本发明专利技术提供了一种己二酸氨化制己二腈的方法及其装置，己二酸氨化制己二腈的方法包括酰胺化步骤：己二酸与氨气反应并部分脱水生成含己二酰胺的混合物；腈化步骤：含己二酰胺的混合物在脱水催化剂作用下生成含己二腈的混合物；且所述酰胺化步骤中还包括排出水蒸气与氨气混合物的步骤。己二酸与氨气首先反应生成铵盐，再部分脱水生成含己二酰胺的混合物，并将生成的水通过氨气携带排出酰胺化体系，促使己二酸大部分转化为己二酰胺；然后己二酰胺在脱水催化剂的作用下深度脱水生成己二腈，在腈化步骤添加脱水催化剂，可防止己二酸在高温下脱羧副产物杂环化合物和焦油，本发明专利技术提供的己二酸氨化制己二腈的方法产生的焦油量少、己二腈品质高。腈品质高。腈品质高。
【技术实现步骤摘要】
一种己二酸氨化制己二腈的方法及其装置
[0001]本专利技术涉及化工
，具体涉及一种己二酸氨化制己二腈的方法及其装置。
技术介绍
[0002]己二腈是一种重要的化工中间体，分子式为NC(CH2)4CN，其主要用于生产聚酰胺纤维的中间体已二胺、橡胶促进剂以及防锈剂等。随着科学技术的快速发展，己二腈在轻工、电子及其他有机合成领域的用途也越来越广泛。
[0003]目前合成己二腈的方法主要有丙烯腈(AN)加氢电解二聚法、丁二烯(BD)氢氰酸法和己二酸(ADA)催化氨化法。其中，丁二烯氢氰酸法工艺复杂，而且还需要大量的剧毒氢氰酸，因此对生产设备、操作等均有较高的要求。丙烯腈加氢电解二聚法由于原料丙烯腈市场价格昂贵，成本高，严重限制了其工业化的发展。己二酸(ADA)催化氨化法成本方面要比丙烯腈(AN)加氢电解二聚法低，环境安全隐患方面也要比丁二烯(BD)氢氰酸法小很多，因此，也是工业合成己二腈的主要方法之一。
[0004]己二酸催化氨化法是高温下己二酸与氨在脱水催化剂的作用下反应生成己二腈。但是，在高温条件下，原料己二酸对反应器的腐蚀严重；而且在脱水的同时会发生很多副反应，这些副反应主要是己二酸脱羧及己二酸分解生成环戊酮、水、二氧化碳和焦油等，其中的环戊酮会自缩合生成难以精馏分离的杂环化合物和非杂环化合物及焦油，随着焦油在反应体系的积累会堵塞反应器和管路，己二酸的脱羧会严重影响己二腈的产率；随着反应的进行，反应器中局部温度过高或氨气分布不均匀，导致产品中的重组分和1-亚胺基-2-氰基环戊烷(ICCP)含量较高等问题；与此同时，焦油量也会继续增加。
[0005]现有技术公开的用己二酸生产己二腈的方法中，通过在反应器内增设气体分布器，来改善氨在反应器中分布的均匀性。虽然一定程度上减少了产品中的重组分及ICCP的含量，但是依然没有解决在高温条件下，己二酸对反应器的腐蚀、己二酸脱羧及焦油的产生等问题。
[0006]现有技术公开了一种己二腈的生产系统，该系统是先将己二酸、氨和催化剂混合后在预反应器内氨化，然后进入腈化反应器内脱水生成己二腈。该方案通过设置预反应器并限定预反应器的反应温度，一定程度上降低了己二酸对反应器的腐蚀、己二酸脱羧的概率，但仍有大量己二酸没被中和反应，己二酸在高温下的腐蚀、脱羧、分解现象依然存在，而且产品中依然含有大量的焦油，影响己二腈收率及品质。
技术实现思路
[0007]因此，本专利技术要解决的技术问题在于克服现有技术中的己二酸氨化法制己二腈工艺中存在副产焦油多，堵塞反应器和管路，且己二腈品质低的缺陷，从而提供一种己二酸氨化制己二腈的方法及其装置。
[0008]为此，本专利技术提供如下技术方案：
[0009]一种己二酸氨化制己二腈的方法，包括，
[0010]酰胺化步骤：己二酸与氨气反应并部分脱水生成含己二酰胺的混合物；
[0011]腈化步骤：所述含己二酰胺的混合物在脱水催化剂作用下脱水生成含己二腈的混合物；
[0012]且所述酰胺化步骤中还包括排出反应生成的水蒸气与过量氨气混合物的步骤。
[0013]可选地，所述酰胺化步骤于搅拌反应器中进行，且所述搅拌反应器的顶部设置有气体排放口，用于排放反生中生成的所述水蒸气与氨气混合物。
[0014]可选地，所述搅拌反应器中还设置有导流筒，所述搅拌反应器中的搅拌装置设置于所述导流筒内。
[0015]可选地，所述酰胺化步骤和所述腈化步骤的反应温度差值不小于30℃。
[0016]可选地，酰胺化步骤的反应温度为160-250℃，反应压力为140-300KPa；优选地，酰胺化步骤的反应温度为180-220℃，反应压力为150-250KPa；更优选地，酰胺化步骤的反应温度为180-200℃，反应压力为150-250KPa。
[0017]通过控制酰胺化步骤的温度为180-200℃，在腈化步骤之前使己二酸最大限度地转化为己二酰胺：一方面可有效防止己二酸脱羧及己二酸的分解；另一方面可促使己二酸和氨气反应生成的己二酸铵盐进一步脱水反应生成化学性质更加稳定的己二酰胺。
[0018]可选地，将含己二酰胺的混合物经加热至260-290℃后进入腈化步骤，并促使腈化步骤的物料温度均匀，防止腈化步骤局部温度过高导致焦油的产生。
[0019]所述酰胺化步骤中己二酸与氨气的摩尔比为1:3-15；优选地，己二酸与氨气的摩尔比为1:5-8。通过控制酰胺化步骤中己二酸与氨气的摩尔比，使己二酸尽量转化为己二酰胺，有效防止己二酸在腈化反应的高温下分解。如果氨气与己二酸的摩尔比少于3则会有增加生成环戊酮的几率；如果氨气与己二酸的摩尔比大于15，会造成氨气的循环量过大浪费能源。
[0020]可选地，采用降膜式反应器完成所述腈化步骤。
[0021]可选地，腈化步骤的反应温度为250-310℃，压力为常压(101KPa)或微正压；所述微正压为105-150KPa。优选地，腈化步骤的反应温度为260-290℃，腈化步骤的压力为120-150KPa。
[0022]脱水催化剂为磷酸、磷酸盐、硅的氧化物、铝的氧化物和钛的氧化物中的至少一种；
[0023]所述酰胺化步骤中己二酸与腈化步骤中脱水催化剂的质量比为100：(0.05-1.0)；优选地，所述酰胺化步骤中己二酸与腈化步骤中脱水催化剂的质量比为100：(0.1-0.5)。
[0024]可选地，含己二酰胺的混合物经加热至250-290℃后进入腈化步骤。
[0025]可选地，所述己二酸氨化制己二腈的方法还包括对含己二腈的混合物进行分离和己二酰亚胺转化步骤，其包括，
[0026]分离步骤：含己二腈的混合物经分离得到稀释液、半腈溶液、含己二酰亚胺的粗腈溶液和轻组分杂质；
[0027]己二酰亚胺转化步骤：将含己二酰亚胺的粗腈溶液与氨水反应得到气相混合物、液体混合物，将粗腈溶液中的己二酰亚胺转化为己二酰胺；所述液体混合物经静置得到含氨气相、含粗己二腈的有机相、含己二酰胺和5-氰基戊酸(铵)等少量有机物的水相。
[0028]可选地，所述稀释液分别循环至酰胺化步骤和腈化步骤；
[0029]和/或，所述含己二酰胺和5-氰基戊酸(铵)等少量有机物的水相循环至分离步骤。
[0030]所述稀释液中主要含有5-氰基戊酰胺、己二腈以及少量的己二酰胺和5-氰基戊酸铵等。
[0031]所述含己二酰亚胺的粗腈溶液中主要含有己二腈，以及少量中间体(5-氰基戊酸铵、5-氰基戊酰胺和己二酰亚胺)和杂质ICCP。
[0032]所述半腈溶液中主要含焦油、脱水催化剂以及少量己二腈、中间体及己二腈的二聚物等高分子量物质。
[0033]所述轻组分杂质中主要含氨气，以及少量的水蒸气、二氧化碳、环戊酮、低沸点的轻组分杂质。
[0034]可选地，所述己二酸氨化制己二腈的方法还包括脱焦步骤：所述的半腈溶液与氨气反应得到含己二腈的气相混合物、含焦油和脱水催化剂的液相混合物；
[0035]所述含己二腈的气相混合物循本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种己二酸氨化制己二腈的方法，其特征在于，包括，酰胺化步骤：己二酸与氨气反应、脱水生成含己二酰胺的混合物；腈化步骤：所述含己二酰胺的混合物在脱水催化剂作用下脱水生成含己二腈的混合物；且所述酰胺化步骤中还包括排水蒸气与氨气混合物的步骤。2.根据权利要求1所述的己二酸氨化制己二腈的方法，其特征在于，所述酰胺化步骤于搅拌反应器中进行，且所述搅拌反应器的顶部设置有气体排放口，用于排放反生中生成的所述水蒸气与氨气混合物。3.根据权利要求2所述的己二酸氨化制己二腈的方法，其特征在于，所述搅拌反应器中还设置有导流筒，所述搅拌反应器中的搅拌装置设置于所述导流筒内。4.根据权利要求1-3任一所述的己二酸氨化制己二腈的方法，其特征在于，所述酰胺化步骤和所述腈化步骤的反应温度差值不小于30℃。5.根据权利要求1-4任一所述的己二酸氨化制己二腈的方法，其特征在于，采用降膜式反应器完成所述腈化步骤。6.根据权利要求1-5任一所述的己二酸氨化制己二腈的方法，其特征在于，还包括对含己二腈的混合物进行分离转化的步骤，其包括，分离步骤：含己二腈的混合物经分离得到稀释液、半腈溶液、含己二酰亚胺的粗腈溶液和轻组分杂质；己二酰亚胺转化步骤：将含己二酰亚胺的粗腈溶液与氨水反应得到气相混合物、液体混合物；所述液体混合物经静置得到含氨气相、含粗己二腈的有机相、含己二酰胺的水相。7.根据权利要求6所述的己二酸氨化制己二腈的方法，其特征在于，所述稀释液分别循环至酰胺化步骤和腈化步骤；和/或，所述含己二酰胺的水相循环至分离步骤。8.根据权利要求6或7所述的己二酸氨化制己二腈的方法，其特征在于，所述轻组分杂质、己二酰亚胺转化步骤得到的气相混合物经冷凝后得到的含氨冷凝水部分循环至...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘骥川，刘怡宏，王凤瑞，帕尔阿内欧斯，
申请(专利权)人：瑞典国际化工技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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