丙烯氨氧化偶聯(lián)制丙烯腈生產(chǎn)工藝

丙烯氨氧化(氧化偶聯(lián))制丙烯腈生產(chǎn)工藝把烯烴、芳烴、烷烴及其衍生物與空氣(或氧氣)、氨氣混合通過催化劑制成腈類化合物的方法稱為氨氧化法,按氧化反應(yīng)的分類,這類反應(yīng)亦稱氧化偶聯(lián)。有代表性的,已工業(yè)化的反應(yīng)主要有下列幾種:研究表明,氨氧化制腈類用催化劑與烴類氧化制醛類用催化劑(如丙烯氧化制丙烯醛、間(對)二甲苯氧化制苯二甲醛等氧化催化劑)十分類似,氨氧化催化劑往往亦可用作醛類氧化催化劑,其原因是由于這兩類反應(yīng)通過類似的歷程,形成相同的氧化中間物之故。上列反應(yīng)中以丙烯氨氧化合成丙烯腈最為重要,下面即以此反應(yīng)為例進行討論。丙烯腈是丙烯系列的重要產(chǎn)品。就世界范圍而言,在丙烯系列產(chǎn)品中,它的產(chǎn)量僅次于聚丙烯,居第二位。丙烯腈是生產(chǎn)有機高分子聚合物的重要單體,85%以上的丙烯腈用來生產(chǎn)聚丙烯腈,由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯合成的ABS樹脂,以及由丙烯腈和苯乙烯合成的SAN樹脂,是重要的工程塑料。此外,丙烯腈也是重要的有機合成原料,由丙烯腈經(jīng)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劑。由丙烯腈經(jīng)電解加氫偶聯(lián)(又稱電解加氫二聚)可制得己二腈,再加氫可制得己二胺,后者是生產(chǎn)尼龍-66的主要單體。由丙烯腈還可制得一系列精細化工產(chǎn)品,如谷氨酸鈉、醫(yī)藥、農(nóng)藥薰蒸劑、高分子絮凝劑、化學灌漿劑、纖維改性劑、紙張增強劑、固化劑、密封膠、涂料和橡膠硫化促進劑等。丙烯腈在常溫下是無色透明液體,劇毒,味甜,微臭。沸點78.5℃,熔點-82.0℃,相對密度0.8006。丙烯腈在室內(nèi)允許的濃度為0.002mg/l,在空氣中的爆炸極限為3.05%～17.5%(m)。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。丙烯腈分子中含有腈基和C=C不飽和雙鍵,化學性質(zhì)極為活潑,能發(fā)生聚合、加成、腈基和腈乙基化等反應(yīng),純丙烯腈在光的作用下就能自行聚合,所以在成品丙烯腈中,通常要加入少量阻聚劑,如對苯二酚甲基醚(MEHQ)、對苯二酚、氯化亞銅和胺類化合物等。1.生產(chǎn)簡史和生產(chǎn)方法評述在生產(chǎn)丙烯腈的歷史上,曾采用以下生產(chǎn)方法。(1)以環(huán)氧乙烷為原料的氰乙醇法環(huán)氧乙烷和氫氰酸在水和三甲胺的存在下反應(yīng)得到氰乙醇,然后以碳酸鎂為催化劑,于200～280℃脫水制得丙烯腈,收率約75%。此法生產(chǎn)的丙烯腈純度較高,但氫氰酸毒性大,生產(chǎn)成本也高。(2)乙炔法乙炔和氫氰酸在氯化亞銅-氯化鉀-氯化鈉的稀鹽酸溶液的催化作用下,在80～90℃反應(yīng)得到丙烯腈。此法工藝過程簡單,收率良好,以氫氰酸計可達97%,但副反應(yīng)多,產(chǎn)物精制困難,毒性大,且原料乙炔價格高于丙烯,在技術(shù)和經(jīng)濟上難以與丙烯氨氧化法競爭。此工藝在1960年前是世界各國生產(chǎn)丙烯腈的主要工藝。(3)乙醛-氫氰酸法乙醛已能由乙烯大量廉價制得,生產(chǎn)成本比上述兩法低,按理應(yīng)有發(fā)展前途,但也因丙烯氨氧化法的工業(yè)化,本法在發(fā)展初期就夭折了。恨(4敘)丙恰烯氨雁氧化龜法壘本法究由美懶國S佳oh蝦io況公司槍首先有開發(fā)喚成功音,并憑于1期96式0年察建成干了第租一套很工業(yè)決化生艷產(chǎn)裝尸置。郊由于據(jù)丙烯蔑已能會由石箱油烴冬熱裂始解大拾量廉敏價制剛得,跌反應(yīng)掛又可傭一步懶合成膝,生通產(chǎn)成五本低卻,僅電為上逗述3敘種方亭法的橡50堤%;區(qū)不用族氫氰倆酸,叫生產(chǎn)材安全樸性也蔽比上密述3乎種方首法好格得多推。因絞此,司本法佩已成日為當名今世占界上燙生產(chǎn)徒丙烯抽腈的俊主要蓋方法胳。向近十童年來擺,開糾發(fā)丙適烷氨仆氧化維生產(chǎn)憲丙烯秩腈的亡生產(chǎn)隆技術(shù)所已受幣到人架們的左重視屋。主軟要原瓦因是皮丙烷甜價格榴低廉債,僅連為丙土烯的環(huán)一半旱,而抱且有評人估然計這葬一價僻格差吼距在策今后蔽相當溫長一閑段時距間里菜仍將口得以窯保持弄。目罰前存點在的跌主要股問題研是轉(zhuǎn)尊化率井低(油<5救0%稱)和芽選擇庸性差喊(<罰70蠢%)出,生駱產(chǎn)成智本和侮固定暑資產(chǎn)懂投資犬均比由丙烯稅氨氧團化法褲大,鄙因此恐難以螞實現(xiàn)男工業(yè)躺化。但現(xiàn)在緞,美獨國的卷Du筆P齒on艷t公圾司、粗Mo刑ns皂an搏to蓄公司欺、S廢oh漲io廈公司沸及英綿國的暴IC潤I公役司都哭在進袋行開催發(fā)研兄究,歲BP飄公司核決定捎進行畢中間劇試驗陡。相映信在工不久百的將故來經(jīng)刪濟技泳術(shù)方歇面會亮有所面突破替。荷就丙逗烯氨陵氧化紋法而燥言,屋經(jīng)過戚各國舅近4值0年桶的努揉力,庭也已券發(fā)展鄰成5醒種方續(xù)法,胡美國版So村hi茫o公幕司技墨術(shù)最驗先進貿(mào),現(xiàn)插已成臟為世貓界上態(tài)生產(chǎn)繭丙烯波腈的因最重陣要方情法,間丙烯澆腈總間產(chǎn)量伙的9橫0%香是用駐本法睡生產(chǎn)況的。撫中國乓在“賣七五餐”和疲“八香五”栽期間摸引進壘的丙膚烯腈吃生產(chǎn)翅裝置梯也幾奴乎全睛部采溉用S住oh咬io避技術(shù)鹽。鄭2.吊丙辰烯氨橫氧化竄的原怖理帶(1隸)化克學反鑼應(yīng)位在工綱業(yè)生單產(chǎn)條段件下動,丙好烯氨誕氧化視反應(yīng)吼是一思個非糞均相買催化川氧化維反應(yīng)志:灑ＣＨ攏３床ＣＨ肚=Ｃ傲Ｈ督２到＋Ｎ療Ｈ皆３圖＋３抓/２縮Ｏ責２飽→Ｃ逃Ｈ懼２咐=Ｃ勁ＨＣ奪N＋冶３Ｈ秤２擠Ｏ＋往51仗9慨kJ柳/m離ol產(chǎn)(Ｃ益3艷=掌)睬與此周同時臂,在漸催化乖劑表真面還挽發(fā)生滋如下賢一系惑列副總反應(yīng)犧。幣①生宇成乙繳腈(酷AC銹N)顛。練ＣＨ嘗３竿ＣＨ香=Ｃ痛Ｈ２霉＋３起/２扎ＮＨ鍬３各＋３閣/２瞞Ｏ到２窯→３虧/２蔽ＣＨ予３程ＣＮ捕＋３競Ｈ揭２道Ｏ＋垂52句2k姐J/極mo虹l慕(Ｃ鉤3屠=結(jié))檢②生僅成氫繪氰酸償(H芬CN愛)。舅育ＣＨ數(shù)３晌ＣＨ竭=Ｃ淺Ｈ差２廁＋３砌ＮＨ港３肺＋３瘡Ｏ求２戀→３血ＨＣ銷Ｎ＋丑６Ｈ程２恥Ｏ＋錄94閃1黨kJ驚/m戒ol粘(Ｃ舞3險=丹)仔③生事成丙弓烯醛鋸。吃ＣＨ類３些ＣＨ恭=Ｃ夠Ｈ茄２蛇＋Ｏ飽２崗→Ｃ返Ｈ扇２毒=Ｃ掩ＨＣ員ＨＯ灑＋Ｈ背２孤Ｏ＋旨35膝1k椒J/歷mo喇l(常Ｃ妖3齡=俘)齒④生驢成乙軌醛。燥隱ＣＨ逢３?。茫饶z=Ｃ百Ｈ蘇２伙＋３帳/４喬Ｏ覆２跨→３毛/２悔ＣＨ該３鹿ＣＨ馳Ｏ＋慌26威8俘kJ池/m紛ol貼(Ｃ甲3四=籠)燒⑤生冰成二霉氧化宏碳。煮耐ＣＨ叼３抓ＣＨ號=Ｃ贈Ｈ商２鞭＋９活/２昨Ｏ宣２古→３境ＣＯ融２池＋３怪Ｈ鑄２向Ｏ＋吩19委25綢k草J/舍mo患l(番Ｃ消3閱=毛)意⑥生恰成一臉氧化挪碳。涌ＣＨ部３蝦ＣＨ懼=Ｃ雀Ｈ粥２悅＋３經(jīng)Ｏ貢２擇→３擊ＣＯ摔＋３錦Ｈ飾２宣Ｏ＋重10撥67滋kJ趨/m儀ol全(Ｃ興3灶=神)追上列鋪副反盯應(yīng)中胡,生卷成乙勉腈和虧氫氰播酸的要反應(yīng)朱是主梅要的蜂。C費O2違、C瓣O和舌H批2簽O可逮以由籠丙烯院直接鉆氧化墊得到孔,也煙可以順由丙津烯腈點、乙輔腈等惹再次怪氧化糟得到銳。除擠上述綁副反風應(yīng)外明,還恒有生耽成微常量丙杜酮、陽丙腈肅、丙碑烯酸潔和乙站酸等扔副反嚇應(yīng)。溉因此錫,工殖業(yè)條車件下零的丙躲烯氨衛(wèi)氧化勸過程攜實際黨上是鐮相當糕復雜拒的。杏為提吐高丙錘烯的鄉(xiāng)轉(zhuǎn)化劫率和疤丙烯倒腈的具選擇焰性,貝研制土高性蔑能催艙化劑罷是非趕常重諒要的遲。打考察脹丙烯牽氨氧懶化過巷程發(fā)誼生的炸主、術(shù)副反仍應(yīng),蔑發(fā)現(xiàn)深每個妹反應(yīng)蒼的平圾衡常刷數(shù)都術(shù)很大錫。因宴此,累可以辜將它浴們看喇作不星可逆恭反應(yīng)濾,反陜應(yīng)過梅程已旺不受格熱力豈學平娛衡的朱限制悼,考氣慮反過應(yīng)動略力學駱條件峽就可陸。由粉于所減有的志主、舅副反辯應(yīng)都蚊是放愛熱的蹄,因媽此在肝操作跪過程漿中及壁時移漢走反唐應(yīng)熱集十分盡重要印,用區(qū)移走皆的反密應(yīng)熱規(guī)產(chǎn)生傭3.啟92膊MP糧a(軟絕)憶蒸氣觀,用垃作空菠氣壓播縮機獎和制畜冷機篩的動建力,是對合鞭理利起用能鉗量,垂降低次生產(chǎn)丸成本筆是很置有意甲義的趕。捷(2躬)催協(xié)化劑肥散丙烯圈氨氧弄化所沉采用交的催勸化劑營主要忠有兩房類,碧即M剩o系捉和S品b系仙催化散劑。佩Mo墾系催語化劑匪由S遵oh隊io蘭公司嘴開發(fā)征,由鋒C-毫A型恐已發(fā)泉展到醋第四泥代的盒C-聾49理、C倚-8勝9。蔥Sb劑系催腎化劑蛋由英腰國釀?wù)站乒退臼资乳_召發(fā),榨在此默基礎(chǔ)木上,猾日本蝕化學必公司婚又相河繼開擁發(fā)成稍功第上三代灶的N牲S啊-7剖33熔A橡和第捕四代仙的N很S-無73脫3B誦。下敘面對蔑這兩宋類催咳化劑驅(qū)作一櫻簡單腰介紹葡?？轆年Mo薪系催宜化劑妙工赤業(yè)上殖最早剛使用崇的是縮P-侮Mo砌-B球i-吐O(嬸C-味A)會催化兵劑,蓮其代萄表組勢成為徑PB透i豈9題Mo闖12悟O掌52禽?；罴m性組抵分為張Mo棵O省3受和B錯i笑2鳴O笛3掘.B援i的醬作用福是奪屠取丙革烯中民的氫絨,M漲o的謙作用瓣是往扶丙烯筐中引該入氧顏或氨險。因霞而是少一個索雙功惹能催開化劑謹。P絡(luò)是助反催化借劑,輔起提聰高催哲化劑還選擇喘性的啊作用叔。這欣種催本化劑三要求悅的反路應(yīng)溫制度較煩高(望46館0～級49絞0℃味),碰丙烯痕腈收扎率6嗚0%固左右累。由燈于在峽原料熟氣中率需配惑入大掘量水細蒸氣喜,約狂為丙淺烯量興的3褲倍(琴mo拋l)婦,在想反應(yīng)縮溫度溉下M懇o和拌Bi你因揮朵發(fā)損庭失嚴娃重,將催化鋒劑容逐易失翻活,答而且躲不易寫再生列,壽誠命較土短,開只在黑工業(yè)找裝置擁上使嫌用了展不足藏10邪年就恢被C會-2究1、男C-廣41喬等代輪替。嗓C-漢41睬是七參組分貧催化析劑,帖可表境示為肚P-酷Mo掃-B織i-喊Fe嶼-C塵o-鵝Ni滑-K違-O睡/S鑒iO偉2渴,它落是聯(lián)榮邦德親國K勢na掀ps敘ac滲k公廟司在館Mo巨-B信i中蠅引入貨Fe茅后再聽經(jīng)改澇良研阿制而背成的把。中惕國蘭波州化背學物活理研銀究所緩曾對喘催化腸劑中倡各組皺分的寧作用伍作過威研究邪,發(fā)我現(xiàn)B持i是老催化申活性基的關(guān)黑鍵組哥分,案不含捷Bi脹的催悄化劑蟲,丙益烯腈櫻的收性率很艱低(背6%武～1車5%直);補Fe付與B均i適挽當?shù)奈门浜蠌V不僅鉤能增瓜加丙潑烯腈舊的收絲率,著而且料有降趕低乙坡腈生婆成量捧的作動用;傾Ni保和C柔o的從加入信起抑據(jù)制生司成丙責烯醛楚和乙完醛的凱副反比應(yīng)的嶄作用扭;K隙的加必入可累改變真催化江劑表幅面的好酸度勁,抑際制深蟲度氧累化反問應(yīng)。平根據(jù)堤實驗威結(jié)果脈,適呈宜的葬催化歪劑組交成為恒:F跟e撓3丈Co展4.法5往Ni幅2.拐5悲Bi還1吉Mo伯12設(shè)P柏0.必5目Ke捕(e美=0師～0靈.3偉)。貨C-蠢49丹和C危-8瓜9也卸為多絲組分問催化號劑。貢B只Sb秘系催偷化劑匪S摸b系呼催化釣劑在攏60黃年代合中期腐用于允工業(yè)曬生產(chǎn)減,有糕Sb擇-U刷-O帽、S揀b-吩Sn些-O躬和S滴b-份Fe鉤-O瘡等。球初期鏡使用忠的S玉b-兩U-相O催犯化劑裹活性京很好瓦,丙傻烯轉(zhuǎn)素化率諸和丙左烯腈折收率語都較軌高,掏但由傭于具謀有放濱射性貼,廢凍催化閥劑處叉理困緣難,陸使用綿幾年吃后已虹不采烤用。鐵Sb存-F亭e-織O催檔化劑禁由日闊本化搏學公盡司開答發(fā)成皇功,孝即牌兵號為肆NB擋-7涂33倦A廣和N儉B-主73根3B揭催化臭劑。水據(jù)文出獻報結(jié)道,坑催化騰劑中代Fe涉/S誓b比終為1秧∶1完(m蓋ol川),揀X光菠衍射克測試爪表明連,催狂化劑屯的主的體是漫Fe慮Sb滋O4漸,還撇有少寨量的瞎Sb通2O獲4。儀工業(yè)滴運轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)結(jié)果尖表明渡,丙場烯腈筑收率殿達7去5%場左右芽,副論產(chǎn)乙垮腈生傅成量叢甚少致,價尚格也顧比較熱便宜職,添葉加V農(nóng)、M叛o、幼W等款可改睛善該醫(yī)催化版劑的亞耐還稻原性壩?？浔砬?-勢1-赴12需列出袍了幾擔種工特業(yè)催仇化劑版的反扔應(yīng)活閣性數(shù)午據(jù)。范由表賓3-勾1-結(jié)12塵可見蒸,中密國自顏行開諷發(fā)的將MB液-8務(wù)2和役MB采-8鍋6催尾化劑伙已達影到國稱際先強進水扇平。翼賄刻掃表各3-錄1-溫12暑貢幾種舞工業(yè)堵催化血劑的鴉反應(yīng)守活性盼數(shù)據(jù)桃催化劑型號C-41C-49C-89NS-733BMB-82MB-86單程收率ANCANHCNACLAACO2CO72.51.66.51.32.08.24.975.02.05.91.32.06.63.875.12.17.51.21.16.43.675.10.56.00.40.610.83.076-784.66.20.1010.13.381.42.585.960.19

7.376.19丙烯轉(zhuǎn)化率丙烯單耗97.01.2597.01.1597.91.1597.71.1898.51.1898.71.08神注:拆AC翁L-矮丙烯錄醛;絕AA件-乙孟醛帆丙烯腫氨氧智化催怕化劑鎮(zhèn)的活憂性組訪分本原身機低械強構(gòu)度不喪高,蛛受到眠沖擊查、擠宵壓就狹會碎愧裂,俗價格添也比亮較貴鹽。為峽增強組催化鹽劑的獎機械混強度國和合脹理使諷用催編化劑虧活性料組分饒,通敞常需借使用靈載體命。流些化床暫催化友劑采西用耐孟磨性鏈能特幕別好家的粗貨孔微編球形化硅膠聯(lián)(直螞徑約級55貪μm濾)為逢載體肺,活越性組掠分和講載體款的比懼為1坦∶1拉(w女),扒采用收噴霧露干燥壯成型甚。固侮定床玻反應(yīng)糠器用僅催化稠劑,部因傳歲熱情踏況遠吼比流糾化床騎差,棄一般竿采用娘導熱圈性能撫好、榨低比防表面粉積、勒沒有時微孔臺結(jié)構(gòu)盜的惰侍性物享質(zhì),娘如剛屑玉、辛碳化命硅和尺石英贊砂等錄做載涌體,奮用噴符涂法鑰或浸萌漬法考制造桂。病(鑒3)怨反應(yīng)快機理沙和動秩力學鼓丙拐烯氨姓氧化付生成幕丙烯漢腈的掏反應(yīng)脅機理沃,目具前主采要有財兩種絲觀點套。設(shè)A鴨兩步速法案可簡忍單地銀用下設(shè)式表伐示。繩閃棕巧怒該機觀理認賀為,真丙烯脾氨氧刑化的膝中間微產(chǎn)物逢是相輔應(yīng)的喚醛—斧丙烯憂醛、睛甲醛段和乙壽醛,販這些禁醛是影經(jīng)過姜烯丙蠟基型羊反應(yīng)壯中間朱體形東成的渾,且做這些廢中間竊體都警是在耽同一奇催化初劑表腔面活媽性中臺心上幻產(chǎn)生秩的,楚只是益由于謀后續(xù)心反應(yīng)裁不同票,導脹致不釣同種烤類醛尤的生旨成;喇然后走醛進跳一步鞠與氨貪作用招生成彈腈。坦而一倘氧化導碳、接二氧搭化碳偶可從趣氧化淺產(chǎn)物放醛繼燥續(xù)氧情化生漆成,溪也可冤由丙寸烯完蓮全氧旋化直察接生靜成。吩根據(jù)賽該機復理,援丙烯免氧化志成醛哪是合糾成腈缸的控盲制步膨驟。枝反完B民一步紛法斯該機財理也抗可簡詞單地唐用下禾式表追示。粉一步輔法機室理認停為,首由于賢氨的租存在相使丙掉烯氧喊化反芳應(yīng)受朋到抑勾制,騾上式仇中k叮1/胸k2毫≈4評0表朝明,登反應(yīng)欣生成尚的丙判烯腈早90定%以傭上不茶經(jīng)丙鄭烯醛狐中間煎產(chǎn)物件而直微接可創(chuàng)由丙梯烯生煌成。揀比較爽詳細侍的反舒應(yīng)機昆理可提表達源于后灘,它寧是由幫BP佩公司紫的G銀ra稼ss退el座li遇等人凈提出銅的,賣適用眠于鉬幕鉍及詢銻鐵漠系催多化劑潛,并劫用氘真化的盛中間茄產(chǎn)物臘做了姐專門盜的實謎驗,僅證實劉了該和機理白。劉按繪照G售ra醉ss當el耗li責等人珍的觀該點,愛丙烯醒氧化柴為丙種烯醛鏟和丙黨烯氨織氧化涂是按呢同樣跟的π斷-烯摘丙基派機理其進行候的,搖活性串中心于是鉬蘿的配嚴位不存飽和配化合施物:李粉氨加霧成到陳活性秧中心殖(Ⅰ塑)也業(yè)生成碌配位術(shù)不飽臭和化錄合物筍,此革中間涼物種眼可化巾學吸居收丙痰烯。謙隨后阻由于澇與鉍躲相連然的氧午奪取濃了氫價原子困,兩泊種反樂應(yīng)的斥協(xié)同性作用朝結(jié)果音生成是π蹦烯丙涌基絡(luò)龜合物忍。這湊一步涉是反添應(yīng)的刷控制躲步驟縫。在慨這里騾,B略i的冬作用裹是奪泉氫,式而M寄o的搞作用麗是往世烯烴疾中引前入氧撿或氨愿,因親而鉬退鉍催御化劑宏應(yīng)是鎮(zhèn)具備剃兩個傭活性繞中心休的雙粗功能座催化胖劑。室閣下面法是丙五烯氨枕氧化東機理笨圖式慮。辮由圖刷式可飾見,小氨把烏Mo敬還原蟻并與趟鉬生長成配萍位不那飽和錄物,你該化菌合物厭將丙槽烯化吧學吸率收,檢并由動鉍上繞的氧插奪取容氫形鐘成π判-烯氣丙基緞絡(luò)合袋物(彈Ⅲ)場。下古一步哈,π名-烯儉丙基諷絡(luò)合慶物轉(zhuǎn)大化為說σ-敏絡(luò)合鵝物(逝Ⅳ)初,σ榜-絡(luò)仁合物猜脫去橫氨形付成3疼-亞樂氨基術(shù)丙烯恨鉬絡(luò)俱合物違(Ⅴ粱)。暫(Ⅴ妄)氧暈化成底(Ⅵ姨),堤脫去配丙烯火腈后時Mo踏再氧毫化脫蜘去水使,并齒變回若到起蒼始狀開態(tài)。輩而B典i福３＋天O或肯Sb醋３＋皂O奪辭取吸愧附態(tài)銹丙烯掛的α援-H露是反號應(yīng)速喉度的河控制祝步驟瑞。忽實驗鄰證實棋當氨殲和氧令的濃況度達蹈到反節(jié)應(yīng)方殲程式稍中的叨計量依比例沒后,寄反應(yīng)醫(yī)速率泉與氨從和氧方的濃識度無雕關(guān),邊即反藥應(yīng)對鹿丙烯曲是一迫級,呈對氨袖和氧風是零雄級。質(zhì)反應(yīng)奉速率怕可簡屋單地腳表示脫為:宋謀γ=脊k*慌p宇Ｃ３懂Ｈ６壇式中醬:現(xiàn)k—醋反應(yīng)謎速度壞常數(shù)溜;鐘p欣Ｃ３喪Ｈ６唱—丙右烯分讀壓。元吐當催刊化劑殃中無凱磷時夾吊k=肥2.幻8×偷１０夾５追e坡-6旨70掛00贈/R火T禍當催撈化劑蔽中含沫磷時貢眠k=設(shè)8.允0×柜１０躁５木e曉-7宏60定00柱/R裂T己3.潔工定藝條抄件的啟選擇蒙霧(1獻)原活料純杰度和拌配比棵原畏料丙忍烯由權(quán)石油燭烴熱偵裂解廳氣或揪石油僚催化尾裂化免所得睜裂化買氣經(jīng)喜分離如得到境,一軍般純嗓度都謀很高搖,但賓仍有興C材2鍵、C喘3眨0停、C雙4挎等雜昏質(zhì)存糖在,盲有時術(shù)還可體能存咱在微結(jié)量硫叨化物霜。在妖這些復雜質(zhì)唐中,限丙烷卷和其循他烷隆烴(豐乙烷旗、丁曉烷等汽)對咬氨氧但化反遍應(yīng)沒膏有影注響,桃只是役稀釋貝了丙飼烯的孕濃度瞎,但零因含祥量甚收少(取約1扣%～匹2%悉),軌反應(yīng)季后又貼能及府時排帶出系偏統(tǒng),探不會近在系足統(tǒng)中故積累坐,因系此對榨反應(yīng)姐器的辱生產(chǎn)猜能力病影響偷不大閃;乙始烯沒噴有丙郊烯活攝潑,從一般響情況珍下少不量乙閉烯的群存在陶對氨搞氧化禾反應(yīng)日無不漂利影嶺響;安丁烯己及高考碳烯凝烴化縮學性呢質(zhì)比紀丙烯懶活潑幼,會叮對氨跨氧化孩反應(yīng)懶帶來勻不利捉影響鑒,不汗僅消運耗原末料混宰合氣追中的驕氧和鬼氨,度而且艱生成袖的少月量副豎產(chǎn)物蘆混入捏丙烯軟腈中肉,給點分離泥過程涼增加張難度脈。例殿如:紋丁烯種能氧柱化生濫成甲治基乙說烯酮三(沸碑點7菠9～蘇80佩℃粱);姐異丁型烯能江氨氧沾化生揉成甲焰基丙攏烯腈膠(沸籌點9秀2～擺93朗℃鋸)。剃這兩脂種化跳合物衫的沸能點與棄丙烯增腈的握沸點稱接近兼,給吧丙烯節(jié)腈的狀精制備帶來街困難吸,并青使丙蜻腈和慎CO而2奴等副蘭產(chǎn)物雕增加歷。而催硫化叨物的蠅存在吹則會間使催疫化劑鎮(zhèn)活性漸下降煉。因慶此,鋪應(yīng)嚴垂格控嗎制原充料丙笑烯的而質(zhì)量狹。雹原料者氨的女純度墳達到亮肥料杯級就爐能滿逮足工換業(yè)生弱產(chǎn)要禽求;妻原料岡空氣冤一般磚需經(jīng)堵過除芒塵、釣酸-訂堿洗崇滌,咐除去負空氣暑中的降固體粗粉塵棉,酸替性和批堿性栗雜質(zhì)照后就孝可在厘生產(chǎn)嗓中使聲用。僅寶丙烯炎和空飾氣的遠配比朱,除需滿足撫氨氧元化反張應(yīng)的播需要起外,含還應(yīng)亂考慮夜:①悶副反吳應(yīng)要館消耗釘一些搶氧;恥②保徐證催答化劑考活性僅組分豈處于粒氧化雄態(tài)。壓為此豐,要際求反時應(yīng)后泄尾氣崗中有壞剩余姐氧氣培存在堅,一館般控予制尾覺氣中脅氧含棉量0禿.1艦%～灰0.榮5%訊。但申氧的靜加入秩量也趴不宜棕太多鴨,過焦量的嘆氧(謝這意仙味著皺帶入賽大量址的N威2)眠使丙銳烯濃壘度下捏降,啄影響得反應(yīng)敗速度胃,并諷使反搞應(yīng)器形生產(chǎn)長能力傍下降底;過崖量的悄氧能壞促使預(yù)反應(yīng)白產(chǎn)物瞎離開吧催化餡劑床善層后獻繼續(xù)筒發(fā)生加氣相蹄深度挽氧化謹反應(yīng)蜂,使冊反應(yīng)漏選擇饑性下忠降。棕此外竿,過慕量的溉氧不等僅增扁加空未氣凈范化的離負荷擋,而構(gòu)且稀曉釋了銀產(chǎn)物敞,給案產(chǎn)物滲的回潮收增貓加難錯度。青初期御的C貧-A陳催化哄劑C泡3疤H希6參∶空智氣=湖1∶即10祖.5效(m澆ol宅)。偵對C沾-4決1,淚空氣薄用量腸較低左,C對3有H林6志∶空餓氣=呈1∶上9.梨8～嶄10府.5賤(m粗ol腹)。器際圖牧3-完1-惹31逐旨丙烯竊與氨那用量班比的歇影響董丙烯嶄和氨紀的配捧比,歲除滿催足氨技氧化蓄反應(yīng)密外,累還需借考慮袍副反豆應(yīng)(齡例如輝生成逗乙腈嫂、丙贊腈及盞其它測腈類青等)逐的消腎耗及擊氨在宰催化碗劑上糕分解繞或氧缺化成形N摩2燥、N薯O和釀NO掉2拍等的論消耗頂。另性外,箱過量里氨的圍存在良對抑心制丙皺烯醛皺的生制成有荷明顯支的效節(jié)果,池這一頌點可惱從圖歲3-枝1-威31切看出郊。當士NH統(tǒng)3緩/C標3它H乏6搭(m吹ol尿)小哨于1草,即傍氨的悔用量岡小于罷反應(yīng)讓理論推需要遞值時為,生膚成的磚丙烯讀醛隨練氨量尊的減已少而笨明顯亂增加毫;當旱NH龜3親/C而3邁H緣6明大于飛1后甘,生僚成的糧丙烯頃醛量趙很少樂,而君丙烯景腈生波成量仇則可棕達到趙最大詠值。朝但氨建的用搖量也斃不能危過量困太多忠,這惡不僅酷增加受了氨士的消店耗定戒額,壟而且緊未反育應(yīng)的想氨要蒙用硫拾酸中界和,膛將它鼠從反漢應(yīng)氣逃中除煙去,柔也增崖加了云硫酸廣的消慚耗。放工業(yè)敏上氨濤的用蜜量比哥理論霧值略弊高,嚼一般干為N補H灣3繳/C踢3互H單6嚷=1三.1鋤～1拆.1剩5∶任1(政mo追l)瓜。享丙烯拿和水幅蒸氣站的配誼比。株水蒸紡氣加告入原嘩料氣酸中,求能改省善氨恰氧化父反應(yīng)虜?shù)男а?。晌首先?它駱作為爛一種洪稀釋蘭劑,搞可以艇調(diào)節(jié)碼進料栗組成謎,避叛開爆騾炸范蠢圍。是這種教作用澡在開銀車時派更為定重要鋒,用慎水蒸謠氣可膠以防私止在約達到英穩(wěn)定親狀態(tài)奪之前號短暫確出現(xiàn)鑒的危援險情黎況;激水蒸望氣可饅加快洞催化遲劑的膜再氧僅化速造度,扁有利餃于穩(wěn)抄定催捕化劑柿的活篩性;城有利季于氨險的吸披附,榜防止地氨的瑞氧化檔分解揪;有香利于玉丙烯港腈從比催化源劑表駛面的躲脫附汁,減劈少丙用烯腈炕深度筑氧化境反應(yīng)憶的發(fā)派生;片水蒸繭氣有宣較大悅的熱鈔容,筆可將擴一部抽分反午應(yīng)熱凱帶走詳,避匪免或薯減少騰反應(yīng)遍器過碎熱現(xiàn)敗象的量發(fā)生澇。但霜水蒸功氣的棗加入舍會促株使P肝-M互o-過Bi枕-O微系催倆化劑亦中活獻性組漫分M養(yǎng)oO均3婚和B鞭i貢2往O隸3思的升協(xié)華,各催化怖劑因咳Mo雀O弊3杏和B綱i繳2滔O翼3握的逐警漸流巴失而作造成撫永久洞性的暗活性礙下降牛,壽恩命大帶為縮技短。惹水蒸謹氣的肚添加腿量與掃催化則劑的瑞種類近有關(guān)逼,M孤o系辨早期共催化蚊劑C礎(chǔ)-A糾、C嚇-2煌1等會都需嫩添加畫水蒸略氣,暴加入搭量一戒般為定H廁2嘉O∶褲C咽3似H嫂6柿=1每～3聯(lián)∶1大。流晃化床隙用P奧-M閘o-別Bi抱-O鉛系七趟組分覺催化觀劑不星需添唉加水考蒸氣貨,因昆丙烯屯、氨簡和空幻氣采略取分螺別進棒料方須式,母可避崇免形姜成爆炎炸性色混合暖物,麻保證熟安全閉生產(chǎn)蚊;七壽組分銀催化香劑活皇性高膀,對方氨吸與附強氏，催檢化劑章中的免K可幸調(diào)整朽表面霧酸度青,防刃止深具度氧漠化反筒應(yīng)的涼發(fā)生幕。在懶固定敏床反乎應(yīng)器斬中,惜由于故傳熱每較差版和為附了避堆免原稅料氣煉在預(yù)恩熱后顯發(fā)生玻爆炸京,就唯需添疑加水雪蒸氣睜,其撈用量劈為水侮蒸氣曬∶丙殘烯=要3～磨5∶宴1(墾mo劉l)定。絨(2蝶)反爪應(yīng)溫教度從反應(yīng)寄溫度情對丙豬烯的親轉(zhuǎn)化奏率、社生成見丙烯辛腈的騾選擇瓦性和招催化牽劑的梨活性晶都有什明顯怖影響群,在絞初期籌的P枕-M藍o-彎Bi桃-O獲催化崗劑上告的研愿究表館明,喪丙烯膀氨氧它化反暖應(yīng)在倚35堪0℃現(xiàn)就開雕始進騾行,躍但轉(zhuǎn)勞化率刃甚低虛,隨酷著反朵應(yīng)溫批度的勒遞增亮,丙除烯轉(zhuǎn)薦化率獨相應(yīng)名地增卸高,刊如圖歌3-忌1-稀32甘和圖脖3-陶1-蘆33讀所示環(huán)。由率圖3如-1圣-3噸2和衛(wèi)圖3壁-1余-3呀3可陡見索。餡圖奧3-徐1-梢32引藏沸騰右床反祝應(yīng)器則反應(yīng)鳳溫度疫對丙漫烯轉(zhuǎn)潔化率幅和丙袍烯腈百收率帖的影隊響浸脆議佛譯爛敬滑炎圖搶3-她1-定33役伶固定挨床反歐應(yīng)器峰反應(yīng)窩溫度浴對合筑成產(chǎn)維物收滋率的魂影響村圖剩3-防1-悠34提華反應(yīng)陪溫度坊的影溝響醋C柄3予H究6略∶N呀H痰3紫∶O每2測∶H蝦2殿O=央1∶惹1∶損1.愁8∶貸1(洞mo警l)苦在暢46子0℃勝時,爸丙烯拾腈單姿程收妻率已腳達5引0%否以上鼓,在隆50綠0～摘52悶0℃獅時收厚率最矩高,盲然后銳隨著仰溫度轉(zhuǎn)的升秤高,舅丙烯柴腈單訊程收問率明苗顯下堤降。詞同時增,在殖此溫伙度下嘗,催必化劑呆表面賭氨的雄分解洪和氧嗎化反取應(yīng)也橋明顯攻加劇顛,生乓成大迫量的承N示2頭、N朝O和抱NO奮2偵氣體連。副喘產(chǎn)物耍乙腈伯和氫紙氰酸旬在默32談0℃預(yù)開始紙生成卵,到壇42夕0℃奪這二興種化籃合物股的收宋率達廈到最游大值擱,高倉于此艘溫度筑后,鄙收率陰逐漸揭下降叼。因攝此,川對初葉期的捏P-伐Mo喝-B即i-寬O系叫催化狼劑而令言,挨最適知宜的顆反應(yīng)欣溫度退為4匹50強～5昆50吊℃,勉一般榴取4奴60蓄～4煎70律℃,爭只有恰當催歪化劑費長期解使用泄而活惕性下賣降時礎(chǔ),才憶提高蓄到陳48認0℃垂。生閑產(chǎn)中副發(fā)現(xiàn)醬,反信應(yīng)溫剛度達掀到畫50撤0℃索時,降有結(jié)凱焦、搭堵塞罷管路姿現(xiàn)象姐發(fā)生拴,而刊且因賽丙烯跨深度貢氧化兆,反真應(yīng)尾易氣中磨CO有和C呀O低2距的量輸也開膛始明默顯增變加。秤因此黎,實課際操漆作中呼應(yīng)控沖制反喝應(yīng)低援于售50廁0℃扣,若街接近炮或超支過涉50廣0℃丹,應(yīng)歪當采豐取緊滋急措副施(調(diào)如噴擇水蒸橫氣或高水)針降溫桑。硬應(yīng)當懂指出逼,不接同催煙化劑展有不臭同的份最佳計操作走溫度計范圍炕。圖喜3-猴1-附34守所示遣的是株C-衡41揮催化比劑上獨顯示侮出來珍的反乎應(yīng)溫策度和湊丙烯湖腈、臂乙腈斃以及往氫氰址酸收讀率的窄關(guān)系擦。由仇圖3連-1患-3端4可沫見,躍最佳迅反應(yīng)稻溫度災(zāi)為招45片0℃懼左右音,當肅反應(yīng)雷溫度呼高于肚47朝0℃責時,錫丙烯裁腈的夕單程不收率底明顯桃下降北。鍋(3反)反致應(yīng)壓糕力速丙烯禽氨氧抄化的配主、叨副反蔑應(yīng)化房學反把應(yīng)平根衡常撤數(shù)K產(chǎn)的數(shù)文值都樣很大去,故鼠可將壤這些堡反應(yīng)推看作昨不可尊逆反萍應(yīng)。么此時火,反賴應(yīng)壓貍力的顏變化披對反蹈應(yīng)的嫌影響摔僅表剃現(xiàn)在孝動力牢學上戴。由學前述桃的動肝力學須方程壇可知嚼,反夸應(yīng)速離度與嚴丙烯濫的分燒壓成罩正比傳,故鍬提高榨丙烯勸分壓妨,對槍反應(yīng)位是有傻利的膝,而寸且還泊可提峽高反令應(yīng)器詞的生摘產(chǎn)能險力。酬但在箏加快嫂反應(yīng)羨速度遮的同添時,鐮反應(yīng)黑熱也尺在激鞏增,井過高率的丙償烯分悄壓使己反應(yīng)研溫度非難以領(lǐng)控制皂。實堅驗又恨表明援,增豬加反征應(yīng)壓月力,把催化臉劑的泊選擇周性會披降低脆,從材而使盜丙烯鼓腈的靈收率呆下降巖,故蠢丙烯賄氨氧詳化反似應(yīng)不棟宜在溫加壓貝下進笛行。紋對固加定床菊反應(yīng)波器,喊為了等克服盤管道炮和催燭化劑沾阻力偽,反以應(yīng)進撫口氣闊體壓恨力為偽0.伍07伶8～騰0.優(yōu)08商8M丹Pa港(表肯壓)妹,對伸于流仿化床甚反應(yīng)掌器,腰為0撐.0歉49裂～0栗.0跟59斑MP腹a(素表壓遞)。均孟(4遣)接機觸時問間和穴空速蛇丙此烯氨者氧化女反應(yīng)相是氣爐-影固相品催化涼反應(yīng)春,反虧應(yīng)在暗催化粒劑表織面進伴行,濤不可仙能瞬節(jié)間完更成,輝因此筆,保存證反巡應(yīng)原納料氣燈在催呼化劑盼表面正停留把一定上時間昌是很檔必要盯的,揚該時賽間與溪反應(yīng)綁原料變氣在奴催化畝劑床季層中立的停底留時賠間有底關(guān),嘗停留踩時間窩愈長弦,原跪料氣組在催求化劑圈表面屈停留蘇的時煙間也幣愈長罩。因潑此,載確定捷一個幸適宜框的停毛留時來間是廢很重妻要的副。原卵料氣掘在催前化劑帝床層阻中的播停留攻時間粥常稱棵接觸串時間字,它柴可用膀下式舌計算飾:扔接觸司時間渠(s敗)=弊反惡應(yīng)器釣中催念化劑勝層的脊靜止縫高度陸(m仍)/仍反應(yīng)挨條件貼下氣住體流慮經(jīng)反四應(yīng)器汽的線柴速度乖(m昂/s澇)轉(zhuǎn)接觸堡時間櫻與主棵、副則反應(yīng)滋產(chǎn)物饒單程熟收率搖以及增丙烯脈轉(zhuǎn)化源率的住關(guān)系浩見表扎3-值1-變13白。由念表3茄-1衡-1求3可另見,滾對主將反應(yīng)擋而言絞,增律加接客觸時貿(mào)間,豪對提鋸高丙俊烯腈利單程戚收率視是有嗓利的早,對閉副反榮應(yīng)而懷言,療增加紐接觸設(shè)時間承除生臟成C犯O支2貓的副蘿反應(yīng)平外,救其余培的收僅率均播沒有分明顯兩增長尊,即貌接觸茅時間憂的變賭化對圍它們兆的影師響不辣大。炮由此呼可知球,適禍當增驅(qū)加接戰(zhàn)觸時殖間對術(shù)氨氧依化生舞成丙辛烯腈頂?shù)闹鳒p反應(yīng)拾是有惹利的填,隨驅(qū)著丙裂烯轉(zhuǎn)域化率平的提集高,瓦丙烯筍腈的欣單程各收率池也會積增加薪,但養(yǎng)過分袖延長約接觸顧時間彎,丙乓烯深滅度氧歇化生置成C氣O咽2逮的量煮會明待顯增卡加,統(tǒng)導致承丙烯泳腈收女率降室低。妖同時筒,由臨于氧巷的過綿分消涌耗,白容易罷使催求化劑綁由氧掌化態(tài)雁轉(zhuǎn)為聲還原繪態(tài),哲降低茫了催鉤化劑啦活性減,并懼縮短藏催化田劑使課用壽葬命,步這是拾因為湊長期靜缺氧病,會瑞使M熄５＋糊→M鏡o慌４＋濁,而鳥Mo刑４＋菠轉(zhuǎn)變遲為M男o嫁５＋允則相踩當困誤難,傲即使停通氧好再生待催化怖劑,犁也難憐恢復岸到原欣有的攀活性往。另愧外,聚接觸逗時間當?shù)难邮鹃L,群降低蠢了反扇應(yīng)器論的生它產(chǎn)能特力,狹對工孟業(yè)生未產(chǎn)也穗是不全利的灘?？徇m宜琴的接鐘觸時份間與弓催化論劑的愉活性捆、選采擇性幟以及盜反應(yīng)束溫度捕有關(guān)福,對棒于活始性高旗、選戚擇性際好的屆催化黃劑,止適宜允的接趁觸時柔間應(yīng)諸短一葬些,窩反之霞則應(yīng)棍長一鐵些;安反應(yīng)跌溫度豎高時焰,適幸宜的惡接觸掌時間沙應(yīng)短毀一些含,反蔬之則館應(yīng)長宋一點腳。一燥般生挨產(chǎn)上漲選用避的接偵觸時啊間,鐮流化父床為變5～傭8懼s(們以原世料氣影通過改催化帥劑層禮靜止閥高度發(fā)所需浮的時厘間表劫示)同,固駱定床款為2幅～4恨s菜。副表克3-鎮(zhèn)1-織13摘置接觸塵時間股對丙奧烯氨貧氧化攜反應(yīng)頓的影輩響接觸時間/s單程收率,%丙烯轉(zhuǎn)率率%丙烯腈氫氰酸乙腈丙烯醛二氧化碳2.43.54.45.15.555.161.662.164.566.15.255.055.916.006.195.003.885.564.384.230.610.830.930.690.8710.013.312.614.613.776.783.887.889.890.9聯(lián)試驗幅條件潤:丙五烯∶疲氨∶仆氧∶對水=玩1∶揮1∶痛2～滿2.孕2∶訴3;應(yīng)反應(yīng)廟溫度燒47校0℃土;空性塔線券速呆0.胡8統(tǒng)m溜/s籮;催扁化劑年P(guān)-鵲Mo哥-B桐i-屢Ce作。捧空塔水線速皂簡稱證空速劃,是嘴指反襯應(yīng)混畢合氣鬧在反比應(yīng)溫遙度、覆壓力均下,林通過阿空床姑反應(yīng)鈴器的翻速度驢,可教表示有為:票旨空塔乏線速噴(m川/s鞏)=業(yè)反撕應(yīng)條他件下坑單位籃時間億進入饑反應(yīng)符器的民混合繡氣體績量圍(m溪3群/s出)/獸反應(yīng)條器橫夸截面也積(呢m桂2腐)扮接觸宣時間榴與空俗塔線抗速有漏關(guān),蛋對于攏一定輸床層琴的催西化劑則而言琴,空乳塔線夸速與膜接觸晉時間甚成反怪比。規(guī)在接醫(yī)觸時背間相鬧同的稿情況萄下,焦增加名空塔召線速退允許嗽增加漢催化汪劑用全量和鑒原料拌氣投嘗料量冊,從候而達引到增犧加產(chǎn)走量的吹目的軟,而泊且空侄塔線哭速的猶增加背還有嘉利于不傳熱問。所男以工捐業(yè)生尼產(chǎn)中搖都傾冠向采廣用較義高的扛空塔床線速晝操作顛。但撈空塔拋線速危不宜很過高謀。過水高,肆雖然兇接觸踢時間琴仍可梯滿足繁要求姑,但斥原料么氣在怕催化贈劑表筐面的匆停留鴿時間叨會明糾顯減貞少,凍結(jié)果暫導致裳丙烯疊轉(zhuǎn)化亦率和度丙烯方腈單貪程收謀率下黨降。剖對流礦化床岸反應(yīng)舒器而輪言,學空塔稈線速諷還受嚼到催早化劑抱密度美、顆凱粒度互和粒綠徑分得布、剃反應(yīng)扒器高律度和瓦旋風嗎分離透器回摧收催晉化劑蹲能力塌等的企限制法,空介塔線斤速過饑高,禾吹出坑的催虜化劑欄量增搞加,康不僅騾造成仍催化規(guī)劑的臣損失暖,而輔且還尤會影銜響反龜應(yīng)后閱氣體們的處玩理,殼一般絡(luò)流化先床反眨應(yīng)器默的空櫻塔線立速采如用0句.4搭～0忽.6館m儉/s撲。虹4.伯丙劣烯腈溝生產(chǎn)凳工藝戴勾丙烯畫腈生丟產(chǎn)工己藝包讓括:嫩丙烯析腈的殺合成氣、產(chǎn)鉛品和導副產(chǎn)煌品的門回收錫、產(chǎn)山品和澤副產(chǎn)墻品的故精制良三部喊分。共圖例3-崗1-吩35幕介丙烯農(nóng)腈合慮成的求工藝味流程杠淹1-蓬丙烯陳蒸發(fā)辮器;屠2-償液氨旱蒸發(fā)駁器;代3-構(gòu)空氣草壓縮拐機;妖百4-魄流化跟床反飲應(yīng)器約;5滲,6咸-換秤熱器撐(1替)丙瑞烯腈川的合籃成構(gòu)丙烯錫腈合耕成的臘工藝弄流程茶見圖認3-碧1-公35充。純埋度為均97根%～糾99兵%的蔥液態(tài)知丙烯聾和9嘩9.蓄5%逝～9藏9.隊9%撫的液桌氨,儉分別手用水隙加熱襲蒸發(fā)可(水訂被冷采卻,諷用作邀吸收加塔的始吸收資劑)懂再經(jīng)浙過熱推器預(yù)所熱到餓70蹄℃誠左右截,計殖量后已兩者昨混合瞇,進紹入流飛化床御反應(yīng)李器丙媽烯-瞞氨混草合氣駁體分級配管輝。空勤氣經(jīng)奪過濾玻器除竊去塵天埃后黨壓縮炭至0乞.2哭94逐MP箭a左扯右,膚經(jīng)計疫量后籠進入雙反應(yīng)炮器。珍各原稈料氣寶的管周路中易都裝各有止判逆閥助,以乎防發(fā)浴生事碰故時她,反荷應(yīng)器啦中的忽催化擺劑和具反應(yīng)肌氣體刻產(chǎn)生趙倒流伙。反波應(yīng)溫逼度(披出口劉)3侄99燭～贏42絹7℃遼,壓映力稍市高于卷常壓洽。反乓應(yīng)器輛濃相隊段U吊形冷友卻管濟內(nèi)通置入高晚壓軟駝水,肺用以筐控制池反應(yīng)贊溫度吳,產(chǎn)橡生的腹高壓貸過熱顫蒸氣堡(壓砍力為末4.顧0M可Pa映左右渾)用脹作空唱氣壓伙縮機蔬和制首冷機仁的動理力,股背壓盈汽還聰可用礦作后液續(xù)工肆序的后熱源折。反辟應(yīng)所蒼用催萬化劑鵲可由幅催化籠劑貯緒斗加忠入反年應(yīng)器愛(圖疲中未餅畫出葵),雄反應(yīng)仔器內(nèi)討的催介化劑銷經(jīng)三蠢級旋盡風分寄離器棕捕集竭后仍項回反呆應(yīng)段透參加粱催化商反應(yīng)蚊。反漢應(yīng)后庭的氣達體從勉反應(yīng)黨器頂釘部出偉來,盛在進臺行熱序交換濟后,框冷卻研至鞋20籌0℃顏左右灶,進評入后完續(xù)的啟回收費和分揮離工近序。繁在開能工時箏,反任應(yīng)器念處于野冷態(tài)蹄,此史時,吧讓空礦氣進艇入開閃工爐貿(mào)(圖賊中未遺畫出卡),甲將空肢氣預(yù)漲熱到秒反應(yīng)術(shù)溫度蹈,再鑒利用栽這一趟熱空押氣將嚇反應(yīng)孝器加票熱到丟一定甲溫度刷,待弄流化屯床運添行正納常,娛氨氧枝化反突應(yīng)順明利進缺行后些,停聞開工榮爐,巨讓反糧應(yīng)器級進入遼穩(wěn)定俊的工翻作狀挑態(tài)。憑為防嘴止催浮化劑識床層餡發(fā)生鞠飛溫矩事故竿,在管反應(yīng)刊器濃桐相段奏和擴握大段遇還裝攝有直籍接蒸第氣(袋或水際)接世口,姜必要續(xù)時,腦打開吃直接垂蒸氣袋以降搞低反孔應(yīng)器赴反應(yīng)足段的戒溫度幅。辣從反膠應(yīng)器肆出來緊的物烤料組亦成,益視采摟用的窮催化校劑和雅反應(yīng)暫條件元的不盟同而剩有差餐異。魚表壤3-肌1-蒸14蚊列出橡了采戲用C疫-4巴9催辮化劑昂得到輔的一論些設(shè)獎計用毒基礎(chǔ)蒜數(shù)據(jù)廊。市(2倆)回斤收和辱分離牌由夕表妨3-戰(zhàn)1-縮14孩可以?？闯霰?反釘應(yīng)氣漏組成德中有勻易溶演于水趟的有押機物表及不搜溶或箏微溶充水的也惰性鹽氣體課,因要此可事以用次水吸為收法視將它志們分魂離。撲在用騾水吸蠅收之腥前,片必須岡先將樣反應(yīng)刺氣中唱剩余雀的氨坊除去亂,因吹為氨洲使吸緣收水巴呈堿禽性。齡在堿不性條術(shù)件下理易發(fā)育生以父下反該應(yīng):漫表舅3-仁1-勵14球采雷用C魚-4做9催旁化劑牌的一鈴些工隙業(yè)生痛產(chǎn)數(shù)茄據(jù)項目內(nèi)容生產(chǎn)能力反應(yīng)器類型原料工藝條件

反應(yīng)結(jié)果轉(zhuǎn)化率選擇性18.1萬噸/年流化床(帶U形冷卻管,副產(chǎn)4.137MPa蒸汽)丙烯純度≥97%,液氨純度99.9%反應(yīng)溫度(出口)404℃,反應(yīng)壓力(出口)0.21MPa,接觸時間6s,丙烯∶氨∶空氣=1∶1∶10.2丙烯94%(或氨92.8%)丙烯腈75%,HCN4.76%,乙腈1.62%,CO2.44%,CO28.56%,輕組分(主要是丙烯醛)0.54%,重組分(聚合物和氰醇)1.08%筐①氨丈和丙墨烯腈割反應(yīng)市生成禾胺類希物質(zhì)木:獄ＮＨ遺３浸＋Ｃ肺Ｈ退2足=Ｃ油ＨＣ老Ｎ→杰Ｈ是２鑰ＮＣ掛Ｈ犁２授ＣＨ餐２糕ＣＮ瑞某岡嶄記碑汗(一獎胺)量Ｈ渾２俘ＮＣ危Ｈ味２皂ＣＨ票２女ＣＮ蜜＋Ｃ排Ｈ敲２距=Ｃ剪ＨＣ賓Ｎ→紋ＨＮ姿（Ｃ匆Ｈ津２紅ＣＨ鉤２夠ＣＮ渠）這２爛(二引胺)學ＨＮ柴（Ｃ剩Ｈ壯２榨ＣＨ值２同ＣＮ揭）適２托＋Ｃ瞇Ｈ謀２充=Ｃ鳳ＨＣ果Ｎ→肢Ｎ（幕ＣＨ限２藥ＣＨ銅２駛ＣＮ磨）悼３耗（三昨胺）勉②在雕堿性聰介質(zhì)淋中H匹CN簽與丙傳烯腈洽反應(yīng)蝶生成牧丁二鉆腈:馳ＣＨ意２麗=Ｃ鼻ＨＣ惕Ｎ＋潤ＨＣ腫Ｎ→飯ＮＣ茶ＣＨ叢２涼ＣＨ猾２搜ＣＮ中③在賞NH預(yù)3答存在撕下,然粗丙僻烯腈爸溶液拼中的茂HC撤N容什易自慣聚,盼反應(yīng)委氣溫席度在悉30婚～運13染0℃斜時,臘HC鏡N還者會發(fā)魔生氣懶相聚劣合。逮聚合凡物會剛堵塞后管道陰,使魂操作滾發(fā)生孔困難絮。因④在踢NH耗3存年在下擦,丙詠烯醛桂也會姻發(fā)生進聚合重。冠⑤溶總解在您水中遙的氨償,能場與反鄰應(yīng)氣開中的民CO旨2確反應(yīng)問生成羞碳酸羊氫銨午,在攏吸收悲液加翁熱解瞇吸時灣,碳吩酸氫稍銨又帆被分樣解為貴氨和狠CO杠2鋪而被熊解吸革出來座,再嬸在冷恥凝器舅中重段新化志合成慣碳酸咽氫銨榜,造曬成冷拜凝器興及管屈道堵晝?nèi)?。浴圖漂3-秧1-閘36挪表氨氧血化反桐應(yīng)后畢氣體錦的酸蝕洗和漁水吸控收工寇藝流勸程厚1-燕氨中廟和塔盯;2驢-過污濾器經(jīng);3基-循沈環(huán)泵廉;返4-倍冷卻礙器;根5-賞水吸穴收塔濟〖T顆S〗杰〗猜因此撫,在且吸收同過程蝕之前漁,用左稀硫董酸吸假收反渴應(yīng)氣皮中的暖氨是學十分遣必要史的。娘反應(yīng)朗氣的拘酸洗降脫氨纏和水漿吸收方工藝庸流程律示于慧圖亦3-營1-奉36承。氨讀中和鋒塔除霞脫氨撲外,娃還有鞏冷卻競反應(yīng)根氣的撓作用屆,在球有些虎流程趴中也仿稱急形冷塔頭。氨多中和腦塔分孩作三轉(zhuǎn)段,芒上段去設(shè)置晶多孔著篩板樂,中湖段設(shè)攝置填填料,袖下段哥是空漆塔,承設(shè)有屈液體告噴淋籌裝置幣。反扮應(yīng)氣氏經(jīng)初兇步冷參卻至細20喉0℃毫左右扛后,對由氨與中和皆器下殿部進逗入,傘與下濁段酸圣性循絲環(huán)水族接觸球,把屋夾帶騙的催級化劑對粉末曉,高險沸物龍和聚脅合物負洗下穿來,最并中暢和大騾部分甘氨。喇反應(yīng)迎氣增距濕,深溫度誼從叫20銷0℃倒急冷粉至痰84擾℃終左右淺,然僚后進訂入中續(xù)段。品在這拋里再葵次與陰酸性霉循環(huán)愉水接秒觸,屠將反賞應(yīng)氣包中剩亮余的鈴催化齒劑粉搭末、個高沸折物、滔聚合紛物和將殘余劫氨脫證除干致凈,杰反應(yīng)庭氣由跟84待℃基進一救步冷睬卻至飽80消℃礎(chǔ)左右嚼。將姜溫度納控制鑄在都80謙℃徑左右紡的目信的是虧在此礦溫度川下,唉丙烯推腈、執(zhí)氫氰杯酸、礎(chǔ)乙腈兄等組饞分在丑酸性庭溶液六中的汽溶解裂度極扎小,味不會僅進入茅稀硫剛酸溶翻液造蛋成丙達烯腈議等主考、副牢產(chǎn)物啞的損立失。晌由于張溫度腳僅從刮84中℃庫降至荷80肢℃帖,產(chǎn)暖生的弊冷凝惰液不寒多,萌也可膠減輕爛稀硫騎酸溶鏟液的懷處理霸量。沸為保法證氨跳吸收捎完全慚,硫妻酸用蔥量過真量1猜0%侍左右虹,為罷減輕黎稀硫色酸溶棄液對籠設(shè)備國的腐街蝕,杜要求雨溶液汪的p她H值線保持杜在5透.5史～6修.0裁,p畫H值礙不宜雖再大眠,否煎則容貫易引畝起聚鍵合和飛加成由反應(yīng)宇。唱反應(yīng)茂氣經(jīng)乘氨中昂和塔退下段沖和中劫段酸狹洗后滴進入將上段琴,在煉篩板耕上與賤中性棚水接撞觸,名洗去駛夾帶殖的硫璃酸溶敞液殘計沫,樹溫度尸冷卻普至滋40至℃咬左右澇。從會氨中和和塔學頂部秒出脆來,熄進入秤水吸岸收塔蝕下部旅。氨箱中和馬塔上氏部中融性水伯因溫杯度比斜較低置,反味應(yīng)氣抱中部美分蒸孟氣冷景凝下請來,撤也有盯一部粉分主熊、副醒產(chǎn)物睬溶入諷水中夾,故圍此水綁一部摧分循散環(huán)使鳥用,崗一部挺分進窩入水記吸收盼塔下眠部,克和水蕩吸收勤塔吸中收水雀匯合炊后送繁精制堂工序友處理療。斑自回王收塔詠(又棗稱萃鼠取解練吸塔譜)底篇來的狼水,失經(jīng)與航脫氰巡塔釜榮液,聰成品黎塔(此丙烯毀腈精壽餾塔邪)釜壽液、擇水吸冠收塔次釜液鍵熱交或換后刷,再弄冷卻狼至流35軋℃趕左右懇(有榜的工肅藝流逮程中吩冷卻檔至減4℃友左右捐,丙緊烯腈牲吸收說率可估達9盾9%陽)進飛入水構(gòu)吸收下塔上臺部用告作吸夫收液笨。反拴應(yīng)氣衰中的姿丙烯龜腈、騾乙腈龍和氫榴氰酸丈等溶舉入水胡中,衣N壟2權(quán)、C炊O是2沃、C德O以每及未此反應(yīng)芳的丙鼓烯、濤氧氣躺和丙未烷等草以及蠻微量憐的未或被吸技收的危丙烯記腈、利氫氰榜酸和蜓乙腈拐等,痰由塔僅頂出走來,竄經(jīng)焚愚燒后兵自煙姑囪排串入大藥氣。積繩在夾35扔℃或下,嶄氫氰月酸和塊乙腈酸能全處溶于幕水,丑由丙果烯腈掩物化堤性質(zhì)鹿可知懂,丙蠢烯腈傲在水圍中的蹤溶解館度約釀為7便.7示0%壤(w費),蛙因此翁要求勺有足與夠多輪的吸墓收水焦,將栗丙烯捧腈完啄全吸謊收下用來,捧但吸發(fā)收水落過多優(yōu),不帝僅稀嚷釋了洲丙烯欺腈,黃給后萄續(xù)工括序增咱加負父荷,崖而且遵會增鋤加含懷氰廢赴水量強。為禽此,經(jīng)工業(yè)忽生產(chǎn)仿中,下水吸帥收液俯中丙攤烯腈轎的濃協(xié)度一侍般控咸制在齊2%繭～5爪%左迷右。批壤由丙浸烯腈慨在水驚中溶爐解度仙可知障,用缸降低喝吸收厘溫度嫁的辦嘉法來薯增加棚吸收印丙烯榆腈的零量效番果不姑明顯恩。因泉此,盼生產(chǎn)蔥上一邪般將觸吸收答水溫盼度定仁在3岸5～訊40辮℃。盛俊在某岸些工榜藝流穴程中奏,萃執(zhí)取解即吸塔舉只將旬氫氰紙酸和童丙烯慎腈從泥塔頂伍分出邁,塔醉釜含綢乙腈唯液送驅(qū)往乙捕腈解油吸塔椅,該得塔塔斷頂?shù)贸獯忠也‰?姑塔側(cè)傲線抽臺出部顫分水讓用作掛吸收挖塔的誦吸收甩劑,勿使用址這種記水時荒,要時注意庸下述獅問題孕:①猴必須晉控制闊水中挺的聚否合物妨含量講小于鏟1%治,以鞭防在捏冷卻土降溫黨時從沸水中西析出抄,污催染和販堵塞中設(shè)備丹和管沒道;列②為注防止湊吸收搏液呈府酸性擠,需光加入趴碳酸鞏鈉溶層液調(diào)此節(jié)p泥H值斧接近百中性睬。這雞不僅叛可減輝輕或緣免除全由中閑和塔里帶來絮的酸交霧和券反應(yīng)選生成竿的乙易酸,校丙烯撿酸等憲對設(shè)跪備造弊成的貸腐蝕囑,而故且也達有利潮于氫牙氰酸乒的吸易收；割圖盜3-鑄1-稍37看龍Ba袋ye妖r法院除氨掃流程胡量1-特反應(yīng)客器;死2-熔冷卻靜器;伶3-壟預(yù)洗剪滌器辣;4后-硫蘭酸銨苗飽和半槽浪③水婚吸收菠劑中興還含有有許毒多雜窩質(zhì),進容易繁產(chǎn)生會泡沫圓,影轟響吸煙收塔蜂的吸介收效沫果,謊因此挑需要醉加入冷聚丙呼二醇腔甘油蹈醚等歡消泡阻劑消哀除泡換沫。舒糕為了顆防止削催化跟劑粉陰末、窄聚合黨物、考高沸橡點化悼合物慢等在閑氨中傾和塔胖中進彩入稀喘硫酸屑循環(huán)足液,私以提花高硫犧酸銨龜質(zhì)量陳。B蔽ay涼er姥公司揉對上荒述酸胳洗和場水吸滿收流嘉程作草了改叨進,王采用杜的方燕法是看將初悅冷后魂的反望應(yīng)氣甜(意20插0℃網(wǎng)左右讓),薪先用緣70安～1扣00燒℃的蹤水洗逆滌,惜除去桂催化工劑、朱高沸趙物和垂聚合勤物等急雜質(zhì)松,然渡后在隔相同疤溫度他下在昏含有翅硫酸咐的硫榴銨飽蠅和槽拍中將級氨除棉去,默這樣訪便可刪把不查含硫暢銨且億容易潑用燃溝燒等裂方法耍處理融的含視催化下劑、竄高沸難點化所合物因和高新聚物稀的水榆,和席不含梨污染嫁物的合高濃蒼度的脈硫銨臺水分受離,軌制得辯的固根體結(jié)健晶硫依銨質(zhì)澆量好辱,產(chǎn)但生的爸廢水改仍可板回用交,這偏樣就帆可大烏大減添輕含己氰廢情水的蚊處理劍量,醒Ba保ye煎r的獅流程熊見圖獲3-規(guī)1-班37茫。桐氨中棚和塔輩底部狗稀硫欺酸循突環(huán)液枝中,佳硫銨株濃度議會逐母漸增貼高(尺約為妹5%票～3鹽0%梨),枕故需維要抽挨出一田部分勿作回踢收硫推酸銨骨用。蹈抽出鼓的稀切硫酸遞循環(huán)往液進門入結(jié)突晶器胸,結(jié)棒晶后炭用泥截漿泵施打入筆沉降遷槽,您該槽揚上部咽的不電含結(jié)財晶的幼飽和畜液流眉入母瞧液槽渣,底詞部為村硫酸俱銨結(jié)王晶,攔經(jīng)離艱心機扔分離救、干玩燥等巾工序饅制得位硫酸要銨成攝品。襪離心巖機分豆離出臣來的鉛液體怕也進灑母液雷槽。趟母液囑槽中椒液體慎用母怨液泵母送回涂結(jié)晶嚼器;種結(jié)晶酷器上糾部液種體含侵重組介分、佩氰化董物、頸高沸兔點化煌合物括和聚兔合物絡(luò),用皮凈化待泵打尤入聚攀合物奸分離嫌器。孕經(jīng)分死離,覽底部匯溶液招用釜蛛液泵畝送回瓣結(jié)晶遺器,另含聚御合物摩等雜至質(zhì)的睜上部捕液體介流入越聚合拜物混粥合器酬,最鄰后用齒聚合谷物溶歸液泵度送三藍廢治調(diào)理工聲序處霉理;桂結(jié)晶贏器頂莖部出只來的最氣體輛,經(jīng)幻冷卻僵冷凝辭、急避冷水輪吸收墻后,羞送焚權(quán)燒系區(qū)統(tǒng)。臨吸收宗水用張急冷隊泵一惑部分功打回嘆丙烯刃腈裝披置,間一部虛分進牌聚合婦物混終合器穗,一駁部分嶼用作忙洗滌唐器的貌洗滌皮水,快將干爸燥硫挺酸銨琴用熱味空氣奴中帶塌出的勝輕質(zhì)各含氰嗎化合薯物除合去。背洗滌獄液一敘部分兆循環(huán)集,一澤部分顧進母獄液槽汁。洗徒滌器殘頂裝勵一臺牽抽風襯機,東將經(jīng)旋洗滌牲的干閥燥用孔空氣債排入譯大氣便。畢為將啞溶入最稀硫嬌酸溶喂液中互的輕蘇質(zhì)氰取化物獅等驅(qū)演趕出眠來,鳳在結(jié)啊晶器吼循環(huán)腳泵后璃裝一妖加熱縣器,斥將循剪環(huán)母筒液加杠熱后維送回現(xiàn)結(jié)晶犬器上片部,田在這陶里進扇行氣躺-液頑分離場。突經(jīng)氨幻中和腎回收循的硫蘭酸銨物結(jié)晶巴中的輔氰化方物含除量一蜘般難類以降捎低到寒使用矩標準鎮(zhèn),用桃作肥廈料時融,肥陡效低稅,還掉會造抬成土香地板評結(jié),煤農(nóng)民蠅不很蓄歡迎麻,現(xiàn)判在B錘P公經(jīng)司及牽中國創(chuàng)上海腿石化用院等技都在紙對催副化劑庫和工最藝作謹改進承,使光氨全盒部轉(zhuǎn)心化,批從而櫻免去溜硫銨傲處理蝶的麻誘煩,廢甚至切將中訴和塔經(jīng)都可乓除去耗。這在種清蛛潔工兼藝,搏已受賊到人蝦們的檢重視烘。杯(3茫)丙愛烯腈類的精矩制柳丙烯主腈精叢制的諷目的書是分答出副鈴產(chǎn)物紋和水族獲得菊合格琴的丙利烯腈筐產(chǎn)品革。生路產(chǎn)合嘉成纖托維用個的丙戴烯腈培的規(guī)畢格為役:瞧W刷(釀丙烯原腈集)爭>9碼9.來5%舌憑箏硬識何w河(暈丙烯墾醛們)沈<1姿0盼ug來g丹-1挺宇乙腈蚊<1星00庸ug或g扶-1饞皆惑賀暢W(延水分燭)鍋0.長2～徑0.哨45秒%闖w吧(陳氫氰領(lǐng)酸況)沫<5搭ug怒g戲-1唯虧雜質(zhì)粘含量濱過高足,對橡丙烯斷腈的烏紡絲纏、染遭色以辨及纖崗維性拿能都養(yǎng)有不淋良影衰響。荒令丙烯哭腈與衰水和算氫氰除酸都斤很容成易分感離,貪丙烯密腈和倘水能椅形成等共沸例混合闊物,類共沸指點為麥71流℃教,共紀沸物違中丙筐烯腈嬸的含句量為禮88奪%(暑w)頌,而常丙烯鬼腈與則水又卷只能兇部分光溶解夸。例肌如,晴在雪30葛℃余時,薦丙烯影腈中扇水的百溶解輩度僅恰為3瞧.8輪2%炎,因蝴此,傍將共籍沸混肝合物院蒸出否并冷旋凝后鋤,就售可得帳到油艇相和沫水相責,油或相為話含丙寇烯腈哲90些%以咐上的慶粗丙鮮腈,炊水相支含水浩90暴%以隆上。按丙烯費腈和蠶氫氰牌酸因呼沸點蹤差較奸大(凳丙烯僅腈沸裳點塞77贊.3凈℃俊,氫紐氰酸立沸點收為腳25練.7抖℃戒),炊很容貢易用襲普通鈴的蒸源餾方縮法分誦離。頃丙烯腈與乙腈的分離則要麻煩得多。乙腈的沸點81.5℃,與丙烯腈的沸點差約4℃嶄,其蹄相對毛揮發(fā)演度α只在此帝溫度砌范圍秘內(nèi)平刷均約迅1.椅15繡,若成采用旱普通剝的蒸碑餾方早法分答離,技需1綁00們塊以乒上的瘡理論類塔板見。如議果采譽用萃努取蒸該餾,錢例如威選用袋水作震萃取鄭劑,協(xié)乙腈覺能與怕水互糾溶,灶由于傍乙腈土的極悄性比幣丙烯寶腈強腔,水植的加妙入使嘉丙烯抹腈與釣乙腈奔之間府的相沾對揮接發(fā)度仗大為遍提高彎。據(jù)荒計算認,當物塔頂畫水的殃含量角分數(shù)殘為0犧.7鉗(m樹)時括,它肉們的螺相對村揮發(fā)卸度為技1.傾76圍,水產(chǎn)的含霸量分中數(shù)達雕0.瓜8(胃m)呆時,摟它們菠的相右對揮丙發(fā)度攔達1怕.8屬,此閑時僅總需4料0塊賊實際段塔板玻,就吵能將慨丙烯化腈和薦乙腈幅分離跨。植萃取遷劑可仙采用隊乙二誠醇、背丙酮減和水饑等,竭工業(yè)揚上一爪般采冬用水宰作萃樓取劑惹。原移因是奶它具勝有無以毒、泳來源柜充足卻、價勁格低帥廉等牢優(yōu)點辟,分捧離效肯果也歐不差孕,能掃使丙歸烯腈舊和乙逮腈的臥相對開揮發(fā)鑰度增鏈加很獲多。厭水和鹿丙烯悼腈相術(shù)對揮唇發(fā)度錢小,滴但因貿(mào)能形色成部廈分互顧溶溶瞞液,行即使煉水進錯入塔貍頂丙鞏烯腈莊中,恥也能酬在分魔層器晃中分背離開緣來。萬用作籠萃取濤劑的手水最爭好使仁用軟泰水或納蒸餾正水,陪但在栗工業(yè)完生產(chǎn)糊上,軟為減炭少含浸氰廢乓水處福理量這,采儲用成孫品塔寺底水寒,或猜回收圣塔下裹部抽舍出水樣(有喊乙腈睡解吸亂塔的偏工藝廳中,做還采詢用該軋塔塔位底水樂)。襯萃取枯水與錢進料雅中丙滅烯腈口的質(zhì)兵量比壤(S統(tǒng)/F待,簡綠稱萃貨取水商比)針,是頂萃取復解吸撈塔操孤作的雅控制聚因素存,隨烈著萃段取水朵用量饑的增此大,描乙腈隔和丙沃烯腈潔愈易填分離吵,除切能比新較徹優(yōu)底地哭分出環(huán)氫氰替酸和神丙烯腦腈外部,還員可使美成品跪中的隆口惡煌唑含亡量下精降,栽唑的玩存在串,會角使聚拘丙烯社腈纖燥維色熱澤由孔白變弊黃。架除去倍口惡病唑的溪方法圍有二失種,舍一種帝是從卵丙烯惕腈成字品中腰除去短,如牌用無票水氯發(fā)化鋅運、氯擴化銅爺經(jīng)絡(luò)姻合而他除去浸;另維一種擔即是滲上述濁的方倘法,李加大插萃取忍液量羞,使軟口惡種唑留執(zhí)在釜真液中園而除液去。摸后一侄種方梢法可細簡化緣工藝姨,比欺前一我種方規(guī)法更粥為合碗理。食丙烯腈的精制工藝流程見圖3-1-38。圖3-1-38丙烯腈的精制工藝流程1-回收塔;2-乙腈塔;3,4-分層器;5-脫氰塔;6-成品塔回收塔(萃取解吸塔)為一復合塔,塔上部分出氫氰酸和丙烯腈,經(jīng)冷卻冷凝后進入分層器。油相中含丙烯腈80%以上、氫氰酸10%左右,水約8%左右,并含有微量其它雜質(zhì),如丙烯醛、丙酮和氰醇等。由于它們的沸點相差較大,可用精餾法分離。萃取解吸塔中部抽出乙腈-水溶液,其中乙腈含量較高。本工藝取消了乙腈解吸塔,故可大大節(jié)約熱能(有的工藝中回收塔不是復合塔,塔釜液中乙腈含量僅為0.1%,需增設(shè)乙腈解吸塔將乙腈提濃)。萃取解吸塔底釜液用泵送至四效蒸發(fā)系統(tǒng)處理。塔下段抽出一股液體,經(jīng)熱交換后用作吸收塔的吸收用水?；厥账敵鰜淼恼羝?經(jīng)冷卻冷凝,在油水分離器中分出水相和油相,油相為粗丙烯腈,流入脫氰塔。由該塔塔頂可得粗氫氰酸,經(jīng)氫氰酸精餾塔(圖中未畫出)精制,側(cè)線可得純度達99.5%的氫氰酸,塔頂不凝性氣體去焚燒爐。脫氰塔(采用真空操作為好)底部的釜液用泵打入成品塔(丙烯腈精餾塔)。為減少聚合,降低精餾塔操作溫度,精餾塔采用真空操作,塔側(cè)線得純度為99.5%以上的成品丙烯腈。塔釜液用作回收塔的萃取劑。由回收塔來的乙腈水溶液用泵打入乙腈塔,由塔頂分出粗乙腈。由于乙腈和水能形成共沸物,乙腈又能與水互溶，因此不能使水從共沸物中分圖3-1-39乙腈精制流程1-脫氫氰酸塔;2-貯槽;3-化學處理槽;4-脫水塔;5-乙腈精餾塔出,必須外加脫水劑,物理和化學的分離方法并用,才能制得成品乙腈。圖3-1-39是乙腈的精制流程。粗乙腈的精制分為以下四個步驟。①脫氫氰酸脫氫氰酸塔塔頂為氫氰酸,送回收系統(tǒng),塔中側(cè)線為含70%乙腈水溶液,進入化學處理槽,釜液送污水處理系統(tǒng)。②化學處理進化學處理槽的乙腈水溶液中含<1%丙烯腈、氫氰酸等化合物,在堿性條件下,乙腈中的氫氰酸和丙烯腈反應(yīng)生成丁二腈,因氫氰酸含量一般比丙烯腈高些,殘余的氫氰酸再與多聚甲醛(因甲醛溶液揮發(fā)性大,易污染空氣,故不采用)作用生成高沸點的氰醇而除去?；瘜W處理法速度慢,故采用間歇操作。③脫水化學處理槽蒸出的乙腈,含水約15%,在脫水塔(常為填料塔)中用42%的氫氧化鈉溶液連續(xù)抽提脫水,可使乙腈含水量降至3%左右。④精餾脫水塔出來的乙腈進入乙腈精餾塔,塔頂蒸出低沸物和乙腈與水的共沸物,塔釜為高沸點化合物(丙腈和高碳腈等),送三廢治理系統(tǒng),塔側(cè)線得純度為99%以上的乙腈成品?；厥账河帽盟椭了男д舭l(fā)系統(tǒng),將含氰水逐級提濃,蒸發(fā)凝液送氨中和塔上部,作中性洗滌水用,提濃液少部分送去焚燒,大部分進入氨中和塔中部,以提高主、副產(chǎn)品的得率。采用四效蒸發(fā)系統(tǒng),可提高工藝水循環(huán)回收率,減少含氰廢水的處理量。在回收和精精系統(tǒng)中,由于丙烯腈、丙烯醛和氫氰酸等都易自聚,聚合物會堵塞塔盤(或填料)、管路等,影響正常生產(chǎn),故在有關(guān)設(shè)備的物料中必須加阻聚劑。丙烯腈的阻聚劑為對苯二酚、連苯三酚或其它酚類,成品中留存少量水也能起阻聚作用;氫氰酸在堿性條件下才聚合,故需加酸性阻聚劑。由于氫氰酸在氣相和液相中都能聚合,所以在氣相和液相中均需加阻聚劑,一般氣相阻聚劑用二氧化碳、液相用乙酸等。在氫氰酸的貯槽中可加入少量磷酸作穩(wěn)定劑。上面介紹的是部分解吸流程。還有一種全解吸流程,即由回收塔頂將主、副產(chǎn)物全部蒸出,在氰醇反應(yīng)器中除去丙烯醛,在氰醇分離塔中除去氰醇,然后再逐個分離、精制而得到成品。全解吸流程高度重視氰醇對生產(chǎn)帶來的危害性(如影響丙烯腈成品的質(zhì)量等),為此增加了氰醇反應(yīng)器和氰醇分離器兩個設(shè)備。但脫除氰醇可以用其它途徑,例如在上述部分解吸流程中,通過適當增大回收塔萃取劑用量的辦法,將氰醇從丙烯腈中分離出來,進入回收塔釜液而被排除出去(Sohio公司還建議加入草酸以防止氰醇在蒸餾過程中分解)。因此,本流程已無突出優(yōu)點。相反,本流程存在設(shè)備投資大,維修費用高、操作比較繁瑣等缺點。目前,世界上廣泛采用的是部分解吸法流程。丙烯氨氧化法生產(chǎn)丙烯腈的技術(shù)經(jīng)濟指標,與所采用的催化劑及各企業(yè)生產(chǎn)和管理水平有關(guān),表3-1-15列出的是中國某廠(采用Sohio法)80年代末期的技術(shù)經(jīng)濟指標。表3-1-15中國某廠生產(chǎn)丙烯腈的消耗指標(以1t產(chǎn)品計)丙烯/kg液氨/kg硫酸/kg循環(huán)水/m3(30℃)電/kW·h蒸汽/t(0.785MPa)1100-1500500-52092-100-440-180.0-0.40圖3-1-40以溶鹽為熱載體反應(yīng)裝置示意圖1.原料氣進口;2.上頭蓋;3.催化劑列管;4.下頭蓋;5.反應(yīng)氣出口;6.熱載體冷卻器；7.防爆片;8.攪拌器;9.籠式冷卻器圖3-1-41流化床反應(yīng)器1.空氣分布板;2.丙烯和氨分配管；3.U形冷卻管;4.旋風分離器由表3-1-15可見,該引進裝置能量利用相當充分,外界只需補充少許蒸氣就能保證裝置正常運轉(zhuǎn)。5.合成反應(yīng)器及其研究動態(tài)(1)固定床反應(yīng)器丙烯腈合成固定床反應(yīng)器屬內(nèi)部循環(huán)列管式固定床反應(yīng),結(jié)構(gòu)示意于圖3-1-40.使用的載熱體是由KNO3、Na2NO2和少量Na2NO3組成的熔鹽。用旋槳式攪拌器強制熔鹽循環(huán),使反應(yīng)器上部和下部熔鹽的溫差僅為4℃,并使熔鹽吸收的熱量及時傳遞給水冷換熱構(gòu)件,此構(gòu)件可通入飽和蒸汽,加熱后產(chǎn)生副產(chǎn)高溫過熱蒸汽,用作工藝用熱能能源。催化劑裝在列管內(nèi),管內(nèi)徑為25mm,長度為2.5～5m。一臺反應(yīng)器往往有多達1萬根以上的管子。原料氣體由列管上部進入,為了緩和進口段的反應(yīng)速度,不使催化劑因遇上高濃度原料氣反應(yīng)過猛,造成催化劑上層局部區(qū)域溫度過高,在反應(yīng)管上部充填一段活性差的催化劑或在催化劑中摻入一些惰性物質(zhì)以稀釋催化劑。為增大列管內(nèi)氣體流速,強化傳熱效率,近年來傾向于采用較大管徑(直徑為38～42mm)的管子,同時相應(yīng)增加管子的長度,以彌補因增大管徑造成的換熱面積的不足。進料氣體采用自上而下的走向可以避免催化劑床層因氣速變化而受到的沖擊,破碎的催化劑也不易被氣流帶走。催化劑一般制成直徑3～4mm、長3～6mm的圓柱體,或壓成片狀。催化劑載體為沒有微孔結(jié)構(gòu)的導熱性能優(yōu)良的惰性物質(zhì),如剛玉、碳化硅和石英砂等。固定床反應(yīng)器中流體流動屬活塞流,轉(zhuǎn)化率比較高,催化劑固定不動,不易磨損,可在高溫和高壓下操作,但對丙烯氨氧化反應(yīng)而言,催化劑需在適宜的溫度范圍內(nèi)才能獲得最佳的催化效果,這一點列管式固定床反應(yīng)器很難辦到;由于不能充分發(fā)揮各部分催化劑的作用,反應(yīng)器的生產(chǎn)能力也比較低。此外,諸如催化劑裝卸更換困難,反應(yīng)器體積龐大,又需用熔鹽作熱載體,不但增加了輔助設(shè)備,熔鹽還對碳鋼設(shè)備有一定的腐蝕作用等,也是固定床反應(yīng)器的不足之處。因此,世界上丙烯腈合成反應(yīng)器采用固定床反應(yīng)器的并不多。(2)流化床反應(yīng)器圖3-1-41所示為Sohio丙烯流化床反應(yīng)器,生產(chǎn)能力為2.5萬t/a,采用C-41催化劑。粒徑分布為0～44μm占25%～45%(重量),44～88μm占30%～60%,大于88μm占15%～30%。內(nèi)部構(gòu)件由空氣分布板、丙烯-氨混合氣體分配管、U形散熱管和旋風分離器組等組成?？諝夥植及?、丙烯-氨混合氣體分配管均為管式分布器,空氣分布板均勻開孔,丙烯-氨混合氣體分配管的開孔可以是等距離的,也可以是不等距的。兩個分布器之間的距離為0.53m。在反應(yīng)器濃相段內(nèi)設(shè)有68組U形散熱管,其中60組為冷卻管,8組為過熱蒸氣管;稀相段內(nèi)無任何構(gòu)件;旋風分離器由三級四組構(gòu)成,第一級旋風分離器兩組并聯(lián)。分離出來的催化劑微粒經(jīng)下料管返回反應(yīng)部分;胴體分兩大段,直徑較細的稱反應(yīng)段,包括濃相和稀相兩個部分,直徑較粗的稱擴大段,作用是回收被夾帶的粒子。一般不設(shè)冷卻構(gòu)件,僅設(shè)回收催化劑微粒的旋風分離器組。流化床中的氣體分布板有三個作用:①支承床層上的催化劑;②使氣體均勻分布在床層的整個截面上,創(chuàng)造良好的流化條件;③導向作用。氣流通過分布板后,造成一定的流動曲線軌跡,加強了氣-固系統(tǒng)的混合與攪動,可抑制氣-固系統(tǒng)“聚式”流化的原生不穩(wěn)定性的惡性引發(fā),有利于保持床層良好的起始流化條件和床層的穩(wěn)定操作。生產(chǎn)實踐證明,對自由床或淺床,如果氣流分布板設(shè)計不合理,對流化反應(yīng)器的穩(wěn)定操作影響甚大。丙烯-氨混合氣體分配管與空氣分布板之間有適當?shù)木嚯x,形成一個催化劑的再生區(qū),可使催化劑處于高活性的氧化狀態(tài)。丙烯和氨氣與空氣分別進料,可使原料混合氣的配比不受爆炸極限的限制,比較安全,因而不需要用水蒸氣作稀釋劑,對保持催化劑活性和延長催化劑壽命,以及對后處理過程減少含氰污水的排放量都有好處。U形垂直管組不僅移走了反應(yīng)熱,維持適宜的反應(yīng)溫度,而且還起到破碎流化床內(nèi)氣泡,改善流化質(zhì)量的作用。在流化床反應(yīng)器擴大段設(shè)置的旋風分離器,一級旋風分離器回收的催化劑顆粒較大,數(shù)量較多,沿下料管通到催化劑層底部,下料管末端有堵頭。二級和三級旋風分離器的下料管通到催化劑層的上部(二級稍下一點),在下料管末端設(shè)置翼閥,以防止氣體倒吹。當下料管內(nèi)催化劑積蓄到一定數(shù)量,其重量超出翼閥外部施加的壓力時,翼閥便自動開啟,讓催化劑排出。為了防止下料管被催化劑堵塞,在各下料管上、中、下段,需測量料位高度,并向下料管中通入少量空氣以松動催化劑。由于反應(yīng)后的氣體中含氧量很少,催化劑從擴大段進入旋風分離器最后流回反應(yīng)器的過程中,容易造成催化劑被還原而降低活性,因此,在下料管中通入空氣也起到再生催化劑,恢復其活性的作用。Sohio細粒子湍流床反應(yīng)器具有處理能力大、操作平穩(wěn)、結(jié)構(gòu)簡單、經(jīng)濟效益高等優(yōu)點。但也存在一些問題,例如,氣相返混影響反應(yīng)的選擇性,從氧化-還原機理及丙烯氨氧化的特性來看,要求床層下部處于低氧烯比狀態(tài),在獲得一定轉(zhuǎn)化率(如80%)的同時,提高反應(yīng)的選擇性,在床層上部處于高氧烯比狀態(tài),讓剩余丙烯繼續(xù)反應(yīng),轉(zhuǎn)化率達98%以上,但Sohio反應(yīng)器不能做到這一點。為克服返混帶來的問題,美國海灣研究與開發(fā)公司采用快速流化床反應(yīng)器進行丙烯氨氧化反應(yīng),當反應(yīng)器的表觀線速為3.0m/s,反應(yīng)溫度470℃,丙烯質(zhì)量空速0.2h-1時丙烯的轉(zhuǎn)化率可達98.3%,丙烯腈收率可達75.8%～84.5%。此時氣相屬平推流,且可以分段布氣,適合沿床層高度氧烯比增大的催化反應(yīng)要求。這一技術(shù)自1977年發(fā)表專利后,沒有大的發(fā)展,主要受氣固分離設(shè)備的限制,這是因為快速床所分離的固體粒子比湍流床大得多,分離器內(nèi)粒子濃度大,溫度就高(基本上和稀相段溫度相近),易發(fā)生深度氧化反應(yīng)。另外,催化劑的跑損嚴重,增加生產(chǎn)成本。若采用多級旋風分離,會增加氣流阻力,降低丙烯腈的選擇性。例如,對C-41催化劑而言,常壓下丙烯腈的收率為76%～77%,壓力增至0.078MPa時丙烯腈收率降至71%～73%,對C-49而言,則分別為80%～82%和76%～77%。圖3-1-42Sohio反應(yīng)器結(jié)構(gòu)示意圖圖3-1-43UL型反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)示意圖根據(jù)丙烯氨氧化催化反應(yīng)的特點,前民主德國VEB石油化學公司和Sohio公司,各自申請合成再生兩器平行反應(yīng)器。合成反應(yīng)在低氧烯比條件下進行。VEB石油化學公司采用的氧烯比為1.78～1.93,出口氧含量為0.01～1.0%(m)。需要再生的催化劑從合成反應(yīng)器底部出來,用循環(huán)氣作為提升氣體,以12m/s速度將催化劑吹入再生器。Sohio公司專利則將再生和合成兩器合并,組成夾層式反應(yīng)器,結(jié)構(gòu)見圖3-1-42。該流化床用三個同心圓筒分隔開來,中心為催化劑再生區(qū),中間環(huán)隙為合成反應(yīng)區(qū)。這時,合成反應(yīng)氣氛與再生氣氛互不相干。這樣做便于根據(jù)不同的要求控制不同的進料條件,以達到優(yōu)化操作的目的。具體地說,該反應(yīng)器符合催化反應(yīng)過程的氧化-還原機理。用控制反應(yīng)氣氛的辦法,調(diào)節(jié)催化劑表面非選擇性晶格氧和選擇性晶格氧的濃度,提高丙烯腈的選擇性。合成反應(yīng)氣氛,采用低氧烯比,非選擇性晶格氧的濃度得到控制,同時形成較多的選擇性晶格氧,從而抑制了副反應(yīng),提高了生成丙烯腈的選擇性。但催化劑長期處于缺氧狀態(tài),容易被還原,使催化活性降低,甚至失活。讓這些催化劑進入再生區(qū),催化劑被氧化,催化活性得到恢復。這種反應(yīng)器的缺點是結(jié)構(gòu)復雜,合成反應(yīng)區(qū)采用低氧烯比雖然提高了選擇,但轉(zhuǎn)化率卻下降了,為保證一定的轉(zhuǎn)化率(如>98%),則必須增加接觸時間,接觸時間的增加又會造成選擇性的下降,為此,轉(zhuǎn)化率只能控制在90%左右。這給后處理工序帶來一系列的麻煩。因此,這類反應(yīng)器還未見工業(yè)化報道。近幾年浙江大學和清華大學正在研究UL型丙烯腈流化床反應(yīng)器,結(jié)構(gòu)示意于圖3-1-43。這種反應(yīng)器在反應(yīng)區(qū)用橫向擋板分為上下兩室,有效地防止了氣流的返混。下室采用低氧烯比操作以獲得較高的丙烯腈選擇性。上室采用高氧烯比操作,使催化劑的表面有適度的氧化,以保證催化活性和丙烯的最終轉(zhuǎn)化率。下室的催化劑通過提升管用二次空氣吹入上室,在上室氧化再生后,再通過橫隔板下降至下室。浙江大學已完成冷模試驗,現(xiàn)已在1000噸/年丙烯腈裝置上進行中間試驗。UL型丙烯流化床反應(yīng)器若開發(fā)成功,將對中國乃至世界的丙烯腈生產(chǎn)產(chǎn)生重大影響。除Sohio細粒子湍流床反應(yīng)器外,上述各類反應(yīng)器還在繼續(xù)研究和試驗,都沒有為大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)裝置所采用。丙烯氨氧化反應(yīng)器都是自由床,內(nèi)部不設(shè)擋板、擋網(wǎng)等構(gòu)件。這和一般流化床有很大差別,這是因為采用小顆粒催化劑(dp平均為55μm)的緣故。研究發(fā)現(xiàn),在小直徑床和工業(yè)用大床當量直徑基本相同的條件下,幾乎沒有放大效應(yīng),這說明細顆粒催化劑對于內(nèi)部構(gòu)件沒有苛刻的要求。國內(nèi)外學者普遍認為細顆粒流化床比粗顆粒床在氣-固接觸流動特性方面大為優(yōu)越。床內(nèi)增設(shè)構(gòu)件,不但無必要,而且會增加催化劑的磨損和床層阻力,使軸向溫差加大,檢修也不方便。6.丙烯腈生產(chǎn)中的廢水和廢氣處理在丙烯腈生產(chǎn)中,有大量的工業(yè)污水產(chǎn)生,這些污水中含有氫氰酸、乙腈、丙烯腈和丙烯醛等有毒物質(zhì),如不經(jīng)處理直接排放,會污染水源,對人體和動、植物造成危害。因此,國家對含氰廢水的排放有嚴格的規(guī)定,一定要將它們治理達到標準后,才準予排放。在工廠排出口的水質(zhì)應(yīng)符合表3-1-16的規(guī)定。由表3-1-16可知,工廠排出的污水中,氰化物(以游離氰根計)僅為0.5mg/l(即0.5ppm)。丙烯腈裝置的廢水來源主要是反應(yīng)生成水和工藝過程用水。因反應(yīng)條件和采用的催化劑不同,各主、副反應(yīng)物的單程收率不會一樣,生成水量也會有所差別。通常合成1t丙烯腈產(chǎn)生1.5～2.0m\+3反應(yīng)生成水。工藝過程用水包括分離合成產(chǎn)物過程用的吸收水和萃取水,反應(yīng)器用的稀釋蒸氣(有些催化劑不用),和蒸餾塔用的直接蒸氣(最終冷凝成水)。在提純丙烯腈、乙腈、氫氰酸的加工過程中需將水分離、排放。這些