專利名稱：丙烯腈中過氧化物的脫除方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種丙烯腈中過氧化物的脫除方法。
背景技術(shù)：
高性能聚丙烯腈基碳纖維具有良好的材料綜合性能高強(qiáng)度、高模量、低密度、耐高低溫、耐化學(xué)腐蝕、導(dǎo)電性好、熱膨脹系數(shù)小、耐輻射、生物相容性好，是先進(jìn)復(fù)合材料的最重要的增強(qiáng)材料，廣泛應(yīng)用于衛(wèi)星、運(yùn)載火箭、戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈、飛機(jī)、宇宙飛船等航空航天尖端領(lǐng)域。丙烯腈是生產(chǎn)高性能聚丙烯腈基碳纖維的主要原料。碳纖維性能優(yōu)劣的關(guān)鍵之一是丙烯腈原料品質(zhì)的好壞，制備高性能聚丙烯腈基碳纖維對原料丙烯腈的純度要求極高。 目前國內(nèi)丙烯腈原料主要來源于由丙烯、氨氧化流化床工藝生產(chǎn)的成品，工業(yè)優(yōu)級品丙烯腈中含有微量的乙醛、氫氰酸、丙酮、丙烯醛、甲基丙烯腈、噁唑、丙腈、丁烯腈、阻聚劑、過氧化物等有機(jī)雜質(zhì)以及鐵離子等金屬雜質(zhì)，這些雜質(zhì)對碳纖維的性能有嚴(yán)重影響。原料丙烯腈中的雜質(zhì)尤其是過氧化物的存在是導(dǎo)致碳纖維缺陷的重要影響因素之一，且這些缺陷在后加工中無法消除。因此，在使用前必須對工業(yè)優(yōu)級品丙烯腈進(jìn)行進(jìn)一步的精制純化，去除其中的過氧化物等雜質(zhì)，以滿足高性能聚丙烯腈基碳纖維原絲對原料的要求。文獻(xiàn)H1686介紹了一種采用活性氧化鋁吸附丙烯腈單體中過氧化物的方法，活性氧化鋁與丙烯腈接觸，活性氧化鋁表面積在150 400m2/g，溫度不大于75°C，接觸時間在 0. 5 2. 5分鐘，處理后過氧化物小于0. 2ppm。該方法丙烯腈空速較小，脫除過氧化物的處理能力較小。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是對現(xiàn)有技術(shù)中在脫除丙烯腈原料中過氧化物時存在丙烯腈空速較小，脫除過氧化物的處理能力較小的問題，提供一種新的丙烯腈中過氧化物的脫除方法。該方法具有丙烯腈空速大，脫除過氧化物的處理能力大，脫除過氧化物的效果更徹底的優(yōu)點(diǎn)。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下一種丙烯腈中過氧化物的脫除方法，采用氧化鋁與丙烯腈原料接觸，脫除原料丙烯腈中的過氧化物，其中氧化鋁選自 HYAlOl活性氧化鋁、HYA102活性氧化鋁或HYA103活性氧化鋁中的至少一種。上述技術(shù)方案中，所用氧化鋁的直徑為3 5mm，比表面積200 360m2/g，堆密度 0. 68 0. 89g/cm3，孔容0. 38 0. 46ml/g。原料丙烯腈體積空速為1 100小時-1，優(yōu)選 5 50小時―1，脫除過氧化物的處理溫度為5 70°C，優(yōu)選10 35°C。本發(fā)明中采用的氧化鋁，使用前應(yīng)進(jìn)行預(yù)處理和活化處理。氧化鋁預(yù)處理和活化過程如下將氧化鋁置于固定床中，用氮?dú)饣蚩諝獯祾撸ルs質(zhì)后在350 400°C條件下干燥4 5小時，冷卻后備用。由于氧化鋁是一種具有較高吸附容量的吸附劑，活性氧化鋁的毛細(xì)孔通道表面具有較高的活性，是性能優(yōu)良的吸附劑。采用本發(fā)明的方法，在反應(yīng)溫度為5 70°C的條件下，其丙烯腈原料體積空速可達(dá)100小時―1，處理后的丙烯腈中過氧化物含量小于0. 05ppm，取得了較好的技術(shù)效果。下面通過實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的闡述。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1吸附塔內(nèi)徑為32mm，HYA101活性氧化鋁用氮?dú)獯祾叱ルs質(zhì)后在350°C條件下干燥5小時。原料丙烯腈與HYAlOl活性氧化鋁接觸，處理溫度為5°C，原料丙烯腈體積空速為 100小時―1，丙烯腈原料中過氧化物含量為0. 5ppm，脫除后丙烯腈中的過氧化物0. 040ppm。實(shí)施例2吸附塔內(nèi)徑為32mm，HYA102活性氧化鋁用氮?dú)獯祾叱ルs質(zhì)后在350°C條件下干燥5小時。原料丙烯腈與HYA102活性氧化鋁接觸，處理溫度為10°C，原料丙烯腈體積空速為50小時、丙烯腈原料中過氧化物含量為0. 5ppm，脫除后丙烯腈中的過氧化物0. 045ppm。實(shí)施例3吸附塔內(nèi)徑為32mm，HYA103活性氧化鋁用氮?dú)獯祾叱ルs質(zhì)后在350°C條件下干燥5小時。原料丙烯腈與HYA103活性氧化鋁接觸，處理溫度為70°C，原料丙烯腈體積空速為1小時、丙烯腈原料中過氧化物含量為0. 5ppm,脫除后丙烯腈中的過氧化物0. 035ppm。實(shí)施例4吸附塔內(nèi)徑為32mm，HYA102活性氧化鋁用氮?dú)獯祾叱ルs質(zhì)后在350°C條件下干燥5小時。原料丙烯腈與HYA102活性氧化鋁接觸，處理溫度為35°C，原料丙烯腈體積空速為5小時―1，丙烯腈原料中過氧化物含量為0. 5ppm，脫除后丙烯腈中的過氧化物0. 02ppm。
權(quán)利要求
1.一種丙烯腈中過氧化物的脫除方法，采用氧化鋁與丙烯腈原料接觸，脫除原料丙烯腈中的過氧化物，其中氧化鋁選自HYAlOl活性氧化鋁、HYA102活性氧化鋁或HYA103活性氧化鋁中的至少一種。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的丙烯腈中過氧化物的脫除方法，其特征在于氧化鋁的直徑為 3 5mm,比表面積200 360m2/g，堆密度0. 68 0. 89g/cm3，孔容0. 38 0. 46ml/g ；原料丙烯腈體積空速為1 100小時―1，脫除過氧化物的處理溫度為5 70°C。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的丙烯腈中過氧化物的脫除方法，其特征在于原料丙烯腈體積空速為5 50小時―1，脫除過氧化物的處理溫度為10 35°C。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種丙烯腈中過氧化物的脫除方法，主要解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的在脫除丙烯腈原料中過氧化物時原料丙烯腈空速較小，脫除過氧化物的處理能力較小的問題。本發(fā)明通過采用氧化鋁與丙烯腈原料接觸，脫除原料丙烯腈中過氧化物其中氧化鋁選自HYA101活性氧化鋁、HYA102活性氧化鋁或HYA103活性氧化鋁中的至少一種的技術(shù)方案，較好地解決了該問題，可用于高性能聚丙烯腈基碳纖維原料純化處理的工業(yè)生產(chǎn)中。
文檔編號C07C253/34GK102199106SQ20101013371
公開日2011年9月28日 申請日期2010年3月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月26日
發(fā)明者張斌, 李文婷, 韓誠康, 顧軍民 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司上海石油化工研究院