丙烯腈生产工艺
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
5.丙烷氨氧化法
近几年使用丙烷取代丙烯作为原材料 来生产丙烯腈成为火热的研究方向。丙烷 氨氧化法生产丙烯腈有一段法和二段法两 种。但此方法在实验之中，尚未工业化。
4.丙烯氨氧化法
由于丙烯已能由石油烃热裂解大 量廉价制得,反应又可一步合成,生产成 本低,仅为上述3种方法的50%;不用氢 氰酸,生产安全性也比上述3种方法好 得多。因此,本法已成为当今世界上生 产丙烯腈的主要方法。
参
考
文
献
[1]陈阳,白鹏,郭翔海.绿色化学原则下国内外乙腈生产工艺分析[J].化工进 展,2019,38(10):4374-4388. [2]刘伟.丙烷直接氨氧化制丙烯腈生产工艺及催化剂研究进展[J].工业催 化,2017,25(08):20-23. [3]赵茜. 丙烷氨氧化制丙烯腈反应网络的模拟与分析[D].西北大学,2017. [4]郑忠.丙烯氨氧化制丙烯腈工艺研究[J].化工管理,2016(36):132-133. [5]慕善文. 丙烯腈生产过程中关键因素分析与控制[D].华东理工大学,2016. [6]黄楷楠,卢飞,张攀,林志森.丙烷直接氨氧化法制取丙烯腈过程设计[J].科技 风,2016(19):156. [7]孟立林. 丙烯腈生产过程研究[D].上海师范大学,2015.
丙 烯 腈 的 物 理 性 质
丙烯腈的化学性质
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。
确定生产方法
经对比我们选择生产丙烯腈的方法为丙烯氨氧化法 ➢丙烯氨氧化法的优点如下:
(1)丙烯是目前大量生产的石油化学工业的产品，氨是合成氨工业的产品，这两种 原料均来源丰富且价格低廉。 (2)工艺流程比较简单，经一步反应便可得到丙烯腈产物。 (3)反应的副产物较少，副产物主要是氢氰酸和乙腈，都可以回收利用，而且丙烯 腈成品纯度较高。 (4)丙烯氨氧化过程系放热反应，在热平衡上很有利。 (5)反应在常压或低压下进行，对设备无加压要求。 (6)与其他生产方法如乙炔与氢氰酸合成法，环氧乙烷与氢氰酸合成法等比较，可 以减少原料的配套设备(如乙炔发生装置和氰化氢合成装置)的建设投资。
丙烯腈生产方案汇报
2020/05/28
02
方案确定
丙Biblioteka Baidu腈概述
丙烯腈是一种重要的有机合成单体； 1893年已经在实验室合成； 1930年被工业上用于合成耐油丁腈橡胶； 在丙烯产品系列中居第二，仅次于聚丙烯，是三大合成材料(纤维、橡 胶、塑料)的重要化工原料；
丙烯腈的物理性质
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）；
工艺流程
•
丙烯、氨和空气按一定比例被送入流化床反应器,在催化剂的作用和控制反
应条件下，原料经化学反应生成丙烯腈，同时也有乙腈、水、丙烯醛、氰化氢和
丙烯酸等副产物产生。反应后的气相经冷却、急冷降温，除去重组分、废催化剂，
并用硫酸中和未反应的氨，硫氨液送硫氨回收装置。除氨后的气体被送入吸收工
段,水作为吸收剂去吸收气体中的丙烯腈、乙腈、氢腈酸和其它有机物，未被吸
丙烯腈的化学性质
一．氰乙基化反应是丙稀腈与醇、硫醇、胺、氨、酰胺、醛、酮等的反应。 二．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。 三．丙稀腈与氨反应可制得1，3丙二胺，该产物可用作纺织溶剂、聚氨酯溶 四．剂和催化剂。 五．丙稀腈的检定特征反应为CH2＝CHCN＋Na2SO3＋H2O＝＝＝Na3S-CH2-
CHCN+NaOH反应所生成的NaOH是定量的，用盐酸滴定可以测定丙稀腈的纯 度
丙烯腈的应用
一．丁腈橡胶 二 ． A B S 塑 料 、 A S 塑 料 和 生 产 腈 纶 纤 维 （ PA N ） 三．聚丙烯腈纤维 四．丙烯酰胺、聚丙烯酸酯 五．目前丙稀腈国内供不应求，每年需大量进口来满足市场的需求
丙烯腈的全球主要生产企业产能
丙烯腈的国内主要生产企业产能
丙烯腈的国内消费情况
丙烯腈生产方法
1.乙炔法
乙炔和氢氰酸在氯化亚铜-氯化钾-氯 化钠的稀盐酸溶液的催化作用下,在80～ 90℃反应得到丙烯腈。此法工艺过程简单, 收率良好,以氢氰酸计可达97%,但副反应 多,产物精制困难,毒性大,且原料乙炔价格 高.
2.氰乙醇法
环氧乙烷和氢氰酸在水和三甲胺的存 在下反应得到氰乙醇,然后以碳酸镁为催化 剂,于200～280℃脱水制得丙烯腈,收率约 75%此法生产的丙烯腈纯度较高,但氢氰酸 毒性大,生产成本也高。
丙烯腈生产方法
3.乙醛-氢氰酸法
乙醛已能由乙烯大量廉价制得, 生产成本比上述两法低,按理应有发 展前途,但也因丙烯氨氧化法的工业 化,本法在发展初期就夭折了.
收的CO、CO2、 N、02及未反应的烃类由尾气处理系统处理,吸收液进入到精
制工段。精制部分中首先由萃取精馏塔将吸收液中的乙腈分离出并送入乙腈装置,
然后由脱氢腈酸塔分离出氢腈酸送入丙酮氰醇装置，最后粗丙烯腈进入成品塔精
制。废水被送入四效蒸发进行预处理后送至污水处理装置进行生化处理。
工艺流程图
工艺流程图
近几年使用丙烷取代丙烯作为原材料 来生产丙烯腈成为火热的研究方向。丙烷 氨氧化法生产丙烯腈有一段法和二段法两 种。但此方法在实验之中，尚未工业化。
4.丙烯氨氧化法
由于丙烯已能由石油烃热裂解大 量廉价制得,反应又可一步合成,生产成 本低,仅为上述3种方法的50%;不用氢 氰酸,生产安全性也比上述3种方法好 得多。因此,本法已成为当今世界上生 产丙烯腈的主要方法。
参
考
文
献
[1]陈阳,白鹏,郭翔海.绿色化学原则下国内外乙腈生产工艺分析[J].化工进 展,2019,38(10):4374-4388. [2]刘伟.丙烷直接氨氧化制丙烯腈生产工艺及催化剂研究进展[J].工业催 化,2017,25(08):20-23. [3]赵茜. 丙烷氨氧化制丙烯腈反应网络的模拟与分析[D].西北大学,2017. [4]郑忠.丙烯氨氧化制丙烯腈工艺研究[J].化工管理,2016(36):132-133. [5]慕善文. 丙烯腈生产过程中关键因素分析与控制[D].华东理工大学,2016. [6]黄楷楠,卢飞,张攀,林志森.丙烷直接氨氧化法制取丙烯腈过程设计[J].科技 风,2016(19):156. [7]孟立林. 丙烯腈生产过程研究[D].上海师范大学,2015.
丙 烯 腈 的 物 理 性 质
丙烯腈的化学性质
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。
确定生产方法
经对比我们选择生产丙烯腈的方法为丙烯氨氧化法 ➢丙烯氨氧化法的优点如下:
(1)丙烯是目前大量生产的石油化学工业的产品，氨是合成氨工业的产品，这两种 原料均来源丰富且价格低廉。 (2)工艺流程比较简单，经一步反应便可得到丙烯腈产物。 (3)反应的副产物较少，副产物主要是氢氰酸和乙腈，都可以回收利用，而且丙烯 腈成品纯度较高。 (4)丙烯氨氧化过程系放热反应，在热平衡上很有利。 (5)反应在常压或低压下进行，对设备无加压要求。 (6)与其他生产方法如乙炔与氢氰酸合成法，环氧乙烷与氢氰酸合成法等比较，可 以减少原料的配套设备(如乙炔发生装置和氰化氢合成装置)的建设投资。
丙烯腈生产方案汇报
2020/05/28
02
方案确定
丙Biblioteka Baidu腈概述
丙烯腈是一种重要的有机合成单体； 1893年已经在实验室合成； 1930年被工业上用于合成耐油丁腈橡胶； 在丙烯产品系列中居第二，仅次于聚丙烯，是三大合成材料(纤维、橡 胶、塑料)的重要化工原料；
丙烯腈的物理性质
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）；
工艺流程
•
丙烯、氨和空气按一定比例被送入流化床反应器,在催化剂的作用和控制反
应条件下，原料经化学反应生成丙烯腈，同时也有乙腈、水、丙烯醛、氰化氢和
丙烯酸等副产物产生。反应后的气相经冷却、急冷降温，除去重组分、废催化剂，
并用硫酸中和未反应的氨，硫氨液送硫氨回收装置。除氨后的气体被送入吸收工
段,水作为吸收剂去吸收气体中的丙烯腈、乙腈、氢腈酸和其它有机物，未被吸
丙烯腈的化学性质
一．氰乙基化反应是丙稀腈与醇、硫醇、胺、氨、酰胺、醛、酮等的反应。 二．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。 三．丙稀腈与氨反应可制得1，3丙二胺，该产物可用作纺织溶剂、聚氨酯溶 四．剂和催化剂。 五．丙稀腈的检定特征反应为CH2＝CHCN＋Na2SO3＋H2O＝＝＝Na3S-CH2-
CHCN+NaOH反应所生成的NaOH是定量的，用盐酸滴定可以测定丙稀腈的纯 度
丙烯腈的应用
一．丁腈橡胶 二 ． A B S 塑 料 、 A S 塑 料 和 生 产 腈 纶 纤 维 （ PA N ） 三．聚丙烯腈纤维 四．丙烯酰胺、聚丙烯酸酯 五．目前丙稀腈国内供不应求，每年需大量进口来满足市场的需求
丙烯腈的全球主要生产企业产能
丙烯腈的国内主要生产企业产能
丙烯腈的国内消费情况
丙烯腈生产方法
1.乙炔法
乙炔和氢氰酸在氯化亚铜-氯化钾-氯 化钠的稀盐酸溶液的催化作用下,在80～ 90℃反应得到丙烯腈。此法工艺过程简单, 收率良好,以氢氰酸计可达97%,但副反应 多,产物精制困难,毒性大,且原料乙炔价格 高.
2.氰乙醇法
环氧乙烷和氢氰酸在水和三甲胺的存 在下反应得到氰乙醇,然后以碳酸镁为催化 剂,于200～280℃脱水制得丙烯腈,收率约 75%此法生产的丙烯腈纯度较高,但氢氰酸 毒性大,生产成本也高。
丙烯腈生产方法
3.乙醛-氢氰酸法
乙醛已能由乙烯大量廉价制得, 生产成本比上述两法低,按理应有发 展前途,但也因丙烯氨氧化法的工业 化,本法在发展初期就夭折了.
收的CO、CO2、 N、02及未反应的烃类由尾气处理系统处理,吸收液进入到精
制工段。精制部分中首先由萃取精馏塔将吸收液中的乙腈分离出并送入乙腈装置,
然后由脱氢腈酸塔分离出氢腈酸送入丙酮氰醇装置，最后粗丙烯腈进入成品塔精
制。废水被送入四效蒸发进行预处理后送至污水处理装置进行生化处理。
工艺流程图
工艺流程图