一种（甲基）丙烯酰胺脱水制备（甲基）丙烯腈的方法技术

本发明专利技术涉及精细化工领域，具体关于一种（甲基）丙烯酰胺脱水制备（甲基）丙烯腈的方法；本发明专利技术为一种二次催化原料（甲基）丙烯酰胺脱水制备（甲基）丙烯腈的方法，首先（甲基）丙烯酰胺于均相体系中进行脱水反应，然后使用一种介孔有机金属钯催化剂在反应床中进行二次催化脱水反应，本方法可以减少废水废弃物的产生，而且具有相对更高的（甲基）丙烯酰胺转化率和较高的（甲基）丙烯腈单程收率。本发明专利技术反应条件温和，反应迅速，工艺简单，易操作，适合工业化生产。

A method for preparing (methyl) acrylonitrile by dehydration of (methyl) acrylamide

The invention relates to the field of fine chemical industry, in particular to a method for preparing (meth) acrylonitrile by dehydration of (meth) acrylamide; the invention is a method for preparing (meth) acrylonitrile by dehydration of secondary catalytic raw material (meth) acrylamide. First, the (meth) acryloylamine is dehydrated in a homogeneous system, and then a mesoporous organic metal palladium catalyst is used for preparing (meth) acrylonitrile The second catalytic dehydration reaction in the reaction bed can reduce the generation of waste water, and has a relatively higher conversion rate of (methyl) acrylamide and a higher one-way yield of (methyl) acrylonitrile. The invention has mild reaction conditions, rapid reaction, simple process, easy operation and is suitable for industrial production.

【技术实现步骤摘要】
一种（甲基）丙烯酰胺脱水制备（甲基）丙烯腈的方法
本专利技术涉及精细化工领域，尤其是一种（甲基）丙烯酰胺脱水制备（甲基）丙烯腈的方法。
技术介绍
（甲基）丙烯腈是合成纤维，合成橡胶和合成树脂的重要单体。由丙烯腈制得聚丙烯腈纤维即腈纶，其性能极似羊毛，因此也叫合成羊毛。近年来随着国内外市场对丙烯腈和甲基丙烯腈的大量需求，所有的丙烯腈或甲基丙烯腈的生产工艺急需改进。CN101857553A提供一种(甲基)丙烯腈的回收方法，可以抑制用于(甲基)丙烯腈回收的蒸馏塔的压差的上升，长期进行稳定且有效地运转。(甲基)丙烯腈的回收方法，是从含有(甲基)丙烯腈和有机的不饱和化合物的混合物中回收(甲基)丙烯腈的方法，其特征在于，将所述混合物到导入蒸馏塔中，在所述蒸馏塔的塔顶馏出液中含有(甲基)丙烯腈的条件下进行蒸馏，从所述蒸馏塔塔底和/或侧流抽出有机，进一步，从比所述有机的抽出位置高的位置抽出含有不饱和化合物的液体。CN102010350A公开了一种增加丙烯腈或甲基丙烯腈生产能力的方法，主要解决现有技术中为增加丙烯腈或甲基丙烯腈生产能力改造丙烯腈反应器过程中存在的投资大，现场施工难度较高的问题。该专利技术通过采用一种增加丙烯腈或甲基丙烯腈生产能力的方法，以丙烯或异丁烯、氨和氧气为原料，原料与流化床反应器中的催化剂在有效反应条件下接触，反应生成丙烯腈或甲基丙烯腈，其特征在于在丙烯腈或甲基丙烯腈的生产能力增加15-50％的条件下，在原反应器壳体以及原冷却水管进出口位置不变的情况下，增加为撤出增加原料反应产生的热量所需的撤热面积的技术方案较好地解决了上述问题，可用于增加丙烯腈或甲基丙烯腈生产能力的装置改造中。CN208898770U提供了一种(甲基)丙烯腈的制造装置，其特征在于，用于通过使原料气体、氨和氧在催化剂的存在下进行氨氧化反应而制造(甲基)丙烯腈，该装置包括：骤冷塔，用于引入和冷却包含所述(甲基)丙烯腈的气体；吸收塔，用于引入在所述骤冷塔中冷却的气体并使之与吸收水逆流接触；以及，换热器和原料蒸发器，用于冷却所述吸收塔内使用的吸收水，其中，所述换热器的至少1个配置在所述原料蒸发器的上游，所述换热器具有通过制冷剂流量来调整所述吸收水的温度的功能。现有技术大多使用氨氧化制备(甲基)丙烯腈，但是该反应从各种原料中得到的反应气体含有大量副产物，如氢氰酸，有机和乙醛及(甲基)丙烯腈。这些副产物与(甲基)丙烯腈在未反应的氨存在下反应或与另一个(甲基)丙烯腈反应，结果产生高沸点化合物。高沸点化合物不仅减少目标产物(甲基)丙烯腈的产率，而且阻塞在下步骤冷塔的不同部件。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提供了一种（甲基）丙烯酰胺脱水制备（甲基）丙烯腈的方法。一种（甲基）丙烯酰胺脱水制备（甲基）丙烯腈的方法，其具体方案如下：按照质量份数，将120-150份的（甲基）丙烯酰胺溶解到1000-1500份的有机溶液中，搅拌混合均匀，然后将0.3-5份的聚离子液缚酸剂加入到反应釜中，在氮气保护下，控温70-80℃，反应5-10h，反应结束后经过进一步催化脱水处理，完成脱水反应后对产物进行精馏，即可得到产物（甲基）丙烯腈。所述的有机溶剂选自乙腈，乙醇，异丙醇，N,N-二甲基甲酰胺，二氯甲烷。所述的聚离子液缚酸剂制备方法为：在反应釜中，按重量份计加入100份乙烯基吡啶，0.01-0.5份甲基丙烯磺酸甜菜碱，0.01-0.5份1-烯丙基-3-甲基咪唑双（三氟甲烷磺酰）亚胺盐，0.1-0.5份(Z)-9-十八烯酸铜(II)盐，1000-3000份水，1-4份分散剂，0.5-2份过氧化苯甲酰，在80℃-95℃反应5-12h，过滤，烘干后得到聚离子液缚酸剂。作为方案之一：催化脱水处理为：将反应物升温200-250℃进行气化，经过装有1000-1500份脱水催化剂的催化反应床发生气-固反应进行脱水处理，所述脱水催化剂为一种介孔有机金属钯催化剂，按照以下方案制备：按照质量份数，将1-4份的双十二烷基氯化铵固体溶于溶解在50-70份的20%-60%的乙醇中，然后加入0.8-2.4份的2-溴-4-羟基-5-硝基吡啶和2.8-6.6份的酚醛树脂，控温80-100℃，反应80-120min，然后加入40-100份的水，搅拌反应10-20h，完成反应后在水热反应釜中控温120-150℃，反应20-30h，然后过滤、洗涤，干燥，将得到的固体于氮气氛围下加热到250-320℃，加热4-6h，冷却后将10-15份固体放入50-60份二氯化钯的四氢呋喃溶液中浸渍24-48h，然后过滤，真空干燥即可得到所述的一种介孔有机金属钯催化剂。所述的催化反应床反应温度为200-300℃，停留时间为1-5秒。作为方案之一：催化脱水处理为加入10-30份脱水催化剂，控温80-100℃，搅拌1-5小时，所述脱水催化剂选自磺酸，磺酰氯，酸酐。优选为：所述脱水催化剂选自三氟乙酸酐。优选为:所述脱水催化剂选自三氟甲磺酸酐。作为方案之一：催化脱水处理为加入10-30份脱水催化剂，控温80-100℃，搅拌1-5小时，所述脱水催化剂选自五氧化二磷，五氯化磷，磷酰氯。优选为：磷酰氯。作为方案之一：催化脱水处理为加入10-30份脱水催化剂，控温80-100℃，搅拌1-5小时，所述脱水催化剂选自硅氨烷，氯硅烷，烷氧基硅烷。优选为：异丙氧基二甲基氯硅烷作为方案之一：催化脱水处理为加入10-30份脱水催化剂，控温80-100℃，搅拌1-5小时，所述脱水催化剂为按质量比混合三氯化铝：碘化钾：甲腈=1:0.1-0.8:1-5的混合物。本专利技术的一种二次催化原料（甲基）丙烯酰胺脱水制备（甲基）丙烯腈的方法，首先（甲基）丙烯酰胺于均相体系中进行脱水反应，然后使用一种介孔有机金属钯催化剂在反应床中进行二次催化脱水反应，本方法可以减少废水废弃物的产生，而且具有相对更高的（甲基）丙烯酰胺转化率和较高的（甲基）丙烯腈单程收率。本专利技术反应条件温和，反应迅速，工艺简单，易操作，适合工业化生产。聚离子液缚酸剂可形成高选择性且高渗透性膜,具有相互连接的结节状特征，有利于敷酸效果的提高。附图说明图1为实施例3做出的产品纯度检测的气相色谱图。图2为聚离子液缚酸剂分散的10000放大倍数下，实施例4的聚离子液缚酸剂样品TEM图像.显示了一个结节特征组成的互连网络。具体实施方式下面通过具体实施例对该专利技术作进一步说明：实验采用GBT7717.1-2008中的气相色谱法GBT7717.12，对采用不同方案生产的（甲基）丙烯腈的含量进行测试，分光光度法GBT7717.8对丙烯腈中的总醛含量进行测定；产物收率按照投入（甲基）丙烯酰胺的量换算。实施例1一种（甲基）丙烯酰胺脱水制备（甲基）丙烯腈的方法，其具体方案如下：按照质量份数，将130份的（甲基）丙烯酰胺溶解到1200份的有机溶液中，搅拌混合均匀，然后将1份的聚离子本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种（甲基）丙烯酰胺脱水制备（甲基）丙烯腈的方法，其具体方案如下：/n按照质量份数，将120-150份的（甲基）丙烯酰胺溶解到1000-1500份的有机溶液中，搅拌混合均匀，然后将0.3-5份的聚离子液缚酸剂加入到反应釜中，在氮气保护下，控温70-80℃，反应5-10h，反应结束后经过进一步催化脱水处理，完成脱水反应后对产物进行精馏，即可得到产物（甲基）丙烯腈。/n

【技术特征摘要】
1.一种（甲基）丙烯酰胺脱水制备（甲基）丙烯腈的方法，其具体方案如下：
按照质量份数，将120-150份的（甲基）丙烯酰胺溶解到1000-1500份的有机溶液中，搅拌混合均匀，然后将0.3-5份的聚离子液缚酸剂加入到反应釜中，在氮气保护下，控温70-80℃，反应5-10h，反应结束后经过进一步催化脱水处理，完成脱水反应后对产物进行精馏，即可得到产物（甲基）丙烯腈。


2.根据权利要求1所述的一种（甲基）丙烯酰胺脱水制备（甲基）丙烯腈的方法，其特征在于：所述的有机溶剂选自乙腈，乙醇，异丙醇，N,N-二甲基甲酰胺，二氯甲烷。


3.根据权利要求1所述的一种（甲基）丙烯酰胺脱水制备（甲基）丙烯腈的方法，其特征在于：所述的聚离子液缚酸剂制备方法为：
在反应釜中，按重量份计加入100份乙烯基吡啶，0.01-0.5份甲基丙烯磺酸甜菜碱，0.01-0.5份1-烯丙基-3-甲基咪唑双（三氟甲烷磺酰）亚胺盐，0.1-0.5份(Z)-9-十八烯酸铜(II)盐，1000-3000份水，1-4份分散剂，0.5-2份过氧化苯甲酰，在80℃-95℃反应5-12h，过滤，烘干后得到聚离子液缚酸剂。


4.根据权利要求1所述的一种（甲基）丙烯酰胺脱水制备（甲基）丙烯腈的方法，其特征在于：催化脱水处理为：将反应物升温200-250℃进行气化，经过装有1000-1500份脱水催化剂的催化反应床发生气-固反应进行脱水处理，所述脱水催化剂为一种介孔有机金属钯催化剂，按照以下方案制备：
按照质量份数，将1-4份的双十二烷基氯化铵固体溶于溶解在50-70份的20%-60%的乙醇中，然后加入0.8-2.4份的2-溴-4-羟基-5-硝基吡啶和2.8-6.6份的酚醛树脂，控温80-100℃，反应80-120min，然后加入40-100份的水，搅拌反应...

【专利技术属性】
技术研发人员：张悦，范晓庆，孟佳丽，李黄生，李克迪，丁翔宇，邓梦德，
申请(专利权)人：浙江中科恒泰新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33