Давление

ТЕМПЕРАТУРА

ОТДЕЛЕНИЕ СИНТЕЗА

Для обеспечения проектной мощности по НАК, равной 150.000 т/год, предусмотрено два рабочих реактора R-1001 А/В.

Синтез НАК из пропилена, аммиака и воздуха осуществляется во взвешенном слое катализатора С-41 (С-411) при температуре (417-454) °С, давлении (0,52-0,85) кгс/см², линейной скорости реакционных газов в слое катализатора (0,37-0,67) м/сек и мольном соотношении реагентов: аммиак/пропилен 1,0 - 1,2 / 1

воздух/пропилен 9,0 -10,5 / 1

При синтезе НАК протекают следующие реакции:

Основная реакция - получение НАК: С₃H₆ + 3/2 О₂ + NH₃ → СH₂ = СНСN + 3H₂О

Основные побочные реакции:

1. Получение ацетонитрила: 2С₃H₆ + 3NH₃ + 3О₂ → 3СН₃СN + 6H₂О

2. Получение синильной кислоты: С₃H₆ + 3NH₃ + 3О₂ → 3HСN + 6H₂O

3. Сгорание пропилена до углекислого газа: С₃H₆ + 9/2 О₂ → 3СО₂ + 3H₂O

4. Сгорание пропилена до окиси углерода: С₃H₆ + 3О₂ → 3СО + 3H₂O

5. Сгорание аммиака: 3NH₃ + 3/2 О₂ → N₂ + 3H₂O

6. Образование ацетона и пропионитрила: СH₂=СН–СH₃ + 1/2 О₂ → СH₂–СН–СН₃ + СH₃–С–СН₃

\ / \ /

О О

окись пропилена ацетон

СH₂=СН–СH₃+ NH₃ + О₂ → СН₃–СH₂–СN + 2H₂О

пропионитрил

Для проведения основной реакции необходима оптимальная температура, которая состав-ляет для катализатора С-41(С-411) - (417- 454) °С.

При более высокой температуре увеличивается сублимация молибдена, снижается селективность катализатора и выход акрилонитрила, в результате чего повышается образование СО и СО₂.

Более низкая температура удлиняет срок службы катализатора, но приводит к снижению конверсии пропилена.

Селективность конверсии в НАК снижается с увеличением давления в реакторе.

МОЛЬНОЕ СООТНОШЕНИЕ АММИАК/ПРОПИЛЕН

Значение мольного соотношения аммиак/пропилен в следующем:

• если оно низкое, то будет недостаточно аммиака для реакции с кислородом и про­пиленом, в результате чего снижается конверсия пропилена в НАК и увеличиваются побочные реакции образования акролеина, окиси и двуокиси углерода и ацетальдегида;
• если соотношение аммиак/пропилен слишком высокое, то на конверсию пропилена в НАК это не влияет, но возрастает потребность в серной кислоте для нейтрализа­ции непрореагировавшего аммиака.

При нормальных условиях это соотношение составляет для катализатора С-41 (С-411) - 1,0-1,2/1.

МОЛЬНОЕ СООТНОШЕНИЕ ВОЗДУХ/ПРОПИЛЕН

Мольное соотношение воздух/пропилен составляет при использовании катализатора С-41 (С-411) - 9,0-10,5/1 и является одним из показателей свойств катализатора.

В этих условиях реакции проходят в восстановительной атмосфере и объемная доля кис-лорода в отходящих газах равна для катализатора С-41 (С-411) - (1,0-4,5) %.

Если реактор работает при низком мольном соотношении воздух/пропилен, т.е. для ката-лизатора С-41 (С-411) - ниже 9,0, то катализатор дезактивируется.

Повышение мольного соотношения воздух/пропилен увеличивает конверсию пропилена, но снижает выход акрилонитрила.

Дата добавления: 2015-05-10