Akrilo rūgštis ir jos esteriai yra pagrindiniai cheminiai tarpiniai produktai dangoms, klijams, vandens valymo chemikalams ir tekstilės pagalbinėms medžiagoms, o propilenas yra pagrindinė pramoninės akrilo rūgšties gamybos žaliava. Didžioji dauguma buitinių akrilo rūgšties įrenginių naudoja propileno katalizinės oksidacijos būdą. Daugelis gamybos įmonių daugiausia dėmesio skiria oksidacijos reaktoriaus temperatūros, erdvės greičio ir kitų proceso parametrų optimizavimui, tačiau lengvai nepaiso nuolatinio propileno monomero kokybės poveikio. Žaliavose esantys priemaišų pėdsakai sumažina katalizatoriaus selektyvumą ir padidina šalutinius produktus, o tai ne tik padidina žaliavos vieneto suvartojimą, bet ir lengvai lemia per didelę gatavo akrilo rūgšties spalvą. Šiame straipsnyje pateikiami propileno panaudojimo akrilo rūgšties pramonės grandinėje scenarijai, analizuojami aukštos kokybės propileno proceso pranašumai ir pateikiamos akrilo rūgšties gamyklų žaliavų įsigijimo atrankos nuorodos.
I. Propileno taikymo akrilo rūgšties ir esterio pramonės grandinėje scenarijai
Propilenas sukuria neapdorotą akrilo rūgštį dviejų pakopų dujų fazės katalizinės oksidacijos būdu. Po rafinavimo jis gali būti tiesiogiai parduodamas arba toliau sintetinamas į įvairius akrilo esterius. Visas procesas yra jautrus propileno priemaišoms, o žaliavos stabilumas tiesiogiai lemia įrenginio veikimo efektyvumą.
Šiuo metu pasaulinis pagrindinis akrilo rūgšties gamybos būdas yra dviejų pakopų propileno oksidacijos metodas, turintis aiškų proceso eigą:
Pirmasis oksidacijos etapas: propilenas → akroleinas
Propilenas ir oras vyksta oksidacijos reakcija, veikiant molibdeno-bismuto katalizatoriams, kad susidarytų akroleinas;
Antrasis oksidacijos etapas: Akroleinas → Akrilo rūgštis
Akroleinas toliau kataliziškai oksiduojamas naudojant molibdeno-vanadžio katalizatorius, kad būtų gauta neapdorota akrilo rūgštis;
Rafinavimas ir tolesnis išplėtimas
Neapdorota akrilo rūgštis ekstrahuojama ir rektifikuojama, kad būtų pašalintos priemaišos, tokios kaip acto rūgštis ir furfurolas, ir gaunama rafinuota akrilo rūgštis; rafinuota akrilo rūgštis reaguoja su metanoliu, etanoliu ir butanoliu, kad gautų tokius produktus kaip metilo akrilatas, etilo akrilatas ir butilo akrilatas.
Visas oksidacijos procesas yra stipriai egzoterminė selektyvi katalizinė reakcija. Kai propileno sudėtis svyruoja arba priemaišos viršija ribas, labai tikėtina, kad įvyks karštųjų taškų migracija ir didelis kiekis šalutinių produktų. Kai kuriose įmonėse pakeitus propileno dujų šaltinius padaugėja acto rūgšties ir aldehidų priemaišų, o pagrindinė priežastis – netinkama žaliavų kontrolė.
Kaip propileno šaltinio gamybos įmonė, ZL Energy optimizuoja produkto vidinius kontrolės rodiklius pagal akrilo rūgšties oksidacijos proceso ypatybes, griežtai kontroliuodama propino, propadieno, bendros sieros ir sunkiųjų angliavandenilių komponentus. Jis remiasi nuolatiniais rektifikavimo įrenginiais, kad užtikrintų partijos sudėties stabilumą, kiekvienai partijai išduoda išsamią chromatografijos bandymo ataskaitą, atitinka akrilo rūgšties vienetų gaunamus analizės reikalavimus ir prisitaiko prie ilgalaikių didelio masto nepertraukiamų akrilo rūgšties gamybos linijų tiekimo garantijų poreikių.
II. Pagrindiniai aukštos kokybės propileno privalumai akrilo rūgšties gamyboje
Stabilaus grynumo ir mažai priemaišų turintis propilenas gali apsaugoti dviejų pakopų oksidacijos katalizatorius, slopinti šalutines reakcijas, pagerinti akrilo rūgšties išeigą, sumažinti rafinavimo vieneto apkrovą ir pailginti įrenginio ilgo ciklo veikimo laiką.
Molibdeno-bismuto ir molibdeno-vanadžio oksidacijos katalizatoriai yra labai jautrūs apsinuodijimui sulfidais ir nesočiaisiais angliavandeniliais; tuo pačiu metu alkinai ir sunkieji komponentai polimerizuojasi ir giliai oksiduojasi, todėl susidaro organinės rūgštys ir dervinga derva. Aukštos kokybės propilenas gali duoti daug privalumų:
Atidėti katalizatoriaus aktyvumo mažėjimą, pratęsti regeneravimo ciklą
Priemaišos, tokios kaip siera ir diolefinai, nuolat naikina katalizatoriaus aktyviąsias vietas. Mažai priemaišų turintis propilenas gali pailginti katalizatoriaus tarnavimo laiką ir sumažinti pakeitimo bei regeneravimo išlaidas.
Pagerinkite reakcijos selektyvumą, sumažinkite šalutinių produktų išeigą
Priemaišos sukelia gilią oksidaciją, todėl susidaro acto rūgštis, CO ir CO₂. Stabilus kvalifikuotas propilenas gali sumažinti šalutinio produkto proporciją, pagerinti vieno praėjimo akrilo rūgšties išeigą ir sumažinti propileno vieneto suvartojimą.
Stabilizuokite reaktoriaus karštąsias vietas, venkite pavojaus saugai
Priemaišos sukelia vietines audringas reakcijas ir karštųjų taškų migraciją, padidindamos reaktoriaus pabėgimo riziką; Vienodos sudėties propilenas palengvina proceso valdymą ir užtikrina stabilų oksidacijos sistemos veikimą.
Sumažinkite rektifikavimo energijos suvartojimą, pagerinkite pagamintos akrilo rūgšties kokybę
Padidėjęs šalutinių produktų, tokių kaip furfurolas ir organinės rūgštys, kiekis padidina rektifikavimo atskyrimo sunkumus ir taip pat sukelia akrilo rūgšties pageltimą; aukštos kokybės propilenas gali stabilizuoti gaminio spalvą ir sumažinti neatitinkančius gaminius.
| Palyginimo elementas | Tinkamas pramoninis propilenas (tinka akrilo rūgšties vienetams) | Propilenas su daugybe priemaišų | Tiesioginis gamybos poveikis |
|---|---|---|---|
| Propileno grynumas | Didesnis arba lygus 99,5 % | Mažas grynumas, sunkūs komponentai | Oksidacijos apkrovos svyravimas, padidėjęs propileno suvartojimas |
| Propinas, Propadienas | Griežta viršutinės ribos kontrolė | Santykinai didelis turinys | Sukuria dervą užkemšamus vamzdynus, apsunkina katalizatoriaus anglies nusėdimą |
| Bendras sieros kiekis | Žemas vidaus kontrolės standartas | Per didelis sieros kiekis | Nuolatinis oksidacijos katalizatoriaus apsinuodijimas, greitas selektyvumo mažėjimas |
| Šalutinio produkto lygis | Acto rūgšties ir aldehido priemaišos stabilios ir mažai | Šalutiniai produktai nuolat auga | Padidėjęs rektifikavimo energijos suvartojimas, akrilo rūgštis linkusi keisti spalvą |
| Įrenginio veikimo būsena | Galimas ilgalaikis nenutrūkstamas stabilus veikimas | Dažnas proceso reguliavimas, dažnesnis katalizatoriaus regeneravimas | Padidėja priežiūros kaštai, sutrumpėja efektyvus gamybos laikas |
III. Pagrindinių propileno žaliavos rodiklių akrilo rūgšties vienetuose griežti reikalavimai
Dviejų pakopų akrilo rūgšties oksidacijos procesas yra labai selektyvi katalizinė sistema. Sumaišyto propileno naudoti negalima; turi būti parinktas pramoninis propilenas, pagamintas rektifikuojant, su pagrindiniais trijų pagrindinių rodiklių stebėjimu: alkinais, bendra siera ir sunkiaisiais komponentais.
Akrilo rūgšties procesas nėra toks griežtas kaip metalloceno PP arba HPPO propileno oksido standartai, tačiau jo tolerancija yra daug mažesnė nei įprastų kuro dujų. Pagrindinės valdymo kryptys:
Propinas, Propadienas:Nesotieji komponentai lengvai polimerizuojasi ir koksuojasi oksidacijos aplinkoje, užsikimšdami šilumokaičius ir katalizatoriaus sluoksnius ilgalaikio veikimo metu;
Bendras sieros kiekis:Nepertraukiamai kaupiasi sulfidų pėdsakai, kurie negrįžtamai pažeidžia oksidacijos katalizatorių;
C4 ir aukštesni sunkieji komponentai:Suyra veikiant karščiui, kad susidarytų sunkūs šalutiniai produktai, padidinantis slėgį rafinavimo skyriuje.
Kai kurių nebrangių rinkoje esančių maišyto propileno sudėties svyravimai yra dideli. Trumpalaikiu laikotarpiu tai gali padėti sutaupyti pirkimo išlaidų, tačiau ilgalaikėje perspektyvoje tai atneša paslėptų nuostolių, tokių kaip katalizatoriaus suvartojimas ir didesnis žaliavos vieneto suvartojimas. „ZL Energy“ propileno produktai yra nepriklausomai rektifikuojami ir laikomi atskirtose talpyklose, pašalinant išorinių komponentų maišymąsi ir gali būti ilgalaikiai stabilūs dujų šaltiniai didelėms akrilo rūgšties gamykloms.
IV. Praktinė akrilo rūgšties įmonių propileno įsigijimo ir naudojimo rekomendacijų santrauka
Propileno pirkimui reikia visapusiškai atsižvelgti į grynumą, priemaišų stabilumą ir ilgalaikės tiekimo garantijos galimybes. Vien vieneto kaina negali būti naudojama kaip pirkimo sprendimų pagrindas.
Prieš pridėdami naujų akrilo rūgšties vienetų arba keisdami propileno tiekėjus, atlikite etapinius bandomuosius paleidimus ir nuolat stebėkite derliaus, šalutinių produktų ir katalizatoriaus sąlygų pokyčius;
Patobulinti gaunamus tikrinimo elementus; be įprasto grynumo, reguliariai tikrinti bendrą sieros kiekį, alkinus ir sunkiuosius komponentus;
Reguliariai prižiūrėkite propileno išankstinio apdorojimo sistemą su adsorbcijos ir filtravimo įrenginiais, kad išvengtumėte antrinių priemaišų, patenkančių į transportavimo vamzdynus;
Nuolatinės didelės gavybos įmonės turėtų teikti pirmenybę ilgalaikių dujų tiekimo sutarčių pasirašymui, kad atsispirtų rinkos pasiūlos svyravimų rizikai.
Jei akrilo rūgšties ir akrilato gamybos įmonės atlieka žaliavų lyginamąją analizę arba propileno dujų šaltinių atranką, „ZL Energy“ gali pateikti pavyzdžius darbo būklei patikrinti ir parengti tinkamus dujų tiekimo sprendimus, pagrįstus oksidacijos įrenginio proceso sąlygomis.
