Катализаторы синтеза акрилонитрила

Применяющиеся в промышленности методы синтеза акрилонитрила из ацетилена и синильной кислоты и из окиси этилена через этиленциангидрин сложны и дороги, так как используют дорогие продукты (ацетилен, синильную кислоту, окись этилена), что сдерживает производство синтетического волокна из полиакрилонитрила. В последнее время в одном из институтов разработан метод прямого синтеза акрилонитрила из пропилена и аммиака на окисных катализаторах так называемым окислительным аммонолизом, что дает возможность значительно снизить себестоимость этого мономера и сделать его наиболее дешевым из всех известных сейчас мономеров, применяющихся в производстве синтетических волокон. [c.327]

Для достижения максимальной эффективности следует использовать сферические частицы с узким распределением по размерам. Если частицы катализатора будут мельче этого размера, то он будет вынесен из реактора вместе с продуктами, что приведет к значительным экономическим потерям. Наконец, нужно отметить, что, если катализатор сделать слишком устойчивым к истиранию, он будет разрушать оборудование, и это потребует дорогостоящих остановок работы и ремонта. Необходимо добиваться точного соответствия между износоустойчивостью катализатора, твердостью и его воздействием на стенки реактора. Реакторы такого типа используются в переработке нефти и в синтезе акрилонитрила по методу Стандард ойл оф Охайо . Это интересный, единственный в своем роде пример отказа от типичного для дегидрирования и окислительного дегидрирования трубчатого реактора. [c.141]

В качестве сырья обычно применяется пропан-пропиленовая фракция, так как пропан в условиях проведения этого процесса используется вместо инертного газа. Другим промышленным методом является непосредственный синтез акрилонитрила из ацетилена и цианистого водорода при температуре 92° С в присутствии катализатора (хлористая медь, хлористый водород) [c.255]

В первые годы работы завода на получение 1 т акрилонитрила расходовалось 1,37 г пропилена, 0,48 г аммиака и образовывалось в качестве побочного продукта 0,18 т синильной кислоты и 0,15 т ацетонитрила. Образование побочных продуктов является крупным недостатком данного процесса. От их реализации в значительной степени зависит экономика производства акрилонитрила. Области применения этих продуктов очень ограничены. Потребность в ацетонитриле и цианистом водороде незначительна по сравнению с их производством при синтезе акрилонитрила. Поэтому многие фирмы сжигают эти продукты. Для разрешения проблемы перепроизводства побочных продуктов многие фирмы ведут исследовательские работы по усовершенствованию процесса и разработке новых катализаторов, применение которых дало бы возможность снизить расход сырья и исключить образование побочных продуктов. [c.30]

H N используют для получения нитрила адипиновой кислоты (для производства найлона) и в синтезе акрилонитрила по реакции с ацетиленом в присутствии водного раствора хлоридов меди(1) и амлю-ния в качестве катализатора. [c.142]

Прямой синтез акрилонитрила из ацетилена и синильной кислоты осуществляется в присутствии катализаторов — смеси хлористых металлов, например однохлористой меди, хлористого натрия и хлористого калия. [c.164]

Совмещение в одном процессе разнотипных реакций рассматривается как одно из новых направлений переработки смесей углеводородов. Окисление смеси бутиленов позволяет синтезировать бутадиен-1,3 одновременно с метакролеином [31, 32]. Описан также способ совместного синтеза акрилонитрила и акриловой кислоты путем окисления пропилена воздухом в присутствии аммиака и паров воды при 350—450 °С на двухслойных смешанных окисных катализаторах [33]. В верхней части реактора располагают катализатор окислительного аммонолиза, а в нижней, [c.190]

Прямое окисление непредельных углеводородов (в основном Сг—С4) получило распространение в промышленности сравнительно недавно. Но уже в настояшее время процессы прямого окисления олефинов осуществляются в крупных промышленных масштабах для получения окисей олефинов, альдегидов, кетонов, карбоновых кислот и их производных (ангидридов и нитрилов). По сравнению с окислением парафиновых углеводородов, приводящим к смеси разнообразных кислородсодержащих соединений, окисление непредельных углеводородов Сг—С4 является более селективным процессом, идущим с преимущественным образованием одного целевого продукта. Так, окислением этилена на серебряном катализаторе получается окись этилена, при окислении этилена в присутствии хлористого палладия — ацетальдегид, а если этот процесс идет в растворе уксусной кислоты, получается винилацетат. Процессы прямого окисления непредельных углеводородов вытесняют такие традиционные и хорошо освоенные процессы, как синтез окиси этилена через этиленхлоргидрин, синтез ацетальдегида из ацетилена, синтез акрилонитрила из этиленциангидрина и др. [c.268]

Для получения ацетилена, пригодного для синтеза акрилонитрила и винилхлорида, предложено гидратировать примеси высших ацетиленов (аллена, метилацетилена, винилацетилена и др.) в присутствии фосфорной кислоты, нанесенной на брикеты инфузорной зе.млп. При температуре 200°С ацетилен после насыщения водой очищается на 97—98% от метпл-ацетилена и аллена. На этом же катализаторе можно очищать от высших ацетиленов непосредственно газы пиролиза. [c.46]

Основным перспективным методом производства акри-лонитрила является метод окислительного аммонолиза пропилена. Синтез акрилонитрила проводят на висмут-фосфор-молибденовом катализаторе при 425—500 °С, давлении 0,1—0,6 МПа и времени контакта 1—3 с. В исходную смесь, подаваемую в реактор, добавляется водяной пар в количестве 2—3 объема на объем пропилена. Кроме того, продукты реакции обогащаются водяным паром, образующимся в процессе окисления. [c.348]

Важными факторами, определяющими ход процесса, являются катализатор и условия проведения реакции. Способы приготовления питающей смеси и очистки продукта не отличаются от применяемых при синтезе акрилонитрила из ацетилена и цианистого водорода. [c.266]

Синтез акрилонитрила этим методом осуществляют следующим образом. Сырье испаряют, смешивают, нагревают и подают в реактор без всякой предварительной обработки. Подачу воздуха регулируют таким образом, чтобы молярное отношение кислорода к пропилену составляло примерно 2 1. Аммиак подается в отношении 1 1, обратный цианистый водород—примерно 0,1 1 и водяной пар—примерно 1,1 1. Эту питающую смесь подают в реактор с псевдоожиженным катализатором. Температура-в реакторе—порядка 454 °С, давление—примерно 0,91 ат, время контакта—от 1 до 25 сек. [c.266]

Синтез акрилонитрила из пропилена и аммиака осуществляется в присутствии воздуха в кипящем слое катализатора. [c.121]

Большая часть химических синтезов на основе пропилена (получение изопропилового спирта, получение окиси пропилена методом хлоргидринирования, оксосинтез,алкилирование, олигомеризация и т. д.) может быть проведена со смесями пропан-пропилен. Для некоторых же синтезов (например, получение полипропилена,, сополимера этилена с пропиленом, акрилонитрила, акролеина, аллил-хлорида) необходим пропилен высокой степени чистоты. Применяемые при получении полипропилена катализаторы отравляются содержащимися в пропилене кислородом, окисью углерода и углекислым газом, а также соединениями серы и водой. Кристалличность и молекулярный вес полимеров сильно изменяются под влиянием посторонних олефинов. [c.47]

Лабораторными исследованиями и промышленными испытаниями реакторов доказана целесообразность применения взвешенного слоя для гидрирования окиси углерода с целью синтеза метанола [15, 161, высших спиртов [17], синтина [181 и в синтезе аммиака (т. е. для гидрирования азота на железном катализаторе) [19, 201. Кипящий слой оказался более технологичным и экономичным, чем фильтрующий слой катализатора во многих окислительных процессах, в частности при окислении этилена до окиси [21, 221, нафталина до фталевого ангидрида [23, 241, сернистого газа в серный ангидрид [1,2, 25—271, при окислительном аммонолизе пропилена в производстве акрилонитрила [28, 291. [c.91]

Реакция ведется при 450 С под небольшим давлением над катализатором из оксидов висмута и молибдена. Выход достигает 70 %. Этот процесс является наглядным примером современного промышленного органического синтеза, в ходе которого из углеводородного сырья в одну стадию получают необходимый продукт. Акрилонитрил используется для синтеза искусственной шерсти (нитрон) сополимеризация с бутадиеном дает ценный синтетический каучук. [c.326]

Синтез акрилонитрила из ацетилена протекает вследствие взаимодействия последнего с цианистым водородом на катализаторах. Указанный способ широко распространяется и является конкурирующим с методом получения акрилонитрила из этилена п синильной кнслоты. В 1958 г. мощность производства акрилонитрила в США достнгла 135 тыс. mizod. Акрилонитрил, как указывалось ранее, необходим для получения специального нитрильного каучука, а также полиакрилонитрила, служащего для выработки разработанного в СССР искусственного волокна нитрон — заменителя шерсти. [c.80]

В то же время синтез акрилонитрила и фталевого ангидрида будет экономически выгодным только в реакторе с хорошим контактом газа и катализатора для моделирования подобных процессов необходимо учитывать эффект поршнеобразования при анализе данных по конверсии, полученных на лабораторных установках. [c.173]

Синтез акрилонитрила и винилацетилена. Способ их получения из ацетилена основан на использовании каталитической системы Ньюленда, являвшейся одним из первых металлокомплексных катализаторов. Она представляет собой концентрированный (35— 40%-ный) водный раствор uj b и NH4 I с добавками Na l или КС1, подкисленный до pH 1- 1,5. В этой системе образуются ассоциированные медноаммиачные комплексы, способные к образованию координационных комплексов с ацетиленом и к обмену лигандами. Считается, что синтезы с этим катализатором происходят по механизму внедрения [c.300]

Все приведенные выше синтезы протекают по радикальноцепному механизму в свободном объеме без участия катализаторов. Исключение составляет синтез акрилонитрила из ацетонитрила, который протекает на поверхности катализатора по двум механизмам (см. ниже). [c.314]

Аналогичный процесс описан [ПО] для димеризации этил-акрилата в диэтиладипат. Тетракарбонилгидрид кобальта (в присутствии воды и окиси углерода) запатентован как катализатор синтеза 2-метилглутаронитрила из акрилонитрила [112]. [c.210]

Выбор оптимальных условий восстановлеиин катализатора гидратации акрилонитрила. Г р и г о р я и Э. П.. Данов С. М., Л и ф а и о в а В. А. Основной органический синтез и нефтехнмпя . Межвузовский сборинк научных трудов, вып. 12. Ленинград, 1979, с. 39—41. [c.124]

Для достижения достаточной скорости и высокой селективности процесса синтеза акрилонитрила с внсмуифосфор-молибдено-вым катализатором выбраны следующие условия — температура 425—500 °С и время контакта 1—3 сек. При этом общая степень конверсии-пропилена составляет от 50 до 70%, а выход акрилонитрила около 70% на превращенный пропилен. [c.628]

Большое техническое значение имеет окисление углеводородов воздухом в присутствии аммиака. Так, из метана получают синильную кислоту (метод Андрусова), нз толуола и других метиларенов — бензонитрил и его производные, из пропена — акрилонитрил (табл. 100). Последняя из названных реакций, которая проводится в газовой фазе при 400—460°С над катализатором (ВггОз/МоОз), представляет собой в настоящее время наиболее важный метод синтеза акрилонитрила. Побочными продуктами являются ацетонитрил и синильная кислота. Этим же методом получают метакрилонитрил из изобутена. [c.11]

Кипящий слой катализатора, нашедший широкое применение в промышленности нефтехимического синтеза, в несколько меньших масштабах используется в технологии основного органнче ского синтеза. Из числа гетерогенных каталитических процессов проводимых в кипящем слое, известны окисление нафталина, вое становление нитробензола в анилин, синтез окиси этилена [65, 67] синтез акрилонитрила из пропилена, аммиака и кислорода [65 68], процессы хлорирования низших алканов [65], синтез метил хлорсиланов [69], получение малеинового ангидрида окислением бутана [65, 70] и др. [c.427]

Важное значение приобретает реакция между пропиленом и аммиаком, протекающая в особых условиях — в присутствии водяного пара и большого избытка кислорода. Считается, что на основе этой реакции окислительного аммонолиза (1960 г.) может быть разработан один из наиболее экономичных методов синтеза акрилонитрила (Ш)—мономера для химических волокон, СК и других полимеров. Пропилен, аммиак, водяной пар и кислород подаются на катализаторы из окислов Со, 8п, 5Ь или из смеси окислов Мо, Те, В1 и Р. Возможно, что реакция протекает по альдиминному механизму через стадию окисления пропилена в акролеин (/), образования альди.мина (//) из акролеина и аммиака и дегидрирования альдимина в акрилонитрил ( II) [c.37]

Технологическая схема одного из существующих вариантов синтеза акрилонитрила изображена на рис. 109. Воздух, водяной пар, пропиленсодержащие газы и аммиак подают под распределительную решетку реактора 1 с псевдоожиженным слоем катализатора, имеющего устройство для съема тепла и получения пара высокого давления, а также циклоны, возвращающие унесенный катализатор в псевдоожиженный слой. Горячие контактные газы проходят котел-утилизатор 2, где охлаждаются до 80—90 °С, и поступают в абсорбер 3, орошаемый концентрированным водным раствором сульфата аммония, содержащим избыточную серную кислоту. В этом абсорбере улавливается аммиак, причем полученный сульфат аммония идет на переработку для получения удобрений (425 кг 100%-ного сульфата на 1 т акрилонитрила). Далее нейтрализованный контактный газ идет в абсорбер 4, орошаемый водой, где поглощаются акрилонитрил, ацетонитрил, синильная кислота и другие водорастворимые вещества. Отходящий из этой колонны газ содержит непревращенные пропилен, пропан и окислы углерода и может сбрасываться в атмосферу, но более экономно и целесообразно с точки зрения охраны природы дожигать его в специальных печах и утилизировать полученное тепло для производства водяного пара. Из полученного раствора в колонне 7 отгоняют с острым паром акрилонитрил-сырец, причем кубовую жидкость после использования ее тепла для подогрева раствора в теплообменнике 6 и дополнительного охлаждения в холодильнике 5 вновь направляют на абсорбцию. [c.513]

Единичная мощность реакторов синтеза НАК достигает 100 тыс. т/год. Размеры реакторов весьма значительны диаметр 7 — 10 м высота — 20 м. Процесс осуществляется в кипящем слое катализатора при температурах 430 — 480 °С, давлениях 1,3-1,5 атм и времени контакта несколько секунд. Обычно содержание компонентов в реакционной смеси составляет 6 — 8% пропилена, 8 — 10% аммиака, остальное — воздух. Выход НАК при использовании этих катализаторов составляет 78 — 80%. Характерный состав продуктов, образующихся в процессе синтеза НАК на ураножелезосурьмяном катализаторе, % (об.) акрилонитрил — 82,1 H N — 5,7 СО [c.42]

До недавнего времени этот процесс осуществляли с 80—85%-ной серной кислотой, что приводило к излишнему расходу реагентов и образованию отходов сульфата аммония. Недавно было обнаружено, что эффективным катализатором является металлическая медь. Синтез осуществляют в водном растворе прн 70—120 °С из реакцноиион массы отфильтровывают медь п отгоняют иепревра-щенпый акрилонитрил, рецир (улируя их в реактор. Водный раствор акриламида упаривают до концентрации 30—50% или до получения кристаллического акриламида. [c.226]

Кроме контактно-каталитического получения карбоновых кислот за последние годы большое промышленное применение нашел одностадийный синтез нитрилов сопряженным окислением кислородом соответствующего углеводорода и аммиака, так называемый окислительный аммонолиз. Реакцию проводят в газовой фазе над катализатором из оксидов металлов — висмута, ванадия, молибдена, титана, при 500—550 °С, Пары воды, галогены, органические галогенпроизводные и серусодержащие соединения способствуют реакции. Этим путем из толуола или этилбензола получают бензонитрил с выходом более 90 %, из о-ксилола или нафталина — фталодинитрил с выходом 80%. Из м- и л-ксилолов образуются изофтало- и терефталодинитрилы, которые можно гидролизовать в дикарбоновые кислоты или восстанавливать в ксилилендиамины, применяемые в синтезе полимеров. Крупнейший промышленный процесс на основе этого метода — получение акрилонитрила из пропилена и аммиака. [c.319]

По этому процессу получают акрилонитрил с концентрацией 99%. На 1 т акрилонитрнла (99%-ного) расходуется 1475 кг этиленциангидрина, расход катализатора незначителен. Благодаря тому, что в нитриле акриловой кислоты не содержится примесей, близких по температуре кипения, нитрил акриловой кислоты в чистом виде выделяется без особых затруднений. В этом отношении получение нитрила акриловой кислоты через этиленциангидрин выгодно отличается от прямого синтеза его из ацетилена. [c.637]

Еще сложнее протекает реакция цианэтилирования цикло-пентадиена, диметилфульвена и <о, ш-диметилбензофульвена. Без щелочных катализаторов (но в присутствии ингибиторов полимеризации) циклопентадиен и диметилфульвен реагируют с акрило-нитрилом по схеме диенового синтеза. В присутствии же гидроокиси триметилбензиламмония циклопентадиен присоединяет шесть молекул акрилонитрила (об этом см. стр. 60), а диметилфульвен и <0, (й-диметилбензофульвбн образует продукты цианэтилирования, состав которых не установлен. Дициклопентадиен в этих условиях с акрилонитрилом. не реагирует [c.86]