добрива. Марка Ак використовується для поставок продукту на експорт, а також для його транспортування магістральним трубопроводом.
Транспортування аміаку проводиться аналогічно транспортуванні пропілену.
Вихідна суміш для отримання акрилонітрилу містить 5-8% C 3 H 6, 5-9% NH 3, 0-30% водяної пари (решта - повітря).
2. Технологічна частина
.1 Фізико-хімічні основи процесу виробництва нітрилу акрилової кислоти
Каталізатори окисного амонолізу пропілену подібні застосовуваним при окисленні пропілену в акролеїн. Первинні розробки грунтувалися на Молібдати вісмуту (Вi 2 О 3: МГО 3=1: 2), до якого потім додали промотор - P 2 O 5 (вісмут-фосфор-молібденові каталізатори). Хороші результати дають також ванадій-молібдати вісмуту, оксидний уран-сурм'яний каталізатор і ін. Є і більш багатокомпонентні каталізатори з добавками оксидів З, Ni, Fe, As, W, Ті та інших металів і рідкоземельних елементів. Ці каталізатори використовують у чистому вигляді або нанесеними на SiO 2, Аl 2 О 3 і кизельгур.
Всі ці каталізатори працюють за окислювально-відновного механізму, і швидкість реакції залежить тільки від парціального тиску пропілену, що свідчить про лімітуючої стадії взаємодії пропілену з окисленим активним центром каталізатора, де утворюється хемосорбірованний алкільний радикал. У свою чергу, на іншому активному центрі сорбируется аміак, ймовірно, у вигляді аминного радикала: NH. Взаємодія їх один з одним за участю кисню решітки і дає акрилонитрил.
Побічними продуктами окисного амонолізу пропілену є HCN, СН 3 СN, невеликі кількості НСНО і СН 3 СНТ (утворюються за рахунок окисної деструкції пропілену), а також СО 2 (в основному утворюється за рахунок окислення пропілену). Доведено, що альдегіди і нітрили виходять головним чином паралельно.
Метод отримання акрилонітрилу спільним окисленням пропілену та аміаку киснем повітря розроблений фірмою «Sohio» і реалізований в 1960 р в США. За технологією цієї фірми працюють заводи в Японії, Німеччині, Англії, Франції, Італії та інших країнах. Деякі фірми - «Bayer», «SNAM Progetti», «Distillers», «Ugine» - розробили власну технологію у присутності нових модифікацій стаціонарних каталізаторів.
Процес окислювального амонолізу пропілену спочатку проводили в трубчастих реакторах зі стаціонарним шаром каталізатора, але тепер використовують апарати з псевдозрідженим шаром. Це дозволило краще регулювати температуру, зняло обмеження по вибухонебезпечності вихідної суміші і виключило необхідність розбавлення її водяною парою. Окислення ведуть повітрям, підтримуючи об'ємне відношення С 3 Н 6: NH 3: О 2 в межах 1: (0,9-1,1): (1,8-2,4). Важливо, щоб у отходящей з реактора суміші знаходився Непревращенний аміак, тому в іншому випадку зростає вихід альдегідів і СО 2. Необхідний і деякий надлишок кисню, який разом з пропиленом і аміаком забезпечує окислювально-відновні властивості середовища, сприятливі для підвищення активності і селективності каталізатора.
На різних установках і каталізаторах процес окисного амонолізу пропілену здійснюють при 370-500 ° С і 0,2-1,4 МПа, здебільшого при 420-470 ° С і тиску 0,2 МПа. Час контакту 6 з забезпечує ступінь конверсії пропілену до 80% (в одному з нових процесів навіть 95%). При цьому пропіленова фракція може містити 5-40% пропану, що знижує її вартість. Селективність процесу по акрилонитрилом при описаних умовах становить 80-85%, причому побічно утворюються синильна кислота і ацетонітрил випускають як товарні продукти, що знижує собівартість акрилонітрилу. На різних установках вихід HCN і ацетонітрилу становить відповідно 50-200 і 25-100 кг на 1 т акрилонітрилу; на 1 т акрилонітрилу витрачається 0,96 т пропілену.
У новітніх схемах виробництва акрилонітрилу реалізована ефективна система утилізації тепла з отриманням пара (високого та середнього тиску), що забезпечує всі потреби самої установки (привід компресора для повітря, поділ сумішей та ін.).
2.2 Технологічна схема отримання акрилонітрилу
1 , 2 - випарники; 3 - реактор; 4 - котел-утилізатор; 5 , 6 - абсорбери;
7 - холодильник; 8 - теплообмінник; 9 - отпарную колона;
10 , 15 - ректифікаційні колони; 11 - колона екстрактивної дистиляції; 12 , 14 - сепаратори; 13 - колона азеотропной сушки
