[發明專利]丙烷選擇性氨氧化制備丙烯腈系統和工藝過程

有效

• 申請號: 201810936663.2
• 申請日: 2018-08-16
• 公開（公告）號: CN110835312B
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發明（設計）人: 楊維慎;楚文玲;王紅心;劉延純;王宏奎;李清強;李旭
• 申請（專利權）人: 中國科學院大連化學物理研究所
• 主分類號: C07C253/24
• 分類號: C07C253/24;C07C253/34;C07C255/08;B01J27/057
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 毛薇;李馨

本發明屬于石油化工技術領域，主要涉及丙烷一步氨氧化制備丙烯腈的工藝方法，所述方法包括丙烷一步氨氧化列管式固定床反應工序、丙烯腈分離工序及循環尾氣處理工序，所述的循環尾氣處理工序主要為在固定床反應器中將脫水后的尾氣選擇性脫除一氧化碳后，循環用于丙烷一步氨氧化工序。本發明所提供的工藝方法，通過選擇性脫除尾氣中具有較大爆炸風險的CO，保證了循環尾氣的有效利用，有利于實現丙烷一步氨氧化制備丙烯腈的工業化連續生產。

技術領域

本發明涉及丙烷選擇性氨氧化連續生產高附加值產品丙烯腈的系統及固定床生產工藝，涉及丙烷氨氧化反應及尾氣處理及循環利用的方法及系統，屬于石油化工技術領域。

背景技術

丙烯腈是一種重要的有機化工原料，在三大合成材料：合成纖維、合成樹脂、合成橡膠等高分子材料領域有廣泛的應用。丙烯腈聚合物與丙烯腈衍生物也有重要用途。隨著丙烯腈下游精細化工產品的不斷開發與應用，其需求量不斷增加。

目前全球95％的丙烯腈是通過美國美孚石油公司開發的丙烯氨氧化工藝生產的。隨著全球丙烯資源的日益緊張和儲量豐富的丙烷資源利用率的嚴重不足，在加上丙烷與丙烯間存在的價格上的突出優勢，以丙烷為原料直接氨氧化生產丙烯腈工藝成為烷烴利用和催化轉化技術的研究熱點，具有極高的經濟價值。以低碳烷烴替代低碳烯烴生產高附加值化工產品的工藝過程中，丙烷替代丙烯為原料直接氨氧化生產丙烯腈被認為是最有可能實現工業化的技術之一。

丙烷一步氨氧化制丙烯腈工藝過程可大大降低原料成本，提高我國低碳烷烴，如丙烷等的化工利用率。為了更好推進丙烷氨氧化制丙烯腈技術的發展，有必要開發新型、高效的生產丙烯腈的系統和工藝，以期實現丙烷氨氧化制備丙烯腈技術的工業化。

發明內容

本發明的目的是提供一種高效丙烷氨氧化制丙烯腈固定床生產工藝，該工藝通過選擇性脫除尾氣中具有較大爆炸風險的CO，而保留其中未反應的丙烷和氣相產物并循環至生產工序的工藝流程設計，對丙烷選擇性氨氧化制備丙烯腈過程所產生的尾氣進行了有效處理和循環利用，有利于實現丙烷氨氧化制備丙烯腈技術的連續工業化生產，其中催化劑A為混合相催化劑，通過控制兩相的組成和結構，調變兩相間的協同作用，從而提高催化劑的丙烷一步氨氧化制丙烯腈活性和選擇性。

附圖說明

圖1為實施例1制備的混合相Mo-V-Te-Nb-Bi-O催化劑的XRD譜圖。

圖2為實施例3制備M1相Mo-V-Te-Nb-O催化劑的XRD譜圖(a)和 M2相Mo-V-Bi-O催化劑的XRD譜圖(b)。

圖3為實施例5制備的混合相Mo-V-Te-Nb-O催化劑的XRD譜圖。

圖4為實施例1制備的混合相Mo-V-Te-Nb-Bi-O催化劑的丙烷一步氨氧化制丙烯腈穩定性結果。

圖5為固定床丙烷選擇性氨氧化制備丙烯腈的系統示意圖，

圖中：R-101，丙烷選擇性氨氧化反應組件；R-102，CO脫除固定床反應器；M-101，預混合器；M-102，進料混合器；E-102，丙烷過熱器；V-104，急冷器；C-110，吸收塔；V-103，尾氣脫水罐；K-101，壓縮機。

具體實施方式

以下結合技術方案和附圖詳細敘述本發明的具體實施方式。

本發明首先提供一種固定床丙烷選擇性氨氧化制備丙烯腈的工藝，所述工藝包括丙烷選擇性氨氧化固定床反應工序、丙烯腈分離工序及循環尾氣處理工序，其中，所述的丙烷選擇性氧化反應工序通過固定床催化劑A 催化反應實現；所述的尾氣處理工序包括：尾氣經脫水和通過固定床催化劑B催化反應選擇性脫除一氧化碳后得到循環用尾氣，循環用尾氣用于丙烷選擇性氨氧化反應工序。