Yeni ekoloji tehlukesiz prosesler-2
Yüklə 5,01 Kb. Pdf görüntüsü
|
120 Bu proseslərin oksidləşmə prosesi ilə birgə aparılması karbohidrogenlərin oksidləşdirici ammonolizi prosesinin yaradılmasına imkan verir: RCH 3 + NH 3 1,5O 2 → RCN + 3 H 2 O ...(5.5) Bu proses ilk dəfə Andrussov tərəfindən 30-cu illərdə metan əsasında işlənib hazırlanmışdır. Sonralar, 50-60-cı illərdə, isə olefinlər və metilbenzollar əsasında nitrillərin alınması prosesi geniş tətbiq olunmağa başlandı. Sənaye miqyasında akrilonitril ilk dəfə etilen oksidi və sianid turşusundan alınmışdır: Sonra akrilonitril asetilen və HCN turşusundan alınmağa başlandı: CH ≡ CH + HCN → CH 2 = CHCN ...(5.7) İ ndi daha ucuz xammal–propilendən istifadə olunmaqla , propilenin oksidləşdirici ammonolizi prosesi işlənib hazırlandı ki, bununla da əlaqədar olaraq yuxarıda göstərilən hər iki üsul köhnəlmiş hesab olundu. Akrilonitril - qaynama temperaturu 77,3 0 C olan, suda məhdud həll olan(20 0 C – də 7,3%) və onunla, tərkibində 12,5% su olan və 70,7 0 C –də qaynayan, azeotrop qarışıq əmələ gətirən mayedir.Akrilonitril hava ilə 3,0 – 17,0% (həcm) hədlərində partlayış təhlükəli qarışıq əmələ gətirir. Akrilonitril əsasən sintertik lif – poliakrilonitrilin (nitron), vinilxlorid (vinon N) və metakrilatlarla (akrilon) sopolimerlərin, plastik kütlələrin (stirolla sopolimerlər), sintetik kauçukların (butadienlə sopolimerlər) və s. alınmasında monomer kimi istifadə olunur. Akrilonitrilin propilendən alınma reaksiyası aşağıdakı kimi gedir: CH 2 = CH − CH 3 + NH 3 + 1,5 O 2 CH 2 = CHCN + 3H 2 O ...(5.8) Propilenin oksidləşdirici ammonoliz prosesinin katalizatorları propilenin akroleinə oksidləşmə prosesinin katalizatorları kimidir. İlkin katalizator bismut CH 2 = CH 2 + HCN HOCH 2 − CH 2 − CN CH 2 = CHCN O − H 2 O ...(5.6) 121 molibdata əsaslanırdı (Bi 2 O 3 :MoO 3 = 1:2), sonralar ona promotor – fosfor pentoksidi ə lavə etdilər (vismut-fosfor-molibden katalizatorları). Həm də vismutun vanadium- molibdatları, stibium- uran oksid və digər katalizatorlar yaxşı nəticələr vermişdir. Bundan başqa Co,Ni,Fe,As,W,Te və digər metal oksidlərinin və nadir torpaq elementlərinin əlavə olunması ilə hazırlanan daha çoxkomponentli katalizatorlar da mövcuddur. Bu katalizatorlar təmiz halda və ya SiO 2 , AI 2 O 3 və kizelqur üzərinə hopdurmaqla hazırlanır. Propilenin oksidləşdirici ammonolizinin yan məhsulları HCN, CH 3 CN, az miqdarda HCHO və CH 3 CHO–dən (propilenin oksidləşdirici destruksiyası nəticəsində əmələ gələn) və həmçinin də CO 2 –dən ibarət olur. Müəyyən olunmuşdur ki, propilenin ammonolizi zamanı ən çox ehtimal olunan çevrilmələrin sxemi aşağıdakı kimidir: Beləliklə, CO 2 əsasən propilenin və qarışığın bütün komponentlərinin oksidləşməsi zamanı əmələ gəlir. Propilen və aldehidlərdən fərqli olaraq nitrillərin tam oksidləşməsi reaksiya şəraitində sürətlə getmir, odur ki, selektivlik konversiya dərəcəsindən az asılı olur. Propilenin oksidləşdirici ammonolizi prosesini psevdoqaynar katalizator laylı aparatlarda aparırlar. Bu da reaksiya temperaturunun yaxşı tənzimlənməsinə, ilkin qarışığın partlayış təhlükəsi məhdudiyyətinin aradan CH 2 = CH − CHO + NH 3 CH 2 = CHCN + O 2 CH 2 = CH − CH 3 CO 2 CH 3 CN + HCN + NH 3 + NH 3 CH 3 − CHO + HCHO ..(5.9) 122 qaldırılmasına imkan yaradir və ilkin qarışığın su buxarı ilə durulaşdırılmasına ehdiyac qalmır. Oksidləşmə prosesini havanın iştirakı ilə, C 3 H 6 :NH 3 :O 2 həcm nisbətini 1: (0,9 ÷ 1,1): (1,8 ÷ 2,4) hədlərində saxlamaqla aparırlar. Əsas odur ki, ðeaktordan çıxan qarışığın tərkibində amonyak olsun, əks halda aldehid və CO 2 – nin çıxımı artır. Oksigenin artiq götürülmüş hissəsi propilen və amonyakla birlikdə mühitin oksidləşmə- reduksiya xassəsini təmin edir ki, bu da katalizatorun aktivliyinin və selektivliyinin artmasına imkan yaradır. Müxtəlif qurğularda və katalizatorlarda oksidləşdirici ammonoliz prosesləri 370–500 0 C–də və 0,2-1,4 MPa təzyiq hədlərində, çox zaman isə 420–470 0 C–də və 0,2 MPa təzyiq altında aparılır. Propilenin konversiya dərəcəsinin 80% (son yeni prosesdə isə hətta 95%) olmasını təmin edən kontakt müddəti ≈ 6 saniyə təşkil edir. Bu halda propilen fraksiyasının tərkibində 5 – 40% -ə qədər propan ola bilər ki, bu da onun maya dəyərinin aşağı düşməsinə Imkan yaradır. Göstərilən şəraitdə akrilonitrilə görə prosesin selektivliyi 80-85% olur. Həm də yan məhsul kimi alınan sianid turşusu və asetonitril də əmtəəlik məhsul kimi buraxılır ki, bu da akrilonitrilin maya dəyərinin aşağı düşməsinə səbəb olur. Müxtəlif qurğularda HCN və asetonitrilin çıxımı bir ton akrilonitrilə ğörə müvafiq olaraq 50–200 və 25– 100 kq hədlərində olur. Akrilonitrilin alınmasının müasir istehsal qurğularında su buxarının alınması ilə istiliyin effektiv utilizə sistemləri həyata keçirilir ki, bu da qurğunun özünün tələbatını tamamilə ödəmiş olur. Akrilonitrilin müasir alınma qurğularından biri şəkil 5.3-də göstərilmişdir. Maye amonyak və propilen fraksiyası 1 və 2 aparatında etilen qlikolun sulu qarışığı ilə buxarlandırılır. Bu halda qarışıq aşağı temperatura qədər soyudulur, onun soyuqluğu utilizasiya olunur (o cümlədən sianid turşusunun kondensləşməsinə). Qazşəkilli amonyak, propilen fraksiyası və hava yuxarıda göstərilən nisbətlə psevdoqaynar katalizator laylı 3 reaktoruna daxil olur. Reaktor qaynar su kondensatı vasitəsilə soyudulur. Reaksiya istiliyi hesabına yüksək təzyiqli buxar generasiya olunur ki, o da hava turbokompressoru ötürücüsünün işə salınmasında, kompressordan çıxan işlənmiş buxar isə məhsulların ayrıması mərhələsində istifadə Yüklə 5,01 Kb. Dostları ilə paylaş:
|