丙烯腈的生产方法

生产方法

丙烯腈传统制备方法主要有氰乙醇法、乙炔法和丙烯氨氧化法。

(1)氰乙醇法。环氧乙烷和氢氰酸在水和三甲胺的存在下反应得到氰乙醇，然后以碳酸镁为催化剂，于200-280℃脱水制得丙烯腈,收率约75％。此法生产的丙烯腈纯度较高,但氢氰酸毒性大，成本也较高。

(2)乙炔法：乙炔和氢氰酸在氯化亚铜-氯化钾-氯化钠稀盐酸溶液的催化作用下在80-90℃反应得到丙烯腈。此法生产过程简单，收率良好，以氢氰酸计可达97％。但副反应多，产物精制较难，毒性也大，且原料乙炔价格高于丙烯。

(3)丙烯氨氧化法：以丙烯、氨、空气和水为原料，按其一定量配比进入沸腾床或固定床反应器，在以硅胶作载体的磷钼铋系或锑铁系催化剂作用下，在400-500℃温度和常压下，生成丙烯腈。然后经中和塔用稀硫酸除去未反应的氨，再经吸收塔用水吸收丙烯腈等气体，形成水溶液，使该水溶液经萃取塔分离乙腈，在脱氢氰酸塔除去氢氰酸，经脱水、精馏而得丙烯腈产品，其单程收率可达75％，副产品有乙腈、氢氰酸和硫酸铵。

传统方法中，反应物一般不可再生且含有毒有害物质。

本发明的目的是提出一种以3-氰基丙酸为原料生产丙烯腈的方法。

本发明是通过以下技术方案实现的。

本发明所述的一种以3-氰基丙酸为原料生产丙烯腈的方法，包括如下步骤：

将一定量3-氰基丙酸(0.05～2mol/L)，S2O8 2-(2～10当量)，Ag+(0.5～5当量)和Cu2 +(0.5～5当量)加入反应管中，加入水和有机溶剂，密封反应管，在20-150℃温度下搅拌反应1～300min后，冷却，低温下收集反应液得到丙烯腈。分析检测反应物和产物，计算丙烯腈的产率。

所述用的水和有机溶剂的用量为有机溶剂：水＝1～20。

所述用的S2O8 2--Ag+-Cu2+体系以非贵金属Ag+和Cu2+作为催化剂，以廉价的过二硫酸盐作氧化剂。

所述的反应温度20-150℃，优选为60-100℃。

所述的有机溶剂为甲基异丁基酮、硝基苯、1-丁醇等有机溶剂。

本发明提供了一种非常高效的以3-氰基丙酸和S2O8 2--Ag+-Cu2+体系为原料生产丙烯腈的方法。该方法用S2O8 2--Ag+-Cu2+体系催化氧化3-氰基丙酸脱羧，反应添加剂价格低廉，反应条件较温和，副反应较少，产物选择性高。通过有机溶剂的萃取和保护作用，目标产物的产率可达到68％。

参考文献

CN112778160A