7万吨年丙烯腈精制工段工艺设计—脱氢氰酸塔工艺设计及分析开题报告
丙烯腈合成工段工艺设计
毕业设计（论文）任务书
设计（论文）题目：年产万吨丙烯腈工艺设计
学生：
1．设计（论文）的主要任务及目标
对年产万吨丙烯腈工艺设计，主要包括生产的工艺流程设计，工艺计算，设备的设计与选型，环境保护，工业卫生与劳动安全。
绘制生产工艺流程图和主要设备结构图。
产品纯度：99%
生产天数：330天／年
方程式为：通过查阅文献自己确定
反应原料：通过查阅文献自己确定
物料配比为：通过查阅文献自己确定
2. 设计（论文）的基本要求和内容
主要内容
（1）说明部分：文献评述及装置概况；工艺参数，经济指标及产品规格。
（2）计算部分：工艺计算（物料衡算、能量衡算、主要设备计算）
（3）绘图部分：带控制点工艺流程图、主要设备工艺条件图
基本要求
（1）熟练查阅与课题有关资料
（2）能在老师的指导下，综合运用所学知识和自学知识确立设计方案；（3）能按时完成设计任务；
（4）能独立撰写设计说明书，要求语言流畅、逻辑性强、观点正确。
；
（5）能独立绘制设计图纸。
3．主要参考文献
（1）杨祖荣，化工原理，化学工业出版社；
（2）徐秀娟，化工制图，北京理工大学出版社；
（3）时钧、汪家鼎、余国琮、陈敏恒，化学工程手册（上、下），化学工业出版社。
（4）中国石化集团上海工程有限公司，化学工艺手册（上、下），化学工业出版社。
4．进度安排。
丙烯腈合成工艺设计毕业设计
有关“丙烯腈合成工艺设计”的毕业设计
有关“丙烯腈合成工艺设计”的毕业设计如下：
1.前期准备：了解丙烯腈的性质、应用以及国内外市场情况，收集相关文献资料，明确设
计任务和要求。
2.工艺路线选择：根据丙烯腈的生产原理和方法，选择适合的生产工艺路线。
比如，你可
以选择以丙烯为原料，通过氨氧化法生产丙烯腈的工艺路线。
3.工艺流程设计：在选定工艺路线的基础上，设计详细的工艺流程。
包括原料的预处理、
反应条件控制、产品的后处理等各个环节。
同时，需要确定主要设备和操作参数。
4.设备选型与设计：根据工艺流程的需求，选型和设计相关的设备，如反应器、分离器、
换热器等。
设备的选型和设计需要满足生产工艺的要求，同时要考虑设备的可靠性、经济性等因素。
5.控制系统设计：设计自动控制系统，实现对生产过程的自动监测和控制。
包括温度、压
力、流量等关键参数的自动控制和调节，确保生产过程的稳定和产品质量。
6.安全与环保设计：考虑生产过程中的安全和环保问题。
比如，针对可能的危险因素制定
相应的安全防范措施，确保生产过程的安全；同时，要考虑废气的处理、废水的处理等环保问题，确保生产过程符合环保要求。
7.经济性分析：对整个生产过程进行经济性分析，包括原料成本、设备投资、运行费用等
方面的计算和分析。
通过经济性分析，评估生产过程的经济效益和可行性。
8.编写毕业设计报告：在完成上述各项任务后，编写详细的毕业设计报告。
报告应包括引
言、工艺设计、设备选型与设计、控制系统设计、安全与环保设计、经济性分析、结论等部分。
丙烯腈合成工段的工艺设计
丙烯腈合成工段的工艺设计丙烯腈（Acrylonitrile）是一种重要的有机化合物，它是丙烯酸系列产品的关键原料。
丙烯腈主要通过丙烯、氨和空气在催化剂的作用下合成得到。
以下是丙烯腈合成工段的工艺设计：1.反应器设计：丙烯腈合成反应是一种气-液-固三相反应，反应器类型一般选用鼓泡塔式反应器。
反应器材质一般选用不锈钢材质，如316L 等，以耐受腐蚀性强的介质。
反应器设计应考虑传质、传热和搅拌等因素，以确保反应的均匀性和高效性。
2.催化剂装填：催化剂是丙烯腈合成反应的关键因素，目前常用的催化剂有贵金属催化剂和非贵金属催化剂。
催化剂的装填方式应根据催化剂的特性进行选择，以保证催化剂与液相充分接触，提高催化效率。
3.工艺流程设计：丙烯腈合成的工艺流程一般包括原料准备、反应、分离、精制等步骤。
原料准备包括丙烯、氨和空气的压缩、冷却和混合；反应包括在催化剂存在下，丙烯、氨和空气的氧化还原反应；分离包括将反应产物中的气体和液体分离出来；精制包括将液体产物进一步分离提纯为高纯度的丙烯腈。
4.控制系统设计：为了确保工艺的稳定性和安全性，需要设计一套完善的控制系统。
控制系统应包括温度、压力、流量等参数的监测和控制，以及报警、安全阀等安全装置的设置。
5.环保设计：丙烯腈合成过程中会产生废气、废水和废渣等废弃物，需要进行环保设计，包括废气处理系统、废水处理系统和废渣处理系统等。
废气处理系统可采用吸附法、吸收法、燃烧法等方法进行处理；废水处理系统可采用生化处理、膜分离等方法进行处理；废渣处理系统可采用固化处理、焚烧处理等方法进行处理。
总之，丙烯腈合成工段的工艺设计需要综合考虑反应器、催化剂、工艺流程、控制系统和环保等因素，以确保工艺的稳定性和高效性，同时满足环保要求。
丙烯腈合成开题报告
1:工艺路线的确定
2：物料衡算
3：热量衡算
4：主要设备工艺参数的确定
五、研究计划及预期成果：
第一周阅读相关资料进行开题报告的起草。
第二周主要工艺流程确定，工艺参数计算。
第三周主要设备工艺参数的确定。
第四周总结以及毕业设计报告的起草。
预期结果：
深入研究丙烯腈丙烯氨氧化法，在原有的基础上对工艺参数以及设备参数进行优化改造，使自己所设计的研究的化学工艺可在现实中得以运用。
化成公司采用的某催化剂可达到0.843的收率，催化剂特点主要是制作简单活性高反应温度低，高烃、氨转化率高提高了收率减少了环境的污染，做到了节能减排。
（2）工艺方法的研究
世界上几乎所有生产都在用sohio工艺。丙烯氨氧化法优势很大，但是由于丙烯成本较高，所以目前很多大公司正在研究用丙烷生产丙烯腈的方法，丙烯氨氧化法主要反应为：
《化工过程及设备设计》………………………………………华南工学院化工原理教研室
七、指导教师评语：
签名:
年月日
八、教研室审核意见
签名:
年月日
随着国内工业发展，丙烯腈需求逐渐升高，随之生产量也逐步提高，各个企业对丙烯腈的研究也逐渐加深，而丙烯腈的研究主要为催化剂的研究，提高催化剂的质量可以提高丙烯腈的收率，以达到增收盈利。
目前国内企业采用的催化剂主要是MB-82与MB-86，尤其MB-86已经和国际的水平相当，能与催化剂C-49MC睥睨。
在工业生产条件下，对于丙烯氨氧化法，主反应生成丙烯腈，是一个非均相反应；与此同时，在催化剂表面还发生一系列副反应。丙烯腈生产技术的发展主要是朝2个方向：1装置规模向大型化发展。2新型催化剂的开发及应用通过物料衡算，得到所需原料丙烯、氨、硫酸和原料水的消耗量。通过热量衡算确定所需冷却水的用量和设备出口温度。经计算，均满足需要。
最新丙烯腈工段工艺合成化工毕业设计
பைடு நூலகம்摘 要III
AbstractIII
第一章 文献综述1
1.1丙烯腈简述1
1.2 市场调研1
1.2.1 国际现状1
1.2.2 国现状2
1.3丙烯腈的合成方法和工艺条件3
1.3.1 丙烷氨氧化法3
1.3.2 丙烯氨氧法4
1.3.3 方案的选择4
1.3.4 反应过程分析4
第二章 工艺流程7
0.00000
0.00002
12
丙烯醛/%（质） <
0.0010
0.0020
0.0040
13
丙酮/%(质) <
0.
0.020
0.030
14
乙腈/%(质) <
0.015
0.020
0.030
15
铜/%(质) <
0.00001
0.00001
—
16
沸程（在0.10133Ｍｐａ下）／˚C
74.5—79.0
17
丙稀腈的产品标准（中国国标GB7717.1-94）
序号
指标名称
指标
优等品
一等品
合格品
1
外观
透明液体、无悬浮物
2
色度（pt-co）,号 <
5
5
10
3
酸度 <
0.0020
0.0035
—
4
密度（20˚C）/（g/cm3）
0.800~0.807
5
PH值（5%水溶液）
6.0~9.0
6
滴定值（5%的水溶液）/ml <
第五章 车间布置设计[19-20]36
丙烯腈合成工段的工艺设计
丙烯腈合成工段的工艺设计丙烯腈是一种重要的有机合成原料，广泛用于合成合成纤维、橡胶、胶粘剂、改进剂等化工产品。
丙烯腈的合成工艺设计需要考虑原料选择、催化剂选择、反应条件控制、分离纯化等方面的问题。
下面是一个简要的丙烯腈合成工段的工艺设计：1.原料选择：丙烯腈的主要原料是丙烯和氨气。
丙烯一般通过裂解石油乙烯或丁烯得到，氨气则需要通过空气氮气与氢气还原得到。
原料的纯度和质量对反应的效果和产品质量有重要影响。
2.催化剂选择：丙烯腈的合成一般采用过渡金属催化剂如钯、铑等。
催化剂的选择要考虑活性高、寿命长、易于回收等因素。
3.反应条件控制：丙烯腈的合成反应一般在高温高压下进行。
反应温度一般在200-300℃之间，反应压力一般在1.5-3.0MPa之间。
反应时间一般在数小时到数十小时之间。
反应物的摩尔比例对反应效果和产率也有影响。
4.反应器设计：丙烯腈的合成反应器一般采用密封的连续式流动反应器或批量反应器。
反应器的设计要考虑反应物的混合均匀性、热平衡控制、反应物的质量转移等问题。
5.分离纯化：合成反应结束后，需要对反应产物进行分离纯化。
一般采用蒸馏、萃取、结晶等方法进行。
丙烯腈和其他副产物的分离纯化需要考虑产品纯度、成本控制、环保要求等因素。
6.产品储运：合成得到的丙烯腈产品需要进行储存和运输。
产品储运过程中要注意防止产品吸湿、避免阳光直射、防止火源等安全措施。
以上是一个简要的丙烯腈合成工段的工艺设计。
在实际生产中，还需要根据具体的工艺条件和要求进行进一步优化和调整，以提高反应效率和产品质量。
丙烯腈生产工艺节能降耗措施分析的开题报告
丙烯腈生产工艺节能降耗措施分析的开题报告
一、选题背景和意义：
丙烯腈是一种重要的有机化工产品，广泛应用于合成橡胶、纤维和塑料等领域。
其生产工艺对于工艺能耗和原材料成本等方面有着重要的影响。
针对目前丙烯腈生产工艺中存在的能耗和原材料浪费等问题，通过节能降耗措施的研究分析，可以优化现有工艺流程，提高生产效率，促进工业可持续发展。
二、研究内容和方法：
1.分析目前丙烯腈生产工艺中存在的主要问题，如能耗高、污染排放等问题。
2.研究丙烯腈生产工艺中的节能和降耗措施，如优化反应器结构、改进反应条件、采用新型催化剂等。
3.使用模拟软件对比生产工艺流程，分析采用节能降耗措施的生产工艺的优势和劣势，为工业实践提供参考。
4.结合实际生产情况，开展实验室规模试验和中试工作，优化工艺流程，验证节能降耗措施的可行性和经济效益。
三、预期成果和意义：
1.发掘丙烯腈生产工艺中的节能降耗潜力，提出实用的优化建议和方案，为工业转型升级提供技术支持。
2.优化丙烯腈生产工艺流程，提高生产效率，降低生产成本，提高企业经济效益，促进工业可持续发展。
3.具有一定的理论和实践意义，可为相关领域的研究提供参考和借鉴，同时也为环保和资源保护做出了一定的贡献。
丙烯腈生产工艺分析
丙烯腈生产工艺分析4.1 丙烯腈主要生产方法丙烯腈生产方法主要有：氯乙醇-氰化钠法、乙炔法、丙烯氨氧化法、丙烷氨氧化法。
前两种方法不仅生产原料毒性大，而且生产成本也高于后者。
丙烯氨氧化法具有原料便宜易得，生产成本低，生产工艺简单等优点，所以成为国内外丙烯腈生产的主要方法。
4.1.1 丙烯氨氧化法(BP/Sohio工艺)目前全球95%以上的装置采用BP公司开创并发展的丙烯氨氧化法技术（又称sohio法），以丙烯和氨气为原料，生产丙烯腈，副产乙腈和氢氰酸。
以丙烯、氨气和空气中的氧为原料制得，主要副产物为氢氰酸、乙腈、丙烯醛、CO2和CO。
CH2=CHCH3 + NH3 + 3/2O2CH2=CHCN + H2O典型的生产过程为，原料气体以丙烯∶氨∶空气=1.0∶1.15∶10.5(mol)的比例从底部进入流化床反应器，反应温度440℃，压力63.74 kPa。
反应热用软水循环回收，发生高压蒸汽。
反应气体冷却后，洗涤、吸收、精馏后得到高纯度产品。
丙烯氨氧化法具有原料易得、工艺过程简单、操作稳定、产品精制方便、产品成本低等优点。
该方法是目前国内外主要生产方法，但目前存在一个全球范围内丙烯原料吃紧的问题。
20世纪90年代之前，国际上丙烯腈的生产技术基本上是由美国垄断，世界上90%的丙烯腈采用美国的技术。
我国也花费了大量外汇引进美国的丙烯腈生产工艺包。
由于引进技术中的进口催化剂无法适应高压高负荷工艺要求，致使装置精制回收率低，粗乙腈中乙腈含量低，乙腈工艺流程复杂等。
为此，中国石化利用自己的技术对齐鲁石化的丙烯腈装置实施由2.5万吨/年扩大到4万吨/年的改造。
4.1.2 丙烷氨氧化法丙烷氨氧化法是近几年开发的新技术，BP、旭化成公司已经完成中试阶段，旭化成公司已经工业化。
所研制出的氨氧化催化剂活性组分为V-Sb-W-复合催化剂，50%载体为SiO2-Al2O3，反应温度500℃，压力103 kPa，原料配比为丙烷∶氨∶氧∶氮∶水=1∶2∶2∶7∶3。
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安徽建筑大学
材料与化学工程学院
毕业论文开题报告
题目：________________________
专业：________________________
姓名：________________________
学号：________________________
指导教师：________________________
20年月
毕业设计开题报告
一、课题的目的与意义
1、目的
（1）通过对丙烯腈工艺流程的设计和优化，了解丙烯腈的特性、国内外生产概况、生产工艺流程及其研究进展以及生产过程中的安全问题和废水处理问题。
（2）对生产工艺流程进行优化，以期实现高产率、低能耗的目的。
（3）对生产工艺流程的优化，可以排除生产过程中的安全隐患，使生产更加安全，降低对环境的污染。
2、研究意义
丙烯腈是重要的化工产品，为了从特定的原料得到所需的
产品，根据既定的工艺路线和工艺条件，采用相关的单元过程
及单元操作，设计出优化的工艺流程，并根据工艺条件选择合
适的设备，设计合理的工厂布局，以满足生产的要求，同时这
些设计又要符合有关非工艺类和工程经济的要求，做到技术上
可行、符合安全条例、经济上合理。
通过年产（），确定最优
方案，以达到使其工艺产率增加，能耗降低，降低环境污染的
目的。
二、研究现状和前景展望
1、研究现状
（1）催化剂的研制
目前主要通过丙烯氨氧化制备丙烯腈，采用促进作用的的
F e-B i-M o-O或者促进作用的F e-S b-O。
近年来，锡/锑/氧
催化系统在烯丙基氧化和氨氧化中作为催化剂进行了广泛研究。
然而，近年来，一些公司开始着手研究丙烷氨氧化法制备
丙烯腈。
其中一个直接氨氧化烷烃的催化剂系统是锑/钒/氧。
目前最有潜力的系统为M o-V-N b-T e-氧化物催化系统，
具有62％的丙烯腈产率。
（2）工艺过程的改进
近年来，随着各国对环保和可持续发展理念的不断提高，
丙烯腈生产技术的改进主要集中在节能降耗、环保等方面，焦
点是中和塔污水的处理，主要的技术进展如下：省去氢氰酸精
制塔，由脱氰塔顶直接分离出高纯度氢氰酸，提高脱氰塔的效率；萃取塔侧线出料，由萃取塔下部侧线抽出乙腈，将抽出液
送到乙腈回收塔,增大乙腈浓度，减少蒸汽消耗；增设废热锅炉
回收热量；利用萃取塔或乙腈解析塔塔釜排除的循环水热量；
降低反应器出口的氨含量，避免较难处理的硫铵废水问题；中
和塔硫酸循环使用，节约资源，且丙烯腈回收率较高，物耗低
缺点是投资大；未反应氨回收再循环使用工艺，未反应氨、磷
酸铵回收循环使用，资源利用率高；中和塔改造提高丙烯腈回
收率，中和塔下段补加水以控制塔釜液中重组分浓度及降低外
循环喷淋液温度，从而有效降低了丙烯腈聚合损失。
（3）反应器的改进
在中国石化总公司的组织下，研究者在深入研究丙烯氨氧
化催化剂的氧化－还原、动力学行为及提升管反应器传递特性
的基础上，提出了新型的内循环挡板（U L）流化床反应器。
B P公司通过调节空气分布板与丙烯氨分布器两者之间喷
嘴的相对位置，改变喷嘴密度等,取得了较好的效果，提高了丙
烯腈的收率。
旋风分离器的改进：催化剂的损失量和反应器内细粒子保
持量直接影响装置经济效益和反应器流化质量，所以旋风分离
器的回收效率是决定性因素之一。
三、课题主要内容、拟解决的问题、研究特色和创新之处
1、主要内容
本文介绍了丙烯腈工艺流程设计及优化：其中对丙烷氨氧
化制取丙烯腈生产的具体工艺流程进行优化设计。
反应设备的设计优化：根据设计参数及技术要求对塔设备
的各个部件进行设计优化，对塔设备的强度和稳定性进行计算。
厂房布局及选址的确定：考虑环境，设备大小来合理布局
安放设备，来达到节约土地使用和环保问题等。
2、需解决的问题
催化剂的选择，工艺流程的优化，设备、厂址的选择，以
及三废处理问题。
3、特色和创新
以美国B P公司、日本三菱化成公司为代表的主要丙烯腈
生产商开始了以丙烷为原料的生产丙烯腈的技术开发工作。
该
技术主要合成工艺有两种:一是B P公司开发的丙烷直接氨氧
化法，在特定的催化剂下，以纯氧为氧化剂，同时进行丙烷氧
化脱氢和丙烯氨氧化法反应；二是B O C与三菱化成公司开发
的独特循环工艺，主要是丙烷氧化脱氢后生成丙烯，然后再以
常规氨氧化法生产丙烯腈，其主要特点是采用选择性烃的吸附分离体系的循环工艺，可将循环物流中的惰性气体和碳氧化物选择性除去，原料丙烷和丙烯100%回收，从而降低了生产成本。
四、研究方法、步骤和措施。