[发明专利]醇与氨混合脱氢制腈的方法

说明书

技术领域

本发明涉及在固体催化剂存在下，通过含水或不含水的伯醇与氨混 合脱氢制腈的方法。一个典型的反应式如下：

RCH₂OH+NH₃＝RCN+2H₂+H₂O

这里R为取代基，可以是烷烃基，苯甲基或者它们的衍生物。

技术背景

丙烯氨氧化制丙烯腈副产2～3％的乙腈。专利03112026报道了乙醇 氨氧化制乙腈的方法，该方法反应原料之一为氧气。国内外还没有醇与 氨混合脱氢直接制腈类的方法。

发明内容

本发明的目的是在固体催化剂存在下，通过选自伯醇和氨的反应 物，进行混合脱氢制备腈的方法，该方法还生成副产物氢气和水。一个 典型的反应式如下：

RCH₂OH+NH₃＝RCN+2H₂+H₂O

这里R为取代基，可以是烷烃基，苯甲基或者它们的衍生物。

本发明的方法在于，含水或者不含水的醇与氨进入装填以铜为主要 组分的催化剂的反应器，进行脱氢反应，生成腈、水和氢气，反应后的 混合物经过分离后得到产品腈。

本工艺的优势在于原料易得，含水或不含水的醇和氨均为常规原料， 反应为吸热反应，工艺稳定，反应副产物为水和氢气，环境友好。本工 艺过程不使用氧气，工艺更安全。

该反应中，氧不是必需的原料。

附图说明

通过阅读以下的描述和附图，本发明的特征将变得更为明了。

伯醇与氨混合后，加热气化后进入反应器，反应器由热油或蒸汽供 热，反应后的混合物含腈、未反应的醇、氨和副产物水、氢气，以及少 量杂质醛、胺等，冷凝后进入气液分离器，气相进入气体分离工艺，液 相进入液体分离工艺，制得腈，未反应的氨和醇或回到反应器，或作其 他用途。

具体实施方式

伯醇与氨混合后，加热气化后进入反应器，反应器由热油或蒸汽供 热，反应后的混合物含腈、未反应的醇、氨和副产物水、氢气，以及少 量杂质醛、胺等，冷凝后进入气液分离器，气相进入气体分离工艺，液 相进入液体分离工艺，制得腈，未反应的氨和醇或回到反应器，或作其 他用途。

在下文中，除特别声明外，含量以质量百分比表示。

在这类反应中，原料醇含一个、两个或者两个以上羟基，通常为乙 醇、丙醇、丁醇、3-羟基丙醇、丙二醇、苄醇、邻甲基苄醇、对甲基苄 醇。

需要说明的是，本工艺并不局限于上述几种伯醇类。

伯醇可以含水或者不含水，含水量不限。

另一个原料为液氨或氨气，可以含水。

所使用的催化剂为固体催化剂，其中一种主要组分为铜，含量在 15～45％，可以添加0～15％的镧、0～20％金、0～45％的锆、0～10％的钯、 0～40％的铝、0～50％的锌、0～30％钛或0～10％的铈。

伯醇的进料空速为0.1～10克醇每克催化剂每小时，优选为0.5～5克 醇每克催化剂每小时，更优选为0.5～2克醇每克催化剂每小时。

反应温度为150～450℃，优选250～350℃，更优选为250～300℃。

反应压力为1～40bar，优选为1～10bar，更优选为1～5bar。

该反应中，氧不是必需的原料。

反应在固定床反应器中进行，优选为列管式反应器，反应需要的热 量由蒸汽或者热油提供。

以下实施例均选用单根Φ45×3×4000mm反应管，管外由热油提供 反应需要的热量。

实施例1

原料选取浓度为95％的乙醇，含5％的水，另一原料为液氨，反应 温度275℃，反应压力5bar，催化剂的组成为铜15％，铝20％，锆10％， 锌25％，钛30％，装填催化剂4.2kg，醇的进料的空速为0.5克醇每克催 化剂每小时，即2.1kg/h，氨的进料量为2kg/小时，反应1000小时，反 应结果表明，乙醇的单程转化率为45％，乙腈的选择性为80％，杂质为 乙胺和乙醛。

实施例2