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丙烯腈生产工艺丙烯腈是一种重要的有机化工原料，广泛应用于合成纤维、合成橡胶、合成树脂等行业。
本文将介绍丙烯腈的生产工艺。
一、丙烯腈的原料丙烯腈的主要原料是丙烯。
在工业生产中，丙烯通常是通过石油或天然气的裂解产生的。
通过裂解，可以将石油或天然气中的烃类分解成较小的分子，其中包括丙烯。
丙烯是一种无色气体，具有刺激性气味。
二、丙烯腈的生产工艺1. 丙烯腈的生产一般采用气相氰化法。
首先，将丙烯与氨气在催化剂的作用下进行反应，生成丙烯腈。
催化剂通常是钴、镍等金属的化合物。
这种反应需要在高温和高压的条件下进行，一般在200至300℃、5至20 MPa的条件下进行。
2. 在气相氰化反应之前，还需要对丙烯进行纯化处理。
这是因为丙烯中可能含有杂质，如水、氧、硫等。
这些杂质可能会影响氰化反应的效果和催化剂的寿命。
纯化处理一般采用的方法有吸附剂吸附、冷凝、蒸馏等。
3. 气相氰化反应后，得到的气体混合物中含有丙烯腈、氢氰酸、丙烯和其他杂质。
为了分离丙烯腈，一般采用精馏和吸收的方法。
首先，通过精馏将丙烯腈从氢氰酸和丙烯中分离出来。
然后，再通过吸收剂吸收残余的氢氰酸和丙烯，从而得到纯度较高的丙烯腈。
4. 在生产过程中，还需要对废气进行处理。
废气中可能含有一些有害物质，如氰化物和氰酸盐。
这些物质对环境有一定的危害。
因此，需要采用适当的方法进行废气处理，如吸收、洗涤、焚烧等。
三、丙烯腈的应用丙烯腈作为一种重要的有机化工原料，广泛应用于合成纤维、合成橡胶、合成树脂等行业。
其中，合成纤维是丙烯腈最主要的应用领域之一。
丙烯腈可以与其他单体进行共聚反应，生成合成纤维的原料。
合成纤维具有良好的强度、耐磨性、耐高温性等特点，被广泛应用于纺织、服装、汽车等领域。
丙烯腈还可以用于合成橡胶和合成树脂。
合成橡胶是一种具有优异弹性和耐磨性的材料，被广泛应用于汽车轮胎、橡胶制品等领域。
合成树脂是一种具有优异绝缘性能和化学稳定性的材料，被广泛应用于涂料、粘合剂、塑料等领域。
丙烯腈工艺进展丙烯腈是一种重要的有机原化工原料,是合成橡胶和合成树脂的重要单体。
法国人Moureu 1893年用化学脱水剂由丙烯酰胺和氟乙醇制取丙烯腈,但一直未得到工业应用。
直到1930年,才开始丙烯腈工业生产。
后来发现丙烯腈的共聚物能够改善合成橡胶的耐油和耐溶剂性,其需求量便开始增大。
1940年,建立了以环氧乙烷与氢氰酸合成丙烯腈的工业生产装置。
1952年,用乙炔代替了环氧乙烷,成本大大降低。
1959年,出现了由丙烯、氨氧化合成丙烯腈的方法,该法出现后,发展迅猛。
1960年,美国美孚石油公司第一个建成以丙烯、氨和空气为原料、用氨氧化法合成丙烯腈的化工厂,这种新工艺被称为Sohio 法。
英国Distillers公司、意大利Montedison 公司、法国Ugine 公司和奥地利OSW 公司相继开发了自己的催化剂和氨氧化法工艺。
我国的氨氧化法制丙烯腈于1960年起步,目前已达到20世纪80年代末期国际工业化技术水平。
丙烯腈的用途丙烯腈主要用于生产腈纶纤维,世界上其所占比例约为55 % 。
我国用于生产腈纶的丙烯腈占80 %以上。
腈纶应用十分广泛,是继涤纶、尼龙之后的第3 个大吨位合成纤维品种。
其次,是用于ABS/ AS 塑料。
由丙烯腈、苯乙烯和丁二烯合成的ABS 塑料和由丙烯腈与苯乙烯合成的AS 塑料是重要的工程塑料。
因该产品具有高强度、耐热、耐光和耐溶性能较好等特点,今后10 年其需求量将大幅增长。
与丁二烯共聚制丁腈橡胶也是丙烯腈的主要用途之一。
丁腈橡胶应用比例约占4 % ,年增长在1 %以上,主要用于汽车行业。
丙烯腈也是重要的有机合成原料。
丙烯腈经催化水合可制得丙烯酰胺,经电解加氢偶联可制得己二腈。
丙烯酰胺主要用于纸张、废水处理、矿石处理、油品回收、三次采油化学品方面,其需求量以年均2 %的速率增长。
己二腈只用于生产乌落托品,年增长率为4 %。
此外,丙烯腈还可用来生产谷氨酸钠、医药、高分子絮凝剂、纤维改性剂、纸张增强剂等。
丙烯氨氧化法制丙烯腈目录丙烯氨氧化法制丙烯腈 (1)一、丙烯腈的性质和用途 (1)二、丙烯氨氧化制丙烯腈生产工艺原理 (2)三、工艺条件 (2)四、生产工艺 (6)五、催化剂研究 (9)一、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、乙醚和乙醇中，与水部分互溶。
丙烯腈剧毒，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。
在空气中的爆炸极限为3.05%~17.5%（体积）。
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。
丙烯腈能发生聚合反应，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、丁二烯、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1所示。
图1丙烯腈的主要用途二、丙烯氨氧化制丙烯腈生产工艺原理化学反应主反应生成丙烯腈，是一个非均相反应；与此同时，在催化剂表面还发生一系列副反应。
主反应：C3H6 + NH3 +1.5 O2 → CH2 =CHCN + 3 H2O △H = -512.5KJ/mol副反应：①生成乙腈：C3H6 + 1.5NH3 + 1.5O2 → 1.5CH3CN + 3H2O △H = -522KJ/mol②生成氢氰酸：C3H6 + 3NH3 + 3O2 → 3HCN + 6H2O △H = -941KJ/mol③生成二氧化碳：C3H6 + 4.5O2 → 3CO2 +3 H2O △H = -1925KJ/mol④生成一氧化碳：C3H6 + 3O2 → 3CO + 3H2O △H = -1925KJ/mol上述副反应中，生成乙腈和氢氰酸是主要的，CO2、CO和H2O可以由丙烯直接氧化得到，也可以由丙烯腈、乙腈等再次氧化得到。
丙烯腈是一种有机化工原料，广泛应用于合成纤维、合成橡胶和合成树脂等领域。
下面将针对年产9.5万吨丙烯腈合成工段的工艺设计进行详细阐述。
1.原料准备：丙烯腈的主要原料是丙烯和氨气。
丙烯是通过石化原料气体分离和加氢裂化手段得到的。
氨气则通过空气经过氮气分离和加氢裂化来获取。
在原料准备过程中，需要确保原料的纯度和供应稳定性，以保证后续反应的顺利进行。
2.中间产物分离和纯化：在丙烯腈合成过程中，会产生一些中间产物，如丙烯碱和丙烯酰胺。
这些中间产物需要通过分离和纯化的方式得到目标产品丙烯腈。
其中，丙烯碱可通过碳酸钠溶液中和法得到高纯度的丙烯酰胺，最终通过脱水反应得到丙烯腈。
这个步骤需要注意反应条件和中间产物的处理方法，以保证目标产品的质量。
3.反应器设计：反应器是合成丙烯腈的关键设备，它需要满足高温高压条件下的稳定运行，并具有良好的传热和传质性能。
合理的反应器设计可以改善反应效率和产品质量，并降低工艺成本。
常用的反应器类型包括管式反应器、搅拌反应器和固定床反应器。
根据年产9.5万吨的规模，通常会选择固定床反应器。
同时，需要注意反应器的保温和冷却措施，并配置适当的搅拌装置，以维持反应体系的均匀性。
4.反应条件优化：反应条件是影响丙烯腈合成效果的重要因素之一、温度、压力和催化剂浓度等参数的选择对于反应速率和产率有着显著影响。
适宜的温度范围通常在200-300℃之间，压力范围在10-30MPa之间。
同时，添加适量的催化剂如铜盐和酸性催化剂可以促进丙烯腈的选择性生产。
5.产物分离和后续处理：在反应结束后，需要对反应混合物进行分离和后续处理。
一般采用析出结晶、蒸馏和萃取等方式对丙烯腈进行纯化，以得到高纯度的目标产品。
此外，需要对废水和废气进行处理，以符合环保要求。
总结：。
国内外丙烯腈生产工艺技术丙烯腈（Acrylonitrile，简称ACN）是一种重要的有机化工原料，被广泛应用于合成纤维、橡胶、塑料、染料、涂料等行业。
丙烯腈的生产工艺技术在国内外都有不同的发展。
本文将针对国内外的丙烯腈生产工艺技术进行对比分析。
国内丙烯腈生产工艺技术主要以丙烯为原料，经过氧化、脱水、氰化等步骤得到丙烯腈。
其中，氧化反应是丙烯腈生产的关键步骤，国内通常采用丙烯-氨－氧混合作为氧化剂，再通过催化剂的作用，使丙烯转化为丙烯醛，然后再氰化得到丙烯腈。
这种工艺技术成熟、稳定，可以实现大规模生产。
但是由于氮气消耗较大，造成能耗高，成本较高。
国外丙烯腈生产工艺技术主要以聚合物合成为主。
其中，一种重要的工艺技术是SOHIO工艺，即丙烯聚合制备丙烯腈。
这种工艺技术通过高温和高压下的丙烯聚合反应，使丙烯分子链相互交联，形成分子量较大的聚合物。
然后再通过脱氢反应使聚合物中的氢气被脱除，得到丙烯腈。
这种工艺技术具有能耗低、成本较低、无废气排放等优势，被广泛应用于国外。
除了以上两种主要工艺技术，还有其他一些工艺技术在丙烯腈生产中也有应用。
比如喷雾聚合工艺技术，通过将丙烯与氯化氨溶液混合后，在高温高压条件下喷雾聚合反应，使丙烯与氯化氨快速反应生成丙烯腈。
这种工艺技术具有反应速度快、能耗低、废气排放少等优点。
总的来说，国内外丙烯腈生产工艺技术存在一定的差异。
国内主要以氧化反应为主，成熟稳定但能耗较高；而国外主要以聚合制备为主，能耗低、成本较低。
此外，还有其他一些工艺技术也被应用于丙烯腈生产中。
随着技术的不断进步和创新，丙烯腈生产工艺技术将会不断提升，实现更高效、低能耗、低成本的生产。
2010年第11期精细化工原料及中间体化纤园地丙烯腈的技术进展丙烯腈主要用于腈纶、丁腈橡胶、己二腈、丙烯酰胺、ABS树脂等生产，其他用途如己内酰胺、多元醇聚合物，丙烯腈在合成纤维、合成橡胶、塑料等领域有着广阔的应用前景。
腈纶是丙烯腈最大的终端用户，占丙烯腈需求量约44%。
1世界技术进展目前丙烯腈生产的主要路线是丙烯一步氨氧化工艺，该工艺已替代原先的以乙炔为原料的工艺。
丙烯、氨和空气在流化床反应器中反应生成丙烯腈，并副产乙腈和氢氰酸。
近年催化剂的新进展已使丙烯腈产率提高了20%。
BP、旭化成、首诺和杜邦公司均拥有该技术专利权。
BOC（比欧西）公司开发了生产丙烯腈的Petrox工艺，该工艺使反应在较低速率下进行，降低了生成丙烯腈的转化率，提高了烃类选择性，减少了CO2的生成。
生产显示，该工艺可提高产率20%，减少CO2排放50%，降低投资费用20%，减少操作费用10%~20%。
现有丙烯腈生产工艺中，丙烯与氨在氨氧化反应品中转化为丙烯腈的程度要高到能最大量地提高一次通过的产率，但是，反应在高转化率下进行，因大量生成CO2和CO副产物而降低了选择性。
反应物通过反应器并回收产品后，未反应的烃类原料和副产物送去焚烧，导致来自装置的大量CO2和CO排放污染。
在Petrox工艺中，采用烃类选择性分子筛设施将废弃物料中未反应的烃原料分出，送回反应器。
所有CO2和氮气不从循环物流中除去，而是增加氧以平衡气体混合物。
该工艺回路使反应在较低速率下进行，降低了生成丙烯腈的转化率，但尽可能高的提高了烃类选择性，减少了生成CO2的选择性。
近年来，丙烯腈合成原料由单一向多元化发展，由于丙烷资源丰富，而且丙烷与丙烯存在较大的价差，一些公司纷纷开发用丙烷作原料生产丙烯腈的工艺。
丙烷法工艺可分为2种：一是丙烷在催化剂作用下，同时进行丙烷的氧化脱氢和丙烯氨氧化反应；二是丙烷经氧化脱氢后生成丙烯，然后以常规的丙烯氨氧化工艺生产丙烯腈。
目前开发的丙烷法生产丙烯腈工艺典型的有BP公司氧气氧化法和三菱化学公司空气氧化法。
丙烯腈生产工艺分析及优化措施摘要：当前，我国各大化工厂生产丙烯腈常用的方法就是丙烯、氨氧化生成丙烯腈的方法，采用的是美国BP化学公司的专利技术。
本文主要介绍了丙烯、氨氧化法合成丙烯腈的生产工艺，并分析了丙烯腈生产工艺的改进措施，以提高丙烯腈的收率，提高化工企业的经济效率。
关键字：丙烯腈、催化剂、氨烯比、工艺一、丙烯腈生产工艺分析某石化公司丙烯腈生产装置由中石化兰州石油化工设计院设计，采用美国BP化学公司的专利技术。
该工艺技术采用丙烯、氨氧化的方法生产丙烯腈，经过多次技术改造使用辽宁营口向阳催化剂厂生产的XYA-5催化剂，并建造了丙烯腈装置吸收塔尾气处理系统，该系统按处理丙烯腈装置吸收塔最大排气量50000Nm3/h设计，系统的操作考虑一定的操作负荷弹性（80%～110%），并且同时适应丙烯纯度95%～99%范围的变化，并能产生4吨～12吨/小时，4.2MPa(G)、430℃的过热蒸汽。
丙烯腈生产装置的主要原料包括氨、丙烯、硫酸，主要生产的产品是丙烯腈，生产中的副产品有氢氰酸、粗乙腈、稀硫铵液等。
丙烯、氨氧化法制丙烯腈，主反应生成丙烯腈，是一个非均相反应，在反应同时在催化剂表面还发生一系列副反应。
化学反应过程如下图1丙烯、氨氧化法化学反应过程所示。
图1 丙烯、氨氧化法化学反应过程在上述副反应过程中，主要是生成氢氰酸和乙腈，一氧化碳、二氧化碳和水可以由丙烯直接氧化得到，也可以由乙腈、丙烯腈等再次氧化得到。
在该反应过程中也副产少量的丙腈、丙烯酸、乙醛、丙烯醛以及高聚物等，因此，在工业生产条件下丙烯氨氧化反应过程是十分复杂的，为了提高丙烯的转化率和丙烯腈的选择性，研究并应用高性能催化剂是非常重要的。
丙烯、氨氧化法是国内生产丙烯腈的主要工艺技术方法，主要采用磷-钼-铋系催化剂，其生产过程将空气、氧、丙烯按照10：1.5：1的摩尔比从底部进入流化床反应器，反应温度为室温条件，该反应体系为放热体系，可以采用撤热水回收热量，产生高压蒸汽。
丙烯腈生产工艺及催化剂研究进展摘要：丙烯腈是化工企业需要的主要原材料，在工业当中扮演者重要的角色，丙烯腈是丙烯通过氨氧化所得到的产物，纤维、橡胶、树脂都是其衍生产品。
丙烯腈分子当中具有碳碳双键和氰基这两种不饱和化学键，使得丙烯腈所具有的化学性质十分活泼。
丙烯腈可以发生聚合、加成、水解等一系列的反应，丙烯腈通过聚合反应能够生产聚丙烯腈，丙烯腈通过催化水和可以制得丙烯酰胺。
本文将根据丙烯腈生产工艺，对其日后的发展前景进行相关的分析，并结合当下国内外对于丙烯腈的研究，对其制取工艺和在未来化工行业上的发展进行相关的探讨。
关键词：丙烯腈；生产工艺；催化剂1894年穆勒首次用化学脱水剂法制得到了丙烯腈,丙烯腈化学研究方法在二战之后便开始渐渐的受到许多人的广泛重视。
丙烯腈的具体的制取方法有过许多种，但最受到重视的还是丙烯氨氧化法，也是当下化工企业制取丙烯腈的重要方法。
制取过程中所选择的反应器一般为无挡板的流化床，制取的流程为将各种盐按照一定的比例进行配制，其次将流化床当中所需要的浆料进行合理的配制，之后进行喷雾干燥，最后对其进行焙烧。
这种方式是我国近些年来经过不断的实践所研究出来的，减少了依靠国外进口丙烯腈的数量，还具有代替国外进口丙烯腈的作用，大大的降低了化工企业采购丙烯腈这种原材料的价格，同时，化工企业在使用催化剂的时候也能够得到很好的回报，提高了化工企业在未来当中的经济收益。
一、催化剂的影响原理丙烯腈的钼铋系催化剂，作为最受欢迎的催化剂，在反应过程当中需要控制好影响其温度、压力、重时空速等一些因素，这样才能够确保催化剂的效率。
丙烯腈钼铋系催化剂主要的催化成分为氧化钼，氧化钼能够参与到反应的循环当中，与此同时，晶格氧在其中也扮演了重要的角色，担任了化学反应当中的催化剂[2]。
氧化钼在遇见高温后就会发生升华，若没有采取恰当的措施去防范氧化钼的升华就会导致反应过程的不可逆，使得催化剂的催化效率降低，进而会降低整个反应的反应速率，消耗更多的反应物，加大了原材料的使用成本[3]。
丙烯腈工艺流程丙烯腈是一种重要的有机化工原料，广泛应用于合成纤维、塑料、橡胶、树脂等行业。
下面将以丙烯腈的工艺流程为例，介绍其生产过程。
首先，丙烯腈的原料是丙烯和氨气。
丙烯是通过石油炼制过程中的裂解反应获得的一种烃类化合物，氨气可以通过加热氨水以及氧化铵等方法制备。
丙烯腈的生产工艺主要分为三个步骤：裂解反应、氰化反应和后处理。
在裂解反应中，将丙烯和空气以及适量的制冷剂引入到反应器中，由催化剂引发裂解反应。
裂解反应使丙烯转变为丙烯腈。
该反应需要较高的温度和压力，并且还需要进行冷却和分离以提取丙烯腈。
接下来是氰化反应。
将裂解反应得到的丙烯腈与氨气在催化剂的作用下进行反应，生成氢氰酸铵。
该反应需要在低温下进行，并且需要控制好反应物的比例和流速，以提高反应的效率和产量。
最后是后处理阶段。
将氢氰酸铵进行水解，生成丙烯腈和氨气。
该反应是在高温和高压下进行的，以提高水解的速度。
同时，也需要进行蒸馏等操作，以提纯丙烯腈的产物。
在整个工艺流程中，还需要对反应器进行冷却和加温操作，以控制反应的温度和压力。
此外，还需要进行分离、蒸馏、洗涤等操作，以获取高纯度的丙烯腈产物。
然而，丙烯腈的生产过程也存在一些问题。
首先，裂解反应产生的废气中可能含有氰化物和有机物等有害物质，需要进行处理，以减少对环境的影响。
其次，丙烯腈的制备存在一定的安全风险，需要合理设计工艺流程，确保操作人员和设备的安全。
总的来说，丙烯腈的生产工艺流程相对复杂，涉及到多个反应和分离步骤。
然而，通过合理的设计和控制，可以实现高效率的生产，满足市场对丙烯腈的需求。
同时，也需要关注环境和安全问题，采取相应的措施，确保生产过程的可持续发展。
丙烯腈工艺进展丙烯腈是一种重要的有机原化工原料,是合成橡胶和合成树脂的重要单体。
法国人Moureu 1893年用化学脱水剂由丙烯酰胺和氟乙醇制取丙烯腈,但一直未得到工业应用。
直到1930年,才开始丙烯腈工业生产。
后来发现丙烯腈的共聚物能够改善合成橡胶的耐油和耐溶剂性,其需求量便开始增大。
1940年,建立了以环氧乙烷与氢氰酸合成丙烯腈的工业生产装置。
1952年,用乙炔代替了环氧乙烷,成本大大降低。
1959年,出现了由丙烯、氨氧化合成丙烯腈的方法,该法出现后,发展迅猛。
1960年,美国美孚石油公司第一个建成以丙烯、氨和空气为原料、用氨氧化法合成丙烯腈的化工厂,这种新工艺被称为Sohio 法。
英国Distillers公司、意大利Montedison 公司、法国Ugine 公司和奥地利OSW 公司相继开发了自己的催化剂和氨氧化法工艺。
我国的氨氧化法制丙烯腈于1960年起步,目前已达到20世纪80年代末期国际工业化技术水平。
丙烯腈的用途丙烯腈主要用于生产腈纶纤维,世界上其所占比例约为55 % 。
我国用于生产腈纶的丙烯腈占80 %以上。
腈纶应用十分广泛,是继涤纶、尼龙之后的第3 个大吨位合成纤维品种。
其次,是用于ABS/ AS 塑料。
由丙烯腈、苯乙烯和丁二烯合成的ABS 塑料和由丙烯腈与苯乙烯合成的AS 塑料是重要的工程塑料。
因该产品具有高强度、耐热、耐光和耐溶性能较好等特点,今后10 年其需求量将大幅增长。
与丁二烯共聚制丁腈橡胶也是丙烯腈的主要用途之一。
丁腈橡胶应用比例约占4 % ,年增长在1 %以上,主要用于汽车行业。
丙烯腈也是重要的有机合成原料。
丙烯腈经催化水合可制得丙烯酰胺,经电解加氢偶联可制得己二腈。
丙烯酰胺主要用于纸张、废水处理、矿石处理、油品回收、三次采油化学品方面,其需求量以年均2 %的速率增长。
己二腈只用于生产乌落托品,年增长率为4 %。
此外,丙烯腈还可用来生产谷氨酸钠、医药、高分子絮凝剂、纤维改性剂、纸张增强剂等。
[1] 传统技术①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, 但成本较高, 而且其原料氢氰酸毒性大。
②乙炔法乙炔和氢氰酸在氯化亚铜2氯化钾2氯化钠稀盐酸溶液的催化作用下, 在80～ 90℃反应得丙烯腈。
此法生产过程简单, 收率良好, 以氢氰酸计可达97%。
但副反应多, 产物精制较难, 毒性也大, 且原料乙炔价格高于丙烯, 在技术和经济上落后于丙烯氨氧化法。
1960 年以前, 该法是世界各国生产丙烯腈的主要方法。
③丙烯氨氧化法该法是以丙烯和氨为原料, 经氧化制取丙烯腈, 反应的主要副产物为氢氰酸、乙腈、丙烯醛、二氧化碳和一氧化碳。
这种方法具有原料便宜易得、工艺过程简单、产品成本低等优点, 是目前国内外主要的生产方法。
1.主,副反应主反应 : CH=CH-CH3 + NH3 +O2→ CH2=CH-CN + 3H2O丙烯,氨,氧在一定条件下发生反应,除生成丙烯腈外,尚有多种副产物生成.副反应:CH2=CHCH3 + 3NH3 + 3O2→ 3HCN + 6H2O氢氰酸的生成量约占丙烯腈质量的1/6.CH2=CHCH3 +NH3 +O2→ CH3CN + 3H2O乙腈的生成量约占丙烯腈质量的1/7.CH2=CHCH3 + O2→ CH2=CHCHO + H2O丙烯醛的生成量约占丙烯腈质量的1/100CH2=CHCH3 + O2→ 3CO2 + 3H2O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。
生产工艺流程分五个部分: 合成、分离、后处理、乙腈、硫氨。
工艺流程包括1.丙烯腈的生产原料气体丙烯、氨及空气按一定分子比进入流化床反应器，在一定反应条件和作用下生成丙烯腈，同时还生成了氢氰酸、乙腈、一氧化碳、二氧化碳、水、丙烯醛、乙醛、丙腈等副产物。
反应气从反应器出来后经急冷塔、回收塔、精制塔等，最终得到成品丙烯腈。
2.硫铵的回收未反应的NH3与浓H2SO4反应生成硫铵，此液体经结晶塔、离心塔就可回收到成品硫铵。
3.氰化钠的回收从丙烯腈反应器出来的氢氰酸与浓碱进入中和反应器反应，生成的氰化钠经蒸发、压缩、离心、干燥等工序，最后得到成品氰化钠。
4.丙酮氰钠的回收原料液氢氰酸和丙酮进入反应器反应，反应物经预冷釜、深冷釜、中和釜、结晶釜和精制塔，就得到了丙酮氰钠精品。
目前世界95% 以上的丙烯腈生产采用BP公司开发的丙烯氨氧化法生产工艺(Sohhio工艺) 。
以化学纯丙烯(丙烯含量92% ～ 94% ) 和化肥级氧为原料(进料组成为丙烯∶氨∶空气= 1 ∶1. 2 ∶10) ,主要采用磷2钼2铋系催化剂,采用流化床反应器,在反应温度400 ～ 500 ℃、压力0. 05 ～ 0. 1MPa下与空气进行丙烯的氨氧化反应,在反应器中的接触时间为10 s或更低。
丙烯、氨和空气通过流化床反应器氨氧化生成丙烯腈,副产品要包括乙腈、氢氰酸、丙烯醛、丙烯酸和CO2 ,此外还有少量未反应的丙烯和氨。
除去未反应的氨,反应气体去水吸收塔,用低温水将气体中的有机物吸收。
然后,将吸收液送去丙烯腈回收精制工序,分离出高纯度丙烯腈、氢氰酸和粗乙腈。
该工艺以化学级丙烯(丙烯质量分数不低于93% )和肥料级氨及空气按摩尔比1. 0 ∶1. 1 ∶1. 13送入流化床催化反应器中。
催化剂采用二氧化硅负载的磷钼酸铋。
反应温度为400～500 ℃, 压力为0. 03 ～0. 2M Pa,接触时间为5～10 s 。
反应急剧放热,通过蛇管换热器除去反应热并产生蒸汽, 蒸汽在丙烯腈净化工序中被利用。
丙烯氨氧化反应式如下:CH2=CHCH3 +NH3 + 3 /2O2→ CH2=CHCN +H2O在丙烯氨氧化工艺中, BOC 公司还开发出了Petrox氨氧化- 再循环工艺。
Pe trox工艺把传统的氨氧化工艺与未反应丙烯的再循环技术相结合,特点是反应在较低的速率下进行, 降低了反应的转化率,提高了丙烯腈的选择性,减少了CO2的生成,并且采用变压吸附( PSA )的方法分离气体组分。
生产试验显示, Petrox 工艺可提高产率20%、减少操作费用10%～20%。
Petrox 工艺与Sohio工艺的丙烯氨氧化和产品回收过程相同,只是Petrox工艺进入反应器的是纯氧和空气的混合物; 来自吸收塔的气体物流送入PSA 装置,分离未反应的烃并返回反应器。
原料配比和反应操作条件方面Petrox工艺与Sohio工艺相类似。
存在问题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。
尽管丙烯氨氧化法技术成熟可靠，但副产物仍然很多，主要有氢氰酸、乙腈、丙烯醛、二氧化碳、一氧化碳等，除此之外还生成少量的丙腈、丙烯酸、乙醛、丙酮，因此人们不断寻求更经济、更合理的合成技术。
催化剂与工艺进展流化床反应器是丙烯腈装置的心脏，其收率高低直接影响整个装置的经济效益，而影响其收率的一个重要因素就是丙烯腈流化床催化剂。
丙烯腈流化床催化剂的反应流程主要分为混盐配制、浆料配制、喷雾干燥和焙烧4 个工序。
工艺流程为：多种硝酸盐原料在混盐配制釜中加水溶解后配成一定浓度的混盐溶液备用；在浆料配制釜中加定量水，再在一定温度下溶解定量七钼酸铵，均匀后加入定量硅溶胶，搅匀后立即加入预先配制好的混盐，制得共沉淀浆料，再用泵送入喷雾干燥器，在雾化盘内高速离心下雾化进入干燥室，与300－390 ℃热风并流接触，物料干燥成细颗粒的半成品固体后通过螺旋输送器进入旋转焙烧炉中，在一定条件下，焙烧活化成催化剂成品。
[2]催化剂进展为了减少副反应,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。
催化剂是丙烯腈生产的关键。
最初的Sohio 法使用磷钼酸铋催化剂,收率只有62 %。
1967年C-21 型Sb/ U 系催化剂工业化,丙烯腈单程回收率提高到68 % ,并大幅降低了副产物乙腈的生成量。
1972 年推出C 41 催化剂, 单程收率达到72 %。
1978 年,催化剂C 49 将单程收率提高到77 %。
1993 年,催化剂C 49MC 使丙烯腈收率达到80 %。
其它较领先的催化剂还有旭化成公司的S 催化剂、孟山都公司的MAC 3 、日东化学公司的NS733D 和我国上海石油化工研究院的MB82 、MB86 催化剂等,这些催化剂的丙烯腈单程回收率均已达到80 %以上。
同时,还有一些研究者致力于其他特点的催化剂的开发,如提高催化剂在高压高负荷下的性能、适应于高压下的运行条件、提高催化剂的氨转化率、适应于日益严格的环保要求等。
20世纪80年代, 上海石油化工研究院开发研制出MB - 82和MB - 86催化剂体系。
目前国内已投产的13 套丙烯腈装置, 有10 套已采用国产的MB - 82和MB - 86催化剂(其中包括引进技术的2套) 。
国产催化剂普遍代替进口催化剂的原因是国产催化剂的技术水平已明显优于C - 49,特别是M - 86达到国际水平,与最新的C - 49MC 相当。
最近上海石油化工研究院开发的新一代MB - 96(A )催化剂能在高压、高负荷的特殊条件下使用,丙烯腈单程收率大于80% ,目前在兰州化工公司石油化工厂引进的31.2 kt / a生产装置上运转平稳。
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氧化物等。
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MoO3虽有一定的催化活性,但选择性差,单一的Bi03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,对反应不能加速或极少加速,但当它们和Mo—Bi配合使用时,能改进MO—Bi催化剂的性能。
一般来说,助催化剂的用量在5%以下。
载体的选择也很重要,由于反应是强放热,所以工业生产中采用流化床反应器。
流化床反应器要求催化剂强度高,耐磨性能好,故采用粗孔微球型硅胶作为催化剂的载体。
