Технологическая схема получения акрилонитрила

Жидкие аммиак и пропиленовую фракцию испаряют в аппа­ратах 1 и 2 при помощи смеси этиленгликоля (ЭГ) с водой; смесь при этом охлаждается до низких температур, а ее холод утилизируется (в том числе для конденсации синильной кис­лоты). Газообразные аммиак, пропиленовая фракция и воздух в ранее рассмотренных соотношениях поступают в реактор 3 с псевдоожиженным слоем катализатора. Реактор охлаждается кипящим водным конденсатом. За счет реакционного тепла ге­нерируется пар высокого давления, который служит для при­вода воздушного турбокомпрессора, а выходящий из компрес­сора мятый пар используется на стадии разделения продуктов. Горячие газы по выходе из реактора проходят котел-утилиза­тор 4, где генерируется пар среднего давления.

Частично охлажденные реакционные газы прежде всего очи­щают от аммиака в абсорбере 5 с помощью циркулирующего раствора сульфата аммония в серной кислоте. Отработанный в абсорбере раствор сульфата аммония выпаривают и кристалли­зуют, получая 400 кг (NH₄)₂SО₄ на 1 т акрилонитрнла. Далее из газа в абсорбере 6 водой поглощают акрилонитрил, синиль­ную кислоту и ацетонитрил, а отходящий газ в зависимости от состава сбрасывают в атмосферу или дожигают в печи с получе­нием пара.

Водный раствор продуктов с низа абсорбера 6 подогревают в теплообменнике 8 оборотной водой и подают в отпарную ко­лонну 9 с кипятильником и дефлегматором, где от воды отгоняют синильную кислоту, акрилоннтрил и ацетонитрил. Воду через теплообменник 8 и холодильник 7 возвращают в абсор­бер 6, а смесь продуктов направляют на разделение.

Обычно из смеси в первую очередь отгоняют наиболее ле­тучую синильную кислоту в ректификационной колонне 10 с ки­пятильником и дефлегматором при небольшом вакууме (чтобы избежать попадания высокотоксичной HCN в атмосферу). Из кубовой жидкости в колонне 11 с водой в качестве третьего компонента отгоняют более летучую азеотропную смесь акрилонитрила, оставляя в кубе водный раствор ацетонитрила с при­месью менее летучих соединений (циапогидрины (гидроксинитрилы) формальдегида и ацетальдегида, образовавшиеся из этих альдегидов и HCN). Из раствора затем выделяют ацетонитрил (на схеме не показано). Дистиллят разделяют в сепараторе 12 на водный и органический слои, возвращая воду в колонну 11.

Водный акрилоннтрил подвергают азеотропной осушке в ко­лонне 13, снабженной кипятильником, дефлегматором и сепара­тором 14, где разделяются водный и акрилонитрильный слои. Первый возвращают в колонну 11, так как он содержит рас­творенный акрилонитрил, а второй служит орошением ко­лонны 13. Сухой акрилонитрил собирают в кубе колонны 13 и после окончательной ректификации в колонне 15 получают в виде дистиллята нужной чистоты. На стадии разделения про­дуктов во избежание полимеризации акрилонитрила к смеси до­бавляют ингибиторы.

На 1 т АН образуется 50-200 кг HCN, 25-100 кг ацетонитрила и 400 кг сульфата аммония.