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丙烯腈生产工艺分析
41丙烯腈主要生产方法
丙烯腈生产方法主要有:氯乙醇氰化钠法、乙炔法、丙烯氨氧化法、丙烷氨氧化法。前两种方法不仅生产原料毒性大,而且生产成本也高于后者。丙烯氨氧化法具有原料便宜易得,生产成本低,生产工艺简单等优点,所以成为国内外丙烯腈生产的主要方法。
411丙烯氨氧化法BPSohio工艺
目前全球95以上的装置采用BP公司开创并发展的丙烯氨氧化法技术(又称sohio法),以丙烯和氨气为原料,生产丙烯腈,副产乙腈和氢氰酸。以丙烯、氨气和空气中的氧为原料制得,主要副产物为氢氰酸、乙腈、丙烯醛、CO2和CO。
CH2CHCH3NH332O2CH2CHCNH2O
典型的生产过程为,原料气体以丙烯∶氨∶空气10∶115∶105mol的比例从底部进入流化床反应器,反应温度440℃,压力6374kPa。反应热用软水循环回收,发生高压蒸汽。反应气体冷却后,洗涤、吸收、精馏后得到高纯度产品。丙烯氨氧化法具有原料易得、工艺过程简单、操作稳定、产品精制方便、产品成本低等优点。该方法是目前国内外主要生产方法,但目前存在一个全球范围内丙烯原料吃紧的问题。20世纪90年代之前,国际上丙烯腈的生产技术基本上是由美国垄断,世界上90的丙烯腈采用美国的技术。我国也花费了大量外汇引进美国的丙烯腈生产工艺包。由于引进技术中的进口催化剂无法适应高压高负荷工艺要求,致使装置精制回收率低,粗乙腈中乙腈含量低,乙腈工艺流程复杂等。为此,中国石化利用自己的技术对齐鲁石化的丙烯腈装置实施由25万吨年扩大到4万吨年的改
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造。
412丙烷氨氧化法
丙烷氨氧化法是近几年开发的新技术,BP、旭化成公司已经完成中试阶段,旭化成公司已经工业化。所研制出的氨氧化催化剂活性组分为VSbW复合催化剂,50载体为SiO2Al2O3,反应温度500℃,压力103kPa,原料配比为丙烷∶氨∶氧∶氮∶水1∶2∶2∶7∶3。丙烷氨氧化法工艺分为2种,其一是丙烷在稳定催化剂作用下,同时进行丙烷的氧化脱氢和丙烯氨氧化反应,这种丙烷直接氨氧化合成丙烯腈的工艺被称之为丙烷一段直接氨氧化工艺;其二是丙烷经氧化脱氢后生成丙烯,尔后以常规的丙烯氨氧化工艺生产丙烯腈,称之为丙烷两段氨氧化工艺。世界丙烯腈生产能力中,丙烯氨氧化工艺占绝对优势。但丙烷与丙烯之间存在着巨大的价格差,而且丙烷资源丰富,从而使以BPsohio、三菱化成公司MCC为代表的一些公司纷纷研究用丙烷作原料生r