一种丁二烯一步合成己二腈的方法与流程

本发明涉及己二腈合成，尤其涉及ipc c07c253领域，更具体的，涉及一种丁二烯一步合成己二腈的方法。

背景技术：

1、己二腈作为重要的化工原料，市场需求量大，目前我国己二腈的合成路线主要有3种，分别为丁二烯法、丙烯腈法、己二酸法，其中丁二烯法应用最广泛，具有工艺最成熟，产能大等优势。丁二烯法又分为丁二烯直接氰化法(三步合成法)、丁二烯两步合成法、丁二烯一步合成法。丁二烯直接氰化法包含一次氢氰化、异构化、二次氢氰化三个步骤，该工艺成产装置多，还需要分离戊烯腈后再重新参与反应，整个流程复杂，操作成本大。

2、中国发明专利cn 103694136b直接将原料和催化体系加在反应器里解加热并反应，转化率只有50％左右；中国发明专利cn108640854a公开了一种己二腈的合成方法：所述己二腈合成方法包括使丁二烯、氢氰酸及催化体系在连续性反应器中发生反应，得到包含己二腈的产物的步骤。该发明主要用于利用丁二烯法在连续性反应器中合成己二腈，将现有技术的间歇反应变为连续性反应、简化己二腈合成的工艺流程，但转化率低，仅80％；中国实用新型专利cn 207567142u将原料预先加热后加入到微通道反应器里再和先预热后加入到微通道反应器里的催化体系进行与混合后再一并加热后到反应器里参与反应，仍存在反应效率不高的问题。

技术实现思路

1、本发明提供了一种丁二烯一步合成己二腈的方法，包括以下步骤：

2、将丁二烯、氢氰酸和催化体系分别进行预加热；

3、将预加热后的丁二烯和氢氰酸进行初步混合，形成第一混合物；

4、将预加热后的催化体系混合均匀，形成第二混合物。

5、将第一混合物和第二混合物进行微通道反应，得到粗产物，经过精馏分离，即得。

6、微通道反应所使用的微通道反应器为本公司专有设备(专利号cn114534657a)。

7、所述丁二烯与氢氰酸的摩尔比为(1.5-4)：1。

8、优选的，所述丁二烯与氢氰酸的摩尔比为(1.5-3)：1。

9、进一步优选的，所述丁二烯与氢氰酸的摩尔比为(2-3)：1。

10、更进一步优选的，所述丁二烯与氢氰酸的摩尔比为3：1。

11、所述催化体系包括镍催化剂、路易斯酸和磷配体，所述镍催化剂、路易斯酸和磷配体的摩尔比为1：(3-6)：(6-12)。

12、优选的，所述镍催化剂、路易斯酸和磷配体的摩尔比为1：(4-5)：(7-10)。

13、进一步优选的，所述镍催化剂、路易斯酸和磷配体的摩尔比为1：5：(8-10)。

14、更进一步优选的，所述镍催化剂、路易斯酸和磷配体的摩尔比为1：5：10。

15、所述预加热的温度为50-70℃。

16、优选的，所述预加热的温度为50-60℃。

17、进一步优选的，所述预加热的温度为60℃。

18、本申请人研究发现，通过将原料及催化体系进行预热后分开混合，能够避免原料与催化体系提前接触，同时提高原料在微通道反应器中的混合时间，提高反应速率。进一步研究发现，所述丁二烯与氢氰酸的摩尔比为(1.5-4)：1，并配合微通道反应器，可提高转化率大于80％，可能是提高了原料间的接触面积同时保持较高的传热效率，使得反应高速平稳进行。

19、所述路易斯酸包括氯化锌、氯化铝、氯化铁、三氯化铝中的至少一种。

20、优选的，所述路易斯酸包括氯化锌。

21、所述磷配体包括亚磷酸三苯酯、亚磷酸三邻甲苯酯、亚磷酸三间甲苯酯或亚磷酸三对甲苯酯中的至少一种。

22、优选的，所述磷配体包括亚磷酸三苯酯。

23、所述微通道反应的温度为80-110℃，压力为0.5-1.5mpa，时间为10-40min。

24、优选的，所述微通道反应的温度为80-100℃，压力为1-1.5mpa，时间为10-30min。

25、进一步优选的，所述微通道反应的温度为90℃，压力为1mpa，时间为25min。

26、所述精馏具体包括：将粗产物通入隔壁塔，隔壁塔塔顶产物丁二烯经冷凝器冷凝后循环参与反应，隔壁塔塔侧部得到副产物，隔壁塔塔底得到己二腈。

27、所述隔壁塔内压力为1-2mpa。

28、优选的，所述隔壁塔内压力为1-1.5mpa。

29、进一步优选的，所述隔壁塔内压力为1.5mpa。

30、所述精馏具体包括：将粗产物通入第一精馏塔，第一精馏塔塔顶得到的丁二烯经冷凝器冷凝后循环参与反应，第一精馏塔塔底得到己二腈和副产物；将第一精馏塔塔底产物通入第二精馏塔，第二精馏塔塔底得到己二腈。

31、所述第二精馏塔的温度为260-290℃，压力为0.5-1.5mpa。

32、优选的，所述第二精馏塔的温度为270-280℃，压力为0.8-1.2mpa。

33、进一步优选的，所述第二精馏塔的温度为275℃，压力为1mpa。

34、有益效果

35、1.通过将原料及催化体系进行预热后分开混合，能够避免原料与催化体系提前接触，同时提高原料在微通道反应器中的混合时间，提高反应速率。

36、2.通过限定丁二烯与氢氰酸的摩尔比为(1.5-4)：1，并配合微通道反应器，可提高己二腈转化率大于80％。

37、3.催化体系包括镍催化剂、路易斯酸和磷配体，所述镍催化剂、路易斯酸和磷配体的摩尔比为1：(3-6)：(6-12)，可提高己二腈的选择性达到70％以上。

38、4.通过隔壁塔替代多塔精馏产品，实现流程简化、降低成本、节约能耗的目的，同时使得己二腈纯度大于99％。

39、5.采用本公司专有微通道反应器，实现原料在毫秒级范围内完全混合后快速高效的反应，反应时间短，转化率高，反应安全，成本低。

技术特征：

1.一种丁二烯一步合成己二腈的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述丁二烯一步合成己二腈的方法，其特征在于，所述丁二烯与氢氰酸的摩尔比为(1.5-4)：1。

3.根据权利要求2所述丁二烯一步合成己二腈的方法，其特征在于，所述催化体系包括镍催化剂、路易斯酸和磷配体，所述镍催化剂、路易斯酸和磷配体的摩尔比为1：(3-6)：(6-12)。

4.根据权利要求1或3所述丁二烯一步合成己二腈的方法，其特征在于，所述预加热的温度为50-70℃。

5.根据权利要求4所述丁二烯一步合成己二腈的方法，其特征在于，所述路易斯酸包括氯化锌、氯化铝、氯化铁、三氯化铝中的至少一种。

6.根据权利要求5所述丁二烯一步合成己二腈的方法，其特征在于，所述磷配体包括亚磷酸三苯酯、亚磷酸三邻甲苯酯、亚磷酸三间甲苯酯或亚磷酸三对甲苯酯中的至少一种。

7.根据权利要求1或6所述丁二烯一步合成己二腈的方法，其特征在于，所述微通道反应的温度为80-110℃，压力为0.5-1.5mpa，时间为10-40min。

8.根据权利要求7所述丁二烯一步合成己二腈的方法，其特征在于，所述精馏具体包括：将粗产物通入隔壁塔，隔壁塔塔顶产物丁二烯经冷凝器冷凝后循环参与反应，隔壁塔塔侧部得到副产物，隔壁塔塔底得到己二腈。

9.根据权利要求8所述丁二烯一步合成己二腈的方法，其特征在于，所述隔壁塔内压力为1-2mpa。

10.根据权利要求7所述丁二烯一步合成己二腈的方法，其特征在于，所述精馏具体包括：将粗产物通入第一精馏塔，第一精馏塔塔顶得到的丁二烯经冷凝器冷凝后循环参与反应，第一精馏塔塔底得到己二腈和副产物；将第一精馏塔塔底产物通入第二精馏塔，第二精馏塔塔底得到己二腈。

技术总结
本发明涉及己二腈合成技术领域，尤其涉及IPC C07C253领域，更具体的，涉及一种丁二烯一步合成己二腈的方法。包括以下步骤：S1，将丁二烯、氢氰酸和催化体系分别进行预加热；S2，将预加热后的丁二烯和氢氰酸进行初步混合，形成第一混合物；S3，将预加热后的催化体系混合均匀，形成第二混合物。S4，将第一混合物和第二混合物进行微通道反应，得到粗产物，经过精馏分离，即得。通过催化剂和原料的独立加热以及特定参数控制，能够减少杂质在非反应器中的生成，由此大幅提高纯度和收率。

技术研发人员：唐倩,孙文兵,范兴旺,熊攀,靳乾梅,李萍,万洪秀,陈真,陈明亮,陈园园
受保护的技术使用者：上海东庚化工技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2025/3/13