Введення
Акрилонітрил за останні роки придбав велике значення як напівпродукт для виробництва синтетичних високополімерних речовин. Сополимеризацией акрилонітрилу з бутадієном отримують бутадієн-Нітрільниє каучуки, що володіють багатьма цінними властивостями, особливо маслостойкостью. З полімерів акрилонітрилу виробляють синтетичне волокно (нітрон), а з сополімерів акрилонітрилу з хлористим вінілом отримують волокна, відомі під назвами Віньйон і дайнел . Полнакрілонітрільние волокна за обсягом вироблення займають зараз друге місце після поліамідних волокон.
Акрилонітрил застосовується для обробки бавовняного волокна, надаючи йому міцність і стійкість проти гниття. Він використовується для виробництва пластичних мас, пластифікаторів, клеїв. Сополимеризацией стиролу і акрилонітрилу отримують ударостійкий полістирол.
Виробляється в промисловості декількома способами:
з етилену з синильною кислотою
CH 2=CH 2 + 2HCN + O 2" 2CH 2=CHCN + 2 H 2 O,
з окису етилену з синильною кислотою
H 2 C-CH 2 + HCN HOCH 2 CH 2 CH CH 2=CHCN + H 2 O,
O
- з ацетальдегіду з синильною кислотою
H 3 CHCO + HCN CH 3 CH (OH) CN CH 2=CHCN + H 2 O,
- з пропілену з оксидом азоту
CH 2=CHCH 3 + 6NO" 4CH 2=CHCN + N 2 + 6H 2 O,
окислювальним аммонолізом пропілену
CH 2=CHCH 3 + NH 3 + 1.5O 2" CH 2=CHCN + 3H 2 O.
Перші чотири методу отримання акрилонітрилу в значній мірі втратили своє колишнє значення. Найбільш поширений і економічний спосіб отримання акрилонітрилу окислювальним аммонолізом пропілену. Основні переваги цього методу: одностадійна процесу, дешевизна і доступність сировини, високі техніко-економічні показники.
Метою даної роботи є ознайомлення з основним технологічним процесом отримання акрилонітрила й розрахунок основних технологічних показників.
1. Аналітичний огляд
Акрилонітрил (нітрил акрилової кислоти (НАК), 2-пропеннітріл, вінілціанід (ціаністий вініл)) при нормальних умовах - безбарвна або жовтувата рідина з легкоразлічімим запахом гірчиці,
Будова і хімічний склад речовини відповідає наведеній хімічній формулі.
Основні фізико-хімічні властивості акрилонітрилу представлені в таблиці 1.
Таблиця 1 - Основні фізико-хімічні властивості акрилонітрилу
Фізико-хімічні свойстваОбозначеніеЕдініца ізмереніяЗначеніеМолекулярная маса - 53,06Температура затвердеваніяТзатв ° С - 83,55Температура кіпеніяТкіп ° С77,3Температура воспламененіяТв ° С2Температура самовоспламененіяТсв ° С370Концентраціонний межа вибуховості в суміші з воздухомКПВ% 3-17Предельно-допустима концентрація в повітрі ГДК 0,5Плотность при 20 ° Сd 20 4 г/см 3 0,8064Вязкость при 20 ° С? мПа-с0,40Вязкость при 60 ° С? мПа-с0,25Давленіе пара при 20 ° СРпкПа11,3Давленіе пара при 40 ° СРпкПа26,67Давленіе пара при 80 ° СРпкПа108,7Діпольний момент (пар)? Кл? М1,29-10 - 29 Потенціал іонізації-еВ10,75Крітіческое давленіеРкрітМПа3,54Крітіческая температураТкріт ° С246ТеплоемкостьС 0 р кДж/(кг? К) 2,09 ± 0,12Ентальпія освіти (газ)? Н 0 обркДж/моль - 190Ентальпія освіти (рі.)? Н 0 обркДж/моль - 152Ентальпія випаровування (0-80 ° С)? Н 0 іспкДж/моль32,6Ентальпія згоряння? Н 0 сгоркДж/моль1,76Ентропія (пар)? S 0 Дж/(моль? К) 274,1Растворімость у воді при 20 ° СР (Н 2 О)% 7,3
Акрилонітрил змішується з більшістю органічних розчинників в будь-якому співвідношенні, частково розчинний у воді. Утворює азеотропні суміші з водою (87,5% акрилонітрилу; температура кипіння 70,5 ° С), бензолом (47%; 73,3 ° С), метанолом (38,7%; 61,4 ° С), чотирьоххлористим вуглецем ( 21%; 66 ° С) та ін.
Пари акрилонітрилу важчий за повітря, легко спалахують від іскор і полум'я і утворюють з повітрям в широкому діапазоні концентрацій вибухонебезпечну суміш. Ліквідація пожежі здійснюється спиртостійкі піною, розбризкуванням води, двоокисом вуглецю.
Акрилонітрил володіє дратівливою дією, легко всмоктується через неушкоджену шкіру. Токсична дія подібно ціаніду (викликано утворенням ціаніду в організмі). При горінні утворюються отруйні гази. Вплив акрилонітрилу викликає у людини подразнення очей, почервоніння і печіння шкіри, головний біль, нудоту, слабкість, задишку, пітливість, серцебиття, зниження температури тіла, ослаблення пульсу, ...
