丙烯氨氧化制丙烯腈新工艺

S(ff 时

丙烯氨氧化法制丙烯膳

目录

一.丙烯睛的性质和用途

自燃点481^0可溶于有机溶剂如丙酗、苯、四氯化碳、乙醸和乙醇中，与水部分互溶0丙 烯睛剧壽，能灼伤皮肤，低浓度时刺激粘膜，长时间吸入如蒸气能引起恶心，呕叶、头皐、 疲倦等。在空气中的爆炸极限为3・05%"7・5% （体积）°因此在生产、贮存和运输中，应采 取严格的安全防护措施，工作场所内丙烯睛允许浓度为0.002mg/Lo 丙烯赭能发生聚合反应，发生在丙烯腊的UC 双键上，纯丙烯腊在光的作用下就能自行聚 合，所以在成品丙烯睛中，通常要加入少量阻聚剂，如对苯二酚甲基瞇（阻聚剂MEHQ ）、对 苯二酚、氯化亚铜和胺类化合物等.除自聚外.丙烯睹还能与苯乙烯、丁二烯、乙酸乙烯、 氯乙烯、丙烯酰胺等中的一种或几种发生共聚反应，由此可制得各种合成纤维、合成橡胶、 塑料、涂料和粘合剂等。

丙烯臍是三大合成的重要单体，目前主要用它生产聚丙烯睛纤维（商品坍叫“睹纶"h 其 次用于生产ABS 树脂（丙烯睹一丁二烯一苯乙烯的共聚物），和合成橡胶（丙烯睛一丁二烯共聚 物h 丙烯睛水解所得的丙烯酸是合成丙烯酸树脂的单体。丙烯睹电解加氢，偶联制得的己一、丙 1

烯 的 性 质 和 用 途

二、丙 烯氨

氧化 制丙 烯 腊生产工 艺原 理 2

三、工 艺

条 件 2

四、生 产

工 艺 6

五、催 化 剂 研 究

丙烯氨氧化法制丙烯睹

1 9

丙烯睹在常温下是无色透明液体，味甜,

微臭，沸点77.50凝固点-833X?,闪点0匸,

二睹,是生产尼龙一66的原料0其主要用途如图1所示。

图1丙烯睛的主耍用途

.丙烯氨氧化制丙烯睛生产工艺原理

化学反应

主反应生成丙烯睹，是一个非均柑反应；与此同时，在催化剂表而还发生一系列副反应。

主反应J C3H6 + NH3+1,5O2 — CH2 =CHCN + 3 H20 AH =-512.5KJ/mol

副反应：①生成乙腊：C3H6 + 1.5NH3 +1.502 — 1.5CH3CN + 3H2O AH =-522KJ/mol

②生成氢氣酸：C3H6 + 3NH3 + 3O2

3HCN + 6H2O AH =-941KJ/mol

③生成二氧化碳：C3H6 +4.502 f 3CO2 +3 H20 AH =-1925KJ/mol

上述副反应中，生成乙睛和氢氣酸是主要的，C02. CO 和H20UJ 以由丙烯直接氧化得到,

也可以由丙烯睹、乙脂等再次氧化得到。反应过程也副产少量的丙烯醛、丙烯酸、乙醛、丙 腊以及高聚物等，因此，工业生产条件下的丙烯氨氧过程十分复杂。为提奇丙烯的转化率和 丙烯脂的选择性，研究髙性能催化剂是非常重要的。

三、工艺条件

1、催化剂

工业上用于丙烯氨氧化反应的催化剂主要有两大类，一类是复合酸的盐类（Mo 系），如磷铝

④生成一氧化碳：C3H6 + 3O2

3CO + 3H2O AH = -1925KJ/mol

ABSffl 料

ABS W 脂 丁《乳胶

丙烯K

丙烯載树脂 皮革•纺织品

ftBK ■处理

剂

a 二 聚网纤维 5水剂］

尼龙66

―氯化丙烯》 合成纤维

酸钮、磷鸽酸钮等：另一类是重金属的氧化物或是几种金属氧化物的混介物（Sb系），例如Sb、

Mo、Bi、V、W、Ce. U、Fi Co、Ni、Te的氧化物.或是Sb—Sn氧化物，Sb—U氧化物

我国目前采用的主要是第一类催化剂。铝系代表性的催化剂有美国Sohio公司的041、C-49 及我国的MB ・82、MB-860 —般认为，其中Mo—Bi是主催化剂• P—Ce是助催化剂，具有

提髙催化剂活性和延长催化剂寿命的作用。按质量il Mo-Bi占活性组分的大部分，单一的

MoO3虽有一定的催化活性.但选择性差，单一的Bi03对生成丙烯睹无催化活性，只有二

者的组合才表现出较好的活性、选择性和稳崔性。单独使用P-Ce时，对反应不能加速或极少加速，但当它们和Mo-Bi配合使用时，能改进MO-Bi催化剂的性能。一般来说，助催化剂的用量在5%以下。载体的选择也很重要，由于反应是强放热，所以工业生产中采用流化床反应器。流化床反应器要求催化剂强度高，耐金^^性能好，故采用粗孔微球型硅胶作为

2、原料纯度和配比

（1）原料丙烯是从坯类裂解气或催化裂化气分离得到，尖中可能含有的杂质是碳二.丙

烷和碳四，也可能有硫化物存在0丙烷和其它烷婭对反应没有影响，它们的存在只是稀释了浓度。乙烯在氨氧化反应中不如丙烯活泼.一般情况下少量乙烯存在对反应无不利影响。但丁烯或更高级烯婭存在会给反应带来不利，因为丁烯或更高级烯桂比丙烯易氧化，会消耗原料中的氧；正丁烯氧化生成甲基乙烯醐（沸点8or）.异丁烯氨氧化生成甲基丙烯睹（沸点

90C）,它们的沸点与丙烯睛沸点接近，会给丙烯睛的精制带来困难。因此，丙烯中丁烯或

更髙级烯坯含量必须控制0硫化物的存在，会使催化剂活性下降，应预先脱除。

原料氨的纯度达到肥料级即可；原料空气一般需经过除尘、酸•碱洗涤，除去空气中的固体粉尘、酸性和碱性杂质就可在生产中使用。

（2）丙烯与氨的配比（氨比）在实际投料中发现，当氨比小于理论值1:1时，有较多的

副产物丙烯醛生成，氨的用量至少等于理论比。但用量过多也不经济，既增加了氨的消耗量, 又增加了硫酸的消耗量，因为过量的氨要用硫酸去中和。因此，丙烯与氨的摩尔比，应控制在理论值或略大于理论值•即丙烯:氨= 1:2〜：L2左右。