丙烯腈的制备方法

一、丙烯腈的主要生产方法？各方法的优缺点？丙烯腈的生产方法有氰乙醇法、乙炔法和乙醛-氢氰酸法、丙烯氨化氧化法。其中氰乙醇法已淘汰，乙炔法仅少数国家沿用。1.氰乙醇法环氧乙烷和氢氰酸在水和三甲胺的存在下反应得氰乙醇。然后以碳酸镁为催化剂，于200～280℃脱水制得丙烯腈，收率约75％。此法虽能制得高纯度丙烯腈，但氢氰酸毒性大，成本也较高。2.乙炔法乙炔和氢氰酸在氯化亚酮-氯化钾-氯化钠稀盐酸溶液的催化作用下，在80～90℃反应得丙烯腈：CH2＝CH2+HCN─→CH2＝CHCN此法生产简单，收率良好，以氢氰酸计可达97％，但副反应多，产物精制较难，毒性也大，且原料乙炔价格高于丙烯，在技术经济上落后于丙烯氨化氧化法。4.丙烯氨化氧化法丙烯氨化氧化的反应为：3.乙醛-氢氰酸法乙醛已能由乙烯大量廉价制得，生产成本比上述两法低，按理应有发展前途，但也因丙烯氨氧化法的工业化，本法在发展初期就夭折了。二、丙烯氨氧化法生产丙烯腈的原理？一、主、副反应主反应:CH=CH-CH3+NH3+O2→CH2=CH-CN+3H2O丙烯、氨、氧在一定条件下发生反应、除生成丙烯腈外、尚有多种副产物生成。副反应:CH2=CHCH3+3NH3+3O2→3HCN+6H2O氢氰酸的生成量约占丙烯腈质量的1/6.CH2=CHCH3+NH3+O2→CH3CN+3H2O乙腈的生成量约占丙烯腈质量的1/7.CH2=CHCH3+O2→CH2=CHCHO+H2O丙烯醛的生成量约占丙烯腈质量的1/100CH2=CHCH3+O2→3CO2+3H2O二、氧化碳的生成量约占丙烯腈质量的1/4、产量最大的副产物。上述副反应都是强放热反应，尤其是深度氧化反应。在反应过中，副产物的生成，必然降低目的产物的收率。这不仅浪费了原料，而且使产物组成复杂化，给分离和精制带来困难，并影响产品质量。为了减少副反应，提高目的产物收率，除考虑工艺流程合理和设备强化外，关键在于选择适宜的催化剂，所采用的催化剂必须使主反应具有较低活化能，这样可以使反应在较低温度下进行，使热力学上更有利的深度氧化等副反应，在动力学上受到抑制。2.催化剂工业上用于丙烯氨氧化反应的催化剂主要有两大类，一类是复合酸的盐类(钼系)，如磷钼酸铋，磷钨酸铋等；另一类是重金属的氧化物或是几种金属氧化物的混合物(锑系)。三、丙烯腈生产所用的催化剂组成？四、丙烯腈生产过程的影响因素？