RU2124476C1 - Способ существенного снижения проскока аммиака в процессе производства акрилонитрила (варианты) - Google Patents
Способ существенного снижения проскока аммиака в процессе производства акрилонитрила (варианты) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2124476C1 RU2124476C1 RU94003820/25A RU94003820A RU2124476C1 RU 2124476 C1 RU2124476 C1 RU 2124476C1 RU 94003820/25 A RU94003820/25 A RU 94003820/25A RU 94003820 A RU94003820 A RU 94003820A RU 2124476 C1 RU2124476 C1 RU 2124476C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- oxygen
- ammonia
- reactor
- methanol
- fluidized bed
- Prior art date
Links
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 174
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 87
- NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N Acrylonitrile Chemical compound C=CC#N NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 53
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 51
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 27
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 228
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 72
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 72
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 72
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 70
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 38
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 22
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims abstract description 20
- 238000005915 ammonolysis reaction Methods 0.000 claims abstract description 19
- 238000004939 coking Methods 0.000 claims abstract description 13
- QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N propylene Natural products CC=C QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 45
- 125000004805 propylene group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 claims description 45
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 36
- ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N Propane Chemical compound CCC ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 claims description 13
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims description 13
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims description 13
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims description 9
- 239000001294 propane Substances 0.000 claims description 8
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims description 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims description 2
- BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N ammonium sulfate Chemical compound N.N.OS(O)(=O)=O BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 17
- 229910052921 ammonium sulfate Inorganic materials 0.000 abstract description 16
- 235000011130 ammonium sulphate Nutrition 0.000 abstract description 16
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 230000006872 improvement Effects 0.000 abstract description 3
- JTXAHXNXKFGXIT-UHFFFAOYSA-N propane;prop-1-ene Chemical compound CCC.CC=C JTXAHXNXKFGXIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 abstract 1
- LELOWRISYMNNSU-UHFFFAOYSA-N hydrogen cyanide Chemical compound N#C LELOWRISYMNNSU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 31
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 12
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 11
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 9
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 7
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 6
- 239000000047 product Substances 0.000 description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 5
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 5
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 5
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 description 5
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 5
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 5
- IVSZLXZYQVIEFR-UHFFFAOYSA-N m-xylene Chemical group CC1=CC=CC(C)=C1 IVSZLXZYQVIEFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N Acetonitrile Chemical compound CC#N WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N Oxalic acid Chemical compound OC(=O)C(O)=O MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 3
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 3
- -1 for example Substances 0.000 description 3
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 3
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 3
- CTMHWPIWNRWQEG-UHFFFAOYSA-N 1-methylcyclohexene Chemical compound CC1=CCCCC1 CTMHWPIWNRWQEG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methoxy-5-methylphenyl)ethanamine Chemical compound COC1=CC=C(C)C=C1CCN SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 2-Propenoic acid Natural products OC(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HGINCPLSRVDWNT-UHFFFAOYSA-N Acrolein Chemical compound C=CC=O HGINCPLSRVDWNT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- DKUYEPUUXLQPPX-UHFFFAOYSA-N dibismuth;molybdenum;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Mo].[Mo].[Bi+3].[Bi+3] DKUYEPUUXLQPPX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 2
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 2
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 2
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 2
- ZXEKIIBDNHEJCQ-UHFFFAOYSA-N isobutanol Chemical compound CC(C)CO ZXEKIIBDNHEJCQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- TZIHFWKZFHZASV-UHFFFAOYSA-N methyl formate Chemical compound COC=O TZIHFWKZFHZASV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N propan-1-ol Chemical compound CCCO BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 2
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- GYCMBHHDWRMZGG-UHFFFAOYSA-N Methylacrylonitrile Chemical compound CC(=C)C#N GYCMBHHDWRMZGG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ITFCTBFBEKRKDC-UHFFFAOYSA-N [O].OC Chemical compound [O].OC ITFCTBFBEKRKDC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 150000001299 aldehydes Chemical class 0.000 description 1
- 150000001336 alkenes Chemical group 0.000 description 1
- 150000003863 ammonium salts Chemical class 0.000 description 1
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 1
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 description 1
- 150000001735 carboxylic acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000010835 comparative analysis Methods 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 1
- 230000009931 harmful effect Effects 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 229910017053 inorganic salt Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- 150000002825 nitriles Chemical class 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N olefin Natural products CCCCCCCC=C JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 1
- 239000010815 organic waste Substances 0.000 description 1
- 235000006408 oxalic acid Nutrition 0.000 description 1
- XQZYPMVTSDWCCE-UHFFFAOYSA-N phthalonitrile Chemical class N#CC1=CC=CC=C1C#N XQZYPMVTSDWCCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 229930195734 saturated hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 230000009291 secondary effect Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 1
- 229930195735 unsaturated hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/46—Removing components of defined structure
- B01D53/54—Nitrogen compounds
- B01D53/58—Ammonia
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C253/00—Preparation of carboxylic acid nitriles
- C07C253/24—Preparation of carboxylic acid nitriles by ammoxidation of hydrocarbons or substituted hydrocarbons
- C07C253/26—Preparation of carboxylic acid nitriles by ammoxidation of hydrocarbons or substituted hydrocarbons containing carbon-to-carbon multiple bonds, e.g. unsaturated aldehydes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C255/00—Carboxylic acid nitriles
- C07C255/01—Carboxylic acid nitriles having cyano groups bound to acyclic carbon atoms
- C07C255/06—Carboxylic acid nitriles having cyano groups bound to acyclic carbon atoms of an acyclic and unsaturated carbon skeleton
- C07C255/07—Mononitriles
- C07C255/08—Acrylonitrile; Methacrylonitrile
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
- Y02P20/52—Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
Abstract
Способ существенного уменьшения или полного удаления сульфата аммония, образующегося при производстве акрилонитрила при прямом окислительном аммонолизе пропилена/пропана, аммиаком и кислородсодержащим газом (например, воздухом) в псевдоожиженном слое катализатора. Усовершенствование заключается во введении кислородсодержащего соединения(ий) в указанный реактор в точке, где соединение(я) реагируют с практически всем избыточным аммиаком без воздействия на выход акрилонитрила. Предпочтительно в реактор вводят метанол при температуре ниже температуры его коксования. В частности, когда используют катализатор псевдоожиженного слоя, работающий при низком содержании кислорода, в реактор вводят дополнительное количество кислородсодержащего газа на расстоянии между приблизительно от 8 до 14 дюймов от места ввода метанола. 2 с. и 22 з.п.ф-лы, 1 табл.
Description
Изобретение относится к способу снижения проскока аммиака и соответствующему снижению сульфата аммония и образующихся отходов, полученных из непрореагировавшего аммиака при производстве акрилонитрила прямым окислительным аммонолизом ненасыщенного или насыщенного углеводорода, предпочтительно пропилена или пропана, аммиака и кислорода в реакторе с псевдоожиженным слоем, содержащем катализатор окислительного аммонолиза. В частности, настоящее изобретение относится к добавлению кислородсодержащего соединения, предпочтительно метанола, в определенной точке реактора с псевдоожиженным слоем во время производства акрилонитрила, чтобы снизить в значительной мере или удалить аммиак, оставшийся в газообразном сбрасываемом потоке, выходящем из реактора с ожиженным слоем, который переводится полностью или в существенно сниженном количестве в производстве сульфата аммония во время извлечения и очистки полученного таким образом акрилонитрила. Такое существенное снижение или полное удаление генерации сульфата аммония при практическом осуществлении производства акрилонитрила приводит к важным экологическим и экономическим преимуществам. В другом воплощении настоящего изобретения все количество непрореагировавшего аммиака может быть полностью удалено, что приводит к полному исключению образования сульфата аммония в процессе выделения и очистки акрилонитрила.
Имеется несколько патентов, которые направлены на подачу метанола в реактор с псевдоожиженным слоем для получения цианистого водорода. Кроме того, в этих ссылках дополнительно раскрыто введение метанола в реактор с псевдоожиженным слоем акрилонитрила, чтобы получить цианистый водород при производстве акрилонитрила. Например, в патентах США 3911089 и 4485079, в каждом описан окислительный аммонолиз метанола с получением цианистого водорода в реакторе с псевдоожиженным слоем, содержащем катализатор окислительного аммонолиза, пригодный для производства акрилонитрила. В дополнение к этому в каждой из этих ссылок сказано, что инъекция метанола может быть проведена одновременно с производством акрилонитрила. Кроме того, японские заявки на патент 74-87474, 79-08655 и 78-35322 все относятся к подобным способам увеличения или производства цианистого водорода во время производства акрилонитрила. В японской заявке на патент также утверждается, что вторичным эффектом этой процедуры является снижение количества непрореагировавшего аммиака, приводящее в результате к снижению количества серной кислоты, используемого для нейтрализации. Все эти патенты главным образом относятся к получению дополнительного количества цианистого водорода.
Настоящее изобретение относится к определенной процедуре введения по меньшей мере одного кислородсодержащего соединения или смеси, или органических материалов, способных взаимодействовать с аммиаком, предпочтительно метанола, в реактор с псевдоожиженным слоем в определенной точке и направлении, чтобы получить существенное уменьшение и, если желательно, полное исключение образования сульфата аммония, получаемого в процессе получения, извлечения и очистки акрилонитрила, без какого-либо снижения производства акрилонитрила.
Краткое изложение изобретения
Основной целью настоящего изобретения является значительное снижение количества сульфата аммония, получаемого при производстве акрилонитрила.
Основной целью настоящего изобретения является значительное снижение количества сульфата аммония, получаемого при производстве акрилонитрила.
Другой целью настоящего изобретения является значительное снижение количества непрореагировавшего аммиака, выходящего из реактора с потоками, выводимыми при производстве акрилонитрила. Еще одна цель настоящего изобретения состоит в удалении всего непрореагировавшего аммиака, присутствующего в потоках, вытекающих из реактора в процессе получения акрилонитрила.
Еще одной целью настоящего изобретения является удаление сульфата аммония, образующегося при производстве акрилонитрила.
Дополнительные цели, преимущества и новые признаки изобретения будут представлены частично в последующем описании, а частично будут очевидны специалистам в данной области при экспертизе последующего или могут быть поняты при практическом осуществлении изобретения. Цели и преимущества изобретения могут быть реализованы и получены с помощью оборудования и сочетаний, в частности отмеченных в формуле изобретения, приведенной ниже.
Для достижения указанных выше целей в соответствии с задачей настоящего изобретения, как осуществлено и описано здесь, способ настоящего изобретения заключается во введении в нижнюю часть реактора с псевдоожиженным слоем углеводорода, выбранного из группы, включающей пропилен и пропан, аммиака и кислородсодержащего газа для взаимодействия в присутствии псевдоожиженного слоя катализатора с образованием акрилонитрила, введении по меньшей мере одного кислородсодержащего соединения, способного реагировать с аммиаком, в верхнюю часть реактора с псевдоожиженным слоем при направлении вверх в точку, где кислородсодержащее соединение не влияет на реакцию углеводорода, аммиака и кислородсодержащего соединения с образованием акрилонитрила, а реагирует со значительным количеством непрореагировавшего аммиака, находящегося в реакторе, что существенно уменьшает количество свободного аммиака в потоке, выходящем из реактора.
В другом воплощении способа настоящего изобретения кислородсодержащее соединение вводят в количестве, достаточном для взаимодействия с практически всем непрореагировавшим аммиаком для удаления практически всего непрореагировавшего аммиака в потоке, выходящем из реактора и поток, выходящий из реактора и содержащий акрилонитрил и практически не содержащий какого-либо количества непрореагировавшего аммиака, подается на колонну закаливания для охлаждения потока, выходящего из реактора, водой в отсутствие серной кислоты для удаления нежелательных примесей и извлечения акрилонитрила из колонны закаливания.
В предпочтительном варианте способа настоящего изобретения кислородсодержащее соединение выбрано из группы, состоящей из формальдегида и метанола или их смесей, наиболее предпочтителен метанол.
В другом предпочтительном варианте изобретения кислородсодержащее соединение, предпочтительно метанол, вводят в реактор при температуре ниже температуры его коксования /примерно 680-700oФ = 360 - 371oC/.
В еще одном предпочтительном варианте настоящего изобретения метанол вводят в реактор через трубопровод, который может поддерживать температуру метанола ниже его температуры коксования перед введением его в реактор. Предпочтительно трубопровод представляет собой изолированный барботер, состоящий из по крайне мере одной коллекторной трубы, соединенной с по крайней мере одной боковой трубой, содержащей, по крайней мере, одно сопло и/или "alonized, керамический или покрытый барботер.
В другом предпочтительном варианте способа настоящего изобретения точка ввода метанола в реактор находится выше точки ввода пропилена, аммиака и кислородсодержащего газа /например, воздуха/ предпочтительно выше по крайней мере 70% рассчитанной высоты подъема слоя, более предпочтительно выше 85%, особенно предпочтительно выше 90%.
В другом аспекте настоящего изобретения, как осуществлено и подробно описано здесь, способ настоящего изобретения заключается во введении углеводорода, выбранного из группы, состоящей из пропилена и пропана, аммиака и кислородсодержащего газа в нижнюю часть реактора с псевдоожиженным слоем, содержащего катализатор окислительного аммонолиза, чтобы провести реакцию в присутствии указанного катализатора для получения акрилонитрила, при этом усовершенствование заключается во введении кислородсодержащего соединения, способного к взаимодействию с аммиаком, в направлении вверх в верхнюю часть реактора с псевдоожиженным слоем при температуре ниже температуры коксования кислородсодержащего соединения в точке, где кислородсодержащее соединение практически не влияет на реакцию углеводорода, аммиака и кислородсодержащего газа с получением акрилонитрила и реагирует практически со всем непрореагировавшим аммиаком, имеющимся в реакторе, чтобы практически удалить аммиак из потока, выходящего из реактора.
В предпочтительном варианте настоящего изобретения кислородсодержащее соединение вводят в верхнюю часть реактора с псевдоожиженным слоем на уровне по крайней мере около 70% от расчетной высоты подъема слоя катализатора, более предпочтительно по меньшей мере на уровне 85%, и особенно предпочтительно на уровне по меньшей мере 90%.
В другом предпочтительном варианте настоящего изобретения кислородсодержащее соединение вводят в реактор с псевдоожиженным слоем по трубопроводу, который может поддерживать температуру перед вводом в реактор кислородсодержащего соединения предпочтительно метанола, ниже его температуры коксования.
В еще одном предпочтительном варианте изобретения трубопровод для подвода кислородсодержащего соединения представляет собой барботер, состоящей из по крайней мере одного коллекторного патрубка, соединенного с по крайней мере одной боковой трубой, содержащей по крайней мере одно сопло.
В еще одном предпочтительном варианте настоящего изобретения внутри трубопровода для указанного кислородсодержащего соединения поддерживается температура ниже температуры коксования кислородсодержащего соединения с помощью поверхностного слоя термоизоляции на внешней поверхности трубопровода. Предпочтительно предусматривается вторая труба на внешней поверхности термоизоляции для обеспечения дополнительной защищающей поверхности на указанной термоизоляции.
Типичными кислородсодержащими соединениями, которые могут быть пригодны в практике настоящего изобретения, являются альдегиды, карбоновые кислоты, кетоны, спирты, сложные эфиры и их смеси. Обязательным требованием к кислородсодержащему соединению является то, чтобы оно реагировало с любым избытком в реакторе, чтобы практически удалить свободный аммиак из потока, выходящего из реактора, и не влиять отрицательно на эффективность первичной реакции получения акрилонитрила. Предпочтительными кислородсодержащими соединениями являются формальдегид и метанол, особенно предпочтительным является метанол.
В еще одном предпочтительном варианте способа настоящего изобретения смесь органических соединений, содержащую по крайней мере одно соединение, и способное к взаимодействию практически со всем избытком аммиака в реакторе, но не влияющую на эффективность основной реакции получения акрилонитрила, вводят в реактор. Примерами таких смесей могут быть органические или водные сбросы, содержащие олефиновые соединения, замещенные ароматические и/или кислородсодержащие соединения.
Значение способа настоящего изобретения заключается в том, что он обеспечивает простую и экономичную процедуру для существенного снижения или, если желательно, существенного удаления проскока аммиака (т.е. непрореагировавшего NH4) в реакторе с псевдоожиженным слоем наряду с ожидаемым преимуществом уменьшения или значительного устранения сульфата аммония, в качестве побочного продукта при производстве акрилонитрила. Уменьшение содержания или удаление сульфата аммония из отходов производства акрилонитрила означает, что отходы не содержат совсем или содержат незначительное количество неорганической соли. Это приводит к значительным экономическим преимуществам при практическом производстве акрилонитрила, нельзя провести практику глубокого впрыскивания. Обычно отходы, выводимые из закалочной колонны, содержат /NH4/2SO4 в достаточно высокой концентрации, что затрудняет перемещение этих отходов экономически и экологически приемлемым способом. Устранение или сведение к минимальному количеству этой соли аммония в отходах может сделать эти отходы приемлемыми для обработки отходов с помощью процедур переработки, которые не требуют жестких условий или дорогостоящего оборудования /например, печей для сжигания/ или, если глубокое впрыскивание не доступно, приводящих к значительным экономическим и экологическим преимуществам.
Ниже будет приведено детальное описание предпочтительного варианта изобретения.
Детальное описание изобретения
Настоящее изобретение сводит к минимуму получение сульфата аммония, образующегося при производстве акрилонитрила, путем добавления по меньшей мере одного кислородсодержащего соединения /предпочтительно метанола/, способного к взаимодействию в аммиаком, предпочтительно с метанолом, в реактор с ожиженным слоем в месте, которое позволяет провести существенную или полную реакцию избыточного аммиака в реакторе с кислородсодержащим соединением без существенного влияния на эффективность производства акрилонитрила. Существенное уменьшение содержания или полное удаление сульфата аммония из потока отходов, выводимого из колонны закаливания установки по производству акрилонтирила, резко улучшает экологическую ситуацию и экономику, связанные с практикой процесса производства акрилонитрила, если невозможно осуществление глубокого вспрыскивания.
Настоящее изобретение сводит к минимуму получение сульфата аммония, образующегося при производстве акрилонитрила, путем добавления по меньшей мере одного кислородсодержащего соединения /предпочтительно метанола/, способного к взаимодействию в аммиаком, предпочтительно с метанолом, в реактор с ожиженным слоем в месте, которое позволяет провести существенную или полную реакцию избыточного аммиака в реакторе с кислородсодержащим соединением без существенного влияния на эффективность производства акрилонитрила. Существенное уменьшение содержания или полное удаление сульфата аммония из потока отходов, выводимого из колонны закаливания установки по производству акрилонтирила, резко улучшает экологическую ситуацию и экономику, связанные с практикой процесса производства акрилонитрила, если невозможно осуществление глубокого вспрыскивания.
В предпочтительном варианте настоящего изобретения метанол вводят в реактор с псевдоожиженным слоем в зону катализатора или выше /например, на высоте выше 100% высоты слоя псевдоожиженного катализатора/ через барботер в месте и при условиях, где он будет иметь благоприятную возможность вступать в реакцию по существу совсем или со всем избытком аммиака, но не конкурирует с основной реакцией окислительного аммонолиза, происходящей в нижней части каталитического слоя. Для целей настоящего изобретения термин реактор с псевдоожиженным слоем означает не только традиционные ректоры с псевдоожиженным слоем, но также любой реактор, способный поддерживать катализатор в псевдоожиженном состоянии такой как реактор с транспортной линией, реактор с вертикальной трубой или реакторы с рециклом.
В другом предпочтительном варианте изобретения место подачи метанола должно быть на уровне, рассчитанном для 70% от уровня высоты подъема слоя катализатора, предпочтительно для 80-90%, высоты слоя псевдоожиженного катализатора, наиболее предпочтительно более 90% высоты слоя псевдоожиженного катализатора. Термин высота слоя псевдоожиженного катализатора, как он использован в этом описании, означает высоту слоя катализатора, когда катализатор находится в псевдоожиженном состоянии. То есть, высоту слоя, когда газообразные компоненты находятся в реакторе с псевдоожиженным слоем и смешаны с катализатором.
Кислородсодержащее соединение /предпочтительно метанол/ может быть введено в чистом виде или в присутствии других газов, например, азота, пара, воздуха, рециклируемого газа и т.п., или их сочетания. Оно может быть введено в виде жидкости или паров с помощью одного или нескольких средств, таких как барботер или форсунка, в любом направлении, предпочтительно вверх. Питающие патрубки могут входить в реактор на уровне, или выше, или ниже уровня барботера /конструкции/ направления или из трубы со дна или вблизи дна из обычных решеток /барботеров для подачи сырья.
Количество использованного метанола может варьироваться, но оно должно быть достаточным для нейтрализации любого избытка аммиака, выводимого с выходящим из реактора потоком. Любой непрореагировавший метанол, полученный в выходящем потоке, может быть извлечен и рециклирован в реактор или ликвидирован традиционным способом /например, окислением/.
В еще одном предпочтительном варианте изобретения метанол вводят в слой катализатора при температуре ниже температуры его коксования /около 680-700oФ - 360-371oC/. Предпочтительно это осуществляют при использовании традиционной конструкции барботера /большая коллекторная труба, средние боковые трубки, отходящие от коллектора и форсунки, равномерно размещенные на боковых трубах/, который был модифицирован, чтобы предотвратить повышение температуры метанола до достижения им температуры карбонизации /коксования/ прежде, чем он будет введен в слой катализатора. Барботер был модифицирован путем включения слоя изоляции на внешней поверхности барботера, чтобы предохранить внутреннюю поверхность труб /барботера/ форсунок от достижения температуры коксования метанола. Наиболее предпочтительно модифицировать барботер путем включения первой трубы, имеющей вторую трубу, расположенную внутри и выходящую из первой трубы. Пространство между трубами заполнено обычной термоизоляцией. Такая конструкция защищает изоляцию от истирания ее поверхности ожиженным слоем катализатора.
Каждый катализатор окислительного аммонолиза работает при несколько различном соотношении сырья и рабочих условиях для максимального выхода акрилонитрила и/или экономических требований. Количество избыточного аммиака, выходящего из реактора окислительного аммонолиза пропилена, будет варьироваться в некоторой степени в зависимости от использованного катализатора. Уровень добавляемого метанола будет варьироваться в зависимости от типа катализатора и природы реактора. Следовательно, при практическом осуществлении настоящего изобретения количество метанола, вводимого в реактор, будет определяться условиями и использованным катализатором. С точки зрения катализатора, который работает в обедненной кислородом фазе, (отношение пропилена к воздуху составляет 1: 9.5 и ниже) может быть необходимо введение в реактор дополнительного количества кислорода. Однако для катализатора, который будет работать в избытке кислорода нет необходимости вводить в реактор дополнительное количество кислорода. Обычно в практике настоящего изобретения может быть использован любой катализатор окислительного аммонолиза. Например, для практического осуществления настоящего изобретения пригодны такие катализаторы, как описаны в патентах США N 3642930, 4485079, 3911089, 4873215, 4877764, японских заявках на патент N 74-87474 и 78-35232, все они приведены здесь как уровень техники.
Как установлено ранее, каждый катализатор окислительного аммонолиза пропилена/пропана будет работать при несколько различных соотношениях сырья и рабочих условиях. При практическом осуществлении способа настоящего изобретения стандартные рабочие условия, при которых работает существующий катализатор пропилен/пропана, не должны меняться, но могут быть изменены условия в зависимости от сырья и катализатора. Традиционные условия работы и соотношение исходных продуктов для получения акрилонитрила, как приведено в патентах США NN 3911089 и 4873215, являются пригодными и приведены здесь как уровень техники. Однако, если использованный катализатор работает при низком или минимальном окружении кислорода, может быть необходимо увеличить количество кислорода в реакторе, чтобы обеспечить более эффективную работу способа настоящего изобретения. Это может быть осуществлено путем повышения соотношения кислорода в исходном сырье или путем фактической подачи кислорода в реактор с помощью отдельных средств.
В частности, дополнительное количество кислорода, вводимого при использовании катализатора, который работает в среде с низким содержанием кислорода, должно быть добавлено в через отдельный барботер, расположенный по соседству с устройством для подачи метанола. Предпочтительно, дополнительное количество кислорода (предпочтительно в виде воздуха) вводится в реактор с использованием обыкновенного трубопровода для подачи воздуха, расположенного приблизительно на 8-14 дюймов ниже приподнятого изолированного барботера для подачи метанола. Трубопровод для подачи воздуха/кислорода может быть использован для введения в реактор дополнительного количества воздуха в любом направлении. Однако предпочтительно, чтобы трубопровод для подачи воздуха располагался вводом вниз (то есть против потока) на приблизительно 9-13 дюймов ниже барботера для ввода метанола с верхним вводом, причем особенно предпочтительно расположение приблизительно на 10-12 дюймов ниже метанольного барботера. Кроме того, оптимальный коэффициент разбавления воздушной фазы (моли воздуха/моли метанола) при работе с катализатором окислительного аммонолиза, работающего в обедненной кислородом среде, лежит в интервале от более чем 0 до приблизительно 6, в зависимости от количества аммиака, которое должно быть удалено из газов, отходящих из реактора. Например, коэффициент разбавления воздушной фазы (КРВФ) для 25%-ного уменьшения содержания аммиака будет лежать в интервале от более 0.5 до 2.0 для 50%-ного уменьшения КРВФ может находиться в интервале от 2.5 до 3.5, предпочтительно равняется 3, для 75%-ного уменьшения КРВФ будет попадать в интервал от 3.5 до 4.5, предпочтительно будет равняться 4, а для 100%-ного уменьшения содержания аммиака КРВФ составляет от 4.6 до 6.0, предпочтительно от 5 до 5.6.
Следующие примеры, приведенные только с целью иллюстрации, описывают способ настоящего изобретения.
Пример 1.
В реактор диаметром 1,5'' загружают 550 г промотированного катализатора окислительного аммонолиза пропилена BiMOFeO. Исходное сырье с молярным отношением пропилен/воздух/аммиак, равным 1/10, 5/1,15, пропускают через слой катализатора при 443oC, 12 фунт/дюйм2 /=0,844 кг/см2/ при массовой часовой пространственной скорости 0,045 ММЧ. После двух часов продувки конверсия пропилена составляет 98,3%, конверсия в АН за проход составляет 76,3%, в HCN 7,1% и примерно 15% исходного аммиака проскакивает. /Подобные тесты, проведенные в тех же условиях за 27 часов, дали 97,8%, 75,1%, и 8,7% конверсии C3, процентов AH и HCN, а за 42 часа дали 99,1%, 73,8% и 8,3% соответственно, оба при проскоке аммиака примерно 15%/.
Пример 2.
Повторяют процедуру примера 1 с тем исключением, что вводят метанол при мольном соотношении 0,18 к 1,0 для пропилена в каталитический слой на уровне 75% от верхнего каталитического ожиженного слоя. Извлечение было проведено для потока за 75 часов /общее время операции/, конверсия пропилена составила 98,4%, конверсия за проход в AH составила 72,1%, HCN 10,1% и при проскоке примерно 9% исходного аммиака /на 6% ниже чем в примере 1/.
Пример 3.
Работают по методике примера 2 с тем исключением, что метанол вводят на уровне 70% от высоты ожиженного слоя в направлении вверх, получают 96,3% пропилена, 73,3% AH, 9,4% HCN и при проскоке аммиака /с отводимым потоком/ только 2% от аммиака, поданного в реактор.
Пример 4.
В реактор диаметром 1,5'' загружают 500 г промотированного катализатора окислительного аммонолиза BiMOFeO, имеющего другой состав, чем использованный в примерах 1-3 катализатор. Сырье с молярным соотношением пропилен /воздух/ аммиак, равным 1/9, 3/1/1,15, пропускают через катализатор при 440oC и 12 фунт/дюйм2/=0,844 кг/см2/, при массовой пространственной скорости, ММЧ, 0,075. После 283 часов пропускания проводят извлечение, чтобы определить количества образовавшихся продуктов; было найдено, что суммарная конверсия пропилена составили 96,6%, конверсия за проход /КЗП/ в акрилонитрил составила 78,7%, а в цианистный водород 5,6%, при проскоке 5,4% аммиака.
Пример 5.
Работают по методике примера 4 с тем исключением, что вводят метанол в молярном отношении 0,09 к 1,0 пропилена в слой катализатора на расстоянии 30% от верха слоя ожиженного катализатора в направлении вверх. Проводят извлечение после 332 часов пропускания, суммарная конверсия пропилена составила 96,9%, КЗП в акрилонитрил составила 78,1% HON 5,8% и 0% прошедшего аммиака. Конверсия метанола составила 100%.
Пример 6.
При тех же условиях введения сырья и при использовании такой же загрузки катализатора, что и в примере 5, проводят дополнительный тест в условиях измененного молярного соотношения пропилен /воздух/аммиак/метанол, равном 1/9, 3/1, 08/0,09, конверсия пропилена составила 96,1%, при КЗП в акрилонитрил 77,9%, HCN 4,9% и нулевом проскоке аммиака. Снова конверсия метанола составила 100%.
Пример 7.
Загружают примерно 18 т катализатора окислительного аммонолиза пропилена /промотированного BiMoFeO/ в большой реактор для производства акрилонитрила. Исходные пропилен/воздух/аммиак в молярном соотношении 1/10, 0/1,2 пропускают через слой катализатора при 840oФ /=449oC/, 12 фунт/дюйм2/=844 кг/см2/. После 24 часов пропускания конверсия пропилена составила 99,8%, конверсия за один проход /КЗП/ в AH 75,3% и КЗП в HCN, составила 8,2%. Исключительно, 12% исходного аммиака проскакивает и требуется применение 0,33 гпм серной кислоты для потока, выходящего с операции закаливания в процессе в этих условиях, чтобы нейтрализовать избыток аммиака, выходящего из реактора. После 3 дней работы в этих условиях катализатор дает конверсию 99,6%, КЗП 75,7% в AH и КЗП в HCN 8,2% конверсии пропилена, при этом проскакивает около 14% исходного аммиака.
Пример 8.
Работают с тем же реактором в и тех же условиях, что и в примере 7, с впрыскивают чистые, перегретые пары метанола в количестве примерно 0,05, 0,1, 0,15, 0,2 и 0,26 молей на моль пропилена, введение в слой катализатора осуществляют на уровне 95% высоты слоя ожиженного катализатора. Извлечение проводят при соотношениях метанола от 0 до 0,26 MeOH/C3, получают среднюю конверсию пропилена 99,6% конверсию за один проход в AH 76,1%, в HCN 7,2% пропилена. Суммарная конверсия метанола составляет в среднем 99,6%, а конверсия метанола за один проход в HCN составляет в среднем 65%. Взаимосвязь между соотношением метанола, проскоком аммиака и использованной серной кислотой проведено в таблице.
Это показывает нулевое производство сульфата аммония /последние три опыта в таблице / без вредного воздействия на нормальное производства акрилонтитрила.
Пример 9.
Проводят испытания в тех же условиях, что и примере 8, с тем исключением, что метанол вводят в каталитический слой на уровне 90% высоты ожиженного слоя катализатора и при различных соотношениях исходного аммония. Загрузка катализатора окислительного аммонолиза была увеличена на 1 т, так что относительное положение барботера метанола в слое катализатора составило примерно 90% высоты ожиженного слоя. Сырье с молярным отношением пропилен/воздух/аммиак, равным 1/10, 0/1,1, пропускают через слой катализатора при прочих подобных условиях. За 14 дней работы конверсия пропилена составила 99,8%, КЗП в AH составила 74,4%, а КЗП в HCN 8,3%. Непрореагировавший аммиак составляет 8,4% от поданного в реактор аммиака. Для нейтрализации избыточного аммиака из реактора используют 0,26 гпм серной кислоты в операции с потоком, выходящим из колонны закаливания. Этот пример показывает, что относительное положение точки ввода метанола можно легко контролировать, просто изменяя высоту загрузки реактора.
В приведенных выше условиях пары метанола вводят на уровне 90% от высоты слоя в реакторе. Извлечение в опытах с молярным соотношением MeOH/C3, равным 0,09, показало суммарную конверсию 99,7% пропилена, КЗП в AH 74,8%. КЗП в HCN 8,0%, суммарная конверсия метанола составляет 99,8%, а КЗП метанола в HCN 58%, количество проскока аммиака снижается до 4,1% от исходного, расход серной кислоты снижается до 0,07 гпм. Извлечение, проведенное для опытов, осуществленных при соотношении MeOH/C3, равном 0,12, показывает суммарную конверсию 99,7% пропилена, КЗП в AH составляет 74,9%, КЗП в HCN составляет 7,9%, суммарная конверсия метанола составляет 99,8%, конверсия метанола за один проход в HCN, составляет 53%, количество проскока и аммиака снижается до 0% от исходного аммиака, не требуется серной кислоты и не образуется сульфата аммония.
Пример 10.
Повторяют испытания в условиях, подобных примерам 8 и 9, с тем исключением, что метанол вводят на уровне 85% высоты слоя ожиженного катализатора, получая в результате снижение процента проскока аммиака с 11% до 1,8% и последующее снижение сульфата аммония, получаемого при этом, но также возрастает селективность метанола в HCN при снижении выхода AH по сравнению с введением на уровне выше 90% высоты ожиженного слоя.
Пример 11.
В реактор диаметром 1,5'' загружают различные типы висмутмолибдатного катализатора окислительного аммонолиза /550 г/. Сырье, состоящее из пропилена/воздуха/аммиака в молярном соотношении 1/9, 5/1,2, пропускают через слой катализатора при 450oC, 10 фунт/дюйм2/=0,706 кг/см2, при часовой массовой скорости, ММЧ 0,060. В слой катализатора вводят воду в виде паров при молярном соотношении 0,3 на 1,0 пропилена. конверсия в акрилонитрил составила 72,6%, в цианистый водород 4,3% при суммарной конверсии пропилена 89,4% проскакивает 6,4% исходного аммиака.
Пример 12.
Работают по методике примера 11 с тем исключением, что вводят водяные пары /59% по объему воды/ в молярном отношении 0,3 органики к 1,0 моля пропилена в слой катализатора на уровне 70% высоты ожиженного слоя. Он содержит в мольн. %: 0,5 акролеина, 4,3 этанола, 0,4 щавелевой кислоты, 3,4 ацетона, 6,9 метилформата и 1,8 акриловой кислоты, а также следовые количества других компонентов. Извлечение проводят через 5 часов пропускания, чтобы определить реактивности, и показали конверсию пропилена, равную 89,7%, конверсия за один проход в акрилонитрил равна 68,2%, в цианистый водород 3,9%, снижение выводимого из слоя проскока аммиака составило 2,8%. Этот сбросовый поток очевидно оказывает воздействие на снижение количества аммиака на 50% по сравнению с оставшимися в реакторе выводимыми продуктами, требуя в результате меньшей нейтрализации и/или генерируется меньше сульфата аммония, не генерируется дополнительного цианистого водорода, в то же время утилизируется такой опасный побочный продукт, как акриловая кислота, она превращается в более ценный продукт.
Пример 13.
Проводят тест, идентичный примеру 12, с тем исключением, что используют неводное сырье при 0,5 моля сбросовой органики на 1,0 моль пропилена. Она содержит следующие компоненты в мольн.%: 5,3 н-пропанола, 3,3 - изобутирилформата, 11,0 этиленгликоля, 12,8 изобутанола, 1,5 этилового эфира, 0,6 м-ксилола, 0,5 1-метил-1-циклогексена и следовые количества других компонентов, хотя все-таки способна к взаимодействию с аммиаком в присутствии катализатора висмут-молибдатного типа. Анализ выходящего из реактора потока показал, что эти компоненты были превращены во многих случаях в такие ценные продукты, как акрилонитрил, ацетонитрил или метакрилонитрил, и соответственное снижение в их органических отходах. Дицианобензолы были найдены из м-ксилола, показывая, что это применимо к выбранной ароматике в сбросовом растворе, как являются нитрильным производным олефинзамещенного циклогенсена.
Приведенный ниже пример 14 иллюстрирует практическое осуществление настоящего изобретения, когда метанол вводят выше высоты каталитического слоя.
Пример 14.
Метанол в молярном отношении 0,4 к 1,0 пропилена вводят в реактор выше плотной фазы катализатора /> 100% высоты слоя ожиженного катализатора/ в разбавленную зону. Сравнительный анализ продуктов и отводимого потока до и после введения метанола показывает снижение аммиака до 15% по сравнению с проскоком до использования метанола.
Приведенные выше примеры четко показывают резкое улучшение (уменьшение проскока аммиака в интервале от 15 до 100) при практическом осуществлении способа настоящего изобретения.
Каждый из примеров показывает значительное снижение количества выводимого аммиака, в результате чего существенно устраняется образование сульфата аммония без какого-либо значительного влияния на выход акрилонитрила. Хотя эти примеры иллюстрируют практическое осуществление настоящего изобретения, они не предназначены для ограничения изобретения заявителей, которое иллюстрируется, и очевидно, что многие модификации и вариации могут быть использованы в свете приведенного выше описания. Это означает, что область изобретения заявителей определяется приложенной формулой изобретения.
Claims (24)
1. Способ существенного снижения проскока аммиака в процессе производства акрилонитрила, который включает введение углеводорода, выбранного из группы, состоящей из пропана и пропилена, аммиака и кислородсодержащего газа, в нижнюю часть реактора с псевдоожиженным слоем, содержащим псевдоожиженный слой катализатора окислительного аммонолиза, для реагирования в присутствии указанного катализатора с получением акрилонитрила, отличающийся тем, что вводят по направлению вверх по меньшей мере одно кислородсодержащее соединение, способное взаимодействовать с аммиаком, в верхней части реактора с псевдоожиженным слоем в точке, где кислородсодержащее соединение не оказывает существенного влияния на взаимодействие углеводорода, аммиака и кислородсодержащего газа с образованием акрилонитрила и реагирует по меньшей мере с частью непрореагировавшего аммиака, присутствующего в реакторе.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что выбранным углеводородом является пропилен.
3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что указанное кислородсодержащее соединение преимущественно состоит из метанола.
4. Способ по п.3, отличающийся тем, что метанол вводят в верхнюю часть реактора с псевдоожиженным слоем в точке выше по меньшей мере 85% от высоты рассчитанного псевдоожиженного слоя катализатора.
5. Способ по п.4, отличающийся тем, что метанол вводят в верхнюю часть реактора с псевдоожиженным слоем в точке выше по меньшей мере 90% от высоты рассчитанного псевдоожиженного слоя катализатора.
6. Способ по п.4, отличающийся тем, что метанол вводят в реактор с псевдоожиженным слоем через трубопровод, который поддерживает температуру метанола ниже температуры его коксования перед вводом его в реактор.
7. Способ по п.6, отличающийся тем, что внутри трубопровода для подачи указанного метанола температуру ниже температуры коксования метанола поддерживают путем создания слоя термоизолции на внешней поверхности трубопровода.
8. Способ по п.6, отличающийся тем, что предусмотрен второй трубопровод около внешней поверхности термоизоляции для создания дополнительной защитной поверхности для указанной термоизоляции.
9. Способ снижения проскока аммиака в процессе производства акрилонитрила, который включает введение углеводорода, выбранного из группы, состоящей из пропана и пропилена, аммиака и кислородсодержащего газа в нижнюю часть реактора с псевдоожиженным слоем, содержащим псевдоожиженный слой катализатора окислительного аммонолиза, работающего в обедненной кислородом среде, с тем, чтобы они реагировали в присутствии указанного катализатора с образованием акрилонитрила, отличающийся тем, что в верхнюю часть реактора с псевдоожиженным слоем (1) вводят по меньшей мере одно кислородсодержащее соединение, способное реагировать с аммиаком и (2) дополнительное количество кислородсодержащего газа, достаточное для того, чтобы указанное кислородсодержащее соединение было способно реагировать по меньшей мере с частью указанного аммиака в точке, где указанное кислородсодержащее соединение и дополнительное количество воздуха не оказывают существенного влияния на реакцию пропилена, аммиака и кислородсодержащего газа с образованием акрилонитрила, но реагируют с по меньшей мере частью непрореагировавшего аммиака, присутствующего в реакторе.
10. Способ по п.9, отличающийся тем, что углеводород представляет собой пропилен.
11. Способ по п.10, отличающийся тем, что кислородсодержащее соединение вводят в верхнюю часть реактора с псевдоожиженным слоем через трубопровод, который поддерживает температуру кислородсодержащего соединения ниже температуры его коксования перед вводом его в реактор.
12. Способ по п.11, отличающийся тем, что кислородсодержащее соединение вводят в реактор с псевдоожиженным слоем по направлению вверх.
13. Способ по п.12, отличающийся тем, что кислородсодержащее соединение преимущественно состоит из метанола.
14. Способ по п.13, отличающийся тем, что дополнительное количество кислорода добавляют в реактор с псевдоожиженным слоем между точкой ввода метанола и точкой ввода углеводорода, аммиака и кислородсодержащего газа.
15. Способ по п.14, отличающийся тем, что дополнительное количество кислородсодержащего газа вводят в реактор на расстоянии от 8 до 14 дюймов от точки ввода метанола.
16. Способ по п.14, отличающийся тем, что дополнительное количество кислородсодержащего газа вводят в реактор по направлению вниз.
17. Способ по п.16, отличающийся тем, что дополнительное количество кислородсодержащего газа вводят в реактор в точке на расстоянии от 10 до 12 дюймов от точки ввода метанола.
18. Способ по п. 16, отличающийся тем, что мольное отношение дополнительного кислородсодержащего газа на моль метанола составляет не более 6.
19. Способ по п.18, отличающийся тем, что кислородсодержащий газ представляет собой воздух.
20. Способ существенного снижения проскока аммиака в процессе производства акрилонитрила, включающий введение углеводорода, выбранного из группы, состоящей из пропана и пропилена, аммиака и кислородсодержащего газа, в нижнюю часть реактора с псевдоожиженным слоем, содержащим псевдоожиженный слой катализатора окислительного аммонолиза, с тем, чтобы они реагировали в присутствии указанного катализатора с образованием акрилонитрила, отличающийся тем, что вводят по меньшей мере одно кислородсодержащее соединение, способное реагировать с аммиаком, при температуре ниже температуры его коксования в верхнюю часть реактора с псевдоожиженным слоем в точке, где кислородсодержащее соединение не оказывает существенного влияния на реакцию углеводорода, аммиака и кислородсодержащего газа с образованием акрилонитрила, а реагирует с по меньшей мере частью непрореагировавшего аммиака, присутствующего в реакторе.
21. Способ по п.20, отличающийся тем, что выбранным углеводородом является пропилен.
22. Способ по п.21, отличающийся тем, что указанное кислородсодержащее соединение состоит преимущественно из метанола.
23. Способ по п.22, отличающийся тем, что метанол вводят в верхнюю часть реактора с псевдоожиженным слоем в точке по меньшей мере выше 85% от высоты рассчитанного псевдоожиженного слоя катализатора.
24. Способ по п.23, отличающийся тем, что метанол вводят в верхнюю часть реактора с псевдоожиженным слоем в точке выше по меньшей мере 90% от высоты рассчитанного псевдоожиженного слоя катализатора.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/104,752 | 1993-08-11 | ||
| US08/104,752 US5457223A (en) | 1992-10-09 | 1993-08-11 | Process for elimination of waste material during manufacture of acrylonitrile |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU94003820A RU94003820A (ru) | 1995-12-20 |
| RU2124476C1 true RU2124476C1 (ru) | 1999-01-10 |
Family
ID=22302180
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU94003820/25A RU2124476C1 (ru) | 1993-08-11 | 1994-02-09 | Способ существенного снижения проскока аммиака в процессе производства акрилонитрила (варианты) |
Country Status (13)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5457223A (ru) |
| EP (1) | EP0638546B1 (ru) |
| JP (1) | JPH0753494A (ru) |
| KR (1) | KR100308435B1 (ru) |
| CN (1) | CN1037767C (ru) |
| BG (1) | BG61644B1 (ru) |
| BR (1) | BR9400642A (ru) |
| DE (1) | DE69414660T2 (ru) |
| ES (1) | ES2125401T3 (ru) |
| MY (1) | MY115778A (ru) |
| RO (1) | RO113343B1 (ru) |
| RU (1) | RU2124476C1 (ru) |
| TW (2) | TW555737B (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2481890C1 (ru) * | 2011-10-18 | 2013-05-20 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) | Способ селективной каталитической очистки выхлопных и топочных газов от оксидов азота |
Families Citing this family (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| IN184881B (ru) * | 1995-01-31 | 2000-10-07 | Asahi Chemical Ind | |
| WO1996025391A1 (en) * | 1995-02-17 | 1996-08-22 | Monsanto Company | Reduction of ammonia wastes associated with ammoxidation processes |
| EP0878464A4 (en) * | 1996-01-05 | 2003-04-23 | Asahi Chemical Ind | METHOD FOR PRODUCING ALPHA.BETA-UNSATURATED NITRILE |
| CN1055917C (zh) * | 1997-06-06 | 2000-08-30 | 中国石油化工总公司 | 丙烯腈吸收塔 |
| CN1055916C (zh) * | 1997-06-06 | 2000-08-30 | 中国石油化工总公司 | 烃类氨氧化流化床反应器 |
| CN1056601C (zh) * | 1997-06-06 | 2000-09-20 | 中国石油化工总公司 | 丙烯腈生产工艺 |
| US5883281A (en) * | 1997-07-25 | 1999-03-16 | Praxair Technology, Inc. | Oxygen addition to reduce inerts in an acrylonitrile reactor |
| CN1086152C (zh) * | 1997-09-03 | 2002-06-12 | 中国石油化工总公司 | 烯烃氨氧化生产丙烯腈催化剂 |
| CN1059897C (zh) * | 1997-11-13 | 2000-12-27 | 中国石油化工总公司 | 烯腈的回收和精制工艺 |
| CN1055918C (zh) * | 1997-11-13 | 2000-08-30 | 中国石油化工总公司 | 烯腈急冷工艺 |
| CN1055285C (zh) * | 1997-12-11 | 2000-08-09 | 中国石油化工总公司 | 丙烯、异丁烯氨氧化流化床催化剂 |
| US6197855B1 (en) | 1998-09-29 | 2001-03-06 | Solutia Inc. | Nucleation of Polyamides in the presence of hypophosphite |
| US6238574B1 (en) * | 1998-10-30 | 2001-05-29 | The Standard Oil Company | Oxidation and ammoxidation of acrylonitrile process waste water organics |
| US6358483B1 (en) | 1999-07-13 | 2002-03-19 | The Standard Oil Company | Sparger for oxygen injection into a fluid bed reactor |
| US6262290B1 (en) * | 2000-08-07 | 2001-07-17 | The Standard Oil Company | Amelioration of ammonia breakthrough in an alkane ammoxidation process |
| JP4573970B2 (ja) * | 2000-08-29 | 2010-11-04 | ダイヤニトリックス株式会社 | アクリロニトリルの製造方法 |
| WO2002070465A1 (en) * | 2001-03-05 | 2002-09-12 | The Standard Oil Company | Ammoxidation of a mixture of alcohols to a mixture of nitriles to acetonitrile and hcn |
| CN114146535B (zh) * | 2021-12-20 | 2022-10-14 | 蒲城清洁能源化工有限责任公司 | 一种用于处理低温甲醇洗***含氨甲醇的工艺 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3472892A (en) * | 1967-05-10 | 1969-10-14 | Standard Oil Co | Fluid bed process for synthesis of nitriles by ammoxidation and the recycling of ammonia-rich catalyst from a quench zone to a reaction zone |
| US4246190A (en) * | 1972-10-02 | 1981-01-20 | The Standard Oil Company | Ammoxidation with tellurium catalysts |
| GB1426254A (en) * | 1972-10-06 | 1976-02-25 | Sumitomo Chemical Co | Process for preparing hydrogen cyanide |
| JPS548655B2 (ru) * | 1974-08-01 | 1979-04-17 | ||
| JPS5499773A (en) * | 1978-01-25 | 1979-08-06 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Removing method for ammonia in combustion exhaust gas |
| US4719092A (en) * | 1985-10-04 | 1988-01-12 | Fuel Tech, Inc. | Reduction of nitrogen-based pollutants through the use of urea solutions containing oxygenated hydrocarbon solvents |
| US5288473A (en) * | 1992-10-09 | 1994-02-22 | The Standard Oil Company | Process for elimination of waste material during manufacture of acrylonitrile |
-
1993
- 1993-08-11 US US08/104,752 patent/US5457223A/en not_active Expired - Lifetime
-
1994
- 1994-02-04 EP EP94300858A patent/EP0638546B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1994-02-04 ES ES94300858T patent/ES2125401T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1994-02-04 DE DE69414660T patent/DE69414660T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1994-02-09 RU RU94003820/25A patent/RU2124476C1/ru not_active IP Right Cessation
- 1994-02-11 BG BG98453A patent/BG61644B1/bg unknown
- 1994-02-17 KR KR1019940002840A patent/KR100308435B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1994-02-21 JP JP6021714A patent/JPH0753494A/ja active Pending
- 1994-02-21 RO RO94-00257A patent/RO113343B1/ro unknown
- 1994-02-21 CN CN94101370A patent/CN1037767C/zh not_active Expired - Fee Related
- 1994-02-22 MY MYPI94000413A patent/MY115778A/en unknown
- 1994-02-22 BR BR9400642A patent/BR9400642A/pt not_active IP Right Cessation
- 1994-03-15 TW TW091113379A patent/TW555737B/zh not_active IP Right Cessation
- 1994-03-15 TW TW083102250A patent/TW496857B/zh not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2481890C1 (ru) * | 2011-10-18 | 2013-05-20 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) | Способ селективной каталитической очистки выхлопных и топочных газов от оксидов азота |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5457223A (en) | 1995-10-10 |
| DE69414660T2 (de) | 1999-04-08 |
| BG98453A (bg) | 1995-05-31 |
| KR950005804A (ko) | 1995-03-20 |
| ES2125401T3 (es) | 1999-03-01 |
| CN1107464A (zh) | 1995-08-30 |
| BR9400642A (pt) | 1995-03-28 |
| EP0638546B1 (en) | 1998-11-18 |
| DE69414660D1 (de) | 1998-12-24 |
| MY115778A (en) | 2003-09-30 |
| RO113343B1 (ro) | 1998-06-30 |
| JPH0753494A (ja) | 1995-02-28 |
| CN1037767C (zh) | 1998-03-18 |
| KR100308435B1 (ko) | 2001-11-30 |
| BG61644B1 (bg) | 1998-02-27 |
| TW496857B (en) | 2002-08-01 |
| TW555737B (en) | 2003-10-01 |
| EP0638546A1 (en) | 1995-02-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2124476C1 (ru) | Способ существенного снижения проскока аммиака в процессе производства акрилонитрила (варианты) | |
| US5288473A (en) | Process for elimination of waste material during manufacture of acrylonitrile | |
| KR100698812B1 (ko) | 아크릴로니트릴 및 메타크릴로니트릴의 개선된 회수 방법 | |
| EP0696579B1 (en) | A process for reduction of waste material during manufacture of acrylonitrile | |
| EP1503982B1 (en) | Use of at least one carboxylic acid for increasing the yield of acetonitrile in ammoxidation of carboxylic acids to a mixture of nitriles | |
| KR100297039B1 (ko) | 아크릴로니트릴의제조동안의폐기물의제거방법 | |
| KR20050088410A (ko) | 불포화 모노니트릴의 회수 및 정제 중 중합저해 방법 | |
| RU2265009C2 (ru) | Предотвращение проскока аммиака в процессе аммоксидирования алкана | |
| JPH07126237A (ja) | アクリロニトリル製造中に廃棄物を排除する方法 | |
| RO113342B1 (ro) | Procedeu de eliminare a materialului rezidual în timpul fabricării acrilonitrilului |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20040210 |