nguyên liệu polyacrylonitril để sản xuất PAN

Chương 1. Tổng quan về acrylonitrile 4 1. Sơ lược về acrylonitrile 4 2. Tính chất vật lý 6 3. Tính chất hóa học 7 4. Ứng dụng 9 Chương 2. Nguyên liệu cho tổng hợp acrylonitrile 12 1. Propylene 12 2. Ammoniac lỏng, oxi 13 Chương 3. Tổng hợp acrylonitrile 15 1. Hóa học quá trình sản xuất Acrylonitrile (AN) 15 bằng amoxy hóa propylene 1.1 Nguyên tắc phản ứng 15 1.2 Động học và cơ chế phản ứng 16 1.3 Xúc tác cho quá trình 17 1.4 Điều kiện phản ứng 19 2. Sơ đồ công nghệ quá trình sản xuất Acrylonitrile (AN) 20 bằng amoxy hóa propylene 2.1 Công nghệ Sohio xúc tác tầng sôi 21 2.2 Công nghệ PCUKDistillers 23 3. Các phương pháp sản xuất khác 26 Chương 4. Sản xuất PAN từ nguyên liệu Acrylonitrile 28 1. Trùng hợp 29 2. Hòa tan 30 3. Tạo sợi 32 4. Quá trình xử lý sợi 33

Mục lục

Trang

Chương 1 Tổng quan về acrylonitrile 4

Chương 5 Đánh giá về khả năng triển khai xây dựng 34

nhà máy tại Việt Nam

c) Chi phí sản xuất cao

d) Môi trường đầu tư chưa thực sự hấp dẫn

Chương 1 Tổng quan về acrylonitrile

1. Sơ lược về acrylonitril

Hướng chính để sản xuất AN là amoxy hóa propylen Phương pháp này bắtđầu vào những năm đầu 1960 Với công nghệ Sohio, các quá trình sản xuất tầngsôi là phương pháp sản xuất công nghiệp phổ biến rộng rãi nhất trên thế giới Vớicông nghệ xúc tác cố định của PCKU/Distillers, mặc dù số lượng nhà máy còn ítnhưng đây là quá trình có tính cạnh tranh phổ biến nhất

Propylen, amoniac và không khí phản ứng với nhau trong một lò phản ứng

để sản xuất AN và tạo các sản phẩm phụ như: axetonitril (CH3CN ) vàhydroxyanua (HCN)… Các chất xúc tác ban đầu gồm bitmut phospho molybdattrên silicagen, nhưng chất xúc tác phát triển gần đây đã được cải thiện năng suất và

có thể tăng công suất của nhà máy hiện có lên 20%

Hiện nay, phương pháp amoxy hóa đế sản xuất acrylonitril chiếm trên 90%với sản lượng khoảng 4.000.000 tấn mỗi năm trên toàn thế giới

Công nghệ mới hiện nay dựa trên amoxi hóa propan đang được phát triểnbởi một số nhà sản xuất và có thể giảm chi phí sản xuất đến 30% so với đi từpropylen Asahi Kasei tại Ulsan, Hàn Quốc, đã áp dụng công nghệ này với côngsuất 70.000 tấn / năm Công ty hóa chất Mitsubishi đã được thử nghiệm quá trìnhtổng hợp acrylonitril từ propan tại Mizushima, Nhật Bản Xúc tác quá trình này làchứa hỗn hợp các oxit molypden với các kim loại chuyển tiếp khác nhau

Nhiệt độ phòng và áp suất khí quyển thì axetylen không phân hủy Khi vượt quá

áp suất khí quyển thì sự phân hủy bắt đầu xảy ra, axetylen có thể bị phân hủy bởinhiệt, va chạm và xúc tác Vì vậy, không được hóa lỏng để vận chuyển và tồnchứa Khi cháy axetylen tỏa một lượng nhiệt lớn, khả năng sinh nhiệt của axetylenbằng 13,387 kcal/m3 Khi phân hủy axetylen có thể xảy ra phản ứng nổ và nhiệt độlên đến 28000C

C2H2 → 2C + H2 ; ∆ H0

298= -54,2 Kcal/mol

Axetylen dễ tạo hỗn hợp nổ với không khí trong giới hạn rất rộng (từ 2,5-81,5%thể tích) và tạo hỗn hợp nổ với oxi trong giới hạn (từ 2,8-78% thể tích) Độ nguyhiểm về khả năng cháy nổ của axetylen ngày càng gia tăng do sự phân rã nó thànhnhững chất đơn giản tỏa nhiều nhiệt theo phản ứng trên.

Chính vì quá trình tồn chứa khó khăn như vậy nên không thể xây dựng nhà máycông suất lớn được Phương pháp sản xuất này dừng sản xuất từ năm 1970

Toàn cầu sản xuất của Acrylonitrin năm 1988 là khoảng 3.200.000 tấn, với Sựphân tích sau (nghìn tấn): Tây Châu Âu: 1200, Hoa Kỳ: 1170, Nhật Bản: 600;Viễn Đông: 200; và Mexico: 60

Biểu đồ sản xuất acrylonitril của các công ty trên thế giới:

= 77,30 C

thơm dễ ngửi

- Tan trong dung môi hữu cơ như ethanol, axeton, tetraclorua, và benzen, nhưngchỉ là một phần hòa tan trong nước Tan hạn chế trong nước: 7,3% ở 200 C

- Tạo hỗn hợp đẳng phí với nước ở ts = 70,7o C với 12,5% H2O

- Tạo với không khí hỗn hợp nổ nguy hiểm trong giới hạn 3 ÷ 17% V

3 Tính chất hóa học

Công thức phân tử: C3H3N

Cấu trúc:

Tên gọi: Acrylonitril hay propylennitril (UPAC)

Tên gọi khác: vinylxyanua, xyanoetylen

polyacrylonitril (tơ nitron)

toperoxit,

n ) (

CN

CH

CH2CN

CH

nCH2

Sợi nà được sử dụng làm túi lọc khí, buồm cho du thuyền, và chất xơ, cũng cóthể dùng cho bê tông cốt thép Nhưng phần lớn là làm sợi cho công nghiệp dệt maynhư: làm vớ và áo len

- Sản xuất nhựa styren-acrylonitrin (SAN) bằng cách ghép Acrylonitrin và styren.SAN được sử dụng trong việc sản xuất các linh kiện cho ô tô, ống và các thiết bịkhác rất nhiều Nhựa SAN thường chứa khoảng 25-30 % acrylonitrin

Hiện nay thế giới đang nghiên cứu qua trình tạo SAN đạt 250.000 tấn/năm

- Polyme hóa với Styren và polybutadien để sản xuất nhựa ABS

ABS là rất bền và nhẹ, được sử dụng để làm cho các bộ phận cơ thể ô tô, ABSlàm cho xe ô tô nhẹ hơn, do đó họ sử dụng nhiên liệu ít hơn, và do đó ít gây ônhiễm.

ABS là một nhựa polystyrene rất bền vì các nhóm nitril của acrylonitril rất phâncực:

Do đó có sự hút mạnh giữa các phân tử làm cho ABS bền hơn Và cao supolybutadiene làm cho ABS cứng hơn polystyrene

ABS rất bền và dẻo dai Bền với axít, chịu được nhiệt độ cao, nên được sử dụngtrong cơ khí

- Ngoài ra, có thể đồng trùng hợp acrylonitril và metylacrylat

- Hay có thể đồng trùng giữa acrylonitril và vinylclorua

sản xuất tạo ra sợi có thể chống cháy dùng trong cứu hỏa

Chương 2 Nguyên liệu tổng hợp Acrylonitril

1. Propylen

Hiện nay có nhiều công nghệ sản xuất acrylonitril từ nguồn nguyên liệu là:propylen, propan Tuy nhiên được sử dụng rộng rãi và phổ biến nhất là từpropylen

-Propylen được sản xuất từ phi nhiên liệu tái sinh hóa thạch - dầu mỏ, khí đốt tựnhiên

-Propylen là một sản phẩm phụ của lọc dầu và chế biến khí tự nhiên crackingnaphta bằng hơi nước, cracking xúc tác dầu thô, Dehydro hóa khí propan,…

-Propylen có mật độ cao hơn không khí và dễ bắt lửa để tạo thành hỗn hợp nổvới không khí hơi, do sự tích lũy propylen gần mặt đất.

Nhà máy Lọc dầu Dung Quất,phân xưởng sản xuất Poly propylene được xâydựng trên diện tích gần 16 ha và được xem như một phân xưởng công nghệ củaNhà máy Lọc dầu Dung Quất, với tổng mức đầu tư 234 triệu USD, công suất150.000 tấn sản phẩm/năm Mà nguồn nguyên liệu chính của phân xưởng này làPropylene do đó ta thấy tầm quan trọng của Propylene

- Một số tính chất hóa học của propylen:

Trong phân tử acrylonitril thì nhóm olefin có phản ứng trùng hợp, hydro hóa, oxihóa, phản ứng tạo vòng

-Nhiệt độ trong tháp phản ứng 400÷500oC, áp suất 300 atm

-Trong phản ứng cần cho một lượng dư để làm giảm hiệu suất tạo thành

andehit và CO2

- Oxy được lấy từ không khí, trong quá trình phản ứng cần dùng 1 lượng dư oxy

để đảm bảo tính chất OXH- Khử của môi trường phản ứng, tạo điều kiện tăngtính lựa chọn cho xúc tác

CHƯƠNG 3 Tổng hợp Acrylonitril

1. Hóa học quá trình sản xuất Acrylonitril (AN) bằng Amoxy hóa Propylen

1.1 Nguyên tắc phản ứng

Acrylonitril được hình thành bằng phương pháp amony hóa, theo phản ứng:

- Đối với O2: O2 nhanh chóng được hấp phụ lên trên bề mặt kim loại, sau đó nó dichuyển vào bên trong với vận tốc chậm hơn Kết quả của sự hấp phụ này là cácphân tử O2 chuyển thành trạng thái ion gốc và nó có thể bị phân hủy.

Ví dụ:

Tương tự như vậy, đối với xúc tác muối và oxyt kim loại thì các ion kim loại

sẽ chuyển từ trạng thái hóa trị thấp sang trạng thái hóa trị cao

- Đối với hydrocacbon: quá trình hấp phụ của các hydrocacbon lên xúc tác kim loại

là một quá trình thuận nghịch và yếu hơn khi hấp phụ lên muối hoặc oxyt kim loại.Khi đó điện tử cần thiết cho sự tạo liên kết nằm ở liên kết đôi

Ngược lại với quá trình trên thì trong trường hợp này thì các ion kim loại sẽchuyển từ trạng thái hóa trị cao sang trạng thái hóa trị thấp

Như vậy khi phản ứng xảy ra thì kim loại tồn tại ở nhiều hóa trị khác nhau

* Có 2 cơ chế cho quá trình này như sau:

+ Cơ chế 1: O2 sẽ hấp phụ lên xúc tác kim loại trước sau đó nó sẽ tương tác với

hydrocacbon tạo thành sản phẩm

Ví dụ:

+ Cơ chế 2: hydrocacbon sẽ hấp phụ lên bề mặt kim loại trước và nó tương tác với

các nguyên tử O có trong cấu trúc mạng tinh thể của xúc tác để tạo ra sản phẩm vàkim loại Sau đó kim loại kết hợp với phân tử O2 để trở về trạng thái đầu tiên

Ví dụ:

2MO + CH2=CH-CH3 → 2M + CH2=CH-CHO + H2O

2M + O2 → 2MO (M:kim loại)

Oxi mạng lưới của xúc tác oxit tham gia vào quá trình phản ứng theo cơ chế Van Krevelen, đảm bảo độ chọn lọc cao cho quá trình.

Trong số các hệ xúc tác của Sohio, hãng nổi tiếng nhất với các công nghệ oxy hóapropylene sản xuất acylonitril, loại xúc tác đầu tiên được sử dụng là bismuth photpho molipdat Năm 1967, hệ xúc tác này đã nhanh chóng được thay thế bằng hỗnhợp trên cơ sở các oxyt của antimoan và urani(xúc tác 21) Đến năm 1972, Sohio

đã cải tiến hệ xúc tác đầu tiên thành sắt và bismuth photpho molipdat tẩm Co, Ni

và K (xúc tác 41) Hệ xúc tác này đã giúp tăng hiệu quả quá trình sản xuấtacrylonitil lên 10-35% Cuối cùng, hệ xúc tác thứ tư (xúc tác 49) ra đời năm 1978,mặc dù không cải thiện đáng kể hiệu suất quá trình nhưng đã giúp tạo ra sản phẩm

có các tính chất cơ học tốt hơn nhiều

Sự hợp tác giữa hai hang Distillers và PCKU, sau này thêm cả BorderChemical, đã cho ra đời công nghệ amoxy hóa hai giai đoạn Trong giai đoạn đầu,propylene được chuyển hóa thành acrolein với sự xúc tiên của các oxyt selen vàđồng Trong giai đoạn thứ hai, ammoniac tham gia phản ứng với sự có mặt của hệxúc tác MoO3 và nhiều hợp chất khác Sau này, công nghệ một giai đoạn đã đượcthiết kế sử dụng xúc tác oxyt molipđen xúc tiến bởi NaOH hoặc coban molipđat và

oxyt telu kết hợp các oxyt antimoan và thiếc Ngày nay, loại xúc tác đem lại hiệuquả amoxy hóa cao nhất là các hệ trên cơ sở coban, sắt và molipđen.

Rất nhiều loại xúc tác khác cũng đã được nghiên cứu thử nghiệm như các hợp chấtcủa bismuth và vanadi (hãng SNAM), các oxyt xezi, molipđen, telu mang trên oxytsilic (hãng Montedison-UOP), hỗn hợp bismuth và molipđen kim loại mang trênchất mang (hang OFW)…và cũng đạt những kết quả nhất định

Những tiến bộ về xúc tác cho quá trình amoxy hoa propylene sản xuất acrylonitrilgần đây nhất đó là hệ xúc tác tẩm antimoan và sắt (xúc tác 13) của Công ty NittoChemical (Nhật) Hệ xúc tác này cho đạt hiệu quả sản xuất acrylonitril tươngđương với xúc tác 41 của Sohio, đồng thời giảm đến mức thấp nhất lượng sảnphẩm phụ axetonitril và hydroxyanua

Tất cả các công nghệ sử dụng các loại xúc tác trên đây đều tiến hành trong phahơi, và chủ yếu trong hệ thiết bị xúc tác tầng sôi để tạo điều kiện thuận lợi cho táchnhiệt phản ứng, đồng đều hóa nhiệt độ môi trường phản ứng, kiểm soát nhiệt tốthơn và nhờ đó làm tăng hiệu quả làm việc của xúc tác (công nghệ Sohio,Montedison/UOP, Nitto…) Các hệ thiết bị phản ứng xúc tác cố định cũng được sửdụng trong công nghệ của PCKU/Distillers/Border, SNAM, Chemie-Linz… Tuynhiên, vấn đề tồn tại chủ yếu trong các thiết bị phản ứng xúc tác cố định là gradientnhiệt lớn, xuất hiện các điểm nóng bất thường trong khối phản ứng, dẫn đến phânhủy xúc tác nhanh chóng do sự di chuyển của các pha hoạt động và sự hao mòncủa xúc tác Với thời gian lưu 2-15 giây, tuổi thọ của xúc tác có thể kéo dài từ 1-3năm, và có thể dài hơn đối với các hệ xúc tác tiên tiến

1.4 Điều kiện phản ứng

- Nhiệt độ t = 370 ÷ 5000 C Điều kiện tối ưu: t = 420 ÷ 4800 C thì tỉ lệ molacrylonitril/axetonitril tăng nhanh chóng

- Nhiệt độ t = 370 ÷ 5000 C Điều kiện tối ưu: t = 420 ÷ 4800 C thì tỉ lệ molacrylonitril/axetonitril tăng nhanh chóng.

- Áp suất p = 0,3 Mpa

- Thời gian tiếp xúc: t » 6s

- Sử dụng hơi nước giúp tăng độ chọn lọc

- Về nguyên tắc, amoxy hóa propylen xảy ra với lượng dư amoniac và oxy so với

hệ số tỉ lượng

-Thành phần mol dòng nguyên liệu cho quá trình amoxy hóa propylen sản xuấtacrylonitril:

2. Sơ đồ công nghệ quá trình sản xuất Acrylonitril (AN) bằng Amoxy hóa

2.1 Propylen Công nghệ Sohio xúc tác tầng sôi

a. Sơ đồ

• 1- TB amoxy hóa.

• 2- TB làm lạnh ngưng tụ trực tiếp

• 3- TB hấp thụ nitril

• 4- Tháp bay hơi AN

• 5- Tháp chưng đẳng phí tách AN khỏi nước

• 6- TB tách axetonitril

• 7- Tháp tách HCN

• 8- Thiết bị tách tạp chất cacbonyl

• 9-Tháp tinh chế Acrylonitril

• 10- Tháp thu hồi AN

b Thuyết minh sơ đồ

Phân đoạn propylen (có độ tinh khiết >90% khối lượng) và NH3 lỏng (độ tinhkhiết > 99,5%) sau khi lần lượt qua thiết bị trao đổi nhiệt thì sẽ được bốc hơi, sau

đó cùng với không khí nén (0,15-0,3 MPa), chúng sẽ đi vào TBPƯ (1) với tỷ lệthích hợp Đây là loại TBPƯ với lớp xúc tác tầng sôi, phản ứng tiến hành trong pha

hơi nhằm tạo điều kiện cho việc tách nhiệt dễ dàng (do phản ứng tỏa nhiệt mạnh),duy trì nhiệt độ môi trường 420-4800C, đồng thời tạo hơi áp suất cao (>3 MPa).Trong thiết bị phản ứng này có lắp các xyclon phân tách để giữ lại các hạt xúc tác

bị cuốn theo dòng sản phẩm khí Quá trình được làm nguội bằng cách bốc hơi nướctrong ống xoắn ruột gà sinh hơi áp suất cao

Hỗn hợp khí sản phẩm (acrylonitril, HCN, CO, CO2, NH3 dư, axetonitril…) đi rakhỏi TBPƯ (1) được làm lạnh gián tiếp để sinh hơi áp suất trung bình (80-850C)(nhằm ngăn ngừa các phản ứng phụ xảy ra trong dòng sản phẩm, đặc biệt là phảnứng cộng hydroxyanua vào acrylonitril và sự tạo thành các polyme, làm giảm hiệusuất phản ứng chính), sau đó được cho vào tháp hấp thụ (2) Dung dịch H2SO4

cũng cho vào từ giữa tháp (2) để làm sạch NH3 dư lẫn theo dòng sản phẩm khí.Theo phản ứng: 2NH3 + H2SO4  (NH4)2SO4

Ở đáy tháp dung dịch amoni sunfat trong axít H2SO4 được tuần hoàn liên tục,tiếp tục đưa sang tháp thu hồi hợp chất hữu cơ trong pha nước (4) thì AN cho quatháp chưng đẳng phí để tách AN khỏi nước, còn dung dịch amoni sunfat được táisinh và kết tinh sẽ thu lại (khoảng 400 kg (NH4)2SO4 trên 1 tấn Acrylonitril),nước được đưa vào thiết bị để rửa loại bỏ axít dư

Hỗn hợp khí ra ở đỉnh được làm lạnh tới 40-500C nhờ thiết bị trao đổi nhiệt rồichuyển sang tháp hấp thụ nitril (3) bằng nước lạnh (50C) để thu hồi hydroxyanua,axetonitril, acrylonitril và các cấu tử nặng từ đáy tháp, sau đó chuyển sang thápchưng đẳng phí (5), còn dòng khí ra ở đỉnh tháp chứa một lượng nhỏ nitril vàhydrocacbon được đốt cháy để điều chế hơi nước hoặc thải ra khí quyển.Tại (5)xảy ra quá trình chưng tách các sản phẩm khỏi nước Sản phẩm ra đỉnh sau khi đểlắng sẽ phân thành 2 pha: pha nước được hồi lưu, sử dụng làm chất hấp thụ, phahữu cơ giàu acrylonitril và hydroxyanua được đưa đi tinh chế Ở đáy tháp làaxetonitril trong pha nước được đưa sang tháp chưng đẳng phí (6) sẽ thu được

axetonitril có nồng độ 97% khối lượng Nước còn lại hồi lưu về tháp (2) làm chấthấp thụ sau khi đã làm lạnh tới 50C.

Hỗn hợp sản phẩm từ đỉnh tháp (5) là: acrylonitril, HCN,…, được đưa sang tháptách HCN (7), sản phẩm sau khi làm lạnh tuần hoàn đỉnh sẽ thu được HCN, hỗnhợp sản phẩm đáy chứa AN cùng với sản phẩm nhẹ của tháp tinh chế acrylonitrilđược đưa sang tháp tách tạp chất cacbonyl (8), sau khi làm lạnh tuần hoàn đỉnh sẽthu được hợp chất cácbonyl như: axeton, propionadehyt, acrolein… sau đó sảnphẩm chứa AN được sang tháp tinh chế acrylonitril (9), thực hiện trong môi trườngchân không sẽ thu được AN tinh khiêt, sản phẩm nhẹ sau khi làm lạnh tuần hoànđỉnh sẽ hồi lưu về tháp (8) Đối với các thiết bị (7), (8), (9) người ta còn dùng thêmchất ức chế (metylhydroquinone: MeHQ 35-45 ppm), nhằm hạn chế phản ứngtrùng hợp xảy ra làm giảm hiệu suất phản ứng chính Với thiết bị (9) còn sử dụngthêm axit oxalic cho vào tháp để ngăn cản phản ứng phân hủy cyanohydrin làmbẩn sản phẩm

R–CH(OH)–CN↔ R-CHO+HCN Ở thiết bị (9) sau khi đun nóng tuần hoàn sảnphẩm đáy sẽ được đưa sang thu hồi acrylonitril (10) thì sản phẩm đỉnh còn chứa

AN sau khi làm lạnh tuần hoàn sẽ được hồi lưu về thiết bị (4), sản phẩm đáy thuđược là polymer

2.2 Công nghệ PCUK/Distillers

a Sơ đồ

• 1-TBPƯ ống chùm.

• 2.3-TB làm lạnh ngưng tụ trực tiếp

• 4-Tháp bay hơi AN

• 5-Tháp chưng đẳng phí tách AN khỏi nước

• 6-TB chuyển Acrolein (Ts=52,5oC) thành Cyanhydrin

• 7- TB trung hòa kiềm dư

Phân đoạn propylen và NH3 lỏng sau khi đã qua thiết bị trao đổi nhiệt (đến

2200C) sẽ được bốc hơi, sau đó kết hợp với không khí đã được nén (đến 0,3MPa)

sẽ đi vào TBPƯ (1) với tỷ lệ thích hợp Đây là loại TBPƯ ống chùm với các ốngchứa xúc tác tĩnh, đườn kính mỗi ống 25 – 35mm và chiều cao 3 – 3,5m được làmnguội bằng cách tuần hoàn làm lạnh ngoài

Hỗn hợp khí sản phẩm (acrylonitril, HCN, CO, CO2, NH3 dư, axetonitril…)

đi ra khỏi TBPƯ (1) cho qua thiết bị trao đổi nhiệt (làm lạnh gián tiếp) để sinh hơi

áp suất trung bình và nhiệt độ sản phẩm là 80-850C (nhằm ngăn ngừa các phản ứngphụ xảy ra trong dòng sản phẩm, đặc biệt là phản ứng cộng hydroxyanua vàoacrylonitril và sự tạo thành các polyme, làm giảm hiệu suất phản ứng chính), sau

đó sản phẩm khí sẽ được làm sạch lượng NH3 dư trong thiết bị hấp thụ (2) Tại tháphấp thụ (2) ta dùng dung dịch H2SO4 kết hợp với dung dịch (NH4)2SO4 trong H2SO4

từ đáy tháp hấp thụ sau khi đã được làm lạnh trực tiếp bằng nước rồi đưa vào tháphấp thụ một cách liên tục để đảm bảo hệ thống được làm việc liên tục và ổn định,lượng sản phẩm đáy còn lại của tháp hấp thụ kết hợp với sản phẩm đỉnh của tháptách sản phẩm nhẹ (13) rồi được đưa qua thiết bị thu hồi hợp chất hữu cơ trong phanước (4) Tại đây xảy ra quá trình tách dung dich (NH4)2SO4 khỏi AN, lượng dungdịch amoni sunfat được tái sinh và kết tinh sẽ thu lại, nước thu được từ quá trìnhkết tinh này sử dụng cho thiết bị rửa loại bỏ axít dư.Còn sản phẩm đỉnh của tháp(4) là AN, lượng AN này sẽ được đưa qua tháp chưng cất đẳng phí để tách nước

Hỗn hợp khí ra ở đỉnh tháp (2) được làm lạnh tới 40-500C nhờ thiết bị traođổi nhiệt rồi chuyển sang tháp hấp thụ nitril (3) bằng nước lạnh (50C) để thu hồihydroxyanua, axetonitril, acrylonitril và các cấu tử nặng từ đáy tháp, sau đó chuyểnsang tháp chưng đẳng phí (5), còn dòng khí ra ở đỉnh tháp chứa một lượng nhỏnitril và hydrocacbon được đốt cháy để điều chế hơi nước hoặc thải ra khíquyển.Tại (5) xảy ra quá trình chưng tách các sản phẩm khỏi nước

Sản phẩm ra đỉnh sau khi để lắng sẽ phân thành 2 pha: pha nước được hồilưu, sử dụng làm chất hấp thụ, pha hữu cơ giàu acrylonitril, acrrolein vàhydroxyanua được đưa đi tinh chế

Ở đáy tháp là axetonitril còn lẫn AN trong pha nước được đun sôi hồi lưư ởđáy tháp, lượng còn lại kết hợp với nước và sản phẩm đáy của tháp tháp tinh chếaxetonitrril (12) rồi được hồi lưu lại tháp hấp thụ (2) để thu lượng AN còn lại.Pha hữu cơ nhận được từ thiết bị lắng tách, dẫn qua thiết bị chuyển acrolein thànhcyanhydrin (6) bằng chính hydroxyanua có sẵn trong hỗn hợp sản phẩm.phản ứngđược bổ xung kiềm, nhiệt độ phản ứng thấp 200C Thiết bị này có cánh khuấy.Hỗn hợp sản phẩm sau khi đi ra thiết bị (6) dẫn qua thiết bị trung hòa kiềm dư (7),tại đây lượng kiềm dư sẽ được trung hòa bằng lượng axit H2SO4 thích hợp

Sản phẩm đi ra thiêt bị (7) kết hợp với sản phẩm đỉnh của thiết bị tách cyanhydrin(8) và sản phẩm đáy của tháp tinh chế acrylonitril (14) rồi được đưa vào thiết bịtách cyanhydrin (9), nguyên tắc làm việc của tháp như một tháp chưng tách

Sản phẩm đáy là cyanhydrin có lẫn acrylonitril, axetonitril, hydroxyanua được dẫnqua thiết bị chưng tách cyanhydrin ở áp suất chân không sản phẩm đáy làcyanhydrin, sản phẩm đỉnh là acrylonitril, axetonitril, hydroxyanua quay về lạitháp tách cyanhydrin (9)

Sản phẩm đỉnh của thiết bị chung tách (9) là acrylonitril, axetonitril,hydroxyanua kết hợp với lượng SO2 rồi dẫn qua tháp chưng tách hydroxyanua(10)

Sản phẩm đỉnh tháp là hydroxyanua có lẫn acrylonitril, axetonitril sẽ được hồi lưumột phần để thu lượng acrylonitril, axetonitril còn lẫn

Sản phẩm đáy của tháp (10) là acrylonitril, axetonitril sẽ được đun sôi hồi lưu mộtphần, phần còn lại tiếp tục được chuyển qua tháp chưng tách axetonitril (11) Tháplàm việc như nguyên tắc của một tháp chưng luyện

Sản phẩm đáy là axetonitril có lẫn acrylonitril sản phẩm đáy cũng được đunsôi hồi lưu một lượng để qúa trình chưng tách triệt để hơn, phần còn lại dẫn quatháp tinh chế axetonitrin (12).

Sản phẩm đỉnh của tháp tinh chế axetonitrin là axetonitrin tinh khiết thu dùng chocác qúa trình khác, sản phẩm đáy là lượng acrylonitril có lẫn axetonitrin lượng này

sễ được hồi lưu lại về tháp bay hơi AN (4) để thu lượng acrylonitril còn lẫn

Sản phẩm đỉnh của tháp chưng tách axetonitrin (11) là acrylonitril và một ít sảnphẩm nhẹ kết hợp với lượng sản phẩm đỉnh của tháp tinh chế acrylonitril (14) rồiđược dẫn qua tháp chưng tách sản phẩm nhẹ (13) Lượng sản phẩm nhẹ sẽ ra ởđỉnh tháp và được hồi lưu về lại tháp hấp thụ nitril (3)

Sản phẩm ra ở đoạn giữa tháp tách sản phẩm nhẹ (13) có lẫn acrylonitril sẽđược hồi lưu về tháp bay hơi acrylonitril (4), sản phẩm ở đáy tháp (13) chủ yếu làacrylonitril sẽ được dẫn qua tháp tinh chế acrylonitril (14) và sản phẩm acrylonitriltinh khiết được lấy ra từ đoạn giữa của tháp

Sản phẩm đỉnh của tháp được dẫn về tháp tách sản phẩm nhẹ (13), sản phẩm đáycủa tháp sẽ được hồi lưu về tháp tách cyanhydrin để tách triêt để lượng acrylonitrilcòn lẫn

3. Các phương pháp sản xuất khác

- Lần đầu tiên trong công nghiệp Acrylonitril được sản xuất từ etylen oxit:

Sản phẩm của quá trình này rất ít tạp chất, nhưng nguyên liệu oxít etylen rất đắttiền Do đó quá trình này dừng sản xuất vào năm 1965

- Phương pháp thứ hai trước đây rất phổ biến sản xuất acrylonitril là từaxetylen: