【《丙烯腈生产工艺研究文献综述》3400字】

丙烯腈生产工艺研究文献综述目录TOC\o"1-3"\h\u20647丙烯腈生产工艺研究文献综述 1319261.1丙烯腈的概况 1119031.2丙烯腈的性质 169011.2.1丙烯腈的化学性质 194901.2.2丙烯腈的物理性质 1228951.3丙烯腈的生产方法 1165541.4有关丙烯系列产品的生产 1186081.5反应原理 1223771.5.1主、副反应 1222871.5.2催化剂 1133391.5.3操作条件 1109291.6丙烯腈生产的工艺流程图 11.1丙烯腈的概况丙烯腈又被称作“氰基乙烯”，它有自聚能力，它在常温、常压下呈黄色。由于它含有氰基，所以它具有剧毒，丙烯腈在空气中浓度是不高于。它在有机原料中也占据一席之地，和发生共聚反应生成丁腈橡胶，我们最熟悉的纤维中的其中一种就是由丙烯腈生产的。然而最突出的是我国，就我国来说生产腈纶主要占比都超过了。就说制造方面，除了可以制造上面所说的外，还可以制造很多物质。

制造的方法千千万，但是方法再多也有最重要的一种或者几种，乙炔法、环氧乙烷法和丙烯氨氧化法这三种最主要的方法。说到底在这三种方法里面最主要的还是最后一种，因为它从哪方面来讲都是有利的，其优点如下：(1)原料价廉易得（这两种原料丙烯和氨的来源均很丰富并且价格相对来说低廉）。(2)合成简单。(3)副产物少（氢氰酸和乙腈是反应所得的主要的副产物，而且这两种副产物都可以被回收利用）。(4)反应可以放出很多热。(5)反应进行的比较艰难。(6)生产成本低和投资少。1.2丙烯腈的性质1.2.1丙烯腈的化学性质是易燃物，爆炸性混合物也可以由丙烯腈蒸汽与空气作用形成。丙烯腈的堆温度要求不高很容易燃烧，并且燃烧后还会放出有毒的气体。而且在高温下会发生聚合反应而且放出大量的热，会使容器破裂。1.2.2丙烯腈的物理性质表1.4丙烯腈主要物理性质1.3丙烯腈的生产方法(1)乙炔法：(2)环氧乙烷法：此方法的原料主要是氢氰酸和环氧乙，此反应主要经过两步反应才能合成丙烯腈。(3)乙醛法：经调查乙炔法相比乙醛法和环氧乙烷法这两种方法优势占据上风，但是也有弊端，此方法最终生产合成得到的丙烯腈需要分离和提纯，但是乙炔法的生产发展也受到了地区的限制，有些资源时受限制的3。但是以上三种生产方法的原材料都比较贵，而且这三种方法的原材料中都有氢氰酸，氢氰酸是有剧毒的，氢氰酸中含有氢氰基，并且它的生产成本很高。例如以下几点。(1)就前面所说的来看这两种产品就很容易得到。(2)合成简单，它经过一步反应就可以得到丙烯腈产品。(3)丙烯氨氧法的副产物少。(4)它在反应的过程中可以放出很多的热。(5)丙烯氨氧化法对压力的要求并不是很高。(6)原料可以配套使用节省了投资的费用。从上面的介绍，这种方法被看做是制造万里挑一的方法。1.4有关丙烯系列产品的生产的来处有很多，最主要的也不过就这几个，其中第一种来源是由石油厂炼油裂化等的装置进行一系列炼油裂化之后回收的炼厂气；然而第二种来源主要是在我们很熟悉的石油经过一系列的化学过程而得来的，例如石油d的主要来源是烃的裂解。然而炼油厂的大部分产物是，但是就近年来丙烯的生产来看，最主要的还是裂解装置发展较快。就全世界的市场来看也是一样的。就接近我们时间来说例如2000年，这是在我国第一次丙烯超过乙烯，在这之后我国丙烯的需求量一直位居乙烯之上4。有机化工原料中当然不能缺少最重要的丙烯，丙烯的用途有很多，例如聚丙烯、丙烯腈、丙烯酸等等。聚丙烯对于大家来说一点都不陌生吧。紧接着接下来的几年经数据显示我国的丙烯需求量就一直没有跌落，不管是聚丙烯还是丙烯的产量都逐渐慢慢的提升5。就目前来说，丙烯不管在哪一方面讲都占据不利地位，我国为了这个问题做除了大量进口的措施，这样就弥补了这一问题。虽然有了发展空间却有一定的弊端，就对这一问题来说解决起来相当的麻烦参考文献参考文献钱伯章,朱建芳.丙烯腈生产的国内外市场分析[J].江苏化工,2007,35(1):56-59罗保军,周子平,王美云.丙烯腈的生产现状与发展前景[J].化工科技市场,2003,10:11-143江镇海.我国丙烯腈供需情况[J].合成纤维工业,2002,23(4):254高会元.丙烯腈市场前景展望[J].现代化工,2001(04):49-52.5秦伟程.丙烯腈生产现状与发展趋势[J].四川化工与腐蚀控制,2002(04):53-57.6丁浩等.化工工艺设计[M].上海:上海科学技术出版社,1989．7王成国,朱波.著.聚丙烯腈基碳纤维[M].科学出版社,20118蔡小平主编.聚丙烯腈基碳纤维生产技术[G].化学工业出版社,2012.9倪进芳.化工过程设计[M].北京:化学工业出版社,1999．[10]黄璐.化工设计.北京:化学工业出版社,2000.[11]赵军,张有忱,段成红.化工设备机械基础(第二版)[M].北京:化学工业出版社,2007.[12]郭锴,唐小恒等.化学反应工程(第二版)[M].北京:化学工业出版社,2007.[13]朱自强，吴有庭.化工热力学(第三版)[M].北京:化学工业出版社,2009.[14]黄英.化工设计[M].北京:科学出版社,2011.[15]赵慧清,蔡纪宁.化工制图(第二版)[M].北京:化学工业出版社,2008.[16]侯文顺.化工设计概论[M].北京:化学工业出版社,2005.[17]董大勤,高炳军等.化工设备机械基础(第四版)[M].北京:化学工业出版社,2011.[18]R.K.SINNOTT主编,宋旭峰译.化工设计(第四版)[M].北京:中国石化出版社,2008.1.5反应原理1.5.1主、副反应主反应：此反应是丙烯、氨气和氧气在一定条件下，反应生产合成丙烯腈，除此之外还有很多副产物生成。副反应：此反应乙腈的生产量约占丙烯腈产量的。在这个反应中此反应中是生成量和丙烯腈生成量的比值。这个反应中的二氧化碳的生产量约占丙烯腈生产量的，由此可以得到二氧化碳是副产物中产量最大的。丙烯醛的生成量约占丙烯腈质量的。从面的反应可以看出生成了一系列的副反应，这样一来大大降低了收率。这样的话原材料的消耗量就增加了，而且给后续的工作带来很多麻烦，就比如说分离和精制，而且还对产品的质量问题有一定的影响。为了减少这一方面的问题，要考虑一系列的问题，除了要考虑这些问题还要考虑此反应的温度，这样一来反应所需要的温度条件就没有那么苛刻，此反应就可以在较低温度下进行，就会在动力学上受到一定的限制。1.5.2催化剂其实催化剂有优点就有缺点，其缺点是选择性差。但是通常来说辅助催化剂的用量应该占5%以下。在化学中催化剂的选择很重要，但是我们往往忽略了载体的选择，重要的是选择合适的载体，由于考虑到丙烯氨氧化法的性质，故用流化床反应器。1.5.3操作条件(1)原料的纯度丙烯的主要来源是烃类的裂解或催化裂化的得到的，这是有主反应中得到的结论，得到丙烯的这一过程过可能会含有许多杂质。就这些杂质中丙烷的影响性不是很大，对于丙烷来说对此反应的影响几乎可以忽略，然而丙烷和其他烷烃只是对浓度起到了稀释作用。和就对这样的方法来说是不怎么样的，因为乙烯中不含具有活泼的，一般来说只要不是特殊情况下，就举例说一下，如甲基乙烯酮的生成（沸点80℃），甲基丙烯腈的生成（沸点90℃），从举例中可以看到甲基乙烯酮和甲基丙烯腈的沸点与丙烯腈的沸点几乎相似，由于沸点非常的接近。因此，为了考虑这一系列的问题，就想到了一个措施，那就是对各种烯烃的含量进行控制。就比如说催化剂活性的降低是硫化物的存在，为了尽量避免这一问题就应预先将硫脱除。(2)反应压力就反应压力这一块来说，压力影响的地方很多，就说平衡转化率就和压力的高低有着和大的关联，提高压力除了可以增加反应的转化率还可以增加气体的相对密度，这样一来各个设备所对应的生产能力也相应的增加了。其实在实验的验证下得到了以下的结论，相对来说加压没有常压对反应好。最主要的是加压可以降低产物的收率，也可以对副产物带来有利条件。所以，对于上面的验证来说，采用常压操作是最好的方法，考虑到为了避免管线的阻力和设备的阻力应该采用加压的方法。(3)原料的配比保证丙烯腈合成反应这一块的的平稳、操作时的安全、反应后的弊产物少、消耗低等的重要因素的前提条件是要有合理的原料配比。有一个解决的措施，这个措施对于这个问题来说是重要的。a.氨比（丙烯与氨的配比）：我们在操作中的投料可以得到，这样的话得到的结论是氨比的值应该和理论比相等。但是用量也不能过低也不能过高，这个值太高的话就不合适了，因为就氨的性质来说，硫酸可以中和过量的氨，所以这样一来的话就加重了中和的困难。因此，为了不出现这一系列的问题，丙烯与氨的配比，就应该大于等于理论值，故丙烯和氨的比值应该在之间。b.氧比（丙烯与空气的配比）：就目前来说，应用于工业上的丙烯与氧的摩尔比应该介于之间，然而这个比值远远大于理论值，这样做的原因是因为采用小于理论值的氧比就是对催化剂起到了保护作用，之所以要采用这一措施的原因是防止催化剂因为失活而导致缺氧。但是也有一种办法可以使催化剂的活性恢复但也不可能全部恢复，如果在反应中催化剂缺氧的时间过于短的话，这样的话时间过于太短的话就会造成一定的问题，这个值是空气进来时的温度，这样一来的话就会使催化剂得到再生并且得到了恢复。再这样的状况下催化剂得到了再生，但是催化剂的活性液不可能得到完全的恢复，其实长时间的缺氧就会使这一原因的要害所在。所以，为了解决这一问题，想到了一个措施，那就是在生产中将反应后得到的气体含氧量定在。例如空气过量会影响反应的速度，反应的速度受到一定的影响的话丙烯的浓度也相应的受到了一定的降低，在经过深度氧化反应后其选择性也相应的下降了；反而会使消耗的动力越来越多；然而反应器里的产出物的浓度就会下降，这样就影响了产物的回收，相应的回收率也就降低了。所以，空气的用量就应该保持在一定的适宜值7。c.水比：就从反应的特点来说，消耗的动力越来越多，这些都是需要加入水蒸气才能达到的效果。只有一种情况下可以不加入水蒸气，丙烯与水蒸气的比达到什么值才是最佳的效果了8。(4)反应温度其实在各个反应中都有各自的