丙烯系產(chǎn)品的生產(chǎn)概述(已修改)
2025-03-06 11:49 本頁(yè)面
【正文】 第七章 丙烯系產(chǎn)品的生產(chǎn) 第一節(jié) 丙烯氨氧化生產(chǎn)丙烯腈 第二節(jié) 苯酚和丙酮的生產(chǎn) 第三節(jié) 丙烯羰基合成生產(chǎn)丁辛醇 丙烯的主要來(lái)源有兩個(gè)： 一是由煉油廠裂化裝置的煉廠氣回收； 二是在石油烴裂解制乙烯時(shí)聯(lián)產(chǎn)所得。 丙烯大部分一直來(lái)自煉油廠，近年來(lái)，由于裂解裝置建設(shè)較快，丙烯產(chǎn)量相應(yīng)提高較快。和世界市場(chǎng)一樣，近年來(lái)我國(guó)丙烯的發(fā)展速度也逐漸超過(guò)了乙烯。 2023年，我國(guó)乙烯需求量 ，而丙烯的需求量卻達(dá)到 ，首次超過(guò)乙烯，之后丙烯的需求量一直保持在乙烯之上。 丙烯的來(lái)源 聚丙烯 是我國(guó)丙烯 最大 的消費(fèi)衍生物。 2023年，我國(guó)聚丙烯的產(chǎn)量為，消耗丙烯約 ，約占全國(guó)丙烯總消費(fèi)量的 %，； 2023年我國(guó)聚丙烯產(chǎn)量為 ，消耗丙烯約 ，比 2023年增長(zhǎng)約%； 丙烯腈 是我國(guó)丙烯的 第二 大衍生物， 2023年，我國(guó)丙烯腈的產(chǎn)量約為，消費(fèi)丙烯約 ，約占全國(guó)丙烯總消費(fèi)量的 %； 2023年產(chǎn)量約為 ，消費(fèi)丙烯約為 ，比 2023年增長(zhǎng)約 %； 環(huán)氧丙烷 是我國(guó)丙烯的 第三 大消費(fèi)衍生物， 2023年，全國(guó)環(huán)氧丙烷的產(chǎn)量約為 ，消耗丙烯約 ，約占全國(guó)丙烯總消費(fèi)量的 %；2023年產(chǎn)量約為 ，消耗丙烯約 ，比 2023年增長(zhǎng)約 %； 丁醇和辛醇 也是丙烯的 主要 衍生物之一， 2023年我國(guó)丁辛醇的產(chǎn)量合計(jì)約為 ,共消耗丙烯約 ,約占全國(guó)丙烯總消費(fèi)量的 %；2023年產(chǎn)量合計(jì)為 ，共消耗丙烯約 ，比 2023年減少約 %； 2023年用于生產(chǎn)其它化工產(chǎn)品如 苯酚、丙酮和丙烯酸 等方面的丙烯消費(fèi)量約為 ，約占全國(guó)丙烯總消費(fèi)量的 %； 2023年消費(fèi)量約為 。 丙烯的用途 圖 71丙烯系產(chǎn)品及用途 第一節(jié) 丙烯氨氧化生產(chǎn)丙烯腈 一、概述 二、反應(yīng)原理 三、操作條件 四、工藝流程 五、典型反應(yīng)設(shè)備 丙烯腈的性質(zhì)和用途 丙烯腈在常溫下是無(wú)色透明液體，味甜，微臭。 沸點(diǎn) ℃ ，凝固點(diǎn) ℃ ，閃點(diǎn) 0℃ ，自燃點(diǎn) 481℃ 。 可溶于有機(jī)溶劑如丙酮、苯、四氯化碳、乙醚和乙醇中，與 水部分互溶， 20℃ 時(shí)在水中的溶解度為 ％ (w)，水在丙烯腈 中的溶解度為 ％ 其蒸氣與空氣形成爆炸混合物，爆炸極限為 ～ ％ (v)。 丙烯腈和水、苯、四氯化碳、甲醇、異丙醇等會(huì)形成二元共 沸混合物，和水的共沸點(diǎn)為 71℃ ，共沸物中丙烯腈的含量為 88％ (w)，在有苯乙烯存在下，還能形成丙烯腈 苯乙烯 水 三元共沸混合物。 丙烯腈 劇毒 ，其毒性大約為氫氰酸毒性的十分之一，能灼傷 皮膚，低濃度時(shí)刺激粘膜，長(zhǎng)時(shí)間吸入其蒸氣能引起惡心，嘔 吐、頭暈、疲倦等，因此在生產(chǎn)、貯存和運(yùn)輸中，應(yīng)采取嚴(yán)格 的安全防護(hù)措施，工作場(chǎng)所內(nèi)丙烯腈允許濃度為 。 除自聚外，丙烯腈還能與苯乙烯、丁二烯、乙酸乙烯、氯乙烯、 丙烯酰胺等中的一種或幾種發(fā)生共聚反應(yīng)，由此可制得各種合 成纖維、合成橡膠、塑料、涂料和粘合劑等。 丙烯腈是三大合成的重要單體，目前主要用它生產(chǎn)聚丙烯腈 纖維 (商品名叫“腈綸” )。 其次用于生產(chǎn) ABS樹(shù)脂 (丙烯腈 — 丁二烯 — 苯乙烯的共聚物 )， 和合成橡膠 (丙烯腈 — 丁二烯共聚物 )。 丙烯腈水解所得的丙烯酸是合成丙烯酸樹(shù)脂的單體。 丙烯腈電解加氫，偶聯(lián)制得的己二腈，是生產(chǎn)尼龍 — 66的原料。 丙烯腈的用途 丙烯腈的生產(chǎn)方法 1960年以前，丙烯腈的生產(chǎn)方法有三種。 (1)環(huán)氧乙烷法 以環(huán)氧乙烷與氫氰酸為原料，經(jīng)兩步反應(yīng)合成丙烯腈。 (2)乙醛法 (3)乙炔法 由于上述三種方法均需采用劇毒的氫氰酸作原料，生產(chǎn)成本高，毒性大，限制了丙烯腈的發(fā)展。 H 2 COC H 2 + H C N N a 2 C O 35 0 6 0 ℃ O H C NC H 2 C H 2 M g 2 C O 32 0 0 2 2 0 ℃ C H 2 = C H C N + H 2 O+ H C N N a 2 O H1 0 2 0 ℃ C H 3 C H C NO HC H 2 = C H C NH 3 P O 46 0 0 7 0 0 ℃ + H 2 OC H 3 C H OC H C H + H C N C u C l 2 N H 4 C l H C l8 0 9 0 ℃ C H 2 = C H C N 1959年開(kāi)發(fā)成功了 丙烯氨氧化 — 步合成丙烯睛的新方法。 CH=CHCH3 + NH3 +3/2O2 → CH 2=CHCN + 3H2O 該法具有原料價(jià)廉易得、工藝流程簡(jiǎn)單、設(shè)備投資少、產(chǎn)品質(zhì)量高、生產(chǎn)成本低等許多優(yōu)點(diǎn)，使其 1960年就在工業(yè)生產(chǎn)上應(yīng)用，很快取代了乙炔法，迅速推動(dòng)了丙烯腈生產(chǎn)的發(fā)展，成為世界各國(guó)生產(chǎn)丙烯腈的主要方法。 二、反應(yīng)原理 1．主、副反應(yīng) 主反應(yīng) ： CH=CHCH3 + NH3 +3/2O2 → CH 2=CHCN + 3H2O 副反應(yīng)： (1)CH2=CHCH3 + 3NH3 + 3O2 → 3HCN + 6H 2O 氫氰酸的生成量約占丙烯腈質(zhì)量的 1/6。 (2)CH2=CHCH3 +3/2NH3 +3/2O2 → 3/2CH 3CN + 3H2O 乙腈的生成量約占丙烯腈質(zhì)量的 1/7。 (3)CH2=CHCH3 + O2 → CH 2=CHCHO + H2O ? 丙烯醛的生成量約占丙烯腈質(zhì)量的 1/100 (4)CH2=CHCH3 + 9/2O2 → 3CO 2 + 3H2O ? 二氧化碳的生成量約占丙烯腈質(zhì)量的 1/4，它是產(chǎn)量最大的副產(chǎn)物。 上述副反應(yīng)都是強(qiáng)放熱反應(yīng)，尤其是深度氧化反應(yīng)。 副產(chǎn)物的生成，不僅浪費(fèi)了原料，而且使產(chǎn)物組成復(fù)雜化，給分離和精制帶來(lái)困難，并影響產(chǎn)品質(zhì)量。 為了減少副反應(yīng)，提高目的產(chǎn)物收率，除考慮工藝流程合理和設(shè)備強(qiáng)化外，關(guān)鍵在于選擇適宜的 催化劑。 催化劑 工業(yè)上用于丙烯氨氧化反應(yīng)的催化劑主要有兩大類(lèi)， 一類(lèi)是鉬系，另一類(lèi)是銻系。 我國(guó)目前采用的主要是第一類(lèi)催化劑。鉬系代表性的催化劑有美國(guó) Sohio 公司的 C4 C49及我國(guó)的 MB8 MB86。 一般認(rèn)為， 其中 Mo— Bi是主催化劑， P— Ce是助催化劑
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