《丙烯腈介绍.ppt

年产20万吨丙烯腈生产过程概念设计 陈建华 李 鑫 指导老师：钱宇教授、陆恩锡教授、李秀喜副教授 华南理工大学化工与能源学院 设计任务书 项目来源：卓越化学公司（Excellent Chemicals） 项目名称：年产20万吨丙烯腈生产过程概念设计 生产能力：20万吨/年（按每年360工作日计算） 产品要求：丙烯腈纯度≥99.0wt% 原料约定：空气组成O2 21%；N2 79%；NH3纯度为100%。 设计期限：2005年10月~2006年1月 丙烯腈概述 丙烯腈是一种重要的有机合成单体； 1893年已经在实验室合成； 1930年被工业上用于合成耐油丁腈橡胶； 在丙烯产品系列中居第二，仅次于聚丙烯，是三大合成材料(纤维、橡胶、塑料)的重要化工原料； 丙烯腈的物理性质 丙烯腈，英文名Acrylonifrile（简称CAN）；化学分子式：CH2=CH-CN；分子量：53.1； 丙烯腈在常温下是无色或淡黄色液体，剧毒，有特殊气味； 可溶于丙酮、苯、四氯化碳、乙醚和乙醇等有溶剂；与水互溶； 丙烯腈在室内允许浓度为0.002mg/L；在空气中的爆炸极限为3.05~17.5%（体积）； 丙烯腈和水、苯、四氯化碳、甲醇、异丙醇等会形成二元共沸混合物，和水的共沸点为71℃，共沸点中丙烯腈的含量为88%（质量），在有苯乙烯存在下，还能形成丙烯腈-苯乙烯-水的三元共沸混合物。 丙烯腈的物理性质 丙烯腈的物理性质 丙烯腈的化学性质 丙烯腈的化学性质 氰乙基化反应是丙稀腈与醇、硫醇、胺、氨、酰胺、醛、酮等的反应。 丙稀腈和醇反应可制取烷氧基丙胺，烷氧基丙胺是液体染料的分散剂、 抗静电剂、纤维处理剂、表面活性剂、医药等的原料。 丙稀腈与氨反应可制得1，3丙二胺，该产物可用作纺织溶剂、聚氨酯溶 剂和催化剂。 丙稀腈的检定特征反应为 CH2＝CHCN＋Na2SO3＋H2O＝＝＝Na3S-CH2-CHCN+NaOH 反应所生成的NaOH是定量的，用盐酸滴定可以测定丙稀腈的纯度 丙稀腈的应用 丁腈橡胶 ABS塑料、AS塑料和生产腈纶纤维（PAN） 聚丙烯腈纤维 丙烯酰胺、聚丙烯酸酯 目前丙稀腈国内供不应求，每年需大量进口来满足市场的需求，2000年进口量超过150kt。 丙稀腈的产品标准（中国国标GB7717.1-94） 丙稀腈的国内外生产状况---世界状况 丙稀腈的国内外生产状况---世界状况 丙烯腈的国内外生产状况---国内状况 丙烯腈的国内外生产状况---国内状况 丙稀腈的国内外生产状况---国内状况 丙稀腈生产的主要合成反应－丙烯氨氧化法 主反应：C3H6+1.5O2+NH3===C3H3N+H2) 副反应：C3H6+2O2+2NH3===C2H3N+HCN+4H2O C3H3N+2O2===HCN+CO+CO2+H2O CO+0.5O2===CO2 典型的反应条件为：温度750～9000F； 压力2～3Mpa； 接触时间2～6秒； 氨/丙烯（摩尔进料比）1.05～1.2； 空气/丙烯（摩尔进料比）8～20。 丙烯的转化率通常大于90%。 丙稀腈生产的主要合成反应－丙烷氨氧化法 主反应：C3H8 + 2 O2 + NH3 ＝＝ C3H3N (acrylonitrile) + 4 H2O C3H8 + 0.5 O2 ＝＝ C3H6 + H2O C3H6 + 1.5 O2 + NH3 ＝＝ C3H3N (acrylonitrile) + 3 H2O 副反应：C3H6 + 2 O2 + 2 NH3 ＝＝C2H3N (acetonitrile) + HCN + 4 H2O C3H3N + 2 O2 ＝＝＝ HCN + CO + CO2 + H2O CO + 0.5 O2 ＝＝＝ CO2 2 NH3 + 1.5 O2 ＝＝＝ N2 + 3 H2O C3H8 + 4 O2 ＝＝＝ 2 CO + CO2 + 4 H2O 典型的反应条件为：温度900F； 压力35psi； 接触时间2～6秒； 氨/丙烷（摩尔进料比）＝0.8； 氧气/丙烷（摩尔进料比）＝2。