[发明专利]己二腈的制备

说明书

本发明题为“己二腈的制备”。在用于由己二酸制备己二腈的系统和方法中，提供了加热器，该加热器被构造成加热第一流动性热传递介质以提供经加热的第一流动性热传递介质；第一热交换器，该第一热交换器被构造成将热从经加热的第一流动性热传递介质传递至第二流动性热传递介质，以提供经加热的第二流动性热传递介质；以及至少一个第二热交换器，该至少一个第二热交换器被构造成将热从经加热的第二流动性热传递介质传递至容纳反应混合物的至少一个反应器部件，反应混合物包含：(i)熔融的己二酸、氨和酸催化剂或(ii)己二腈，至少选自己二酰二胺、氰基己二酰二胺、氰戊酸和氰基戊酰胺的中间反应产物以及酸催化剂。

技术领域

本申请涉及由己二酸制备己二腈的反应器、系统和方法。

背景技术

己二腈(ADN)是己二胺(HMDA)生产中的重要中间体，己二胺是用于生产尼龙66的单体之一；HMDA和己二酸(AA)的共聚物。历史上，尼龙66主要用于形成用于住宅应用中高品质垫子的地毯纤维和衣物纤维。最近，尼龙66已在苛刻的高温机动车“引擎盖下(under thehood)”的应用(诸如用于液压制动器管线的内衬、电缆和电线绝缘体以及模塑部件诸如散热器外壳)中用作工程树脂。

目前，存在三种用于制备己二腈的商业制造途径，即(i)经由氢氰化由丁二烯制得，(ii)经由电氢化二聚由丙烯腈制得，和(iii)经由氨化之后进行所得二酰胺的脱水由己二酸制得。然后通过氢化由己二腈产物制备HMDA。鉴于HMDA的重要性，所有这些用于制备ADN的现有商业途径都是广泛研究的主题。

例如，就通过AA的氨化来制备ADN而言，该方法最初使用例如具有大量过量NH₃的磷酸硼催化剂在300℃至350℃的气相中进行。然而，该途径的缺点在于，在蒸发时，己二酸趋于发生分解，这将ADN选择性限制为AA进料的80重量％或更少，并且还需要频繁的催化剂再生。因此，在较低温度处(例如在200℃至300℃处)使用液相的己二酸，并且在存在催化剂(诸如H₃PO₄)的情况下实施用于AA氨化的更现代的途径，该催化剂可溶于反应介质中。一种此类方法公开于中国专利号CN106146345B，其中将固体磷酸催化剂、己二酸和稀释剂(诸如己二腈、戊二腈或庚二腈)加入到反应容器中，其中将原料在搅拌下加热直至达到所需的反应温度，并且加入氨气。

己二酸的液相氨化不太容易因分解而损失AA进料。遗憾的是，反应器的结垢快速减少了此类经济收益。当反应器结垢时，反应效率损失。效率的损失会非常迅速，反应器可能必须在短至三天的时间内关闭并进行清洁。因此，限制结垢对于在商业环境中经济地部署液相氨化是必要的。

国际专利申请公布WO2014179027A1涉及用于制备具有至少两种热传递介质的聚酰胺的方法、系统和设备。

发明内容

在一个方面，本公开在于一种用于由己二酸制备己二腈的反应器系统，该系统包括：

加热器，所述加热器被构造成加热第一流动性热传递介质以提供经加热的第一流动性热传递介质；

第一热交换器，所述第一热交换器被构造成将热从所述经加热的第一流动性热传递介质传递至第二流动性热传递介质，以提供经加热的第二流动性热传递介质；

以及至少一个第二热交换器，所述至少一个第二热交换器被构造成将热从所述经加热的第二流动性热传递介质传递至容纳反应混合物的至少一个反应器部件，所述反应混合物包含熔融的己二酸、氨和酸催化剂。

在另一个方面，本公开在于一种用于由己二酸制备己二腈的反应器系统，该系统包括：

加热器，所述加热器被构造成加热第一流动性热传递介质以提供经加热的第一流动性热传递介质；

第一热交换器，所述第一热交换器被构造成将热从所述经加热的第一流动性热传递介质传递至第二流动性热传递介质，以提供经加热的第二流动性热传递介质；