[发明专利]丙烷选择性氨氧化制备丙烯腈系统和工艺过程

说明书

本发明属于石油化工技术领域，主要涉及丙烷一步氨氧化制备丙烯腈的工艺方法，所述方法包括丙烷一步氨氧化列管式固定床反应工序、丙烯腈分离工序及循环尾气处理工序，所述的循环尾气处理工序主要为在固定床反应器中将脱水后的尾气选择性脱除一氧化碳后，循环用于丙烷一步氨氧化工序。本发明所提供的工艺方法，通过选择性脱除尾气中具有较大爆炸风险的CO，保证了循环尾气的有效利用，有利于实现丙烷一步氨氧化制备丙烯腈的工业化连续生产。

技术领域

本发明涉及丙烷选择性氨氧化连续生产高附加值产品丙烯腈的系统及固定床生产工艺，涉及丙烷氨氧化反应及尾气处理及循环利用的方法及系统，属于石油化工技术领域。

背景技术

丙烯腈是一种重要的有机化工原料，在三大合成材料：合成纤维、合成树脂、合成橡胶等高分子材料领域有广泛的应用。丙烯腈聚合物与丙烯腈衍生物也有重要用途。随着丙烯腈下游精细化工产品的不断开发与应用，其需求量不断增加。

目前全球95％的丙烯腈是通过美国美孚石油公司开发的丙烯氨氧化工艺生产的。随着全球丙烯资源的日益紧张和储量丰富的丙烷资源利用率的严重不足，在加上丙烷与丙烯间存在的价格上的突出优势，以丙烷为原料直接氨氧化生产丙烯腈工艺成为烷烃利用和催化转化技术的研究热点，具有极高的经济价值。以低碳烷烃替代低碳烯烃生产高附加值化工产品的工艺过程中，丙烷替代丙烯为原料直接氨氧化生产丙烯腈被认为是最有可能实现工业化的技术之一。

丙烷一步氨氧化制丙烯腈工艺过程可大大降低原料成本，提高我国低碳烷烃，如丙烷等的化工利用率。为了更好推进丙烷氨氧化制丙烯腈技术的发展，有必要开发新型、高效的生产丙烯腈的系统和工艺，以期实现丙烷氨氧化制备丙烯腈技术的工业化。

发明内容

本发明的目的是提供一种高效丙烷氨氧化制丙烯腈固定床生产工艺，该工艺通过选择性脱除尾气中具有较大爆炸风险的CO，而保留其中未反应的丙烷和气相产物并循环至生产工序的工艺流程设计，对丙烷选择性氨氧化制备丙烯腈过程所产生的尾气进行了有效处理和循环利用，有利于实现丙烷氨氧化制备丙烯腈技术的连续工业化生产，其中催化剂A为混合相催化剂，通过控制两相的组成和结构，调变两相间的协同作用，从而提高催化剂的丙烷一步氨氧化制丙烯腈活性和选择性。

附图说明

图1为实施例1制备的混合相Mo-V-Te-Nb-Bi-O催化剂的XRD谱图。

图2为实施例3制备M1相Mo-V-Te-Nb-O催化剂的XRD谱图(a)和 M2相Mo-V-Bi-O催化剂的XRD谱图(b)。

图3为实施例5制备的混合相Mo-V-Te-Nb-O催化剂的XRD谱图。

图4为实施例1制备的混合相Mo-V-Te-Nb-Bi-O催化剂的丙烷一步氨氧化制丙烯腈稳定性结果。

图5为固定床丙烷选择性氨氧化制备丙烯腈的系统示意图，

图中：R-101，丙烷选择性氨氧化反应组件；R-102，CO脱除固定床反应器；M-101，预混合器；M-102，进料混合器；E-102，丙烷过热器；V-104，急冷器；C-110，吸收塔；V-103，尾气脱水罐；K-101，压缩机。

具体实施方式

以下结合技术方案和附图详细叙述本发明的具体实施方式。

本发明首先提供一种固定床丙烷选择性氨氧化制备丙烯腈的工艺，所述工艺包括丙烷选择性氨氧化固定床反应工序、丙烯腈分离工序及循环尾气处理工序，其中，所述的丙烷选择性氧化反应工序通过固定床催化剂A 催化反应实现；所述的尾气处理工序包括：尾气经脱水和通过固定床催化剂B催化反应选择性脱除一氧化碳后得到循环用尾气，循环用尾气用于丙烷选择性氨氧化反应工序。