丙烯氨氧化制丙烯腈新工藝-全文預(yù)覽
【正文】 乙腈進行分離，由回收塔側(cè)線氣相抽出的含乙腈和水蒸氣的混合物送至乙腈塔（14）釜，以回收副產(chǎn)品乙腈；乙腈塔頂蒸出的乙腈水混合蒸汽經(jīng)冷凝、冷卻后送至乙腈回收系統(tǒng)回收或者燒掉。在眾多雜質(zhì)中，乙腈和丙烯腈的分離最困難。通常合成氣體由塔釜進入，水由塔頂加入，使它們進行逆流接觸，以提高吸收效率。生成的聚合物會堵塞管道，而各種加成反應(yīng)會導(dǎo)致產(chǎn)物丙烯腈和副產(chǎn)物氫氰酸的損失。氨氧化反應(yīng)放出大量的熱，為了保持床層溫度穩(wěn)定，反應(yīng)器中設(shè)置了一定數(shù)量的U 型冷卻管，通入高壓熱水，借水的汽化潛熱移走反應(yīng)熱。因此，一船采用常壓操作，適當加壓只是為了克服后部設(shè)備及管線的阻力。反應(yīng)壓力丙烯氨氧化生產(chǎn)丙烯腈是體積縮小的反應(yīng)，提高壓力可增大反應(yīng)的平衡轉(zhuǎn)化率。因此，原料氣和催化劑必須有一定的接觸時間，使原料氣能盡量轉(zhuǎn)化成目的產(chǎn)物。當反應(yīng)溫度升高時，丙烯轉(zhuǎn)化率、丙烯腈收率都明顯地增加，而副產(chǎn)物乙腈和氫氰酸收率則有所增加。反應(yīng)溫度溫度是影響丙烯氨氧化的一個重要因素。另一方面，水蒸氣的加入，勢必降低設(shè)備的生產(chǎn)能力，增加動力消耗。但空氣過多也會帶來一些問題，如使丙烯濃度下降，影響反應(yīng)速度，從而降低了反應(yīng)器的生產(chǎn)能力；促使反應(yīng)產(chǎn)物離開催化劑床層后，繼續(xù)發(fā)生深度氧化反應(yīng)，使選擇性下降；使動力消耗增加；使反應(yīng)器流出物中產(chǎn)物濃度下降，影響產(chǎn)物的回收。目前，工業(yè)上實際采用的丙烯與氧的摩爾比約為l:2～3（大于理論值1:），采用大于理論值的氧比，主要是為了保護催化劑，不致因催化劑缺氧而引起失活。（2）丙烯與氨的配比（氨比） 在實際投料中發(fā)現(xiàn)，當氨比小于理論值1:1 時，有較多的副產(chǎn)物丙烯醛生成，氨的用量至少等于理論比。但丁烯或更高級烯烴存在會給反應(yīng)帶來不利，因為丁烯或更高級烯烴比丙烯易氧化，會消耗原料中的氧；正丁烯氧化生成甲基乙烯酮（沸點80℃），異丁烯氨氧化生成甲基丙烯腈（沸點90℃），它們的沸點與丙烯腈沸點接近，會給丙烯腈的精制帶來困難。流化床反應(yīng)器要求催化劑強度高，耐磨性能好，故采用粗孔微球型硅膠作為催化劑的載體。按質(zhì)量計Mo—Bi 占活性組分的大部分，單一的MoO3 雖有一定的催化活性，但選擇性差，單一的Bi03 對生成丙烯腈無催化活性，只有二者的組合才表現(xiàn)出較好的活性、選擇性和穩(wěn)定性。三、 工藝條件催化劑工業(yè)上用于丙烯氨氧化反應(yīng)的催化劑主要有兩大類，一類是復(fù)合酸的鹽類(Mo系)，如磷鉬酸鉍、磷鎢酸鉍等；另一類是重金屬的氧化物或是幾種金屬氧化物的混合物(Sb系)，例如Sb、Mo、Bi、V、W、Ce、U、Fe、Co、Ni、Te 的氧化物，或是Sb—Sn 氧化物，Sb—U 氧化物等。圖 1丙烯腈的主要用途二、 丙烯氨氧化制丙烯腈生產(chǎn)工藝原理化學反應(yīng) 主反應(yīng)生成丙烯腈，是一個非均相反應(yīng)；與此同時，在催化劑表面還發(fā)生一系列副反應(yīng)。其次用于生產(chǎn)ABS 樹脂(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)。因此在生產(chǎn)、貯存和運輸中，應(yīng)采取嚴格的安全防護措施。丙烯氨氧化法制丙烯腈目錄丙烯氨氧化法制丙烯腈 1一、 丙烯腈的性質(zhì)和用途 1二、 丙烯氨氧化制丙烯腈生產(chǎn)工藝原理 2三、 工藝條件 2四、 生產(chǎn)工藝 6五、 催化劑研究 8一、 丙烯腈的性質(zhì)和用途丙烯腈在常溫下是無色透明液體，味甜，微臭，℃，℃，閃點0℃，自燃點481℃。%~%（體積）。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”)。其主要用途如圖 1所示。為提高丙烯的轉(zhuǎn)化率和丙烯腈的選擇性，研究高性能催化劑是非常重要的。一般認為，其中Mo—Bi 是主催化劑，P—Ce 是助催化劑，具有提高催化劑活性和延長催化劑壽命的作用。載體的選擇也很重要，由于反應(yīng)是強放熱，所以工業(yè)生產(chǎn)中采用流化床反應(yīng)器。乙烯在氨氧化反應(yīng)中不如丙烯活潑，一般情況下少量乙烯存在對反應(yīng)無不利影響。原料氨的純度達到肥料級即可；原料空氣一般需經(jīng)過除塵、酸堿洗滌，除去空氣中的固體粉塵、酸性和堿性雜質(zhì)就可在生產(chǎn)中使用。圖 2（3）丙烯與空氣的配比（氧比） 丙烯氨氧化所需的氧氣是由空氣帶入的。因此，生產(chǎn)中應(yīng)保持反應(yīng)后氣體中有2％（按體積計）的含氧量。但根據(jù)該反應(yīng)的特點，在原料中加入一定量水蒸氣有多種好處，如可促使產(chǎn)物從催化劑表面解吸出來，從而避免
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