Az akrilnitril (AN) az ABS-gyanta, az akrilszál, a nitrilkaucsuk és a vízkezelő flokkulálószerek szintetizálásának kulcsfontosságú kémiai köztiterméke, a propilén pedig az akrilnitril ipari előállításának legfontosabb monomer alapanyaga. Jelenleg az akrilnitril globális előállítási módja a propilén ammoxidációs módszere. Sok termelő vállalkozás a reakcióhőmérséklet és a levegő/ammónia arány szabályozására összpontosít, de könnyen figyelmen kívül hagyja a propilén alapanyag minőségének folyamatos hatását. A propilénben lévő nyomokban lévő szennyeződések csökkentik a katalizátor szelektivitását, növelik a melléktermékeket, például az acetonitrilt, a hidrogén-cianidot és a szén-oxidokat, és növelik a szeparációs szakasz energiafogyasztását. Ez a cikk a propilén akrilnitrilgyártásban való alkalmazási forgatókönyveit rendezi, elemzi a jó minőségű propilén technológiai előnyeit, és kiválasztási alapot ad az akrilnitrilgyárak alapanyag-beszerzéséhez.
I. A propilén alkalmazási forgatókönyvei akrilnitril gyártási folyamatokban
A propilén ammoxidációs reakción megy keresztül ammóniagázzal és levegővel molibdén-bizmut katalizátorok hatására, így akrilnitrilt állítanak elő. Az egész folyamat érzékeny a nyersanyagokra, és a propilén összetételének stabilitása közvetlenül meghatározza az egységkonverziós arányt és a biztonságos működési szintet.
Az ipari főfolyamat a Sohio propilén ammoxidációs módszere, teljes reakciófolyamattal:
Propilén, ammóniagáz és sűrített levegő arányosan lép be a fluidágyas reaktorba, és 400 fok feletti körülmények között ammoxidációs reakción megy keresztül molibdén-bizmut katalizátorral nyers akrilnitril előállítására;
A reakció gázelegy gyors lehűlésen, abszorpción és deszorpción megy keresztül, így nyers akrilnitrilt kapnak;
A többoszlopos folyamatos rektifikáció során a szennyeződéseket, például az acetonitrilt, a hidrogén-cianidot és a vizet leválasztják, hogy finomított akrilnitrilt állítsanak elő, amelyet tovább szállítanak az ABS és akrilszál gyártósorokhoz.
A propilén szénforrásként vesz részt a fő reakcióban. A nyersanyagban lévő propin és propadién könnyen mély oxidáción megy keresztül, ami súlyosbítja a szénlerakódást a katalizátor felületén; a szulfidok folyamatosan roncsolják a katalizátor aktív helyeit. Sok egységnél lerövidülnek a katalizátor-regenerációs ciklusok és rendellenes ingadozások tapasztalhatók a melléktermék hidrogén-cianid-kibocsátásában, melynek kiváltó oka többnyire a propilén nyersanyagban lévő túlzott szennyeződés.
Propilénforrások gyártójaként a ZL Energy az akrilnitril ammoxidációs folyamat jellemzői szerint optimalizálja a termék belső ellenőrzési mutatóit, többlépcsős rektifikációra támaszkodik a propilén tisztaságának stabilizálása érdekében, szigorúan korlátozza a propilén, propadién, összes kén és C4+ nehéz komponensek mennyiségét, és teljes körű gázkromatográfiás vizsgálati szabványt biztosít a nagy gázkromatográfiás vizsgálati szabványokhoz. ágyas akrilnitril egységeket és az egységek hosszú ciklusú folyamatos ellátási garanciáját.
II. A kiváló minőségű propilén alapvető teljesítménybeli előnyei az akrilnitrilgyártásban
A stabil tisztaságú és alacsony szennyeződésű ipari propilén lassíthatja a katalizátor szénlerakódását és mérgezését, javíthatja az akrilnitril szelektivitását, stabilizálja a reaktor körülményeit, csökkentheti a rektifikálási elválasztási terhelést és meghosszabbíthatja az egység működési ciklusát.
A propilén ammoxidációja erősen exoterm szelektív reakció. A molibdén-bizmut katalizátorok korlátozottan tűrik a különböző szennyeződéseket. A kiváló minőségű propilén számos előnnyel jár:
Lassú katalizátor deaktiválás, a regeneráció gyakoriságának csökkentése
A szulfidok maradandó aktivitási károsodást okoznak a katalizátorokban; A telítetlen alkinek könnyen polimerizálódnak és szenet raknak le, amely aktív helyeket fed le. Az alacsony szennyeződésű propilén meghosszabbíthatja a katalizátor élettartamát és csökkentheti a leállási regenerálás költségeit.
Növelje az akrilnitril hozamát, és szabályozza a melléktermékek teljesítményét
A szennyeződések mély oxidációt váltanak ki, és nagy mennyiségű CO-t, CO₂-t és acetonitrilt termelnek. A minősített propilén javíthatja a céltermék-szelektivitást, csökkentheti a melléktermék-kezelési nyomást és csökkentheti a propilén nyersanyagegység-felhasználását.
Stabilizálja a fluidágy reakcióállapotát, kerülje el a forró pontok kockázatát
A propilén összetételének nagy ingadozása könnyen a helyi reaktor túlmelegedését okozza, ami biztonsági kockázatot jelent; A stabil indikátorokkal ellátott propilén megkönnyíti a folyamatszabályozást és fenntartja a stabil fluidágyas terhelést.
Csökkentse a finomító rendszer terhelését, stabilizálja a késztermék minőségét
A megnövekedett melléktermékek növelik az egyenirányító torony szétválasztásának nehézségét; a szennyeződések folyamatos bejuttatása könnyen ingadozást okoz az akrilnitril színében és a polimerizációt gátló indikátorokban, ami befolyásolja az ABS gyanta minőségét.
| Összehasonlító elem | Megfelelő ipari propilén (akrilnitril egységekhez alkalmas) | Propilén túlzott szennyeződésekkel | Közvetlen negatív termelési hatások |
|---|---|---|---|
| Propilén tisztaság | 99,5%-nál nagyobb vagy egyenlő | Alacsony tisztaságú, nehéz komponens dúsítás | A reakcióterhelés ingadozása, az alapanyag felhasználás folyamatos növekedése |
| Propin, propadién | Szigorú felső határ szabályozás | Viszonylag magas tartalom | Gyors katalizátor szénlerakódás, csökkent fluidágyas hőcsere hatásfok |
| Összes kéntartalom | Alacsony belső ellenőrzési szabvány | Túlzott kéntartalom | Molibdén-bizmut katalizátor visszafordíthatatlan mérgezése, folyamatos szelektivitáscsökkenés |
| Melléktermék szint | Stabil acetonitril és hidrogén-cianid kibocsátás | Érezhetően megnövekedett a melléktermékek mennyisége | Megnövekedett rektifikációs energiafelhasználás, megnövekedett veszélyes hulladékkezelési költségek |
| Az egység működési állapota | Hosszú távú folyamatos stabil működés lehetséges | Gyakori folyamatparaméter-beállítások, katalizátor regenerálás | Lerövidült a hatékony gyártási idő, nőtt az átfogó költségek |
III. Szigorú követelmények a kulcsfontosságú propilén nyersanyag-indikátorokkal szemben az akrilnitril-amoxidációs eljárásokban
Az akrilnitril-amoxidációs fluidágyas eljárás érzékeny a telítetlen szennyeződésekre, és a kevert propilén használata tilos. A propilén + propadién, az összes kén és a nehéz komponensek három fő mutatója alapvető ellenőrzési pont. Az akrilnitril egység nyersanyagigénye a polipropilén és a HPPO propilén-oxid közé esik, de az alkin szabályozása különösen kritikus:
Propin, Propadién:Rendkívül hajlamos a polimerizációra és a kokszosodásra a magas hőmérsékletű fluidágyban, tapad a katalizátorrészecskék felületéhez és csökkenti a fluidizációs hatást és a hőcsere hatékonyságát;
Összes kén:A szulfidok nyomai folyamatosan felhalmozódnak, folyamatosan tönkretéve a katalitikus aktív központokat;
C4 nehéz alkatrészek:Krakkolási és oxidációs reakciókon megy keresztül, ami növeli a melléktermékeket és az azt követő elválasztási terhelést.
A piacon kapható alacsony árú kevert propilén összetétele ellenőrizhetetlen ingadozásokkal rendelkezik. Rövid távon úgy tűnhet, hogy megtakarítja a beszerzési költségeket, hosszú távon azonban rejtett veszteségeket idéz elő, például megnövekedett katalizátor- és energiafogyasztást. A ZL Energy propilénje független rektifikációs termelést és partíciós tartálytárolót használ, kiküszöbölve a külső komponensek keveredését, és kielégíti a nagyméretű akrilnitril egységek stabil gázellátási igényeit.
IV. Az akrilnitril vállalkozások propilén beszerzésére és felhasználására vonatkozó ajánlások gyakorlati összefoglalása
A propilén beszerzése nem egyszerűen összehasonlíthatja az árakat; átfogóan értékelnie kell a szennyeződési mutatókat és a tétel stabilitását. A gázforrás cseréje előtt közép- és hosszú távú üzemállapot-követést kell végezni.
Újonnan épített vagy karbantartás után újraindított akrilnitril egységek esetén rutinszerűen ellenőrizze a propilén összes kéntartalmát, alkintartalmát és nehéz komponenseinek mutatóit;
A propilén beszállítójának váltásakor folyamatosan figyelje a konverziós arány, a szelektivitás, valamint a melléktermék acetonitril és hidrogén-cianid kibocsátásának változásait;
Javítani kell a propilén előkezelő létesítményeit, amelyek szűrő- és szárítóegységekkel vannak felszerelve, hogy megakadályozzák a szállítás során bekerülő másodlagos szennyeződéseket;
A nagy, folyamatos gyártósoroknak előnyben kell részesíteniük a hosszú távú gázellátási megállapodások aláírását, hogy ellenálljanak a piaci kínálati ingadozások okozta termelési sokkoknak.
