BG107495A - Подобряване състоянието пробив на амоняк в процесна амониева оксидация на алкан - Google Patents
Подобряване състоянието пробив на амоняк в процесна амониева оксидация на алкан Download PDFInfo
- Publication number
- BG107495A BG107495A BG107495A BG10749503A BG107495A BG 107495 A BG107495 A BG 107495A BG 107495 A BG107495 A BG 107495A BG 10749503 A BG10749503 A BG 10749503A BG 107495 A BG107495 A BG 107495A
- Authority
- BG
- Bulgaria
- Prior art keywords
- reactor
- propane
- ammonia
- propylene
- acrylonitrile
- Prior art date
Links
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 222
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 111
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 46
- 230000008569 process Effects 0.000 title claims description 21
- 150000001335 aliphatic alkanes Chemical class 0.000 title claims description 5
- ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N Propane Chemical compound CCC ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 296
- 239000001294 propane Substances 0.000 claims abstract description 148
- NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N Acrylonitrile Chemical compound C=CC#N NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 69
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 66
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 46
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 46
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 46
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 33
- JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N olefin Natural products CCCCCCCC=C JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 30
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 claims abstract description 27
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 19
- NNPPMTNAJDCUHE-UHFFFAOYSA-N isobutane Chemical compound CC(C)C NNPPMTNAJDCUHE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- 239000001282 iso-butane Substances 0.000 claims abstract description 8
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims abstract description 7
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims abstract description 7
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 claims abstract description 6
- QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N propylene Natural products CC=C QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 86
- 125000004805 propylene group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 claims description 86
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 34
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 33
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 claims description 32
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 23
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 claims description 18
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 17
- 238000004064 recycling Methods 0.000 claims description 6
- -1 C 5 olefin Chemical class 0.000 claims description 4
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims description 4
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 230000006872 improvement Effects 0.000 claims description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 2
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 claims 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 abstract description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 40
- HGINCPLSRVDWNT-UHFFFAOYSA-N Acrolein Chemical compound C=CC=O HGINCPLSRVDWNT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 38
- 239000000047 product Substances 0.000 description 37
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 30
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 21
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 20
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 20
- SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methoxy-5-methylphenyl)ethanamine Chemical compound COC1=CC=C(C)C=C1CCN SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 19
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 2-Propenoic acid Natural products OC(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 19
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 19
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 19
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 18
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 17
- 229910000410 antimony oxide Inorganic materials 0.000 description 16
- VTRUBDSFZJNXHI-UHFFFAOYSA-N oxoantimony Chemical compound [Sb]=O VTRUBDSFZJNXHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- GPPXJZIENCGNKB-UHFFFAOYSA-N vanadium Chemical compound [V]#[V] GPPXJZIENCGNKB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 229910001935 vanadium oxide Inorganic materials 0.000 description 16
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 9
- BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N ammonium sulfate Chemical compound N.N.OS(O)(=O)=O BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 229910052921 ammonium sulfate Inorganic materials 0.000 description 7
- 235000011130 ammonium sulphate Nutrition 0.000 description 7
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 7
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 6
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 6
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 6
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 5
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 4
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 4
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000003085 diluting agent Substances 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 3
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000003863 ammonium salts Chemical class 0.000 description 2
- PWRMVXOVJDQTON-UHFFFAOYSA-N azane;propane Chemical compound N.CCC PWRMVXOVJDQTON-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 2
- GYCMBHHDWRMZGG-UHFFFAOYSA-N Methylacrylonitrile Chemical compound CC(=C)C#N GYCMBHHDWRMZGG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001166 ammonium sulphate Substances 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 238000005194 fractionation Methods 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- NWJZFGOFYNPABH-UHFFFAOYSA-N prop-1-ene;prop-2-enenitrile Chemical compound CC=C.C=CC#N NWJZFGOFYNPABH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WHFQAROQMWLMEY-UHFFFAOYSA-N propylene dimer Chemical group CC=C.CC=C WHFQAROQMWLMEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 229930195734 saturated hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- C07C253/00—Preparation of carboxylic acid nitriles
- C07C253/24—Preparation of carboxylic acid nitriles by ammoxidation of hydrocarbons or substituted hydrocarbons
-
- 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)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
- Alcoholic Beverages (AREA)
- Saccharide Compounds (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
Abstract
Изобретението се отнася до метод за намаляване пробива на амоняк по време на производството на акрилонитрил. Въвежда се въглеводород, избран от групата, състояща се от пропан и изобутан; амоняк и газ, съдържащ кислород, в долната част на реактор с течно легло, съдържащ катализатор на амониева оксидация, които реагират при наличието на катализатора, за да се получи акрилонитрил. Методът обхваща въвеждане в реактора на поне един С2 до С5 олефин, който реагира с поне част от нереагиралия амоняк и кислород, налични в реактора, за да се намали съществено количеството амоняк, намиращо се в повърхностния слой, напускащ реактора.
Description
ОБЛАСТ НА ТЕХНИКАТА
Настоящото изобретение е свързано с подобряване състоянието на пробив на амоняк в процес на амониева оксидация на алкан, например при производството на акрилонитрил, посредством директна амониева оксидация на наситен въглеводород (напр. пропан), амоняк и кислород в реактор, съдържащ катализатор на амониевата оксидация. Поспецифично, изобретението е свързано със значително намаляване на нереагиралия амоняк, амониеви соли и като резултат, на отпадъчните продукти получени от нереагиралия амоняк. По-специфично, изобретението е свързано с добавяне в реактора на С2-С5 олефин, който реагира с нереагиралия амоняк, като по този начин се намалява и/или отстранява нереагиралия амоняк от повърхностния слой в реактора. Това значително намаляване на амоняка в повърхностния слой в реактора осигурява важни икономически преимущества и такива по отношение опазване на околната среда.
Това изобретение има особена полезност при превръщането на съществуващи инсталации за акрилонитрил на база захранване с пропилен в такива на база захранване с пропан.
ПРЕДШЕСТВАЩО СЪСТОЯНИЕ НА ТЕХНИКАТА
Производството на акрилонитрил от пропан представлява една зараждаща се технология. В същото време, съществуват многобройни патенти свързани с катализатори и технологични схеми за такава технология. Търговска употреба на тази технология все още не се е появила и акрилонитрила в целия свят продължава да се произвежда посредством амониева оксидация на пропилен (един по-скъп захранващ материал в сравнение с пропана).
И при двата процеса на амониева оксидация на пропилен и пропан в акрилонитрил се изисква захранващ материал. Обикновено, нереагиралия амоняк остава в повърхностния слой в реактора, състояние известно като “пробив на амоняк”. За да се отведе нереагиралия амоняк при промишлени процеси на база пропилен, повърхностния слой в реактора се поставя в контакт със сярна киселина и се охлажда, за да се образува амониев сулфат, който след това се отвежда от процеса като отпаден воден поток, който след това се отделя в дълбок утайник или се подлага на биологична обработка.
При процеси за амониева оксидация в течно легло на пропилен в акрилонитрил, в Патенти на САЩ Ном. 5,288,473 и 5,457,223 се предлага значително намаляване на амоняка в повърхностния слой в реактора, посредством стратегическо добавяне в реактора на обогатяващо с кислород съединение, за предпочитане метанол.
Обект на настоящото изобретение е решение на проблема с пробива на амоняк при процеси на амониева оксидация на пропан или изобутан в акрилонитрил.
Друг обект на действителното изобретение е схема за икономичен процес за превръщане на инсталация за акрилонитрил, захранвана с пропилен, в инсталация със захранване с пропан или изобутан.
ТЕХНИЧЕСКА СЪЩНОСТ НА ИЗОБРЕТЕНИЕТО
Изобретението представлява метод за намаляване пробива на амоняк в процеси за производството на акрилонитрил от пропан и/или изобутан. По-специфично, изобретението представлява процес за производството на акрилонитрил, обхващащ въвеждане на въглеводород избран от групата, състояща се от пропан и изобутан; амоняк и газ, съдържащ кислород в долната част на реактор с течно легло, съдържащ катализатор на амониева оксидация, след това реагиране на въглеводорода, амоняка и кислорода при наличието на споменатия катализатор, за да се получи акрилонитрил, като при това, подобрението включва въвеждане в реактора на поне един С2 до С5 олефин, който реагира с поне част от наличните в реактора нереагирал амоняк и кислород, до значително намаляване на количеството амоняк, налично в повърхностния слой, напускащ реактора.
Важността на процеса от настоящото изобретение е в това, че той осигурява проста и икономична процедура за значително намаляване пробива на амоняк (т.е. нереагирал NH3) в реактор с течно легло, съвместно с допълнителното преимущество от отстраняване на амониев сулфат, като съпътстващ продукт при производството на акрилонитрил. Отстраняването на амониевия сулфат от отпадния поток при производството на акрилонитрил означава, че отпадния поток не съдържа каквото и да е или само едно минимално количество амониеви соли. Това води до значително икономическо преимущество при производството на акрилонитрил, по-специално, ако не може да се използва на практика впръскване в дълбоки утайници. Без значително намаляване на амоняка в повърхностния слой в реактора, отпадния поток, протичащ от охладителната колона, би съдържал амониев сулфат (NH4)2SO4 в една средно висока концентрация, която би направила по-трудно депозирането на този поток по един икономичен и екологичен начин. Намаляването до минимум или отстраняването на амониевия сулфат от този поток може да направи тези потоци приемливи за процесите по обработка на отпадъка, които не изискват строги условия или скъпи материали в конструкциите, което води до значителни икономически и екологични преимущества.
По-този начин, настоящото изобретение намалява или отстранява количеството амоняк, което напуска реактора, като се намаляват или отстраняват разходите необходими за охлаждане, отделяне, депозиране или рециклиране на нереагиралия амоняк. Още повече, изобретението осигурява едно допълнително преимущество с получаване на допълнителни полезни продукти от олефина.
Друго изпълнение на текущото изобретение представлява метод за превръщане на процес за производство на акрилонитрил на база захранване с пропилея, при който пропилея, амоняк и кислород реагират в реактор при наличието на катализатор за получаване на акрилонитрил, в процес за производство на акрилонитрил, на база захранване с пропан, при който пропан, амоняк и кислород реагират при наличие на катализатор за получаване на акрилонитрил. Този метод обхваща:
а) замяна на захранването на база пропилен със захранване на база пропан,
б) въвеждане в реактора на поне един С2 до С5 олефин, който ще реагира с поне част от нереагиралия амоняк, намиращ се в повърхностния слой, напускащ реактора и
в) добавяне към процеса на средства за отделяне, извличане и рециклиране на нереагирал пропан.
Едно преимущество на това изпълнение е възможността инсталацията да се превръща от такава на база захранване с пропилен в такава захранвана с по-евтиния пропан, при по-ниски капиталови разходи отколкото са необходими за изграждане на нова инсталация на база захранване с пропан и при максимално използване на съществуващото оборудване.
ПРИМЕРИ ЗА ИЗПЪЛНЕНИЕ НА ИЗОБРЕТЕНИЕТО
Настоящото изобретение намалява получаването на амониев сулфат, създаван при производството на акрилонитрил от реакцията на пропан и/или изобутан, амоняк и кислород, с добавяне в реактора на поне един С2 - С5 олефин. Добавянето на С2-С5 олефин позволява значителна или пълна реакция на излишния амоняк в реактора с олефина, което от своя страна води до значително или пълно отстраняване на амониев сулфат от отпадния поток, отделящ се от охладителната колона на инсталацията за акрилонитрил. Освен това, реакцията на С2-С5 олефина с излишния амоняк осигурява допълнителното производство на полезни продукти (т.е. в реакцията на пропилен до акрилонитрил).
В предпочитаното практическо изпълнение на настоящото изобретение, пропан, амоняк и въздух реагират при наличие на катализатор в каталитичен реактор с течно легло, за получаване на акрилонитрил. В такива реактори, пропана, амоняка и въздуха се въвеждат при или близо до основата на реактора, газовите реагенти се издигат през каталитичното легло, докато реагират за получаване на акрилонитрил. Продуктите от реакцията, съпътстващите продукти и нереагиралата част от захранването напускат реактора в или в близост до горната му част.
За действителното изобретение е подходящ всеки катализатор, който е в състояние да катализира реакцията на пропан и/или изобутан в контакт с амоняк и кислород, за да се извлече акрилонитрил и/или метакрилонитрил. Такъв катализатор е описан със следната обща формула:
VvSbmAaDdOx където А, ако присъства, е поне един от Sn, Ti и Fe,
D, ако присъства, е поне един от Li, Mg, Na, Са, Sr, Ba, Co, Cr, Ga, Ni, Zn, Ge, Nb, Zr, Mo, W, Cu, Te, Ta, Se, Bi, Ce, In, As, B, Al и Μη.
| V | е | 1 | |
| m | е | 0.5 до | 10 |
| а | е | 0 до | 10 |
| d | е | 0 до | 10 |
x е стойност достатъчна да задоволи изискванията на валенцията на останалите налични елементи.
Тези катализатори могат да бъдат поддържани или неподдържани от подходящ носител. Типични подходящи носители, също известни като: ’’поддръжки” включват силиций, алуминий, цирконий, титан и техни комбинации. Силицият е предпочитана поддръжка.
В практиката на действителното изобретение, С2-С5 олефина може да се въведе в реактора в подходяща точка надолу по потока спрямо точката, в която пропана и/или изобутана се захранват в реактора. За предпочитане, олефина се въвежда в точка надолу по потока спрямо захранването на алкана, където олефина ще има възможност да реагира със значително или цялото количество излишен амоняк, но няма да бъде в конкуренция с главната реакция за амониева оксидация на алкан, която започва в долната част на каталитичното легло. В едно изпълнение, отнасящо се до реактори с течно легло мястото за захранване на олефина трябва да бъде над 20% от височината на леглото спрямо нивото на разширилия се катализатор, за предпочитане в място над 50% от височината на леглото спрямо нивото на разширилия се катализатор, още по-предпочитано, в място над 80% от височината на леглото спрямо нивото на разширилия се катализатор.
Всеки С2 до С5 олефин ще осигури преимуществата на текущото изобретение. Пропиленът се предпочита поради неговото наличие и защото той ще реагира с кислород и амоняк за получаване на акрилонитрил.
Количеството олефин може да се изменя, но трябва да бъде достатъчно, за да реагира с излишния амоняк, който прониква през повърхностния слой на реактора. Всеки нереагирал олефин, както и всеки нереагирал алкан, проправяйки си път в повърхностния слой на реактора, може да бъде извлечен и рециклиран в реактора. Системата за въглеводород и рециклиране може да включва всеки метод, известен в практиката за отделяне на газообразни въглеводороди от други газови компоненти. Подходящи методи включват, но не се ограничават до охлаждане и сгъстяване (т.е. фракциониране), или адсорбция с отклонение в налягането и десорбция, както е разкрито в Патент на САЩ Ном. 5,532,384 или адсорбция с отклонение в температурата и десорбция, които са измежду другите методи.
Олефинът може да се впръска впоследствие или при наличие на подходящ разреждащ газ като азот, пара, въздух, CO, СО2, отделен рециклиран газ или техни комбинации.
Голямото количество акрилонитрил, произвеждано сега по света се получава като се използват реактори с течно легло. При това текущото изобретение има употреба не само с конвенционални реактори с течно легло, но също с всеки реактор, който е в състояние да поддържа катализатора в течно състояние, като реактори с транспортна линия, повдигащи или рециклиращи реактори. Настоящето изобретение може също да се използва с реактори с фиксирано легло.
Всеки катализатор на амониева оксидация на пропан работи при донякъде различни съотношения на захранване и работни условия за максимален добив на акрилонитрил и/или икономични съображения.
Количеството от излишен амоняк, напускащо реактора от реакция за амониева оксидация на пропан, ще се променя в зависимост от използвания катализатор. Нивото на олефин, който трябва да се добави, ще се изменя в зависимост от типовете катализатори и естеството на реактора. Аналогично в практиката на настоящото изобретение, количеството олефин, захранвано в реактора, ще се диктува от условията и използвания катализатор. От гледна точка на катализатор, който работи в бедна на кислород фаза, може да се наложи в реактора да се добави допълнително кислород. При това, катализатор който работи в излишък от кислород, не налага да се добавя кислород в реактора. Обикновено, в практиката на текущото изобретение може да се използва всеки катализатор на амониева оксидация.
Както бе заявено по-преди, всеки катализатор на амониева оксидация на пропилен/пропан ще действа при различни съотношения на захранване и работни условия. Конвенционални работни условия и съотношение на захранване за производството на акрилонитрил, както са изложени в Патенти на САЩ Ном. 3,911,089 и 4,873,215, са подходящи и са включени тук за справка. Типичните параметри на реакцията са както следва. Температурите в реактора са между 300° и 600°С. Налягането във вътрешността на реактора е между около 1 и около 10 атмосфери. Амонякът се захранва в реактора в моларно отношение от 0.01 до 5 амоняк към 1 пропан, за предпочитане от 0.01 до 1 амоняк към 1 пропан, по-предпочитано от 0.06 до 0.4 амоняк към 1 пропан. Кислородът се захранва в реактора в моларно отношение от 0.1 до 5 кислород към 1 пропан, за предпочитане от 0.1 до 2 кислород към 1 пропан, попредпочитано от 0.1 до 1 кислород към 1 пропан. Разреждащият газ може да се захрани в реактора в моларно отношение от 0 до 100 разредител към 1 пропан, за предпочитане от 0 до 10 разредител към 1 пропан. С2 до С5 олефинът се захранва в реактора в моларно отношение от 0.001 до 100 олефин към 1 пропан, за предпочитане от 0.01 до 1 олефин към 1 пропан, по-предпочитано от 0.01 до 0.1 олефин към 1 пропан.
По време на практическото приложение на текущото изобретение стандартното работно условие, при което съществуващия катализатор за пропилен/пропан бе задействан, не трябвало да се променя, но това условие може да се промени в зависимост от захранването и каталитичните условия. Например, ако използвания катализатор работи в среда с ниско или минимално - съдържание на кислород, може да има необходимост да се увеличи количеството кислород в реактора, за да се осигури по-ефективно действие на процеса, съгласно настоящото изобретение. Това може да се осъществи посредством увеличаване съотношението на кислорода в захранването или действително подаване на кислород в реактора с отделни средства.
Настоящото изобретение е особено подходящо за превръщане на инсталации за акрилонитрил, работещи на база захранване с пропилен, в инсталации на база захранване с пропан. Замяната на захранване на база пропилен с по-евтино захранване на база пропан значително намалява промишлените производствени разходи на акрилонитрил в една съществуваща промишлена инсталация. По-нататък, ключово с преимущество на процеса описан тук е способността да превръща инсталацията от такава на база захранване с пропилен в такава захранвана с пропан, при ниски капиталови разходи, отколкото са необходими за изграждане на нова инсталация на база захранване с пропан, поради максималното използване на съществуващото оборудване.
Тъй като, със сега използваните катализатори и технология, превръщането с единичен преход на пропана в акрилонитрил е по-малко от превръщането с единичен преход на пропилен в акрилонитрил, нереагиралия пропан обикновено се отделя и се извлича от повърхностния слой от реактора, след което се рециклира в реактора.
Ключов компонент за превръщането на инсталация на база захранване с пропилен в инсталация за захранване с пропан са допълнителните тръбопроводи и крепеж, свързани с отделянето, извличането и рециклирането на пропана. Обикновено, катализаторът използван в реактора също трябва да се замени с катализатор по-подходящ за амониевата оксидация на пропан в акрилонитрил. Преимущество на описания тук процес за такова превръщане на инсталации е в това, че употребата на малки количества пропилен, за да се намали или отстрани количеството нереагирал амоняк от реактора, изключва необходимостта да се правят други изменения в компонентите на охлаждането, извличането и очистването в съществуващата инсталация за акрилонитрил на база пропилен. Затова, една съществуваща инсталация за акрилонитрил с единичен преход на база захранване с пропилен, може икономично да се пригоди за използване на рециклиращ процес със захранване на алкан, само с минимално добавено основно оборудване. Освен това, тази конверсия може да се извърши без да се повлияе негативно на качеството и търговските спецификации на продуктите от инсталацията.
На последно място, процесът и методът на работа, описани тук са * особено подходящи за инсталации за акрилонитрил на база захранване с пропилен, които са превърнати за употреба на захранване с пропан, по отношение на това, че такива инсталации обикновено имат на място склад за пропилен или наличие под друга форма на пропилен за инсталацията.
Само с цел онагледяване, са приведени следните примери за описание на процеса от настоящото изобретение.
Сравнителен пример А
Използва се реактор от титанова U-образна тръба с диаметър 0.5 инча, разположен в пясъчна вана с контролирана температура при 480°С. Захранва се газ, състоящ се от 3 пропан/0.78 амоняк/2.2 кислород/2.2 азот/1 вода, който се въвежда в дъното на реактора, съдържащ катализатор на амониева оксидация на пропан, поддържан от ванадий и окис на антимон, разреден до 50 тегловни % с кварцови люспи. Реакторът се задейства при атмосферно налягане и скоростта на подаваното в тегло за час захранване с пропан бе 0.42 час’1. Превръщането на пропан бе 18.2%. Избирателността към акрилонитрил бе 58.1%. Общата избирателност на полезни продукти (като акрилонитрил, акролеин и акрилова киселина) бе около 58.1%. Количеството пробивен амоняк бе 22.3% от захранвания амоняк.
Пример 1
Използва се реактор от титанова U-образна тръба с диаметър 0.5 инча, разположен в пясъчна вана с контролирана температура при 480°С, захранва се газ, състоящ се от 3 пропан/0.72 амоняк/2.2 кислород/2.2 азот/1 вода, който се въвежда в дъното на реактора, съдържащ катализатор на амониева оксидация на пропан, поддържан от ванадий и антимонов окис, разреден до 50 тегловни % с кварцови люспи. Реакторът се задейства при атмосферно налягане и скоростта на подаваното в тегло за час захранване с пропан бе 0.45 час1. В реактора бе въведен пропилен на ниво 81.4% от височината на каталитичното легло. Общото отношение пропилен към пропан, захранвано в реактора бе 0.037/1. Превръщането на пропан плюс пропилен бе 18.4% Избирателността към полезни продукти от пропан и пропилен бе: 57.6% към акрилонитрил, 0.1% към акролеин и 0.3% към акрилова киселина (обща избирателност към полезни продукти
58.1%). Количеството на пробилия амоняк бе намалено до 14.5% от захранвания амоняк.
Пример 2
Използва се реактор от титанова U-образна тръба с диаметър 0.5 инча, разположен в пясъчна вана при контролирана температура от 480°С. Захранва се газ, състоящ се от 3 пропан/0.74 амоняк/2.2 кислород/2.2 азот/1 вода, който се въвежда в дъното на реактора, съдържащ катализатор на амониева оксидация на пропан, поддържан от ванадий и окис на антимон, разреден до 50 тегловни % с кварцови люспи. Реакторът се задейства при атмосферно налягане и скоростта на подаваното в тегло за час захранване с пропан бе 0.44 час'1. В реактора бе въведен пропилен на ниво 81.4% от височината на каталитичното легло. Общото отношение пропилен към пропан, захранвано в реактора бе 0.053/1. Превръщането на пропан плюс пропилен бе 19.1%. Избирателността към полезни продукти от пропан и пропилен бе 57.6% към акрилонитрил, 0.3% към акролеин, и
1.2% към акрилова киселина (обща избирателност към полезни продукти 59.0%). Количеството на пробилия амоняк бе намалено до 15% от захранвания амоняк.
Пример 3
Използва се реактор от титанова U-образна тръба с диаметър 0.5 инча, разположен в пясъчна вана при контролирана температура от 480°С. Захранва се газ, състоящ се от 3 пропан/0.74 амоняк/2.2 кислород/2.2 азот/1 вода, който се въвежда в дъното на реактора, съдържащ катализатор на амониева оксидация на пропан, поддържан от ванадий и окис на антимон, разреден до 50 тегловни % с кварцови люспи. Реакторът се задейства при атмосферно налягане и скоростта на подаваното в тегло за час захранване с пропан бе 0.46 час'1. В реактора бе въведен пропилен на ниво 81.4% на нивото на височината на каталитичното легло. Общото отношение пропилен към пропан, захранвано в реактора бе 0.097/1. Превръщането на пропан плюс пропилен бе 18.6%. Избирателността към полезни продукти от пропан и пропилен бе 58.6% към акрилонитрил, 1.1% към акролеин, и 2.9% към акрилова киселина (обща избирателност към полезни продукти 62.6%). Количеството на пробилия амоняк бе намалено до 13.9% от захранвания амоняк.
Пример 4
Използва се реактор от титанова U-образна тръба с диаметър 0.5 инча, разположен в пясъчна вана при контролирана температура от 480°С. Захранва се газ, състоящ се от 3 пропан/0.71 амоняк/2.2 кислород/2.2 азот/1 вода, който се въвежда в дъното на реактора, съдържащ катализатор на амониева оксидация на пропан, поддържан от ванадий и окис на антимон, разреден до 50 тегловни % с кварцови люспи. Реакторът се задейства при атмосферно налягане и скоростта на подаваното в тегло за час захранване с пропан бе 0.45 час’1. В реактора бе въведен пропилен на ниво 49.1% от нивото на височината на каталитичното легло. Общото отношение пропилен към пропан, захранвано в реактора бе 0.073/1. Превръщането на пропан плюс пропилен бе 20.4%. Избирателността към полезни продукти от пропан и пропилен бе 55.3% към акрилонитрил, 0.2% към акролеин, и 4.0% към акрилова киселина (обща избирателност към полезни продукти 59.5%). Количеството на пробилия амоняк бе намалено до 11.1 % от захранвания амоняк.
Пример 5
Използва се реактор от титанова U-образна тръба с диаметър 0.5 инча, разположен в пясъчна вана при контролирана температура от 480°С. Захранва се газ, състоящ се от 3 пропан/0.69 амоняк/2.2 кислород/2.2 азот/1 вода, който се въвежда в дъното на реактора, съдържащ катализатор на амониева оксидация на пропан, поддържан от ванадий и окис на антимон, разреден до 50 тегловни % с кварцови люспи. Реакторът се задейства при атмосферно налягане и скоростта на подаваното в тегло за час захранване с пропан бе 0.47 час'1. В реактора бе въведен пропилен на ниво 49.1% от нивото на височината на каталитичното легло. Общото отношение пропилен към пропан, захранвано в реактора бе 0.103/1. Превръщането на пропан плюс пропилен бе 21.2%. Избирателността към полезни продукти от пропан и пропилен бе 50.8% към акрилонитрил, 3.9% към акролеин, и 6.5% към акрилова киселина (обща избирателност към полезни продукти 61.3%). Количеството на пробилия амоняк бе намалено до 8.1% от захранвания амоняк.
Пример 6
Използва се реактор от титанова U-образна тръба с диаметър 0.5 инча, разположен в пясъчна вана при контролирана температура от 480°С. Захранва се газ, състоящ се от 3 пропан/0.69 амоняк/2.2 кислород/2.2 азот/1 вода, който се въвежда в дъното на реактора, съдържащ катализатор на амониева оксидация на пропан, поддържан от ванадий и окис на антимон, разреден до 50 тегловни % с кварцови люспи. Реакторът се задейства при атмосферно налягане и скоростта на подаваното в тегло W за час захранване с пропан бе 0.50 час' . В реактора бе въведен пропилен на ниво 49.1% от нивото на височината на каталитичното легло. Общото отношение пропилен към пропан, захранвано в реактора бе 0.140/1. Превръщането на пропан плюс пропилен бе 23.1%. Избирателността към полезни продукти от пропан и пропилен бе 43.4% към акрилонитрил, 15.7% към акролеин, и 7.8% към акрилова киселина (обща избирателност към полезни продукти 66.9%). Количеството на пробилия амоняк бе намалено до 5.6% от захранвания амоняк.
Сравнителен пример В
Използва се реактор от титанова U-образна тръба с диаметър 0.5 инча, разположен в пясъчна вана при контролирана температура от 480°С. Захранва се газ, състоящ се от 3 пропан/0.69 амоняк/2.2 кислород/2.2 азот/1 вода, който се въвежда в дъното на реактора, съдържащ катализатор на амониева оксидация на пропан, поддържан от ванадий и окис на антимон, разреден до 50 тегловни % с кварцови люспи. Реакторът се задейства при атмосферно налягане и скоростта на подаваното в тегло за час захранване с пропан бе 0.37 час’1. Превръщането на пропан бе 19.7%. Избирателността към акрилонитрил бе 54.3%. Пълната полезна избирателност (към акрилонитрил, акролеин, и към акрилова киселина бе 56.1%). Количеството на пробилия амоняк бе 16.8% от захранвания амоняк
Едно сравнение на този Сравнителен Пример В с Примери от 7 до 10 показва, че работейки при захранвания и условия, които осигуряват нисък пробив на амоняк (т.е. Сравнителен Пример В) също води до пониска обща избирателност към акрилонитрил. Обратно, с добавяне в реактора на пропилен и работейки в съответствие с текущото изобретение (т.е. Примери от 7 до 10), пълната селективност към акрилонитрил се засилва и количеството на пробил амоняк се намалява допълнително.
Пример 7
Използва се реактор от титанова U-образна тръба с диаметър 0.5 инча, разположен в пясъчна вана при контролирана температура от 480°С. Захранва се газ, състоящ се от 3 пропан/0.68 амоняк/2.2 кислород/2.2 азот/1 вода, който се въвежда в дъното на реактора, съдържащ катализатор на амониева оксидация на пропан, поддържан от ванадий и окис на антимон, разреден до 50 тегловни % с кварцови люспи. Реакторът се задейства при атмосферно налягане и скоростта на подаваното в тегло за час захранване с пропан бе 0.38 час'1. В реактора бе въведен пропилен на ниво 23.6% от височината на нивото на каталитичното легло. Общото отношение пропилен към пропан, захранвано в реактора бе 0.032/1. Превръщането на пропан плюс пропилен бе 19.8%. Избирателността към полезни продукти от пропан и пропилен бе 55.7% към акрилонитрил, 0.2% към акролеин, и 1.7% към акрилова киселина (обща избирателност към полезни продукти 57.6%). Количеството на пробилия амоняк бе намалено до 14.3% от захранвания амоняк.
Пример 8
V Използва се реактор от титанова U-образна тръба с диаметър 0.5 инча, разположен в пясъчна вана при контролирана температура от 480°С, захранва се газ, състоящ се от 3 пропан/0.67 амоняк/2.2 кислород/2.2 азот/1 вода, който се въвежда в дъното на реактора, съдържащ катализатор на амониева оксидация на пропан, поддържан от ванадий и окис на антимон, разреден до 50 тегловни % с кварцови люспи. Реакторът се задейства при атмосферно налягане и скоростта на подаваното в тегло за час захранване с пропан бе 0.52 час'1. В реактора бе въведен пропилен на ниво 23.6% от височината на нивото на каталитичното легло. Общото отношение пропилен към пропан захранвано в реактора бе 0.105/1. Превръщането на пропан плюс пропилен бе 20.0%. Избирателността към полезни продукти от пропан и пропилен бе 53.5% към акрилонитрил, 0.6% към акролеин, и 3.7% към акрилова киселина (обща избирателност към полезни продукти 57.8%). Количеството на пробилия амоняк бе намалено до 10.0% от захранвания амоняк.
Пример 9
Използва се реактор от титанова U-образна тръба с диаметър 0.5 инча, разположен в пясъчна вана при контролирана температура от 480°С. Захранва се газ, състоящ се от 3 пропан/0.68 амоняк/2.2 кислород/2.2 азот/1 вода, който се въвежда в дъното на реактора, съдържащ катализатор на амониева оксидация на пропан, поддържан от ванадий и окис на антимон, разреден до 50 тегловни % с кварцови люспи. Горното легло съдържа 70% от общо заредения катализатор, а долното легло съдържа 30% от общо заредения катализатор. Пропиленът се въвежда между двете легла в слоя от кварцови люспи, които служат като смесителна камера за пропилена и газовата смес в реактора. Реакторът се задейства при атмосферно налягане и скоростта на подаваното в тегло за час захранване с пропан бе 0.35 час'1. Общото отношение пропилен към пропан, захранвано в реактора бе 0.034/1. Превръщането на пропан плюс пропилен бе 18.6%. Избирателността към полезни продукти от пропан и пропилен бе 60.3% към акрилонитрил, 0% към акролеин, и 0.2% към акрилова киселина (обща избирателност към полезни продукти 60.5%). Количеството на пробилия амоняк бе намалено до 14.8% от захранвания амоняк.
Пример 10
Използва се реактор от титанова U-образна тръба с диаметър 0.5 инча, разположен в пясъчна вана при контролирана температура от 480°С, захранва се газ, състоящ се от 3 пропан/0.67 амоняк/2.2 кислород/2.2 азот/1 вода, който се въвежда в дъното на реактора, съдържащ катализатор на амониева оксидация на пропан, разреден до 50 тегловни % с кварцови люспи. Горното легло съдържа 70% от общо заредения катализатор, а долното легло съдържа 30% от общо заредения катализатор. Пропиленът се въвежда между двете легла в слоя от кварцови люспи, които служат като смесителна камера за пропилена и газовата смес в реактора. Реакторът се задейства при атмосферно налягане и скорост на подаваното в тегло за час захранване с пропан бе 0.35 час'1. Общото отношение пропилен към пропан захранвано в реактора бе 0.071/1. Превръщането на пропан плюс пропилен бе 20.3%. Избирателността към полезни продукти от пропан и пропилен бе 56.3% към акрилонитрил, 0.1% към акролеин, и 0.4% към акрилова киселина (обща избирателност към полезни продукти 56.8%). Количеството на пробилия амоняк бе намалено до 9.6% от захранвания амоняк.
Сравнителен пример С
Използва се реактор от титанова U-образна тръба с диаметър 0.5 инча, разположен в пясъчна вана при контролирана температура от 480°С. Захранва се газ, състоящ се от 3 пропан/0.81 амоняк/2.2 кислород/2.2 азот/1 вода, който се въвежда в дъното на реактора, съдържащ катализатор на амониева оксидация на пропан, поддържан от ванадий и окис на антимон. Реакторът се задейства при атмосферно налягане и скоростта на подаваното в тегло за час захранване с пропан бе 0.45 час'1. Превръщането на пропан бе 20.4%. Избирателността към акрилонитрил бе 55.1%. Общата избирателност към полезни продукти (като акрилонитрил, акролеин, и акрилова киселина бе 55.9%). Количеството на пробилия амоняк бе 21.7% от захранвания амоняк.
Пример 11
Използва се реактор от титанова U-образна тръба с диаметър 0.5 инча, разположен в пясъчна вана при контролирана температура от 480°С. Захранва се газ, състоящ се от 3 пропан/0.84 амоняк/2.2 кислород/2.2 азот/1 вода, който се въвежда в дъното на реактора, съдържащ две легла с катализатор на амониева оксидация на пропан, поддържан от ванадий и окис на антимон. Горното легло съдържа 20% от общо заредения катализатор, а долното легло съдържа 80% от общо заредения катализатор. Пропиленът се въвежда между двете легла в слоя от кварцови люспи, които служат като смесителна камера за пропилена и газовата смес в реактора. Реакторът се задейства при атмосферно налягане и скоростта на подаваното в тегло за час захранване с пропан бе 0.36 час'1. Общото отношение пропилен към пропан, захранвано в реактора бе 0.032/1. Превръщането на пропан плюс пропилен бе 22.4%. Избирателностите към полезни продукти от пропан и пропилен бяха 54.5% към акрилонитрил, 0.6% към акролеин, и 1.6% към акрилова киселина (обща избирателност към полезни продукти 56.7%). Количеството на пробилия амоняк бе намалено до 16.9% от захранвания амоняк.
Сравнителен пример D w Използва се реактор от титанова U-образна тръба с диаметър 0.5 инча, разположен в пясъчна вана при контролирана температура от 480°С. Захранва се газ, състоящ се от 3 пропан/0.82 амоняк/2.2 кислород/2.2 азот/1 вода, който се въвежда в дъното на реактора, съдържащ катализатор на амониева оксидация на пропан. Реакторът се задейства при атмосферно налягане и скоростта на подаваното в тегло за час захранване с пропан бе 0.41 час'1. Превръщането на пропан бе 19.9%. Избирателността към акрилонитрил бе 58.1%. Пълната избирателност към полезни продукти (като акрилонитрил, акролеин, и акрилова киселина) бе 58.6%. Количеството на пробилия амоняк бе 23.5% от захранвания амоняк.
Сравнителен пример Е
Използва се реактор от титанова U-образна тръба с диаметър 0.5 инча, разположен в пясъчна вана при контролирана температура от 480°С. Захранва се газ, състоящ се от 3 пропан/0.83 амоняк/2.2 кислород/2.2 азот/1 вода, който се въвежда в дъното на реактора, съдържащ катализатор на амониева оксидация на пропан. Реакторът се задейства при атмосферно налягане и скоростта на подаваното в тегло за час захранване с пропан бе 0.41 час'1. Превръщането на пропан бе 20.1%.
Избирателността към акрилонитрил бе 58.0%. Пълата избирателност към полезни продукти (като акрилонитрил, акролеин, и акрилова киселина) бе 58.6%). Количеството на пробилия амоняк бе 22.5% от захранвания амоняк.
Пример 12
Използва се реактор от титанова U-образна тръба с диаметър 0.5 инча, разположен в пясъчна вана при контролирана температура от 480°С. Захранва се газ, състоящ се от 3 пропан/0.79 амоняк/2.2 кислород/2.2 азот/1 вода, който се въвежда в дъното на реактора, съдържащ две легла с V катализатор на амониева оксидация на пропан, поддържан от ванадий и окис на антимон. Горното легло съдържа 40% от общо заредения катализатор, а долното легло съдържа 60% от общо заредения катализатор. Пропиленът се въвежда между двете легла в слоя от кварцови люспи, които служат като смесителна камера за пропилена и газовата смес в реактора. Реакторът се задейства при атмосферно налягане и скоростта на подаваното в тегло за час захранване с пропан бе 0.36 час'1. Общото отношение пропилен към пропан захранвано в реактора бе 0.047/1. Превръщането на пропан плюс пропилен бе 22.2%. Избирателносттакъм полезни продукти от пропан и пропилен бе 56.3% към акрилонитрил, 0.1% към акролеин, и 1.6% към акрилова киселина (обща избирателност към полезни продукти 57.9%). Количеството на пробилия амоняк бе намалено до 14.0% от захранвания амоняк.
Пример 13
Използва се реактор от титанова U-образна тръба с диаметър 0.5 инча, разположен в пясъчна вана при контролирана температура от 480°С. Захранва се газ, състоящ се от 3 пропан/0.79 амоняк/2.2 кислород/2.2 азот/1 вода, който се въвежда в дъното на реактора, съдържащ две легла с катализатор на амониева оксидация на пропан, поддържан от ванадий и окис на антимон. Горното легло съдържа 40% от общо заредения катализатор, а долното легло съдържа 60% от общо заредения катализатор. Пропиленът се въвежда между двете легла в слоя от кварцови люспи, които служат като смесителна камера за пропилена и газовата смес в реактора. Реакторът се задейства при атмосферно налягане и скоростта на подаваното в тегло за час захранване с пропан бе 0.36 час'1. Общото отношение пропилея към пропан захранвано в реактора бе 0.052/1. Превръщането на пропан плюс пропилея бе 22.3%. Избирателностите към полезни продукти от пропан и пропилея бяха 56.2% към акрилонитрил, 0.2% към акролеин, и 1.9% към акрилова киселина (обща избирателност към полезни продукти 58.3%). Количеството на пробилия амоняк бе намалено до 13.2% от захранвания амоняк.
Пример 14
Използва се реактор от титанова U-образна тръба с диаметър 0.5 инча, разположен в пясъчна вана при контролирана температура от 480°С. Захранва се газ, състоящ се от 3 пропан/0.78 амоняк/2.2 кислород/2.2 азот/1 вода, който се въвежда в дъното на реактора, съдържащ две легла с катализатор на амониева оксидация на пропан, поддържан от ванадий и окис на антимон. Горното легло съдържа 40% от общо заредения катализатор, а долното легло съдържа 60% от общо заредения катализатор. Пропиленът се въвежда между двете легла в слоя от кварцови люспи, които служат като смесителна камера за пропилена и газовата смес в реактора. Реакторът се задейства при атмосферно налягане и скоростта на подаваното в тегло за час захранване с пропан бе 0.44 час’1. Общото отношение пропилея към пропан захранвано в реактора бе 0.052/1. Превръщането на пропан плюс пропилея бе 19.4%. Избирателността към полезни продукти от пропан и пропилен бе 57.0% към акрилонитрил, 0.4% към акролеин, и 1.3% към акрилова киселина (обща избирателност към полезни продукти 58.7%). Количеството на пробилия амоняк бе намалено до 15.5% от захранвания амоняк.
Claims (15)
- ПАТЕНТНИ ПРЕТЕНЦИИ1. Метод за подобряване състоянието на пробив на амоняк в процес на амониева оксидация на алкан, например при производството на акрилонитрил, обхващащ въвеждане на въглеводород избран от група, състояща се от пропан и изобутан, амоняк и газ, съдържащ кислород в долната част на реактор с течно легло, съдържащ катализатор на амониева оксидация, които реагират при наличието на споменатия катализатор, за да се получи акрилонитрил, при което подобрението обхваща въвеждане в реактора на поне един С2 до С5 олефин, който ще реагира с поне една част от нереагиралия амоняк и кислород, намиращи се в реактора за значително намаляване на количеството амоняк, намиращо се в повърхностния поток, който излиза от реактора.
- 2. Метод, съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че въглеводородът е избран да бъде пропан.
- 3. Метод, съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че С2 - С5 олефинът е пропилен.
- 4. Метод, съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че реакторът е реактор с течно легло.
- 5. Метод, съгласно претенция 4, характеризиращ се с това, че олефинът се въвежда в реактора с течно легло в място над поне 20% от височината на разширилото се каталитично легло.
- 6. Метод, съгласно претенция 4, характеризиращ се с това, че олефинът се въвежда в реактора с течно легло в място над поне 50% от височината на разширилото се каталитично легло.
- 7. Метод, съгласно претенция 4, характеризиращ се с това, че олефинът се въвежда в реактора с течно легло в място над поне 80% от височината на разширилото се каталитично легло.
- 8. Метод, съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че катализаторът е по формулата:VvSbmAaDdOx където А, когато присъства, е поне един от Sn, Ti и Fe,D, когато присъства, е поне един от Li, Mg, Na, Са, Sr, Ba, Co, Cr, Ga, Ni, Zn, Ge, Nb, Zr, Mo, Cu, Te, Ta, Se, Bi, Ce, In, As, B, Al и Μη.
V е 1 ш е 0.5 до 10 а е 0 до 10 d е 0 до 10 X е стойност достатъчна да задоволи изискванията на валенцията на останалите налични елементи. - 9. Метод за превръщане на производствен процес за получаване на акрилонитрил на база захранване с пропилен, при който пропиленът, амонякът и кислородът реагират в реактор, при наличие на катализатор, за получаване на акрилонитрил, в производствен процес за получаване на акрилонитрил на база захранване с пропан, при който пропан, амоняк и кислород реагират, при наличие на катализатор, за получаване на акрилонитрил, като методът обхваща:(а) замяна на захранването на база пропилен със захранване на база пропан.(б) въвеждане в реактора на поне един Сг до С5 олефин, който ще реагира с поне част от нереагиралия амоняк, намиращ се в повърхностния поток, напускащ реактора, и (в) добавяне към процеса на средства за отделяне, извличане и рециклиране на нереагиралия пропан.
- 10. Метод, съгласно претенция 9, характеризиращ се с това, че катализаторът в реактора се заменя с катализатор по формулата:VvSbmAaDdOx където А, когато присъства, е поне един от Sn, Ti и Fe,D, когато присъства, е поне един от Li, Mg, Na, Са, Sr, Ba, Co, Cr, Ga, Ni, Zn, Ge, Nb, Zr, Mo, W, Cu, Te, Ta, Se, Bi, Ce, In, As, B, Al и Μη.
V е 1 4»« m е 0.5 до 10 а е 0 до 10 d е 0 до 10 x е стойност достатъчна да задоволи изискванията на валенцията на останалите налични елементи. - 11. Метод, съгласно претенция 9, характеризиращ се с това, че С2 - С5 олефинът е пропилен.
- 12. Метод, съгласно претенция 9, характеризиращ се с това, че реакторът е реактор с течно легло.
- 13. Метод, съгласно претенция 12, характеризиращ се с това, че олефинът се въвежда в реактора с течно легло в място над поне 20% от височината на разширилото се каталитично легло.
- 14. Метод, съгласно претенция 12, характеризиращ се с това, че олефинът се въвежда в реактора с течно легло в място над поне 50% от височината на разширилото се каталитично легло.
- 15. Метод, съгласно претенция 12, характеризиращ се с това, че олефинът се въвежда в реактора с течно легло в място над поне 80% от височината на разширилото се каталитично легло.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US09/633,243 US6262290B1 (en) | 2000-08-07 | 2000-08-07 | Amelioration of ammonia breakthrough in an alkane ammoxidation process |
| PCT/US2001/015640 WO2002012174A1 (en) | 2000-08-07 | 2001-05-15 | Amelioration of ammonia breakthrough in an alkane ammoxidation process |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| BG107495A true BG107495A (bg) | 2003-12-31 |
Family
ID=24538840
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| BG107495A BG107495A (bg) | 2000-08-07 | 2003-01-23 | Подобряване състоянието пробив на амоняк в процесна амониева оксидация на алкан |
Country Status (17)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6262290B1 (bg) |
| EP (1) | EP1307428B1 (bg) |
| JP (1) | JP4854172B2 (bg) |
| KR (2) | KR100765156B1 (bg) |
| CN (1) | CN1196674C (bg) |
| AT (1) | ATE425137T1 (bg) |
| AU (1) | AU2001261611A1 (bg) |
| BG (1) | BG107495A (bg) |
| BR (1) | BR0113040B1 (bg) |
| CA (1) | CA2416712C (bg) |
| DE (1) | DE60137937D1 (bg) |
| DZ (1) | DZ3469A1 (bg) |
| ES (1) | ES2321378T3 (bg) |
| MX (1) | MXPA03000783A (bg) |
| RU (1) | RU2265009C2 (bg) |
| WO (1) | WO2002012174A1 (bg) |
| ZA (1) | ZA200300650B (bg) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102010061814A1 (de) * | 2010-11-23 | 2012-05-24 | Wacker Chemie Ag | Verfahren zum Aufarbeiten von flüssigen Rückständen der Direktsynthese von Organochlorsilanen |
| CN107252663A (zh) * | 2014-06-27 | 2017-10-17 | 英尼奥斯欧洲股份公司 | 用于氨氧化反应器的氨进料的控制 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5008414A (en) * | 1988-12-08 | 1991-04-16 | The Boc Group, Inc. | Process for the production of oxides |
| US5457223A (en) * | 1992-10-09 | 1995-10-10 | The Standard Oil Company | Process for elimination of waste material during manufacture of acrylonitrile |
| US5288473A (en) * | 1992-10-09 | 1994-02-22 | The Standard Oil Company | Process for elimination of waste material during manufacture of acrylonitrile |
| US5466857A (en) | 1994-08-10 | 1995-11-14 | The Standard Oil Company | Process for reduction of waste material during manufacture of acrylonitrile |
| US5576469A (en) * | 1995-06-05 | 1996-11-19 | The Standard Oil Co. | Paraffin ammoxidation using vanadium antimony oxide based catalysts with halide promoters |
| JPH0940628A (ja) * | 1995-07-28 | 1997-02-10 | Mitsui Toatsu Chem Inc | アクリロニトリルの製造方法 |
| JPH0959239A (ja) * | 1995-08-22 | 1997-03-04 | Mitsui Toatsu Chem Inc | アクリロニトリルの製造方法 |
| UA54409C2 (uk) * | 1997-07-16 | 2003-03-17 | Асахі Касеі Кабусікі Кайся | Спосіб одержання акрилонітрилу або метакрилонітрилу з пропану або ізобутану шляхом амоксидування |
-
2000
- 2000-08-07 US US09/633,243 patent/US6262290B1/en not_active Expired - Lifetime
-
2001
- 2001-05-15 JP JP2002518152A patent/JP4854172B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2001-05-15 AU AU2001261611A patent/AU2001261611A1/en not_active Abandoned
- 2001-05-15 CN CNB018136214A patent/CN1196674C/zh not_active Expired - Fee Related
- 2001-05-15 BR BRPI0113040-4A patent/BR0113040B1/pt not_active IP Right Cessation
- 2001-05-15 DE DE60137937T patent/DE60137937D1/de not_active Expired - Lifetime
- 2001-05-15 MX MXPA03000783A patent/MXPA03000783A/es active IP Right Grant
- 2001-05-15 ES ES01935523T patent/ES2321378T3/es not_active Expired - Lifetime
- 2001-05-15 EP EP01935523A patent/EP1307428B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2001-05-15 DZ DZ013469A patent/DZ3469A1/fr active
- 2001-05-15 KR KR1020077009409A patent/KR100765156B1/ko not_active IP Right Cessation
- 2001-05-15 CA CA002416712A patent/CA2416712C/en not_active Expired - Fee Related
- 2001-05-15 KR KR1020037001623A patent/KR100844303B1/ko not_active IP Right Cessation
- 2001-05-15 AT AT01935523T patent/ATE425137T1/de not_active IP Right Cessation
- 2001-05-15 RU RU2003106704/04A patent/RU2265009C2/ru not_active IP Right Cessation
- 2001-05-15 WO PCT/US2001/015640 patent/WO2002012174A1/en active Application Filing
-
2003
- 2003-01-23 BG BG107495A patent/BG107495A/bg unknown
- 2003-01-23 ZA ZA200300650A patent/ZA200300650B/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20030029807A (ko) | 2003-04-16 |
| DZ3469A1 (fr) | 2002-02-14 |
| KR100844303B1 (ko) | 2008-07-07 |
| CN1196674C (zh) | 2005-04-13 |
| KR100765156B1 (ko) | 2007-10-15 |
| CN1444560A (zh) | 2003-09-24 |
| JP2004505945A (ja) | 2004-02-26 |
| EP1307428B1 (en) | 2009-03-11 |
| ES2321378T3 (es) | 2009-06-05 |
| BR0113040B1 (pt) | 2012-07-24 |
| ATE425137T1 (de) | 2009-03-15 |
| AU2001261611A1 (en) | 2002-02-18 |
| CA2416712A1 (en) | 2002-02-14 |
| EP1307428A1 (en) | 2003-05-07 |
| KR20070055623A (ko) | 2007-05-30 |
| RU2265009C2 (ru) | 2005-11-27 |
| MXPA03000783A (es) | 2003-09-10 |
| DE60137937D1 (de) | 2009-04-23 |
| US6262290B1 (en) | 2001-07-17 |
| CA2416712C (en) | 2009-12-01 |
| WO2002012174A1 (en) | 2002-02-14 |
| BR0113040A (pt) | 2003-07-08 |
| JP4854172B2 (ja) | 2012-01-18 |
| ZA200300650B (en) | 2003-11-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3987100A (en) | Cyclohexane oxidation in the presence of binary catalysts | |
| US5095142A (en) | Solvent recovery during production of aromatic polycarboxylic acids | |
| US5015756A (en) | Process for the production of nitriles | |
| KR100592011B1 (ko) | 헥사메틸렌디아민의 개선된 제조 방법 | |
| CN108025922B (zh) | 来自丙烯腈共同制备的高纯度hcn | |
| JPH08511776A (ja) | シクロヘキサンジカルボン酸エステルの低圧製造方法 | |
| RU2311404C2 (ru) | Аммоксидирование карбоновых кислот в смесь нитрилов | |
| RU2154632C2 (ru) | Способ уменьшения количества непрореагировавшего аммиака, выходящего из реактора в процессе получения акрилонитрила, и способ получения акрилонитрила | |
| BG107495A (bg) | Подобряване състоянието пробив на амоняк в процесна амониева оксидация на алкан | |
| US7553986B2 (en) | Process for the selective (amm)oxidation of lower molecular weight alkanes and alkenes | |
| CN114957038B (zh) | 一种芳烃经氨氧化合成腈化合物的方法 | |
| WO2003082810A1 (fr) | Procede de purification de l'isophthalonitrile | |
| US6258949B1 (en) | Apparatus and process for producing ε-caprolactam | |
| CN114105741B (zh) | 一种大环烷醇酮的制备方法 | |
| Tinge et al. | The Fibrant Hydranone® and HPO plus Technologies for Cyclohexanone and ϵ‐Caprolactam Production (Case Study) An Overview of the Technology and Outlook | |
| JP2009007294A (ja) | プロピレンオキサイドの製造方法 | |
| RU2054424C1 (ru) | Способ получения оксида этилена | |
| TWI322798B (en) | Ammoxidation of carboxylic acids to a mixture of nitriles | |
| CN102219676A (zh) | Co偶联制草酸酯的方法 | |
| JPS6113710B2 (bg) |