МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Российский химико-технологический университет

имени Д.И.Менделеева

Факультет химической технологии

органических веществ и Кафедра ТОО и НХС

химико-фармацевтических средств

ОТЧЕТ

по технологической производственной практике на

в цехе СК и НАК

Панченко Татьяны Владимировны , студентки 5-го курса Российского химико - технологического университета им. Д.И.Менделеева .

Руководитель стажировки: технолог цеха СК и НАК Смирнов Денис Юрьевич .

Москва-2005 г.

Содержание

		стр.
		4
1	Введение	7
1.1	Назначение цеха СК и НАК	12
1.2	Схема взаимосвязи цеха с другими цехами	15
1.3	Физико-химические основы метода получения НАК	17
2	Описание технологической схемы производства	9
1.4	Краткое описание технологической схемы цеха	18
1.5	Вопросы оптимизации технологического процесса	19
5	Нормальный пуск и остановка цеха (установки) – последовательность операций	20
6	Аварийные ситуации и аварийная остановка цеха (установки ) – последовательность операций	21
4		22
	Заключение
	Список используемой литературы

Введение

Нитрил акриловой кислоты (НАК) - акрилонитрил, винилцианид, открытый в конце XIX столетия, нашел практическое применение лишь в тридцатых годах, после того, как было установлено, что полученный на его основе дивинилнитрильный каучук обладает стойкостью против набухания в бензине, маслах и многих других растворителях. Производство этого типа синтетического каучука было начато в Германии и продолжалось вплоть до конца второй мировой войны. Почти одновременно подобное производство было налажено и в США.

В 1944 г. на опытной установке в Вайнсборо (США) впервые было получено полиакрилонитрильное волокно, а в 1950 г. фирма Дюпон выпустила промышленные образцы этого волокна под торговой маркой “Орлон”.

С тех пор масштабы потребления НАК непрерывно возрастают. Темпы этого роста требовали совершенства технологии его производства и изыскания новых методов синтеза. На первых заводах НАК получали из этиленциангидрина по методу, предложенному Муре еще в 1893 г. позднее этот процесс был вытеснен “прямым” синтезом из ацетилена и синильной кислоты.

После 1960 г. производство НАК получило новый мощный толчок в результате разработки процесса окислительного аммонолиза пропилена.

Динамика роста производства НАК в США характеризуется данными, представленными на рис. 1.

Рис. 1. Объем производства НАК (тыс./т. год) в США. []

Структура потребления НАК в США в 1993 г. характеризуется данными, представленными диаграммой на рис. 2.

Как видно, первое место по потреблению НАК занимает производство акриловых волокон. Собственно акриловые волокна содержат более 85 вес % акрилонитрила. Акриловые волокна превосходят все синтетические волокна по светостойкости, отличаются эластичностью, шерстистым видом и пригодны для применения в смеси с шерстью.

На втором месте по потреблению НАК стоит промышленность пластиков. Собственно сам полиакрилонитрил не используется как пластик из-за трудностей в формовании. Однако сополимеры акрилонитрила со стиролом и бутадиеном находят широкое применение, и производство их возрастает быстрыми темпами. Акрилонитрил-бутадиен-стирольные (АБС) смолы обладают высокой теплостойкостью и устойчивостью к агрессивным средам. Они успешно работают без нагрузки при температурах от –40^ОС до +105^ОС и поэтому широко используются.

Хотя производство нитрильного каучука и явилось первоосновой промышленного использования НАК, по объему потребления оно занимает сейчас лишь третье место, хотя это не означает сокращения производства каучуков данного типа.

Рис. 2. Диаграмма потребления акрилонитрила []

Среди других, несомненно , интересных с практической точки зрения направления использования НАК, следует отметить получение из него метиленглутаронитрила, полиэлектролитов, акриламида, акриловой кислоты и ее эфиров, ряда пластификаторов, гербицидов и т.д.

Как видно из вышеизложенного, в последние годы наблюдается бурный рост производства и потребления НАК. Это связано с двумя факторами. Во-первых, обеспечен хороший сбыт изделий, вырабатываемых из НАК (волокон, пластмасс и т.п.), обусловленный их ценными потребительскими качествами. Во-вторых, начиная с 1960 г. в промышленности реализован процесс получения НАК из пропилена, обладающий высокими техноэкономическими показателями, позволивший значительно снизить цену на НАК.

Исходя из вышеизложенного, можно сделать вывод, что производство НАК приобретает все более важное значение не только в деятельности Компании, но и в мировой химической промышленности.

1.1 Назначение цеха ск и нак

Производство НАК методом окислительного аммонолиза пропилена во взвешенном слое катализатора закуплено у итальянской фирмы “Tehnimont SPA” в 1974 году и введено в эксплуатацию в 1978 году. Проектная мощность производства - 150000 тонн НАК в год.

Кроме целевого продукта в качестве побочных веществ образуются и выделяются для дальнейшего использования синильная кислота и ацетонитрил в количествах 22536 т/год и 5700 т/год соответственно.

Проектная мощность обеспечивается двумя работающими реакторами и одной системой выделения и ректификации продуктов.

Совместное окисление пропилена и аммиака является одним из наиболее прогрессивных методов получения НАК. Сырьем производства НАК этим методом, по сравнению с другими (дегидратация оксида этилена и синильной кислоты, взаимодействие ацетилена и синильной кислоты и др.) служат более дешевые и менее дефицитные продукты - пропилен и аммиак -, легко транспортируемые и более безопасные в обслуживании по сравнению с ацетиленом и синильной кислотой. В продуктах реакции отсутствуют такие примеси, как дивинил ацетилен, метилвинилкетон, поэтому товарный НАК получается более высокого качества; в результате использования сравнительно дешевого сырья для синтеза и одностадийности процесса, технико-экономические показатели этого метода значительно лучше по сравнению со всеми известными в настоящее время другими методами производства НАК.

Проанализировав вышеперечисленные методы получения нитрила акриловой кислоты, можно сделать вывод , что наиболее прогрессивным и экономически выгодным является метод окислительного аммонолиза пропилена и аммиака. На это указывают следующие факторы:

1. Пропилен и аммиак, являющиеся сырьем для выбранного метода значительно дешевле и доступнее оксида этилена и ацетилена.

2. Катализатор, используемый в методе окислительного аммонолиза сравнительно недорогой, легко регенерируется и получение его можно осуществить своими силами, что и реализовано на производстве СК и НАК ООО “Саратоворгсинтез”.

3. Получаемый продукт содержит гораздо меньше побочных продуктов, затрудняющих в дальнейшем его полимеризацию.

4. Синтез НАК при окислительном аммонолизе - одностадийный, а очистка продукта от примесей достаточно проста.

5. Технико-экономические показатели производства НАК из пропилена гораздо выше, чем при использовании ацетилена, о чем свидетельствуют данные таблицы 1.

Таблица 1

Технико-экономические показатели производства НАК.

Показатели	Производство из ацетилена, %	Производство из пропилена, %
Удельные капиталовложения в объекты основного производственного назначения: а) собственно в производство НАК; б) с учетом сопряженных капиталовложений в производство сырья и полупродуктов.	100 289	165 216
Себестоимость НАК.	100	63

Как следует из данных таблицы 1, при переходе к производству нитрила акриловой кислоты из пропилена на 25% уменьшаются удельные капиталовложения в производство (с учетом сопряженных затрат) и на 37% снижается себестоимость товарной продукции.

Область применения готовой продукции .

НАК широко применяется для получения синтетических волокон (орлон, витон, нитрон, дайнел, кашмилон и др.) специальных бутадиеннитрильных каучуков, различных пластмасс, эфиров акриловой кислоты, пластификаторов и др. продуктов.

Из НАК можно получить адиподинитрил и далее гексаметилендиамин, который яв­ляется сырьем для производства нейлона и полиуританов.

Синильная кислота является сырьем для получения ацетонциангидрина, эфиров акриловой кислоты и метакриловой кислоты, d - оксикислот и т.д. широко используемых в производстве синтетического каучука, пластмасс и синтетических волокон.

Синильная кислота и ее соли применяются для извлечения золота из руды, для санитарной фумитации, для борьбы с вредителями цитрусовых, в гальванотехнике, для цементации стали и т.д.

Ацетонитрил применяется как исходный материал для синтеза промышленных продуктов, как растворитель органических соединений, в качестве экстрагента для разделения углеводородов экстрактивной ректификации, для удаления смол, фенолов и окрашивающих веществ из углеводородов нефти, в производстве витаминов В1 , в текстильной промышленности.