Akril kislotasi

2.5. Akrilonitrilni propilen va ammiakdan olish usuli

Propilenni oksidlanishli ammonolizi

Birinchi marta AQShda 1960 –yilda amalga oshirilgan usul bo`lib, propilen bilan ammiakni katalitik oksidlashga asoslangan. Propilen arzon maxsulot hisoblanadi, u neftni qayta ishlash gazlaridan ko`p miqdorda olinadi. Reaktsiya quyidagi sxema bo`yicha boradi:

Akrilonitrilni sintezi 450-485oSda, tarkibida oraliq metallarning: molibden, kobal`t, nikel`, vol`fram oksidlarini tutgan turli katalizatorlar ishtirokida olib boriladi. Propilenni oksidlanishli ammonoliz reaktsiyasida ishlatiladigan katalizatorlarga ko`plab patentlar olingan. Barcha sanoat katalizatorlarini ikkita asosiy guruhga kiritish mumkin: vismut molibdat asosidagi va sur`ma oksidi asosidagi katalizatorlar. Maksimal faollikka Bi:Mo atom nisbati 1 ga yaqin bo`lgan katalizatorlar ega. Fosforning kiritilishi (polikislotalarning tuzlari ko`rinishida) uzoq muddat ishlatiladigan vismut-molibdenli katalizatorlarning faolligini barqarorlashuviga olib keladi. Jarayon statsionar rejimda 2-4 sekund, katalizatorning psevdosiqilgan qatlamida 10-20 sekund davom etadi.

Katalizatorning statsionar qatlamida jarayon trubasimon reaktorda olib boriladi, trubalararo bo`shliq yuqori temperaturali issiqlik tashuvchi – nitrit-nitrat aralashma bilan to`ldirilgan bo`ladi. Katalizatorning statsionar qatlami juda mustaxkam va issiqqa chidamli bo`lishi kerak.

Akrilonitrilni sintez qilish jarayonida katta miqdorda issiqlik ajralib chiqadi. Shuning uchun o`ta qizib ketishni oldini olish maqsadida reaktor trubkasining diametri 32 mmdan oshmasligi lozim; trubasimon reaktordan foydalangan vaqtda apparat katta unum bilan ishlay olmaydi.

Psevdoqatlamli katalizator ishlatiladigan reaktorlarda bu kamchilik yo`qotiladi. Sintez vaqtida ajralib chiqadigan issiqlik reaktsiya zonasida joylashgan ilonsimon trubalardagi suv bug`i bilan olib chiqib ketiladi. Bu turdagi reaktorlarning asosiy kamchiligi katalizatorning emirilishi va mayda zarrachalarini gaz oqimi tomonidan olib chiqib ketilishidir, bu qimmatbaho molibdenli va vismutli tuzlarning yo`qotilishiga va jarayonning iqtisodiy ko`rsatkichlarini yomonlashuviga olib keladi.

Propilenni oksidlanishli ammonolizi vaqtida akrilonitrilni hosil bo`lish reaktsiyasidan tashqari qo`shimcha reaktsiyalar ham sodir bo`ladi. Bunday qo`shimcha maxsulotlarni (akrolein, atsetal`degid, atseton)hosil bo`lishini kamaytirish uchun ammiak mo`l miqdorda beriladi.

Akrilonitril ishlab chiqarishning texnologik sxemasi quyidagi bosqichlardan iborat:

Akrilonitril sintezi, ammiakni neytrallanishi va reaktsiya maxsulotlari aralashmasini ajratib olish; sinil kislotasini ajratib olish va akrilonitrilni tozalash; tovar akrilonitrilni ajratib olish.

Hozirgi vaqtda akrilonitrilning dunyo miqyosida ishlab chiqarilayotgan xajmining 95% propilenni oksidlanishli ammonoliz reaktsiyasiga asoslangan.