丙烯腈装置副产氢氰酸的工业利用

综述专论

化工科技,2003,11(2):60~63

SCIENCE&TECHNOLOGYINCHEMICALINDUSTRY

丙烯腈装置副产氢氰酸的工业利用

周春艳1,张文武2

(1.中国石油吉林石化公司研究院,吉林吉林 132021;2.吉化集团公司研究试验厂,吉林吉林 132021)

摘要:氢氰酸是丙烯腈的副产品,综合利用氢氰酸将会提高丙烯腈装置的经济效益。介绍了几种利用氢氰酸合成其它化学品的工业生产方法,旨在使企业更多地了解氢氰酸的综合利用。

关键词:丙烯腈;氢氰酸;工业利用

中图分类号:TQ226.61 文献标识码:A 文章编号:1008-0511(2003)02-0060-04

氢氰酸(HCN)是无色液体,易流动,极易挥发,有剧毒,比重0.6876(20/4e),熔点-14e,

沸点26e。与水、乙醇或乙醚混溶。是一种弱酸,工业用途较广,农业用作杀虫剂,用以熏蒸仓库、果树、苗木等。

下面介绍几种利用氢氰酸合成其它化学品的工业生产方法,旨在能使企业更多地了解氢氰酸的综合利用。

1.1 氢氰酸-异丁烯法

将氢氰酸与异丁烯反应,生成叔丁胺硫酸盐,然后与氨中和制得叔丁胺,同时副产硫酸氢铵。化学反应式为:

(CH3)2CCH2+HCN+H2SO4+2H2O(CH3)3CNH2#H2SO4+HCOOH

(CH3)3CNH2#H2SO4+NH3(CH3)3CNH2

+NH4HSO4(叔丁胺)

该法工艺操作简单,产品质量好,产品收率以异丁烯计可达83%以上,但该法对设备耐腐蚀性要求极高,原料氰化物对环境污染较大,生产成本高。

1.2 氢氰酸-MTBE法

以氢氰酸为原料,在硫酸催化作用下与甲基叔丁基醚反应,后加入甲醇与生成的甲酸反应生成甲酸甲酯,副产物甲酸甲酯经蒸馏后用NaOH中和,生成叔丁胺和硫酸钠,再蒸馏得叔丁胺。化学反应式为:

CH3

甲醇

1 合成叔丁胺

叔丁胺作为有机合成原料,用以合成医药(抗结核药利福平等)、农药(杀虫剂、杀菌剂等)、高效安全橡胶硫化促进剂(NS,TBSI)、染料着色剂,也可用作溶剂。国外主要用于合成橡胶硫化促进剂NS,以替代NOBS[3]。NOBS分子中含有仲胺基结构(由原料吗啉带入),在橡胶加工生产、存放及使用过程中易形成N-亚硝胺,产生致癌作用。NS与NOBS分子结构相似,但NS是伯胺结构,不会产生N-亚硝胺。

作为合成NS的原料,叔丁胺有着较大的市场容量和发展潜力。预计2010年国内NS需求量将达到1.4万t,约需叔丁胺7000t,此外,叔丁胺在医药、农药、染料等行业中有广泛的应用。因此,从发展的眼光看,叔丁胺市场十分看好。

以氢氰酸为原料的合成叔丁胺的方法有异丁烯法和甲基叔丁基醚(MTBE)法

[4][1,2]

3OH

3+HCN+H2SO4+

H2OCH3)3CNH2#H2SO4+HCOOCH3

。

收稿日期:2002-12-10

作者简介:周春艳(1971-),女,四川梁平人,吉林石化公(CH3)3CNH2#H2SO4+2NaOH(CH3)3CNH2+Na2SO4+2H2O (叔丁胺)

该法工艺简单,收率高,产品质量好,生产成本低,对环境无污染,比较适合我国国情。国外已实现工业化生产,我国齐鲁石化公司、抚顺石油化,