תרחישי יישום ויתרונות ביצועים של פרופילן באקרילוניטריל

אקרילוניטריל (AN) הוא תוצר ביניים כימי מרכזי לסינתזה של שרף ABS, סיבים אקריליים, גומי ניטריל וחומרים לטיפול במים, ופרופילן הוא חומר הגלם המונומר המרכזי ביותר לייצור תעשייתי של אקרילוניטריל. נכון לעכשיו, מסלול ייצור האקרילוניטריל העולמי הוא שיטת אמוקסידציה של פרופילן. מפעלי ייצור רבים מתמקדים בוויסות טמפרטורת התגובה והיחס בין אוויר לאמוניה, אך מתעלמים בקלות מההשפעה המתמשכת הנגרמת מאיכות חומר הגלם של פרופילן. זיהומים עקבות בפרופילן מפחיתים את סלקטיביות הזרז, מגדילים את תוצרי הלוואי כגון אצטוטריל, מימן ציאניד ותחמוצות פחמן, ומגבירים את צריכת האנרגיה של סעיפי ההפרדה. מאמר זה מארגן את תרחישי היישום של פרופילן בייצור אקרילוניטריל, מנתח את יתרונות התהליך של פרופילן באיכות גבוהה, ומספק בסיס בחירה לרכישת חומרי גלם על ידי מפעלי אקרילוניטריל.

I. תרחישי יישום של פרופילן בתהליכי ייצור אקרילוניטריל

פרופילן עובר תגובת אמוקסידציה עם גז אמוניה ואוויר תחת פעולתם של זרזי מוליבדן-ביסמוט ליצירת אקרילוניטריל. התהליך כולו רגיש לחומרי גלם, ויציבות הרכב הפרופילן קובעת ישירות את שיעור ההמרה ליחידה ורמת הפעולה הבטוחה.

התהליך המיינסטרים התעשייתי הוא שיטת האמוקסידציה של פרופילן Sohio, עם זרימת תגובה מלאה:

פרופילן, גז אמוניה ואוויר דחוס נכנסים לכור המיטה הנוזלת בפרופורציה ועוברים תגובת אמוקסידציה בתנאים מעל 400 מעלות עם זרזים מוליבדן-ביסמוט ליצירת אקרילוניטריל גולמי;

תערובת גז התגובה עוברת קירור, ספיגה וספיגה מהירים לקבלת אקרילוניטריל גולמי;

באמצעות תיקון רציף רב-עמודות, זיהומים כגון אצטוטריל, מימן ציאניד ומים מופרדים לייצור אקרילוניטריל מזוקק, המסופק בהמשך הזרם לקווי ייצור ABS וסיבי אקריליק.

פרופילן משתתף בתגובה העיקרית כשלד מקור הפחמן. פרופין ופרופאדין בחומר הגלם עוברים בקלות חמצון עמוק, ומחמיר את שקיעת הפחמן על פני הזרז; סולפידים הורסים ללא הרף אתרים פעילים של זרז. יחידות רבות חוות מחזורי התחדשות זרז מקוצרים ותנודות חריגות בתפוקת תוצרי הלוואי של מימן ציאניד, כאשר הסיבה העיקרית היא זיהומים מוגזמים בחומר גלם פרופילן.

כיצרנית ייצור מקור פרופילן, ZL Energy מייעלת את מדדי הבקרה הפנימית של המוצר בהתאם למאפייני תהליך האמוקסידציה של אקרילוניטריל, מסתמכת על תיקון רב-שלבי לייצוב טוהר הפרופילן, מגבילה בקפדנות את הפרופין, פרופאדין, סך הגופרית ורכיבים כבדים C4+, ומספקת דוח בדיקת גז אינקומוגרפיה שלם עם כל בדיקה אינקומוגרפית של כל בדיקת גז מתאם סטנדרטים של יחידות אקרילוניטריל גדולות של מיטות נוזליות וערבות אספקה רציפה במחזור ארוך ליחידות.

II. יתרונות ליבה של ביצועי פרופילן באיכות גבוהה בייצור אקרילוניטריל

פרופילן תעשייתי עם טוהר יציב ולכלוכים נמוכים יכול להאט את שקיעת הפחמן והרעלת הזרז, לשפר את סלקטיביות האקרילוניטריל, לייצב את תנאי הכור, להפחית את עומס ההפרדה בתיקון ולהאריך את מחזור הפעולה של היחידה.

אמוקסידציה של פרופילן היא תגובה סלקטיבית אקסותרמית מאוד. לזרזי מוליבדן-ביסמוט יש סבילות מוגבלת לזיהומים שונים. פרופילן איכותי מביא יתרונות רבים:

נטרול זרז איטי, הפחתת תדירות ההתחדשות

סולפידים גורמים נזק פעילות קבוע לזרזים; אלקנים בלתי רוויים מתפלמרים בקלות ומפקידים פחמן המכסה אתרים פעילים. פרופילן דל זיהום יכול להאריך את חיי השירות של הזרז ולהפחית את עלויות התחדשות כיבוי.

שפר את תפוקת האקרילוניטריל, בקרת תפוקת מוצר לוואי

זיהומים מעוררים חמצון עמוק, ויוצרים כמויות גדולות של CO, CO₂ ואצטוניטריל. פרופילן מוסמך יכול לשפר את סלקטיביות המוצר היעד, להפחית את לחץ הטיפול בתוצרי הלוואי ולהפחית את צריכת יחידת חומרי הגלם של פרופילן.

ייצב את מצב התגובה של המיטה הנוזלית, הימנע מסיכונים של נקודות חמות

תנודות גדולות בהרכב הפרופילן גורמות בקלות להתחממות יתר של הכור המקומי, ומביאות לסכנות בטיחותיות; פרופילן עם מחוונים יציבים מקל על בקרת תהליך ושומר על עומס יציב של מיטת נוזלים.

הפחת את עומס מערכת הזיקוק, ייצב את איכות המוצר המוגמר

תוצרי לוואי מוגברים מגבירים את קושי ההפרדה של מגדל תיקון; החדרה מתמשכת של זיהומים גם גורמת בקלות לתנודות בצבע האקרילוניטריל ובאינדיקטורים של מעכבי פילמור, המשפיעה על איכות שרף ABS במורד הזרם.

III. דרישות קשות עבור אינדיקטורים עיקריים של חומרי גלם של פרופילן בתהליכי אמוקסידציה של אקרילוניטריל

תהליך המיטה הנוזלת באמוקסידציה של אקרילוניטריל רגיש לזיהומים בלתי רוויים, ופרופילן מעורבב אסור. שלושת האינדיקטורים העיקריים של פרופן + פרופאדין, סך גופרית ורכיבים כבדים הם נקודות בקרה מרכזיות. דרישות חומר הגלם של יחידת אקרילוניטריל נופלות בין תחמוצת פוליפרופילן ו-HPO פרופילן, אך בקרת אלקין היא קריטית במיוחד:

פרופן, פרופדין:נוטה מאוד לפילמור ולקוקינג במיטה הנוזלת בטמפרטורה גבוהה, היצמדות למשטחי חלקיקי הזרז והפחתת השפעת הנזילות ויעילות חילופי החום;

סך גופרית:עקבות סולפידים מצטברים ללא הרף, והורסים ללא הרף מרכזים פעילים קטליטיים;

C4 רכיבים כבדים:לעבור תגובות פיצוח וחמצון, להגדיל את תוצרי הלוואי ואת עומס ההפרדה שלאחר מכן.

לפרופילן מעורב במחיר נמוך בשוק יש תנודות בהרכב בלתי נשלט. לטווח הקצר זה אולי חוסך בעלויות רכש, אבל לטווח ארוך זה גורם להפסדים נסתרים כמו צריכת זרז מוגברת וצריכת אנרגיה. הפרופילן של ZL Energy משתמש בייצור תיקון עצמאי ואחסון מיכל מחולק, מבטל ערבוב רכיבים חיצוניים, ויכול לענות על צורכי אספקת הגז היציבה של יחידות אקרילוניטריל בקנה מידה גדול.

IV. סיכום מעשי של המלצות לרכישה ושימוש של פרופילן על ידי מפעלי אקרילוניטריל

רכש פרופילן לא יכול פשוט להשוות מחירים; זה צריך להעריך באופן מקיף אינדיקטורים לטומאה ויציבות אצווה. לפני החלפת מקורות גז, יש לבצע מעקב אחר מצב העבודה לטווח בינוני וארוך.

עבור יחידות אקרילוניטריל שנבנו לאחרונה או הפעלה מחדש לאחר תחזוקה, בדוק באופן שגרתי אינדיקטורים של פרופילן כולל גופרית, אלקין ורכיבים כבדים;

בעת החלפת ספקי פרופילן, עקוב באופן רציף אחר שינויים בשיעור ההמרה, הסלקטיביות ותפוקת אצטוטריל ומימן ציאניד תוצרי לוואי;

שפר מתקני טיפול מקדים בפרופילן, המצוידים ביחידות סינון וייבוש, כדי למנוע זיהומים משניים המוכנסים במהלך ההובלה;

קווי ייצור רציפים גדולים צריכים לתת עדיפות לחתימה על הסכמי אספקת גז ארוכי טווח כדי לעמוד בפני זעזועים בייצור שנגרמו כתוצאה מתנודות באספקה ​​בשוק.