Способ получения акрилонитрила

1

Изобретение относится к способу получения акрилонитрила, широко применяемого в производстве различных синтетических ма-териалов , в том числе волокон, каучуков, смол и других продуктов.Известен способ получения акрипонитрнла путем взаимодействия ацетонитрила с метаном при температуре 700-8ОО С в присутствии кислорода, воды и гетерогенного катализатора, в качестве к6 горог5 ,применяют галоидную соль щелочного вли щелочноземельного металла, е последующим выделением целевого продукта. Выход акрипонитрила до 80 вес.%. ij «

Известен также способ получения акрилонитрила путем взаимодействия ацетонитрила и метана при 650-1000 С в присутствии воды кислорода или воздуха и гетерогенного катализатора, в, качестве которого применяют окислы висмута и/ или молибдена . Выход акрвпонитрила до 80-85%

t2i; ;-:-: -:; . .

Недостаток 1{эвествых способов образование значительного количества побочной синильной кислоты до 15-ЗО вес.% и сравнительно невысокий выход.акрилонитрила, который не превышает i80-85 вес. % (от теории в расчете на прореагировавший аиетонитрил ).

Целью изобретения является повышение выхода акрилоннтр1ша.

Это достигается тем, что процесс ведут в присутствии синильной кислоты, взятой в количестве 1-1О% от веса ацетонитрила.

В качестве гетерогенного катализатора предпочтительно применяют галоидную соль щелочного или щелочноземельного материала , или окись висмута, или окись молибдена , или смесь этих окислов.

Введение в исходную смесь синильной кислоты способствует подавлению реакции разложения ацетонитрила в процессе, что приводит к повышению его селективности х повышению выхода целевого акрилонитрипа до 1ОО-120 вес.% от теории в расчете прореагировавший ацетонитрнл.

Процесс получения акрилонитрила ведут в присутствии гетерогенных катализаторов, в качестве которых применяют галоидные соли щелочных или щелочноземельных ме. таллов на носителе. Носителем служит квар или пемза, или корунд, или окислы титана, или окислы циркония. Процесс проводят в реакторе, изготовленном из кварца или не ржавеющей стали, футерованной кварцем, или из титана, при атмосферном или повышенном давлении, при температуре 7ОО-8ОО С е объемной скоростью по сырью 300012000 час Молярное отношение ацетони рила к метану в исходной смеси составляет от 1:0,8 до 1:5, ацетонитрила к кислороду от 1:0,02 до 1:1,2, Реакцию осуществляю предпочтительно в присутствии водяного па ра, взятого в количестве 0,4-5 молей на 1 моль ацетонитрила. Пример. Парогазовую смесь 37,5 г ацетонитрила, 13,7 г метана, 6,7 кислорода, 6,1 г воды, Ij 08 г синильной кислоты, nponycKaioT через кварцевый реактор , заполненный слоем катализатора, содержащего 1 бромистого калия на кварце, Внутренний диаметр реактора составляет 25 мм,- эффективная длина 60 мм. Процесс осуществляют при температуре 725 С и объемной скорости 5 55О час . В результате реакции получают смесь, содержащую 33,75 г ацетонитрила, 4,46 г акрилонитрила, 0,37.5 г пропионитрила, 1,08 г синильной кислоты. Конверсии ацетонитрала 10%, выход акрилонитрила в расчете на прореагировавший ацетонитрил составляет 119 вес, %, П р и м е р 2, Парогазовую смесь, содержащую 19,7 г ацетонитрила, 6,9 г метана , 3,56 г кислорода, 1,55 г синильной ,-кислоты, 3,57 г воды, пропускают черезреактор , заполненный катализатором, аналогичный тому, что описан в примере 1, при объемной скорости 313О час и температуре 725°С, По окончании реакции получают смесь, содержащую 16,94 г ацетонитрнла, 3,34 г акрипонитрила. О,22 г пропионитрила, 1,55 г синильной кислоты. Конверсия ацетонитрила 14,0%, выход акрилонитрила 121,1 вес,% от теории в расчете на прореа гвровавщий ацетонитрил. Примерз, Парогазовую смесь, содержащую 8,8 г ацетонитрвпа 10,7 г метана , 8,26 г кислорода, 19,4 г воды, 0,71 г синильной кислоты, пропускают через реактор , заполненный катализатором, аввлогв «(ы тому, что описан в пример 1 при температуре 795°С, объемной скорости 8 450 час По окончании реахивв получают смесь. продуктов, содержащую 3,43 г ажршкжят . рвла, 0,91 г пропиотнтрнпа, О,72 г сивипь ной кислоты, 5(5 г сшетрянтрвпа) 21,64 г воцыУЬ, г водорода, О,5 г ожясв углерода 5,8 г хвслорсща, 9 г метаяй. Выхоа акрилонитрила составляет 104 вес,% от теории в расчете на прореагировавший ацетонитрил, П р и м е р 4, Парогазовую смесь, содержащую 7,7 ацетонитрила, 4,5 г метана 1,8 г кйслорода,3,4 г воды и 0,25 г синильной кислоты пропускают при температуре 725 С и объемной скорости 35ОО час через реактор, заполненный катализатором, в качестве которого используют 40% бромистого калия на пемзе. По окончании реакции получают смесь, содержащую 1,62 г акрилонитрила, 0,35 г пропионитрила,0,25 г синильной кислоты, 6,1 г ацетонитрила, 4,71 г воды, 0,О4 г водорода, 0,27 г окиси углерода, 0,22 г двуокиси углерода, 0,6 г кислорода, 3,4 г метана. Выход акрилонитрила составляет 108 вес.% от теории в расчете на прореагировавший ацетонитрил, П р и м е р 5, Парогазовую смесь, содержащую 17,8 г ацетонитрила 34,8 г метана , 14,6 г кислорода, 5,46 г воды и 0,155 г синильной кислоты пропускают через реактор со слоем катализатора (1,5% МоО на кварце) при температуре 750 С с объемной скоростью ;1130О час . По окончании реакции получают смесь, содержащую 2,7 г акрилонитрила, (О,74 г пропионитрила, 0,15 г синильной кислоты, 12,1 г воды, 15,13 г ацетонитрила, 0,27 г водорода, 2,7 г Ъкиси углерода, 1,9 г двуокиси углерода,6,3 г кислорода, ЗО,7 метана . Выход акрилонитрила составляет 1О1,0 вес, % от теории в расчете на про- реагнроаавщий ацетонитрил. Пример 6, Парогазовую смесь, содержащую 60,8 г ацетонйтрипа, 23,6 г метана , 14,6 г кислорода, 23,8 г азота, 2,19 г СИНИЛЬНОЙ кислоты пропускают через реактор со слоем катализатора (1,5% В и Оо на кварце) дрв в объемной скорсчзтй 108ОО час V По окончании реакции получают смвсь содержащую 15,1 г акрилонитрва , 48,1 г ацетонвтрнла, 1,18 г пропконвтрвла , 2.19 г синильной кислоты. Выход крипоавтрипа 119 вес,% от теорвв в расчв те на прорвагвровавщий ааетоннтрвл. Формула вз.обрет.ення Способ получения акрвлоннтрнпа путем заимодействия адетонатряла с метаволом eqpB емпературе 70О-800 С в првсутстввв килорода н гетерогенвого катализатора с осяедующим выделением палевого продукта тлвчаюшвйса тем, что, с лелкк овыщения выхода целевого продукта, проесс ведут в присутствии СНВВЯЫ10Й КВСПО-г

594111 56

ты, взятой в количестве 1-10% от веса4. Спсх:об по п. 1, о т л и ч а ю ui и йацетонитрипа .с я тем, что процесс ведут в присутствии

2.Способ по п. 1, о т л и ч а ю ш и й-воды.

с- я тем, что в качестве гетерогенного &&-Источники информации, пр1шятые во знитализатор берут галлоиднун соль щелочно- jмание при экспертизе:

го или щелочноземельного металла, .1, Авторское свидетельство СССР

3.Способ по п. 1, о т л н ч а ю ш и й-№ 465907, С О7С121/32. 03.05.76г. с я тем, что в качестве гетерогенного ка-2. Авторское свидетельство по заявке тализатора берут или окись висмута или№ 2018847,23-4(07) С О7 С 121/32 окись молибдена, или смесь этих окислов. 102О.04.74