im体育不足之处在于机械性能差,蒸发分离液相循环蒸发分离液相循环水相循环蒸发分离液相循环反应器形式蒸发分离液相循环蒸发分离液相循环水相循环蒸发分离液相循环反应器形式

　　第四章碳三系列典型产品蒸发分离液相循环蒸发分离液相循环水相循环蒸发分离液相循环反应器形式.蒸发分离液相循环蒸发分离液相循环水相循环蒸发分离液相循环反应器形式脑偷编号：No.16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工艺流程知识目标：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工艺流程能力目标：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工艺流程的构成授课班级：授课时间：第四章碳三系列典型产品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第四章碳三系列典型产品图7-1丙烯系产品及用途目前我国丙烯主要衍生物的自给率还很低，需大量进口来维持国内的供需平衡，这给我国的丙烯生产提供了广阔的发展空间。然而，这些发展空间并非国内公司所能独享，而将给国内外石化公司带来共同的发展机遇。实际上，目前我国周边主要的丙烯生产国和地区都处于丙烯及其衍生物的净出口地位，大量向我国出口。中东地区新增丙烯生产能力的很大一部分也瞄准我国市场，因此未来国内市场面临激烈的竞争。第一节丙烯氨氧化生产丙烯腈一、概述1．丙烯腈的性质和用途丙烯腈在常温下是无色透明液体，味甜，微臭，沸点77.5，凝固点-83.3，闪点0，自燃点481。可溶于有机溶剂如丙酮、苯、四氯化碳、和乙醇中，与水部分互溶im体育，20时在水中的溶解度为7.3％(w)，水在丙烯腈中的溶解度为3.1％(w)。其蒸气与空气形成爆炸混合物，爆炸极限为3.05～17.5％(v)。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，共沸物中丙烯腈的含量为88％(w)，在有苯乙烯存在下，还能形成丙烯腈-苯乙烯-水三元共沸混合物。第四章碳三系列典型产品丙烯腈剧毒，其毒性大约为氢氰酸毒性的十分之一，能灼伤皮肤，低浓度时刺激粘膜，长时间吸入其蒸气能引起恶心，呕吐、头晕、疲倦等，因此在生产、贮存和运输中，应采取严格的安全防护措施，工作场所内丙烯腈允许浓度为0.002mg/L。丙烯腈分子中有双键(发生聚合、加成、水解、醇解等反应。聚合反应发生在丙烯腈的C=C双键上，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(阻聚剂MEHQ)、对苯二酚、氯化亚铜和胺类化合物等。除自聚外，丙烯腈还能与苯乙烯im体育、丁二烯im体育、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。丙烯腈是三大合成的重要单体，目前主要用它生产聚丙烯腈纤维(商品名叫“腈纶”)。其次用于生产ABS树脂(丙烯腈—丁二烯—苯乙烯的共聚物)，和合成橡胶(丙烯腈—丁二烯共聚物)。丙烯腈水解所得的丙烯酸是合成丙烯酸树脂的单体。丙烯腈电解加氢，偶联制得的己二腈，是生产尼龙—66的原料。其主要用途如图7—2所示。图7-2丙烯腈的主要用途2．丙烯腈的生产方法1960年以前，丙烯腈的生产方法有三种。(1)环氧乙烷法以环氧乙烷与氢氰酸为原料，经两步反应合成丙烯腈。HCNNa50-60OHCNCH200-220CHHCNNaOH10-20CH-CH-CNOHCHCHO第四章碳三系列典型产品(3)乙炔法CHCHHCNCuClCl-HCl80-90CH=CH-CN1952年以后世界各国相继建立了乙炔与氢氰酸合成丙烯腈的工厂。本方法比上两法技术先进、工艺过程简单，但丙烯腈分离提纯较为困难，需大量电能生产电石。虽然这一方法曾被世界各国普遍采用，但生产发展受到地区资源的限制。由于以上生产方法原料贵，需用剧毒的HCN为原料引进—CN基，生产成本高。限制了丙烯腈生产的发展。1959年开发成功了丙烯氨氧化—步合成丙烯睛的新方法，该法具有原料价廉易得、工艺流程简单、设备投资少、产品质量高、生产成本低等许多优点，使其1960年就在工业生产上应用，很快取代了乙炔法，迅速推动了丙烯腈生产的发展，成为世界各国生产丙烯腈的主要方法im体育。二、反应原理1．主、副反应主反应丙烯、氨、氧在一定条件下发生反应im体育，除生成丙烯腈外，尚有多种副产物生成。副反应：CH氢氰酸的生成量约占丙烯腈质量的1/6。CH乙腈的生成量约占丙烯腈质量的1/7。CH丙烯醛的生成量约占丙烯腈质量的1/100CH二氧化碳的生成量约占丙烯腈质量的1/4，它是产量最大的副产物。上述副反应都是强放热反应，尤其是深度氧化反应。在反应过程中，副产物的生成，必然降低目的产物的收率。这不仅浪费了原料，而且使产物组成复杂化，给分离和精制带来困难，并影响产品质量。为了减少副反应，提高目的产物收率，除考虑工艺流程合理和设备强化外，关键在于选择适宜的催化剂，所采用的催化剂必须使主反应具有较低活化能，这样可第四章碳三系列典型产品以使反应在较低温度下进行，使热力学上更有利的深度氧化等副反应，在动力学上受到抑制。 2．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(钼系)，如磷 钼酸铋、磷钨酸铋等；另一类是重金属的氧化物或是几种金属氧化物的混合物(锑系)，例如 Sb、Mo、Bi、V、W、Ce、U、Fe、Co、Ni、Te 的氧化物，或是Sb—Sn 氧化物，Sb—U 我国目前采用的主要是第一类催化剂。钼系代表性的催化剂有美国Sohio公司的C-41、 C-49 及我国的MB-82、MB-86。一般认为，其中Mo—Bi 是主催化剂，P—Ce 是助催化剂， 具有提高催化剂活性和延长催化剂寿命的作用。按质量计，Mo—Bi 占活性组分的大部分， 单一的 MoO 虽有一定的催化活性，但选择性差，单一的Bi0 对生成丙烯腈无催化活性，只有二者的组合才表现出较好的活性、选择性和稳定性。单独使用 P—Ce 时，对反应不能