【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及高纯乙腈领域，尤其是涉及一种高纯乙腈的制备方法。
技术介绍
1、乙腈为无色透明液体，其最主要的用途是作溶剂，如作为抽提丁二烯的溶剂和有机合成的溶剂。同时，乙腈还是医药(维生素b1)、香料中间体的重要原料，而高纯乙腈可以作为液相色谱的流动相，或是制备纯化胰岛素、紫杉醇等药物的重要溶剂。
2、现有技术中乙腈的合成方法主要有：丙烯氨氧化制丙烯腈副产乙腈、乙炔氨化法、乙醇氨化法、醋酸氨化法。目前，由于醋酸氨化法的反应条件温和、操作简单、产物收率较高，而越来越成为乙腈制备研究的重点方向。
3、醋酸氨化法合成乙腈的传统工艺中，通常是将气化后的氨气和醋酸投入反应釜中，在以三氧化二铝、活性白土为载体的催化剂作用下，发生氨化反应得到乙腈粗产品；粗产品经精制除杂等过程，制得高纯乙腈。
4、但是，现有的醋酸氨化制备高纯乙腈的方法，在醋酸与氨气反应生成乙腈的实际生产过程中，无法有效抑制副反应的发生，制得的乙腈粗产品中存在有较多的杂质，乙腈的纯度及收率偏低；且在后续采用乙腈粗产品制备高纯乙腈的精制过程中，去除杂质难度较大，操作复杂，精制能耗高，生产效率不佳；进一步的，在醋酸氨化连续生产乙腈的过程中，催化剂存在有催化活性衰减快，整体催化寿命短，催化生产成本高的问题，且停产更换催化剂会导致连续生产中断，无法维持生产系统的高效稳定连续运行。同时，现有的醋酸氨化制备乙腈催化剂的储存稳定性有待进一步提高。
技术实现思路
1、为解决现有技术中存在的技术问题，本专利技术提
2、为解决以上技术问题，本专利技术采取的技术方案如下：
3、一种高纯乙腈的制备方法，由以下步骤组成：预热、一级反应、二级反应、一级降温除杂、二级降温除杂、精馏。
4、所述预热的方法为，醋酸和氨气分别经计量后，进料至微通道反应装置的第一微反应器内，控制第一微反应器的温度为140-150℃，获得预热物料；
5、所述预热中，醋酸与氨气的摩尔比为1:1.2-1.3。
6、所述一级反应的方法为，预热物料进料至微通道反应装置的第二微反应器内，控制第二微反应器的温度为380-400℃，物料在第二微反应器的停留时间为180-210s，获得一级反应物；
7、所述一级反应中，第二微反应器内装填有微反应催化剂；第二微反应器内，微反应催化剂的装填量为，预热步骤中醋酸在1h内进料总重量的0.8-1%。
8、所述微反应催化剂，由以下步骤制得：制备前驱体、制备活性基体、复合成型。
9、所述制备前驱体的方法为，将六水合硝酸镧、五水合硝酸锆投入至去离子水中，超声分散10-20min后，搅拌投入甘氨酸、柠檬酸，各物料投入完成后，继续搅拌10-20min；然后以3-3.5℃/min的升温速率，搅拌升温至180-190℃，保温30-40min后，自然冷却至50-60℃，保温并采用氨水调节ph值至9-10，滤出固体物；固体物经去离子水洗涤至中性后，转入至焙烧炉内，以4-5℃/min的升温速率升温至350-400℃，保温焙烧2-3h后，获得前驱体。
10、所述制备前驱体中，六水合硝酸镧、五水合硝酸锆、甘氨酸、柠檬酸、去离子水的重量份比值为173-217:172-215:15-22.5:19-28:1400-1500。
11、所述制备活性基体的方法为，将前驱体与氧化铈、氧化镨投入至高温球磨机内，采用氩气完全置换高温球磨机内的空气，控制球料比为8-10:1，球磨转速100-150rpm，球磨温度550-600℃，保温球磨9-10h后，自然冷却至室温，获得球磨物；按1:0.5-0.6的重量比，将球磨物与介孔活性炭混合均匀，造粒，制得活性基体。
12、所述制备活性基体中，前驱体、氧化铈、氧化镨的重量比为50-55:4-5:1.5-2；
13、介孔活性炭的粒径为120-150μm，比表面积为1000-1100m2/g。
14、所述复合成型的方法为，搅拌条件下，以6-7g/min的投料速率，将异丙基铝投入至1.8-2.2倍重量的去离子水中；异丙基铝投入完成后，升温至80-90℃，保温搅拌40-50min；搅拌条件下，继续加入浓度为1-1.1mol/l的硝酸溶液，保温回流搅拌5-6h后；搅拌条件下，继续加入浓度为0.1-0.12mol/l的硝酸铜溶液，60-70℃保温搅拌1-2h，制得溶胶液；将活性基体投入至溶胶液中，超声分散均匀后，搅拌20-40min，滤出固体物；将固体物转入至焙烧炉内，以3-4℃/min的升温速率，升温至700-750℃，保温焙烧2-3h，制得微反应催化剂。
15、所述复合成型中，异丙基铝、硝酸溶液、硝酸铜溶液的重量比为1:0.4-0.45:2.3-2.5；
16、活性基体与溶胶液的体积比为0.25-0.3:1。
17、所述二级反应的方法为，一级反应物进料至微通道反应装置的第三微反应器内，控制第三微反应器的温度为300-330℃，物料在第三微反应器的停留时间为120-180s，获得二级反应物；
18、所述二级反应中，第三微反应器内装填有微反应催化剂，所述微反应催化剂与一级反应中的微反应催化剂相同；第三微反应器内，微反应催化剂的装填量为，预热步骤中醋酸在1h内进料总重量的0.8-1%。
19、所述一级降温除杂的方法为，二级反应物进料至微通道反应装置的第四微反应器内，控制第四微反应器的温度为85-90℃，物料在第四微反应器的停留时间为420-480s，获得一级除杂物。
20、所述一级降温除杂中，第四微反应器内装填有介孔活性炭和改性水滑石的混合物；介孔活性炭和改性水滑石的重量比为1:1.8-2；介孔活性炭和改性水滑石的装填量为，预热步骤中醋酸在1h内进料总重量的1.5-1.6%；
21、介孔活性炭的粒径为150-200μm，比表面积为1100-1200m2/g，平均孔径为5-10nm，石墨化度（xrd法）为55-60%。
22、所述改性水滑石的制备方法为，搅拌条件下，将六水合硝酸铈、九水合硝酸铝、六水合硝酸锌、六水合硝酸镁投入至去离子水中，搅拌均匀，获得第一液体；搅拌条件下，将碳酸钠、氢氧化钠投入至去离子水中，搅拌均匀，获得第二液体；200-300rpm搅拌条件下，将第二液体滴加至第一液体中，直至第一液体的ph值为9.5-10.5，停止滴加第二液体，继续搅拌2-3h后，静置22-24h后，滤出固体物；采用去离子水洗涤固体物3-4次后，95-105℃保温干燥10-12h，然后转入至焙烧炉内，升温至500-530℃，保温焙烧3-4h后，自然冷却，研磨均匀，制得改本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种高纯乙腈的制备方法，其特征在于，所述制备方法由以下步骤组成：预热、一级反应、二级反应、一级降温除杂、二级降温除杂、精馏；
2.根据权利要求1所述的高纯乙腈的制备方法，其特征在于，所述预热中，物料在第一微反应器内的停留时间为100-120s；
3.根据权利要求1所述的高纯乙腈的制备方法，其特征在于，所述预热中，醋酸与氨气的摩尔比为1:1.2-1.3；
4.根据权利要求1所述的高纯乙腈的制备方法，其特征在于，所述制备前驱体中，升温至180-190℃的升温速率为3-3.5℃/min；
5.根据权利要求1所述的高纯乙腈的制备方法，其特征在于，所述制备活性基体中，球磨时间为9-10h；
6.根据权利要求1所述的高纯乙腈的制备方法，其特征在于，所述复合成型中，异丙基铝的投料速率为6-7g/min；
7.根据权利要求1所述的高纯乙腈的制备方法，其特征在于，所述复合成型中，异丙基铝与去离子水的重量比为1:1.8-2.2；
8.根据权利要求1所述的高纯乙腈的制备方法，其特征在于，所述一级降温除杂中，介孔活性
9.根据权利要求1所述的高纯乙腈的制备方法，其特征在于，所述改性水滑石的制备中，第二液体的滴加速率为20-25mL/min；
10.根据权利要求1所述的高纯乙腈的制备方法，其特征在于，所述二级降温除杂中，介孔活性炭和改性水滑石的重量比为1:1.8-2。
...【技术特征摘要】
1.一种高纯乙腈的制备方法，其特征在于，所述制备方法由以下步骤组成：预热、一级反应、二级反应、一级降温除杂、二级降温除杂、精馏；
2.根据权利要求1所述的高纯乙腈的制备方法，其特征在于，所述预热中，物料在第一微反应器内的停留时间为100-120s；
3.根据权利要求1所述的高纯乙腈的制备方法，其特征在于，所述预热中，醋酸与氨气的摩尔比为1:1.2-1.3；
4.根据权利要求1所述的高纯乙腈的制备方法，其特征在于，所述制备前驱体中，升温至180-190℃的升温速率为3-3.5℃/min；
5.根据权利要求1所述的高纯乙腈的制备方法，其特征在于，所述制备活性基体中，球磨时间为9-10h；
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【专利技术属性】
技术研发人员：吴绍帅，包瑞，万柄呈，朱宝仁，
申请(专利权)人：潍坊中汇化工有限公司，
类型：发明
国别省市：
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