[发明专利]丙烯腈生产中增产乙腈的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种丙烯腈生产中增产乙腈的方法，在丙烯腈生产装置反应器中通入乙醇，在基本不影响主产物丙烯腈收率和成品质量的前提下，提高副产物乙腈的产量。

背景技术

本发明涉及一种新颖的烃醇混合氨氧化为腈混合物的方法。具体地说，本发明涉及在丙烯氨氧化为丙烯腈过程中提高副产物乙腈产率的方法。

针对乙腈市场发展情况，可依托现有丙烯腈生产装置增产乙腈，以提高装置经济效益和综合竞争力，可采取的技术方案如下：

一是调整丙烯腈装置工艺操作参数，实现适当增产乙腈产品的目的。工业装置运行试验结果表明适当降低反应温度，可有效提高乙腈收率，但丙烯腈和三氰(丙烯腈、乙腈和氢氰酸)收率均有所下降。二是以较高乙腈收率的催化剂进行部分置换，可有效提高副产乙腈产量。三是添加乙醇原料，较大幅度地增产乙腈。在丙烯氨氧化流化床反应器中加入一定量的乙醇，与丙烯、氨、空气共同进行氨氧化反应，可在保持丙烯腈收率基本不变的同时，大幅提高乙腈收率，该方法灵活性大，且投资少，见效快。

已经有一些专利介绍了将甲醇或乙醇通入流化床反应器中以生产氢氰酸或乙腈。另外，这些参考文献进一步公开了可将甲醇或乙醇引入流化床反应器中以增加副产品氢氰酸或乙腈而同时生产丙烯腈。

例如，US 3911089、US4485079和US5288473涉及通过将甲醇注入含有适合生产丙烯腈的氨氧化催化剂的流化床中使甲醇氨氧化生产氢氰酸。这是在丙烯腈生产中增产氢氰酸的方法，丙烯腈收率会受到影响。

CN1240674C介绍了醇混合物氨氧化为腈混合物、乙腈和氢氰酸的方法，该法添加醇混合物或粗醇为原料，虽然能增产乙腈或氢氰酸，但由于反应原料多或纯度不高，粗乙醇浓度小于94％，会降低主产物丙烯腈收率，丙烯腈收率不到79％，且乙醇难以完全转化，给后续工艺与乙腈的分离带来困难，实际经济效益并不明显。

本发明不同于以往丙烯腈生产中增产乙腈的方法的地方在于：本发明提供一种新的丙烯腈生产中增产乙腈的方法，在合适的乙醇浓度和反应温度下，在氨氧化催化剂作用下通过调节乙醇与烃的进料比调节增产乙腈的产量，投资小，见效快，灵活性大，乙腈产量增幅大且主产物丙烯腈收率和产品质量不受影响。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有技术中存在混合氨氧化对主产物丙烯腈收率低和乙腈收率低的问题，提供一种新的丙烯腈生产中增产乙腈的方法。该方法具有主产物丙烯腈收率高，乙腈产量增幅可调范围大且主产物丙烯腈收率和产品质量不受影响的优点。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：一种丙烯腈生产中增产乙腈的方法，以选自丙烯和丙烷的烃、乙醇、氨和空气为原料，使原料与氨氧化催化剂在400～460℃下接触，反应生成丙烯腈和乙腈，回收丙烯腈和乙腈，其中烃∶乙醇∶氨气∶空气的摩尔比为1∶0.01～0.5∶0.9～1.5∶8.5～11.0，所用的乙醇的重量百分比浓度为94～100％，所用氨氧化催化剂包括如下的通式，

A_aB_bC_cD_dBi_eMo₁₂O_x

式中A选自Li、Na、K、Rb和Cs中的至少一种；

B选自Ca、Mn、Fe、Co、Ni、Mg和Ba中的至少一种；

C选自Cr、W、P、Ge、Nb和Ta中的至少一种；

D选自稀土元素中的至少一种；

a的取值范围为0.01～2.5；

b的取值范围为1～15；

c的取值范围为0.01～5；

d的取值范围为0.01～3；

e的取值范围为0.01～3；

x为满足催化剂中各元素化合价所需的氧原子总数；

其中催化剂载体选自二氧化硅、氧化铝或其混合物，其用量以重量百分比计为30～70％。

上述技术方案中，乙醇与烃的进料摩尔比优选范围为0.01～0.4∶1；氨气与烃的进料摩尔比优选范围为1.0～1.4∶1；空气与烃的进料摩尔比优选范围为8.8～10.5∶1；反应温度优选范围为410～450℃；乙醇浓度以重量百分比计优选范围为95～100％。

本发明催化剂的制造方法并无特殊要求，可按常法进行。首先将催化剂各组份制成溶液，再与载体混合制成浆料，经喷雾干燥成型为微球状，最后焙烧制成催化剂。浆料的配制最好按CN1005248C方法进行。

制造本发明催化剂的原料为：