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。
技术实现要素：
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：
(1)本发明工艺技术简单，易操作。采用了无隔膜电解技术和三相分离器，产物通过油相从系统中分离出来，水相通过补充滴加原料后重新进入电解槽电解。油相通过管道输送到精馏车间分离提取己二腈。没有电解的丙烯腈再回到电解车间参与电解，从而实现己二腈的循环生产。
(2)以金属钛作为电解的阳极材料，所以具有电解的电压低，承受的电流密度大，电流效率高，用电少，收率高的特点。本发明中己二腈收率可达到94％以上，电流效率可达90％。另外由于钛阳极非常牢固，没有带阳离子的金属脱落，不会对阴极板造成污染，所以，不用对电解质做特殊处理，节约了大量的投资和运营成本。
(3)采用电导率高、且具有缓蚀能力的咪唑类离子液体作为支持电解质，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。
(4)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。
(5)清洁生产，没有三废排放。本发明属于绿色环保工艺，电解过程产生的主要是对环境友好的氧气，部分挥发的有机气体通过喷淋吸收完全可以实现达标排放。精馏过程有少量剩余物产生，我们通过分子蒸馏的方法将残留的己二腈和己烷三腈分离出来开发利用，剩余极少量碳化物可添加到燃料中燃烧。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步说明。
实施例1
一种循环电解丙烯腈生产己二腈的方法，将含有3wt％丙烯腈、0.1wt％咪唑类离子液体的ph为7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。所述己二腈的收率为94％。所述电解液电解时温度为40℃，电解电压为3v，电流密度为2500a/m2。
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，阴极端板和阳极端板之间的距离在2.2mm。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。
实施例2
一种循环电解丙烯腈生产己二腈的方法，将含有7wt％丙烯腈、5wt％咪唑类离子液体的ph为8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。所述己二腈的收率为94.5％。所述电解液电解时温度为55℃，电解电压为6v，电流密度为3500a/m2。
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，阴极端板和阳极端板之间的距离在2.8mm。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。
实施例3
一种循环电解丙烯腈生产己二腈的方法，将含有4wt％丙烯腈、2.8wt％咪唑类离子液体的ph为7.5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。所述己二腈的收率位95.1％。所述电解液电解时温度为45℃，电解电压为5v，电流密度为3000a/m2。
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，阴极端板和阳极端板之间的距离在2.5mm。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。
实施例4
一种循环电解丙烯腈生产己二腈的方法，将含有6wt％丙烯腈、3.2wt％咪唑类离子液体的ph为7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。所述己二腈的收率为94.7％。所述电解液电解时温度为53℃，电解电压为4v，电流密度为2800a/m2。
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，阴极端板和阳极端板之间的距离在2.6mm。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。