丁二烯氢氰化法制3-戊烯腈工段的模拟

摘要

己二腈（ADN）是一种用途广泛的重要有机化工原料，作为生产尼龙-66的原料，其需求在快速增长。丁二烯（BD）氢氰化法是现有ADN生产技术中最为先进的方法。BD氢氰化法生产ADN工艺分为三个工段：一级氢氰化工段、异构化工段、二级氢氰化工段。在一级氢氰化工段中，氢氰酸（HCN）不仅会导致催化剂中毒，且HCN在特定的条件下容易发生聚合，导致管路堵塞。本文除去HCN以避免HCN聚合后对管路以及设备造成的堵塞；在原流程的基础上增加了回收HCN的汽提塔；结合BD法制3-戊烯腈（3-PN）实验数据，推导了主反应动力学模型用于计算反应器体积，并将反应釜由单釜改为三釜并联；采用模拟软件Aspen PlusV 11对改进前后的一级氢氰化工段流程分别进行模拟，选择NRTL活度系数模型进行物性计算，模拟运行结果可查询且收敛。结果表明：HCN的转化率为98%，这与实际转化率98.5%基本吻合，说明建立的动力学反应器模型可信。进入异构化和二级氢氰化工段中HCN的质量分数为0，满足工艺设计的要求，说明在原流程增加汽提塔合理。

关键词

HCN / 3-PN / 己二腈 / Aspen Plus / 丁二烯氢氰化法