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《丙烷氨氧化制丙烯腈催化剂及工艺进展》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、丙烷氨氧化制丙烯腈催化剂及工艺进展白尔铮(中国石化上海石油化工研究院,上海201208)摘要:丙烷氨氧化制丙烯腈是一种具经济吸引力的潜在丙烯腈生产路线。对近年来这方面的催化剂开发、反应机理、技术经济性和发展趋势作了评述。通过比较发现,钒铝氧氮催化剂在丙烷氨氧化体系中具有较钒钼和钒锑混合氧化物催化剂更高的空间收率。关键词:丙烷;氨氧化;丙烯腈;催化剂;钒铝氧氮中图分类号:TQ226.61;TQ426.94;TQ032.4文献标识码:A文章编号:100821143(2004)0720001206Advancesin
2、propaneammoxidationcatalystsandprocessesformanufactureofacrylonitrileBAIEr2zheng(SinopecShanghaiResearchInstituteofPetrochemicalTechnology,Shanghai201208,China)Abstract:Propaneammoxidationtoacrylonitrileisapotentialandeconomicallyattractiverouteforacrynitril
3、eproduction.Latestadvancesinthecatalysts,reactionmechanism,techno2economicsandtrendofdevelopmentinthisfieldwerereviewed.Comparisoninvestigationindicatedthatvanadiuma2luminumoxynirtridecatalystsshowedsuperioracrylonitrileproductivitytovanadium2molybdateandvan
4、adium2antimonatemixedoxidescatalystsinpropaneammoxidation.Keywords:propane;ammoxidation;acrylonitrile;catalyst;vanadiumaluminumoxynirtrideCLCnumber:TQ226.61;TQ426.94;TQ032.4Documentcode:AArticleID:100821143(2004)0720001206丙烯腈是重要的有机化工原料,主要用作腈纶单体和ABS(丙烯腈2丁二烯2苯
5、乙烯)三元共聚体等原料。据日本旭化成公司统计,2003年全球丙烯腈生产能力为5187Mt,2002年消费量为4199Mt,其中53%用于丙烯腈纤维,27%用于ABS、己二腈、丁腈橡胶和丙烯酰胺等,20%用于其他专用化学品生产。近年来,由于丙烯资源的短缺,致使Sohio、旭化成、三菱2BOC、日东、BASF、Rhodia2RhonePoulecnc等公司致力于丙烷氨氧化催化剂及相关工艺的开发。本文对丙烷氨氧化催化反应机理、催化剂和相关工艺的进展以及技术经济性作简要评述。催化反应机理丙烷氨氧化制丙烯腈反应过程包括两
6、部分,即丙烷先脱氢为丙烯,然后丙烯再氨氧化为丙烯腈。1等1。早期丙烯腈由环氧乙烷和氢氰酸合成制得,之后逐渐被乙炔氢氰酸法所替代。1960年美国Sohio公司(现归属BP2Amoco公司)开发成功丙烯氨氧化工艺后,现今全球95%以上丙烯腈都采用此法其化学反应方程式为2:CH3—CH2—CH3+1/2O2CH2CH—CH3+H2O(1)(2)CH2CH—CH3+NH3+3/2O2CH2CH—CN+4H2O收稿日期:2004202218作者简介:白尔铮(1945-),男,高级工程师,长期从事石油化工科技情报调研工作,
7、发表论文多篇。2工业催化2004年第7期采用傅立叶红外光谱仪(FTIR),在接近化学反应条件下,跟踪丙烷在V2Sb氧化物催化剂上化学吸附物种和催化剂表面的转换,提出了表面反应动力学网络3,见图1。图1丙烷在V2Sb系氧化物催化剂上的表面反应网络Figure1SurfacereactionnetworkforpropaneammoxidationoverV2Sboxides由图1可见,丙烷转化主要是途经丙烯(反应1),但经丙酸中间体生成丙烯酸盐物种的副反应(反应2)也是可能的。尽管丙烷氧化反应速率高于氨氧化,但氨
8、的存在制约了可使烷烃活化的Lewis酸中心。同样,在氨存在下丙烷直接转化为碳氧化物的化学反应(反应3)也不重要。丙烷氧化也有两条途径。一是丙烯与催化剂表面Brönsted酸中心反应生成异丙醇盐物种(反应4);二是烯丙基的氢受亲核晶格氧攻击生成烯丙醇物种(反应5)。异丙醇盐物种很快转换为丙酮物种,丙酮物种经氧化分解又转换为醋酸和C1化物,之后与氨作用则生成乙腈、甲腈和氢氰酸。烯丙基醇很快
