سيناريوهات التطبيق ومزايا أداء البروبيلين في الأكريلونيتريل

الأكريلونيتريل (AN) هو مادة كيميائية وسيطة رئيسية لتصنيع راتنج ABS، وألياف الأكريليك، ومطاط النتريل، ومواد مندفة لمعالجة المياه، والبروبيلين هو المادة الخام المونومرية الأساسية للإنتاج الصناعي للأكريلونيتريل. حاليًا، طريق إنتاج الأكريلونيتريل السائد عالميًا هو طريقة أموكسيد البروبيلين. تركز العديد من مؤسسات الإنتاج على تنظيم درجة حرارة التفاعل ونسبة الهواء إلى الأمونيا، ولكنها تتجاهل بسهولة التأثير المستمر الناجم عن جودة مادة البروبيلين الخام. تقلل الشوائب النادرة في البروبيلين من انتقائية المحفز، وتزيد من المنتجات الثانوية مثل الأسيتونيتريل، وسيانيد الهيدروجين، وأكاسيد الكربون، وتزيد من استهلاك الطاقة في قسم الفصل. تنظم هذه المقالة سيناريوهات تطبيق البروبيلين في إنتاج الأكريلونيتريل، وتحلل مزايا عملية البروبيلين عالي الجودة، وتوفر أساس الاختيار لشراء المواد الخام بواسطة مصانع الأكريلونيتريل.

I. سيناريوهات تطبيق البروبيلين في عمليات إنتاج الأكريلونيتريل

يخضع البروبيلين لتفاعل الأموكسيد مع غاز الأمونيا والهواء تحت تأثير محفزات الموليبدينوم والبزموت لتوليد الأكريلونيتريل. العملية برمتها حساسة للمواد الخام، واستقرار تركيبة البروبيلين يحدد بشكل مباشر معدل تحويل الوحدة ومستوى التشغيل الآمن.

العملية الصناعية السائدة هي طريقة أموكسيد البروبيلين Sohio، مع تدفق تفاعل كامل:

يدخل البروبيلين وغاز الأمونيا والهواء المضغوط إلى مفاعل الطبقة المميعة بالتناسب ويخضعون لتفاعل الأموكسيد تحت ظروف أعلى من 400 درجة مع محفزات الموليبدينوم-البزموت لتوليد أكريلونيتريل خام؛

يخضع خليط غاز التفاعل للتبريد السريع، والامتصاص، والامتزاز للحصول على أكريلونيتريل خام؛

من خلال التصحيح المستمر متعدد الأعمدة، يتم فصل الشوائب مثل الأسيتونيتريل وسيانيد الهيدروجين والماء لإنتاج الأكريلونيتريل المكرر، ويتم توفيره بشكل أكبر إلى خطوط إنتاج ABS وألياف الأكريليك.

يشارك البروبيلين في التفاعل الرئيسي باعتباره الهيكل العظمي لمصدر الكربون. يتعرض البروباين والبروباديين الموجودان في المواد الخام بسهولة للأكسدة العميقة، مما يؤدي إلى تفاقم ترسب الكربون على سطح المحفز؛ تقوم الكبريتيدات بتدمير المواقع النشطة للمحفز بشكل مستمر. تواجه العديد من الوحدات دورات قصيرة لتجديد المحفز وتقلبات غير طبيعية في إنتاج سيانيد الهيدروجين كمنتج ثانوي، ويكون السبب الجذري في الغالب هو الشوائب المفرطة في مادة البروبيلين الخام.

باعتبارها شركة مصنعة لإنتاج مصدر البروبيلين، تعمل شركة ZL Energy على تحسين مؤشرات التحكم الداخلي للمنتج وفقًا لخصائص عملية أموكسيد الأكريلونيتريل، وتعتمد على التصحيح متعدد المراحل لتثبيت نقاء البروبيلين، وتحد بشكل صارم من المكونات الثقيلة للبروبين، والبروباديين، والكبريت الكلي، وC4+، وتوفر تقريرًا كاملاً عن اختبار كروماتوغرافيا الغاز مع كل دفعة، والتكيف مع معايير الفحص الواردة لوحدات الأكريلونيتريل ذات الطبقة المميعة الكبيرة ودعم الإمداد المستمر بدورة طويلة. ضمان للوحدات.

ثانيا. مزايا الأداء الأساسية للبروبيلين عالي الجودة في إنتاج الأكريلونيتريل

يمكن للبروبيلين الصناعي ذو النقاء المستقر والشوائب المنخفضة أن يبطئ ترسب الكربون المحفز والتسمم، ويحسن انتقائية الأكريلونيتريل، ويثبت ظروف المفاعل، ويقلل حمل فصل التصحيح، ويطيل دورة تشغيل الوحدة.

أموكسيد البروبيلين هو تفاعل انتقائي طارد للحرارة بقوة. تتمتع محفزات الموليبدينوم-البزموت بقدرة محدودة على تحمل الشوائب المختلفة. يجلب البروبيلين عالي الجودة فوائد متعددة:

تعطيل المحفز البطيء، تقليل تردد التجديد

تتسبب الكبريتيدات في تلف النشاط الدائم للمحفزات؛ تتبلمر الألكينات غير المشبعة بسهولة وترسب الكربون الذي يغطي المواقع النشطة. يمكن للبروبيلين منخفض الشوائب إطالة عمر خدمة المحفز وتقليل تكاليف تجديد إيقاف التشغيل.

تحسين إنتاج الأكريلونيتريل، والتحكم في مخرجات المنتج الثانوي

تؤدي الشوائب إلى أكسدة عميقة، وتولد كميات كبيرة من ثاني أكسيد الكربون، وثاني أكسيد الكربون، والأسيتونيتريل. يمكن للبروبيلين المؤهل تحسين انتقائية المنتج المستهدف، وتقليل ضغط معالجة المنتج الثانوي، وتقليل استهلاك وحدة المواد الخام للبروبيلين.

تثبيت حالة تفاعل الطبقة المميعة، وتجنب مخاطر النقاط الساخنة

تؤدي التقلبات الكبيرة في تركيبة البروبيلين بسهولة إلى ارتفاع درجة حرارة المفاعل المحلي، مما يؤدي إلى مخاطر على السلامة؛ يسهل البروبيلين ذو المؤشرات المستقرة التحكم في العملية ويحافظ على حمولة طبقة مميعة مستقرة.

تقليل حمل نظام التكرير، وتحقيق الاستقرار في جودة المنتج النهائي

زيادة المنتجات الثانوية تزيد من صعوبة فصل برج التصحيح؛ يؤدي الإدخال المستمر للشوائب أيضًا إلى حدوث تقلبات في لون الأكريلونيتريل ومؤشرات مثبطات البلمرة، مما يؤثر على جودة راتينج ABS.

ثالثا. المتطلبات الصعبة لمؤشرات المواد الخام الرئيسية للبروبيلين في عمليات أموكسيد الأكريلونيتريل

تعتبر عملية الطبقة المميعة بأموكسيد الأكريلونيتريل حساسة للشوائب غير المشبعة، ويحظر البروبيلين المخلوط. المؤشرات الثلاثة الرئيسية للبروبين + البروباديين، والكبريت الكلي، والمكونات الثقيلة هي نقاط التحكم الأساسية. تقع متطلبات المواد الخام لوحدة الأكريلونيتريل بين مادة البولي بروبيلين وأكسيد البروبيلين HPPO، لكن التحكم في الألكاين أمر بالغ الأهمية بشكل خاص:

البروبين، البروبادين:عرضة للغاية للبلمرة والتكويك في الطبقة المميعة ذات درجة الحرارة العالية، والالتصاق بأسطح جسيمات المحفز وتقليل تأثير التميع وكفاءة التبادل الحراري؛

إجمالي الكبريت:تتراكم الكبريتيدات النزرة بشكل مستمر، مما يؤدي إلى تدمير المراكز الحفزية النشطة بشكل مستمر؛

المكونات الثقيلة C4:يخضع لتفاعلات التكسير والأكسدة، مما يؤدي إلى زيادة المنتجات الثانوية وعبء الفصل اللاحق.

يحتوي البروبيلين المخلوط منخفض السعر في السوق على تقلبات في التركيب لا يمكن السيطرة عليها. قد يبدو أنه يوفر تكاليف الشراء على المدى القصير، لكنه يؤدي على المدى الطويل إلى خسائر مخفية مثل زيادة استهلاك المحفزات واستهلاك الطاقة. يستخدم البروبيلين من شركة ZL Energy إنتاج التصحيح المستقل وتخزين الخزانات المقسمة، مما يمنع خلط المكونات الخارجية، ويمكنه تلبية احتياجات إمدادات الغاز المستقرة لوحدات الأكريلونيتريل واسعة النطاق.

رابعا. ملخص عملي للتوصيات الخاصة بشراء البروبيلين واستخدامه من قبل شركات الأكريلونيتريل

ولا يمكن لشراء البروبيلين أن يقارن الأسعار ببساطة؛ يجب أن تقوم بتقييم شامل لمؤشرات الشوائب واستقرار الدفعة. قبل تغيير مصادر الغاز، يجب إجراء تتبع لحالة العمل على المدى المتوسط ​​والطويل.

بالنسبة لوحدات الأكريلونيتريل المبنية حديثًا أو التي أعيد تشغيلها بعد الصيانة، قم باختبار مؤشرات إجمالي الكبريت والألكاين والمكونات الثقيلة بشكل روتيني؛

عند تبديل موردي البروبيلين، يجب مراقبة التغيرات بشكل مستمر في معدل التحويل والانتقائية ومخرجات الأسيتونيتريل وسيانيد الهيدروجين كمنتج ثانوي؛

تحسين مرافق المعالجة المسبقة للبروبيلين، المجهزة بوحدات الترشيح والتجفيف، لمنع الشوائب الثانوية التي تدخل أثناء النقل؛

يجب أن تعطي خطوط الإنتاج الكبيرة المستمرة الأولوية لتوقيع اتفاقيات توريد الغاز طويلة الأجل لمقاومة صدمات الإنتاج الناجمة عن تقلبات إمدادات السوق.