Akrilnitrilas (AN) yra pagrindinė cheminė tarpinė medžiaga ABS dervai, akrilo pluoštui, nitrilo kaučiukui ir vandens valymo flokuliantams sintetinti, o propilenas yra pagrindinė monomerinė žaliava pramoninei akrilnitrilo gamybai. Šiuo metu pasaulinis pagrindinis akrilnitrilo gamybos būdas yra propileno amoksidacijos metodas. Daugelis gamybos įmonių daugiausia dėmesio skiria reakcijos temperatūros ir oro ir amoniako santykio reguliavimui, tačiau lengvai nepastebi nuolatinio poveikio, kurį sukelia propileno žaliavos kokybė. Propilene esančios priemaišos sumažina katalizatoriaus selektyvumą, padidina šalutinių produktų, tokių kaip acetonitrilas, vandenilio cianidas ir anglies oksidai, kiekį ir padidina atskyrimo sekcijos energijos sąnaudas. Šiame straipsnyje pateikiami propileno panaudojimo akrilnitrilo gamyboje scenarijai, analizuojami aukštos kokybės propileno proceso pranašumai ir pateikiami atrankos pagrindai akrilnitrilo gamyklose žaliavų įsigijimui.
I. Propileno panaudojimo akrilonitrilo gamybos procesuose scenarijai
Propilenas amoniako reakcijoje su amoniako dujomis ir oru veikiant molibdeno-bismuto katalizatoriams susidaro akrilnitrilas. Visas procesas yra jautrus žaliavoms, o propileno sudėties stabilumas tiesiogiai lemia vieneto konversijos greitį ir saugaus veikimo lygį.
Pramoninis pagrindinis procesas yra Sohio propileno amoksidavimo metodas, kuriame vyksta visas reakcijos srautas:
Propilenas, amoniako dujos ir suslėgtas oras proporcingai patenka į verdančiojo sluoksnio reaktorių ir vyksta ammoksidacijos reakcija aukštesnėmis nei 400 laipsnių sąlygomis su molibdeno-bismuto katalizatoriais, kad susidarytų neapdorotas akrilnitrilas;
Reakcijos dujų mišinys greitai atšaldomas, absorbuojamas ir desorbuojamas, kad būtų gautas neapdorotas akrilnitrilas;
Atliekant nuolatinį kelių kolonėlių rektifikavimą, priemaišos, pvz., acetonitrilas, vandenilio cianidas ir vanduo, yra atskiriamos, kad būtų pagamintas rafinuotas akrilnitrilas, kuris toliau tiekiamas į ABS ir akrilo pluošto gamybos linijas.
Propilenas dalyvauja pagrindinėje reakcijoje kaip anglies šaltinio skeletas. Propynas ir propadienas žaliavoje lengvai giliai oksiduojasi, todėl ant katalizatoriaus paviršiaus padidėja anglies nusėdimas; sulfidai nuolat naikina katalizatoriaus aktyviąsias vietas. Daugelyje įrenginių sutrumpėja katalizatoriaus regeneracijos ciklai ir nenormalūs šalutinio produkto vandenilio cianido svyravimai, kurių pagrindinė priežastis yra per didelės priemaišos propileno žaliavoje.
Būdama propileno šaltinių gamybos gamintoja, ZL Energy optimizuoja gaminio vidinius kontrolės rodiklius pagal akrilnitrilo amoksidacijos proceso ypatybes, remiasi kelių etapų rektifikavimu, kad stabilizuotų propileno grynumą, griežtai riboja propino, propadieno, bendros sieros ir C4+ sunkiųjų komponentų kiekį ir pateikia išsamią dujų chromatografijos skysčių tikrinimo standarto ataskaitą, pritaikytą prie kiekvienos batchografijos dujų chromatografijos bandymo standarto. lovos akrilnitrilo blokai ir palaikoma ilgalaikio nepertraukiamo tiekimo agregatams garantija.
II. Pagrindiniai aukštos kokybės propileno pranašumai akrilnitrilo gamyboje
Pramoninis stabilaus grynumo ir mažai priemaišų turintis propilenas gali sulėtinti katalizatoriaus anglies nusėdimą ir apsinuodijimą, pagerinti akrilnitrilo selektyvumą, stabilizuoti reaktoriaus sąlygas, sumažinti rektifikavimo atskyrimo apkrovą ir pailginti įrenginio veikimo ciklą.
Propileno amoksidacija yra stipriai egzoterminė selektyvi reakcija. Molibdeno-bismuto katalizatoriai turi ribotą toleranciją įvairioms priemaišoms. Aukštos kokybės propilenas turi daug privalumų:
Lėtas katalizatoriaus išjungimas, sumažinkite regeneracijos dažnį
Sulfidai sukelia nuolatinę katalizatorių veiklos žalą; nesotieji alkinai lengvai polimerizuojasi ir nusodina anglį, dengiančią aktyviąsias vietas. Mažai priemaišų turintis propilenas gali pailginti katalizatoriaus tarnavimo laiką ir sumažinti išjungimo regeneravimo išlaidas.
Pagerinkite akrilnitrilo išeigą, kontroliuokite šalutinių produktų išeigą
Priemaišos sukelia gilią oksidaciją, sukeldamos didelius CO, CO₂ ir acetonitrilo kiekius. Kvalifikuotas propilenas gali pagerinti tikslinio produkto selektyvumą, sumažinti šalutinio produkto apdorojimo slėgį ir sumažinti propileno žaliavos vieneto suvartojimą.
Stabilizuokite suskystinto sluoksnio reakcijos būseną, išvengkite karštųjų taškų rizikos
Dideli propileno sudėties svyravimai lengvai sukelia vietinį reaktoriaus perkaitimą, keliantį pavojų saugai; propilenas su stabiliais indikatoriais palengvina proceso valdymą ir palaiko stabilią verdančiojo sluoksnio apkrovą.
Sumažinkite rafinavimo sistemos apkrovą, stabilizuokite gatavo produkto kokybę
Padidėjęs šalutinių produktų kiekis padidina rektifikavimo bokšto atskyrimo sunkumus; nuolatinis priemaišų įvedimas taip pat lengvai sukelia akrilnitrilo spalvos ir polimerizacijos inhibitorių rodiklių svyravimus, turinčius įtakos ABS dervos kokybei.
| Palyginimo elementas | Suderinamas pramoninis propilenas (tinka akrilnitrilo įrenginiams) | Propilenas su daugybe priemaišų | Tiesioginis neigiamas poveikis gamybai |
|---|---|---|---|
| Propileno grynumas | Didesnis arba lygus 99,5 % | Mažas grynumas, sunkūs komponentai | Reakcijos apkrovos svyravimas, nuolatinis žaliavos suvartojimo didėjimas |
| Propinas, Propadienas | Griežta viršutinės ribos kontrolė | Santykinai didelis turinys | Greitas katalizatoriaus anglies nusodinimas, sumažėjęs verdančio sluoksnio šilumos mainų efektyvumas |
| Bendras sieros kiekis | Žemas vidaus kontrolės standartas | Per didelis sieros kiekis | Negrįžtamas apsinuodijimas molibdeno-bismuto katalizatoriumi, nuolatinis selektyvumo mažėjimas |
| Šalutinio produkto lygis | Stabili acetonitrilo ir vandenilio cianido išeiga | Pastebimai padaugėjo šalutinių produktų | Padidėjęs rektifikavimo energijos suvartojimas, padidėjusios pavojingų atliekų tvarkymo sąnaudos |
| Įrenginio veikimo būsena | Galimas ilgalaikis nenutrūkstamas stabilus veikimas | Dažnas proceso parametrų reguliavimas, katalizatoriaus regeneracija | Sutrumpėjo efektyvus gamybos laikas, padidėjo kompleksinės sąnaudos |
III. Griežti reikalavimai pagrindinių propileno žaliavų indikatoriams akrilnitrilo amoksidacijos procesuose
Akrilonitrilo amoksidacijos verdančiojo sluoksnio procesas yra jautrus nesočiosioms priemaišoms, o maišytas propilenas yra draudžiamas. Trys pagrindiniai propino + propadieno, bendros sieros ir sunkiųjų komponentų rodikliai yra pagrindiniai kontrolės taškai. Akrilnitrilo vieneto žaliavos poreikis patenka tarp polipropileno ir HPPO propileno oksido, tačiau alkino kontrolė yra ypač svarbi:
Propinas, Propadienas:Itin linkęs polimerizuotis ir koksuoti aukštos temperatūros verdančiojoje sluoksnyje, prilimpa prie katalizatoriaus dalelių paviršių ir mažina suskystinimo efektą bei šilumos mainų efektyvumą;
Bendras sieros kiekis:Pėdsakai sulfidai nuolat kaupiasi, nuolat naikindami kataliziškai aktyvius centrus;
C4 sunkieji komponentai:Vyksta krekingo ir oksidacijos reakcijas, todėl padidėja šalutinių produktų ir vėlesnio atskyrimo našta.
Rinkoje esantis nebrangus maišytas propilenas turi nekontroliuojamus sudėties svyravimus. Trumpalaikiu laikotarpiu gali atrodyti, kad sutaupoma pirkimo išlaidų, tačiau ilgainiui atsiranda paslėptų nuostolių, pvz., padidėja katalizatoriaus ir energijos sąnaudos. „ZL Energy“ propilenas naudoja nepriklausomą rektifikavimo gamybą ir atskirtą rezervuarų saugyklą, pašalindamas išorinių komponentų maišymą ir gali patenkinti stabilius didelio masto akrilnitrilo įrenginių dujų tiekimo poreikius.
IV. Praktinė akrilonitrilo įmonių propileno pirkimo ir naudojimo rekomendacijų santrauka
Propileno pirkimas negali tiesiog palyginti kainų; ji turėtų visapusiškai įvertinti priemaišų rodiklius ir partijos stabilumą. Prieš keičiant dujų šaltinius, reikia atlikti vidutinės ir ilgalaikės darbo būklės stebėjimą.
Naujai pastatytiems arba iš naujo paleidžiamiems po priežiūros akrilnitrilo įrenginiams reguliariai tikrinkite propileno bendros sieros, alkino ir sunkiųjų komponentų rodiklius;
Keisdami propileno tiekėjus, nuolat stebėkite konversijos greičio, selektyvumo ir šalutinio produkto acetonitrilo ir vandenilio cianido išeigų pokyčius;
Patobulinti propileno pirminio apdorojimo įrenginius, kuriuose įrengti filtravimo ir džiovinimo įrenginiai, kad būtų išvengta antrinių priemaišų, patekusių transportavimo metu;
Didelės nuolatinės gamybos linijos turėtų teikti pirmenybę ilgalaikių dujų tiekimo sutarčių pasirašymui, kad būtų išvengta gamybos sukrėtimų, kuriuos sukelia rinkos tiekimo svyravimai.
