本發(fā)明涉及農(nóng)藥精制領(lǐng)域，尤其是涉及一種精制對苯二甲腈的方法。

背景技術(shù)：

芳香腈是重要的有機(jī)中間體，能合成一系列精細(xì)化工產(chǎn)品，廣泛應(yīng)用于農(nóng)藥、醫(yī)藥、染料、香料、樹脂等行業(yè)。對苯二甲腈(TPN)是一種重要的芳香腈,其加氫可制備對苯二甲胺，是聚酰胺的重要原料，也是目前良好的環(huán)氧樹脂固化劑。TPN與氯氣反應(yīng)可制備四氯對苯二腈，可用于合成除草劑氯酞酸、菊酯類殺蟲劑及腦血栓藥物。TPN水解可得到對苯二甲酸，大量地用于合成聚酯纖維和聚酯樹脂。正因為其應(yīng)用范圍極其廣泛，近年來，國內(nèi)外市場對其需求量逐年增長。

對苯二甲腈生產(chǎn)方法中，由對二甲苯與氨和含氧氣體反應(yīng)的氨氧化法是現(xiàn)階段較為先進(jìn)的生產(chǎn)方法，即在氣固相流化床設(shè)備中使對二甲苯在高溫及催化劑存在下與氨氣及氧氣反應(yīng)，生成對苯二甲腈，由于氨氧化反應(yīng)產(chǎn)生大量反應(yīng)熱，所以反應(yīng)溫度很高，通常反應(yīng)產(chǎn)物以氣相從反應(yīng)器頂部排出，在反應(yīng)生成氣中，除了含有對苯二甲腈外，通常還還有氨氣、一氧化碳、二氧化碳、水蒸汽、對甲基苯甲腈、苯甲腈等，這就需要對反應(yīng)生成氣進(jìn)行分離，以獲得高純度的苯二甲腈。

目前國內(nèi)采用氨氧化法生產(chǎn)對苯二甲腈產(chǎn)品的捕集方式主要是薄壁捕集和水噴淋捕集。以上兩種捕集方法由于產(chǎn)品捕集的方式和干燥方法導(dǎo)致得到的對苯二甲腈產(chǎn)品中酰胺的含量較高。而酰胺含量較高又會導(dǎo)致下游四氯對苯二甲腈的生產(chǎn)過程中熔化器內(nèi)的殘渣較多，還會導(dǎo)致四氯對苯二甲腈產(chǎn)品中對環(huán)境有嚴(yán)重危害的雜質(zhì)六氯苯的含量較高。目前國內(nèi)沒有相關(guān)專利涉及到提高對苯二腈含量的精制方法。

中國專利CN 101955447B公開了高效清潔的間苯二甲腈捕集工藝，將從制備間苯二甲腈的流化床反應(yīng)器的出口出來的混合氣體在吸收塔內(nèi)與有機(jī)溶劑接觸，吸收液進(jìn)入閃蒸器后，高沸物殘留在閃蒸器底部，間苯二甲腈和低沸物的氣體混合物從閃蒸器頂部蒸出，從精餾塔中部進(jìn)入，塔頂回收溶劑，塔底回收產(chǎn)品間苯二甲腈。該專利所采用的有機(jī)溶劑主要是間甲基苯甲腈，該溶劑比較難獲取而且價格很高。該工藝需要使用精餾塔和閃蒸器，能耗相對較高。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種提高產(chǎn)品中對苯二甲腈的含量，降低對氰基苯甲酰胺的含量，從而減少四氯對苯二甲腈產(chǎn)品中對環(huán)境有嚴(yán)重危害六氯苯的含量和減少四氯對苯二甲腈生產(chǎn)裝置中熔化器內(nèi)殘渣的方法。

本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：

一種精制對苯二甲腈的方法，將對苯二甲腈粗品原料導(dǎo)入到蒸餾釜中，加熱后粗品由固體慢慢熔化成液體，全部熔化后，開啟攪拌繼續(xù)升溫，蒸餾出的對苯二甲腈的蒸汽通過換熱器降溫，再導(dǎo)入到接收釜中保溫處理，最后經(jīng)切片機(jī)切片即得到精制對苯二甲腈成品。

優(yōu)選地，蒸餾釜包括釜式反應(yīng)器或薄膜刮板蒸發(fā)器，對苯二甲腈粗品原料在蒸餾釜內(nèi)經(jīng)推進(jìn)式、錨式或槳式進(jìn)行攪拌。蒸餾釜采用導(dǎo)熱油或高壓蒸汽加熱，控制釜內(nèi)溫度為240-320℃，對苯二甲腈粗品原料在蒸餾釜內(nèi)蒸餾至釜頂溫度為240-320℃時停止。蒸餾釜的溫度是根據(jù)對苯二甲腈和主要的雜質(zhì)對氰基苯甲酰胺這兩者的沸點差異來選取的，從而能夠?qū)崿F(xiàn)兩者深度分離。

優(yōu)選地，換熱器為列管式換熱器、板式換熱器或螺旋板式換熱器，蒸餾出的對苯二甲腈的蒸汽通過換熱器降溫至240-270℃。

優(yōu)選地，接收釜采用導(dǎo)熱油或高壓蒸汽進(jìn)行保溫處理1-2h，控制釜內(nèi)溫度230-270℃，更加優(yōu)選地，接收釜內(nèi)溫度240-260℃。

優(yōu)選地，蒸餾釜到換熱器之間的管道采用導(dǎo)熱油或高壓蒸汽進(jìn)行保溫處理，控制管內(nèi)溫度240-320℃，更加優(yōu)選地，管道內(nèi)的溫度為260-280℃。

優(yōu)選地，換熱器到接收釜之間的管道采用導(dǎo)熱油或高壓蒸汽進(jìn)行保溫處 理，控制管內(nèi)溫度230-300℃，更加優(yōu)選地，管道內(nèi)的溫度為240-260℃。

換熱器、接收釜和管道的保溫溫度也是根據(jù)對苯二甲腈的熔點來決定的，是為了保證對苯二甲腈在進(jìn)入切片機(jī)前為液態(tài)，溫度過低會造成管道堵塞。

優(yōu)選地，切片機(jī)出口處得到的精制對苯二甲腈成品的溫度為40-80℃，更加優(yōu)選地，切片機(jī)出口處溫度為50-70℃。

對苯二甲腈的精制在常壓或負(fù)壓條件下進(jìn)行，尤其是采用負(fù)壓，能夠較快地將對苯二甲腈從蒸餾釜內(nèi)蒸出。

在負(fù)壓條件下進(jìn)行精制時，采用水沖真空泵或羅茨真空泵控制反應(yīng)體系的真空度為0.08-0.095MPa。除此之外，接收釜后還可以連接冷阱，該冷阱溫度為10-30℃，冷阱與接收釜體積比為1:4-1:8。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的關(guān)鍵之處在于控制蒸餾釜、換熱器和接收釜的溫度以及壓力，通過上述工藝流程精制得到的對苯二甲腈產(chǎn)品收率可達(dá)97％，精制后的成品中對苯二甲腈含量可達(dá)99.5％，對氰基苯甲酰胺含量由精制前的1.5％左右降至0.25％，大大減少了后續(xù)四氯對苯二甲腈生產(chǎn)中熔化釜的殘渣生成量，減少了四氯對苯二甲腈產(chǎn)品中六氯苯的含量，提高了四氯對苯二甲腈的產(chǎn)品質(zhì)量。

除此之外，本申請中主要的能耗設(shè)備為蒸餾釜，因此能耗及設(shè)備投資相對較低，節(jié)約了生產(chǎn)成本。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的工藝流程圖。

圖中，1-蒸餾釜、2-換熱器、3-接收釜、4-切片機(jī)。

具體實施方式

一種精制對苯二甲腈的方法，將對苯二甲腈粗品原料導(dǎo)入到蒸餾釜中，采用的蒸餾釜包括釜式反應(yīng)器或薄膜刮板蒸發(fā)器，對苯二甲腈粗品原料在蒸餾釜內(nèi)經(jīng)推進(jìn)式、錨式或槳式進(jìn)行攪拌。蒸餾釜采用導(dǎo)熱油或高壓蒸汽加熱，控制釜內(nèi)溫度為240-320℃，加熱后粗品由固體慢慢熔化成液體，全部熔化后，開啟攪拌繼續(xù)升溫，蒸餾至釜頂溫度為240-320℃時停止，蒸餾釜的溫度是根據(jù) 對苯二甲腈和主要的雜質(zhì)對氰基苯甲酰胺這兩者的沸點差異來選取的，從而能夠?qū)崿F(xiàn)兩者深度分離。對苯二甲腈的精制在常壓或負(fù)壓條件下進(jìn)行，尤其是采用負(fù)壓，能夠較快地將對苯二甲腈從蒸餾釜內(nèi)蒸出。在負(fù)壓條件下進(jìn)行精制時，采用水沖真空泵或羅茨真空泵控制反應(yīng)體系的真空度為0.08-0.095MPa。蒸餾出的對苯二甲腈的蒸汽通過換熱器降溫，使用的換熱器可以是列管式換熱器、板式換熱器或螺旋板式換熱器，蒸餾出的對苯二甲腈的蒸汽通過換熱器降溫至240-270℃，再導(dǎo)入到接收釜中保溫處理，接收釜采用導(dǎo)熱油或高壓蒸汽進(jìn)行保溫處理1-2h，控制釜內(nèi)溫度230-270℃，為了獲得更好的效果，接收釜內(nèi)溫度可以控制在240-260℃，最后經(jīng)切片機(jī)切片即得到精制對苯二甲腈成品，切片機(jī)出口處得到的精制對苯二甲腈成品的溫度為40-80℃。

需要說明的是，蒸餾釜到換熱器之間的管道采用導(dǎo)熱油或高壓蒸汽進(jìn)行保溫處理，控制管內(nèi)溫度240-320℃，為了獲得更好的效果，管道內(nèi)的溫度為260-280℃。換熱器到接收釜之間的管道采用導(dǎo)熱油或高壓蒸汽進(jìn)行保溫處理，控制管內(nèi)溫度230-300℃，為了獲得更好的效果，管道內(nèi)的溫度為240-260℃。換熱器、接收釜和管道的保溫溫度也是根據(jù)對苯二甲腈的熔點來決定的，是為了保證對苯二甲腈在進(jìn)入切片機(jī)前為液態(tài)，溫度過低會造成管道堵塞。

除此之外，接收釜后還可以連接冷阱，該冷阱溫度為10-30℃，冷阱與接收釜體積比為1:4-1:8，從而獲得更好的效果。

下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。

實施例1

一種用于對苯二甲腈精制的方法，其工藝如圖1所示，采用薄壁捕集得到的對苯二甲腈粗品為原料，將固體的粉末狀原料導(dǎo)入到蒸餾釜1中，本實施例中蒸餾釜1采用釜式反應(yīng)器，采用導(dǎo)熱油加熱，控制釜內(nèi)溫度為250℃，粗品由固體慢慢熔化成液體，全部熔化后，開真空，開攪拌，真空度提高至0.085MPa以上。繼續(xù)升溫，蒸餾至釜頂溫度為270℃時停止，原料在蒸餾釜內(nèi)經(jīng)推進(jìn)式攪拌，釜內(nèi)液體沸騰后對苯二甲腈變成氣體從蒸餾釜蒸出，蒸餾出的對苯二甲腈的蒸汽通過換熱器2降溫至240℃，本實施例采用的是螺旋板式換熱器，再導(dǎo)入到接收釜3進(jìn)行保溫處理，接收釜3采用導(dǎo)熱油進(jìn)行保溫，控制釜內(nèi)溫度240℃，另外，蒸餾釜1到換熱器2之間的管道采用導(dǎo)熱油進(jìn)行保溫處理，控 制管內(nèi)溫度230℃，換熱器2到接收釜3之間的管道采用高壓蒸汽進(jìn)行保溫處理，控制管內(nèi)溫度230℃，最后經(jīng)切片機(jī)4切片即得到精制對苯二甲腈成品，切片機(jī)4出口處得到的精制對苯二甲腈成品的溫度為40℃。

本實施例精制對苯二甲腈的產(chǎn)品收率為97.3％，精制后的成品中對苯二甲腈含量為99.67％。精制前后各組分含量以及后續(xù)生產(chǎn)四氯對苯二甲腈中六氯苯含量如下：

實施例2

一種用于對苯二甲腈精制的方法，采用薄壁捕集得到的對苯二甲腈粗品為原料，將固體的粉末狀原料導(dǎo)入到蒸餾釜中，本實施例中蒸餾釜采用薄膜刮板蒸發(fā)器，采用高壓蒸汽加熱，控制釜內(nèi)溫度為260℃，粗品由固體慢慢熔化成液體，全部熔化后，開真空，開攪拌，真空度提高至0.08MPa以上。繼續(xù)升溫，蒸餾至釜頂溫度為280℃時停止，原料在蒸餾釜內(nèi)經(jīng)推進(jìn)式攪拌，釜內(nèi)液體沸騰后對苯二甲腈變成氣體從蒸餾釜蒸出，蒸餾出的對苯二甲腈的蒸汽通過列管式換熱器降溫至260℃，再導(dǎo)入到接收釜進(jìn)行保溫處理，接收釜采用導(dǎo)熱油進(jìn)行保溫，控制釜內(nèi)溫度240℃，另外，蒸餾釜到換熱器之間的管道采用導(dǎo)熱油進(jìn)行保溫處理，控制管內(nèi)溫度260℃，換熱器到接收釜之間的管道采用導(dǎo)熱油進(jìn)行保溫處理，控制管內(nèi)溫度230℃，最后經(jīng)轉(zhuǎn)鼓式切片機(jī)切片即得到精制對苯二甲腈成品，切片機(jī)出口處得到的精制對苯二甲腈成品的溫度為50℃。

本實施例精制對苯二甲腈的產(chǎn)品收率為97.0％，精制后的成品中對苯二甲腈含量為99.31％。精制前后各組分含量如下：

實施例3

一種用于對苯二甲腈精制的方法，采用水噴淋捕集得到的對苯二甲腈粗品為原料，將固體的粉末狀原料導(dǎo)入到蒸餾釜中，本實施例中蒸餾釜采用釜式反應(yīng)器，采用導(dǎo)熱油加熱，控制釜內(nèi)溫度為300℃，對苯二甲腈粗品原料在蒸餾釜內(nèi)經(jīng)推進(jìn)式攪拌，粗品由固體慢慢熔化成液體，繼續(xù)升溫，蒸餾至釜頂溫度為320℃時停止，原料在蒸餾釜內(nèi)經(jīng)推進(jìn)式攪拌，釜內(nèi)液體沸騰后對苯二甲腈變成氣體從蒸餾釜蒸出，蒸餾出的對苯二甲腈的蒸汽通過螺旋板式換熱器降溫至270℃，再導(dǎo)入到接收釜進(jìn)行保溫處理，接收釜采用導(dǎo)熱油進(jìn)行保溫，控制釜內(nèi)溫度270℃，接收釜后還可以連接冷阱，該冷阱溫度為30℃，冷阱與接收釜體積比為1:8。另外，蒸餾釜到換熱器之間的管道采用導(dǎo)熱油進(jìn)行保溫處理，控制管內(nèi)溫度320℃，換熱器到接收釜之間的管道采用導(dǎo)熱油進(jìn)行保溫處理，控制管內(nèi)溫度280℃，最后經(jīng)轉(zhuǎn)鼓式切片機(jī)切片即得到精制對苯二甲腈成品，切片機(jī)出口處得到的精制對苯二甲腈成品的溫度為70℃。

本實施例精制對苯二甲腈的產(chǎn)品收率為96.6％，精制后的成品中對苯二甲腈含量為99.21％。精制前后各組分含量如下：

實施例4

一種用于對苯二甲腈精制的方法，采用水噴淋捕集得到的對苯二甲腈粗品為原料，將固體的粉末狀原料導(dǎo)入到蒸餾釜中，本實施例中蒸餾釜采用釜式反應(yīng)器，采用高壓蒸汽加熱，控制釜內(nèi)溫度為240℃，粗品由固體慢慢熔化成液體，全部熔化后，開真空，開攪拌，真空度提高至0.095MPa以上。繼續(xù)升溫，蒸餾至釜頂溫度為260℃時停止，原料在蒸餾釜內(nèi)經(jīng)推進(jìn)式攪拌，釜內(nèi)液體沸騰后對苯二甲腈變成氣體從蒸餾釜蒸出，蒸餾出的對苯二甲腈的蒸汽通過板式換熱器降溫至250℃，再導(dǎo)入到接收釜進(jìn)行保溫處理，接收釜采用高壓蒸汽進(jìn)行保溫，控制釜內(nèi)溫度230℃，接收釜后還可以連接冷阱，該冷阱溫度為10℃，冷阱與接收釜體積比為1:4，另外，蒸餾釜到換熱器之間的管道采用高壓蒸汽 進(jìn)行保溫處理，控制管內(nèi)溫度280℃，換熱器到接收釜之間的管道采用高壓蒸汽進(jìn)行保溫處理，控制管內(nèi)溫度260℃，最后經(jīng)轉(zhuǎn)鼓式切片機(jī)切片即得到精制對苯二甲腈成品，切片機(jī)出口處得到的精制對苯二甲腈成品的溫度為80℃。

本實施例精制對苯二甲腈的產(chǎn)品收率為96.5％，精制后的成品中對苯二甲腈含量為99.57％。精制前后各組分含量如下：