丙烯氨氧化法合成丙烯腈催化剂的研究进展2400字

1、丙烯氨氧化法合成丙烯腈催化剂的研究进展2400字 摘 要：总结了国内外氨氧化法合成丙烯腈催化剂工业应用情况，剖析了现有催化剂的缺点，综述了近期新型丙烯腈催化剂研究进展。结合生产对丙烯腈氨氧化合成催化剂的发展趋势提出建议。 毕业关键词：丙烯腈；丙烯氨氧化；催化剂；研究1 引言丙烯腈（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

2、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

3、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。目前，只有少数几家公司进行开发，如BP Amoco、Monsanto、日本化学和旭化成等四家国外公司，国内上海石油化工股份有限公司和上海石油化工研究院。2国内外催化剂研究进展根据丙烯氨氧化法催化剂基础组成的不同，将其分为两大类：Mo系钼酸盐类 16。工业上最早使用代表组成为P-Bi9Mo12O52的催化剂，该催化剂存在催化剂活性低，耐还原性差，丙烯腈收率偏低，原料丙烯单耗高和副产物生产量大的不足。20世纪90年代，开发出C-49MC催化剂，丙烯腈收率可达79%以上，该剂清洁，杂质少，对系统污染小。近年 Atan

4、dsrd oil公司开发出一种以钼、铋、铁、钴等数十种金属氧化物混合物，硅藻土为载体制得的新型催化剂，丙烯腈转化率高达96.4%，收率达80.2。旭化成也有报道一种新型金属氧化物催化剂，低铝氧化硅为载体，丙烯腈收率高达84.3%。这类新型催化剂制备简单，具有高活性，反应温度低（节能降耗，催化剂寿命长），氨转化率高的优点，减轻了环境压力7。Sb锑酸盐类催化剂该类催化剂于20世纪60年代中期用于氨氧化法合成AN，包括锑锡系（Sb-Sn-O）、锑铀系（Sb-U-O）、锑铁系（Sb-Fe-O）等。目前国内氨氧化法制丙烯腈催化剂的生产单位有两家上海石化股份公司和上海石油化工研究院，两家自行开发的CTA系

5、列和MB系列催化剂可与国际先进水平相当。1997年上海石化成功开发了拥有自主知识产权的CTA-6丙烯腈催化剂。上海石油化工研究院从20世纪60年代开始从事丙烯腈催化剂研究，2000年推出了适合高压、高负荷运行的MB-98催化剂，为老装置的扩能改造提供技术保障。2006年，陈涛8合成了23种催化剂样品，经过筛选确定了新型丙烯氨氧化法合成丙烯腈催化剂MMX-1的配方，进行了高反应压力，高催化剂负荷的条件试验，丙烯腈收率在80%以上，研究表明，MMX-1同C-49MC、MB-98催化剂相比催化活性较好，与这些催化剂的兼容性也很好，任意比例混合后仍能保持良好活性。3丙烯腈氨氧化发展趋势提升催化剂稳定性

6、氨氧化法合成丙烯腈反应体系中有大量水生成，水与催化剂中的钼氧化物发生水合，造成关键活性组分Mo6+的流失。此外，催化剂的还原、活性元素的迁移和析出，活性相分解、催化剂组成不均等都会引发催化剂的活性下降。原料中的尘埃、硫元素等杂质都会加速催化剂活性的衰减。催化剂的配方对稳定性起着决定性的作用，因此，优化配方有助于提高国产催化剂的稳定性。优化催化剂选择性随市场需求变化，副产物氢氰酸、乙腈的需求也在发生变化，通过调整催化剂表面结构等体系设计，来调控副产物选择性以适应市场需要。提高催化剂清洁性能通常原料丙烯中饱和烃含量较高，能够研究出高选择性丙烷氨氧化合成丙烯腈的催化剂，就能达到节能降耗，减少污染的目

7、的。研制适应高负荷运行的催化剂生产负荷增加则反应器负荷增大，提高催化剂高压下的选择性和活性势在必行。4 结语研制性能清洁、选择性高、稳定性高的丙烯腈催化剂，能够为国内自行开发可靠、先进的工艺技术和设备技术，为丙烯腈生产技术开发大型化、工程化提供强有力的技术支撑、提升生产技术领域的整体水平，为企业和社会创造一定的效益。参考文献1丁振亭.丙烯腈生产的发展趋势J.化工科技动态，1995，（12）：4-7.2丁振亭.丙烯腈的生产与市场J.吉化科技，1995，（2）：15-21.3杨学萍.丙烯腈生产技术进展J.上海化工，2000，（6）：33-35.4黄毅超.我国丙烯腈生产现状和发展方向J.辽宁化工，1990，（5）：13-18.5陈欣.八十年代丙烯腈催化剂研究开发的技术特点J.工业催化，1992，创刊号：49-