[发明专利]氨氧化酮混合物生成乙腈和氰化氢

说明书

发明背景

本发明涉及一种将酮混合物氨氧化成腈混合物的新方法。具体地说，本发明涉及在丙烯到丙烯腈的氨氧化过程中，增加联产物氰化氢和乙腈的产率。

已有专利涉及到将丙酮注入流化床反应器中生产乙腈的问题。此外，这些参考文献还公开在生产丙烯腈的过程中，可以将丙酮引入流化床反应器中以增加联产物乙腈的产率。具体来讲，日本专利申请2[1990]-38,333涉及通过将丙酮和/或乙醇注入到含有氨氧化催化剂的氨氧化反应器中，提高乙腈的产率。该日本专利申请描述的方法包括在生产丙烯腈的同时将丙酮和/或乙醇注入到氨氧化反应器中。

本发明涉及一种在生产丙烯腈的过程中增加两种主要的联产物(即HCN和乙腈)产率的方法，并(1)节省与增加联产物产率相关的原材料成本，及(2)获得对于预期联产物的相同或更好的转化率和选择性。

本发明概述

本发明的一个目的是提供一种用于将一种酮混合物和/或粗酮氨氧化成氰化氢和乙腈的方法。

本发明的另一个目的是提供一种在由丙烯生产丙烯腈的过程中显著增加联产物氰化氢和乙腈的产率的方法。

本发明还有一个目的是提供一种在生产丙烯腈的过程中，将一种酮混合物(如丙酮和甲基异丁基酮(MIBK))转化成氰化氢和乙腈而不会明显影响丙烯腈产率的方法。

本发明的另外的目的、优点以及新颖的特征在某种程度上将在以下描述中阐明，并且对于熟悉本领域的技术人员在查阅了下述内容后，在某种程度上将是显而易见的，或可以通过实施本发明而获悉。本发明的目的和优点可以通过附带的权利要求中特别指明的手段和化合物得以认识和实现。

为实现与在此概括描述的本发明目的相符的上述目的，本发明的方法包括：将一种选自由丙烯和丙烷组成的组中的烃、一种酮混合物(如丙酮和MIBK)、氨和含氧气体引入到反应区(如流化床反应器)中，在催化剂(如流化床催化剂)的存在下发生反应，生成含有丙烯腈、氰化氢和乙腈的反应器流出物；将含有丙烯腈、氰化氢和乙腈的反应器流出物通入急冷塔将其冷却；以及从急冷塔中回收丙烯腈、乙腈和氰化氢。

在本发明的另一个方面中，该方法包括：将一种酮混合物(如丙酮和MIBK)和/或一种粗酮、氨和含氧气体引入到反应区(如流化床反应器)中，在催化剂(如流化床催化剂)的存在下发生反应，生成含有氰化氢和乙腈的反应器流出物：将含有氰化氢和乙腈的反应器流出物通入急冷塔将其冷却；以及从急冷塔中回收乙腈和氰化氢。在实施本发明的该方面时，可以使用公开在U.S.3,911,089中用于生产丙烯腈的氨氧化条件，在此处引入该文献作参考。

对本发明的目的来说，酮混合物意图包括可购得的酮如丙酮、MIBK、甲乙酮等的纯净、基本纯净或粗制形式的混合物。此外，实施本发明时，可以单独使用可购得的粗酮。对于这种应用，术语“粗酮”是指至少两种酮和一种稀释剂的混合物(如粗丙酮中大部分为丙酮，并含有其它杂质酮和稀释剂水)。

在实施本发明的过程中，为达到预期结果，设想可以使用任何氨氧化催化剂。典型的氨氧化催化剂可归纳为以下两个通式：

A_aB_bC_cD_dMo₁₂O_x，其中

A＝Li、Na、K、Cs、Tl及其组合，优选Cs和K，

B＝Ni、Co、Mn、Mg、Ca及其组合，优选Ni、Co和Mg，

C＝Fe、Cr、Ce、Cu、V、Sb、W、Sn、Ga、Ge、In、P及其组合，优选Fe、Cr和Ce，

D＝Bi和/或Te，优选Bi，

a＝0.1-4.0，优选0.1-0.5，特别优选0.1-0.2，

b＝0.1-10.0，优选5-9，特别优选6-8，及

c，d＝0.1-10.0，优选0.5-4，特别优选0.5-3；和

A_aB_bSb₁₂O_x，其中

A＝Fe、Cr、Ce、V、U、Sn、Ti、Nb及其组合，优选Fe、V、Sn和Ti，

B＝Mo、W、Co、Cu、Te、Bi、Zn、B、Ni、Ca、Ta及其组合，优选Mo和Cu，

a＝0.1-16，优选2-12，特别优选4-10，

b＝0.0-12，优选1-10，特别优选2-6，

x值取决于所用元素的氧化态。