[发明专利]一种丙烯腈生产工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种生产工艺，更具体地，涉及一种丙烯腈的生产工艺。

背景技术

聚丙烯酰胺（PAM）是一类重要的水溶性高分子聚合物，高品质PAM具有良好的絮凝性，可以降低液体之间的磨擦阻力，广泛应用于国民经济各个行业，如造纸工业、石油工业、医药工业、食品行业、建筑工业及纺织、印染工业等，享有“百业助剂”之称。

丙烯腈是生产高性能聚丙烯酰胺的主要原料。PAM性能优劣的关键之一是丙烯腈原料品质的好坏，制备高性能PAM对原料丙烯腈的纯度要求极高。目前国内丙烯腈采用丙烯、氨氧化流化床生产工艺生产丙烯腈产品，同时发生多种副反应生成氰化氢、乙腈、一氧化碳、二氧化碳、水、丙烯醛、丙烯酸、噁唑等物质，还有少量未反应的丙烯和氨。而丙烯腈中噁唑含量是影响是否能获得高相对分子质量的PAM的重要因素之一，且噁唑含量在后续反应中无法消除。因此，在生产聚丙烯酰胺前必须对工业级丙烯腈进行进一步的精制纯化，在满足丙烯腈收率及品质的前提下，将其中的噁唑等有机杂质含量降至最低，以满足高性能PAM对原料的要求。

现有丙烯腈生产工艺中，副反应产生的丙烯醛与丙烯酸易在设备内结垢，故有必要将这两种杂质的产生尽量降低，为达到此目的，操作丙烯腈反应器时，氨与丙烯的摩尔比一般保持高比值（例如1.2左右），此时丙烯腈产品中杂质噁唑的含量为40ppm左右，而噁唑含量对生产聚丙烯酰胺有极为不良的影响。因此，有必要提供一种能够降低丙烯腈产品中噁唑含量的生产工艺。

发明内容

针对现有技术中丙烯腈产品中杂质噁唑含量较高的缺陷，本发明提供了一种能够降低丙烯腈产品中噁唑含量的生产工艺。

在丙烯腈的生产工艺，由丙烯与氨在反应器内，在催化剂作用下发生氧化反应生成丙烯腈，其中，丙烯和氨的摩尔比为1.15，催化剂为以钼和铋为主要原料的催化剂，例如XA5-1和C49MC，反应器内压力控制为0.06Mpa，温度控制为435℃，反应器优选为流化床反应器。与现有技术中将氨/丙烯摩尔比选择为1.20相比，本发明通过将丙烯和氨的摩尔比选择为1.15，可以显著地降低生成的副产物噁唑的含量。

在上述丙烯腈的生产工艺中，反应器中沿垂直于反应器中的流体通道的延伸方向进一步设置有多孔板，并且多层多孔板沿着平行于延伸方向彼此间隔开。通过设置多孔板，可以强迫氨、丙烯、氧气及催化剂颗粒在通过多孔板的小孔时发生接触，提高反应器进料丙烯、氨与催化剂的充分接触，使反应更加完全，从而可提高丙烯腈产品收率同时降低不良副产品（如丙烯酸、丙烯醛等）的转化率。

在上述丙烯腈的生产工艺中，多孔板的每个开孔的形状为圆形、菱形、椭圆形、方形、长方形、三角形中的任一种。

在上述丙烯腈的生产工艺中，多孔板的开孔形状优选为圆形，以减少对催化剂的磨损，且孔直径为0.8cm～2.5cm。

在上述丙烯腈的生产工艺中，多孔板的开孔率为30%～80%。

在上述丙烯腈的生产工艺中，多孔板的数目为1～15层，并且每相邻两层多孔板之间的间距为15cm～120cm。

根据本发明提供的丙烯腈的生产工艺，通过将氨烯摩尔比控制在1.15，可以将丙烯腈生产过程中产生的杂质噁唑的转化率显著地降低至0.01%（重量），即，将产品丙烯腈中噁唑含量降低至20ppm。并通过进一步设置多孔板，可以有效地提高丙烯腈产品的收率，同时降低丙烯醛及丙烯酸的转化率。

附图说明

图1是根据本发明的实施例的丙烯腈生产工艺的流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1