Производство акрилонитрила окислительным аммонолизом пропилена

Содержание

Введение                                                                                                                4

1 Аналитический обзор                                                                          

   1.1 Характеристика производства нитрила акриловой кислоты как           

         источника загрязнения окружающей среды                                             5

   1.2 Применение акрилонитрила                                                                       9

   1.3 Получение акрилонитрила                                                                         11

2 Технологическая часть

   2.1 Физико-химические основы процесса

         2.1.1 Основные закономерности окислительного аммонолиза              13

         2.1.2 Технология синтеза акрилонитрила                                                 15

   2.2 Технологическая схема процесса                                                              17

   2.3 Расчет материального баланса                                                                   20

   2.4 Расчет теплового баланса                                                                           25

   2.5 Расчет основного аппарата                                                                         29

3 Экологическая часть                                                                                         32

Заключение                                                                                                           34

Список использованных источников                                                                 35

Введение

              Промышленность основного органического синтеза является одной из важнейших отраслей химического производства. К основному органическому синтезу относят производства синтетических органических продуктов, вырабатываемых в больших количествах, являющихся полупродуктами для дальнейшей химической переработки (для синтеза каучуков, производственных пластических масс, синтетических волокон, пленкообразующих материалов, красителей и др.) и имеющих самостоятельное применение в народном хозяйстве в качестве растворителей, обезжиривающих средств, экстрагирующих агентов, средств защиты с/х растений, моющих и других поверхностно-активных веществ, высококипящих теплоносителей, антифризов, смазочных материалов и т.д.

          Продукты основного органического синтеза в больших количествах перерабатываются в пластические массы и резину - важнейшие конструкционные материалы современного машиностроения.

          В результате развития химической промышленности и совершенствования производственных процессов синтетические материалы не только явились полноценными заменителями природных материалов, но и превзошли их по своим свойствам. Так из синтетических каучуков получают резины, в которых высокая прочность совмещается с морозостойкостью, теплостойкостью, маслостойкостью недостижимыми для резин из натурального каучука. Быстро развивающееся производство искусственных и синтетических волокон дает возможность получать ткани, которые по многим показателям превосходят ткани из натурального волокна.

          Акрилонитрил широко используется для производства высокополимерных синтетических веществ, осветления питьевых и сточных вод, в сельском хозяйстве для получения гербицидов, в химической промышленности и т.п.         

1 Аналитический обзор

                      1.1 Характеристика производства нитрила акриловой кислоты как
                источника загрязнения окружающей среды

В первую очередь, при характеристике производства, следует определиться с составом и свойствами производимого продукта.

Акрилонитрил был открыт Моро в 1893 г. Он получал его из этиленциангидрина или из амида акриловой кислоты путем отщепления воды с помощью P2O5 по реакции

СН2(ОН)СНСN – Н2О → СН2=СНСN,

СН2=СНСОNН2 – Н2О → СН2=СНСN.

Промышленное использование акрилонитрила началось в 1930 г., когда из него был получен стойкий к маслам и горючему искусственный каучук (буна N или пербунан).

                      Акрилонитрил – прозрачная жидкость с дурманящим запахом, которая легко полимеризуется. Для стабилизации вводят олеат меди, диоксифенил и другие ингибиторы. Акрилонитрил очень ядовит.

                      С рядом соединений акрилонитрил образует азеотропные смеси (табл.1).

Таблица 1 – Азеотропные смеси акрилонитрила

                      Свойства акрилонитрила приведены в таблице 2.

Таблица 2 – Свойства акрилонитрила

                      Растворимость акрилонитрила в воде и воды в акрилонитриле характеризует таблица 3.

Таблица 3 – Растворимость акрилонитрила

                     Давление пара акрилонитрила при различных температурах указано в таблице 4.

Таблица 4 – Давление пара акрилонитрила