侯英文
大庆石化公司化工二厂，黑龙江省大庆市 163000）
摘要：丙烯腈是一种较为重要的化工生产原料，尤其是在合成纤维、合成橡胶、塑料等生产过程中有着较为广泛的应用。并且丙烯腈产品质量在较大程度上决定了这些合成材料的品质，必须充分保障丙烯腈生产的产品质量，才能为人们日常生活中必不可少的化工合成产品的高质量提供保障。而在丙烯腈产品生产过程中，溶液环境的PH值会对其质量产生较大影响，因此对反应过程中的PH值控制成为了生产高质量丙烯腈产品的关键所在。基于此，文章对PH值对丙烯腈产品质量的影响进行了详细分析，进而对相关控制措施进行了有效探讨，希望能够为提高丙烯腈生产质量提供有益参考。
关键词：pH值控制；丙烯腈；影响；对策
一、丙烯腈工业生产工艺概述
目前，我国的丙烯腈生产方法主要采用氨氧化法，其原料主要是丙烯。这种方法涉及的原材料成本较小，不需要投入过大的资金，并且能够实现一步合成生产，加上生产成本较为低廉，在我国的丙烯腈生产领域得到了较为广泛的应用，对丙烯腈生产的发展起到了较大的推动作用。丙烯氨氧化法生产丙烯腈过程中，除了主生成物丙烯腈之外，还会伴随有少量乙腈、氢氰酸、丙烯醛、二氧化碳、一氧化碳等副产物，同时在反应后得到的气体中也含有未参加反应的丙烯、氨、氧、大量的氮气、水蒸气等。必须对反应后的混合气体进行分离、精制才能得到较为纯净的丙烯腈。首先，反应后的气体进行中和塔进行酸洗，主要是利用稀硫酸吸收未反应的氨气，再将气体通入吸收塔，借助水的作用吸收丙烯腈、乙腈等气体，形成水溶液，再萃取分离出乙腈、氢氰酸，最后经过脱水、精馏等分离过程制备得到较为纯净的丙烯腈产品。在采用硫酸对为反应的氨气进行吸收时，对冷却塔中的PH值进行调整，再经过精制系统处理得到合格的丙烯腈。
二、pH值对丙烯腈产品质量的影响
在进行丙烯氨氧化生产丙烯腈时，PH值对于产品质量影响主要在以下四个方面：
（一）急冷系统pH对产品质量的影响作用
采用丙烯氨氧化法进行丙烯腈生产过程中，在极冷系统中反应生成AN、乙腈、氢氰酸以及其他副产物，其过程的pH值是最为关键，是确保丙烯腈产品质量的关键。急冷塔中PH值控制稳定情况将会对装置的精制收率、吸收、精制系统聚堵情况产生直接影响，进而对最终得到的产品质量产生影响。在急冷塔上段加入硫酸对第一阶段生产气中没有进行反应的氨进行中和，在此过程中需要对硫酸的加入量进行严格控制。若是硫酸的加入量过少则会导致除氨不彻底，引起精制系统聚堵，对产品的产出周期及产品收率造成不良影响。而若是硫酸加入量过多则极易导致设备、管线等受到腐蚀，加大生产成本的同时也会对装置的使用寿命造成较大不良影响。由此可见，在急冷塔上段硫酸的加入量及控制效果将会对该段反应，甚至于对整个生产流程的PH值的精确控制都会产生较大影响。一般来说，在急冷塔上段的反应中PH值需控制在3～5为宜。
（二）?pH?值对产品中嗯唑的影响
急冷塔下段主要进行的是采用聚合反应来对嗯唑进行有效脱除，这一阶段的聚合反应将会受到PH值高低的直接影响，进而对急冷塔下段的嗯唑脱除能力造成影响。当急冷塔下段的PH值处于7.5～8.5之间的碱性状态时，此时的急冷塔下段氨含量较大，提高了聚合反应量，虽然会在一定程度上提高嗯唑的聚合脱除效果，但是会导致较大的丙烯腈聚合损失。
若是PH只处于6.5～7.0时，下段的剩余氨则较少，大大降低了聚合反应量，降低了聚合除嗯唑效果，进而导致嗯唑含量超标问题。
（三）PH值对产品中过氧化物的影响
在实际操作中发现过氧化物具备一定的弱酸性，因此可以采用碳酸钠溶液补加控制的方式来对回收塔分层器水相的PH值进行有效控制，实现对过氧化物的有效脱除。然而在实际生产过程中过氧化物的含量会受到回收精制系统PH值的较大影响，PH值增大，则过氧化物含量减小。对此需要对实际生产过程中的回收塔分层器水相的PH值控制在6.5～7.0，才能有利于过氧化物的有效脱除。
（四）?pH?值对产品中氢氰酸的影响
品质良好的丙烯腈产品，其质量指标中的HCN值需要确保在5ppm以下，这也是决定丙烯腈产品质量的关键指标之一，特别是会对丙烯腈后加工性能产生较大影响。在丙烯腈中的HCN主要来源与脱氢氰酸塔系统内粗丙烯腈分离效果不佳而导致好的HCN指标，进而带到成品当中。还有就是来源与精制系统氰醇分解生成为HCN，进而被带入成品中。前者属于脱氢塔系统工艺操作问题，后者则表明了丙烯醛氰醇与丙酮氰醇分解，进而与精制系统pH明确分解，生成ACL、ACO、?和HCN物质化相应的行业支撑体系，唯有实现酸性条件的稳定，才能确保体系的有效对策。因此可在精制系统中加入合理分量的醋酸，利于HCN阻聚。而另一方面也可将PH值控制在微酸条件下，避免出现氢氰酸分解。
三、丙烯腈生产过程中pH值控制方法
（一）急冷系统中的pH值控制
在丙烯腈生产过程中，急冷塔是较为重要的设备，主要发挥着对未反应氨气的吸收以及冷却反应物料的作用。一般分为上段与下段，每一段都设置有喷淋头。发挥着对PH值调整作用的硫酸主要分别从急冷塔上段循环泵和下端循环泵的出口加入，通过对硫酸加入量的控制了对急冷塔中的PH值进行控制。在整个生产工艺过程中，急冷塔的PH值控制至关重要，会对装置的丙烯腈收率、除氨水平，最后的产品质量以及后期对材料回收的PH值等有着直接的决定性作用，也发挥着对整个生产系统中PH值调节的主导作用。目前，急冷塔系统中pH值的有效控制与调节，主要是借助相关仪表进行PH值的连续检测，进而进行连续调节的方法。急冷系统中的pH值调节，主要是借助对加入的硫酸量的控制来实现调控。这个控制流程较为简单，但是却涉及较为复杂的控制机理。急冷塔中的pH值控制，属于非线性调节，唯有通过对精准测量仪表的有效应用，以及借助较为灵敏的控制手段，才能获得较为理想的PH值控制效果。例如采用具备变频功能的硫酸泵，结合PH值检测仪来对硫酸注入量进行合理调整。
（二）大循环系统pH值的控制方法
大循环系统pH值的控制，主要借助调节贫水PH值来实现，常见方式是向贫水中加入合适浓度的碳酸钠溶液。碳酸钠的加入主要有两个渠道，一是从回收塔顶分层器中加入，二是向贫水溶剂的水缓冲槽中缓缓加入。若是大循环PH值变低时通过加入适量的碳酸钠了进行调整。
结束语
综述可知，pH值会对丙烯腈生产过程的产品质量产生较大应用，对此相关部门必须加强对PH值对于丙烯腈影响分析、控制，提高对PH值控制的优化与验收工作，进而采取有效措施不断加强对丙烯腈生产操作的有效控制，确保较高的质量。
参考文献：
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