[发明专利]一种基于等离子体的电解丙烯腈制备己二腈的方法

说明书

本发明属于化工产品制备技术领域，特别涉及一种基于等离子体的电解丙烯腈制备己二腈的方法，包括以下步骤：步骤1，将电解液置于无隔膜电解槽中，无隔膜电解槽的一侧与等离子体气相导通；所述电解液中包含丙烯腈；步骤2，将等离子体气导入电解液内的同时进行电解，电解后的液体经三相分离器分离出油相；步骤3，所述油相经过精馏制得己二腈产品；本发明的方法电解效率高、能耗低、产率高。

技术领域

本发明属于化工产品制备技术领域，特别涉及一种基于等离子体的电解丙烯腈制备己二腈的方法。

背景技术

己二腈别名1，4-二氰基丁烷，己二腈与氢气加成可以生成己二胺，己二胺可作为制备光稳定剂的重要原材料。现有技术中，通过采用丙烯腈电解二聚法来制得己二腈。其反应机理己被详细地研究过，认为在过程的第一阶段，丙烯腈结合两个电子和一个质子：

CH₂＝CHCN+H^-+2e→^-CH₂CH₂CN

第二阶段，形成的阴离子与第二个丙烯腈分子相作用：

CH₂＝CHCN+^-CH₂CH₂CN→NCC^-H(CH₂)₃CN

而后二聚阴离子与氢离子反应生产己二腈：

NCC^-H(CH₂)₃CN+H⁺→NC(CH₂)₄CN

在上述电解反应过程中，阳极发生氧化反应，提供自由电子，丙烯腈在阴极发生二聚反应生成己二腈。由于丙烯腈的二聚反应是在电极表面进行的，丙烯腈需要传质到电极表面才能发生反应，反应完成后还需要及时从电极表面脱离，避免副反应的发生。如果丙烯腈在电解液中的传质速率慢，电极表面附近的丙烯腈与自由基阴离子含量较高，丙烯腈与自由基阴离子生成的二聚体自由基阴离子可能会继续与丙烯腈反应，最后导致了三聚物的生成。现有的工艺技术中，如孟山都工艺、旭化成工艺等都采用较高的电解液流速(大于1.5m/s)来强化传质，以降低多聚物等副产物的生成。中国专利“丙烯腈电解制备己二腈的电解液及方法”(申请公布号CN105543888A)等公开的方法中，采用大于1.5m/s的较高的电解液流速来强化传质。但高的电解液流速对电解槽的设计、制造要求比较高，电解槽的成本相应也比较高。

发明内容

本发明解决现有技术中存在的上述技术问题，提供一种基于等离子体的电解丙烯腈制备己二腈的方法。

为解决上述问题，本发明的技术方案如下：

一种基于等离子体的电解丙烯腈制备己二腈的方法，包括以下步骤：

步骤1，将电解液置于无隔膜电解槽中，无隔膜电解槽的一侧与等离子体气相导通；所述电解液中包含丙烯腈；

步骤2，将等离子体气导入电解液内的同时进行电解，电解后的液体经三相分离器分离出油相；

步骤3，所述油相经过精馏制得己二腈产品。