丙烯腈介绍.ppt
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丙烯腈工艺流程简述ppt课件
11
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进入流化床反应器，丙烯和
氨分别进行汽化后，再过热
按一定比例混合，从流化床反应底部的上分 布板进入，混合气与空气按一定比例投入。 流化床内先已安装好固定相的催化剂并燃烧 丙烯将床内预热到440℃左右。
精品课件
5
丙烯、氨和空气在催化剂料层中，进行
气固相催化反应，控制反应温度在 430~450℃；由流化床内的U型冷却管通 去盐水移去反应热，生成高压蒸汽和高 压过热蒸汽作为空气透平压缩机的动力。
精品课件
8
脱氰化氢塔从塔顶
分离采出，得到高纯 度的HCN，塔釜为 粗AN，釜料进入AN 精馏塔（即成品塔）
真空精馏，塔釜为高
沸物，塔顶为低沸物， AN从侧线采出，成 为合格产品进入成品！
精品课件
10
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丙烯腈工艺流程简述
07应化1班 200707302123
刘念
精品课件
1
丙烯腈简介
精品课件
2
丙烯腈的工艺流程示意简图
精品课件
3
丙烯腈的工艺流程简述
丙烯氨氧化法生产丙烯腈的工艺流程主要分 为三个主要阶段：反应工段、水洗工段以及 分离精制工段。
精品课件
4
经过滤后的洁净空气由透平
压缩机压缩至0.1MPa左右， 从流化床反应底部的下分布板
精品课件
6
流化床反应后的
气体产物，经床
顶的内旋分离器
除尘，回收催化
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进入流化床反应器，丙烯和
氨分别进行汽化后，再过热
按一定比例混合，从流化床反应底部的上分 布板进入，混合气与空气按一定比例投入。 流化床内先已安装好固定相的催化剂并燃烧 丙烯将床内预热到440℃左右。
精品课件
5
丙烯、氨和空气在催化剂料层中，进行
气固相催化反应，控制反应温度在 430~450℃；由流化床内的U型冷却管通 去盐水移去反应热，生成高压蒸汽和高 压过热蒸汽作为空气透平压缩机的动力。
精品课件
8
脱氰化氢塔从塔顶
分离采出，得到高纯 度的HCN，塔釜为 粗AN，釜料进入AN 精馏塔（即成品塔）
真空精馏，塔釜为高
沸物，塔顶为低沸物， AN从侧线采出，成 为合格产品进入成品！
精品课件
10
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丙烯腈工艺流程简述
07应化1班 200707302123
刘念
精品课件
1
丙烯腈简介
精品课件
2
丙烯腈的工艺流程示意简图
精品课件
3
丙烯腈的工艺流程简述
丙烯氨氧化法生产丙烯腈的工艺流程主要分 为三个主要阶段：反应工段、水洗工段以及 分离精制工段。
精品课件
4
经过滤后的洁净空气由透平
压缩机压缩至0.1MPa左右， 从流化床反应底部的下分布板
精品课件
6
流化床反应后的
气体产物，经床
顶的内旋分离器
除尘，回收催化
丙烯腈介绍报告41页PPT
56、书不仅是生活，而且是现在、过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次，但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许，为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处， 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿
1、不要轻言放弃，否则对不起自己。
2、要冒一次险!整个生命就是一场冒险。走得最远的人，常是愿意 去做，并愿意去冒险的人。“稳妥”之船，从未能从岸边走远。-戴尔．卡耐基。
梦 境
3、人生就像一杯没有加糖的咖啡，喝起来是苦涩的，回味起来却有 久久不会退去的余香。
丙烯腈介绍报告 4、守业的最好办法就是不断的发展。 5、当爱不能完美，我宁愿选择无悔，不管来生多么美丽，我不愿失 去今生对你的记忆，我不求天长地久的美景，我只要生生世世的轮 回里有你。
拉
60、生活的道路一旦选定，就要勇敢地 走
丙烯腈的性质用途及其的质量标准、原料及辅助原料的工业规格要求
原料及辅助原料的工业规格要求
2.氨
氨规格如下： 氨（体积分数） ≥99.5％ 水（体积分数） ≤0.2％ 油（体积分数） ≤5×10-6
原料及辅助原料的工业规格要求
3.空气
不含有灰尘和油，并且不含有对催化剂、最终产品、副产品 和工艺过程有不良影响的化学成分。
4.硫酸
含量（质量分数）: 冬季＞93％
≤
20
30
4
密度（20℃）/（g/cm3）
0.806—0.807
5
PH值（5％的水溶液）
6.0—9.0
6
滴定值（5％的水溶液）/mL
≤
2.0
2.0
7
水分的质量分数/％
≤
0.20～0.45
0.20～0.45
8
总醛（以乙醛计）的质量分数/（mg/kg）
≤
30
50
9
总氰（以氢氰酸计）的质量分数/（mg/kg）
名称
丙烯(质量分数) 丙炔(质量分数) 乙烯(质量分数) 丁烯及丁二烯(质量分数) 丙二烯(质量分数)
规格
名称
≥95.0% <10×10-6
<0.1% <0.1% <50×10-6
总硫(质量分数) H2S 饱和烃类 H2、O2、CO2、CO、H2O
名称
≤20×10-6 <10×10-6
无规定 无规定
互溶。与水部分互溶, 其溶解度见表8-1
温度/℃
水在丙烯腈中的 溶解度(质量分
数)/%
表8-1 丙烯腈与水的相互溶解度
丙烯腈在水中的 溶解度(质量分数)/%
温度/℃
水在丙烯腈中的 溶解度(质量分数)/%
丙烯腈在水中的 溶解度(质量分数)/%
聚丙烯腈纤维(共62张PPT)
按工艺路线分为：先水洗后拉伸或先拉伸后水洗 两种类型。后加工路线较多，归纳起来，可分 为5种。
湿法纺丝及后处理工艺流程图
先拉伸后水洗、先水洗后拉伸。 如初生纤维不经预热处理直接蒸汽或沸水拉伸，纤维物理机械性能较差；
在高倍拉伸前，应对冻胶体的初生纤维进行预热浴处理以降低其溶胀度，加强纤维结构单 元之间的作用力，为进一步的高倍拉伸创造条件。
拉伸
喷丝头拉伸率 －58%～－65％。 刚凝固的纤维是高度
溶胀的冻胶体，一般采取喷丝头负拉伸。
喷丝头拉伸率
VLV010% 0 a V0
V0，VL分别为纺丝原液挤出速度和初生纤
维在第一导辊上的卷取速度 。
熔体纺丝喷丝头拉伸率 PET〔POY〕130～
140； PP：60。
先预拉伸，后高倍拉伸。预拉伸2倍左右，总拉伸8～ 11倍。
反响热容易控制，聚合产物的相对分子质量分布 较窄。
工艺流程
AN MA
NaOH 无离子水
水溶液→聚合→终止反响→真空过滤→烘干和粉碎→聚合物粉末
HNO3
引发剂 水相沉淀聚合采用的是水溶性氧化－复原引
发剂。 在碱性条件下十分稳定，不会引
发聚合反响，其水溶液的PH值在8～9之间，不会 发生分解。只有在pH<4.5时才能分解为自由基， 引发聚合反响最正确pH值是1.9～2.2。聚合时一般 参加HNO3或H2SO4使体系成为强酸性。
⑵纺丝成形
湿法纺丝成形机理 凝固介质：PAN可以采用不同溶剂制备纺
丝原液。湿法纺丝时，一般都用溶剂的水溶液 作为凝固浴。
双扩散
纺丝液由喷丝头喷出进入凝固浴后，原液细
流的外表首先与凝固浴接触，很快凝固成一层膜，凝固
浴中的凝固剂〔水〕不断通过这一皮层扩散到细流内部
湿法纺丝及后处理工艺流程图
先拉伸后水洗、先水洗后拉伸。 如初生纤维不经预热处理直接蒸汽或沸水拉伸，纤维物理机械性能较差；
在高倍拉伸前，应对冻胶体的初生纤维进行预热浴处理以降低其溶胀度，加强纤维结构单 元之间的作用力，为进一步的高倍拉伸创造条件。
拉伸
喷丝头拉伸率 －58%～－65％。 刚凝固的纤维是高度
溶胀的冻胶体，一般采取喷丝头负拉伸。
喷丝头拉伸率
VLV010% 0 a V0
V0，VL分别为纺丝原液挤出速度和初生纤
维在第一导辊上的卷取速度 。
熔体纺丝喷丝头拉伸率 PET〔POY〕130～
140； PP：60。
先预拉伸，后高倍拉伸。预拉伸2倍左右，总拉伸8～ 11倍。
反响热容易控制，聚合产物的相对分子质量分布 较窄。
工艺流程
AN MA
NaOH 无离子水
水溶液→聚合→终止反响→真空过滤→烘干和粉碎→聚合物粉末
HNO3
引发剂 水相沉淀聚合采用的是水溶性氧化－复原引
发剂。 在碱性条件下十分稳定，不会引
发聚合反响，其水溶液的PH值在8～9之间，不会 发生分解。只有在pH<4.5时才能分解为自由基， 引发聚合反响最正确pH值是1.9～2.2。聚合时一般 参加HNO3或H2SO4使体系成为强酸性。
⑵纺丝成形
湿法纺丝成形机理 凝固介质：PAN可以采用不同溶剂制备纺
丝原液。湿法纺丝时，一般都用溶剂的水溶液 作为凝固浴。
双扩散
纺丝液由喷丝头喷出进入凝固浴后，原液细
流的外表首先与凝固浴接触，很快凝固成一层膜，凝固
浴中的凝固剂〔水〕不断通过这一皮层扩散到细流内部
丙烯腈
抗水剂 丙烯酸树脂 合成纤维
主要原料
丙烯腈的生产方法有三种：丙烯腈的生产方法 有氰乙醇法、乙炔法和丙烯氨化氧化法三种 。其中氰乙醇法已淘汰，乙炔法仅少数国家沿 用。
主要原料
生产方法 丙烯腈的生产方法有氰乙醇法、乙炔法和 氰乙醇法 丙烯氨化氧化法三种。其中丙烯氨化氧化 环氧乙烷和氢氰酸在水和三甲胺的存在下反应得 法最常用，氰乙醇法已淘汰，乙炔法仅少 氰乙醇。然后以碳酸镁为催化剂（见酸碱催化 数国家沿用。 剂），于 200～280℃脱水制得丙烯腈，收率约75
％。此法虽能制得高纯度丙烯腈，但氢氰酸毒性
大，成本也较高。
丙烯腈水分检测
乙炔法
乙炔和氢氰酸在氯化亚铜-氯化钾-氯化钠稀 盐酸溶液的催化作用下，在80～90℃反应得 丙烯腈：HC呏CH+HCN─→CH2＝CHCN； 此法生产简单，收率良好，以氢氰酸计可达 97％，但副反应多，产物精制较难，毒性也 大，且原料乙炔价格高于丙烯，在技术经济 上落后于丙烯氨化氧化法
丙烯腈
§.工业概貌（世界和中国的基本生产情况、发 展趋势等） §. 上下游产业链 §.性质及主要用途 §.主要原料 §.工艺流程
丙烯腈
管理4班邱丽亚 管理5班陈少凡
=CH-CN，英文缩写AN， 是一种重要的化工原料。主要用于制造 腈纶、丁脂橡胶、ABS树脂、AS树脂、 丙烯酰胺、丙烯酸树脂、丙烯酸、已二 腈、抗水剂、粘合剂、表面活性剂、抗 氧剂、各种烟熏剂等，此外还用于染料 行业。
工艺流程
空气 稀硫酸 尾气 水
HCN
换热
氨中和 及冷却
水吸收
产物和副 产物分离
产物和副 产物精制
反应 丙烯 氨气 反应部分 硫酸铵液
乙腈
丙烯腈
主要原料
丙烯腈的生产方法有三种：丙烯腈的生产方法 有氰乙醇法、乙炔法和丙烯氨化氧化法三种 。其中氰乙醇法已淘汰，乙炔法仅少数国家沿 用。
主要原料
生产方法 丙烯腈的生产方法有氰乙醇法、乙炔法和 氰乙醇法 丙烯氨化氧化法三种。其中丙烯氨化氧化 环氧乙烷和氢氰酸在水和三甲胺的存在下反应得 法最常用，氰乙醇法已淘汰，乙炔法仅少 氰乙醇。然后以碳酸镁为催化剂（见酸碱催化 数国家沿用。 剂），于 200～280℃脱水制得丙烯腈，收率约75
％。此法虽能制得高纯度丙烯腈，但氢氰酸毒性
大，成本也较高。
丙烯腈水分检测
乙炔法
乙炔和氢氰酸在氯化亚铜-氯化钾-氯化钠稀 盐酸溶液的催化作用下，在80～90℃反应得 丙烯腈：HC呏CH+HCN─→CH2＝CHCN； 此法生产简单，收率良好，以氢氰酸计可达 97％，但副反应多，产物精制较难，毒性也 大，且原料乙炔价格高于丙烯，在技术经济 上落后于丙烯氨化氧化法
丙烯腈
§.工业概貌（世界和中国的基本生产情况、发 展趋势等） §. 上下游产业链 §.性质及主要用途 §.主要原料 §.工艺流程
丙烯腈
管理4班邱丽亚 管理5班陈少凡
=CH-CN，英文缩写AN， 是一种重要的化工原料。主要用于制造 腈纶、丁脂橡胶、ABS树脂、AS树脂、 丙烯酰胺、丙烯酸树脂、丙烯酸、已二 腈、抗水剂、粘合剂、表面活性剂、抗 氧剂、各种烟熏剂等，此外还用于染料 行业。
工艺流程
空气 稀硫酸 尾气 水
HCN
换热
氨中和 及冷却
水吸收
产物和副 产物分离
产物和副 产物精制
反应 丙烯 氨气 反应部分 硫酸铵液
乙腈
丙烯腈
PAN 聚丙烯腈纤维PPT课件
个稳定发展阶段 产量将会继续缓慢增长。预计到2005年
产量将达3000kt，2010年为3260kt，2015 年为3600kt，至2050年，世界腈纶产量将 达6000kt。
7
聚丙烯腈纤维-概述
（2）发展重心向发展中国家和地区转移 • 世界腈纶生产中心由发达国家向发展中
国家和地区转移 • 预计中国、印度、土耳其、伊朗等国家
国家或 中国 地区 2000年 353
2005年 669
2010年 827
亚洲腈纶产量预测 （单位：kt）
日本 韩国 中国台 印度 泰国 湾
382 121
106 96
55
巴基斯 坦
16
375 120 142 116 77
40
375 120 162 121 97
40
6
聚丙烯腈纤维-概述
• 世界腈纶工业发展趋势 （1）产量 世界腈纶的生产已走出了低谷并步入一
第 7章 聚丙烯腈
1
目录
➢聚丙烯腈纤维 ➢概述 ➢聚丙烯腈的结构与性质 ➢原料的合成 ➢纺丝 ➢后加工
2
聚丙烯腈纤维-概述
聚丙烯腈(PAN)纤维通常指含丙烯腈在85％以上的 丙烯腈共聚物或均聚物纤维，国内简称腈纶。
丙烯腈含量在85％以下的丙烯腈共聚物纤维则称 为改性聚丙烯腈纤维。
1929年德国的巴斯夫公司(BASF)成功地合成出聚 丙烯腈，
聚丙烯腈纤维-概述
（3）差别化品种比例增加，应用领域拓展
新品种增加，其中高收缩、细旦、有色腈纶和 用于建筑业的高强度腈纶等已被市场普遍接受。
阻燃与异形截面纤维在人造毛皮、毛毯中应用 前景诱人。
凝胶着色腈纶增大，凝胶着色生产有色纤维的 技术可以减少对环境的污染，尤其是对水资源 贫泛地区的纺织染整工业有实际意义，世界总 有色纤维比例约占10％。
产量将达3000kt，2010年为3260kt，2015 年为3600kt，至2050年，世界腈纶产量将 达6000kt。
7
聚丙烯腈纤维-概述
（2）发展重心向发展中国家和地区转移 • 世界腈纶生产中心由发达国家向发展中
国家和地区转移 • 预计中国、印度、土耳其、伊朗等国家
国家或 中国 地区 2000年 353
2005年 669
2010年 827
亚洲腈纶产量预测 （单位：kt）
日本 韩国 中国台 印度 泰国 湾
382 121
106 96
55
巴基斯 坦
16
375 120 142 116 77
40
375 120 162 121 97
40
6
聚丙烯腈纤维-概述
• 世界腈纶工业发展趋势 （1）产量 世界腈纶的生产已走出了低谷并步入一
第 7章 聚丙烯腈
1
目录
➢聚丙烯腈纤维 ➢概述 ➢聚丙烯腈的结构与性质 ➢原料的合成 ➢纺丝 ➢后加工
2
聚丙烯腈纤维-概述
聚丙烯腈(PAN)纤维通常指含丙烯腈在85％以上的 丙烯腈共聚物或均聚物纤维，国内简称腈纶。
丙烯腈含量在85％以下的丙烯腈共聚物纤维则称 为改性聚丙烯腈纤维。
1929年德国的巴斯夫公司(BASF)成功地合成出聚 丙烯腈，
聚丙烯腈纤维-概述
（3）差别化品种比例增加，应用领域拓展
新品种增加，其中高收缩、细旦、有色腈纶和 用于建筑业的高强度腈纶等已被市场普遍接受。
阻燃与异形截面纤维在人造毛皮、毛毯中应用 前景诱人。
凝胶着色腈纶增大，凝胶着色生产有色纤维的 技术可以减少对环境的污染，尤其是对水资源 贫泛地区的纺织染整工业有实际意义，世界总 有色纤维比例约占10％。
丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物PPT课件
第五节 ABS树脂
1 ABS树脂概述 2 ABS树脂的制备方法 3 ABS树脂结构与性能 4 ABS树脂改性 5 ABS树脂的应用 6 内容小结
主要内容
1. ABS树脂概述
❖ ABS树脂是一种共混物，是丙烯 腈-丁二烯-苯乙烯共聚物，英文 名Acrylonitrile-Butadiene-Styrene (简称ABS)
(1)橡胶粒子必须小到不引起可见光散射的程度。 (2)用混炼的方法使聚合物透明。混练可使树脂和橡胶的
折射率在一定范围内相近。
4. ABS树脂改性
透明性好 透明性差
橡胶粒子大
橡胶粒子小
橡胶相大小与ABS透光性的关系
4. ABS树脂改性
丁二烯中存在着双键，成为ABS树脂耐候性不好的根源， 内双键邻接的-CH2-上的H，由于光和氧发生氧化反应，使 主链与主链交联。
2、抗静电剂KHD – 300（非离子型），是高级脂肪醇、环 氧氯丙烷、单乙醇胺的缩合物，抗静电效果显著，用量为 2 %左右。
4. ABS树脂改性
提高耐热性
主要手段就是导入 刚性分子，提高主链 刚性、减弱对称性， 增加侧链位阻，常用 改性剂N-苯基马来酞 亚胺（NPMI）。
不同w(NPMI)的ABS树脂的DMA曲线
（1）将丁二烯橡胶用不含双键的其他弹性体代替。 （2）加入抗老化和抗氧化的光稳定剂等，虽然不能从根本 上解决问题，但是是通常采用的方法。
4. ABS树脂改性
常用光稳定剂 （1）光屏蔽剂
反射吸收紫外线，如炭黑、氧化锌等。
（2）紫外线吸收剂
吸收紫外线并通过分子内部变化将光能转化为振动能， 再以热能传递出去，如水杨酸酯类、苯酮类、苯并三唑类、 取代丙烯腈类 。
❖ 三者的一般比例为20：30：50(熔 点为175℃)。只要改变其三者的 比例、聚合方法、颗粒的尺寸， 便可以生产出一系列具有不同冲 击强度、流动特性的品种。
1 ABS树脂概述 2 ABS树脂的制备方法 3 ABS树脂结构与性能 4 ABS树脂改性 5 ABS树脂的应用 6 内容小结
主要内容
1. ABS树脂概述
❖ ABS树脂是一种共混物，是丙烯 腈-丁二烯-苯乙烯共聚物，英文 名Acrylonitrile-Butadiene-Styrene (简称ABS)
(1)橡胶粒子必须小到不引起可见光散射的程度。 (2)用混炼的方法使聚合物透明。混练可使树脂和橡胶的
折射率在一定范围内相近。
4. ABS树脂改性
透明性好 透明性差
橡胶粒子大
橡胶粒子小
橡胶相大小与ABS透光性的关系
4. ABS树脂改性
丁二烯中存在着双键，成为ABS树脂耐候性不好的根源， 内双键邻接的-CH2-上的H，由于光和氧发生氧化反应，使 主链与主链交联。
2、抗静电剂KHD – 300（非离子型），是高级脂肪醇、环 氧氯丙烷、单乙醇胺的缩合物，抗静电效果显著，用量为 2 %左右。
4. ABS树脂改性
提高耐热性
主要手段就是导入 刚性分子，提高主链 刚性、减弱对称性， 增加侧链位阻，常用 改性剂N-苯基马来酞 亚胺（NPMI）。
不同w(NPMI)的ABS树脂的DMA曲线
（1）将丁二烯橡胶用不含双键的其他弹性体代替。 （2）加入抗老化和抗氧化的光稳定剂等，虽然不能从根本 上解决问题，但是是通常采用的方法。
4. ABS树脂改性
常用光稳定剂 （1）光屏蔽剂
反射吸收紫外线，如炭黑、氧化锌等。
（2）紫外线吸收剂
吸收紫外线并通过分子内部变化将光能转化为振动能， 再以热能传递出去，如水杨酸酯类、苯酮类、苯并三唑类、 取代丙烯腈类 。
❖ 三者的一般比例为20：30：50(熔 点为175℃)。只要改变其三者的 比例、聚合方法、颗粒的尺寸， 便可以生产出一系列具有不同冲 击强度、流动特性的品种。
丙烯腈
计算化学数据
疏水参数计算参考值（XlogP）：0 氢键供体数量：0 氢键受体数量：1 可旋转化学键数量：0 互变异构体数量：0 拓扑分子极性表面积：23.8 重原子数量：4 表面电荷：0 复杂度：54.9 同位素原子数量：0 确定原子立构中心数量：0
毒理学数据
1、急性毒性 LD50：78mg/kg（大鼠经口）；27mg/kg（小鼠经口）；148mg/kg（大鼠经皮）；63mg/kg（兔经皮） LC50：333ppm（大鼠吸入，4h） 2、刺激性 家兔经皮：500mg，轻度刺激。 家兔经眼：20mg，重度刺激。 3、慢性毒性 大鼠、豚鼠、兔和猫在330mg/m3下吸入，每天4h，每周5天，在4周内半数动物死亡；在220mg/m3浓度下， 10周，除出现呼吸道症状外，未出现明显中毒症状。 4、致突变性 微生物致突变性：鼠伤寒沙门菌25μl/皿。哺乳动物体细胞突变性：人淋巴细胞25mg/L。
S9：Keep container in a well-ventilated place. 保持容器在通风良好的场所； S16：Keep away from sources of ignition - No smoking. 远离火源，禁止吸烟； S36/37：Wear suitable protective clothing and eye/face protection. 穿戴适当的防护服和眼睛/面保护； S45：In case of accident or if you feel unwell, seek medical advice immediately (show the lable where possible). 发生事故时或感觉不适时，立即求医（可能时出示标签）； S53：Avoid exposure - obtain special instructions before use.
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物料输入输出流程框图
生产工艺过程流程图
生产工艺过程流程简图
合成过程分析
反应是一强放热过程，为将反应过程中所放出的热量及时排出,采用 流化床反应器，并利用U型冷却管取走反应热量，以控制反应器温度， 同时产生高压蒸汽。
为防止形成可燃性的混合物，丙稀、氨、氧、水分别送入流化床反应 器；
丙烯腈氨氧化反应的转化率与反应器的温度与催化剂密切相关，根据 资料所给信息，选择适宜的催化剂；反应器的温度为750-900F。
C3H6＋1.5O2 ＋NH3＝＝＝C3H3N＋ 3H2O
丙稀转化率
≈89％
C3H6＋2O2 ＋ 2NH3 ＝＝＝ C2H3N ＋HCN＋4H2O 丙稀转化率≈5
％
C3H3N＋2O2 ＝＝＝HCN＋CO＋CO2＋H2O
丙稀转化率
≈19％
CO＋0.5O2 ＝＝＝CO2
CO转化率≈25
％
丙烯腈以丙烯、氨和空气中的氧为原料制得，主要副产物为反应 副产物，如乙腈、HCN、CO和CO2等。其典型的生产工艺主要有三部分，即 丙烯腈合成部分、产品和副产品的回收、精制部分。
丙烯腈概述
丙烯腈是一种重要的有机合成单体； 1893年已经在实验室合成； 1930年被工业上用于合成耐油丁腈橡胶； 在丙烯产品系列中居第二，仅次于聚丙烯，是三大合成材料
(纤维、橡胶、塑料)的重要化工原料；
丙烯腈的物理性质
丙烯腈，英文名Acrylonifrile（简称CAN）；化学分子式：CH2=CH-CN；
丙稀腈生产的主要合成反应－丙烷氨氧化法
主反应：C3H8 + 2 O2 + NH3 ＝＝ C3H3N (acrylonitrile) + 4 H2O C3H8 + 0.5 O2 ＝＝ C3H6 + H2O C3H6 + 1.5 O2 + NH3 ＝＝ C3H3N (acrylonitrile) + 3 H2O
丙稀腈的应用
丁腈橡胶 ABS塑料、AS塑料和生产腈纶纤维（PAN） 聚丙烯腈纤维 丙烯酰胺、聚丙烯酸酯 目前丙稀腈国内供不应求，每年需大量进口来满足市场的需求，2000
年进口量超过150kt。
丙稀腈的产品标准（中国国标GB7717.1-94）
序号
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
NH3
CH3CH=CH2+NH3+1.5O2=CH2=CHCN+3H2O
CH3CH=CH2
C3H6+2O2+2NH3 ＝ C2H3N(乙腈)+HCN+4 H2O 空气 C3H3N + 2 O2 ＝ HCN + CO + CO2 + H2O
CO + 0.5 O2 ＝ CO2
主产物 CH3=CHCN 副产物 乙腈 HCN H2O 废气 N2 CO 丙烷
副反应：C3H6 + 2 O2 + 2 NH3 ＝＝C2H3N (acetonitrile) + HCN + 4 H2O C3H3N + 2 O2 ＝＝＝ HCN + CO + CO2 + H2O CO + 0.5 O2 ＝＝＝ CO2 2 NH3 + 1.5 O2 ＝＝＝ N2 + 3 H2O C3H8 + 4 O2 ＝＝＝ 2 CO + CO2 + 4 H2O
丙烯腈的物理性质
表2-1 丙烯腈与水的相互溶解度
温度， ℃ 0 10 20 30 40 50 60 70 80
水在丙烯腈中的溶解度 （质量），%
2.10 2.55 3.08 3.82 4.85 6.15 7.65 9.21 10.95
丙烯腈在水中的溶解度 （质量），%
7.15 7.17 7.30 7.51 7.90 8.41 9.10 9.90 11.10
丙烯腈的国内外生产状况---国内状况
2003年我国丙稀腈生产厂家及生产能力一览表
生产厂家
上海石化股份有限公司 上海高桥石化 大庆石化总厂 大庆油田聚合物厂 齐鲁石化公司丙稀腈厂 兰化公司石化厂 抚顺石化公司腈纶厂 吉化公司化肥厂 安庆石化公司腈纶厂 淄博石油化工厂 茂名石化 合计
生产能力，kt/a
Sohio法生产丙稀腈
丙烯
氨 空气
惰性气 体
B3 B2
HCN
B5
B6
6
B1
B4
7
4 B9
B8 14
20
水 成品AN
12 B7
高沸点 杂质
8
16 B10
9
HCN ＋ 低 沸物
18
ACN产 品
15
高沸点 杂质
19
图2-1 Sohio法生产丙稀腈工艺
丙烯腈生产过程概念设计
综合考察丙稀腈的现有生产工艺情况及本课程设置的目的及 意义，本项目选定以Sohio丙稀氨氧化法为概念设计基础，对其生 产过程进行模拟，并对其经济性指标进行评价。
典型的反应条件为：温度900F； 压力35psi； 接触时间2～6秒； 氨/丙烷（摩尔进料比）＝0.8； 氧气/丙烷（摩尔进料比）＝2。 丙烷转化率为20-80%
Sohio法生产丙稀腈
目前世界各国生产丙烯腈的主要方法是丙烯氨氧化法，其中又以 Sohio法应用最为普遍，约占全球总生产能力的90％。主要化学反应式为：
1995～2000年，世界丙稀腈年均增长率为4％，生产能力从 4750kt/a增至5800kt/a，产量由4330kt/a增至5050kt/a。
2000年全球丙稀腈消费结构为腈纶占54.5%、ABS/AS占25％、丁腈 橡胶与乳胶占5％、其它占15.5％。
目前，美国是丙稀腈最大的出口国，西欧的丙烯腈市场长期处于不 景气的状态，亚洲的丙烯腈需求量持续攀升，其中，中国和韩 国是丙烯腈的两个主要进口国。
6.0～9.0
2.0
3.0
0.45
0.60
0.05
0.010
0.0010
0.0020
0.00002
0.00004
0.0000
0.00002
0.0020
0.0040
0.020
0.030
0.020 0.00001 74.5～79.0 0.0035～0.0045 0.008～0.012
0.030 －
丙稀腈的国内外生产状况---世界状况
130 10 50 60 40 32 80 212 80 30 30 754
丙稀腈的国内外生产状况---国内状况
2005年我国丙稀腈主要用量一览表，kt
产品 晴纶 ABS树脂
用量 50 32
产品 丙稀酰胺 其它
用量 10 28
丙稀腈生产的主要合成反应－丙烯氨氧化法
主反应：C3H6+1.5O2+NH3===C3H3N+H2)
为了利于反应的引发，反应的进料需要一定的温度，因此进料应设预 热器。
反应是一个体积增大的反应，虽然减小压力可以增加转化率，但会使 设备投资大大增加，根据已有的丙烯氨氧化法的经验，反应器的压力 选择略高于常压。
回收和分离过程分析
反应气中有未反应的氨，在碱性条件下易发生许多副反应，使 丙烯腈产率降低，堵塞管道等，因此设置中和塔，采用硫酸中 和法除去氨；
目前，丙稀腈在国内市场呈现供不应求的状况，每年需大量进口来 满足国内市场的需求且进口量呈逐年上升趋势，1997年～2000 年我国丙稀腈进口量分别为40、99、158、153kt。
2005年我国丙烯腈的总需求量为120万吨，是1995年的四倍，2002 年的1.6倍。
2004年底报道国内丙稀腈表观需求量为120万吨/年，但实际生产能 力有76万吨/年。
在国际市场丙烯腈价格过去2年涨幅超过33 %。欧洲和亚洲价格涨 幅分别为50 %和45 %。
2004 年8 月成交价在12000 元/吨比2001年6000元/吨翻了一番， 预计2005年11月将到达14000元/吨。
丙稀腈的国内外生产状况---世界状况
表2－4 2003年丙稀腈世界主要生产国的生产能力（万吨）
分子量：53.1；
丙烯腈在常温下是无色或淡黄色液体，剧毒，有特殊气味； 可溶于丙酮、苯、四氯化碳、乙醚和乙醇等有溶剂；与水互溶； 丙烯腈在室内允许浓度为0.002mg/L；在空气中的爆炸极限为3.05~17.5%
（体积）；
丙烯腈和水、苯、四氯化碳、甲醇、异丙醇等会形成二元共沸混合物，和 水的共沸点为71℃，共沸点中丙烯腈的含量为88%（质量），在有苯乙 烯存在下，还能形成丙烯腈-苯乙烯-水的三元共沸混合物。
8.7℃时 6.67 45.5℃时 33.33 77.3℃时 101.32
246℃ 3.42MPa
指标
丙丙烯稀腈腈由的于化分子学结性构带质有C＝C双键及C－N键，所以化学性质非常
活 泼，可以发生加成、聚合、腈基及氢乙基化等反应。
聚合反应和加成反应都发生在丙稀腈的C＝C双键上，纯丙稀腈在 光
的作用下能自行聚合，与强碱（NaOH）混和时，聚合十分剧 烈，大量放热，易爆炸；
国家 美国 德国 日本 中国 韩国
生产能力，万吨 189.7 44.0 85.6 75.4 37.0
丙烯腈的国内外生产状况---国内状况
从国外引进8套装置，全部采用美国BP公司技术
1988年产量仅为80.5kt，2000年国内产量约为400kt，年均增长率 约为14.3%，2003年我国丙稀腈生产能力达到754kt/a
丙稀腈和醇反应可制取烷氧基丙胺，烷氧基丙胺是液体染料的分散剂、 抗静电剂、纤维处理剂、表面活性剂、医药等的原料。
丙稀腈与、聚氨酯溶 剂和催化剂。
丙稀腈的检定特征反应为 CH2＝CHCN＋Na2SO3＋H2O＝＝＝Na3S-CH2-CHCN+NaOH 反应所生成的NaOH是定量的，用盐酸滴定可以测定丙稀腈的纯度