[发明专利]一种回收氨的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种通过对含有氨、二氧化碳和氰化氢的水溶液进行蒸馏而回收氨的方法。

背景技术

芳香腈可用作制备合成树脂、农药等的原料以及胺和异氰酸盐等的中间产品。杂环腈可用作药物、饲料添加剂、食品添加剂等的中间产品。在含氧气体存在下，各自具有有机取代基的环烃或杂环化合物与氨的反应被称为氨氧化反应。腈化合物通常由气相催化的氨氧化反应产生。在含钒、钼、铁等的催化剂的存在下进行氨氧化反应为本领域技术人员所公知。例如，JP11-209332A公开了在含V-Cr-B-Mo氧化物的催化剂的存在下，通过烷基取代的环烃或杂环化合物的氨氧化反应来生产腈化合物。JP9-71561A公开了在含Fe-Sb-V氧化物的催化剂的存在下，通过二甲苯的氨氧化反应来生产二氰基苯。

为了高产率地生产芳香腈和杂环腈，在这些方法中氨的用量大于理论用量。在烷基取代的环烃或杂环化合物的氨氧化反应中，氨的用量通常为烷基摩尔量的1.5-10倍。因此，为了能够低成本地生产芳香腈和杂环腈，需要从反应产物气体中分离出腈化合物后的剩余气体中同收未反应的氨，并将回收的氨再循环至反应体系中。

在已知的方法中，为了从氨氧化反应产物气体中分离出腈化合物后的剩余气体中回收未反应的氨，并将回收的氨再循环至反应体系中，使用水来吸收未反应的氨，并且通过蒸馏从得到溶液中回收氨。

例如，“Hydrocarbon Processing”，1976年2月，第103-106页公开了在含金属氧化物的催化剂的存在下，通过流化床法中的气相催化氧化氨解反应来生产芳香腈。在所提及的方法中，反应产物气体用冷却器冷却以收集腈化合物。然后，将剩余的气体引入吸收器，在吸收器中，未反应的氨和副产生成的氰化氢溶于水中，从而将它们与废气(一氧化碳、氮气等)分开。将得到的水溶液引入汽提器(stripper)，在汽提器中，得到的水溶液分为含有高沸点物质的废水与含有氨、氰化氢和水等的馏出液。将馏出液引入蒸馏塔，在蒸馏塔中，氨与含有氰化氢和碳酸铵的水溶液彼此分开。所述水溶液分离成氰化氢/一氧化碳气体和氨水。氨水返回至上述蒸馏塔中。

“Chemical Engineering”，1971年11月，第53-55页公开了一种生产异酞腈的方法。在所提及的方法中，在含氧化钒的催化剂的存在下，在固定床反应器中进行间二甲苯与氨和空气之间的氨氧化反应。该反应产物气体被引入到洗涤器(srubber)中，在洗涤器中，产物气体冷却以使异酞腈结晶。剩余的气体被引入到吸收器中，在吸收器中，未反应的氨和副产生成的氰化氢溶于水中。吸收器顶部排出的气体被送去燃烧。描述了将从洗涤器和吸收器的水溶液中回收得到的氨再循环至反应体系中。然而，该文献并没有对其细节进行描述。

发明人在JP2001-348370A中提出了一种通过各自具有有机取代基的环烃或杂环化合物与氨和含氧气体的反应来生产腈化合物的方法。在该方法中，从反应产物气体中分离出腈化合物，然后用水吸收剩余气体中的未反应的氨和副产生成的氰化氢。得到的水溶液在压力为0.2-0.7MPa的条件下蒸馏，以回收氨和氰化氢，然后使得到的氨和氰化氢返回到反应体系中。

上述文献并没有描述含有氨、二氧化碳和氰化氢的水溶液的腐蚀性能，也没有描述蒸馏设备的与该水溶液接触的部分的材料。

“Table of Corrosion Resistance of Material for Chemical Apparatus”，修订补充版，Kagaku Kogyo Sha有限公司，1984，第83、88、91页分别描述了碳酸铵水溶液(氨-二氧化碳-水混合液)、氨水和氰化氢的腐蚀性能。在该文献中，这些腐蚀性能被定为腐蚀程度A，即常规用途的不锈钢如SUS304(已知为不锈钢18-8的奥氏体不锈钢)能够充分地抵抗的腐蚀性。

发明内容

发明人研究了含有氨、二氧化碳和氰化氢的水溶液的蒸馏，该水溶液是通过从氨氧化反应产物气体中分离出腈化合物，然后使用水吸收剩余气体中的氨、二氧化碳和氰化氢而得到的。发明人发现：在蒸馏期间，材料如SUS304被严重腐蚀，使用由这种材料制成的蒸馏设备进行长期的生产在工业上是不可行的。

考虑到现有技术存在的问题，提出本发明以克服由蒸馏设备的腐蚀所引起的缺点。因此，本发明的目的是为了提供一种能够长期进行的氨回收方法，该方法包括：从氨氧化反应产物气体中分离出腈化合物；然后用水吸收剩余气体中的氨、二氧化碳和氰化氢；对得到的水溶液进行蒸馏。