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丙烯氨氧化制丙烯腈工艺安全生产技术研究文献综述

 2020-03-19 12:03  

文 献 综 述

一、丙烯腈的介绍、用途以及理化和危险特性

丙烯腈(AN)是易燃、易爆、有刺激性臭味、剧毒的无色液体。丙烯腈化学性质活泼,容易发生加成、水解、聚合、醇解等化学反应,因此是石油化工的重要中间体,在合成树脂、合成纤维、合成橡胶等高分子材料中占有显著的地位,主要用于合成聚丙烯腈(SAN)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、丁腈橡胶(AS)、己二腈、丙烯酰胺及其他衍生物的原料,是我国石油化工重点发展的产品之一[1]。丙烯腈是无色液体,有桃仁气味,微溶于水,易溶于多数有机溶剂,熔点-83.6摄氏度,沸点77.3摄氏度,相对密度为0.81,是具有酸碱性的易燃强氧化剂,遇明火易燃烧放出有毒气体,由于其在体内会折射出氰根,抑制呼吸酶,属剧毒品[2]。

二、丙烯氨制丙烯腈工业发展进程

丙烯腈(AN)最初在1893年用丙烯统胺脱水制得,1930年研究成功乙炔和氢氮酸合成方法后才实现了工业生产。1959年又发明了以丙烯和氮为原料合成丙烯腑的方法。60年代美国Sohio(现BP)公司研制出CA型P/Mo/Bi/SiO2催化剂,开发成功丙烯氨氧化制丙烯腈新工艺,从而完全替代了氢氰酸法,实现了丙烯腈合成在原料和工艺路线的一次革命,并且带动了A-烯烃选择性氧化及相关学科的全面发展,同时也促进了化学工业的发展。丙烯氨氧化合成丙烯腈工业是有近40年历史的成熟工业,其核心和关键是丙烯腈催化剂,催化剂水平高低也直接关系到与日渐成熟的丙烷氨氧化工艺的竞争力。耐高负荷、耐高压催化剂的研制成功和应用将大大提高从丙烯出发生产丙烯腈的规模经济效益,十万吨以上规模的丙烯腈生产装置将成为厂家乐意接受的生产规模。就丙烯氨氧化合成丙烯腈整个工艺路线而言,最有可能的变化是随着高氨转化率催化剂的研制成功及结合反应器的改进,取消氨中和塔,使丙烯腈生产成为21世纪的清洁工业[3]。

三、关于丙烯氨制丙烯腈的安全性分析以及结合具体例子的安全技术管理措施

丙烯腈作为纶的主要原料,近十几年来发展迅速。关于丙烯腈合成的反应机理说法不一[4]。丙烯氨氧反应是一个复杂的选择性催化氧化反应。在催化剂的作用下,丙烯、氨和氧发生化学反应,反应式如下:

2CH2=CH一CH3 2NH2 302.0kJ/mol

2CH2=CH一CN 6H20 515.5kJ/mol

反应过程中还伴有一系列的副反应。目前已定性分析出20多种副产物。进入反应器反应时,应使气体呈柱状喷射进入反应器,使各种原料气更均匀混合和分散,同时可以减少死区和催化剂的渗漏。注意压降值应控制在床层压降的10%一30%[5]。

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