丙烯腈生产工艺

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丙烯腈的合成工艺

丙烯腈的合成工艺

丙烯腈的合成工艺丙烯腈是一种有机化合物,化学式为C3H3N,属于腈类化合物。

它是一种无色液体,有刺激性气味。

丙烯腈主要用于合成合成纤维聚丙烯腈(PAN)等重要的化学原料。

那么,丙烯腈的合成工艺主要有以下几种方法:1. 丙烯腈的合成方法之一是通过丙烯与氨气在催化剂的作用下反应。

这种方法通常采用贵金属催化剂,如铑、钯、铂等。

反应的条件一般在高温高压下进行,以提高反应速度和收率。

反应的化学方程式如下:CH2=CHCN + NH3 →NCCH2CH=CH22. 另一种合成丙烯腈的方法是通过丙烯醇与氨气在高温下反应。

这种方法也需要催化剂的作用,一般采用铜、锌等金属作为催化剂。

反应的条件有一定的要求,一般需要在400-600的高温下进行。

反应的化学方程式如下:CH2=CHOH + NH3 →NCCH2CH=CH2 + H2O3. 还有一种合成丙烯腈的方法是通过异氰酸酯与丙烯在溶剂中反应得到。

这种方法是通过亲核取代反应进行,一般在碱性催化剂的作用下进行。

反应的条件相对较温和,容易控制。

反应的化学方程式如下:R-NCO + CH2=CH2 →R-NH-CO-CH=CH24. 在工业生产中,还有一种常用的合成丙烯腈的方法是通过丙烯与氰化氢在催化剂的作用下反应。

催化剂通常采用有机碱金属化合物,如吡啶、三乙胺等。

反应的条件一般在高温高压下进行。

反应的化学方程式如下:CH2=CH2 + HCN →NCCH2CH=CH2以上是丙烯腈的几种常用合成方法,每种方法都有其适用的场合和条件,需要根据具体情况选择合适的方法。

在工业上,一般采用丙烯与氨气在催化剂的作用下反应的方法进行生产,因为该方法的原料易得,反应收率较高。

同时,需要注意的是,在合成丙烯腈的过程中,需要注意安全性和环保性的考虑,选择合适的催化剂和适当的反应条件,以降低对环境的负面影响。

丙烯腈生产工艺

丙烯腈生产工艺

丙烯腈生产工艺丙烯腈是一种重要的有机化工原料,广泛应用于合成纤维、合成橡胶、合成树脂等行业。

本文将介绍丙烯腈的生产工艺。

一、丙烯腈的原料丙烯腈的主要原料是丙烯。

在工业生产中,丙烯通常是通过石油或天然气的裂解产生的。

通过裂解,可以将石油或天然气中的烃类分解成较小的分子,其中包括丙烯。

丙烯是一种无色气体,具有刺激性气味。

二、丙烯腈的生产工艺1. 丙烯腈的生产一般采用气相氰化法。

首先,将丙烯与氨气在催化剂的作用下进行反应,生成丙烯腈。

催化剂通常是钴、镍等金属的化合物。

这种反应需要在高温和高压的条件下进行,一般在200至300℃、5至20 MPa的条件下进行。

2. 在气相氰化反应之前,还需要对丙烯进行纯化处理。

这是因为丙烯中可能含有杂质,如水、氧、硫等。

这些杂质可能会影响氰化反应的效果和催化剂的寿命。

纯化处理一般采用的方法有吸附剂吸附、冷凝、蒸馏等。

3. 气相氰化反应后,得到的气体混合物中含有丙烯腈、氢氰酸、丙烯和其他杂质。

为了分离丙烯腈,一般采用精馏和吸收的方法。

首先,通过精馏将丙烯腈从氢氰酸和丙烯中分离出来。

然后,再通过吸收剂吸收残余的氢氰酸和丙烯,从而得到纯度较高的丙烯腈。

4. 在生产过程中,还需要对废气进行处理。

废气中可能含有一些有害物质,如氰化物和氰酸盐。

这些物质对环境有一定的危害。

因此,需要采用适当的方法进行废气处理,如吸收、洗涤、焚烧等。

三、丙烯腈的应用丙烯腈作为一种重要的有机化工原料,广泛应用于合成纤维、合成橡胶、合成树脂等行业。

其中,合成纤维是丙烯腈最主要的应用领域之一。

丙烯腈可以与其他单体进行共聚反应,生成合成纤维的原料。

合成纤维具有良好的强度、耐磨性、耐高温性等特点,被广泛应用于纺织、服装、汽车等领域。

丙烯腈还可以用于合成橡胶和合成树脂。

合成橡胶是一种具有优异弹性和耐磨性的材料,被广泛应用于汽车轮胎、橡胶制品等领域。

合成树脂是一种具有优异绝缘性能和化学稳定性的材料,被广泛应用于涂料、粘合剂、塑料等领域。

年产95万吨丙烯腈合成工段工艺设计

年产95万吨丙烯腈合成工段工艺设计

丙烯腈是一种有机化工原料,广泛应用于合成纤维、合成橡胶和合成树脂等领域。

下面将针对年产9.5万吨丙烯腈合成工段的工艺设计进行详细阐述。

1.原料准备:丙烯腈的主要原料是丙烯和氨气。

丙烯是通过石化原料气体分离和加氢裂化手段得到的。

氨气则通过空气经过氮气分离和加氢裂化来获取。

在原料准备过程中,需要确保原料的纯度和供应稳定性,以保证后续反应的顺利进行。

2.中间产物分离和纯化:在丙烯腈合成过程中,会产生一些中间产物,如丙烯碱和丙烯酰胺。

这些中间产物需要通过分离和纯化的方式得到目标产品丙烯腈。

其中,丙烯碱可通过碳酸钠溶液中和法得到高纯度的丙烯酰胺,最终通过脱水反应得到丙烯腈。

这个步骤需要注意反应条件和中间产物的处理方法,以保证目标产品的质量。

3.反应器设计:反应器是合成丙烯腈的关键设备,它需要满足高温高压条件下的稳定运行,并具有良好的传热和传质性能。

合理的反应器设计可以改善反应效率和产品质量,并降低工艺成本。

常用的反应器类型包括管式反应器、搅拌反应器和固定床反应器。

根据年产9.5万吨的规模,通常会选择固定床反应器。

同时,需要注意反应器的保温和冷却措施,并配置适当的搅拌装置,以维持反应体系的均匀性。

4.反应条件优化:反应条件是影响丙烯腈合成效果的重要因素之一、温度、压力和催化剂浓度等参数的选择对于反应速率和产率有着显著影响。

适宜的温度范围通常在200-300℃之间,压力范围在10-30MPa之间。

同时,添加适量的催化剂如铜盐和酸性催化剂可以促进丙烯腈的选择性生产。

5.产物分离和后续处理:在反应结束后,需要对反应混合物进行分离和后续处理。

一般采用析出结晶、蒸馏和萃取等方式对丙烯腈进行纯化,以得到高纯度的目标产品。

此外,需要对废水和废气进行处理,以符合环保要求。

总结:。

国内外丙烯腈生产工艺技术

国内外丙烯腈生产工艺技术

国内外丙烯腈生产工艺技术丙烯腈(Acrylonitrile,简称ACN)是一种重要的有机化工原料,被广泛应用于合成纤维、橡胶、塑料、染料、涂料等行业。

丙烯腈的生产工艺技术在国内外都有不同的发展。

本文将针对国内外的丙烯腈生产工艺技术进行对比分析。

国内丙烯腈生产工艺技术主要以丙烯为原料,经过氧化、脱水、氰化等步骤得到丙烯腈。

其中,氧化反应是丙烯腈生产的关键步骤,国内通常采用丙烯-氨-氧混合作为氧化剂,再通过催化剂的作用,使丙烯转化为丙烯醛,然后再氰化得到丙烯腈。

这种工艺技术成熟、稳定,可以实现大规模生产。

但是由于氮气消耗较大,造成能耗高,成本较高。

国外丙烯腈生产工艺技术主要以聚合物合成为主。

其中,一种重要的工艺技术是SOHIO工艺,即丙烯聚合制备丙烯腈。

这种工艺技术通过高温和高压下的丙烯聚合反应,使丙烯分子链相互交联,形成分子量较大的聚合物。

然后再通过脱氢反应使聚合物中的氢气被脱除,得到丙烯腈。

这种工艺技术具有能耗低、成本较低、无废气排放等优势,被广泛应用于国外。

除了以上两种主要工艺技术,还有其他一些工艺技术在丙烯腈生产中也有应用。

比如喷雾聚合工艺技术,通过将丙烯与氯化氨溶液混合后,在高温高压条件下喷雾聚合反应,使丙烯与氯化氨快速反应生成丙烯腈。

这种工艺技术具有反应速度快、能耗低、废气排放少等优点。

总的来说,国内外丙烯腈生产工艺技术存在一定的差异。

国内主要以氧化反应为主,成熟稳定但能耗较高;而国外主要以聚合制备为主,能耗低、成本较低。

此外,还有其他一些工艺技术也被应用于丙烯腈生产中。

随着技术的不断进步和创新,丙烯腈生产工艺技术将会不断提升,实现更高效、低能耗、低成本的生产。

丙烯腈精制工艺流程

丙烯腈精制工艺流程

丙烯腈精制工艺流程丙烯腈是一种重要的有机化工原料,广泛用于合成合成纺织品、合成橡胶以及其他化学产品。

为了达到工业生产需要,需要对丙烯腈进行精制,提高其纯度和质量。

以下是丙烯腈精制的工艺流程。

第一步:原料准备丙烯腈精制的原料主要是含有丙烯腈的混合物。

混合物通常包含杂质和其他有机化合物。

在精制过程中,需要去除这些杂质以及降低其他有机化合物的含量。

为了方便处理,混合物一般首先被蒸馏分馏。

第二步:蒸馏混合物经过蒸馏分馏,可以将丙烯腈与其他有机化合物分离。

在蒸馏过程中,通过控制温度和压力,使丙烯腈受到蒸馏的影响,而其他有机化合物则留在底部。

通过连续分馏,可以使丙烯腈的纯度逐渐提高。

第三步:催化剂的添加为了进一步提高丙烯腈的纯度,可以向粗丙烯腈中添加合适的催化剂。

催化剂可以加速反应速率,提高反应效率,并促使杂质的分解和去除。

第四步:反应器反应粗丙烯腈与催化剂在反应器中进行反应。

反应温度和压力是关键的操作参数,需要根据具体的工艺要求进行调整。

在反应过程中,杂质会被进一步分解和转化,丙烯腈的纯度逐渐提高。

第五步:分离反应结束后,需要对反应物进行分离。

分离过程通常包括蒸馏、萃取、结晶等步骤,以便将目标化合物从反应混合物中分离出来。

第六步:精炼精炼是精制过程中的最后一步,旨在提高丙烯腈的纯度和质量。

可以采用各种技术,如溶剂萃取、活性炭吸附、冷冻结晶等方法,将残余杂质和有机化合物去除,使丙烯腈的纯度达到工业要求。

通过以上工艺流程,可以有效地精制丙烯腈,提高其纯度和质量。

这些精制丙烯腈可以用于合成各种化学产品,满足市场的需求。

同时,工艺流程中需要保证操作条件的稳定性和安全性,以确保工艺的高效运行。

丙烯腈工艺流程

丙烯腈工艺流程

丙烯腈工艺流程丙烯腈是一种重要的有机化工原料,广泛应用于合成纤维、塑料、橡胶、树脂等行业。

下面将以丙烯腈的工艺流程为例,介绍其生产过程。

首先,丙烯腈的原料是丙烯和氨气。

丙烯是通过石油炼制过程中的裂解反应获得的一种烃类化合物,氨气可以通过加热氨水以及氧化铵等方法制备。

丙烯腈的生产工艺主要分为三个步骤:裂解反应、氰化反应和后处理。

在裂解反应中,将丙烯和空气以及适量的制冷剂引入到反应器中,由催化剂引发裂解反应。

裂解反应使丙烯转变为丙烯腈。

该反应需要较高的温度和压力,并且还需要进行冷却和分离以提取丙烯腈。

接下来是氰化反应。

将裂解反应得到的丙烯腈与氨气在催化剂的作用下进行反应,生成氢氰酸铵。

该反应需要在低温下进行,并且需要控制好反应物的比例和流速,以提高反应的效率和产量。

最后是后处理阶段。

将氢氰酸铵进行水解,生成丙烯腈和氨气。

该反应是在高温和高压下进行的,以提高水解的速度。

同时,也需要进行蒸馏等操作,以提纯丙烯腈的产物。

在整个工艺流程中,还需要对反应器进行冷却和加温操作,以控制反应的温度和压力。

此外,还需要进行分离、蒸馏、洗涤等操作,以获取高纯度的丙烯腈产物。

然而,丙烯腈的生产过程也存在一些问题。

首先,裂解反应产生的废气中可能含有氰化物和有机物等有害物质,需要进行处理,以减少对环境的影响。

其次,丙烯腈的制备存在一定的安全风险,需要合理设计工艺流程,确保操作人员和设备的安全。

总的来说,丙烯腈的生产工艺流程相对复杂,涉及到多个反应和分离步骤。

然而,通过合理的设计和控制,可以实现高效率的生产,满足市场对丙烯腈的需求。

同时,也需要关注环境和安全问题,采取相应的措施,确保生产过程的可持续发展。

丙烯腈生产工艺

丙烯腈生产工艺

丙烯腈生产工艺丙烯腈是一种重要的有机化工原料,广泛应用于合成纤维、合成橡胶和合成树脂等领域。

以下是丙烯腈生产的工艺流程。

首先,丙烯腈的主要原料是丙烯和氨气。

丙烯是通过石油炼制产生的副产品,而氨气则是通过液氨和空气的反应得到。

这两种原料都是经过初步净化后,进行中间体的合成和后处理。

在丙烯的合成过程中,将液态丙烯加入到加热器中,经过过滤和冷凝后得到丙烯气体。

然后将丙烯气体送入到丙烯重聚器中,在适当的催化剂的作用下,经过反应生成丙烯腈。

在此过程中,需要控制适当的温度和压力,以及催化剂的用量和反应时间。

在氨气的合成过程中,先将液氨加入到氨气发生器中,然后将空气通过压缩机加热后与液氨反应生成氨气。

这个反应需要通过适当的温度和压力控制,以及催化剂的添加来促进反应的进行。

与此同时,还需要对丙烯和氨气的中间体进行后处理。

对于丙烯的反应后处理,首先将气体通过冷凝器进行冷却,然后经过洗涤和加热,将其中的不纯物质进行去除。

而对于氨气的后处理,主要是通过压缩、冷却和干燥操作,将其中的水分和杂质去除。

最后,将处理后的丙烯和氨气输送到合成反应器中进行丙烯腈合成反应。

在反应过程中,需要控制适当的温度,催化剂的用量和反应时间,以及反应器的压力等参数。

反应完成后,将得到的丙烯腈经过冷却、压缩和分离处理,得到高纯度的丙烯腈产物。

总的来说,丙烯腈的生产工艺包括丙烯气体和氨气的合成,中间体的后处理,以及丙烯腈的合成反应和产物的分离处理等步骤。

在整个过程中,需要控制适当的操作条件和催化剂的用量,以及对中间体进行有效的净化处理,以保证产品的质量和收率。

同时,还需要考虑工艺的安全性和环保性,通过系统的检测和监控手段,确保工艺过程的稳定性和可持续性发展。

丙烯腈生产工艺范文

丙烯腈生产工艺范文

丙烯腈生产工艺范文
一、丙烯腈简介
丙烯腈,是一种有机合成单体,用于制造聚酯纤维、再聚丙烯腈、工程塑料和塑料添加剂。

常温下以液体存在,无色,可产生强烈的刺激性气味,有些毒性,例如当其含量超过5000ppm时即可引起口腔痉挛性烦恼。

丙烯腈是由甲烷、乙烯、空气等混合物经电弧催化气化反应制得的,具有极佳的机械强度及耐热性,能够抗病虫害且耐湿性良好,所以被广泛的用于包装、纺织、印染、传动、造纸、减震等众多领域。

二、丙烯腈的生产工艺
(一)原料准备
1.甲烷作为丙烯腈生产的主要原料,一般以液化石油气为原料,通过精炼和净化处理后可以生产出质量优良、含水量低的甲烷气体,用于进入催化反应塔中。

2.乙烯是丙烯腈生产的辅助原料,一般以乙烯丁醇为原料,通过精炼和净化处理后得到乙烯醇,再与甲烷混合后可以实现催化反应。

3.空气作为丙烯腈生产的供氧原料,一般以空气压缩机压缩环境空气得到。

(二)催化反应
1.将甲烷、乙烯和空气按照一定的摩尔比例混合,通过混合器均匀混合后,输送至催化反应塔。

2.在催化反应塔内,首先由扩散器将混合物分为甲烷和乙烯,再受到活性催化剂的作用。

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丙烯、氨氧化法反应原理
在工业生产条件下,ຫໍສະໝຸດ 烯氨氧化反应是一个非均相催 化氧化反应。
(1)生成丙烯腈的主反应 2CH2=CH-CH3+2NH3+3O2→2CH2CHCN+6H2O-123.3kcal/mol (2)生成乙腈的副反应 2CH2=CH-CH3+3NH3+3O2→3CH3CN+6H2O-86.6kcal/mol (3)生成氢氰酸的副反应 CH2=CH-CH3+3NH3+3O2→3HCN+6H2O-75.38 kcal/mol (4)生成丙烯醛的副反应 CH2=CH-CH3+O2→CH2CHCHO+H2O-84.4kcal/mol (5)生成丙烯酸的副反应 2CH2=CH-CH3+3O2→CH2=CH-COOH+2H2O-146.6kcal/mol (6)丙烯不完全燃烧反应 CH2=CH-CH3+3O2→3CO+3H2O-85.5kcal/mol (7)丙烯完全燃烧反应 2CH2=CH-CH3+9O2→6CO2+6H2O-153.35kcal/mol
γ=k*pC3H6 式中: k—反应速度常数;
pC3H6—丙烯分压。 当催化剂中无磷时 k=2.8×105e-67000/RT
当催化剂中含磷时 k=8.0×105e-76000/RT
5、丙烯、氨氧化生产丙烯腈的工艺
丙烯、氨氧化生产丙烯腈工艺主要包括以下几个部分: 丙烯腈的合成、产品和副产品的回收、产品和副产品的精制 三部分。同时还有空压制冷、废水蒸发浓缩、废水废气焚烧 处理、副产品加工等辅助单元。
降,故丙烯氨氧化反应不宜在加压下进行。
(5)接触时间和空速 丙烯氨氧化反应是气-固相催化反应,反应在催化剂
表面进行,不可能瞬间完成,因此,保证反应原料气在催 化剂表面停留一定时间是很必要的,该时间与反应原料气 在催化剂床层中的停留时间有关,停留时间愈长,原料气 在催化剂表面停留的时间也愈长。增加接触时间,对提高 丙烯腈单程收率是有利的,对副反应而言,增加接触时间 除生成CO2的副反应外,其余的收率均没有明显增长,即接 触时间的变化对它们的影响不大,由此可知,适当增加接 触时间对氨氧化生成丙烯腈的主反应是有利的,随着丙烯 转化率的提高,丙烯腈的单程收率也会增加,但过分延长 接触时间,丙烯深度氧化生成CO2的量会明显增加,导致丙 烯腈收率降低。
(1)乙炔法
CuCl2-NH4Cl-HCl
CH CH + HCN
80-90℃
CH2=CH-CN
(2)环氧乙烷法 以环氧乙烷与氢氰酸为原料,经两步反应合成丙烯腈。
H2C CH2 + HCN Na2CO3
O
50-60℃
CH2-CH2 OH CN
Mg2CO3 200-220℃
CH2=CH-CN +H2O
国内丙烯、氨氧化生产丙烯腈的催化剂有三大系列:
(1)上海石油化工研究院的MB系列催化剂,MB-98催化 剂丙烯腈收率≥78%;
(2)上海石油化工研究院的SANC系列催化剂,SANC-08 催化剂丙烯腈收率稳定在79.7~80%;
(3)营口向阳催化剂有限责任公司的XYA-5催化剂,该 催化剂在兰州石化丙烯腈装置、大庆炼化丙烯腈装置、大庆 化工二厂丙烯腈装置、抚顺石化腈纶厂丙烯腈装置上得到了 应用,丙烯腈收率最高达到了81%左右。
B 一步法 该机理也可简单地用下式表示。
一步法机理认为,由于氨的存在使丙烯氧化反应受到抑 制,上式中k1/k2≈40表明,反应生成的丙烯腈90%以上不经 丙烯醛中间产物而直接可由丙烯生成。
动力学
实验证实当氨和氧的浓度达到反应方程式中的计量比例 后,反应速率与氨和氧的浓度无关,即反应对丙烯是一级, 对氨和氧是零级。反应速率简单地表示如下:
丙烯和氨的配比。除满足氨氧化反应外,还需考虑副 反应(例如生成乙腈、丙腈及其它腈类等)的消耗及氨在催 化剂上分解或氧化成N2、NO和NO2等的消耗。另外,过量氨 的存在对抑制丙烯醛的生成有明显的效果,这一点可从图 1-1看出。
图1-1 丙烯与氨用量比的影响
当NH3/C3H6(mol)小于1,即氨的用量小于反应理论需 要值时,生成的丙烯醛随氨量的减少而明显增加;当 NH3/C3H6大于1后,生成的丙烯醛量很少,而丙烯腈生成量 则可达到最大值。但氨的用量也不能过量太多,这不仅增 加了氨的消耗定额,而且未反应的氨要用硫酸中和,将它 从反应气中除去,也增加了硫酸的消耗。工业上氨的用量
6、丙烯、氨氧化工艺条件的选择
(1)原料纯度 丁烯及高碳烯烃化学性质比丙烯活泼,会对氨氧化
反应带来不利影响,不仅消耗原料混合气中的氧和氨,而 且生成的少量副产物混入丙烯腈中,给分离过程增加难度。 例如:丁烯能氧化生成甲基乙烯酮(沸点79~80℃);异丁 烯能氨氧化生成甲基丙烯腈(沸点92~93℃)。这两种化 合物的沸点与丙烯腈的沸点接近,给丙烯腈的精制带来 困难,并使丙腈和CO2等副产物增加。而硫化物的存在则 会使催化剂活性下降。因此,应严格控制原料丙烯的质 量。
都很大,可将这些反应看作不可逆反应。此时,反应压力 的变化对反应的影响仅表现在动力学上。由丙烯氨氧化反 应动力学方程式知,反应速度与丙烯的分压成正比,故提 高丙烯分压,对反应是有利的,而且还可提高反应器的生 产能力。但在加快反应速度的同时,反应热也在激增,过 高的丙烯分压使反应温度难以控制。实验又表明,增加反 应压力,催化剂的选择性会降低,从而使丙烯腈的收率下
丙烯腈生产工艺
了解知识:丙烯系列产品及用途
1、丙烯腈的用途
丙烯腈是三大合成的重要单体。
丙烯腈分子中有双键(
)和氰基( C N )两种不饱和
键,化学性质很活泼,能发生聚合、加成、水解、醇解等反
应。丙烯腈是生产有机高分子聚合物的重要单体,主要用来
生产聚丙烯腈(腈纶)、ABS树脂(由丙烯腈、丁二烯和苯
钠、医药、农药薰蒸剂、高分子絮凝剂、化学灌浆剂、纤维
改性剂、纸张增强剂、固化剂、密封胶、涂料和橡胶硫化促
进剂等。其主要用途见下图。
ABS塑料 ABS树脂
AS塑料
丁腈橡胶
AS树脂
己二腈 尼龙66
丁腈乳胶 丙烯腈 聚丙烯腈纤维
皮革、纺织品、 纸张处理剂
丙烯酰胺
氯化 丙烯腈
合成羊毛 (腈纶)
合成纤维
丙烯酸树脂 丙烯酸
抗水剂
2、丙烯腈制取的发展史
1894年法国化学家Moureu(穆勒)首先用化学脱水剂由 丙烯酰胺和氰醇制取。
丙烯腈在第二次世界大战前夕开始受到重视。
1940年丙烯腈最早成为工业产品,用氢氰酸与乙炔加成 制得。随之发展出乙炔法、环氧乙烷法(也叫氰乙醇法)、 乙醛-氢氰酸法生产工业用的丙烯腈,但由于原料价格高, 产品精制困难,一直发展不快。
同时,由于氧的过分消耗,容易使催化剂由氧化态转为还 原态,降低了催化剂活性,并缩短催化剂使用寿命,这是 因为长期缺氧,会使Mo5+→Mo4+,而 Mo4+转变为Mo5+则相 当困难,即使通氧再生催化剂,也难以恢复到原有的活性。 另外,接触时间的延长,降低了反应器的生产能力,对工 业生产也是不利的。适宜的接触时间与催化剂的活性、选 择性以及反应温度有关,对于活性高、选择性好的催化剂, 适宜的接触时间应短一些,反之则应长一些;反应温度高 时,适宜的接触时间应短一些,反之则应长一点。一般生 产上选用的接触时间,流化床为5~8s(以原料气通过催化 剂层静止高度所需的时间表示),固定床为2~4s。
乙烯合成)、 SAN树脂(由丙烯腈和苯乙烯合成)。此外,
丙烯腈也是重要的有机合成原料,由丙烯腈经催化水合可制
得丙烯酰胺,由后者聚合制得的聚丙烯酰胺是三次采油的重
要助剂。由丙烯腈经电解加氢偶联(又称电解加氢二聚)可制
得己二腈,再加氢可制得己二胺,后者是生产尼龙-66的主
要单体。由丙烯腈还可制得一系列精细化工产品,如谷氨酸
4、丙烯、氨氧化反应机理和动力学
丙烯氨氧化生成丙烯腈的反应机理,目前主要有两种观 点。
A 两步法 可简单地用下式表示。
该机理认为,丙烯氨氧化的中间产物是相应的醛—丙烯 醛、甲醛和乙醛,这些醛是经过烯丙基型反应中间体形成的, 且这些中间体都是在同一催化剂表面活性中心上产生的,只 是由于后续反应不同,导致不同种类醛的生成,然后醛进一 步与氨作用生成腈。根据该机理,丙烯氧化成醛是合成腈的 控制步骤。
丙烯腈收率
图1-2 流化床反应器反应温度对 丙烯转化率和丙烯腈收率的影响
%
应当指出,不同催化剂有不同的最佳操作温度范围。
生产中发现,反应温度达到500℃时,有结焦、堵塞管路
现象发生,而且因丙烯深度氧化,反应尾气中CO和CO2的 量也开始明显增加。因此,实际操作中应控制反应温度 低于500℃。
(4)反应压力 丙烯氨氧化的主、副反应化学反应平衡常数K的数值
(3)乙醛—氢氰酸法
CH3CHO + HCN
Na2OH 10-20℃
CH3-CH-CN
H3PO4 600-700℃
OH
CH2=CH-CN + H2O
1950年美国Sohio化学公司(现为BP美国Sohio公司)开
始研究由丙烯、氨和空气一步合成丙烯腈的新工艺——丙烯 氨氧化法。1960年美国美孚石油公司第一个建成以丙烯、氨 氧化法合成丙烯腈的化工厂,引起了丙烯腈生产工艺的重大 变革。由于氨氧化法的原料是基于石油工业副产物的丙烯和 液氨,具有价格很低、毒性小、丙烯腈成品质量优良等特点, 因此氨氧化法在六十年代迅速发展。氨氧化法具有很大的优 越性,因此各国都着重开发这一工艺,出现了不同于美国 Sohio化学公司的其它氨氧化法。例如:奥地利的O.S.W法; 意大利的SNAM法和Montedison-Edison;英国和法国合作开 发的Distillers-Ugine法;BOC公司开发的Petrox氨氧化— —再循环工艺法。经过多年的进步,丙烯腈的生产技术已经 日趋成熟和完善。现今全球95%以上的丙烯腈都采用Sohio的 丙烯腈生产工艺。
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