[发明专利]一种己二腈的制备方法

说明书

本发明公开了一种己二腈的制备方法，该制备方法包括第一氢氰化反应、异构化反应和第二氢氰化反应步骤，该制备方法采用多孔聚合物‑镍催化剂代替传统的均相催化剂进行反应，通过简单分离即可实现催化剂在反应体系里的循环套用，简化催化剂分离回收步骤，而且催化剂套用次数大幅度增加，减少催化剂成本更容易实现工业化生产。

技术领域

本发明涉及化工产品的制备及分离方法，具体而言涉及一种己二腈的制备和分离方法。

背景技术

己二腈(ADN)，是一种重要的有机化工中间体，其为无色透明的油状液体，有轻微苦味，易燃，分子式为NC(CH₂)₄CN。在工业上己二腈主要用于加氢生产己二胺，再由己二胺和己二酸进行聚合反应而生产聚己二酰已二胺(尼龙66)。尼龙66的材质与尼龙6相比具有更好的强度、耐热性、结晶度、耐磨性和更低的吸水性，被广泛应用于汽车、机械工业、电子电器、精密仪器等领域。

制备己二腈的工艺路线主要有丙烯腈电解二聚法、己二酸催化氨化法和丁二烯氢氰化法。其中，丁二烯氢氰化法是美国杜邦公司在丁二烯氯化氰化法的基础上开发而来。该方法克服了丁二烯氯化氰化法需要大规模的配套氯碱工程、严重的设备腐蚀等问题，相较于己二腈的其它制备方法，具有原料易得、成本低、能耗低、产品收率高等优势。丁二烯氢氰化法制备己二腈是目前全世界公认的最先进的己二腈生产工艺。

公开号为CN 111995547 A的中国专利申请公开了一种己二腈的制备方法，该制备方法主要通过对氢氰酸含量的实时监控，将氢氰酸残留降低较低水平，提升操作安全性和反应过程中催化剂的稳定性，不过该方法使用的是均相催化剂，均相催化剂分离和回收工艺相对复杂，导致整体己二腈的生成产成本增加。另外，专利CN 111995547 A中的催化剂对水极其敏感，遇水即分解。如果需要控制催化剂的水解比例，需要严格控制反应原料和系统中的水分，增加了工艺成本。针对丁二烯氢氰化法生产己二腈的工业化，寻求选择性更高、稳定性更好的催化剂，以及解决催化剂在反应体系里的循环回收问题是决定丁二烯法制备己二腈项目能否顺利产业化的关键。

发明内容

发明要解决的问题

本发明提供了一种己二腈的制备方法，通过采用多孔聚合物-镍催化剂作为一次氢氰化反应、支化单腈的异构化反应和线性单腈的二次氢氰化反应的催化剂，可以有效解决催化剂的循环问题，更加利于产业化。

用于解决问题的方案

本发明提供了一种己二腈的制备方法，包括以下步骤：

(1)氢氰酸与丁二烯在多孔聚合物-镍催化剂的存在下进行第一氢氰化反应，形成包含3-戊烯腈(3PN)、2-甲基-3-丁烯腈(2M3BN)和丁二烯的第一料流；

(2)将步骤(1)所得第一料流在多孔聚合物-镍催化剂的存在下进行异构化反应获得包含包括2-戊烯腈(2PN)、3-戊烯腈(3PN)和4-戊烯腈(4PN)的单腈、未反应的2-甲基-3-丁烯腈(2M3BN)和丁二烯的第二料流，然后通过后处理步骤获得包含3-戊烯腈(3PN)的料流；

(3)将氢氰酸、步骤(2)得到的包含3-戊烯腈(3PN)的料流、多孔聚合物-镍催化剂和促进剂进行第二氢氰化反应，获得包含所述3-戊烯腈(3PN)、促进剂和包括己二腈(ADN)、2-甲基戊二腈(MGN)和2-乙基丁二腈(ESN)的二腈成分的第三料流，通过后处理步骤获得己二腈产物；

步骤(1)中，所述的第一料流中的3-戊烯腈(3PN)和2-甲基-3-丁烯腈(2M3BN)不进行分离，直接进入步骤(2)反应；

所述的多孔聚合物-镍催化剂包括含有磷配体的多孔聚合物和零价镍，且所述零价镍的含量相对于所述催化剂的量为0.1～2mmol/g；