用溶剂，也使用乙腈。而且现在，通常市售的乙腈主要是对在通过丙烯或异丁烯与氨和氧的催化氨氧化反应制造丙烯腈或甲基丙烯腈时作为副产物而得到的粗乙腈进行回收及纯化而得到的。由于这样得到的通过氨氧化反应得到的粗乙腈中含有各种杂质，因此，目前为止提出了许多用于对粗乙腈进行纯化的方法。例如，专利文献1中公开了如下粗乙腈的脱水纯化方法：向含水粗乙腈中加入足以提取其中的水的量的碱，在10～50℃下混合，接着，将分离的水相去除。另外，专利文献2中公开了如下方法：将通过氨氧化反应副产的粗乙腈在60℃下进行碱处理，使氰化氢及丙烯腈分解后，在脱水塔中进而加入碱，从而对乙腈进行脱水。另一方面，作为直接制造乙腈的方法，使乙酸与氨在催化剂的存在下进行气相反应来制造乙腈的方法也是公知的，作为替代上述副产粗乙腈的方法的粗乙腈制造方法而受到关注(例如参照专利文献3、4)。该制造方法的反应式如下。通过该反应得到的粗乙腈可以包含生成的乙腈、未反应的乙酸、氨、生成的水。CH3COOH+NH3→CH3CN+2H2O例如，专利文献3中公开了如下方法：在使乙酸与氨在催化剂的存在下进行气相反应来制造乙腈的方法中，通过使反应生成气体与强酸接触，将乙腈以水溶液的形式回收，从而形成氨与强酸的盐，抑制碳酸铵的生成·析出，该方法中使用的催化剂只要是具有酸位和/或碱位的脱水催化剂即可，实施例中公开的催化剂为氧化锆。另外，专利文献4中公开了如下方法：在使用各种沸石催化剂由羧酸和氨制造腈的方法中，将氨/羧酸的摩尔比设为1/1～10/1，使用H-ZSM-5、NaY、H-丝光沸石等沸石、SAPO-40、氧化硅-氧化铝(silicaalumina)等作为催化剂，将反应温度设为300～500℃，将液体产物基准的WHSV设为0.4h-1。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开昭55-153757号公报专利文献2：日本特开2000-128847号公报专利文献3：日本特许5173897号公报专利文献4：印度特许187529号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题然而，在专利文献3中，碳酸铵析出为该方法的问题，虽然公开了通过使反应生成气体与强酸接触的方法能够抑制碳酸铵盐晶体析出，但没有关于通过反应生成的副产物的记载，没有示出将含水粗乙腈纯化为高纯度乙腈时的问题。另外，专利文献4中，公开了使用各种沸石催化剂由乙酸和氨制造乙腈的方法，根据该实施例，公开了收率为100％。然而，催化剂用量多，在工业实施上是不利的，也没有关于微量杂质的记载，没有示出纯化为高纯度乙腈时的问题。而且，根据本专利技术人等的研究明确了，使用沸石催化剂实施乙酸与氨的气相反应时，经由通过乙酸的脱羧反应副产的丙酮，确认了苯、甲苯、二甲苯等芳香族化合物的副产。确认了芳香族化合物的副产是使用沸石催化剂时特有的情况。另外，芳香族化合物的副产在以高收率获得乙腈的情况下有变得更显著的倾向。这样的问题为本申请专利技术人等首次发现的问题。乙腈被用于化学反应用的溶剂、特别是医药中间体的合成、纯化中使用的溶剂、高效液相色谱的流动相溶剂等。因此，即使是极微量的，芳香族化合物的副产也是涉及乙腈的产品品质的大问题。然而，专利文献3、4中记载的方法中，完全没有进行关于微量副产物的研究，没有提起所述问题。例如，专利文献3中仅是提出了作为乙酸原料的溶剂使其溶解于芳香族烃而进行供给的方法的程度。本专利技术是鉴于上述问题而作出的，其目的在于，提供能够抑制使用沸石催化剂实施乙酸与氨的气相反应时的芳香族化合物的副产的、乙腈的制造方法。这样得到的乙腈可以适当地作为化学反应用的溶剂、特别是医药中间体的合成用溶剂及纯化用溶剂、高效液相色谱的流动相溶剂、DNA合成用溶剂及纯化用溶剂、有机EL材料合成用溶剂、或者电子部件的清洗溶剂使用。用于解决问题的方案本专利技术人等为了解决前述问题而反复进行深入研究，结果发现，通过使用规定的沸石催化剂，能够解决上述问题，从而完成了本专利技术。即，本专利技术如下。〔1〕一种乙腈的制造方法，其具有使乙酸与氨在沸石催化剂的存在下进行气相反应而得到含水粗乙腈的气相反应工序，前述沸石催化剂具有氧八元环细孔结构。〔2〕根据前项〔1〕所述的乙腈的制造方法，其中，前述含水粗乙腈中的甲苯的含量相对于乙腈100质量％为小于1质量ppm。〔3〕根据前项〔1〕或〔2〕所述的乙腈的制造方法，其中，具有对前述含水粗乙腈进行纯化从而得到产品乙腈的纯化工序，前述产品乙腈中的甲苯的含量相对于乙腈100质量％为小于1质量ppm。〔4〕根据前项〔1〕～〔3〕中任一项所述的乙腈的制造方法，其中，前述沸石催化剂具有CHA所示的结构。〔5〕根据前项〔1〕～〔4〕中任一项所述的乙腈的制造方法，其中，前述沸石催化剂包含SAPO-34和/或SSZ-13。〔6〕根据前项〔1〕～〔5〕中任一项所述的乙腈的制造方法，其中，在前述气相反应工序中，WHSV为0.5～20h-1。〔7〕一种乙腈，其是通过前项〔1〕～〔6〕中任一项所述的乙腈的制造方法制造的。专利技术的效果根据本专利技术，能够提供能够抑制使用沸石催化剂实施乙酸与氨的气相反应时的芳香族化合物的副产的、乙腈的制造方法。本专利技术的乙腈的制造方法在工业上实施使用了沸石催化剂的乙酸与氨的气相反应上极其有利。这样得到的乙腈可以适当地作为化学反应用的溶剂、特别是医药中间体的合成用溶剂、纯化用溶剂、高效液相色谱的流动相溶剂、DNA合成用溶剂及纯化用溶剂、有机EL材料合成用溶剂、或者电子部件的清洗溶剂使用。具体实施方式以下，详细地对本专利技术的实施方式(以下，称为“本实施方式”。)进行说明，但本专利技术不限定于此，可以在不脱离其主旨的范围内进行各种变形。需要说明的是，只要没有特别记载，数值范围中的“A～B”的表达表示“A以上且B以下”的数值范围。〔乙腈的制造方法〕本实施方式的乙腈的制造方法具有使乙酸与氨在沸石催化剂的存在下进行气相反应而得到含水粗乙腈的气相反应工序，前述沸石催化剂具有氧八元环细孔结构。根据本实施方式，通过使用孔径具有氧八元环细孔结构的沸石催化剂作为催化剂，令人惊讶的是，能显著地抑制得到的含水粗乙腈中的甲苯等芳香族化合物的副产量。由此，通过以往公知的方法对得到的含水粗乙腈进行提取脱水、蒸馏纯化，从而能够制造实质上不含有甲苯等芳香族化合物的高纯度乙腈。“实质上不含有芳香族化合物”是指芳香族化合物的含量小于1质量ppm。具体而言，能够得到在波长200～400nm下的紫外线吸收的吸光度低的高纯度的乙腈。能够抑制芳香族化合物的副产对于在工业上实施本专利技术上是极其有利的。〔气相反应工序〕气相反应工序为使乙酸与氨在沸石催化剂的存在下进行气相反应而得到含水粗乙腈的工序。具体而言，可以在填充有沸石催化剂的反应器内，在规定的温度下使乙酸、氨与沸石催化剂进行气相催化，由此来实施，没有特别限定。(原料)对作为气相反应原料的乙酸及氨没有特别限定，可以使用由各种化学合成法等制造的物质。乙酸及氨不必为高纯度，可以为工业级的乙酸。例如，作为乙酸，可以使用出于防止冬季的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种乙腈的制造方法，其具有使乙酸与氨在沸石催化剂的存在下进行气相反应而得到含水粗乙腈的气相反应工序，所述沸石催化剂具有氧八元环细孔结构。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.10.31 JP 2014-2232971.一种乙腈的制造方法，其具有使乙酸与氨在沸石催化剂的存在下进行气相反应而得到含水粗乙腈的气相反应工序，所述沸石催化剂具有氧八元环细孔结构。2.根据权利要求1所述的乙腈的制造方法，其中，所述含水粗乙腈中的甲苯的含量相对于乙腈100质量％为小于1质量ppm。3.根据权利要求1或2所述的乙腈的制造方法，其中，具有对所述含水粗乙腈进行纯化从而得到产品乙腈的纯化工...

【专利技术属性】
技术研发人员：高松義和，饭塚健启，
申请(专利权)人：旭化成株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP