丙烷氨氧化制丙烯腈改性Al_V_Sb_O_x催化剂的结构特征[1]
氨氧化法制丙烯晴
氨氧化法制备丙烯腈一、丙烯腈概述丙烯腈是一种无色的有辛辣气味液体，属大众基本有机化工产品，是三大合成材料——合成纤维、合成橡胶、塑料的基本且重要的原料，在有机合成工业和人民经济生活中用途广泛。
中文名：丙烯腈外文名：acrylonitrile别名：乙烯基氰分子式：C3H3N相对分子质量：53.06化学品类别：有机物--腈类管制类型：丙烯腈（剧毒）储存：密封保存1.物理性质丙烯腈，英文名Acrylonifrile（简称CAN）；化学分子式：CH2=CH-CN；分子量：53.1；丙烯腈在常温下是无色或淡黄色液体，剧毒，有特殊气味；可溶于丙酮、苯、四氯化碳、乙醚和乙醇等有溶剂；与水互溶;丙烯腈在室内允许浓度为0.002mg/L；在空气中的爆炸极限为3.05~17.5%（体积）丙烯腈和水、苯、四氯化碳、甲醇、异丙醇等会形成二元共沸混合物，和水的共沸点为71℃，共沸点中丙烯腈的含量为88%（质量），在有苯乙烯存在下，还能2.化学性质易燃，其蒸气与空气可形成爆炸性混合物。
遇明火、高热易引起燃烧，并放出有毒气体。
与氧化剂、强酸、强碱、胺类、溴反应剧烈。
在火场高温下，能发生聚合放热，使容器破裂.丙稀腈由于分子结构带有C＝C双键及C－N键，所以化学性质非常活泼，可以发生加成、聚合、腈基及氢乙基化等反应。
聚合反应和加成反应都发生在丙稀腈的C＝C双键上，纯丙稀腈在光的作用下能自行聚合，与强碱（NaOH）混和时，聚合十分剧烈，大量放热，易爆炸；除发生自聚外，丙稀腈还能与苯乙烯、丁二烯、乙酸乙烯、丙稀酰胺等发生共聚反应，由此可制得合成纤维、塑料、涂料和胶粘剂等。
丙稀腈经电解加氢偶联反应可以制得己二腈。
氰基反应包括水合反应、水解反应、醇解反应等，丙稀腈和水在铜催化剂存在下，可以水合制取丙稀酰胺。
化学性质；氰乙基化反应是丙稀腈与醇、硫醇、胺、氨、酰胺、醛、酮等的反应。
●丙稀腈和醇反应可制取烷氧基丙胺，烷氧基丙胺是液体染料的分散剂、抗静电剂、纤维处理剂、表面活性剂、医药等的原料。
丙烯氨氧化法生产丙烯腈
编号：No.27课题：丙烯氨氧化法生产丙烯腈授课内容：●丙烯氨氧化法生产丙烯腈反应原理●丙烯氨氧化法生产丙烯腈工艺流程知识目标：●了解丙烯腈的主要用途●了解碳3烃类的主要来源及用途●掌握丙烯氨氧化法生产丙烯腈反应原理 ●掌握丙烯氨氧化法生产丙烯腈工艺流程 能力目标：●分析丙烯腈水混合物分离模式●分析和判断主副反应程度对反应产物分布的影响思考与练习：●丙烯氨氧化法生产丙烯腈反应催化剂组成和特点●影响丙烯氨氧化法生产丙烯腈反应过程的主要因素●丙烯氨氧化法生产丙烯腈工艺流程的构成授课班级：授课时间：年月日第七章 丙烯系产品的生产 丙烯的主要来源有两个，一是由炼油厂裂化装置的炼厂气回收；二是在石油烃裂解制乙烯时联产所得。
丙烯大部分一直来自炼油厂，近年来，由于裂解装置建设较快，丙烯产量相应提高较快。
和世界市场一样，近年来我国丙烯的发展速度也逐渐超过了乙烯。
２０００年，我国乙烯需求量４７８．８９万吨，而丙烯的需求量却达到４９８．８５万吨，首次超过乙烯，之后丙烯的需求量一种保持在乙烯之上。
与乙烯相似，由于丙烯分子中含有双键和α－活泼氢，所以具有很高的化学反应活性。
在工业生产中，利用丙烯的加成反应、氧化反应，羧基化、烷基化及其聚合反应等，可得一系列有价值的衍生物，其主要产品及用途见图７—１。
由图可看出，丙烯是重要的有机化工原料，用于生产聚丙烯、异丙苯、羰基醇、丙烯腈、环氧丙烷、丙烯酸、异丙醇等。
聚丙烯是我国丙烯最大的消费衍生物。
２００３年，我国聚丙烯的产量为４４５．５万吨，消耗丙烯约４４４．０万吨，约占全国丙烯总消费量的７２．１％，；２００４年我国聚丙烯产量为４７４．９万吨，消耗丙烯约４８０．０万吨，比２００３年增长约８．１％；丙烯腈是我国丙烯的第二大衍生物，２００３年，我国丙烯腈的产量约为５６．０万吨，消费丙烯约６２．７万吨，约占全国丙烯总消费量的１０．２％；２００４年产量约为５８．０万吨，消费丙烯约为６５．０万吨，比２００３年增长约３．７％；环氧丙烷是我国丙烯的第三大消费衍生物，２００３年，全国环氧丙烷的产量约为３９．８万吨，消耗丙烯约３５．８万吨，约占全国丙烯总消费量的５．８％；２００４年产量约为４２．０万吨，消耗丙烯约３７．８万吨，比２００３年增长约１３．１％；丁醇和辛醇也是丙烯的主要衍生物之一，２００３年我国丁辛醇的产量合计约为４５．３５万吨，共消耗丙烯约４０．７万吨，约占全国丙烯总消费量的６．６％；２００４年产量合计为４４．９１万吨，共消耗丙烯约４０．３万吨，比２００３年减少约１．０％；２００３年用于生产其它化工产品如苯酚、丙酮和丙烯酸等方面的丙烯消费量约为１０．９万吨，约占全国丙烯总消费量的１．８％；２００４年消费量约为１１．５万吨。
基本有机化工工艺学的配套题库
基本有机化工工艺习题一、填空题：1、基本有机化学工业是化学工业中的重要部门之一，它的任务是：利用自然界存在的煤、石油（天然气）和生物质等资源，通过各种化学加工的方法，制成一系列重要的基本有机化工产品。
2、（乙烯）的产量往往标志着一个国家基本有机化学工业的发展。
3、天然气主要由（甲烷）、乙烷、丙烷和丁烷组成。
4、天然气中的甲烷的化工利用主要有三个途径之一：在镍催化剂作用下经高温水蒸气转化或经部分氧化法制（合成气），然后进一步合成甲醇、高级醇、氨、尿素以及一碳化学产品。
5、石油主要由（碳）氢两元素组成的各种烃类组成。
6、石油中所含烃类有烷烃、（环烷烃）和芳香烃。
7、根据石油所含烃类主要成分的不同可以把石油分为烷基石油（石蜡基石油）、环烷基石油（沥青基石油）和（中间基石油）三大类。
8、根据不同的需求对油品沸程的划分也略有不同，一般分为：轻汽油、汽油、航空煤油、煤油、柴油、（润滑油）和重油。
9、原油在蒸馏前，一般先经过(脱盐)、（脱水）处理。
11、原油经过初馏塔，从初馏塔塔顶蒸出的轻汽油，也称（石脑油）。
12、石脑油是（催化重整）的原料，也是生产(乙烯)的原料。
14、催化裂化目的是将不能用作轻质燃料油的（常减压馏分油）加工成辛烷值较高的汽油等轻质原料。
15、直链烷烃在催化裂化条件下，主要发生的化学变化有：碳链的断裂和脱氢反应、（异构化反应）、环烷化和芳构化反应和叠合、脱氢缩合等反应。
19、基本有机化学工业中石油加工方法有常减压蒸馏、催化裂化、催化重整、（加氢裂化）。
20、工业上采用的催化裂化装置主要有以硅酸铝为催化剂的（流化床催化裂化）和以高活性稀土Y分子筛为催化剂的提升管催化裂化两种。
23、催化重整是使原油常压蒸馏所得的轻汽油馏分经过化学加工变成富含芳烃的高辛烷值汽油的过程，现在该法不仅用于生产高辛烷值汽油，且已成为生产（芳烃）的一个重要来源。
24、催化重整常用的催化剂是（ Pt／Al2O3 ）。
25、催化重整过程所发生的化学反应主要有：（环烷烃脱氢芳构化）环烷烃异构化脱氢形成芳烃、烷烃脱氢芳构化、正构烷烃的异构化和加氢裂化等反应。
丙烯氨氧化制丙烯腈课程设计
5.1 设计结果分析 ·····································································································24 5.2 设计体会及建议 ·································································································24
2.3 工艺现状
目前，丙烯腈的主要生产工艺是流化床丙烯氨氧化法。然而，丙烷氨氧化法生 产工艺的出现对丙烯氨氧化法提出了挑战，因为丙烷比丙烯更具有价格优势，这可 以大大降低生产所耗原材料的费用。
2.4 原料来源
4 模拟计算 ···················································································································15
4.1 合成部分的流程模拟 ·························································································15 4.2 回收和分离部分流程模拟··················································································17 4.3 精制部分流程模拟 ·····························································································19
丙烯氨氧化法制取丙烯腈新工艺
丙烯氨法制丙烯腈新工艺【摘要】综述了目前应用最广泛的丙烯氨氧化法制取丙烯腈的反应原理与工艺流程，以及国内大厂对引进装置的改造与升级。
在总结前人研究结果的基础上，提出自己对于该工艺未来发展方向的看法。
目录一．丙烯腈生产工艺简介 (3)二．反应机理 (3)2.1丙烯氧化成醛 (3)2.2醛生成腈化物 (3)三.催化剂的发展 (4)3.1 Mo-Bi系催化剂 (4)3.2 Sb-Fe系催化剂 (4)四、工艺流程 (4)4.1合成 (4)4.2 急冷分离 (6)4.3 丙烯腈的精制 (7)4.4 乙腈精制 (8)4.5 硫铵回收 (9)五、废物处理 (10)六、最新技术进展与展望 (10)七、参考文献 (10)一．丙烯腈生产工艺简介丙烯腈是重要的化工原料，主要用于合成聚丙烯腈纤维，即腈纶。
也用于合成ABS 工程塑料，在化工方面有重要的作用。
丙烯腈的需求量非常大，2008年，中国国内的丙烯腈总生产能力达到了1205kt/a [1]，不过还需要进口。
丙烯氨氧化制取丙烯腈的方法是1960年美国标准石油公司（Standard Oil ）开发的。
这种方法与在此之前的乙炔加成法相比，生产成本大幅降低，因此迅速在全世界推广。
此后，世界主要的丙烯腈生产企业都是采用Sohio 的生产工艺，并受到美国BP 公司的专利控制。
我国的大型丙烯腈厂都是进口美国BP 公司的技术。
二．反应机理在工业条件下，丙烯与氨在催化剂作用下，与氧气发生脱氢发生反应，生成丙烯腈，同时有副产物乙腈、氢氰酸、二氧化碳，以及噁唑等深度氧化产物。
主反应如下：CH 2==CH —CH 3 + NH 3 +23O 2→CH 2==CH —CN + 3H 2O (1)同时发生下列化学反应：CH 2==CH —CH 3 + 3NH 3 + 3O 2 → 3HCN + 6H 2O(2) CH 2==CH —CH 3 +23NH 3 + 23O 2 →23CH 3—CN+ 3H 2O (3) CH 2==CH —CH 3 + 29O 2→ 3CO 2 + 3H 2O(4) CH 2==CH —CH 3 + 3O 2→ 3CO+ 3H 2O (5) CH 2==CH —CH 3 + O 2→ CH 2 ==CH —CHO+ H 2O(6) CH 2==CH —CH 3 + 23O 2 →CH 2 ==CH —COOH+ H 2O(7) CH 2==CH —CH 3 + 21O 2 →CH 3—CO —CH 3(8) CH 2==CH —CH 3 + NH 3 + O 2→ CH 3CH 2CN + 2H 2O(9)上述反应以生成乙腈与氢氰酸为主，还有少量的二氧化碳、丙烯酸、丙烯醛、丙酮、丙腈等。
丙烯两步氧化生产工艺生产丙烯酸毕业论文
摘要本设计综述了国内外丙烯酸生产的工艺及其发展前景。
在对各种丙烯酸的生产工艺进行详细比较的基础上，选择了丙烯两步氧化生产工艺生产丙烯酸。
首先，对丙烯两步氧化法生产丙烯酸工艺流程进行了设计，主要分为三个工段，分别是反应工段、吸收工段和精制工段。
其次，运用Aspen Plus 对工艺流程及各个设备进行模拟计算与优化，得到了各工段的工艺参数和设备参数，同时进行了物料衡算和热量衡算，在此基础上进行了反应器、精馏塔、吸收塔和换热器的设计及泵的选型，并设计了各个设备的自动控制方案，并绘制了反应器、塔的设备装配图、工艺流程图及带控制点的工艺流程图等。
最后对丙烯两步氧化法生产丙烯酸工艺进行了经济、环保和安全评价。
关键词：丙烯酸；反应；精制；工艺设计AbstractThe acrylic acid production processes and its developments at home and abroad were reviewed and summarized in this thesis. Based on the detailed comparison among various acrylic acid processes, the technology of two-step oxidation of propylene was selected.The technology of two-step oxidation of propylene consists of three sections, which are the reaction section, the absorb section and the refined section. The process parameters were determined and optimized using the Aspen Plus software, and the material balance and heat balance were also calculated. According to the results of the material balance and heat balance, the reactors, towers and heat exchangers were designed and the pumps were chosen properly. Meanwhile, the automatic control schemes of all equipments were also presented. Besides, the main equipment assembly drawings, the process flow diagrams and the workshop layout were given. Finally, the evaluations of economy, environment and safety of the technology program were carried out, which show that the technology is feasible and economically reasonable.Keywords acrylic acid；reaction；refining；technology design目录第一章绪论 (1)1.1概述 (1)1.2 国内外丙烯酸产能及市场分析 (2)第二章丙烯酸生产的工艺流程设计 (3)2.1工艺方案的选择 (3)2.2 工艺流程的模拟与优化 (8)第三章物料衡算与能量衡算 (18)3.1 物料衡算 (18)3.2 能量衡算 (25)第四章丙烯酸生产的设备设计与选型 (34)4.1 反应器设计 (34)4.2 塔设备的设计 (41)4.3 换热器的设计和选型 (50)4.4 泵的选型 (54)第五章电气仪表及自动控制 (59)5.1概述 (59)5.2常用控制系统 (59)5.3自动控制系统的选择 (60)5.4单元设备自动控制 (61)第六章安全、储运设计与三废处理 (67)6.1 安全设计 (67)6.2 包装与储存 (69)6.3 三废处理 (70)第七章 5万吨/年丙烯酸生产的经济评估 (72)7.1 项目总投资估算 (72)7.2 财务评价 (72)7.3评价结果 (77)第八章结论 (79)参考文献 (80)致谢 (81)附录 (83)第一章绪论1.1概述丙烯酸（英文名：Acrylic acid），分子式为C3H4O2，相对分子量为6，结构式为CH2=CHCOOH。
丙烷氨氧化制丙烯腈工艺以及催化剂研究进展
世 界 上 首 套 丙 烷 原 料 丙 烯 腈 生 产 线 ．这 条 生 产 线 建 立 在 该 公 司 位 于 韩 国 蔚 山 的 工 厂 Ｔ ｎ ｓｈ石 化 ｏ ｇｕ 公 司 新 装 置 利 用 现 有 的 ７万 ｔ ／ ａ的 丙 烯 腈 生 产线
ＣＨ３ ＣＨ２ ＣＨ３ ＋Ｎ Ｈ３ ０２ ｝ ＋２ — ＣＨ ２ ＣＨＣＮ ＋４ ２ Ｈ ０
３ ６倍 ） 而 烷 烃 资 源 又 极 为 丰 富 ， 此 用 丙 烷 代 ～ ， 因 替 丙 烯 作 原 料 来 生 产 丙 烯 腈 逐 渐 引 起 了人 们 的 重
视。
目前 ，一 些 大 公 司及 科 研 院 所 正 致 力 于 丙 烷
目前 ．丙 烷 氨 氧 化 制 丙 烯 腈 工 艺 有 直 接 氨 氧
化 工 艺 （ 步 法 ） 丙 烷 脱 氢 后 再 丙 烯 氨 氧 化 工 艺 一 和
（ 步 法 ） 两 。
２１丙 烷 直 接 氨 氧 化 工 艺 ．
氧 化 法 合 成 丙 烯 腈 的 化 工 厂 该 工 艺 就 是 现 今 全
丙烯 腈 装置 ． 于 ２０ 定 ０ ９年 投 产 Ｐ 公 司 将 向 该 装 置 提供 丙 烷
２ 丙 烷 氨 氧 化 制 丙 烯 腈 工 艺
开 发 与 应 用 ， 界 丙 烯 腈 的需 求 量 不 断 增 加 。 世
１９ ８ ３年 ． 国 人 Ｍ ｕｅ 法 ０ ｒｕ用 化 学 脱 水 剂 由丙 烯 酰 胺 和 氟 乙 醇 制 取 丙 烯 腈 ．但 一 直 未 得 到 工 业 应 用 。直 到 １ ３ ９ ０年 ， 开 始 工 业 生产 。１４ 才 ９ ０年 ， 立 建 了 以环 氧 乙 烷 和 氢 氰 酸 合 成 丙 烯 腈 的 工 业 生 产 装
丙烯氨氧化法制丙烯腈所用催化剂
让我们一起来深入探讨一下丙烯氨氧化法制丙烯腈所用催化剂这一主题。
1. 丙烯氨氧化法介绍丙烯氨氧化法是一种重要的化学合成方法，通过将丙烯氨氧化成丙烯腈，可以生产大量的丙烯腈，这是一种重要的有机化工中间体，广泛用于合成聚丙烯腈等高分子化合物。
2. 丙烯腈的催化剂在丙烯氨氧化法中，催化剂的选择对反应的效率和产物的选择性起着至关重要的作用。
目前，常见的丙烯腈催化剂包括铜基催化剂、铬基催化剂、钴基催化剂等。
3. 铜基催化剂铜基催化剂是丙烯氨氧化反应中应用广泛的一种催化剂，它具有良好的催化活性和选择性，在丙烯氨氧化反应中得到了广泛的应用。
铜基催化剂可以高效地将丙烯氨氧化成丙烯腈，并且具有较好的耐热性和化学稳定性。
4. 铬基催化剂铬基催化剂是另一种常用的丙烯氨氧化催化剂，它在反应中能够有效地促进丙烯氨氧化反应的进行，具有较高的催化活性和产物选择性。
5. 钴基催化剂钴基催化剂作为一种新型的丙烯氨氧化催化剂，具有很大的潜力，具有较高的催化活性和稳定性，对于丙烯氨氧化反应的促进作用明显。
总结在丙烯氨氧化法制丙烯腈的过程中，催化剂的选择对于反应的效率和产物的选择性至关重要。
铜基催化剂、铬基催化剂和钴基催化剂是目前应用较广泛的丙烯腈催化剂，它们均具有良好的催化活性和产物选择性，可以有效地促进丙烯氨氧化反应的进行。
个人观点在这个过程中，我更偏向于铜基催化剂，因为它能够高效地将丙烯氨氧化成丙烯腈，并且具有较好的耐热性和化学稳定性，同时在工业应用中也得到了广泛的应用。
当然，对于新型的钴基催化剂也抱有期待，希望它能够在未来的实际生产中发挥更大的作用。
以上就是对丙烯氨氧化法制丙烯腈所用催化剂这一主题的深度和广度的探讨，希望对您有所帮助。
丙烯腈是一种重要的有机化工中间体，广泛应用于合成聚合物、纺织品和合成树脂等领域。
丙烯氨氧化法是一种制备丙烯腈的重要方法，而催化剂的选择对于反应的效率和产物的选择性至关重要。
铜基催化剂作为丙烯氨氧化反应中的常见催化剂，具有活性高、选择性好的特点。
化工工艺学课后习题
课后习题思考题（第一章）1 现代化学工业的特点是什么？2 化学工艺学的研究范畴是什么3 简述石油化工原料乙烯的用途4 利用合成气可以合成哪些产品5 你觉得应该如何来学习该门课程？6 化学工艺与化学工程有何不同?思考题（第二章）√1 为什么说石油、天然气和煤是现代化学工业的重要原料资源？它们的综合利用途径有哪些？2生物质和再生资源的利用前景如何？3 何谓化工生产工艺流程？举例说明工艺流程是如何组织的。
4 何谓循环式工艺流程？它有什么优缺点？5 何谓转化率？何谓选择性？对于多反应体系，为什么要同时考虑转化率和选择性两个指标？6 催化剂有哪些基本特征？它在化工生产中起到什么作用？在生产中如何正确使用催化剂？7 在天然气开采中，有时可获得含有C6～C8烃类的天然汽油，为了改善其辛烷值，用蒸馏塔除去其中的轻组分。
如果天然汽油、塔顶馏出物和塔底中等辛烷值汽油的摩尔百分数组成为：物料名称天然汽油中等辛烷值汽油塔顶馏出物1. C6H14 25 0 602. C7H16 25 21.5 303. C8H18 50 78.5 10假设它们的密度为/cm3，那么，从5000桶天然汽油中能生产出多少吨中等辛烷值汽油？（1桶= 42 US加仑，1US加仑=3.78541dm3, 1dm3 =103cm3）8 某蒸馏柱分离苯-甲苯混合物，其质量组成各占50%，进料流量为10000kg/d，从柱顶冷凝器回收的产品含95%苯；柱底馏出物含95%甲苯。
离开柱顶进入冷凝器的产物蒸气流量是8000kg/d，全部冷凝为液体后，部分产品作为回流液返回蒸馏柱的上部，其余取出即为产品。
求回流与取出产品量之比。
在一个加氢裂化器中，较大分子烃经加氢裂解成较小分子烃。
已知输入和输出的烃类组成为：a) 烃类输入输出b) C5H12 10 mol%c) C6H14 40 mol%d) C7H16 20 mol%e) C12H26 100 mol% 30 mol%（1）每100 kmol原料烃可生产出多少C5～C7烃产品？（2）每100 kmol原料烃消耗多少氢气？（3）如果原料烃的密度是0.9 g/cm3,输出烃的密度是0.8 g/cm3,那么每输出10 m3的烃物料需要输入多少m3原料烃？9 假设某天然气全是甲烷，将其燃烧来加热一个管式炉，燃烧后烟道气的干基摩尔组成为86.4%N2、4.2%O2、9.4%CO2。
丙烯腈生产工艺及催化剂研究进展
丙烯腈生产工艺及催化剂研究进展摘要：丙烯腈在现代化化工企业应用较为广泛，尤其是在合成纤维、树脂等高分子材料领域中，占据着十分重要的地位。
除此之外，丙烯腈聚合物以及相应的衍生物在建材以及日用品应用中，有着较为广泛的发展前景。
丙烯腈具有较大的经济效益，合理制定生产工艺，对于促进我国化工企业发展以及实现社会主义市场经济建设有着积极推动作用。
因此，本文对丙烯腈生产工艺及催化剂研究进展进行分析探讨。
关键词：丙烯腈；生产工艺；催化剂；研究进展丙烯腈（氰化乙烯，AN），作为一种重要的石油化工产品，能够用于生产合成纤维腈纶、热塑性合成树脂、合成橡胶、丙烯酰胺等产品。
随产品需求不断增大，丙烯腈装置的扩能改造，由于反应器压力升高和催化剂负荷不足等因素影响，对催化剂性能要求更高，因此，催化剂的评价结果将直接影响到催化剂工业应用的成败。
目前有十余种生产工艺用于生产丙烯腈，如环氧乙烷法、乙炔法、丙烯氨氧化法和正在开发的丙烷氨氧化法等。
其中，丙烯氨氧化法是以丙烯、氨气和空气中的氧气为原料，副产物为氢氰酸、乙腈、丙烯醛、CO2和CO等。
该方法原料廉价易得，对原料纯度要求不高，工艺流程简单，操作稳定，易于得到精制的高质量产品，该方法是当代全球各国生产丙烯腈最先进的方法，工艺中的核心技术在于催化剂性能――催化剂的选择性（副产物生成量较少，深度氧化产物收率较低）、活性（丙烯腈收率、丙烯腈选择性、丙烯转化率）和寿命，对于生产装置的总投资和操作费用具有重大的意义，使用中，主要活性组分钼（Mo）的流失，催化剂结构变化或积炭等原因，导致催化性能下降。
催化剂效能是丙烯腈合成的关键，随着丙烯腈合成行业的发展，考虑经济效益的同时也要关注环境保护和扩能降耗，开发难度越来越大。
1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。
丙烷氨氧化制丙烯腈催化剂及工艺进展_白尔铮
专家综述与展望收稿日期:2004-02-18作者简介:白尔铮(1945-),男,高级工程师,长期从事石油化工科技情报调研工作,发表论文多篇。
丙烷氨氧化制丙烯腈催化剂及工艺进展白尔铮(中国石化上海石油化工研究院,上海201208)摘 要:丙烷氨氧化制丙烯腈是一种具经济吸引力的潜在丙烯腈生产路线。
对近年来这方面的催化剂开发、反应机理、技术经济性和发展趋势作了评述。
通过比较发现,钒铝氧氮催化剂在丙烷氨氧化体系中具有较钒钼和钒锑混合氧化物催化剂更高的空间收率。
关键词:丙烷;氨氧化;丙烯腈;催化剂;钒铝氧氮中图分类号:TQ226.61;TQ426.94;TQ032.4 文献标识码:A 文章编号:1008-1143(2004)07-0001-06Advances in propane ammoxidation catalysts and processes formanufacture of acrylonitrileBAI Er -zheng(Sinopec Shanghai Research Institute of Petrochemical Technology ,Shanghai 201208,China )A bstract :Propane ammo xidation to acrylo nitrile is a potential and economically attractive route for acrynitrile production .Latest advances in the cataly sts ,reaction mechanism ,techno -economics and trend of development in this field were reviewed .Comparison investigation indicated that vanadium a -luminum o xynirtride catalysts show ed superio r acry lonitrile productivity to vanadium -molybdate and v anadium -antimonate mixed o xides catalysts in propane ammoxidation .Key words :propane ;ammoxidation ;acrylo nitrile ;catalyst ;vanadium aluminum oxy nirtride C L C num be r :TQ226.61;TQ426.94;TQ032.4 Docum ent code :A A rticle ID :1008-1143(2004)07-0001-06 丙烯腈是重要的有机化工原料,主要用作腈纶单体和ABS (丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)三元共聚体等原料。
丙烯氨氧化偶联制丙烯腈生产工艺
丙烯氨氧化(氧化偶联)制丙烯腈生产工艺把烯烃、芳烃、烷烃及其衍生物与空气(或氧气)、氨气混合通过催化剂制成腈类化合物的方法称为氨氧化法,按氧化反应的分类,这类反应亦称氧化偶联。
有代表性的,已工业化的反应主要有下列几种:研究表明,氨氧化制腈类用催化剂与烃类氧化制醛类用催化剂(如丙烯氧化制丙烯醛、间(对)二甲苯氧化制苯二甲醛等氧化催化剂)十分类似,氨氧化催化剂往往亦可用作醛类氧化催化剂,其原因是由于这两类反应通过类似的历程,形成相同的氧化中间物之故。
上列反应中以丙烯氨氧化合成丙烯腈最为重要,下面即以此反应为例进行讨论。
丙烯腈是丙烯系列的重要产品。
就世界范围而言,在丙烯系列产品中,它的产量仅次于聚丙烯,居第二位。
丙烯腈是生产有机高分子聚合物的重要单体,85%以上的丙烯腈用来生产聚丙烯腈,由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯合成的ABS树脂,以及由丙烯腈和苯乙烯合成的SAN树脂,是重要的工程塑料。
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。
丙烯腈在常温下是无色透明液体,剧毒,味甜,微臭。
沸点78.5℃,熔点-82.0℃,相对密度0.8006。
丙烯腈在室内允许的浓度为0.002 mg/l,在空气中的爆炸极限为3.05%～17.5%(m)。
因此,在生产、贮存和运输中,应采取严格的安全防护措施。
丙烯腈分子中含有腈基和C=C 不饱和双键,化学性质极为活泼,能发生聚合、加成、腈基和腈乙基化等反应,纯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剂,如对苯二酚甲基醚(MEHQ)、对苯二酚、氯化亚铜和胺类化合物等。
氨氧化法制丙烯晴
氨氧化法制备丙烯腈一、丙烯腈概述丙烯腈是一种无色的有辛辣气味液体，属大众基本有机化工产品，是三大合成材料——合成纤维、合成橡胶、塑料的基本且重要的原料，在有机合成工业和人民经济生活中用途广泛。
中文名：丙烯腈外文名：acrylonitrile别名：乙烯基氰分子式：C3H3N相对分子质量：53.06化学品类别：有机物--腈类管制类型：丙烯腈（剧毒）储存：密封保存1.物理性质丙烯腈，英文名Acrylonifrile（简称CAN）；化学分子式：CH2=CH-CN；分子量：53.1；丙烯腈在常温下是无色或淡黄色液体，剧毒，有特殊气味；可溶于丙酮、苯、四氯化碳、乙醚和乙醇等有溶剂；与水互溶;丙烯腈在室内允许浓度为0.002mg/L；在空气中的爆炸极限为3.05~17.5%（体积）丙烯腈和水、苯、四氯化碳、甲醇、异丙醇等会形成二元共沸混合物，和水的共沸点为71℃，共沸点中丙烯腈的含量为88%（质量），在有苯乙烯存在下，还能2.化学性质易燃，其蒸气与空气可形成爆炸性混合物。
遇明火、高热易引起燃烧，并放出有毒气体。
与氧化剂、强酸、强碱、胺类、溴反应剧烈。
在火场高温下，能发生聚合放热，使容器破裂.丙稀腈由于分子结构带有C＝C双键及C－N键，所以化学性质非常活泼，可以发生加成、聚合、腈基及氢乙基化等反应。
聚合反应和加成反应都发生在丙稀腈的C＝C双键上，纯丙稀腈在光的作用下能自行聚合，与强碱（NaOH）混和时，聚合十分剧烈，大量放热，易爆炸；除发生自聚外，丙稀腈还能与苯乙烯、丁二烯、乙酸乙烯、丙稀酰胺等发生共聚反应，由此可制得合成纤维、塑料、涂料和胶粘剂等。
丙稀腈经电解加氢偶联反应可以制得己二腈。
氰基反应包括水合反应、水解反应、醇解反应等，丙稀腈和水在铜催化剂存在下，可以水合制取丙稀酰胺。
化学性质；氰乙基化反应是丙稀腈与醇、硫醇、胺、氨、酰胺、醛、酮等的反应。
●丙稀腈和醇反应可制取烷氧基丙胺，烷氧基丙胺是液体染料的分散剂、抗静电剂、纤维处理剂、表面活性剂、医药等的原料。
丙烯腈生产工艺及催化剂研究进展
丙烯腈生产工艺及催化剂研究进展摘要：丙烯腈是化工企业需要的主要原材料，在工业当中扮演者重要的角色，丙烯腈是丙烯通过氨氧化所得到的产物，纤维、橡胶、树脂都是其衍生产品。
丙烯腈分子当中具有碳碳双键和氰基这两种不饱和化学键，使得丙烯腈所具有的化学性质十分活泼。
丙烯腈可以发生聚合、加成、水解等一系列的反应，丙烯腈通过聚合反应能够生产聚丙烯腈，丙烯腈通过催化水和可以制得丙烯酰胺。
本文将根据丙烯腈生产工艺，对其日后的发展前景进行相关的分析，并结合当下国内外对于丙烯腈的研究，对其制取工艺和在未来化工行业上的发展进行相关的探讨。
关键词：丙烯腈；生产工艺；催化剂1894年穆勒首次用化学脱水剂法制得到了丙烯腈,丙烯腈化学研究方法在二战之后便开始渐渐的受到许多人的广泛重视。
丙烯腈的具体的制取方法有过许多种，但最受到重视的还是丙烯氨氧化法，也是当下化工企业制取丙烯腈的重要方法。
制取过程中所选择的反应器一般为无挡板的流化床，制取的流程为将各种盐按照一定的比例进行配制，其次将流化床当中所需要的浆料进行合理的配制，之后进行喷雾干燥，最后对其进行焙烧。
这种方式是我国近些年来经过不断的实践所研究出来的，减少了依靠国外进口丙烯腈的数量，还具有代替国外进口丙烯腈的作用，大大的降低了化工企业采购丙烯腈这种原材料的价格，同时，化工企业在使用催化剂的时候也能够得到很好的回报，提高了化工企业在未来当中的经济收益。
一、催化剂的影响原理丙烯腈的钼铋系催化剂，作为最受欢迎的催化剂，在反应过程当中需要控制好影响其温度、压力、重时空速等一些因素，这样才能够确保催化剂的效率。
丙烯腈钼铋系催化剂主要的催化成分为氧化钼，氧化钼能够参与到反应的循环当中，与此同时，晶格氧在其中也扮演了重要的角色，担任了化学反应当中的催化剂[2]。
氧化钼在遇见高温后就会发生升华，若没有采取恰当的措施去防范氧化钼的升华就会导致反应过程的不可逆，使得催化剂的催化效率降低，进而会降低整个反应的反应速率，消耗更多的反应物，加大了原材料的使用成本[3]。
丙烷氨氧化法生产丙烯腈工艺流程
丙烷氨氧化法生产丙烯腈工艺流程下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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3
VSb5WP0. 6O x
4
VSb5WP0. 6Mg0. 3O x
5
VSb5WP0. 6Mg0. 3B1. 6O x
6
VSb5WP0. 6Mg0. 3B1. 6Bi0. 4O x
状态
新鲜 运转后 新鲜 运转后 新鲜 运转后 新鲜 新鲜 新鲜 运转后
比表面Π 孔容Π 平均孔径Π 转化率
选择性
(m2·g - 1) (cm3·g - 1) nm w (丙烷) Π% w (AN) Π% w (丙烯) Π%
2 结果及讨论
2. 1 催化剂比表面和孔结构 在 VΠSb 基催化剂上 ,逐步添加助剂 W , P , Mg , B 和 Bi ,新制催化剂样品的孔结构数据及其主要反应
数据见表 1.
表 1 复合助剂的 VΠSb 基催化剂使用前后的孔结构数据及主要反应性能
编号
复合催化剂
1
VSb5O x
2
VSb5WO x
各元素物质的量比Π% WΠAl PΠAl MgΠAl BΠAl 4. 84 3. 73 4. 66 2. 79 3. 91 6. 64 4. 61 2. 76 1. 37 3. 55 6. 80 < 0. 18 4. 27 2. 57 1. 28 6. 86 4. 05 3. 91 < 0. 17 8. 88 3. 95 2. 38 1. 18 6. 33 7. 55 7. 43 < 0. 17 12. 22 19. 83 6. 73 < 0. 16 13. 11
149. 94 0. 26 7. 011
59. 6
25. 7
109. 17 0. 20 7. 273
10. 2
162. 37 0. 26 6. 405
73. 8
33. 9
9. 1
165. 30 0. 28 6. 743
171. 50 0. 38 8. 934
72. 8
38. 8
8. 9
160. 25 0. 38 9. 592
收稿日期 :1999 - 11 - 04 ;审稿人 :王光维 基金项目 :黑龙江省自然科学基金资助项目 (B9608) 作者简介 :郭大为 (1965 - ) ,男 ,博士 ,主要从事轻烃选择性氧化等方面的研究.
·23 ·
大 庆 石 油 学 院 学 报 第 24 卷 2000 年
催化剂 编号1)
2 3 4 5
6
表征 部位 体相 表面 体相 表面 体相 表面 体相 表面 体相 表面 表面2)
VΠAl 4. 84 7. 60 4. 66 7. 61 4. 61 9. 01 4. 27 9. 17 3. 95 5. 44 2. 99
SbΠAl 24. 24 65. 63 23. 30 50. 57 22. 75 61. 22 21. 45 46. 38 19. 79 19. 69 14. 46
大庆石油学院学报 JOURNAL OF DAQING PETROLEUM INSTITUTE
第 24 卷 第 2 期 2000 年 6 月 Vol. 24 No. 2 Jun. 2000
丙烷氨氧化制丙烯腈改性 Al - V - Sb - O x 催化剂的结构特征
郭大为1 , 匡洞庭1 , 舒 静1 , 王本文2 , 杨小震3
结构有利于中间产物和目的产物的脱附 ,抑制催化剂表面燃烧反应的发生.
表 1 还给出了 4 种催化剂经催化评价后 (各催化剂运转不少于 60 h) 的孔结构数据 ,可以看到 : 组成为
VSb5Ox 的催化剂经过催化评价后比表面和孔容都有较明显的减小 ,表明微孔 、中孔消失或减少. 从图 1 的 SEM 显微图可以看到 :反应后该催化剂表面的孔数有所减少 ,而且有烧结现象 ,催化剂表面分布物的聚集 度增大或微晶颗粒长大. 其余三种添加了不同助剂的催化剂 ,经评价后 ,其宏观结构除 VSb5 WP0. 6 Ox 催化 剂的比表面有所减小外 ,其它基本无变化. 由此可以认为所添加的助剂元素有助于提高催化剂结构的稳 定性.
( 11 大庆石油学院 石油化工系 ,黑龙江 安达 151400 ; 21 大庆油田有限责任公司 化工总厂 ,黑龙江 大庆 163411 ; 31 中国科学院 化学研究所 ,北京 100080 )
摘 要 :为了提高丙烷氨氧化制丙烯腈催化剂的性能 ,在 Al - V - Sb - O x 催化体系中逐步加入元素 W ,P ,Mg ,B 和 Bi 进行改性 ;采用孔结构分析 ,SEM ,XPS 等手段表征了催化剂的孔结构 、表面元素及元素化合态 ,与相应的催化性能相关 联 ,研究了复合助剂元素对 Al - V - Sb - O x 催化剂的改性作用. 结果表明 :Al - V - Sb - O x 催化剂体系是一种结构复杂 、 以无定形结构为主的表面不均匀的多孔催化剂 ,催化剂表面组成与体相组成相差较大 ;催化反应使表面元素分布明显改 变 ,各助剂在复合情况下发挥的作用各有侧重 ,其中 ,W 在提高催化剂比表面和催化活性方面作用突出 ,P 可以增大催化 剂的孔容和平均孔径 ,Bi 则使 V ,Sb 在催化剂表面的富集程度较其它催化剂大幅度下降.
1. 3 扫描电镜 仪器 :日立 SEM - 570 型扫描电镜 ;分析条件 :加速电压 25 kV ,常规条件 (真空) ,常规方法制样并处
理. 1. 4 X 光电子谱( XPS) 分析
仪器 :英国 VG Scientific 公司的 ESCALAB220I - XL 型多功能电子能谱仪. 分析条件 : ESCA 工作方式 , 采用 Al Kα靶 ,系统真空度优于 1. 73μPa ,通能 200 eV ,样品结合能以表面污染碳 (C1s = 284. 6 eV) 为电荷校 正.
164. 08 0. 36 8. 800
73. 5
43. 4
9. 3
168. 61 0. 35 8. 389
69. 1
42. 6
10. 5
148. 25 0. 36 9. 818
69. 2
45. 7
7. 9
Байду номын сангаас
149. 74 0. 38 10. 151
表 1 的数据表明 ,催化剂的活性与比表面并未存在简单的对应关系. 就新鲜催化剂而言 , 元素 W 的 加入显著增大了 2 # 催化剂的比表面 ,对孔结构影响不明显 ,孔分布分析显示其中孔区的分布略向左移 ,因 此 , 催化剂孔容不变而平均孔径有所减小. 孔分布分析信息还显示 :加入元素 P 后的 3 # 催化剂 ,微孔区消
的增多 ,呈现α- Sb2O4 晶体的趋势愈来愈明显 ,但这不能表明催化剂中不存在晶体聚集态 ,只能说明本实
验采用的 XRD 分析的精度尚不能检测到足够小的微晶. 欲检测微晶 ,还需结合其它多种表征手段 ,笔者
结合 XPS 考察了自制的催化剂的表面组成及其元素状态.
2. 2 用 XPS 研究催化剂表面组成和活性组元化学状态
·24 ·
第 2 期 郭大为等 :丙烷氨氧化制丙烯腈改性 Al - V - Sb - O x 催化剂的结构特征
图 1 催化剂 VSb5OxΠAl2O3 反应前后的 SEM 显微图
对 1～6 # 新鲜催化剂还做了常规粉末 XRD 分析 , 结果并未发现完整的晶体 ,只是随着所加元素数目
BiΠAl
1. 58 0. 27 0. 41
(Sb) Πn (V) ,可以减少副反应 ,提高丙烯腈的 注 :1) 催化剂编号同表 1 ; 2) 反应 60 h 后的 6 # 剂.
选择性. 当然 , 3 # 样品上 COx 选择性的降低也和催化剂的孔容增大利于丙烯腈的脱附有关.
对 3 # 和 4 # 催化剂的表面元素组成进行比较可以看到 ,元素 Mg 的加入几乎不影响表面 n (Sb) Πn (V)
利用 XPS 分析催化剂表面元素组成的
表 2 催化剂体相和表面元素组成
结果见表 2. 由表 2 可见 ,催化剂的体相元素 组成与表面元素组成有较大的差别 ;6 # 催化 剂反应前后表面元素组成的不同 ,显示催化 反应能够对催化剂表面元素分布产生显著的 改变.
比较 2 # 和 3 # 催化剂可知 , 元素 P 的加 入 , 在催化剂表面 n (V) 不变的情况下 , n (Sb) Πn (V) 降低 , 与催化性能关联 ,认为催化 剂表面的一部分 Sb 参与了活性相的组成 ,另 一部分则促进了燃烧反应 ,适当降低表面 n
关 键 词 :丙烷 ; 丙烯腈 ; 氨氧化 ; 改性 Al - V - Sb - O x ; 催化剂 ; 表征 中图分类号 : TE624. 4 + O612. 5 文献标识码 :A 文章编号 :1000 - 1891 (2000) 02 - 0023 - 05
0 引言
丙烯腈 (AN) 是合成纤维 、合成树脂 、合成橡胶等有机合成的重要原料 ,至今工业上仍采用传统的丙烯 氨氧化法合成丙烯腈. 近年来受 AN 供求状况 、丙烯和丙烷差价等的影响 , 以丙烷替代丙烯 , 一步氨氧化 合成丙烯腈的工艺路线日益显示出强劲的竞争力[1] . 我国有着较丰富的天然气资源 , 开展丙烷氨氧化制 丙烯腈研究对合理利用轻质烷烃具有十分重要的意义. 目前 ,在丙烷氨氧化制丙烯腈的诸多催化体系中 , V - Sb - Ox 催化体系是最有希望实现工业化的一种催化剂[2] . 对此类催化剂进行深入的应用基础性研 究 , 有助于摸清规律 , 从根本上提高催化剂的活性和选择性 , 从而推进该工艺过程的工业化. V - Sb - Ox 催化剂的活性相结构 、反应机理及催化剂的作用机理等都比较复杂 , 国内外对它的研究有限 , 且多局限 于相对简单的三组分或四组分催化剂 , 多于五组分的催化体系的研究尚未见报道. 笔者将通过常规的催 化剂结构分析与表征手段 , 着重讨论多组分助剂改性的 V - Sb - Al - Ox 催化剂的结构特征和表面特征.