Акриловата киселина и нейните естери са ключови химически междинни продукти за покрития, лепила, химикали за пречистване на вода и текстилни помощни вещества, а пропилейът е най-масовата основна суровина за промишлено производство на акрилова киселина. По-голямата част от домашните агрегати за акрилова киселина използват пътя на каталитично окисляване на пропилен. Много производствени предприятия се фокусират върху оптимизирането на температурата на окислителния реактор, пространствената скорост и други параметри на процеса, но лесно пренебрегват непрекъснатото въздействие, предизвикано от качеството на пропиленовия мономер. Следи от примеси в суровините причиняват намалена селективност на катализатора и увеличени странични продукти, което не само повишава консумацията на единица суровина, но също така лесно води до прекомерен цвят на готовата акрилова киселина. Тази статия организира сценариите за приложение на пропилей във веригата на производството на акрилова киселина, анализира предимствата на процеса на висококачествен пропилен и предоставя справки за подбор за доставка на суровини от заводи за акрилова киселина.
I. Сценарии за приложение на пропилей във веригата на индустрията за акрилова киселина и естер
Пропиленът генерира сурова акрилова киселина чрез двустепенно каталитично окисление в газова фаза. След рафиниране, той може да бъде директно продаден или допълнително синтезиран в различни акрилни естери. Целият процес е чувствителен към примеси от пропилен, а стабилността на суровината директно определя ефективността на работата на модула.
Понастоящем глобалният основен път за производство на акрилова киселина е двуетапният метод на оксидиране на пропилен с ясен процес на процеса:
Първи етап на окисление: Пропилен → Акролеин
Пропиленът и въздухът претърпяват окислителна реакция под действието на молибден-бисмутови катализатори за генериране на акролеин;
Втори етап на окисление: Акролеин → Акрилова киселина
Акролеинът е допълнително каталитично окислен под молибден-ванадиев катализатор, за да се получи сурова акрилова киселина;
Рафиниране и разширяване надолу по веригата
Суровата акрилова киселина се подлага на екстракция и ректификация за отстраняване на примеси като оцетна киселина и фурфурол, като се получава рафинирана акрилова киселина; рафинираната акрилова киселина след това реагира с метанол, етанол и бутанол, за да се получат продукти като метил акрилат, етил акрилат и бутил акрилат.
Целият процес на окисление е силно екзотермична селективна каталитична реакция. След като съставът на пропилена варира или примесите надхвърлят ограниченията, е много вероятно да възникне миграция на горещи точки и големи количества странични продукти. Някои предприятия се сблъскват с увеличаване на примесите на оцетна киселина и алдехид след смяна на източниците на пропиленов газ и основната причина се крие в неадекватния контрол на суровините.
Като предприятие за производство на източник на пропилен, ZL Energy оптимизира индикаторите за вътрешен контрол на продукта според характеристиките на процеса на окисляване на акрилова киселина, като стриктно контролира пропин, пропадиен, обща сяра и тежки въглеводородни компоненти. Той разчита на единици за непрекъсната ректификация, за да гарантира стабилност на състава на партидата, издава пълен доклад от хроматографски тест за всяка партида, отговаря на изискванията за входящи анализи на единици за акрилова киселина и се адаптира към нуждите от дългосрочни гаранции за доставки на широкомащабни непрекъснати производствени линии за акрилова киселина.
II. Основни предимства на висококачествения пропилен в производството на акрилна киселина
Пропиленът със стабилна чистота и ниски примеси може да защити двустепенните окислителни катализатори, да потисне страничните реакции, да подобри добива на акрилова киселина, да намали натоварването на рафиниращата единица и да удължи времето за работа на единицата с дълъг цикъл.
Молибден-бисмутовите и молибден-ванадиевите окислителни катализатори са изключително податливи на отравяне от сулфиди и ненаситени въглеводороди; в същото време алкините и тежките компоненти претърпяват полимеризация и дълбоко окисление, генерирайки органични киселини и смолист катран. Висококачественият пропилен може да донесе множество предимства:
Забавяне на затихването на активността на катализатора, удължаване на цикъла на регенерация
Примеси като сяра и диолефини непрекъснато разрушават активните центрове на катализатора. Пропиленът с ниско съдържание на примеси може да удължи живота на катализатора и да намали разходите за подмяна и регенериране.
Подобрете селективността на реакцията, намалете отделянето на странични продукти
Примесите предизвикват дълбоко окисление, генерирайки оцетна киселина, CO и CO₂. Стабилният квалифициран пропилен може да намали съотношението на страничния продукт, да подобри добива на акрилова киселина при едно преминаване и да намали консумацията на единица пропилен.
Стабилизирайте горещите точки на реактора, избягвайте рисковете за безопасността
Примесите причиняват местни бурни реакции и миграция на горещи точки, увеличавайки риска от изпускане на реактора; пропилей с равномерен състав улеснява контрола на процеса и осигурява стабилна работа на окислителната система.
Намалете потреблението на енергия за ректификация, подобрете качеството на готовата акрилна киселина
Повишените странични продукти, като фурфурол и органични киселини, увеличават трудностите при ректификационното отделяне и също причиняват пожълтяване на акрилната киселина; висококачественият пропилен може да стабилизира цвета на продукта и да намали несъответстващите продукти.
| Елемент за сравнение | Съвместим промишлен пропилен (подходящ за агрегати за акрилна киселина) | Пропилен с прекомерни примеси | Пряко въздействие върху производството |
|---|---|---|---|
| Чистота на пропилена | По-голямо или равно на 99,5% | Ниска чистота, силно обогатяване на компоненти | Флуктуация на окислителното натоварване, повишена консумация на пропилен |
| Пропин, Пропадиен | Строг контрол на горната граница | Сравнително високо съдържание | Генерира запушване на тръбопроводи с катран, утежнява отлагането на въглерод в катализатора |
| Общо съдържание на сяра | Нисък стандарт за вътрешен контрол | Прекомерно съдържание на сяра | Постоянно отравяне на окислителния катализатор, бърз спад на селективността |
| Ниво на страничен продукт | Стабилни и ниски примеси на оцетна киселина и алдехид | Страничните продукти непрекъснато нарастват | Повишена консумация на енергия за коригиране, акрилова киселина склонна към обезцветяване |
| Работно състояние на уреда | Възможна е дългосрочна непрекъсната стабилна работа | Чести настройки на процеса, по-честа регенерация на катализатора | Повишени разходи за поддръжка, съкратено ефективно време за производство |
III. Твърди изисквания за ключови индикатори за пропиленови суровини в агрегати за акрилова киселина
Двустепенният процес на окисляване на акриловата киселина е високо селективна каталитична система. Смесен пропилен не може да се използва; индустриалният пропилен, произведен чрез ректификация, трябва да бъде избран, с ключово наблюдение на три основни показателя: алкини, обща сяра и тежки компоненти.
Процесът с акрилова киселина не е толкова строг, колкото стандартите за металоцен PP или HPPO пропиленов оксид, но неговата толерантност е много по-ниска от обикновения горивен газ. Основни насоки за контрол:
Пропин, Пропадиен:Ненаситените компоненти лесно се полимеризират и коксуват в окислителната среда, запушвайки топлообменниците и слоевете на катализатора по време на продължителна работа;
Обща сяра:Следи от сулфиди непрекъснато се натрупват, необратимо увреждайки окислителния катализатор;
C4 и по-високи тежки компоненти:Разгражда се при топлина, за да се генерират тежки странични продукти, увеличавайки налягането върху секцията за рафиниране.
Някои евтини смесени пропилени на пазара имат големи колебания в състава. В краткосрочен план може да изглежда, че спестява разходи за доставки, но в дългосрочен план носи скрити загуби като потребление на катализатор и увеличено потребление на единица суровина. Пропиленовите продукти на ZL Energy се пречистват независимо и се съхраняват в преградени резервоари, елиминирайки смесването на външни компоненти и могат да осигурят дългосрочни стабилни източници на газ за големи заводи за акрилова киселина.
IV. Практическо обобщение на препоръките за доставка и употреба на пропилен от предприятия за акрилна киселина
Доставянето на пропилен се нуждае от цялостно разглеждане на чистотата, стабилността на примесите и възможността за дългосрочна гаранция за доставки. Само единичната цена не трябва да се използва като основа за решения за възлагане на обществена поръчка.
Преди да добавите нови единици за акрилова киселина или да смените доставчиците на пропилен, провеждайте поетапни пробни пускове и непрекъснато проследявайте промените в добива, страничните продукти и условията на катализатора;
Подобрете входящите елементи за проверка; в допълнение към рутинната чистота, рутинно тествайте общата сяра, алкините и тежките компоненти;
Редовно поддържайте системата за предварителна обработка на пропилен, оборудвана с адсорбционни и филтриращи единици, за да избегнете вторични примеси, въведени от транспортните тръбопроводи;
Предприятията с непрекъснато широкомащабно производство трябва да дадат приоритет на подписването на дългосрочни споразумения за доставка на газ, за да устоят на рисковете от колебания в доставките на пазара.
Ако предприятията за производство на акрилова киселина и акрилат извършват сравнителен анализ на суровини или скрининг на източници на пропиленов газ, ZL Energy може да предостави проби за проверка на работните условия и да формулира подходящи решения за доставка на газ въз основа на условията на процеса на окислителна единица.
