专利名称：一种3-氰基吡啶的生产方法
技术领域：
本发明涉及一种3-氰基吡啶的生产方法，具体是一种3-甲基吡啶水溶液与氨、空气在催化剂的作用下进行氨氧化反应得成品的3-氰基吡啶的生产方法。
背景技术：
传统催化剂以V-Cr，V-P, V-Sb体系为主，不同工艺通过加入其它组分来合成自己的催化剂，但国内厂家采用的催化剂，往往存在着选择性差、转化率不高，催化剂活性不稳定，产生氢氰酸，寿命短等缺点，导致收率不高，催化剂更换频繁，跟国外先进水平有着较大的差距。为了解决传统工艺带来的问题，目前关于3-氰基吡啶的生产方法大都均以3-甲基吡啶汽化与氨及空气混合，在催化剂存在下进行反应的成品的。如申请号200910031478 发明名称3-氰基吡啶的合成方法；申请人为南通醋酸化工股份有限公司；该专利的 3-氰基吡啶的合成方法，其特征是由3-甲基吡啶汽化与氨及空气混合，在催化剂存在下进行反应，然后吸收萃取精馏得到3-氰基吡啶成品。本发明工艺简单、易操作、3-甲基吡啶转化率大于99%、3-氰基吡啶收率大于95%。申请号200510060203 ；发明名称3_氰基吡啶的制备方法；申请人浙江爱迪亚营养科技开发有限公司。该发明提供的3-氰基吡啶的制备方法，也是采用在催化剂的存在下进行氨氧化的工艺，主要是通过催化剂改进，将传统的催化剂改为活性催化剂。以上工艺原料的转化率和产物的收率均可达到90%以上。
发明内容
本发明的主要任务在于提供-种3-氰基吡啶的生产方法，具体是一种采用3-甲基吡啶汽化与氨及空气混合，在催化剂存在下进行反应后，对生成的含3-氰基吡啶的硫酸铵水溶液的处理，从而达到在原来的基础上提高收率的特征。为了解决以上技术问题，本发明的一种3-氰基吡啶的生产方法，主要为将3-甲基吡啶水溶液与氨、空气在催化剂的作用下进行氨氧化反应获得3-氰基吡啶；其特征在于 所述催化剂为熔盐。本发明的优点在于本工艺使用的熔盐催化剂，导热系数高，转化率高，选择性高， 使用寿命达5年以上，且产品的收率可以达到96%，产品含量99. 5%以上。
具体实施例方式3-氰基吡啶为无色透明液体或结晶体，无气味。分子式=C6H4N2，分子量104. 116， CAS 100-54-9 ；能升华，溶于乙醇、乙醚、氯仿、苯和石油醚，稍溶于水。熔点50-51°C，沸点 248°C，闪点 840C ο3-氰基吡啶，是一种重要的化工中间体，是制备B族维生素-烟酸、烟酰胺的主要原料。烟酸、烟酰胺是人体和其他动物不可或缺的维生素B族营养成分，近几年被广泛应用于饲料添加剂、食品添加剂。而且需求量在不断的快速上涨，另外也是农药吡蚜酮、农药中间体2-氯烟酸的原料。市场对3-氰基吡啶的需求量也越来越大。本产品的制备方法将100_120g/h的浓度为25 % -34 %的3_甲基吡啶水溶液通过计量泵与 0. 1-0. 12m3/h的氨、0. 6-0. 7m3/h的空气在混合预热器中混合汽化，然后通过加有V_Cr， V-P, V-Sb体系为主的催化剂的固定床，于365-370°C间经氨氧化反应获得含3-氰基吡啶的气体，通过二级喷淋塔吸收，3-氰基吡啶溶于水，含氨的不凝气体经过30 %的硫酸水溶液净化除氨后达标排空，含3-氰基吡啶的硫酸铵水溶液吸收液经甲苯连续萃取，分层回收含3-氰基吡啶的萃取液，然后进行连续精馏，常压精馏回收甲苯，减压精馏得到3-氰基吡啶产品。同时分层回收的硫酸铵水溶液，采用共沸蒸馏方法脱出废水中的有机物(为3-甲基吡啶)，蒸出的前馏分作为工艺水返回系统，循环使用；中间部分蒸馏出的水可以达标排放，最后残留下高浓度硫酸铵热水溶液，经冷却后，离心分离，回收硫酸铵，滤液去下批次硫酸铵回收时套用。实例1 将33. 3% 3-甲基吡啶的水溶液通过计量泵控制流量100g/h、空速为0. 6-0. 7m3/ h、氨量0. llm3/h，在混合预热器中于120°C汽化，进入经熔盐加热的固定床反应器在 365-370°C进行氨氧化反应；产生的粗品通过二级喷淋水吸收(30%硫酸水溶液)。取样分析摩尔收率为98.5%。170小时内，相当于在催化剂上通过3-甲基吡啶5. 67kg。含3-氰基吡啶的硫酸铵水溶液吸收液经甲苯连续萃取，分层回收含3-氰基吡啶的萃取液，然后进行连续精馏，常压精馏回收甲苯，减压精馏得到6. 14kg的3-氰基吡啶，含量为99. 7%，收率为 96. 8%。同时分层回收的硫酸铵水溶液，采用共沸蒸馏方法脱出废水中的有机物(为3-甲基吡啶)，蒸出的前馏分作为工艺水返回系统，循环使用；中间部分蒸馏出的水可以达标排放，最后残留下高浓度硫酸铵热水溶液，经冷却后，离心分离，回收硫酸铵，滤液去下批次硫酸铵回收时套用。实例2:
将33. 3% 3-甲基吡啶的水溶液通过计量泵控制流量120g/h、空速为0. 6-0. 7m3/ h、氨量0. 12m3/h，在混合物预热器中于130°C汽化，进入经熔盐加热的固定床反应器在 365-370°C进行氨氧化反应；产生的粗品通过二级喷淋水吸收(30%硫酸水溶液)。取样分析摩尔收率为98.3%。170小时内，相当于在催化剂上通过3-甲基吡啶6. meg。含3-氰基吡啶的硫酸铵水溶液经甲苯连续萃取，分层回收含3-氰基吡啶的萃取液，然后进行连续精馏，常压精馏回收甲苯，减压精馏得到7. 3kg的3-氰基吡啶，含量为99. 6%，收率为 96. 1%。同时分层回收的硫酸铵水溶液，采用共沸蒸馏方法脱出废水中的有机物(为3-甲基吡啶)，蒸出的前馏分作为工艺水返回系统，循环使用；中间部分蒸馏出的水可以达标排放，最后残留下高浓度硫酸铵热水溶液，经冷却后，离心分离，回收硫酸铵，滤液去下批次硫酸铵回收时套用。实例3:将33. 3% 3-甲基吡啶的水溶液通过计量泵控制流量100g/h、空速为0. 6-0. 7m3/ h、氨量0. llm3/h，在混合物预热器中于150°C汽化，进入经熔盐加热的固定床反应器在 365-370°C进行氨氧化反应；产生的粗品通过二级喷淋水吸收(30%硫酸水溶液)。取样分析摩尔收率为98.3%。170小时内，相当于在催化剂上通过3-甲基吡啶5. 67kg。含3-氰基吡啶的硫酸铵水溶液经甲苯连续萃取，分层回收含3-氰基吡啶的萃取液，然后进行连续精馏，常压精馏回收甲苯，减压精馏得到6. Ilkg的3-氰基吡啶，含量为99. 6%，收率为 96. 3%。同时分层回收的硫酸铵水溶液，采用共沸蒸馏方法脱出废水中的有机物(为3-甲基吡啶)，蒸出的前馏分作为工艺水返回系统，循环使用；中间部分蒸馏出的水可以达标排放，最后残留下高浓度硫酸铵热水溶液，经冷却后，离心分离，回收硫酸铵，滤液去下批次硫酸铵回收时套用。实例4 将25% 3-甲基吡啶的水溶液通过计量泵控制流量100g/h、空速为0. 6-0. 7m3/ h、氨量0. lm3/h，在混合物预热器中于140°C汽化，进入经熔盐加热的固定床反应器在 365-370°C进行氨氧化反应；产生的粗品通过二级喷淋水吸收(30%硫酸水溶液)。取样分析摩尔收率为98. 1%。170小时内，相当于在催化剂上通过3-甲基吡啶4. 25kg。含3-氰基吡啶的硫酸铵水溶液经甲苯连续萃取，分层回收含3-氰基吡啶的萃取液，然后进行连续精馏，常压精馏回收甲苯，减压精馏得到4. 57kg的3-氰基吡啶，含量为99. 7%，收率为 96. 1%。同时分层回收的硫酸铵水溶液，采用共沸蒸馏方法脱出废水中的有机物(为3-甲基吡啶)，蒸出的前馏分作为工艺水返回系统，循环使用；中间部分蒸馏出的水可以达标排放，最后残留下高浓度硫酸铵热水溶液，经冷却后，离心分离，回收硫酸铵，滤液去下批次硫酸铵回收时套用。
权利要求
1. 一种3-氰基吡啶的生产方法，主要为将3-甲基吡啶水溶液与氨、空气在催化剂的作用下进行氨氧化反应获得3-氰基吡啶；其特征在于所述催化剂为熔盐。
全文摘要
本发明主要公开了一种3-氰基吡啶的生产方法，主要为将3-甲基吡啶水溶液与氨、空气在催化剂的作用下进行氨氧化反应获得3-氰基吡啶；其特征在于所述催化剂为熔盐。本发明的优点在于本工艺使用的熔盐催化剂，导热系数高，转化率高，选择性高，使用寿命达5年以上，且产品的收率可以达到96％，产品含量99.5％以上。
文档编号C07D213/85GK102336706SQ20101022730
公开日2012年2月1日 申请日期2010年7月15日 优先权日2010年7月15日
发明者谭建平, 谭祖明 申请人:南通天泽化工有限公司