[发明专利]循环电解丙烯腈生产己二腈的方法

说明书

本发明公开了一种循环电解丙烯腈生产己二腈的方法，属于电解法制备己二腈技术领域。解决了现有技术己二腈产率低，成本高、污染大的问题。所述的循环电解丙烯腈生产己二腈的方法，将含有3‑7wt％丙烯腈的电解液用循环泵送到无隔膜电解槽中，使电解液中的丙烯腈在阴极上电解二聚生成己二腈，己二腈和电解质一同进入三相分离器，己二腈通过油相从系统中分离出来，水相通过补充滴加丙烯腈后重新进入无隔膜电解槽电解。本发明可用于生产己二腈。

技术领域

本发明涉及一种循环电解丙烯腈生产己二腈的方法，属于电解法制备己二腈技术领域。

背景技术

己二腈是一种重要的化工中间体，己二腈加氢还原生成己二胺，己二胺与己二酸共聚生成尼龙66盐，进而生产尼龙纤维、工程塑料，这是当前己二腈最重要的工业用途。己二腈作为尼龙66产业链的上游原料，其生产技术主要被发达国家的少数几家公司垄断。我国尚无己二腈产能，全部依赖进口，一旦己二腈供货来源、价格波动以及运输环节出现任何问题，都将给尼龙66产业的生产经营带来致命问题。因此，己二腈是目前我国尼龙66产业链的核心原材料与关键制约因素。

电解丙烯腈生产己二腈过程中，由于丙烯腈的二聚反应是在电极表面进行的，丙烯腈需要传质到电极表面才能发生反应，反应完成后还需要及时从电极表面脱离，避免副反应的发生。如果丙烯腈在电解液中的传质速率慢，电极表面附近的丙烯腈与自由基阴离子含量较高，丙烯腈与自由基阴离子生成的二聚体自由基阴离子可能会继续与丙烯腈反应，最后导致了三聚物的生成。因此现有的电解丙烯腈生产己二腈的技术一方面己二腈产率较低，另一方面存在污染。

发明内容

本发明的目的在于提供一种循环电解丙烯腈生产己二腈的方法，具有清洁环保、产率高的特点。

所述的循环电解丙烯腈生产己二腈的方法，将含有3-7wt％丙烯腈的电解液用循环泵送到无隔膜电解槽中，使电解液中的丙烯腈在阴极上电解二聚生成己二腈，己二腈和电解质一同进入三相分离器，己二腈通过油相从系统中分离出来，水相通过补充滴加丙烯腈后重新进入无隔膜电解槽电解。

本发明中没有电解的丙烯腈再回到电解车间参与电解，实现循环生产。

进一步地讲，所述电解液中还含有0.1-5wt％咪唑类离子液体作为支持电解质。

进一步地讲，所述电解液中还含有2.8-3.2wt％咪唑类离子液体作为支持电解质。

咪唑类离子液体作为支持电解质，是因为咪唑类离子液体电导率高、且具有缓蚀能力的，在进一步提高己二腈收率的基础上，可大大降低阳极材料和三相分离器等设备的腐蚀。

进一步地讲，所述电解液的pH为7-8。

进一步地讲，所述电解液电解时温度为40-55℃，电解电压为3-6V，电流密度为2500-3500A/m²。

进一步地讲，所述的无隔膜电解槽为复极式电解槽，阳极材料为金属钛，阴极材料为镉或铅。

金属钛作为电解的阳极材料，具有电解的电压低，承受的电流密度大，电流效率高，用电少，收率高的特点。

进一步地讲，所述无隔膜电解槽的阴极端板和阳极端板之间的距离在2.2-2.8mm。

进一步地讲，所述三相分离器为卧式三相分离器，在卧式三相分离器气体出口处设有喷淋吸收装置。

电合成过程安全可靠。由于采用了合适的电极材料参与电解，电流效率高，氢气产生少，按照规程操作，氢气的产生量不会超过1％。电解的过程中会有部分有机气体挥发，卧式三相分离器，在气体出口处加装了喷淋吸收装置，第一时间吸收有机气体，使有机气体大大低于爆炸极限。实现安全可操作。

进一步地讲，所述己二腈的收率在94％以上。

与现有技术相比本发明的有益效果是：