[發明專利]用于制備間苯二甲腈的方法

無效

• 申請號: 201010147799.9
• 申請日: 2010-04-15
• 公開（公告）號: CN102219711A
• 公開（公告）日: 2011-10-19
• 發明（設計）人: 顧龍勤;陳亮
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司上海石油化工研究院
• 主分類號: C07C255/51
• 分類號: C07C255/51;C07C253/28;B01J27/199;B01J27/198
• 代理公司: 上海浦東良風專利代理有限責任公司 31113
• 代理人: 張惠明

技術領域

本發明涉及一種氨氧化制備間苯二甲腈的方法。

背景技術

間苯二甲腈(簡稱IPN)是有機合成的重要有機原料，其經氯化合成的四氯間苯二甲腈(百菌清)是高效、低毒防霉殺菌劑；經加氫制得的間苯二甲胺(MXDA)是性能優越的環氧樹脂固化劑，也是聚氨酯樹脂和尼龍樹脂的原料。

間苯二甲腈最簡單、最經濟的制造方法是用間二甲苯在催化劑作用下氣相氨氧化反應得到，其核心技術是催化劑。

五十年代日本昭和電工開發了間二甲苯氨氧化固定床合成間苯二甲腈生產技術，七十年代日本三菱瓦斯公司與美國Badger公司合作開發了細顆粒流化床間苯二甲腈工業裝置，主要用于生產間苯二異氰酸酯，使間苯二甲腈的生產水平得到了提高。近年來，隨著四氯間苯二甲腈(百菌清)和間苯二甲胺(MXDA)市場的擴大，我國的間苯二甲腈(IPN)的生產規模呈快速增長之勢，其催化劑及其生產技術研究也空前熱門。

在間苯二甲腈生產中，最普遍使用的反應是固定床工藝和流化床工藝，其中流化床工藝又以催化劑顆粒區分粗顆粒擋板流化床和細顆粒自由流化床，后者是目前國內外普遍使用的最為先進的生產方法，并能較好的解決反應器工程放大效應。

在間二甲苯氨氧化反應技術所使用的催化劑中，V系催化劑是最普遍而有效的一種催化體系，早期一般都使用簡單的釩組份或釩組份添加少量助催化元素，其活性太高，選擇性較差，收率較低。從近期的催化劑組成來看主要有V-Cr、V-Mo、V-P及Sb-Fe等四種組成，由于Sb系催化劑制備及反應條件等比較復雜，使該催化劑的芳烴氨氧化技術的經濟性較差而一直未推廣工業應用。相反V-Cr催化劑制備簡單、重復性好，對芳烴氨氧化具有較高的反應活性，但是兩組份的催化劑活性仍然過高，易造成深度氧化，會生成大量的CO₂、CO、HCN。并且該催化劑對氨有較強的氧化分解能力，大大增加了氨的消耗。

八十年代日本三菱瓦斯公司推出了V-Cr-B-Mo、V-Cr-B-P等四組份催化劑，催化反應性能在原三組份的基礎上有所提高，但其反應副產尤其CO、CO₂生成量仍較高。九十年代三菱瓦斯又公布了(EP?0525367A₁)V-Cr-B-P-Mo五組成的催化劑，改善了反應副產的生成量，提高了間苯二甲腈的收率，但該文獻指出必須使用價格昂貴的磷鉬酸銨的催化劑原料，才能得到理想的反應結果。

BASF制備的VSb/Al或Si催化劑中加入K、Fe及W，制備成固定床催化劑，其間苯二甲腈收率為78.8％，但根據公開的制備方法，無法制成流化床催化劑。上海石油化工研究院研發的流化床催化劑(99113575.X)為V-Cr系，其不含Sb，間苯二甲腈的收率也僅為78.8％。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是以往生產間苯二甲腈中使用的催化劑難以適應流化床工藝要求，需使用價格較貴的原料，目標產物間苯二甲腈收率不高的缺點，提供一種新的用于制備間苯二甲腈的方法。該方法中具有使用的催化劑原料價廉、易得，且具有良好的反應活性和較高間苯二甲腈收率的優點。

為了解決上述技術問題，本發明采用的技術方案如下：一種用于制備間苯二甲腈的方法，以間二甲苯、氨氣和空氣為原料，在原料摩爾配比：間二甲苯∶氨氣∶空氣＝1∶2～13∶4～10，反應溫度為300～500℃，反應壓力為0.01～0.1MPa，催化劑負荷WWH為0.03～0.1小時^-1的條件下，原料與流化床催化劑接觸反應生成間苯二甲腈，反應所使用的流化床催化劑為以二氧化硅為載體和以原子比計化學式如下的組合物：

V_1.0Sb_aA_bB_cC_dO_x

式中A為選自鋰、鈉、鉀、銣或銫中的至少一種；

B為選自鎂、鈣、鉬、鋇、鉻、鎢、錳、鐵、鈷、鎳或錫中的至少一種；

C為選自硼或磷中的至少一種；

其中a的取值范圍為0.3～2.0；

b的取值范圍為0.01～0.5；

c的取值范圍為0.05～1.0；

d的取值范圍為0～2.0；

x為滿足其它元素化合價所需氧原子數的總和；

催化劑中載體二氧化硅的含量以重量百分比計為30～90％。