Способ получения акрилонитрила

/321 С 07 С 120 ЗОБР Н ЕТЕЛЬСТВУ лецний вецут притемпературы реакци15 С от номинальнов течение временипо формуле теплоемкость ка(Дж/кг. грац);масса катализасек нцный ном с послецу жением ц чение вре ца повыш ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОЗНРЬТИИ ОПИСАНИ(71) Ташкентский орцена Дружбы нароцов политехнический институтим, А, Р. Беруни(54) (57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АКРИДОНИТРИЛА взаимоцейсинильной кислотойзатора - хлорица оцсоляной кислоты в жчаюшийся теповышения селективн ствием ацетилена св присутствии каталиновалентной меци иицкой фазе, о т л им, что, с цельюости процесса, пос Л 1.) 104947 А равномерном повышении онной среды на 5- ой температура 85 С (4, опреаеляемого тора г 1У инальный расхоц пара кг/с 3теплоемкость пара, Дж/кг грвтемпература пара на вхоце ивыхоце из колонны, С 1номинальная температура реекционной срецы, С,оюшим ее равномерным пониноминального значения и теамани, равного половине пернония температуры.15 20 25 35 Изобретение относится к способу получения акрилонитрила, который широкоиспользуют в производстве синтетического искусственного волокна,Известен способ получения акрилонитрила взаимодействием ацетилена ссинильной кислотой в присутствии катализатора - соляной кислоты при мольномсоотношении 1:(2-15) и температу-,ре 100-135 С, Производительность прооцесса составляет 22,5 г/кг.ч ( 1 ,Недостатком данного способа является низкая производительность процесса.Наиболее близким к изобретениютехническим решением является способполучения акрилонитрила взаимоцействием ацетилена с синильной кислотой в присутствии катализатора - хлорицаоцновалентной меди и соляной кислотыпри 85-87 С и мольном соотношенииНСИ- С Н 1: (10:12) 23 .Нецостатком данного способа является сравнительно низкая селективностьпроцесса (см, таблицу и фиг, 2),Белью изобретения является повышение селективности процесса,Поставленная цель достигается сог-ласно способу получения акрилонитрилавзаимоцействием ацетилена с синильной кислотой в присутствии катализатора хлорица оцновалентной меди и соляной кислоты в жидкой фазе при равномерном повышении температуры реакционной среды на 5-15 С от номинальнойоотемпературы 85 С в течение времени с,определяемого по формуле:(1 2)гце Т - время повышения температурыреакционной с репы, С;Ск - теплоемкость катализатора,Дж/кг грац;Го - масса катализатора, кг;С, ,секундный номинальный расходпара, кг/с;теплоемкость пара, Дж/кг град1 2- температура пара на входе иП 1 и овыхоце из колонны С;, - номинальная температура реакционной срецы, С,с послецуюшим ее равномерным понижением до номинального значения в течение времени, равном половине периоца повышения температуры.На фиг, 1 показано устройство дляосушествления способа; иа фиг, 2 40 45 50 55 график зависимости процентного содержания акронитрила в реакционном газе от времени повышения и понижения температуры процесса.Способ осушествляется следующим образом.Колонна 1 заполненная жидкой реакционной средой 2, через которую по трубопроводу 3 подают сырье (смесь ацетилена и синильной кислоты в определенном соотношении). Теплоносительна обогрев низа колонны поцают черезклапан 4. Температуру реакционной средыизмеряют термопарой 5, соединенной свходом регулятора 6, в камеру заданиякоторого поступает сигнал от программного задатчика 7. Программный зацатчик 7 служит для периоцического изменения задания регулятору 6, В регуляторе 6 происходит сравнение сигналовтекушей температуры и величины задания и вырабатывается команда на изменение проходного сечения клапана 4, чтовлечет за собой изменение расходатеплоносителя,При осушествлении способа используют катализатор с удельным весом1, 42 г/см слецуюшего состава: Н С 8 4, 1%,Са С 8 30%; ЯН,СЕ 13,5%; мольное соотношение 0,8, Расход С Н,2 3800 м /ч,3НСМ 680 л/ч. П р и м е р, В колонну 1 поцают исходную смесь, соцержашую ацетилен и синильную кислоту (состав смеси ука,зан выше). Начальные условия аналогичны известному способу (85 С), Периоц повышения температуры разбивают на 10 ч и каждые 9 мин в камеру зацания регулятора вводят сигнал на повышение температуры С. После достижения температуоры реакционной среды, равной 99 С, производят ее снижение до ноиинальногоозначения со скоростью 2 С эа 9 мин. При снижении температуры цо ее номинального значения цикл повторяется, Значения Ск,щ,1 н,Сп,б,п,1 , 1 принимаются равными 1,1 Дж/кг.грац, 29600 кг, 90 С 1,0 Дж/кг грац, 1200 кг/ч, 155 С, 125 С соответственно. Пробы реакционного газа отбирают каждые 4 ч и анализируют на хроматог рафе. Данные хроматографического анализа реакционного газа, полученного предлагаемым и известным способами представлены в таблице.10 49477 3Как видно иэ привеценньа цанных,среднее значение выхоца акрилонитрилавозросло в абсолютном выражениина 1,27 об.%, при этом коэффициентвариации нестабильности процесса суше 5ственно не изменился,На фиг. 2 изображен график эависимости процентного содержания акрилониърипа в реакционном газе от времени повышения и понижения температуры 0процесса (5 в известном (1) и прецложенном (Й) способах, причем в послед"нем введен осцилдяционный режим температуры.Нижняя часть графика иллюстрирует Озависимость температуры в колонне отвремени: первые 13 точек - известныйспособ со стабильной температурой, апосдецукнцие - прецлагаемый. Утолщенная линия показывает среднее 20значение температуры в колонне, а волнистая реальные значения,В верхней части графика два пунктирныхконтура показывают область измененияпараметров, характеризуемые вариацией 25параметров. Мгновенные значения концентрации акрилоиитрида обозначены волнистой линйей.При введении осцилляциоиного темпе ратурного режима колебания значений процентного соцержания акрилонитрила в реакционном газе намного увеличива ются (вариации на 1%), но при этом резко возрастает амплитуда колебаний, Т,е. среднее эа периоц значение процентного соцержаиия акрилонитрида и реакционном газе возрастает, что иллюстрирует утолщенная прямая линия на фиг. 2 (верхняя часть). Здесь также указаны средние значения концентраций в известном и предлагаемом способах. При увеличении амплитуды колебаний значений соцержания акрилнитрила в реакционном газе некоторые мгновения значений ниже, чем у известного способа, но цаже нижняя граница изменения параметров при этом иахоцится выше, Технологически этот факт можно объяснить наличием запаздывания по восстановлению активности катализатора при падении температуры.Подписятета СССРтийабд. 4/5 каз 6350/24 Тираж 418 ВНИИПИ Государственного коми по делам изобретений и отк 113035, Москва, Ж, Раувская