De bereiding van Acrylzuur via de Propeenoxidatie

(1)

o

Nr:

lOt

Laboratorium voor Chemische Technologie

Verslag behorende

bij het fabrieksvoorontwerp

van

...

A~~

.4t.

~.:g.g~.

~§1

..

:::

..

J~

.!.

Q.~.y.~g~!!!?-...

.

onderwerp:

....

..

...

p.~

...

!?~!~

.

:J:~~.~.

g

..

:y:~~

...

~.<?~;r.

...

:y:~.~

...

~.~

...

~.

~

.

?J?~~

.

~9

.

~~~~~

.

~

.

~

...

.

adres

Arthur

van

Schende1p1ein 91

De1~t

Oude

De1~t

223 De1~t

opdrachtdatum

:

verslagdatum

:

~

e bruari

1978

(2)

c

o

Q

(3)

(

c

(

n

o

A

• P

• R

i

n;;e

r

,

3 - - - -

-

-De

Dereidin~

va

n A

c

ry

l

z

u

ur

-

\

,-j.

a

ê,e

,:'ro

p

83 no

:c

i

clél

ti

e

j

'

.r

t

huJ.' va

n

S

c

hcndel

p

l

e

i

n

91 De

l

f

t

Oude De

l

f-t

22j

De

l

f

t

fe

bru

a

ri

1978

maa

rt

₁₉₇₉

(4)

c

( (

c

( ( Inhoudsoy~;3.VG

H

oo

fds

tuk

1

2

3

5

6

7

8

9

1

2

l~

3 i

,j

13·f~~O

1

2

3

4

5

6

7

8

9

1

0

11 Conclusies en

a2~bevelin~en

Inl:üdin~-j

V:)r3elij:~L13

va:l

ele

versc

h

illende

processen

Gasfaseoxidatie

V

2n D

roneen

3eschrijvin~

van het proces

Proc3scond.ities

h8

u

ze on

jere~enin3

v

an d

e

apnaratuur

Ovorz

icht

sDGcifikati~

nnnaratuu

r

Liter~tuurovorzicht

ICataly::;3.to~cen

Oxidat

i

e

van Droneen

De

.a

r

a

croleïn

e

Jx

idati

e

v

~n

acro

l

sine

n

aa

r

2 .crylzuur

Reactorberekeningen

Bereken

in

G

s)roe

i

kolom

Extractor berekening

V

a

cuu

~do

stillatic

:

di

i

s

opropy

l

ether/water

azijnzuur/acrylzuur

Destillatie

:

d

iisop

ro)y

leth

e

r

-

~ater

Vacuu

mde

stillatie

:

azijnzuur

-

acry

lzuur

·12rl"1.tG\'Ii~)::;

cl ,)

.

ars

Veili

;

-

;hc

i

d

F

l

O1.'j

s

cheBa

3l:-ldzi,j de

1

2

4

6

1

0

12

17

20

22

'Y7 .. ,

38

45

L~9

56

60

6

1

62

6

7

70 "T

3

77

20

83

87

(5)

(

c

(

( (

o

-

1 -BOOFDSTUK

1 Samenvatting

In

dit fabrieksvoorontwerp

w

ordt de

bereiding

van acryl zuur

besproken. Als

route is

de

tweestaps

gasfase

oxidatie van

propeen

via

acrolelne naar acryl

zuur

gekozen.

Voor

de

reactie worden buizenreactoren gebruikt,

het daarin

g

evor

m

de acryl zuur wordt

g

ewonnen

in een

scheidingssectie die

bestaat

uit

ee~

extractiekolom en

drie destillatiekolommen.

De

capaciteit van

de

fabiek

bedraagt

100.000 ton acrylzuur

per

jaar.

De eerste stap van de oxidatie heeft een rendement van

87% bij

een selectiviteit van

90 %

, de tweede

stap

van

de oxidatie heeft

een

rendement van

98

96 met

een

selecti

vi tei t van

98 ~6

.

Het

totaal-rendement van

de reactie

is

8

6 %

.

(6)

r

,

-

2 -HOOFDSTUK 2

~

Conclusies

en aanbevelin

fo

en

Uit het

ontwerp

blijkt dat het proces economisch

zeer rendabel

is,

daarbij

is

er

vol

gens

de

ver

wa

chtin

g

en

een

voldoende

g

rote

markt voor

acrylaten.

Op het technolo

g

ische vlak zijn er no

g

wel de

nodi

g

e problemen

d

ie

de aandacht

vra

gen

.

Het

g

rootste

probleem

is

de warmte beheersing

van reactor 1.

Het

tem

p

eratuur v

er

loop in

deze

reactor is

bijzonder

sterk

af-han

ke

lijk van

de

in

g

ane;stemperatuur

van de reactanten.

Er doet

zich het

merkwaardige feit

voor dat

als

de in

g

angstemperatul.lr

meer

dan 3°C onder

het

e;e\ve

nste niveau van

320 °c

li

g

t~

de

temperatuur in het

tweede

gedeelt~

van de reactor

wegloopt

tot

een temperatuur

wa

arbij

de

kat

alysator

g

aat sinteren.

De

oor-zaak hiervan is

da

t

b

ij

een

la

G

ere

in

gan

g

stemperatuur,

de

om-zetting

in

het eerste stuk van de

reactor (

m

et

een

katalysator-ver

d

unnin

g

van

0,25)

onvol

d

oende

is.

Door

deze

g

erin

ge

re

om-zettin

g

is

de

concentratie van

de

reactanten in het tweede

stuk

reactor

(

met

een

katalysatorverdunning van 0,5) ho

g

er, terwijl de

temperatuur

wel

op het normale niveau is,

waardoor

de reactie

daar

te snel verloopt. Dit verschijnsel

doet

zich voor tot een

15 °

c

la

g

ere in

gang

ste

mpe

ratuur, daarbeneden

komt

de reactie

niet

meer

op

g

an

g

.

Iets om

g

ekeerds doet

zich

voor

bij

een ho

g

ere in

gang

stemperatuur

van de reactanten. Bij een 2 °c ho

g

ere in

g

an

g

stemperatuur

wordt

no

g

maar 809

6 conversie

bereikt.

Vanaf een 5

0

C ho

ge

re in

ga

n

gs

-tempera'tuur loopt deze

weer

zo hoo

g

op dat de

katalysator gaat

sinteren.

Er is dus maar

een

nauw temperatuur

g

ebied waarbinnen

de reactor

optimaal functioneert.

D

i t

p

ro

b

lee

m

moet met

d

e

co

mp

uter aan

g

epakt

worden.

Ivl

en zal dan

voor verschillende verdunnin

E

s

g

raden van de

katalysator

en

een

variërende in

g

an

g

ste

mp

eratuur van de reactanten een

gebied

moe-ten

zoeken waarbij

het temperatuurverloop in

de

reactor niet

zo

drastisch wijzigt als

er veranderin

g

en in de in

g

an

g

scondities

optreden.

H

en kan dan tevens een economische optimalisatie uitvoeren voor

de

buislen

g

te van de reactor. Dit houdt in dat

men

het punt

be-paalt

waa

r de

k

osten voor

extra

b

uislen

g

te no

g

edekt

worden

door

de opbren

g

st van het

meer

o

mg

ezette acrylzuur.

(7)

(

c

( ( (

()

o

- :::>

-Het

is

wel duidelijk

dat er voldoende temperatuurveiligheden

in

gebo

uwd

moeten

worden om tot een

B

oede warmtebeheersin

g

van de

reactor

te komen. Dit speelt

bij

reactor 1 een

groter

e

rol

d

~n

bij

reactor

2. Indien

de

te

mp

eratuur te hoo

g

drei

g

t

o

p

te lopen zal er extra

stoom

toe

g

evo

eg

d

moeten worden,

eventueel zal de propeentoevoer

af

g

esloten

worden

.

Verder zal de circulatie van het zoutmen

g

sel

flexibel

dienen

te

zijn

.

Het dient

aan

b

evelin

g een

verder

onderzoe

k

in

te stellen naar

de kineti

ek

van de neven- en volgreacties in samenhan

g

met de

katalysator

.

Nam

elijk

als de

vol

g

reacties naar

kooldioxide

ge-beuren,

bedraa

g

t de hoeveelheid vrijkomende warmte een zesvoud

van de

hoeveelheid

die

bij

normale condities af

ge

voerd

moet

worden

.

E

e

n

ander

p

roblee

m

zal zich i

n

de

sc

he

idingssectie voordo

e

n.

Omdatacrylzuur

g

e

m

akkelij

k

exotherm polyrneriseert

zal er

in

h

i

b

itor toe

g

evoe

g

d

m

o

eten

w

orden

o~

dit

te voorkomen.

\'J

aarschijnlijk

moet

er

re

eds

na de sproeikolom

inhibitor

aan de

product stroom

toe

gev

oe

gd worden

.

(8)

(

c

(

o

:' ~. :') :',1 ::;? -;o:.~ 7,LL ~5 "

-

,

./

._

,

.,

./

,

./.

,

./

~id~el~n

in

~e tc~ti21- c~ 12'~rindustrie , ~ls

k

l

eefs

toffen

en

• '·,', __ ,r.'!;")"" -;~""""' .

.In

~_.'_n. _ _ 1 9:-,·.·~,r.i. ~)_i.'~

,

orc't-r - l { (.Jot'::\-,-,rpr:}n'>r"":\-TGn l"l .1-Q

'oe

l

'"

.

_

.

u

.:

_

u :.

~

'''".

;.-:,c ó,),0 '- , , _ c_

u

,,_

'1:

2. bel

1 "\T

• ;3

• D

o

";

ro

e

i i

n

L3

,

/~S

Ac:>:'y

l

at

(~

nv

':;

rkoop

i

n

toni

j

':.'Jl.

r

1 co

:')

-- / I ... -

1 -::

75

1 c)PO

./ '--'

(,r

•

e

r""

\ J ~Á,-

"'

c

}lT-:-i 'J __

n

_

"

':::

.)

~61.COO~9.S00 53~ . jOO

(9)

(

c

( ( (

(

o

-

5 -sn)

'

i

n

(.1.,", ~'p='rti(:!ll' D\..~.U ..

q·:u-T'l

· "

·!-o"'r-

r:>·

...

,..,st

)~,.,

"

r

l'

n

/_

_

'

...

u___

_ _

__

~

_

'.

li ~t.Jv:>u ,

.

'CA

.· ..

1 '

)::-:

)

~::1l oS

n

'

er

c~ccl

Ü'-

d8

v3rîin:lu:~~tri8

· ..

· iorden

:.::e

eon

s

u

-~~·; .:t'd. 1)') o"'y:~'Jlit8in,,; V·~.l1 :teryl;~.t:;~,1 OVe]".:

ei

.

2 versch

i l l

ende

'

')

'

-

.0

,

·.

i

n';c:1

'

:

or

c'i.t

i

n

2':;:}~)81

')

no;-:;

ee

ns

cluidel

i

'

jk

r~ema:j.kt 0 "

'l,

T2r:::,o_{O' )}

l

l1

l

~

~j

ton/

.j:

'

.

ar

..

~_ • .i

JaD2.n

l

C)?·Q

197"

1

980

1.97 :'

1

97 :.3

l

.-::,-.'1

- ,' -j'-...l 1

'.1 c " ...

-

1 '

,

'

1.11.1 r

'-'- _ '.' _ _ J _ _ _ i'DG

.sel!.

G:~:;

e

nde:

i

:2°1

1

113 !

66 ï

iJ.:::! "

26

1 4-

3

50

11 .3

-

1

25

1 !.~

₂₂

V v_\... v _ \...._ ',+-"' .... "7

1

rJ 1 :'l,....-.,~rl ,.rl""\r: Al I _ -v.,;... . -'- .; '~.'J,,'_~ 1

':;ot8.e.l

Pit

,"'; r.::, r.-C::. '-;-~.'-''-'

,

.,

,:)0

!

l I,.

1

-

,-(

"'J

'

->

~

I

1

_,

l r;

I

! ... I -- I

!

1 r::. ,

- v • I i'. i

..

,

I

::~ i

1

59

'')'7 I

')~.

i

J)3

24-..~.

r:

I

')7

1 ' . I 1

I

1°1

6)5

~l .~r_ 4::5-L{-7C~

1

5

' ) -. ~ __ ~i

70

1

9

'Y7 ' - 1 ,

..

.... - ~'.""

'1

_.

_{aTI -,-'//:;}

l ')" '- _t~t

_l

_?

_.

₀

_i

_s

_de

_v8_r_~ach_tiTI_{3 ~nt}

_dG

_produ~ti3

_vGrdub

-beId

~oct ~o~~cn.

U

i

t

t~bGl

2 b

l i

jkt

oo~

dat

h~t

QQ

n

dce

l

van a

er

ylzuur op dG

n

arkt

~12in

is,

het

s

r

ootste

de~l

tlo

rdt

onmid ;elij~

voor

de ande

re

.

"---:

_\..1

T'._

_

.

y.l.Z;j.',J.

." .1 __ \ ,

Y'.

_ _

-i

"_

·co

) ...

""n

.. ..l

l)~

I~ .'-

'

...

''n'll

.l.~. ,'""'

,

..

___

",~

..

~

.

",

...,

VI

_

oe-i

... ",+-I-.J V V . L .",.?

(~""c>lt"

.:) . .;..'-' :...1

1.l'l.t

_ol

·

•

l

.

·

· ,

oe

·

,

(10)

(

c.

c

(,

o

-

5 -':.re:;:''';21~i.jkinr:r;

V::lil (jo

v~:::.'schil_l

_~

_r)J'!e

Jrocessen

_.

1 _t/m

6,27

_t/m

₃₅

Eet bestaan van acry

_l

_z

_{uur is}

a

l

~eer

_dan

_~onde

rd

_jaar

_o

_ud

.

Pas

in

_de

_,

_{r '}

_.

_{!eede jereldoorl03}

0~1tdc':te

_{'Tal tr-;r}

J]

_{en?e de}

_synthese

u

i t

ace

t

yleen

_en

_koo

_lmonoxi

de

,

~aarna

_acry

l

zu

ur

_be

_l

_angr

_ij

k we

r

d

voor

_de

_cha~ische

indu

_strie

_.

De vraac nr

'a

r 2c

r

y

l

zuu

_{r nam}

_slechts

12n~z~a~

_toe

tot in

+

1950

_{processert met}

~oedkopcre

_gr

o

ndstof

-ontdekt

_':lorden

.

::et

_{de daarmee c;eDaard}

gaande

_da

_lin

g

van

_de

;J:c'o:luct

_ie

_k

_osten

~,te83

_d8

_i

_ntcres;:;e

in

_{h8t zuur en zij}

n

esters

_.

De

co~~ercieel

_toegepaste

nro

c

essen

_z

_ij

_n

_:

-

h8t

_h

_o

_{[e d}

_ruk

Reppe

₎

_:c'oces

('1--

-

"H

_~o TT

0

(':3 _-

r"-o

,

-O-

T

vh

=

'v

₊

_!..;'

₊

I1

2

~

vU2

-

v.r:l _J _.1:-_,.

acetyleen

_,

_kool~ onoxidc

_{en wa}

ter r

eageren

_b

_i

_j

hose rt

ruk

_over

een

_N

_i

_-

_2out

_kata

l

ys

ato:c'

_.

basisc~ _;ekatalys~8 rde

additie V2n waterstofcyanid

e

aan

CH~_~-=

C

=

0 +

?i:crro

1')

ro

p

iol

2.cton)

, 1 ,,_. . 1-' __

_,,-,1.

7

?

CP~,"",=

c

₌₌

₍₎

I

c:.

I

C

TT

C'

8

2

J

CHr;

=

CECOOH

c...

keteen cn for

,".

:üdehyde

_re::.~

_'~

_;eren

tot

_)3-

_p

_:c'o:piolc

:..cto

_n

_{\Vat bij}

hydrolyse

_.=l

_{.cr:;rl:3wJ:c'}

;-;csf

_t

_.

acry10n

_itril

hydrolyse

_nroces

TT

("'1,0

22°' J+

- - . . .

CH

2 =

CHCO

i'JH

₂

_CH')

₌

C!T.COOE

'-acryl

_onitril

wordt

_gehyd

_rolyseerd

via

_acrylamide

.

H

et

ac

ry1o

-ni

t

ril

_wo

_r

_{dt be}

r

_{eid door amn}

o

xidat

_i

_e

_van

p

ro

pee

n

.

-

propeen

_o

_xidat

i

e

in

de

gasfase

Pro~een _~_ordt

in de

:B

_{sfase over}

een katalysato

_r

_geox

i

dee

rd

vin

_D.c

_:c'

_ole

_i

_ne

.

Daa

_r

_{naast zijn}

er

_{n03 synthesen}

die

_niet

_co_m~e

rci8e_l

_z

_{ijn toe}

-Gepa

_st

_:

::::-:.~,,---::: .. :.~;.~ .: ~: ... -~

-c~

... • J,_~ ~_"_ . '~':'-.-:;

:':::;~~~::;-:>:~i;;!'-?~[;~Y:

;.

~

· <:.~<~

,~

·~

~i~-:~·: ~

~r~:

.::.-;_ ... :.~ .. :'.~

(11)

(

-

7 (

( (

I

C

(

.

'.'

Condensatie

for

ma

ldeh

y

de

on azijnzuu

r

ECHO

+

CI

{3CO

OH

~

CH

2 =

CHC

OOH

-I-

H

2

0

o:~idéJ..tieve

cCl.rbo!1ylerinr:;

v

a

n

e

theen

CH?=

CH~

+

CO

+

t

02 ~

CH

₂

=CHCOOH

,-

:?d

C1

2 Van de

3cnoe~de co~~erciele ~rocessen

is

~et

ethce

ncyan

o

hydr

in-Droces

d

oor

a

ll

e n

ro

du

ce

n

ten

Ge

stopt

~e3ens

de on

c

unst

i

;

e 8CO

-no~ie

van

d

i

e

route

.

Union Carbide

~as

de l

a

at

s

te

~roducent

en

stonte in 197

0 ten

g

unste

van

een

o

ms

c

hake

lin

g

naar de

D

ro

-pean

-

o

x

i

da

tie

.

Het proces

via

ke

t

ee

n

da

t in

de

V

.

S

.

door

o

.

a

.

Celanese

werd

uit

gev

oerd

i

s

ges

topt op

l

ast

van

de

overhe

i

d

omda

t

de

ro~te

vi

a

1~ete2n ~ls

ka

nkerverwek

k

end

w

ordt

beschou~d.

De

~ostprijs

van

a

cryl

a

ten

w

ordt voornamelijk bena

a

ld doo

r

de

prijs

van de

g

r

ondstoffen

.

Dia

voor

d

e

Rep~

e

-

rou

te

(

a

crylonit

r

il

u

it

m9

th

~a

n

)

e

~

d

i

e

voor

de

Rcryl

o

~

i

t

ril

-

route

(

n

cr

y

lon

i

tril

~teorLlikt

in

i

:3

D') 'D~:"'3l " S 'I ::.ll \.]"·='3 -S , 2

-

~'.::J.

P

l :

"

t

.

e.

l

'

~::: 031;

,

TI

en

G

ron

d

stofpr

i

j

ze

n

~Jkeni~G uit~ovoerd

vo

o

r

deze d

ri

a

pr

ocessen

.

De re

sultat

en

v

o

or

t~ee

verschillen

~e

f2b

ri

c~sC20ac

i

t

e

it

2 n

z

i

jn

in

doll

~

rs/

1)o'J

.nd

nroduk

t in t

:'bel

--:

Ge~2

'.'e

t:.

.

1

3 C

:::

.

;.Je.c

i

tei t

l

'

,

'-,n

.. j \ . J

l'-'IIV!

l

bs/y

r

200 I

"

E

"

I

l

b

s/yr

')

roc

es

. .

:ie~ne ~

..

14 ,

55

1

· ,

~~8

A

crylonitril

15 ,

8

l/~, 9

1 P:!::

'op e

':

mox

i

dCl

ti

e

1

1 ,

7

10 ,

14 V

:::m d

e Co

":\

,

ner

ciecl

to

egepo.;3te p

rocessen

i

s

de propeenox

i

datie

-route

econo~isch

he

t

aantrekke

l

i

jks

t

.

Se

n v

e

r

se

l

i.jk

i

ng :r\c

t

èc2

niet

cO:'l:-1:~rci

:;81

tOG

;

:;ep;;.

st

8 synthes

en

i

s

n

i

e

t

~o nauwkeuri~

uit

te

voe

r

e

n

.

De

oxi

dat

i

eve

carbonylerin~

v

a

n

e

the

n

zal

in v

e

r

g

el

i

jkin

g

mo

t

de

g~sfaseoxidatie

v

an p

rop

eo

n

e

c

n

veel

kleinere

.

reakt

i

esect

i

e

(12)

(

c

( ( (

()

o

I

('

-

B

-voor

de e

thcenrout

2 '

·.'o::c'dt veel 88nvoud

i

;;c:r

.

'~en

d

i

,:;

nt echter

wel

bij

een

v

e~l ho-e

r

~ ~ru~

t

e

w8~ke

n

(75

~

tm

.

te~en

at~osf

e

rische

:.~

ruk)

.

ï);.l

'

.

,:c:

'

bij

kO'1t

c

ls

e~~t

r·

~

,

.

nade

(.

;

l

rlat'

l

:J

c.:

on

;.i

truct

i

emQ.t8::c'

i

é~

e

l

ti

taniu;'} ~·.;br1J.i]:t

d

i

-:::'~'lt

te 1Jorc.::n

0::')

snel

'.e

corr

osi

e

te voor

k

o:n.en

.

e

th

oe

nrout

e

i~ts 12~er

zu113n

z

ijn

d~n

voor

de

~roDeenroute .

è"'lt

"Y' 1 rY17 n -j

er.

'IT')l r10 ·--"1.·1_,_<:>

₀

_"

_{'1 :le}

_duu

_r

_de

_r

_':

_{; sr}

_on

_éL

_s-cof

_(etheen)

"'J.~ ~- ~" --::':-'--32 '-:.~;

-.

'J_ " J

t8

co~ry~nseren. I

I):~

synthese vi

:::.

cOll.

6 ens

<"'.

tie v

::-'.

n i'or

:

la

l

clehy(3.e

e

::1

az

i.4nzuur v

a

l t

on

b~.3is v3.n ~i,4n

t

·

.:~

d

ur:)

c;

ron

d

,

toffen

af

.

H

ierui t vol

-,;

t

cL~t

het

ont'.!

e

r

p

[5

e

1

:1c

<

.

a

l

:t

zo.l

I

:!or

den

voor

(J

.e

nropee

noxi

datie

-

rout

e

.

D

i

t

~or~t oo~

n0

2 3e

illu

st

reer

d

door

(~C

tOçna

'

1~

Vi::-.'.rl

;

1)C

!_~;~

n

dee

l

v

:

'

.

n

de nr

o1)(:;

e

no:

· :

i

dat

i

e

in

'

~:L'3

tot

a

le

:y

-..._

i,

'.i,

n

-

· ,

'"

~ '_)' ' - ' (\< J

(

-1

(],7.o

..I / .... ..J

)

""""'

~~''''''c...

''

')

roci''i

,-,,~_u.

In

C1.(:;

t

..

bellcr~

en

C

8.92 cite

i t

scijfers

In het

vol~;3nde

hOJ:::'

d

stul:

,

e:

al

in

:'

,;e3s

"'n

:·r

or

(

en

,JD

0.e

k

':

:;

uze

cU.'-'

s

en

d

e

l-s

tans

o

f

2-sta~s

con

ve

rsi

e

.

T ïT

,

=,

( -

9

7 ~ )

_

on

0...·8 ' . ,.) • •

l

,è

.

J

firna

pl~J.8.ts

Ce

len

.s

.

s8

Cl

-::;

a

r

La~::8

Unio

n

Carb

i

de

Taft

,

3

0 c

a

nac

i t

e

i t

p

ro

duk

tie

rOU~8

10 )

ton/j

aa

r

1

0

3 ton/ja

a

r

1

00

1

08 D

ro

pee

n

-Ga

G

':J_._._.e: ₀

-)

350

Q, ,-'--) ,

56 4-o::id

a

tic

1:8

t

::c

en

2!ropee~1CG

•

(13)

-

9 -

₃₀

In

'

~est

-~

rapa

(

1 078)

r

out

e

-

"7

I

r):)

_tcn/j

_C'.·~

_r

₁

_0]

_to

_n/

_j

_a;~.

_r

D '

t

'

.

--

t:;

1 '

"

r -LlS lC1.. ,.'.·

a

l 8 0 L~.

5

propeeno~:ici

.

3.t

i

e

I1 _{• I}_•

5

. r

a

cr

yl

oni

tr

il

lI'ecss

i

clG

,

5 J

'

,5

(

₅

₀

Wl

_a

_cr

_ylon

_{i t}

_ri

_1/

+

(

~l ... :y't' ,T ~;. ~ • I (

Dro~·Y;enozid.a

t

i

e

acr~rlO:li

t

r

i l

Yo

i

.'

· :::.

i

ch

i

r

5 acry1

0nitril

[{.::ly

on

!Jh

t

,::I.

lce

~

c;

• . '

+

;l

ron

8

eno=:id.c~ti

e

o

1

5

1 .

0 o

I

(14)

(

( ( ( (

o

n

-

10 -HOOFD-;'L1U:.C

5

Gasfas80xi~atie

v

nn

nronG

e

n

.

, ,

l i l ,:.; (.;n

ui

t

:-,;e

voer

(l

worden

,

waarbij acrolerne

a

l

s

tus~en~rodu~t

n

i

e

t

afGeschei~cn ~ordt ,

of

in twee stapp

e

n

,

{"'1TJ

"'-.I.:....:. ('<::.r V-:.1.-·

i.·!

ordt

t5G

-naar

re

:J.l·:

t i everscli.j

~~in;: :';Yl

lui

den a

ls

volst:

, !)

.--

'-

2 kat

kat

- +

CBCHO

+

H

₂

0 +

8

1 ,

4 kcal/mol

CH

₂

CHCOOH

+

50 ,

7 kcnl/

~

ol

~c o~timnle

reakti

e

con

d

ities

en de

o~ti~ale

samenstelling

voor

:-le

k:'.tnlysator

voor:

d

e

o==id3tie

Y:O=-1

pro)'

::'::

n

n2.

;::~

r

acro

l

eïne

e~1

Ge

el3.:::.r:)":)

"c

ol

r~

ende o=:i~l

:~

tie

Y2.n

e.crQ

leL

l"

natT

a

crylzUlJT

zi.jn

OJ'7:

~~_l=t:.) ~ ~

.

.,

-t

.~=-_2.~r.s B.t 0 "' ,

c;

'~!l r~c.·~<i 'l~::~l::; 0:)

or

8l1~~)S

t

aan

ac~'~'y

1 z uu.r

.

?'7

~~.~~r8~_~:;n~1 ;:'·~2r yrOp3,:1'l V:J.I: On.:··>2 .... lCSr 'S5 :~ ~)0:2eil\:t ~:llnnen ~·:Jorden. '

ee

n

2:

roter

G

scheidi

(lG

ss

()

cti:2 n::)dig is d2.n

in

hc~t

c-;:;

v;:ü

v

:'

n

de

2 -

staps omzettin3

.

De

prod.uJ:tie:(O[,te:1 Der

eenhe

id

acrylzuur zijn

,

ondanks de

laGere 1=e

:

oi t,?

l

l~

os

t

s

n

(-1.:,

15 "

)

,

V00r

de

l

-

sté1.'Js

o

:

nz.2ttLîG

on

-::::ustit;e~~' cJ.211

die voor h

;

t

':~-:::3to.:DS

oroces

.

llie

rui t vo

l

gt dat het

1

973 é;2n

cm

or

r:lC

on

IJ

.

'

.n

..

:~

.

__

C

_

'L

ln

'

~;

v,---

,-n

,

.~=o. IJ'.~

. 1

ys

::J."i~o

.

rcn

voor

de

:)ronecw::.::-::idêJ.tie

:1?8.~.'

o.C::cylzll'l

r

he

-;

ft nlaatsgevon

:

'i.(Jn

.

In

de:::;J

on

"

.:

e

V

8er

15 "'::

'):::tent,~n

toe

.

c

.;

ek

e

nc1,

(15)

(

c

( ( (

o

-

11 -V2.n

:lo1ybd~é~!l, 3.nti~100n

oi:

bism

ut

::-..

l

s

hoofdco;n~on()nt(;ll.

U

i.t

(

le

;~r'()t8 110:';\['3

1hciiJ

.

YJ.te·

'

'1t

::

;n

l S ' e

l

m

z

e

n

VOr'Jl'

;':<J.t

2 .

1 :y";o.toren

1:)

t

ne

:'=

Y.'

o

otste

0\TC

"'0.11

07l

!

; r

c

n

r; ;

t ;

". :

.

n

;

'cry1

Z1.1.~lr.

D

:;

S8ko

Gn

:il~··.l'~ ~ïi T) ,0'1 ~3ilO::l..l·:J~.i ."'):::-:.l~u <or:yo

e

i

)

.

:L

td

.

Ul

t

.j 8.':;:';'11.

~:;E

1

i _.._:

_st

_"

_let

_l=

_e

_.tn.

_1:-;l3

_é'

_.to

T

.'

c

n

1[:\,,1 vcr~:Jc

h

i

1 l

encl

f

i

r

'

''.e..

'

3 i

s

t

0

8-~;ich (te j~

c

0 ;

; dit

T

abe

l

7 :

SaQen3te1lin~ v~n

de

.

_ :~,., . U Tr!

' 1

u U :j':.J C'v <' '" ,

t

o

Y'en.(

_ _

C:;7

•

,

se

.

st8.0

O::iclo..

t i

8 I

r,

_JU_.", _..._. ("'1"y"\ _IJ_, ~ T é. • . :

-

C

.

6 "2

.

1.)

·

I

.

J

(16)

(

c

( (

ü

o

:.; j.

'

t;

r:;'~,~~':: ':'>'.1.:1"1; (";:1 C~"..7)o.c

i

-t;

:;

i

t

:3:~

ec

i

fi

c

2.

-L:

i

8 I

1 '~

ctlL"~'

l1

I

c

th

;2

n

:)

ro

rn,an

~)1).tJ.diocn i)

3U~.v,-::r, "1

"

,

r

I

c

h

e

;l

i

cal

'

;radc

I .

V

ol

:r.;n :3

on

d(;I'st-::.;

i

no.e

-u: _ !~,~J_r>~ _l '0' '?V_ <.r:;,T v

-

~l

"

""

__

't:;

-'l: " . , ~

, .. ,

.Jct:': ':;,~n •

norr-

. ,', ... T''''',. : J v 0 v '''T<''+O ' 1<. . ' ~P'~, ''l

(,rnl

. . .

')rn

:1101 "li1JC

·

Cl ',.; r'l' ('\ -.; j • . _ \ J :-' .. '/)

10

1 :

0

::; - . n

1

000

0 .

5 , '

;

1

0

10

30

() ')1'\ +)1 i.~·_}:

·

5

D S~ecific3.tie

1:2.

t

2}.ys D,

t

or

:)~~

(n

ol

[.Q:l:~

·

IJ8

Sé',

:1'J.c

n

st

.';llin~~ V:-;rl ~-'eic1.,:; >~::d~éll-rsotorcn

' ..

8

r

ecG.3

t0r

sor~kc ~e~o~en. ~c

l

e

v

e

nsdu

u

r

v

a

n

dit

soort

J~o.tè'l.lysn,to;:-·c,:),

is

on

:r:

c

v

cc:;

r

d-r

ie

,laa

r

,

tc:~~v!i,lJ.

c

:e

(17)

( (

c

(

( ("

o

2. C l"l~.'

1

Z 1! 1.1

r

-

13

-( '. '.'.;-oo~r.., .--:l ,;

-

-...

-

1 -_ ' - l,' ) , ,... ~ . , \... ''1 .... , _ , • ' " ' . I ' ~l·]t ;~·roc··~~.S t;8 r

7.

7

:':J, ' < r

1

(,0 ..J . '~ ~~ --','

.:.,

-

:)

e c

~l_ I l:~' "Cl ,) -.. -'.~ ,':

?Oo('

re

.

=

7;6°,

' - .I , • Ul

t;./

'-'

1

•

:~·.f·\.,r.~.l

8ctroor

~.~fv~lvlocistof- ~.2fvalvloeistof

-,s

troO

'

.1

('\ ,-.., 1 -..; . --:....

GO

_,../_.._i_•

n

~

5

~ 1. 5 -1 " --._-

.

ï --

.

'7 '::" _{r /} 1 .ll~() -~enodi~de

'

uti1ities

'

,3to

oo

11. 0;;e

è

_:ru

~:

l

U

ü

[bTr

]

rro,rmera

tuur

520°C

(18)

(

c

(

( ( (

0

I

-

14 -(;

"

11

j_r~3-_"'~~:: CO:-'1r)OC1(;n"t; ~':::;.rL :~c;n bU.it;C?-1 1 : -,-~;~1. ( , ~_ ~ li~uur

1 T

.

'

\T

an

cl

e

\TO

1

~;

'2

21 .

-:

1.e S

~1

""]

,

3:''13

t

2

J_li~l-_:cn=.?:'~~~

r

C2.k

t

::.!l

t

e

n

·}or·~1

t

'J

'Jo

r

à_c

'G

'.'f8 (~;

r

_~ ~l~·~·t;i C 3

t·}

~-) ;~11 lli

t

r.\~:; ~>1.~

n

:

. / , ' ': , "

;::'c:;.~·=ti·:)

J

I

,

· :

;

:,

~

,

t~; ~

r· -,

~atent2~

3 eno

2D~8

reactorcond

i t i

es

,

bch2~ld~

conv

ors

i

8~

e~

U

i t

opbrengst

( 0,,-,)

v/

J,

croleino o..cry1-

r">.c

rol

e

ino

ac

r

;y

l

-;')rODoen

zuu

r

zuur

:::::'2akt

i

e

1 9'7

6 ,1

90 ,

2

6 ,

0 :::..crylzuur

1

00

98

93 Voor hot

Q;l.t':!o:,:,"':l

i.'3

VC'Jl.

d2

vol

ç;

e!1do hoofd

-,

vol

r.::

-

en

nevcnreal~ties

,

G

,

'/)0

Ul 'C~OS::1,:ln :

1

r<

V

₊

r-·

'...I--..

-L

-

_u_,? "

_'"

~' RJ;l~J.. Cfi\)J.~

1

~)

· C-T-T

r

+

1

~ ) · - 0 ;:.:

~

C lIL!-

°

-+-

II

₂

0 (

90 ,

,

~

'

;)

0

2 ~

C

;~

HL

I

0 ')

+

H,)O

( 6

::

;)

-' r L L

C

₃

Hs

,,1

· --

,...~

O?

~

C~-1)CO()H

+

CO

2 +

H

2

0 (0

,

3 ,

~j

)

(19)

QJ

E

:J

o

>

6 o

"

F

iguur

.

1

( '. ,-i

,--r

10 -

15 --%

air

:=~ lCO%-/~

propylene-·%

inert

---,

I

--,

,

I

-

I

L

-30

--"'--

-

----20

ADDED INERT,

volume-percent

Exn

lo

s

ie

d

i

a::s

ram voor

het me

n

G

sel

luc

ht

-

pr

op

ee

n

(20)

(

( ,.. f )

1 .

':) ,

.

--,.,

. '

.

I1 -;-.

C-IJ,

0 .'-J

!~- .;~

O

₂

lS

-C

',:-

H

₄

'J

1+

0

2 ~

:; CO

2 +-

2 II

2

0 C

tI

Lj_

J

₂

' i '

~

02 -

2 CO

-I--

CO

2

-I--

.

2

5

2 °

C .

.

1-1.

-

+

2-}

0")

- - +

CE

-C

OOII

+

CO

2 +

H

2

0 ::

,)

'--

:J

.

-cro18

i

n3

~evor~~

in r

ea

ctor 1

(

98 ;'

!;

)

( 2

;')

Aan.5~noncn

i

o

d~t

11

~t i~

roact

or

1

~evor~~e

2 crylzuur

doorreag

s

ert

i

n

r

J

a

ctor

'.)

_-

(v

_._û

r-"

l

_•

_.

₎

_.

_~r

_"

_n

_het

_i

_n

_reo.ctor

₁

_n

_i

_e

_t

_o

_!

_~ce~~e

_tt

_e

_dee

_l

~

}./L~;3

cL~e

l

i.;e

n;'.

I'

azi,lJî.ZU

Ur

( v l

.

4)

.

De

fysische

3e~3v~:s vn~

de

i

n

het nro

ceo

voorko~end8

stoff:n

~ijn

in b i l

s58

1 bij zonde::,

.

~

cor:cosl8r

,

aangezie

n

het

in

alle nr

oc

e

s-stro:'~en i~'l ;:mir.;~; Loevc;l~:-;(;~n

vo

o

r;8rnt

TlOC,t

al

l

e

V3.Yl

'('o

est

vrij

st:~·

1

'~eT~12,':.~(t 1:JOr:~on.

2."')-·)ars~tUtlr

-:-le

t

O

O:r71z'

,

lur

1jCJ

1 Y

'l

e:r

is

eert

'::'.~'1t,I',!:a

li

:t~~ (

2'·

~oth';

r:-J),

d2.,'Jr T'1

:"loet

J.l..

cr

'l

12

u.t~r

on

de

o

gen

8n

hn:i..6.

i

r:c

i

tO.ti

'?

s

,

c

r

:.10 ? t VO')l" :O:lC~l.

'

or

de

n

éüü

~:;ic:1

a

crylzu

urd2,l:l'}

(21)

(

c

(

( ( ( )

-

1

7

-HO,)JmS~~UI:

7 -h

e

t

-~ro:~es .

H2t

proccsschJ~a 01

oub

likaties van

N

i

pnon

-;;

1 7,3

'

-'h

1. - ..,,--, . ./

..

)

o.\.uoal

.

.:-; 2 1 ~[:tt:Ü7:J'::-,

t

o~:'

'

,l

or

d

t

he;

-c

0:':'0:):; ';:,1

vri.j

'.h.:

1 c oi

:

r[Ü e

;:)

t

o:-.1:c~e

z

et

in

2. crolo

i

n:

,

:

,

·c'J::

"

..

'

i

.jl

oo

i:

cn~-:81(:;

---:;cu

i

chts

J

roc:nten

8 cr

y

lz

'-.l'

u.r

Ll

d~

:/OJ:'~~t ~.i

t

.~;Q0··,19n;sel

j_n

è_

8

t~:.!ce(le ~·82~c·tor

:-:

:eJ

_

e

id.

I-~ie~

za

l

eis

or

è

~

J

~

:8u~e

\,'".:.1

se

~{ato.

1 T-=;;

,

tor

en.

c~

e te

'T

:J

<;

r

:::..

b,mr

(220

0 C)

!let

tweede

rea

c

t

or

:.la

e8~ verbli~ftijd

van

cnkele

secon

de

n

ver

1 2at

.

..

~2vuld

net

k~t2ly3ntor~illen, ter~ijl

n2

n

d

1

e

...

- ,

.

~~.:; O"L~l.~O~l .:;,::.i.l

1:!orlt

af'~e~·:o31de acryl~j'Llrc c-~üo3si~~;::;

3cbru:;_}ct '.1

3. 2r

i

n -:3

n

::.',cr.;rL~'L'r

en stoo'::.

uit

cL,

.~o,,'-~s8n ·.

·.

'c

r

clt 3carx30

r

bee

r

d

.

De

olTe::.'

-~8

blev9n

~as~en

(

lu

cht

,

~oo

l

mon

o-

en

-

d

ioxi

d

e

en eV

Entuee

l

ove

n.

De

af3ek

oeldc

acrylzu~c O)lOS~lng ~~2t

na

a

r

een

e~tractiekolom

W;

l

ur

het

2cry

lzuur

see

xtrah

cc

rd

wor

i

t

net diiso

)

ropylethe

r.

Ee

t

\P4.C8r

d~t :0,;

'

.

n

(1

8 0':1

c.

1 \3

rzi j

'113

de;

8=~tr;J.c

t

i

e~::olom

verl

G,Cl

t

i

s

V2r'

-ol'ltroüli::~d ~,~,~~t

d.

i

.i.:

O

D:-:-Oy.r13th.:;'::,

.

(:~.(J,t

in

eim

rai'

.

f

i

no.

,

Y

Gscheid

i

n

S

3 -l

· ::o

l

om

;.?;

8C

)C

0

J.

tr;li.~k

1:!

or

dt

t··;r1).;~<:;8\'lO'1~1.'3~.

Het

éè

cr

y

l

zH1.l.

r

d2

.

t

d()~r

z

l'.

iv

er

.

f~2.:n.

de top

:~o ~-:~

dr;

diiso~roDyleth8r

vrij

,

d

i

e

no

c

v

ee

l

~Qt~r b8v~t. ~lvorens

deze d

iiso

proDylethcr

we~r

als ext

r

a

cti

e

-vlo

eistof

te

~oet

de

'

e h

o

eve:

l

he

id

wa

ter

ver~ij~erd

':!or~icn. jo.~~:sn " 2t

do

r2ffil1::~o.tfc.se

vcu

de

extractL3~=01om ~'lOrdt

de~

e

i

n

&&n

d0st

i

ll

~

tieko

l

o

~ ~8

vo

2rd

,

~a~r

~e

r

ein

iG

~

d

iiso

(22)

-(

c

( ( ( ( )

o

n

-

1

8 -)

2:'O

py

l

c

th

e

r

;1,

',n de

t

é)

;)

ov

er]-;:

o

m

t

en o.fva

l

\'l8.

ter

de kolom '_'.2.n

de

on

de,,:,J-::::m

t v

er

lo.

"

t

.

IIet

3.Cr71~1.11),r

·;:or

t.'_

t

che~1i:Jc!J. .~1.Ü7er [~r~:1D.8,kt

door afs

cheidin

g

VRn een

r2stho8v8cl~oid Qzi,in~uur

in

ee

n

tucede

v

a

cuu

Mdes

till

a

tie.

d

i

ent Me

n voor

de ve

ili

1heid

con

h

o

cvecl

h

e

i

d

i

nh

i

b

it

or

~nn

de

(23)

J

) PROPEEN ~ .... ) H B T 9 H H" H,2 T '3 H,4 '"'\ - ' AMPER SPROEIKOLOM WARMTEWISSE AAR WARMTEWlSSE AAR WARMTE" AAR EXTRAC TIEKOL M RDCI

De bereiding van Acrylzuur via de Propeenoxidatie

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

Nr:

Laboratorium voor Chemische Technologie

Verslag behorende

bij het fabrieksvoorontwerp

van

...

A~~

.4t.

~.:g.g~.

~§1

..

:::

..

J~

.!.

Q.~.y.~g~!!!?-...

.

onderwerp:

....

..

...

p.~

...

!?~!~

.

:J:~~.~.

g

..

:y:~~

...

~.<?~;r.~~ ~~

...

...

:y:~.~

...

~.~

...

~.

~

.

?J?~~

.

~9

.

~~~~~

.

~

.

~

...

.

adres

Arthur

van

Schende1p1ein 91

De1~t

Oude

De1~t

223

De1~t

opdrachtdatum

:

verslagdatum

:

~

e bruari

1978

c

~.<?~;r.