丙烯腈还原时会生成丙腈，而水解时会生成丙烯酸。我们在工业上主要用丙烯腈制造丁腈橡胶、ABS工程塑料，或者腈纶 纤维及丙烯酸树脂等。

2。1。2 工艺路线的选择

Sohio法比较先进，而另外两种工艺方法Snam法和Distillers-Ugine法会消耗较多的丙烯，在反应器的选择上我们发现流化床反应器的单台生产能力经过测试是远远高于固定床反应器的，毋庸置疑的是这有利于扩大生产能力，固定床还有一个缺点比较难以解决，就是反应温度难以达到最优化操作。

Sohio法对比其它丙烯氨氧化工艺技术具有三个优越性：

（1）精制方法简单且反应杂质少；

（2）反应容易并且收率高；

（3）使用易操作且廉价的水作为吸收剂；

故本设计最终采用的是Sohio技术。

2。2 Aspen流程模拟说明

丙烯氨氧化法制丙烯腈的化学反应：

主反应：

  丙烯转化约等于89%

副反应：

丙烯腈的原料是丙烯、氨和空气中的氧。生产工艺主要有三部分，第一部分是丙烯腈合成部分，第二部分是产品的回收和精制部分，第三部分是副产品的回收和精致部分。

Aspen流程模拟如下：

图2。1  Aspen plus总流程图

2。2。1 合成方案的选择

1、原料选择

（1）丙烯与空气配比

空气会带入丙烯氨氧化所需要的氧气，目前的情况是工业上一般采用的丙烯与氧的摩尔比 约为一比二至一比三。但是如 果催化剂长期缺 氧，那么就算再生了活性也是不可能全部恢复的。因此，在日常生产中我们还应该保证的是反应后的气体中仍然有百分之二体积的含氧量。但空气过多也会带 来一些麻烦，如影响反 应速度，使丙烯浓 度下降，进而降低流化床反应器生产能力；反应产物在离开含有催 化剂的床层后，会继续进行深 度氧化反应，让选择性下降；另外反应器流出 物的产物浓度也是会下降的，很大程度上影 响了产物的回收。所以说空气用量要有一合适的值。

（2）丙烯与氨配比

在实际操作中发现一个现象，就是氨比如果小于理论的数值时，就会有很多的副产物生成，所以说氨的用量要至少等于理论比，不能太小，当然用量过多也是浪费，会增加氨和硫酸的消耗量，主要原因是：我们发现过量的氨要用硫 酸去中和，进而加重 中 和塔的负担。最终结论是：丙 烯与氨的摩尔比，应该为理论值或略大于理论值，最好是丙 烯和氨比例为一比一点一至一比一点二之间。

（3）丙烯与水蒸气配比

本设计主反应其实并不用水蒸气。改进催化剂性能才是当下的发展趋势。但从目前全球的生产情况来看，加入水蒸气还是有很多好处的，本设计一摩尔的丙烯加入三摩尔的水蒸气是综合效果比较好的。

2、反应器的选择

表2。1 反应器类型的比较

反应器类型 优点 缺点

固定床反应器 流程短、设备简单 体积大，温度不易控制，接触时间长，压降大，床层温度分布不均匀，催化剂床层内易形成热点，使催化剂因烧结而失活

流化床反应器 接触时间长，催化剂颗粒接触充分，不易积炭，床层温度、浓度分布均匀 设备的磨损较固定床严重，载体颗粒在湍流过程中会被磨损变小，生产放大存在一定问题

工业上一般选用流化床反应器，因为该反应器能够及时的排出热量。