Получение акрилонитрила из ацетилена и синильной кислоты

Синтез акрилонитрила жидкофазным гидроцианированием ацетилена осуществлен в промышленном масштабе во многих странах. Этот способ основан на взаимодействии ацетилена и синильной кислоты в присутствии катализатора, способного образовывать комплексные соединения и с ацетиленом, и с синильной кислотой:

В качестве катализатора используют кислые водные растворы CuСl, содержащие хлорид аммония NH₄Cl и хлориды щелочных металлов (КСl, NаСl). Наряду с образованием акрилонитрила протекают следующие побочные реакции:

- димеризация и тримеризация ацетилена в моно- и дивинилацетилены

- гидрохлорирование ацетилена в винилхлорид

- гидрохлорирование моновинилацетилена в хлоропрен

- гидратация ацетилена в ацетальдегид

- гидроцианирование ацетальдегида с образованием гидроксинитрила

- гидратация моновинилацетилена в метилвинилкетон

- гидроцианирование моновинилацетилена с образованием цианбутадиена

-гидролиз синильной кислоты с образованием хлорида аммония и муравьиной кислоты

Процесс состоит из следующих основных стадий: компримирование свежего и циркулирующего ацетилена до избыточного давления 0,1-0,15 МПа и синтез акрилонитрила; выделение акрилонитрила-сырца из реакционных газов; очистка циркулирующего ацетилена от примесей; очистка акрилонитрила-сырца от легких и тяжелых примесей; тонкая очистка акрилонитрила и получе-ние товарного продукта.

Принципиальная технологическая схема процесса приведена на рис. 7.3.

Циркулирующий и свежий ацетилен с парами синильной кислоты вводится в колонну 6 через барботер, расположенный в нижней части колонны синтеза, и барботирует через жидкий катализаторный раствор. Реакцию проводят при 358 К. Продукты реакции вместе с избытком ацетилена, парами синильной кислоты, воды и соляной кислоты отводятся из верхней части колонны в каплеотбойник 8 для удаления унесенного парами катализаторного раствора, который возвращается в колонну синтеза. Смесь газов и паров подают для охлаждения в конденсатор-холодильник 9, в межтрубное пространство которого подается вода. Конденсат, образовавшийся при охлаждении, идет далее на десорбцию акрилонитрила. Пары и газы, охлажденные до 318-323 К, поступают на абсорбцию акрилонитрила водой. Катализаторный раствор из емкости 7 направляют на регенерацию.

Получение акрилонитрила через ацетальдегид и гидроксинитрил

В этом способе в качестве сырья используется ацетальдегид. На первой стадии в результате присоединения синильной кислоты к ацетальдегиду образуется гидроксинитрил:

Реакция является высоко экзотермичной и протекает при 283-293 К и рН

~ 7-7,5 с выходом 97-98%.

На второй стадии гидроксинитрил дегидратируется с образованием акрилонитрила:

Для предотвращения обратного разложения акрилонитрила на ацетальдегид и синильную кислоту процесс осуществляют при 873-973 К и времени контакта менее 3 с.

Выход акрилонитрила составляет около 90% на ацетальдегид и 92% на синильную кислоту.

Получение акрилонитрила из пропилена и оксида азота

Взаимодействие пропилена с оксидом азота

протекает при атмосферном давлении и 723-823 К в присутствии катализатора на основе оксида серебра, нанесенного на оксид кремния или оксиды щелочно-земельных металлов, таллия. Выход продукта составляет 79% в расчете на пропилен. Метод реализован в промышленном масштабе фирмой "Дюпон".

Прямое взаимодействие этилена, синильной кислоты и кислорода

Фирмы "Асахи" ( Япония) и "Дюпон" осуществили синтез акрилонитрила взаимодействием этилена, синильной кислоты и кислорода при 603-633 К над катализаторами на основе никеля или палладия, нанесенными на оксид алюминия:

Выход продукта составил ~ 90%.

Окислительный аммонолиз пропана

Фирмы "Монсанто" и "Пауэр Газ-АйСиАй" предложили процесс получения акрилонитрила, в котором вместо пропилена используется пропан:

Процесс осуществляют при 753-793 К в присутствии катализатора на основе сурьмы, вольфрама, ванадия и др.

АКРИЛАМИД

Акриламид является мономером для получения полиакриламида – полимера с боковыми амидными группами. Более половины всего объема производства акриламида используют для производства полиакриламида, который применяют в целлюлозно-бумажной, горно- и нефтедобывающей, пищевой и других отраслях промышленности. Полиакриламид используют также в лакокрасочной промышленности, в производстве отделочных материалов, искусственной кожи, некоторых видов синтетических волокон.

Следует отметить, что в промышленности полиакриламид получают не из мономера, а гидролизом полиакрилонитрила.

Изомеризационной полимеризацией акриламида можно синтезировать и один из наиболее простых полиамидов (полиамид -3), не нашедший, правда, широкого применения:

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: