国内外间苯二甲腈市场分析及技术工艺

第一节 全球空气氨氧化合成间苯二甲腈技术发展现状

（1）主要工艺简介：间苯二甲腈别名异酞腈、间苯二腈，白色针晶，有毒；微溶于热水，溶于热乙醇、乙醚、苯和氯仿。间苯二甲腈是一种重要的化工中间体，是生产农药百菌清、合成纤维、塑料、间苯二甲胺的重要原料，还用于制造性能优良的氧树脂固化剂等。

据中金企信国际咨询公布的《2020-2026年中国间苯二甲腈市场运营格局及投资潜力研究预测报告》统计数据显示：根据研究资料：国外对间苯二甲腈生产工艺的研究最早起源于20世纪60年代初期，日本、美国等对氨氧化法制备间苯二甲腈进行了大量的研究, 并很快实现了工业化。目前，美国、日本、德国等国家的间苯二甲腈生产技术已基本成熟。其主要生产工艺为：

①氨和空气组成的混合气体通过V2O5等催化剂层, 在400-500℃和34.5-206.8kPa进行氨氧化, 制得间苯二甲腈，收率为60%-80%。反应式如下：

②用氧化镁催化剂( 载体为镁氧、铁矾土或氧化铝), 将烷基苯和氨与空气一起进行高温气相反应, 不生成竣酸及其他的中间体, 直接制得间苯二甲腈。

③于550-580℃下将间二氯苯和氢氰酸通过NiO-AL2O3催化剂, 得到间苯二甲腈,收率为41.7%。其反应式如下：

④将间苯二甲酸与对甲苯磺酞胺及脱水剂PCl5( 或P2O5 ) 在约200℃一起加热约1小时, 得到间苯二甲腈，收率近90%。反应式如下：

⑤将间苯二甲酸与过量的氨一起, 以气体状态通过脱水催化剂, 制得间苯二甲腈，收率为90%以上，其反应式如下：

对比以上5中生产工艺得出：间苯二甲腈最简单、经济的工业生产方法是间二甲苯在催化剂作用下, 经气相氨氧化制得。它具有常压操作, 中等反应温度, 无需特殊溶剂和污染排放少及投资省等优点。

第二节 中国空气氨氧化合成间苯二甲腈技术发展现状

（1）整体概述：研究资料显示：中国对间苯二甲腈生产工艺的研究最早起源于20世纪70年代，目前，国内间苯二甲腈行业尚处于发展初期阶段，相关生产企业主要分布在上海、浙江、云南、湖南、江苏、北京、广东等地，其整体装置不大。其主要生产工艺为：①间二甲苯氨氧化法；②间二氯苯与氢氰酸合成法；③间苯二甲酸与氨合成法。这里主要介绍间二甲苯氨氧化法。

（2）反应原理及工艺流程（间二甲苯氨氧化法）：间二甲苯、氨和空气在催化剂作用下, 进行氨氧化反应。其主反应为:

主要副反应有:

由于间二甲苯氨氧化的副反应较为复杂, 因此采用合适的催化剂和与其相适应的反应器及其工艺条件就显得尤为重要, 必须在保证生成间苯二甲腈的主反应顺利进行的前提下, 尽可能地抑制副反应的发生。

（3）装置工艺流程：液氨经蒸发后与间二甲苯一起进入二甲苯汽化器, 汽化后的混合物被过热至一定温度后进入反应器; 在反应器的底部通入热空气。

传统间二甲苯氨氧化制间苯二甲腈工艺流程图

在反应器中, 由于催化剂的存在, 间二甲苯发生了氨氧化反应, 生成间苯二甲腈。反应产物经反应器出口冷却器降至一定温度后, 进入收集器, 形成间苯二甲腈晶体, 再进入产品中间槽, 并经离心机洗涤、离心过滤后得到间苯二甲腈滤饼, 最后烘干而获得间苯二甲腈成品。不凝气被吸收塔釜液循环吸收后直接排入大气, 污水由污水处理装置处理。

总结：目前，国内间二甲苯氨氧化法（间二甲苯氨化反应）一般采用流化床反应器，内有散热管束，反应温度350-450℃。催化剂是以硅胶为载体，V-Cr为主组分。反应后气体经旋风分离器分离去固体粒子和热交换器降温后，进入捕导器，间苯二甲腈凝华并连续排出，尾气回收过量的氨或直接去三废处理，间苯二甲腈经离心脱水干燥即得粗间苯二甲腈产品，含量在94%-98%。如要制得高纯度(≥98％)的产品，须加以精制，可采用减压蒸馏、水洗或溶剂提取等方法。