一種丙烯腈生產(chǎn)工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種丙烯腈生產(chǎn)工藝，通過丙烯與氨反應(yīng)生成丙烯腈，其中，所述丙烯和所述氨的摩爾比為1.15。通過將氨烯摩爾比控制在1.15，可以將丙烯腈生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的雜質(zhì)噁唑的轉(zhuǎn)化率顯著地降低至0.01%（重量）。
【專利說明】一種丙烯腈生產(chǎn)工藝
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種生產(chǎn)工藝，更具體地，涉及一種丙烯腈的生產(chǎn)工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]聚丙烯酰胺(PAM)是一類重要的水溶性高分子聚合物，高品質(zhì)PAM具有良好的絮凝性，可以降低液體之間的磨擦阻力，廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)各個(gè)行業(yè)，如造紙工業(yè)、石油工業(yè)、醫(yī)藥工業(yè)、食品行業(yè)、建筑工業(yè)及紡織、印染工業(yè)等，享有“百業(yè)助劑”之稱。
[0003]丙烯腈是生產(chǎn)高性能聚丙烯酰胺的主要原料。PAM性能優(yōu)劣的關(guān)鍵之一是丙烯腈原料品質(zhì)的好壞，制備高性能PAM對(duì)原料丙烯腈的純度要求極高。目前國內(nèi)丙烯腈采用丙烯、氨氧化流化床生產(chǎn)工藝生產(chǎn)丙烯腈產(chǎn)品，同時(shí)發(fā)生多種副反應(yīng)生成氰化氫、乙腈、一氧化碳、二氧化碳、水、丙烯醛、丙烯酸、噁唑等物質(zhì)，還有少量未反應(yīng)的丙烯和氨。而丙烯腈中噁唑含量是影響是否能獲得高相對(duì)分子質(zhì)量的PAM的重要因素之一，且噁唑含量在后續(xù)反應(yīng)中無法消除。因此，在生產(chǎn)聚丙烯酰胺前必須對(duì)工業(yè)級(jí)丙烯腈進(jìn)行進(jìn)一步的精制純化，在滿足丙烯腈收率及品質(zhì)的前提下，將其中的噁唑等有機(jī)雜質(zhì)含量降至最低，以滿足高性能PAM對(duì)原料的要求。
[0004]現(xiàn)有丙烯腈生產(chǎn)工藝中，副反應(yīng)產(chǎn)生的丙烯醛與丙烯酸易在設(shè)備內(nèi)結(jié)垢，故有必要將這兩種雜質(zhì)的產(chǎn)生盡量降低，為達(dá)到此目的，操作丙烯腈反應(yīng)器時(shí)，氨與丙烯的摩爾比一般保持高比值(例如1.2左右)，此時(shí)丙烯腈產(chǎn)品中雜質(zhì)噁唑的含量為40ppm左右，而噁唑含量對(duì)生產(chǎn)聚丙烯酰胺有極為不良的影響。因此，有必要提供一種能夠降低丙烯腈產(chǎn)品中噁唑含量的生產(chǎn)工藝。`
【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中丙烯腈產(chǎn)品中雜質(zhì)噁唑含量較高的缺陷，本發(fā)明提供了一種能夠降低丙烯腈產(chǎn)品中噁唑含量的生產(chǎn)工藝。
[0006]在丙烯腈的生產(chǎn)工藝，由丙烯與氨在反應(yīng)器內(nèi)，在催化劑作用下發(fā)生氧化反應(yīng)生成丙烯腈，其中，丙烯和氨的摩爾比為1.15，催化劑為以鑰和鉍為主要原料的催化劑，例如XA5-1和C49MC，反應(yīng)器內(nèi)壓力控制為0.06Mpa，溫度控制為435°C，反應(yīng)器優(yōu)選為流化床反應(yīng)器。與現(xiàn)有技術(shù)中將氨/丙烯摩爾比選擇為1.20相比，本發(fā)明通過將丙烯和氨的摩爾比選擇為1.15，可以顯著地降低生成的副產(chǎn)物噁唑的含量。
[0007]在上述丙烯腈的生產(chǎn)工藝中，反應(yīng)器中沿垂直于反應(yīng)器中的流體通道的延伸方向進(jìn)一步設(shè)置有多孔板，并且多層多孔板沿著平行于延伸方向彼此間隔開。通過設(shè)置多孔板，可以強(qiáng)迫氨、丙烯、氧氣及催化劑顆粒在通過多孔板的小孔時(shí)發(fā)生接觸，提高反應(yīng)器進(jìn)料丙烯、氨與催化劑的充分接觸，使反應(yīng)更加完全，從而可提高丙烯腈產(chǎn)品收率同時(shí)降低不良副產(chǎn)品(如丙烯酸、丙烯醛等)的轉(zhuǎn)化率。
[0008]在上述丙烯腈的生產(chǎn)工藝中，多孔板的每個(gè)開孔的形狀為圓形、菱形、橢圓形、方形、長方形、三角形中的任一種。[0009]在上述丙烯腈的生產(chǎn)工藝中，多孔板的開孔形狀優(yōu)選為圓形，以減少對(duì)催化劑的磨損，且孔直徑為0.8cm~2.5cm。
[0010]在上述丙烯腈的生產(chǎn)工藝中，多孔板的開孔率為30%~80%。
[0011]在上述丙烯腈的生產(chǎn)工藝中，多孔板的數(shù)目為I~15層，并且每相鄰兩層多孔板之間的間距為15cm~120cm。
[0012]根據(jù)本發(fā)明提供的丙烯腈的生產(chǎn)工藝，通過將氨烯摩爾比控制在1.15，可以將丙烯腈生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的雜質(zhì)噁唑的轉(zhuǎn)化率顯著地降低至0.01%(重量)，即，將產(chǎn)品丙烯腈中噁唑含量降低至20ppm。并通過進(jìn)一步設(shè)置多孔板，可以有效地提高丙烯腈產(chǎn)品的收率，同時(shí)降低丙烯醛及丙烯酸的轉(zhuǎn)化率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的丙烯腈生產(chǎn)工藝的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng) 域普通技術(shù)人員所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0015]實(shí)施例1
[0016]如圖1所示，圖1是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的丙烯腈生產(chǎn)工藝的流程圖。將含有丙烯、氨和空氣的流體以水平方向通入流化床反應(yīng)器內(nèi)，在催化劑C49MC作用下，在壓力控制為0.06MPa左右和溫度控制為435°C的條件下，氧化生成丙烯腈，同時(shí)發(fā)生多種副反應(yīng)生成氰化氫、乙腈、一氧化碳、二氧化碳、水、丙烯醛、丙烯酸、噁唑等物質(zhì)。反應(yīng)器直徑為7.47米，其中含有5層沿著垂直于反應(yīng)器中流體通道的延伸方向設(shè)置的多孔板，多孔板的開孔率為50%，開孔形狀選擇為圓形，以減少對(duì)催化劑的磨損，多孔板的孔直徑為0.8cm,每相鄰兩層多孔板在反應(yīng)器中水平方向的間距為50cm，當(dāng)氨烯比在1.0至1.20之間選取不同的數(shù)值時(shí)，噁唑、丙烯醛和丙烯酸的轉(zhuǎn)化率如下:
[0017]表1
[0018]
【權(quán)利要求】
1.一種丙烯腈生產(chǎn)工藝，包括通過丙烯與氨反應(yīng)生成丙烯腈，其特征在于，丙烯和氨的摩爾比為1.15。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)工藝，其特征在于，丙烯與氨在壓力為0.06Mpa、溫度為435 0C的反應(yīng)器中發(fā)生反應(yīng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的生產(chǎn)工藝，其特征在于，所述反應(yīng)器為流化床反應(yīng)器。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的生產(chǎn)工藝，其特征在于，所述反應(yīng)器中具有催化劑，丙烯與氨在催化劑的作用下發(fā)生反應(yīng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的生產(chǎn)工藝，其特征在于，所述催化劑為XA5-1或C49MC。
6.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的生產(chǎn)工藝，其特征在于，所述反應(yīng)器中沿垂直于所述反應(yīng)器中的流體通道的延伸方向設(shè)置有多層多孔板，所述多層多孔板沿著平行于所述延伸方向彼此間隔開。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的生產(chǎn)工藝，其特征在于，所述多孔板的每個(gè)開孔的形狀為圓形、菱形、橢圓形、方形、長方形、三角形中的任一種。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的生產(chǎn)工藝，其特征在于，所述多孔板的開孔形狀為圓形，孔直徑為 0.8cm ~2.5cm。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的生產(chǎn)工藝，其特征在于，所述多孔板的開孔率為30%~80%。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的生產(chǎn)工藝，其特征在于，所述多孔板的數(shù)目為I~15層，并且每相鄰兩層多孔板之間`的間距為15cm~120cm。
【文檔編號(hào)】C07C253/26GK103772235SQ201310727958
【公開日】2014年5月7日 申請(qǐng)日期:2013年12月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月25日
【發(fā)明者】金萍, 李大偉, 劉清娟, 劉學(xué)線, 王艷紅, 石喆, 劉貴忠, 霍廣文, 王榮偉, 趙文茂 申請(qǐng)人:中國石油集團(tuán)東北煉化工程有限公司吉林設(shè)計(jì)院