U sanoatda bir necha usulda ishlab chiqariladi

2.2 Akrilonitril olishning texnologik sxemasi



1 , 2 - evaporatatorlar; 3 - reaktor; 4 - chiqindi issiqlik qozoni; 5 , 6 - absorberlar;
7 - muzlatgich; 8 - issiqlik almashtirgich; 9 - tozalash ustuni;
10 , 15 - distillash ustunlari; 11 - ekstraktiv distillash ustuni; 12 , 14 - ajratgichlar; 13 - azeotropik quritish ustuni
1-rasm - Akrilonitril ishlab chiqarish jarayonining sxemasi

etilen glikol (EG) va suv aralashmasi yordamida 1 va 2 -apparatlarda bug'lanadi ; aralashma past haroratgacha sovutiladi va uning sovuqligi (shu jumladan gidrosiyan kislotasini kondensatsiya qilish uchun) ishlatiladi. Gazsimon ammiak, propilen fraktsiyasi va havo yuqorida ko'rib chiqilgan nisbatlarda 3- reaktorga katalizatorning suyuqlik qatlami bilan kiradi . Reaktor qaynoq suv kondensati bilan sovutiladi. Reaksiya issiqligi tufayli havo turbokompressorini haydashga xizmat qiladigan yuqori bosimli bug 'hosil bo'ladi va kompressordan chiqadigan "g'ijimlangan" bug' mahsulot ajratish bosqichida ishlatiladi. Reaktordan chiqadigan issiq gazlar chiqindi issiqlik qozonidan 4 o'tadi , bu erda o'rta bosimli bug 'hosil qilinadi. Qisman sovutilgan reaksiya gazlari sulfat kislotasi bo'lgan ammoniy sulfatning aylanma eritmasidan foydalanib, absorber 5da birinchi navbatda ammiakdan tozalanadi . Absorberda sarflangan ammoniy sulfat eritmasi bug'lanadi va kristallanadi, 1 tonna akrilonitril uchun 400 kg (NH ₄ ) ₂ SO _{4 olinadi. Keyinchalik, akrilonitril, gidrosiyan kislotasi va asetonitril absorber} 6dagi gazdan suv bilan so'riladi va chiqindi gaz, tarkibiga qarab, atmosferaga chiqariladi yoki bug 'ishlab chiqarish uchun pechda yondiriladi.

6 ostidagi mahsulotlarning suvli eritmasi aylanma suv bilan issiqlik almashtirgichda 8 isitiladi va qozon va qayta oqim kondensatori bo'lgan tozalash kolonnasiga 9 beriladi , bu erda gidrosiyan kislotasi, akrilonitril va asetonitril suvdan distillanadi. . Suv issiqlik almashtirgich 8 va muzlatgich 7 orqali absorber 6 ga qaytariladi va mahsulot aralashmasi ajratish uchun yuboriladi.
Odatda, eng uchuvchan gidrosiyan kislotasi birinchi navbatda aralashmadan distillash kolonnasi 10da qozon va qayta oqim kondensatori bilan engil vakuum ostida (atmosferaga juda zaharli HCN chiqarilishini oldini olish uchun) distillanadi. 11- ustundagi pastki suyuqlikdan uchinchi komponent sifatida suv bilan akrilonitrilning ko'proq uchuvchi azeotrop aralashmasi distillanadi va pastki qismida kamroq uchuvchan birikmalar (formaldegid va atsetaldegid siyanogidrinlari) aralashmasi bilan asetonitrilning suvli eritmasi qoladi. bu aldegidlar va HCN). Keyin eritmadan asetonitril ajratiladi (diagrammada ko'rsatilmagan). Distillat 12- separatorda suvli va organik qatlamlarga bo'linadi, suvni 11- ustunga qaytaradi .
suvli va akrilonitril qatlamlari ajratilgan qayta qozon, qayta oqim kondensatori va separator 14 bilan jihozlangan ustunda 13 azeotropik quritishga duchor bo'ladi. Birinchisi 11- ustunga qaytariladi , chunki u erigan akrilonitrilni o'z ichiga oladi, ikkinchisi esa 13- ustun uchun sug'orish vazifasini bajaradi. Quruq akrilonitril 13 - ustunning pastki qismida to'planadi va 15- ustundagi yakuniy rektifikatsiyadan so'ng , kerakli tozalik distillati shaklida olinadi. Mahsulotni ajratish bosqichida akrilonitrilning polimerizatsiyasini oldini olish uchun aralashmaga inhibitorlar qo'shiladi.
Statsionar katalizatorli qatlamda jarayon quvur tipidagi reaktorlarda amalga oshiriladi, ularda katalizator quvurlar ichida joylashgan bo'lib, quvurlar orasidagi bo'shliq yuqori haroratli sovutish suvi - nitrit-nitrat aralashmasi bilan to'ldiriladi. Statsionar katalizator qatlami quvurlardagi gaz oqimiga qarshilik kuchayishiga yo'l qo'ymaslik uchun juda bardoshli va issiqlikka chidamli bo'lishi kerak, bir necha ming soat davomida sezilarli changlanishsiz ishlashga qodir.
Akrilonitril sintezi jarayonida katta miqdorda issiqlik ajralib chiqadi. Shuning uchun qattiq qizib ketmaslik uchun reaktor trubasining diametri 32 mm dan oshmasligi kerak. Shu munosabat bilan, quvur tipidagi reaktordan foydalanilganda, bitta apparatda yuqori quvvatga erishish mumkin emas.
Suyuqlangan qatlamli reaktorlar bu kamchilikni bartaraf etadi. Reaksiya zonasida joylashgan spirallardagi suvning bug'lanishi tufayli sintez jarayonida chiqarilgan issiqlik chiqariladi. Ushbu turdagi reaktorlarning asosiy kamchiligi katalizatorning ishqalanishi va uning gaz oqimi bilan kichik zarrachalarning kirib kelishidir, bu esa qimmat molibden va vismut tuzlarining yo'qolishiga va jarayonning iqtisodiy ko'rsatkichlarining yomonlashishiga olib keladi.
Katalizatorning suyuq qatlamli reaktorlari keng qo'llaniladi, ularda izotermik jarayonni va eng oqilona issiqlikni olib tashlashni ta'minlash mumkin.
Asosiy, yuqori ekzotermik reaksiya ( DH = -515 kJ/mol) bilan birga HCN , asetonitril ( CH ₃ CN ), CO va C O _{2 hosil} bo'ladi . Akrilonitrilni tozalashni murakkablashtiradigan akrolein, asetaldegid va aseton kabi qo'shimcha mahsulotlarning shakllanishini kamaytirish uchun ammiak odatda biroz ortiqcha miqdorda beriladi.
Akrilonitrilning unumi propilen uchun 75-80% ni tashkil qiladi.