Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - 1959, H. 15 - Akrylnitril ur acetylen och cyanväte, av SHl
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
Akrylnitril ur acetylen
©ch cyanväte
678.745.32
Förbrukningen av akrylnitril liar vuxit
mycket snabbt under 1950-talet. Detta beror
framför allt på dess användning som
utgångsmaterial för akrylfibrer, t.ex. Orion, Dynel, Acrilan
och Tacryl (Tekn. T. 1956 s. 1085, 1958 s. 967).
I USA tillverkades sålunda 16 000 t akrylnitril
1951 och bara fem år senare 64 000 t/år;
vid slutet av 1956 var produktionskapaciteten
90 000 t/år och de utbyggnader, som då var i
gång skulle höja den till 135 000 t/år 1958.
År 1952 åtgick drygt hälften av årets
produktion på 18 000 t akrylnitril till nitrilgummi,
medan 4 500 t gick till fibrer, och 2 300 t till
plaster. År 1956 användes inte nämnvärt mera än
under 1952 till nitrilgummi, medan
fibertillverkarna förbrukade ca 40 000 t. Det är
förvånande att användningen till plaster och latex inte
nådde över 4 500 t trots betydande utveckling
inom detta område.
Man kan vänta att förbrukningen av
akrylnitril skall fortsätta att växa, framför allt
genom en ökning av syntetfibertillverkningen
men troligen också genom dess användning för
modifiering av bomull genom cyanoetylering
(Tekn. T. 1954 s. 48; 1955 s. 671; 1957 s. 915).
Råvaror
I USA framställdes akrylnitrilen 1951
uteslutande av etylenoxid och cyanväte, men sedan
dess har acetylen och cyanväte använts som
råvaror i nästan alla nya fabriker1. Detta innebär
att grundråvaran för akrylnitril alltmer blir
petroleum eller jordgas såväl i USA som i
Europa.
Cyanväte
I alla nya amerikanska fabriker tillverkas nu
cyanväte genom partiell förbränning av metan
i närvaro av ammoniak och med platina som
katalysator, dvs. enligt Andrussows metod
(Tekn. T. 1954 s. 442). Apparaturen liknar den
som används vid oxidation av ammoniak till
salpetersyra, men reaktionstemperaturen är
högre, 1200°C. Till 1 kg cyanväte åtgår 1,05—
1,08 kg metan och 1,05 kg ammoniak. Av den
senare kan emellertid ca 0,31 kg återvinnas
oförändrad eller som ammoniumsulfat.
Acetylen
Acetylen framställs i dag huvudsakligen ur
kalciumkarbid, men en övergång till metan eller
andra kolväten som råvara pågår både i USA
och Europa. Ännu erhålls visserligen bara ca
15 % av acetylenen ur metan, men man tror att
denna siffra 1975 skall ha stigit till 80 % i USA.
Särskilt i Europa arbetar man emellertid också
på utveckling av metoder för framställning av
acetylen genom krackning av kolväten (Tekn.
T. 1957 s. 1037; 1958 s. 716).
En jämförelse av kalciumkarbidmetodens
ekonomi med de petrokemiska metodernas är
invecklad, då den beror av bl.a. priset på
elenergi, fabrikens storlek och möjligheterna att
utnyttja den syntesgas (CO och H„) vilken fås
som biprodukt vid användning av metan som
råvara.
Metanen förbränns partiellt med syrgas (ca
95 % renhetsgrad) under noggrant reglerade
betingelser. I reaktionskammaren, som är en
specialkonstruerad brännare, bildas acetylen
ur metan genom en endotermisk reaktion. Det
för denna erforderliga värmet tillförs genom
förbränning av en del av kolvätet varvid
huvudsakligen koloxid bildas tillsammans med
något koldioxid och vatten. Till 1 kg acetylen
åtgår normalt 5,2 kg syre och 2,3 kg metan.
Framställning
Den mest använda metoden för framställning
av akrylnitril är alltså addition av cyanväte till
acetylen enligt
C2H2 + HCN—> CH2 : CHCN
Reaktionen utförs i närvaro av en
vattenlösning av koppar (I) klorid som katalysator. Då
saltets löslighet är relativt liten, måste den ökas
genom tillsats av ammoniumklorid eller en
blandning av 1 del natriumklorid ocli 4 delar
kaliumklorid.
Man arbetar vid 80—90°C ocli ca 2 kp/cme
tryck. Reaktanternas mängdförhållande är
viktigt; bästa resultat fås vid 8—10 mol G2H2 till
1 mol HCN. Cyanvätet skall omsättas
fullständigt, och processen kontrolleras genom
bestämning av dess lialt i reaktionsprodukten. Man
får ca 12 kg/lim3 katalysator eller mera när
denna är färsk. Katalysatorns livslängd, som
huvudsakligen beror på acetylenens renhet, är
4—6 veckor. Utbytet av akrylnitril blir 80—
85 räknat på acetylenen, och 90—95 %,
räknat på cyanvätet.
Gasströmmen från reaktionskärlet kyls och
tvättas med vatten som tar upp akrylnitrilen.
Största delen av restgasen återförs. Utom
acetylen innehåller den vinylacetylen som är en
skadlig förorening. Tvättvattnet, som håller ca
2 % akrylnitril, destilleras. Som destillat får
man en konstant kokande blandning av
akrylnitril och vatten, vilken vid kylning delar sig i
två vätskeskikt. Det undre, vatten mättat med
akrylnitril, återförs till kolonnen och det övre,
som håller ca 80 % akrylnitril, tas ut som
produkt.
Om billig elkraft står till förfogande, kan det
löna sig att kyla ut akrylnitrilen ur
reaktionsblandningen. Härvid erhålls en
akrylnitril-vat-tenblandning som skiljer sig i två skikt med
ungefär samma sammansättning som de vid
TEKNISK TIDSKRIFT 1959 371
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
