一种保持丙烯腈电解制备己二腈过程中电解液活性的方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及己二腈的制备技术领域，具体涉及一种保持丙烯腈电解制备己二腈过程中电解液活性的方法及装置。
【背景技术】
[0002]己二腈又名1，4_ 二氰基丁烷，是一种重要的化工原料，主要用于制取聚酰胺尼龙66盐的中间体己二胺，还可用于制取橡胶助剂、杀虫剂和杀菌剂、火箭燃料、高分子材料；也可用作增塑剂、添加剂、着色剂、纺织助剂、溶剂和芳烃抽提的萃取剂等；此外，在分析化学和电镀工业中也有一定的用途。
[0003]1965年，Monsanto公司首先实现了隔膜法电解丙稀腈(AN)合成己二腈(ADN)的工业化。用磺化聚苯乙烯树脂型的阳离子交换膜为隔膜，铅-银合金做阳极和镉做阴极。1976年该公司又开发了无隔膜新工艺。阳极为碳钢，阴极为镉，在无隔膜式电解槽中电解丙烯腈乳状液的方式合成己二腈。
[0004]专利CN201010573023提出一种用AN水溶液代替乳状液或微乳状液，在无隔膜式电解槽中电解AN以合成ADN的新方法。在保持高的ADN产率和电流效率的前提下，可收到简化生产工艺和节省材料的效果。其使用的阳极材料为Fe、Pb或Pb02;阴极材料为C、Pb或Cdo
[0005]现行丙烯腈电解工艺的电极材质通常含Fe、N1、Pb、Cd中的一种或几种。虽然加入了各种缓蚀剂，但在使用过程中，电极所含的金属离子不可避免地进入电解液中。当金属离子浓度达到一定程度时，会在阴极上析出，改变丙烯腈电解槽的电解特性，降低己二腈产品收率和电流效率，同时还会降低丙烯腈电解槽的连续使用时间。
【发明内容】
[0006]有鉴于此，本发明的目的在于提供一种保持丙烯腈电解制备己二腈过程中电解液活性的方法及装置，可将电解液中的金属离子控制在一定水平，减少金属离子在阴极上析出，提高己二腈产品收率和电流效率，并可延长丙烯腈电解槽连续使用时间。
[0007]为达到上述目的，本发明提供如下技术方案:
[0008]—种保持丙烯腈电解制备己二腈过程中电解液活性的方法，包括以下步骤:
[0009](1)将部分电解液分流至除铁电解槽；
[0010](2)分流至除铁电解槽的电解液在除铁电解槽中电解去除金属离子；
[0011](3)去除了金属离子的电解液返回到主循环中继续使用。
[0012]进一步，所述金属离子为铁、镍、铅或镉离子。
[0013]进一步，所述步骤⑵中，电解去除金属离子时阴极或阳极的电流密度为100?2000A/m2，电解液的温度为30?60°C，电解液在极板间的线速度为0.2?1.3m/s。
[0014]—种保持丙烯腈电解制备己二腈过程中电解液活性的装置，包括除铁电解槽和电解液栗，所述除铁电解槽的进料口通过电解液栗与气液分离器下部或底部连通，所述除铁电解槽的出料口与气液分离器中部或上部连通。
[0015]进一步，所述除铁电解槽的阳极为铂、金、钛、镍、铅或以其为基体的不溶性阳极，阴极材质为钛、铅、镉、铜或碳钢。
[0016]进一步，所述除铁电解槽为单极式或复极式电解槽。
[0017]本发明的有益效果在于:
[0018]本发明通过设置除铁电解槽，将部分电解液分流至除铁电解槽中，然后通过电解的方式将电解液中的金属离子去除，再返回到主循环中，达到了降低电解液中的金属离子浓度的目的，减少了金属离子在阴极上析出，提高了己二腈产品收率和电流效率，并延长了丙烯腈电解槽连续使用时间。
【附图说明】
[0019]为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图进行说明:
[0020]图1为本发明的保持丙烯腈电解制备己二腈过程中电解液活性的装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0021]下面将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。
[0022]实施例1
[0023]如图1所示，保持丙烯腈电解制备己二腈过程中电解液活性的装置包括除铁电解槽1和电解液栗4，所述除铁电解槽1的进料口通过电解液栗4与气液分离器2下部连通，所述除铁电解槽1的出料口与气液分离器2中部连通；所述除铁电解槽1为单极式电解槽；所述除铁电解槽1的阳极为钛基不溶性阳极，阴极材质为钛。
[0024]保持丙烯腈电解制备己二腈过程中电解液活性的方法包括以下步骤:
[0025](1)电解液流入气液分离器2中气液分离后，将部分电解液分流至除铁电解槽1 ;
[0026](2)分流至除铁电解槽1的电解液在除铁电解槽1中电解去除金属离子，阴极电流密度为800A/m2，电解液的温度为40°C，电解液在极板间的线速度为0.5m/s ;
[0027](3)去除了金属离子的电解液返回到主循环中继续使用；电解液中Fe2+下降45mg/L, Pb2+下降 20mg/Lo
[0028]电解时向电解液中持续加入丙烯腈，电解液流入气液分离器2中气液分离后，主循环栗5将部分电解液循环回丙烯腈电解槽3循环电解，部分电解液分流到油水分层器6中连续分离出油相，水相返回丙烯腈电解槽3，油相洗涤并经精馏塔7和8精馏分离后获得产品己二腈、副产物丙腈和未反应的丙烯腈，丙烯腈回用。己二腈收率提高4%，总电流效率提尚6%。
[0029]实施例2
[0030]如图1所示，保持丙烯腈电解制备己二腈过程中电解液活性的装置包括除铁电解槽1和电解液栗4，所述除铁电解槽1的进料口通过电解液栗4与气液分离器2下部连通，所述除铁电解槽1的出料口与气液分离器2中部连通；所述除铁电解槽1为单极式电解槽；所述除铁电解槽1的阳极为钛基不溶性阳极，阴极材质为碳钢。
[0031]保持丙烯腈电解制备己二腈过程中电解液活性的方法包括以下步骤:
[0032](1)电解液流入气液分离器2中气液分离后，将部分电解液分流至除铁电解槽1 ;
[0033](2)分流至除铁电解槽1的电解液在除铁电解槽1中电解去除金属离子，阴极电流密度为ΙΟΟΟΑ/m2，电解液的温度为50°C，电解液在极板间的线速度为lm/s ;
[0034](3)去除了金属离子的电解液返回到主循环中继续使用；电解液中Fe2+下降32mg/L, Cd2+下降 28mg/L0
[0035]电解时向电解液中持续加入丙烯腈，电解液流入气液分离器2中气液分离后，主循环栗5将部分电解液循环回丙烯腈电解槽3循环电解，部分电解液分流到油水分层器6中连续分离出油相，水相返回丙烯腈电解槽3，油相洗涤并经精馏塔7和8精馏分离后获得产品己二腈、副产物丙腈和未反应的丙烯腈，丙烯腈回用。己二腈收率提高3%，总电流效率提尚5%。
[0036]实施例3
[0037]如图1所示，保持丙烯腈电解制备己二腈过程中电解液活性的装置包括除铁电解槽1和电解液栗4，所述除铁电解槽1的进料口通过电解液栗4与气液分离器2下部连通，所述除铁电解槽1的出料口与气液分离器2中部连通；所述除铁电解槽1为复极式电解槽；所述除铁电解槽1的阳极为铂基不溶性阳极，阴极材质为钛。
[0038]保持丙烯腈电解制备己二腈过程中电解液活性的方法包括以下步骤:
[0039](1)电解液流入气液分离器2中气液分离后，将部分电解液分流至除铁电解槽1 ;
[0040](2)分流至除铁电解槽1的电解液在除铁电解槽1中电解去除金属离子，阴极电流密度为1300A/m2，电解液的温度为55°C，电解液在极板间的线速度为1.3m/s ;
[0041](3)去除了金属离子的电解液返回到主循环中继续使用；电解液中Fe2+下降42mg/L，Pb2+下降 31mg/L。
[0042]电解时向电解液中持续加入丙烯腈，电解液流入气液分离器2中气液分离后，主循环栗5将部分电解液循环回丙烯腈电解槽3循环电解，部分电解液分流到油水分层器6中连续分离出油相，水相返回丙烯腈电解槽3，油相洗涤并经精馏塔7和8精馏分离后获得产品己二腈、副产物丙腈和未反应的丙烯腈，丙烯腈回用。己二腈收率提高5%，总电流效率提尚8%。
[0043]最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。
【主权项】
1.一种保持丙烯腈电解制备己二腈过程中电解液活性的方法，其特征在于:包括以下步骤: (1)将部分电解液分流至除铁电解槽； (2)分流至除铁电解槽的电解液在除铁电解槽中电解去除金属离子； (3)去除了金属离子的电解液返回到主循环中继续使用。2.根据权利要求1所述的保持丙烯腈电解制备己二腈过程中电解液活性的方法，其特征在于:所述金属离子为铁、镍、铅或镉离子。3.根据权利要求1所述的保持丙烯腈电解制备己二腈过程中电解液活性的方法，其特征在于:所述步骤(2)中，电解去除金属离子时阴极或阳极的电流密度为100?2000A/m2，电解液的温度为30?60°C，电解液在极板间的线速度为0.2?1.3m/So4.一种保持丙烯腈电解制备己二腈过程中电解液活性的装置，其特征在于:包括除铁电解槽和电解液栗，所述除铁电解槽的进料口通过电解液栗与气液分离器下部或底部连通，所述除铁电解槽的出料口与气液分离器中部或上部连通。5.根据权利要求4所述的保持丙烯腈电解制备己二腈过程中电解液活性的装置，其特征在于:所述除铁电解槽的阳极为铂、金、钛、镍、铅或以其为基体的不溶性阳极，阴极材质为钛、铅、镉、铜或碳钢。6.根据权利要求4所述的保持丙烯腈电解制备己二腈过程中电解液活性的装置，其特征在于:所述除铁电解槽为单极式或复极式电解槽。
【专利摘要】本发明公开了一种保持丙烯腈电解制备己二腈过程中电解液活性的方法及装置；方法包括将部分电解液分流至除铁电解槽、电解去除金属离子和电解液返回主循环；装置包括除铁电解槽和电解液泵，除铁电解槽的进料口通过电解液泵与气液分离器下部或底部连通，除铁电解槽的出料口与气液分离器中部或上部连通。本发明降低了电解液中的金属离子浓度，减少了金属离子在阴极上析出，提高了己二腈产品收率和电流效率，并延长了丙烯腈电解槽连续使用时间。
【IPC分类】C25B15/08, C25B3/10
【公开号】CN105420753
【申请号】CN201511018965
【发明人】王飞, 肖雷, 范倩玉, 陈薛强, 王理, 姜国富, 冷方蓉, 姚如杰, 郑道敏, 周普路, 茁壮
【申请人】重庆紫光国际化工有限责任公司
【公开日】2016年3月23日
【申请日】2015年12月29日