[发明专利]稳定作为氧化或氨氧化进料的粗乙腈的方法

说明书

本发明涉及粗乙腈的稳定，尤其是在制备丙烯腈时作为联产物而产生的粗乙腈的稳定。本发明的另一方面，下文述及工艺所得稳定的粗乙腈可在流化床反应器中经催化处理而提高等级，以便制备氰化氢。

在流化床反应器中经催化剂将丙烯，氨和空气直接反应制备丙烯腈举世闻名，叫作“丙烯腈合成法”。除了制得丙烯腈以外，丙烯腈合成法还生产联产物如乙腈和氰化氢。乙腈是公知的商品溶剂。氰化氢是种重要物质，常常用作各种有机反应的原料。这些联产物的产率或提高这些联产物等级的任何改进将提高丙烯腈合成法的经济价值。

许多专利公开了经氨氧化或氧化催化使乙腈反应制备氰化氢的工艺。例如，US3516789公开了经氨氧化催化使乙腈反应制备氰化氢的工艺。这篇专利叙述了乙腈的进料被提纯以除去所有杂质如丙烯腈和氰化氢。日本专利公开特许JP73-81816（CA 80：108016a）叙述了乙腈的提纯，方法是加碱，加热，用甲醛处理和蒸馏以除去HCN，丙烯腈等。US3911089公开了氰化氢的制备，方法是在制备丙烯腈期间将甲醇加到所用氨氧化反应器中。加入甲醇增大了氰化氢的产率。德国专利DE1146861公开了氰化氢的制备，方法是乙腈与分子氧经氨氧化催化剂进行反应。比利时专利BE623100也公开了乙腈经氨氧化催化反应制备氰化氢。

可以看出，粗乙腈的直接气化会造成设备显著的堵塞或沾污，使得该工艺的工业实践十分困难。在转让给本申请受让人的美国专利US4981670中，粗乙腈用作直接生成氰化氢的料源。加入聚合抑制剂以消除前述粗乙腈氧化成HCN期间观察到的堵塞和沾污。能够利用粗乙腈，特别是丙烯腈合成法中联产物的粗乙腈作为氧化或氨氧化制氰化氢的料源，同时不借助US3516789公开的乙腈的完全纯化或者前述US4981670中的加入聚合抑制剂，这将是合乎需要的。本发明涉及提供一种改良的粗乙腈料源（“稳定的粗乙腈”）作为制备氰化氢的料源。

本发明的主要目的是提供一种经济的工艺来稳定粗乙腈，以用作氰化氢制备中的氧化或氨氧化的进料。

本发明的另一目的是提供一种新的工艺步骤使粗乙腈稳定化。提供一种工艺，使丙烯腈制备中作为联产物所得粗乙腈稳定化仍是本发明的另一目的。

本领域普通技术人员阅读本说明书及本文叙及的特定实施方案后将会了解其他目的和优点。

为实现前述的本发明目的和优点，本发明的工艺包括将粗乙腈和一种强碱及醛混合成一种混合物，将该混合物加热至其回流温度经足以能使粗乙腈稳定的时间，蒸馏该混合物以回收稳定的粗乙腈。

本发明的又一方面，制备氰化氢的工艺包括将稳定的粗乙腈汽化，将汽化的粗乙腈通入反应器，反应器内乙腈与一种含氧气体混合并接触催化剂以制备氰化氢，然后回收所制备的氰化氢。

在本发明这一方面的优选实施方案中，该工艺进一步包括将氨引入反应器。

在本发明这方面的另个优选实施方案中，含氧气体是空气。

在本发明这方面的另个优选实施方案中，催化剂选自氧化和/或氨氧化催化剂物组，优选铋-铁-钼基氧化/氨氧化催化剂。

本文所用术语“粗乙腈”意指含氰化氢，其他杂质和水的液态乙腈。本发明所用粗乙腈可由任何常规料源获得。然而在本发明的优选实施方案中，粗乙腈是丙烯腈制备期间产生的一种联产物。粗乙腈包括含有各种有机杂质的乙腈/水共沸物。例如，作为联产物得自丙烯腈合成法的粗乙腈除含有乙腈之外，还包含水、氰化氢、丙烯腈、乙醛、丙酮、甲醇、丙烯醛和噁唑等。粗乙腈成分的相对比例可在很宽的范围内改变，取决于许多条件因素。粗乙腈中有机杂质的浓度水平通常低于15wt%，而没有发现单一成分是大于2-4wt%浓度。得自丙烯腈工厂的粗乙腈通常含有25-85%之间的乙腈。

术语“稳定的粗乙腈”，对本发明来说，意指按照本发明工艺已被处理过的粗乙腈，除去了粗乙腈中发现的某些杂质，为的是防止粗乙腈气化期间发生的聚合。“稳定的粗乙腈”含有杂质的浓度高于“纯化乙腈”有关的杂质浓度，注意到这一点十分重要。

按照本发明制备稳定的粗乙腈工艺包括将粗乙腈与强碱和醛混合成混合物，将该混合物加热至其回流温度经足以能使所说的粗乙腈稳定的时间，蒸馏该混合物以回收稳定的粗乙腈。