Способ получения акрилонитрила Советский патент 1979 года по МПК C07C121/32 

(54) СПОСОБ пблучЕНия АкрилонитгалА

. 1

Изобретение относится к области получения соединений, применяемых для производства синтетических материалов, в частности к получению акрилЬНйтрила.

Известен способ получения акрило нитрила путем окислительного акшонолиза пропилена кислородом вог(духа при Мо.лярном отношении пропилен:кислород: аммиак, равном 1:1 - 5:0,8 - 1,5, при 40О-500 С в присутствии катализатора содержащего сурьму, и инертного fa3ct образного компонента, например водяного пара. Выход акрилонитрила прн этом ссх:тавляет до 70 мол. %.

Недостаток известного способа заключается в том, что применяемый газообразный компонент, например водяной пар, конденсируется в воде вместе С продуктами реакции - акрилонитрилом и другими побочными соединениями после каждого цикла не,может быть возвратен в процесс как рециркулят, что приводит к необходимости пэдарэгь в каждый цикл свежую порцию инертного газообразного компонента. Кроме того, выход целеёого акрийоНйтрйла не превышает 70 мол. %.

Целью изобретения является устранение указаННЬ1 б НВДЗётатаа 11бвь1ше- . ние эффективности технологии процесса получения акрилонитрила и повышение выхода целевого продукта.

Эта цель достигается тем, что в качестве инертного газообразного компонента применяют отходящие газы процесса, неконденсирующиеся в воде, в количестве 3-30 моль на 1 ьА.опь пропилена. При этом в состав отходяших

газов входит окись углерода, двуокись углерода, азот, насыщенные углеводороды с числом углеродных атокгов 1-4.

/ Указанный прием позволяет упростить технологию и повысить выход

акрилонитрила до 84 мол. %.

В качестве катализаторов применяют такие, которые содержат смесь сурьмы и железа, сурьмы и олова, сурьмы и урана, сурьмы и церия, а также другие

известные катализаторы, в состав кото рых входит сурьма.

Количество подаваемых отходящих инертных газов, рециркупируюши.х в про цёссе, зависит от типа применяемого катализатора, типа реактора и способа . подачи и обычно находится в пределах 3-50, предпочтительно 3-30. Отходящие газы реакции можно .разбавлять любыми газами, инертными в данной реакции, в том числе окисью и двуокись углерода, азотом, легкими парафиновыми углеводородами

Пример 1. Готовят катализатор содержащий сурьму а также трехвалентное железо и. аммоний, и формуют в виде: цилиндров диаметром 3 мм и длиной 4- N1M. Пригото: енный катализатор . загружают в микрореактор и пропускают через него смесь пропилена, аммиака, воздуха, решфкугафуюшего газа, при моНярнЬм соотношении компонентов, равном: , Аммиак: пропилен1 2

Воздух: пропилен ,12,5

Рейиркулирующий газ: : :прапипен . 10

Температуру реакции поддерживают 472° В-результате получают акрилонитрил с выходом 73,5 мол.%..

Пример 1 а (сравнительный) Готовят катализатор аналогичный тому,, что применяют в опыте 1. Температуру 6 реакторе поддерживают 470 С. СоотЙойШнйй-подаваемьгх реагентов такие же, «ак в опыте 1. Однако вместо реШрку лята отходящих газов подают водяной тГйр при Молярном отношении к пропилену, равном 10. В результате получают акрилонитрил с выходом 64,3 мрл.%.„ . .

П р и м е р ЗТГотЪвят Кйт&пйзатор

содержащий сурьму, а также вольфрам и теллур. ПолуЧенньШ катализатор фор муют в цилиндры диаметром 3 мм и . длиной 5 ivBvi и загружают в реактор длиной 1000 мм WiHkpopeakfop.

В мйкрореакторе поддерживают темпе ратуру 485 С, в реакторе длиной 1000 мм 477 С. В микрЬрёйкторподают газообразную сМесь, содержащую пропиЙёй, ,Шэдух| рёцйрк;7 1йт отходящих инертных газов. Молярные соотношения-газообразных компонентов следующие:

Аммиак: пропилен1,3

Воздух: пропилен 13,5

Отходящие инертные газы: -.пропилен10 .

Б результате реакции .получают акрилонитрил с выходом 83,8 мол.%.

Через реактор длиной 1000 мм пропускают указанную газообразную смесь при следующем молярном соотношении компонетов:

Аммиак: пропилен1,2

Воздух: пропилен15,0

ОтхоДяШйёинертные разы: гпропиленЗО

В результате реакции получают акрилонитрил с выходом 70 мол,%.

П р и м е р 2а (сравнительный) .Процес осуществляют с катализатором в реакторах и при условиф, аналогичных тем, что описаны в примере 2, Однако вместо отходящих газов в реакционную смесь подают водяной пар -- в микро реактор - в количестве молей,, превышающем Содержание пропилена .в 13 раз, а в реакторе длиной 1000 мм - в 20 раз.

.В результате реакции, проведенной в микрореакторе, получают акрилонитрил с выходом 66,1 мол.%, а в реакторе длиной 1000 мм 49,2 мол.%.

Пример 3. Применяют Катализатор, аналогичный тому, что используют в примере 1. Процесс вёйу в Микрореакторе при 475 С, при следующем молярном соотношении подаваемых компонентов: Аммиак: пропилен .1,3

Воздух: пропилен2,5

Отходящие инертные газы: .пропилен.. 2О,3

В результате реакции-получают акрилонитрил с вььходом 82,1 мол.%.

Приме р 4. Процесс осуществлйют с катализатором, аналогичным тому, что в примере 2, при 465 С, соотношении аммиак: пропилен, равном 1,3, врзду.х: пропилен, равном 13. В реакционную смесь подают водяной пар при молярном отношении его к пропилену 4:1. В результате реакции получают акрилонитрил с выходом 69,1 мол.%. Пример. 5. Проводят реакцию получения-акрйлонитрила в условиях и с катализатором, аналогичным тем, что Щ примере 4. В качестве инертного компонента подают отходящие газы процесса, количество молей которых превышает содержание пропилена в 4 раза. Выход акрйлонитрила составляет 78% Пример 6. Проводят реакцию в условия., аналогичных тем, что в примере 5, но при 470 С. Выход акрйлонитрила 8О,6 мол,%. .

Формула изобретения

i. Способ получения акрилонитрнла путем окислительного аммрнсшиза про пилена кислородом воздуха при молярном отношении пропилен: кислород: ам-. . миак, равном l;l.5:08-i,5 при 400-5бО С, в присутствии катализатора, содержащего сурьму, и инертного газообразного компонента, с последующим вьщелением целевого продукта, о тл и Ч- а ю ui и и с я тем, что, с-«елью повышения эффективности тезснологии про-цесса и увеличения выхода целевого про

дукта, в качестве инертного газробразногб компонента применяют -отходящие газы процесса, неконденсирующиеся в воде, в количестве 3-30 моль на 1 моль пропилена. 2. Способ по п. Ij о т л и ч а ющ и и с я тем, что отходящие газы содержат окись углерод а, двуокись уг лёрода, азот, насывденные углеводороды с числом углеродных атомов 1-4.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе .

1. Патент США № 3338952, кл. 260-465,8. 1949.