化学工艺学第七章-5丙烯氨氧化制丙烯腈.pdfVIP

第七章烃类选择性氧化

7.5丙烯氨氧化制丙烯腈

7．5．1丙烯腈的性质、用途及其工艺概况

1.烃类的氨氧化.是指用空气或氧气对烃类及氨进行共氧化生成腈或有机氮化物

的过程。

2.丙烯腈的性质和用途.在常温常压下丙烯腈是无色液体，味甜，微臭，沸点

77．3℃。丙烯腈有毒，室内允许浓度为O．002rag／L，在空气中爆炸极限(体

积分数)为3．05％～17．5％，与水、苯、四氯化碳、甲醇、异丙醇等可形成二

元共沸物。丙烯腈分子中含有C=C双键和氰基，化学性质活泼。能发生聚合、

加成、氰基和氰乙基等反应，制备出各种合成纤维、合成橡胶、塑料、涂料等。

7．5．2丙烯氨氧化制丙烯腈的化学反应

丙烯氨氧化过程中，除生成主产物丙烯腈外，还有多种副产物生成。

主反应:

3

CH+NH+OCH=CH-CN(g)+3HO(g)

363222

(7-52)

2

副反应:

(1)生成腈化物

33

CH+NH+OCHCN(g)+3HO(g)(7-53)

363232

22

CH+3NH+3O3HCN(g)+6HO(g)(7-54)

36322

(2)生成有机含氧化合物

CH+OCH=CHCHO+HO(g)

36222

丙烯醛

3

CH+OCH=CHCOOH+HO(g)

36222

2

丙烯酸

CH+OCHCHO(g)+HCHO(g)

3623

1

CH+OCHCOOCH(g)

36233

2

(3)生成深度氧化物

CH+3O3CO+HO(g)

3622

9

CH+O3CO+3HO(g)

36222

2

上述主副反应均是强放热反应，尤其是深度氧化，△G是很大的负值，因此，

反应已不受热力学平衡的限制，要获得主产物丙烯腈的高选择性，改进产品组成

的分布，必须使主反应在反应动力学上占优势，研制高性能的催化剂非常重要。

7．5．3丙烯氨氧化催化剂

7．5．3．1Mo系催化剂

1.四组分催化剂(P—Mo—Bi—O)

2.五组分催化剂.(P—Mo—Bi—Fe—Co—O)

3.七组分催化剂(P—Mo—Bi—Fe—Co—Ni—K—O／Si0)

2