丙烯腈阻聚剂、其制备方法及应用技术

本发明专利技术提供了一种丙烯腈阻聚剂、其制备方法及应用。该丙烯腈阻聚剂包括：溶剂、组分A、组分B和组分C，其中，组分A为式(Ⅰ)所示的含氮氧自由基‑N‑杂环化合物，组分B为烷基胺，组分C为酚类化合物。组分A为含有自由基的化合物，在丙烯腈生产过程中会产生大量的自由基，这部分自由基能被组分A捕获，进而失活，这使得组分A具有阻止丙烯腈聚合结垢的作用。烷基胺加入能够起到使组分A中的自由基缓慢释放的作用，从而有利于降低组分A产生的自由基因发生自结合而失活的几率。酚类化合物具有还原性，因而酚类化合物的加入能够还原丙烯腈生产过程中自由基，从而起到阻止丙烯腈聚合的目的。

【技术实现步骤摘要】
丙烯腈阻聚剂、其制备方法及应用
本专利技术涉及丙烯腈生产领域，具体而言，涉及一种丙烯腈阻聚剂、其制备方法及应用。
技术介绍
丙烯氨氧化法的丙烯腈生产装置采用萃取精馏的方法，丙烯腈生产装置主要由反应、回收、精制、四效蒸发等工序组成。丙烯腈装置在正常运行中常常伴随着一些聚合反应的发生，其中丙烯腈自聚或其他如氢氰酸、丙烯醛、丙烯酰胺等反应副产物产生的聚合会使系统内出现结垢问题，结垢物的生成会缩短塔、再沸器和换热器等设备的运行周期和降低生产效率。一般来说，回收塔、脱氢氰酸塔和成品塔的丙烯腈聚合结垢较严重，严重影响和制约丙烯腈装置的长周期安全稳定运行。目前丙烯腈装置最常用的阻聚剂为对苯二酚(HQ)，通常将其加到回收塔、脱氢氰酸塔和成品塔中。但由于HQ的阻聚效果较差，所以上述部位在生产过程中仍会产生较多的聚合物，是影响丙烯腈装置长周期运行的主要因素。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种丙烯腈阻聚剂、其制备方法及应用，以解决现有丙烯腈阻聚剂存在阻聚效果较差的问题。为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种丙烯腈阻聚剂，丙烯腈阻聚剂包括：溶剂、组分A、组分B和组分C，其中，组分A为式(Ⅰ)所示的含氮氧自由基-N-杂环化合物，组分B为烷基胺，组分C为酚类化合物，其中，R1、R2、R3、R4和R5分别独立地选自氢、羟基、羰基、烷基、芳基、烷基芳基或芳基烷基，且R1、R2、R3、R4和R5的碳原子数不同时为0。进一步地，R1、R2、R3和R4均为甲基，且R5为羟基或羰基。进一步地，烷基胺具有式(Ⅱ)所示的结构：其中，R5、R6和R7分别独立地选自氢、羟基、羰基、烷基、芳基、烷基芳基或芳基烷基，且R5、R6和R7的碳原子数不同时为0；优选地，R5和R6均为乙基，R7为氢或羟基。进一步地，酚类化合物选自对苯二酚和/或醚基取代的对苯二酚。进一步地，溶剂为高沸点醇醚和低熔点醇的混合溶液，其中，高沸点醇醚的沸点为140℃～240℃，低熔点醇的熔点为-70℃～-40℃。进一步地，高沸点醇醚和低熔点醇的混合溶液的重量比为(25～30):(33～40)。进一步地，以占丙烯腈阻聚剂的重量百分含量计，溶剂的用量为50～70wt％。进一步地，组分A、组分B和组分C的重量比为(10～25):(3～8):(20～30)。根据本专利技术的另一方面，提供了一种上述丙烯腈阻聚剂的制备方法，该制备方法包括将溶剂、组分A、组分B和组分C进行加热溶解，得到丙烯腈高效阻聚剂。进一步地，加热过程的温度为30～60℃。根据本专利技术的又一方面，提供了一种上述丙烯腈阻聚剂在丙烯腈生产过程中的应用。进一步地，上述应用过程中，丙烯腈阻聚剂的重量浓度为10～500ppm，优选为200～300ppm。应用本专利技术的技术方案，上述丙烯腈阻聚剂中的组分A为含有自由基的化合物，在丙烯腈生产过程中会产生大量的自由基，这部分自由基能被组分A捕获，进而失活，这使得组分A具有阻止丙烯腈聚合结垢的作用。烷基胺加入能够起到使组分A中的自由基缓慢释放的作用，从而有利于降低组分A产生的自由基因发生自结合而失活的几率。酚类化合物具有还原性，因而酚类化合物的加入能够还原丙烯腈生产过程中自由基，从而起到阻止丙烯腈聚合的目的。溶剂的加入使得丙烯腈阻聚剂便于存储，同时保证其阻聚效果的稳定性。在上述几方面原因的作用下，采用具有上述组成的丙烯腈阻聚剂不仅能够大大降低丙烯腈聚合结垢，还能够延长丙烯腈制备装置的运行周期。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合实施例来详细说明本专利技术。正如
技术介绍
所描述的，现有的丙烯腈阻聚剂存在阻聚效果较差的问题。为了解决上述技术问题，本申请提供了一种丙烯腈阻聚剂，丙烯腈阻聚剂包括：溶剂、组分A、组分B和组分C，其中，组分A为式(Ⅰ)所示的含氮氧自由基-N-杂环化合物，组分B为烷基胺，组分C为酚类化合物，其中，R1、R2、R3、R4和R5分别独立地选自氢、羟基、羰基、烷基、芳基、烷基芳基或芳基烷基，且R1、R2、R3、R4和R5的碳原子数不同时为0。上述丙烯腈阻聚剂中的组分A为含有自由基的化合物，在丙烯腈生产过程中会产生大量的自由基，这部分自由基能被组分A捕获，进而失活，这使得组分A具有阻止丙烯腈聚合结垢的作用。烷基胺加入能够起到使组分A中的自由基缓慢释放的作用，从而有利于降低组分A产生的自由基因发生自结合而失活的几率。酚类化合物具有还原性，因而酚类化合物的加入能够还原丙烯腈生产过程中自由基，从而起到阻止丙烯腈聚合的目的。溶剂的加入使得丙烯腈阻聚剂便于存储，同时保证其阻聚效果的稳定性。在上述几方面原因的作用下，采用具有上述组成的丙烯腈阻聚剂不仅能够大大降低丙烯腈聚合结垢，还能够延长丙烯腈制备装置的运行周期。为了进一步提高丙烯腈阻聚剂的阻聚效果，优选地，R1、R2、R3和R4均为甲基，且R5为羟基或羰基(即4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧自由基或4-氧-2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧自由基)。在一种优选的实施例中，烷基胺具有式(Ⅱ)所示的结构：其中，R5、R6和R7分别独立地选自氢、羟基、羰基、烷基、芳基、烷基芳基或芳基烷基，且R5、R6和R7的碳原子数不同时为0。采用上述结构的烷基胺有利于进一步控制组分A中自由基的产生速率，从而进一步降低丙烯腈的聚合结垢效果。更优选地，R5和R6均为乙基，R7为氢或羟基(即二乙基胺或二乙基羟胺)。上述丙烯腈阻聚剂中的酚类化合物可以选用本领域常用的种类。在一种优选的实施例中，酚类化合物选自对苯二酚和/或醚基取代的对苯二酚。相比于现有的其它酚类化合物，采用上述两种酚类化合物有利于进一步提高丙烯腈阻聚剂的阻聚效果。采用具有上述组成的丙烯腈阻聚剂不仅能够大大降低丙烯腈聚合结垢，还能够延长丙烯腈制备装置的运行周期。在一种优选的实施例中，溶剂为高沸点醇醚和低熔点醇的混合溶液，高沸点醇醚的沸点为140℃～240℃，低熔点醇的熔点为-70℃～-40℃。上述溶剂包括但不限于上述几种，采用上述组成的溶剂有利于提高丙烯腈阻聚剂的高温和低温稳定性。更优选地，高沸点醇醚和低熔点醇的混合溶液的重量比为(25～30):(33～40)。为了保证丙烯腈阻聚剂的阻聚效果，优选地，以占丙烯腈阻聚剂的重量百分含量计，溶剂的用量为50～70wt％。为了进一步发挥组分A、组分B和组分C的协同效果提高丙烯腈阻聚剂的阻聚效果，优选地，组分A、组分B和组分C的重量比为(10～25):(3～8):(20～30)。本申请的另一方面还提供了一种上述丙烯腈阻聚剂的制备方法，该制备方法包括将溶剂、组分A、组分B和组分C进行加热溶解，得到丙烯腈高效阻聚剂。上述丙烯腈阻聚剂中的组分A为含有自由基的化合物，在丙烯腈生产过程中会产生大量的自由基，这部分自由基能被组分A捕获，进而失活，这本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种丙烯腈阻聚剂，其特征在于，所述丙烯腈阻聚剂包括：溶剂、组分A、组分B和组分C，其中，所述组分A为式(Ⅰ)所示的含氮氧自由基-N-杂环化合物，所述组分B为烷基胺，所述组分C为酚类化合物，/n

【技术特征摘要】
1.一种丙烯腈阻聚剂，其特征在于，所述丙烯腈阻聚剂包括：溶剂、组分A、组分B和组分C，其中，所述组分A为式(Ⅰ)所示的含氮氧自由基-N-杂环化合物，所述组分B为烷基胺，所述组分C为酚类化合物，



其中，所述R1、所述R2、所述R3、所述R4和所述R5分别独立地选自氢、羟基、羰基、烷基、芳基、烷基芳基或芳基烷基，且所述R1、所述R2、所述R3、所述R4和所述R5的碳原子数不同时为0。


2.根据权利要求1所述的丙烯腈阻聚剂，其特征在于，所述R1、所述R2、所述R3和所述R4均为甲基，且所述R5为羟基或羰基。


3.根据权利要求1或2所述的丙烯腈阻聚剂，其特征在于，所述烷基胺具有式(Ⅱ)所示的结构：



其中，所述R5、所述R6和所述R7分别独立地选自氢、羟基、羰基、烷基、芳基、烷基芳基或芳基烷基，且所述R5、所述R6和所述R7的碳原子数不同时为0；
优选地，所述R5和所述R6均为乙基，所述R7为氢或羟基。


4.根据权利要求3所述的丙烯腈阻聚剂，其特征在于，所述酚类化合物选自对苯二酚和/或醚基取代的对苯二酚。


5.根据权利要求1至4中任一项所述的丙烯腈阻聚剂，其特征在于，所述溶...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴辉，段福江，姜日元，吴霞，王旭，韩小平，张成业，阳军，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11