年产35万吨丙烯腈合成工段工艺设计
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。
年产9.5 万吨丙烯腈合成工段工艺设计
年产万吨丙烯腈合成工段工艺设计《课程设计》成绩评定栏化工工艺设计课程设计任务书目录第一部分概述................................. 错误!未定义书签。
第二部分生产方案选择.......................... 错误!未定义书签。
第三部分生产流程设计.......................... 错误!未定义书签。
第四部分物料衡算与热量衡算.................... 错误!未定义书签。
小时生产能力.................................... 错误!未定义书签。
反应器的物料衡算和热量衡算...................... 错误!未定义书签。
计算依据 ........................................... 错误!未定义书签。
物料衡算 ........................................... 错误!未定义书签。
热量衡算 ........................................... 错误!未定义书签。
空气饱和塔物料衡算和热量衡算.................... 错误!未定义书签。
计算依据 ........................................... 错误!未定义书签。
物料衡算 ........................................... 错误!未定义书签。
热量衡算 ........................................... 错误!未定义书签。
氨中和塔物料衡算和热量衡算...................... 错误!未定义书签。
计算依据 ........................................... 错误!未定义书签。
丙烯腈合成工段工艺流程
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丙烯腈车间工艺设计课程设计
目录第一部分分生产方法 (3)第二部分设计技术参数 (4)第三部分物料衡算和热量衡算 (4)3.1 丙烯腈工艺流程示意图 (4)3.2 小时生产能力 (5)3.3 反应器的物料衡算和热量街算 (5)3.4 空气饱和塔物料衡算和热量衡算 (8)3.5 氨中和塔物料衡算和热量衡算 (10)3.6 换热器物料衡算和热量衡算 (15)3.7 水吸收塔物料衡算和热量衡算 (17)3.8 空气水饱和塔釜液槽 (21)3.9 丙烯蒸发器热量衡算 (23)3.10 丙烯过热器热量衡算 (23)3.11 氨蒸发器热量衡算 (24)3.12 氨气过热器 (24)3.13 混合器 (24)3.14 空气加热器的热量衡算 (25)第四部分主要设备的工艺计算 (26)4.1 空气饱和塔 (26)4.2 水吸收塔 (28)4.3 丙烯蒸发器 (30)4.4 循环冷却器 (32)4.5 氨蒸发器 (34)4.6 氨气过热器 (35)4.7 丙烯过热器 (35)4.8 空气加热器 (36)4.9 循环液泵 (37)4.10 空气压缩机 (38)4.11中和液贮槽 (38)第五部分附录 (39)5.1附表 (39)5.2 参考文献 (41)第六部分课程设计心得 (42)丙烯腈车间工艺设计摘要：设计丙烯腈的生产工艺流程，通过对原料，产品的要求和物性参数的确定及对主要尺寸的计算，工艺设计和附属设备结果选型设计，完成对丙 烯腈的工艺设计任务。
第一部分 生产方法丙烯腈，别名，氰基乙烯；为无色易燃液体，剧毒、有刺激味，微溶于水，易溶于一般有机溶剂；遇火种、高温、氧化剂有燃烧爆炸的危险，其蒸汽与空气混合物能成为爆炸性混合物，爆炸极限为 3.1%-17% （体积百分比）；沸点为 77.3℃ ，闪点 -5℃ ，自燃点为 481℃ 。
丙烯腈是石油化学工业的重要产品，用来生产聚丙烯纤维(即合成纤维腈纶)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料(ABS)、苯乙烯塑料和丙烯酰胺(丙烯腈水解产物)。
产30万吨丙烯腈工厂初步设计
产30万吨丙烯腈工厂初步设计一、背景丙烯腈是一种重要的有机合成原料，广泛应用于合成合成纤维、橡胶、塑料、涂料等行业。
在满足市场需求的背景下，设计一座年产30万吨丙烯腈工厂。
二、工艺流程1.原料准备：优质丙烯、氰化氢和反应溶剂。
通过分离和净化技术分别获得纯度高的丙烯、氰化氢和反应溶剂。
2.合成：将丙烯和氰化氢加入反应器中，在催化剂和适宜温度下进行聚合反应，生成丙烯腈。
同时，通过控制反应时间和温度，可以调整丙烯腈的产率和纯度。
3.分离和净化：将反应产物进行分离、萃取和净化，获得高纯度的丙烯腈产品。
其中，萃取技术可以用于去除杂质和除水。
4.氢氰酸重整：将反应废气中的剩余氢氰酸进行回收和重整，以提高原料利用率和减少环境污染。
5.产品收集和包装：对获得的高纯度丙烯腈进行包装和贮存，以便于运输和销售。
三、工厂布局1.原料区：包括丙烯、氰化氢和反应溶剂的储存和供应系统。
2.反应区：包括反应器、加热和冷却设备，以及催化剂的储存和供应系统。
3.分离和净化区：包括分离装置、热力设备和萃取装置。
4.氢氰酸重整区：包括回收和重整设备。
5.产品收集和包装区：包括包装设备和贮存罐。
四、工厂参数1.年产量：30万吨/年。
2.原料用量：丙烯35万吨/年，氰化氢30万吨/年。
3.设备和设施：包括反应器、分离装置、热力设备、萃取装置和包装设备等。
4.能耗：通过对各个环节的优化设计，减少能耗和排放，提高能源利用率和生产效率。
五、环保措施1.废气处理：采用高效的废气处理设备，将反应废气中的有害物质进行净化和排放控制，以避免对环境的污染。
2.废水处理：采用先进的废水处理技术，对产生的废水进行处理和回收，减少对水资源的浪费和对环境的污染。
3.回收利用：对废气中的有价值物质进行回收利用，提高资源利用率和环境效益。
六、经济效益通过年产30万吨丙烯腈的工厂初步设计，可以满足市场需求，提高产品竞争力。
同时，通过优化设计和节能环保措施，降低能耗和排放，提高工厂的经济效益和社会效益。
35万吨丙烯项目建议书
天茂实业集团股份有限公司年产3.5万吨丙烯技改工程项目建议书天茂实业集团股份有限公司技术部二零一三年七月目录1 总论 (2)2 市场分析 (7)3产品方案及生产规模 (12)4 工艺技术 (13)5原料、产品规格及质量指标 (17)6 建厂条件和选址 (19)7 总图运输及土建 (21)8节能、节水 (25)9消防 (27)10环境保护 (30)11劳动安全与工业卫生 (32)12 投资估算及资金筹措 (34)13财务评价及结论 (36)第一章总论1.1 项目名称、建设单位名称、企业性质及法人项目名称：年产3.5万吨丙烯技改工程建设单位：天茂实业集团股份有限公司企业性质：民营1.2 建设单位基本情况天茂实业集团股份有限公司（原湖北百科药业股份有限公司，于2006年7月更名），横跨化工和医药两个产业，由新能源、合成树脂、化学原料药及医药中间体、医药制剂四个板块组成，1996年公司在深交所上市（代码：000627）。
现有总资产20.3亿元，职工1600多人，其中各类技术人员549人。
公司先后被认定为国家级高新技术企业，湖北省第一家博士后医药产业基地。
公司主要生产销售医药原料药和医药制剂以及甲醇、二甲醚、聚丙烯等化工产品。
2012公司实现销售收入77937万元。
公司目前拥有年产50万吨二甲醚、3万吨聚丙烯生产装置，医药方面拥有各类符合cGMP等国际规范的吨级规模原料药生产装置十多套，公斤级特色原料药生产装置八套。
公司的解热镇痛药在国际上已有重要影响，除目前已处于亚洲第一、世界前二的产品布洛芬外，其它解热镇痛类药包括国家二类新药奥沙普秦、四类新药右旋布洛芬、三类新药赖氨洛芬等均为国内首家开发上市，它们和布洛芬一起已批量销往国外多家著名制药公司。
公司的特色原料药盐酸格拉司琼、磷酸氟达拉滨、米力农、氟马西尼等均通过了美国FDA认证，托拉塞米原料药通过了欧洲COS认证，另还有多个原料药产品也已完成了美国DMF或欧洲EDMF的研究及编制工作，正在实施欧美药政注册。
丙烯腈车间工艺设计课程设计
目录第一部分分生产方法 (3)第二部分设计技术参数 (4)第三部分物料衡算和热量衡算 (4)3.1 丙烯腈工艺流程示意图 (4)3.2 小时生产能力 (5)3.3 反应器的物料衡算和热量街算 (5)3.4 空气饱和塔物料衡算和热量衡算 (8)3.5 氨中和塔物料衡算和热量衡算 (10)3.6 换热器物料衡算和热量衡算 (15)3.7 水吸收塔物料衡算和热量衡算 (17)3.8 空气水饱和塔釜液槽 (21)3.9 丙烯蒸发器热量衡算 (23)3.10 丙烯过热器热量衡算 (23)3.11 氨蒸发器热量衡算 (24)3.12 氨气过热器 (24)3.13 混合器 (24)3.14 空气加热器的热量衡算 (25)第四部分主要设备的工艺计算 (26)4.1 空气饱和塔 (26)4.2 水吸收塔 (28)4.3 丙烯蒸发器 (30)4.4 循环冷却器 (32)4.5 氨蒸发器 (34)4.6 氨气过热器 (35)4.7 丙烯过热器 (35)4.8 空气加热器 (36)4.9 循环液泵 (37)4.10 空气压缩机 (38)4.11中和液贮槽 (38)第五部分附录 (39)5.1附表 (39)5.2 参考文献 (41)第六部分课程设计心得 (42)丙烯腈车间工艺设计摘要：设计丙烯腈的生产工艺流程，通过对原料，产品的要求和物性参数的确定及对主要尺寸的计算，工艺设计和附属设备结果选型设计，完成对丙 烯腈的工艺设计任务。
第一部分 生产方法丙烯腈，别名，氰基乙烯；为无色易燃液体，剧毒、有刺激味，微溶于水，易溶于一般有机溶剂；遇火种、高温、氧化剂有燃烧爆炸的危险，其蒸汽与空气混合物能成为爆炸性混合物，爆炸极限为 3.1%-17% （体积百分比）；沸点为 77.3℃ ，闪点 -5℃ ，自燃点为 481℃ 。
丙烯腈是石油化学工业的重要产品，用来生产聚丙烯纤维(即合成纤维腈纶)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料(ABS)、苯乙烯塑料和丙烯酰胺(丙烯腈水解产物)。
年产45万吨丙烯腈合成工段工艺设计
丙烯腈是一种重要的化工原料，广泛应用于合成纤维、橡胶、塑料等行业。
下面将对年产4.5万吨丙烯腈合成工段工艺设计进行详细说明。
丙烯腈的合成主要有两种方法，一种是直接氧化合成法，另一种是丙烯氰化合成法。
在本工艺设计中我们采用丙烯氰化合成法进行丙烯腈的合成。
丙烯氰化合成法主要包括以下几个步骤：丙烯氰化、丙烯腈提取、脱水、脱氢、精馏等。
1.丙烯氰化丙烯通过氰化剂和催化剂反应生成丙烯腈。
反应条件为高温高压，反应温度为200-300℃，反应压力为1.5-2.5MPa。
催化剂主要采用金属氧化物催化剂，如钒、钼、钴等。
2.丙烯腈提取丙烯腈通过吸收剂进行提取，常用的吸收剂为甲醇和丁二醇。
在提取过程中，通过洗涤和分离等操作将丙烯腈和吸收剂进行分离，从而得到纯度较高的丙烯腈。
3.脱水提取得到的丙烯腈中含有少量的水分，需要进行脱水处理。
常用的脱水方法有蒸馏和分子筛脱水，脱水温度一般为50-70℃，脱水后得到较干净的丙烯腈。
4.脱氢脱水后的丙烯腈通过加热进行脱氢反应，将丙烯腈转化为丙烯。
脱氢反应的条件为高温高压，一般反应温度为400-500℃，反应压力为0.1-0.3MPa。
脱氢反应需要使用催化剂，常用的催化剂有镍和钼催化剂。
5.精馏脱氢反应后得到的丙烯通过精馏得到纯度较高的丙烯产品。
精馏操作主要包括原初分馏和精馏塔设计。
原初分馏主要是将气态丙烯从液态副产物中分离出来，精馏塔设计主要是通过多级分馏将丙烯的纯度提高到达要求。
以上是年产4.5万吨丙烯腈合成工段工艺设计的基本步骤，具体实施时还需要考虑一些细节问题，如反应温度、压力的选择、催化剂的选择和催化剂的再生等。
在实施过程中还需要进行工艺试验和工艺优化，以确保工艺的稳定性和高效性。
年产35万吨丙烯腈合成工段工艺设计
年产35万吨丙烯腈合成⼯段⼯艺设计年产3.5万吨丙烯腈合成⼯段⼯艺设计《课程设计》成绩评定栏化⼯⼯艺设计课程设计任务书第⼀部分概述1.1 丙烯腈的性质1.1.1 丙烯腈的物理性质丙烯腈是⼀种⾮常重要的有机化⼯原料，在合成纤维、树脂、橡胶急胶粘剂等领域有着⼴泛的应⽤。
丙烯腈，英⽂名Acrylonifrile（简称为ACN），化学分⼦式：CH2=CH-CN；分⼦量：53.1。
丙烯腈在常温下是⽆⾊或淡黄⾊液体，剧毒，有特殊⽓味；可溶于丙酮、苯、四氯化碳、⼄醚和⼄醇等有机溶剂；与⽔互溶，溶解度见表1-1。
丙烯腈在室内允许浓度为0.002MG/L，在空中的爆炸极限为3.05~17.5%（体积）。
因此，在⽣产、贮存和运输中，必须有严格的安全防护措施。
丙烯腈和⽔、苯、四氯化碳、甲醇、异丙醇等会成⼆元共沸混合物，和⽔的共沸点为71℃，共沸点中丙烯腈的含量为88%（质量），在有苯⼄烯存在下，还能形成丙烯腈—苯⼄烯—⽔三元共沸混合物。
丙烯腈的主要物理性质见表1-2。
表 1-1 丙烯腈与⽔的相互溶解度表 1-2 丙烯腈的主要物理性质1.1.2 丙烯腈的化学性质及应⽤丙烯腈分⼦中含有双键及氰基（-CN ），其化学性质⾮常活泼，可以发⽣加成、聚合、⽔解、醇解、腈基及氢⼄基化等反应。
聚合反应和加成反应都发⽣在丙烯腈的 C=C 双键上，纯丙烯腈在光的作⽤下能⾃⾏聚合，所以在丙烯腈成品及丙烯腈⽣产过程中，通常要加少量阻聚剂，如对苯酚甲基醚（阻聚剂MEHQ）、对苯⼆酚、氯化亚铜和胺类化合物等。
除⾃聚外，丙烯腈还能与苯⼄烯、丁⼆烯、⼄酸⼄烯、氯⼄烯、丙烯酰胺等中的⼀种或⼏种发⽣共聚反应，由此可制得合成纤维、塑料、涂料和粘合剂等。
丙烯腈经电解加氢偶联反应可以制得已⼆腈。
氰基反应包括⽔合反应、⽔解反应、醇解反应等，丙烯腈和⽔在铜催化剂存在下，可以⽔合制取丙烯酰胺。
氰⼄基化反应是丙烯腈与醇、硫醇、胺、氨、酰胺、醛、酮等反应；丙烯腈和醇反应可制取烷氧基丙胺，烷氧基丙胺是液体染料的分散剂、抗静电剂、纤维处理剂、表⾯活性剂、医药等的原料。
30万吨-年丙烯腈生产项目设计
30万吨/年丙烯腈生产项目摘要：我国丙烯腈一直处于供不应求的状态，截至2014年底，产能达到141.9万吨/年。
随着新建、扩建项目投产，预计到2015年将突破200万吨/年。
下游产品ABS/SAN 树脂、丙烯酰胺及丁腈橡胶等产能增速较快，将带动对原料丙烯腈的需求，预计2014～2018年行业需求增长率将保持在5%。
我国是石油资源丰富，以丙烯为原料制合成气生产丙烯腈技术成熟。
中国石油兰州石化是拥有1050万吨原油一次加工能力和70万吨乙烯生产能力。
符合地区产业政策及原料优势。
因此可以推荐采用丙烷氨氧化两步法，为生产丙烯腈的原料路线。
目前我国丙烯腈主要生产企业大多用丙烯氨氧化法工艺。
因而有必要寻求原料的替代路线，从资源相对丰富的煤和天然气出发，开辟新的丙烯腈生产路线。
本项目是为中国石油兰州石化公司设计一座年产30万吨丙烯腈的分厂。
利用总公司产生的丙烯为原料气，以及该公司生产的液氨作为辅助原料共同合成丙烯腈。
关键词：石油丙烷液氨氨氧化丙烯腈1 工艺设计1.1原料及产品方案1.1 .1主要原料、燃料规格及消耗本项目中所涉及到的主要原料是丙烷、氧气、工艺软水、液氨。
本项目的原料消耗量见表1-2：表1-2 原料消耗表物料来源产量丙烯腈总厂提供2000万吨/年液氨总厂提供1000万吨/年工艺软水来自水库100万吨/年氧气空气提供14563吨/年Pt/Al2O3催化剂外购13.64吨/年Bi-Mo-Al-Ox催化剂外购25.74吨/年项目动力及公用工程消耗估算见下表：表1-3 项目动力及公用工程消耗估算表物料数量单位电2780 万度190℃低压蒸汽15.48 万吨270℃中压蒸汽25.38 万吨30℃循环冷却水7200.30 万吨1.2 工艺流程本项目可分为：丙烷脱氢反应工段、丙烯氨氧化反应工段、粗产品分离工段以及产品精制工段四个工段。
1 丙烷脱氢反应工段图1丙烷脱氢反应工段流程图原料气丙烷经过压缩机加压至0.2-05MPa,进入加热器加热至670℃，进入脱氢反应器，在催化剂Pt/,890~920K温度下发生脱氢反应生成丙烯及一些副产物如丙烯醛等，然后进入压缩机加压至3MPa，再进入精馏塔分离出丙烯与丙烷及少量副产物，丙烯进入下一工段，未反应的丙烷经换热器冷凝，与入口原料气丙烷混合在进行脱氢反应。
年产35万吨丙烯腈合成工段工艺设计
丙烯腈是一种重要的有机化工原料，在合成纤维、橡胶及塑料等领域有广泛的应用。
本文将对年产3.5万吨丙烯腈合成工段的工艺设计进行详细介绍。
1.原料及工艺流程：主要原料为丙烯、氰化氢和氨水。
工艺流程包括预聚合、纳米银催化预处理、氰化反应、分离及净化等步骤。
2.预聚合：在预聚合反应釜内，将丙烯加入反应器中，加入适量的过硫酸铵作为引发剂，反应温度控制在40-60摄氏度，反应时间控制在2-4小时。
预聚合反应生成的产物经过后续分离，得到丙烯腈的预聚物。
3.纳米银催化预处理：将预聚物经过过滤、浓缩等处理步骤，得到的丙烯腈预处理物。
将预处理物与纳米银催化剂进行混合，反应温度控制在50-70摄氏度，反应时间控制在2-4小时。
纳米银催化预处理能够提高丙烯腈的氰化反应速率，减少副反应产物的生成。
4.氰化反应：将纳米银催化处理后的预处理物，加入氰化氢和氨水，反应温度控制在50-70摄氏度，反应时间控制在4-6小时。
氰化反应得到的产物经过后续分离，得到丙烯腈产品。
5.分离及净化：将氰化反应得到的产物进行提纯，去除杂质和副产物。
首先将反应混合物通过加热器进行升温至适宜的温度，然后进入精馏器进行精馏分离。
通过不同馏分的收集，得到纯度较高的丙烯腈产品。
6.环境保护：为了减少工艺过程中的环境污染，可以在各个环节设置相应的废气、废液处理设备，对废气进行洗涤、吸收和焚烧处理，对废液进行中和、沉降和过滤处理，以实现废物的资源化和无害化处理。
7.安全措施：在工艺设计中，需要考虑火灾、爆炸、中毒等安全问题，设置自动控制装置和安全监测系统，确保工艺操作的安全可靠。
8.节能措施：在工艺设计中，应充分考虑节能措施，如加热系统的优化设计、余热回收利用等，以提高能源利用效率，减少工艺过程的能源消耗。
以上是年产3.5万吨丙烯腈合成工段的工艺设计的详细介绍，通过合理的工艺流程设计、环境保护和安全措施的考虑，能够实现高效、安全和可持续的丙烯腈生产。
年产35万吨聚丙烯聚合工段工艺设计
摘要本设计的内容是关于年产35万吨聚丙烯聚合工段的生产工艺设计，设计中包括工艺流程设计、物料衡算、热量衡算，设备选型，安全环保和经济技术评价。
在本文中比较详细的计算出来了原料的单位用量、产品的单位产量，由算得的换热面积选择出来适合本工艺的各种设备，按照选择的工艺，设计出了工艺流程图和生产车间图样。
通过本设计，可以对环管法聚丙烯合成车间工艺及聚合工段设计有一个初步的认识和了解，了解到环管法聚丙烯合成的基本流程。
关键词：聚丙烯物料衡算热量衡算工艺流程图Annual Output Of 350,000 Tons Of Polypropylene PolymerizationSection Process DesignABSTRACTThe contents of this design is the design of the production process of the annual output of 350,000 tons of polypropylene polymerization Section, the design, including process design, material balance,heat balance, equipment selection, safety and environmental protection and economic and technical evaluation. In this paper a more detailed calculation of unit consumption of raw materials per unit of production of the product, be regarded as the heat transfer area, select a variety of equipment suitable for this process, in accordance with the choice of technology, design process flow diagrams and production of shop drawings .With this design, the ring tube polypropylene synthesis workshop process and the design of the polymerization Section can have an initial knowledge and understanding of, understand EMS polypropylene synthetic process.Keyword：Polypropylene Material Balance Heat Balance Process Flow Diagram目录1 前言 (3)1.1聚丙烯的概述 (3)1.2聚丙烯的性质 (3)1.3聚丙烯工业发展概况 (3)1.3.1国外聚丙烯工业发展概况 (3)1.3.2国内聚丙烯工业发展概况 (4)1.4几种主要聚丙烯工艺 (4)1.4.1 Spheripol二代工艺 (4)1.4.2 Spherizone工艺 (5)1.4.3 Borstar生产工艺 (5)1.5催化剂研究开发进展及发展趋势 (6)1.5.1 Z—N催化剂 (6)1.5.2外给电子体 (6)1.5.3 多活性中心催化剂 (7)1.6聚丙烯的应用进展 (7)1.6.1薄膜用料 (7)1.6.2汽车用改性聚丙烯 (8)1.6.3洗衣机内桶专用料 (8)1.6.4管材用聚丙烯 (8)1.7 展望 (8)2 工艺流程设计 (9)2.1 催化剂的选定 (9)2.2生产工艺的选定 (10)2.3工艺流程草图 (10)2.4工艺流程概述 (11)3 物料衡算 (13)3.1设计名称 (14)3.2设计条件 (14)3.2.1全套装置工艺参数 (14)3.2.2丙烯的进料量（按每小时算） (14)3.3催化剂用量 (15)3.4 R200小环管的物料衡算 (15)3.5 氢气用量 (16)3.6 R201大环管反应器的物量衡算 (16)3.7 D301闪蒸罐的物料衡算 (17)3.8 F308布袋过滤器的物料衡算 (18)3.9 T301循环丙烯洗涤塔的物料衡算 (20)3.10 D501汽蒸罐的物料衡算 (21)3.11 T501水洗塔的物料衡算 (22)3.12 D502干燥塔的物料衡算 (22)3.13 造粒 (23)4 热量衡算 (23)4.1 计算依据 (24)4.2 R200小环管的热量衡算 (24)4.3 R201大环管反应器的热量衡算 (26)4.4 D301闪蒸罐的物料衡算 (27)4.5 D501汽蒸罐的热量衡算 (27)4.6 D502干燥罐的物料衡算 (28)5 设备选型 (29)5.1 R200小环管的选型 (29)5.1.1 R200小环管的工艺参数 (29)5.1.2主要作用 (29)5.1.3选型 (30)5.2大环管反应器的选型 (30)5.2.1大环管反应器的工艺参数 (30)5.2.2特点 (30)5.2.3选型及结构 (30)5.3设备一览表 (31)6 三废治理 (32)6.1聚丙烯生产中的三废来源 (32)6.1.1废水来源 (32)6.1.2废气来源 (32)6.1.3废渣来源 (33)6.1.4粉尘污染来源 (33)6.2三废处理 (33)6.2.1废水治理 (33)6.2.2废气治理 (33)6.2.3废渣治理 (33)6.2.4粉尘治理 (34)参考文献 ........................................................... 错误!未定义书签。
丙烯腈合成工段的工艺设计
丙烯腈合成工段的工艺设计
丙烯腈合成工段的工艺设计如下：
1. 原料准备：丙烯、氨气和氧气是丙烯腈合成的主要原料，应当确保这些原料的纯度和质量符合要求。
2. 反应器选择：丙烯腈的生产可以使用插管反应器或连续反应器，根据生产规模和要求来选择反应器。
3. 反应条件：丙烯腈的合成反应需要在高温高压下进行，最常用的反应条件是150-200℃，1.5-3.0 MPa的反应条件。
4. 催化剂选择：丙烯腈合成反应需要催化剂的参与，最常用的催化剂是氰化钠或氢氰酸，在选择催化剂时应当考虑到对环境和人身安全的影响。
5. 分离纯化：反应产物需要进行分离纯化，常用的分离技术包括蒸馏、冷凝和萃取等。
6. 装置设备：生产装置应包括反应器、分离设备、储罐、泵和管道等，确保安全性和生产效率。
万吨丙烯腈生产概念设计
CH2＝CHCN＋Na2SO3＋H2O→NaO3S－CH2—CHCN＋NaOH
第二部分 项目设计背景
1、丙烯腈应用广泛
在合成纤维、树脂、胶粘剂等领域有着 广泛的应用。主要用于生产腈纶纤维，世 界上其所占比例约为55%。我国用于生产 腈纶的丙烯腈占80%以上。
其次是用于ABS/AS塑料。 丙烯腈还可用来生产医药、高分子絮凝 剂、纤维改性剂、纸张增强剂等。
(3)利用萃取塔或乙腈解析塔塔釜排除的循环水热量； (4）降低反应器出口的氨含量，避免较难处理的硫铵废水问题； (5)未反应氨回收再循环使用工艺，用磷酸氢二氨代替了稀硫酸，资源利用
率高；
反应器的改进
反应： C3H8+NH3+2O2 → C3H3N+4H2O C3H8+0.5O2 →C3H6+H2O C3H6+2O2+2NH3 →C2H3N+HCN+4H2O C3H3N+2O2 →HCN+CO+CO2+H2O C3H8+4O2 →2CO+CO2+4H2O
——分析丙烷氨氧化法的经济可行性。
第四部分 设计内容
1、反应过程 2、分离过程 3、精制过程
丙烯腈的生产原理
丙烯腈生产方法
丙烯氨 氧化法
丙烷氨 氧化法
C3H6+NH3+1.5O2 → C3H3N+3H2O
C3H8+NH3+2O2 → 3C3H3N+4H2O
原料价格
丙烷：0.083美元/磅 丙烯 ：0.2756美元/磅 氨：0.085美元/磅 氧气：工业级（99.99%）0.072美元/磅 氦：工业级（99.95%）219.00美元/磅 氮气：（99.95%）0.248美元/磅 丙烯的价格是丙烷的3-6倍。该项目要求根据甲
丙烯腈合成工段工艺设计
《化工工艺学》课程设计任务书一、设计时间2010年06月06日－2010年06月18日二、设计题目年产6000吨丙烯腈合成工段工艺设计三、设计条件（1）年生产天数300天（2）原料用丙烯，氨，空气为原料。
原料组成：液态丙烯原料含丙烯85%（mol），丙烷15%(mol)；液态氨含氨100%。
（3）生产方法和工艺参数采用丙烷氨氧化法：丙烷在催化剂的作用下与氨和氧气（或空气）反应合成丙烯腈，反应方程式：主反应：C3H8 + NH3 +2O2 →CH2=CHCN(AN) + 4H2O（60%）H6(PEN) + H2OC3H8 + 0.5O2 →C3C3H6 + NH3 +1.5 O2 → CH2=CHCN(AcN) + 3H2O副反应：①生成乙腈：C3H6 + 1.5NH3 + 1.5O2 → 1.5CH3CN + 3H2O （10.5%）②生成氢氰酸：C3H6 + 3NH3 + 3O2 → 3HCN + 6H2O （8%）③生成COx：C3H8+ 4O2 → 2CO+CO2 +4 H2O 13%④生成氮气：2 NH3 + 1.5 O2→N2+ 3 H2O典型的反应条件为：温度: 850华氏度；压力: 约1atm；接触时间: 2-6s；C3H8:NH3:O2:N2＝1.0:1.5:3.15:11.85 (摩尔比)实验室中已经得到的转化率为20-80%。
当丙烷转化率达91%时，该催化剂对丙烯腈选择性可达最大65.5%。
四、设计任务课程设计主要任务包括：一．1.生产能力 6000吨/年2.产品要求 C3H3N≥99.5wt%二、工艺计算。
（1）物料衡算并绘制物料流程图；（2）对工段各设备的热量衡算；（3）主要设备选型说明；（4）填写设备一览表。
三，消耗与排出一览表（1），工段原料消耗表。
（2）,工段能量消耗表。
（3），工段排出除物综合表。
四，带控制点的工艺流程图，绘制物料流程图和主要设备图。
五，厂址的选择方法，车间的布置。
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年产3.5万吨丙烯腈合成工段工艺设计《课程设计》成绩评定栏化工工艺设计课程设计任务书第一部分概述1.1 丙烯腈的性质1.1.1 丙烯腈的物理性质丙烯腈是一种非常重要的有机化工原料，在合成纤维、树脂、橡胶急胶粘剂等领域有着广泛的应用。
丙烯腈，英文名Acrylonifrile（简称为ACN），化学分子式：CH2=CH-CN；分子量：53.1。
丙烯腈在常温下是无色或淡黄色液体，剧毒，有特殊气味；可溶于丙酮、苯、四氯化碳、乙醚和乙醇等有机溶剂；与水互溶，溶解度见表1-1。
丙烯腈在室内允许浓度为0.002MG/L，在空中的爆炸极限为3.05~17.5%（体积）。
因此，在生产、贮存和运输中，必须有严格的安全防护措施。
丙烯腈和水、苯、四氯化碳、甲醇、异丙醇等会成二元共沸混合物，和水的共沸点为71℃，共沸点中丙烯腈的含量为88%（质量），在有苯乙烯存在下，还能形成丙烯腈—苯乙烯—水三元共沸混合物。
丙烯腈的主要物理性质见表1-2。
表 1-1 丙烯腈与水的相互溶解度表 1-2 丙烯腈的主要物理性质1.1.2 丙烯腈的化学性质及应用丙烯腈分子中含有双键及氰基（-CN ），其化学性质非常活泼，可以发生加成、聚合、水解、醇解、腈基及氢乙基化等反应。
聚合反应和加成反应都发生在丙烯腈的 C=C 双键上，纯丙烯腈在光的作用下能自行聚合，所以在丙烯腈成品及丙烯腈生产过程中，通常要加少量阻聚剂，如对苯酚甲基醚（阻聚剂MEHQ）、对苯二酚、氯化亚铜和胺类化合物等。
除自聚外，丙烯腈还能与苯乙烯、丁二烯、乙酸乙烯、氯乙烯、丙烯酰胺等中的一种或几种发生共聚反应，由此可制得合成纤维、塑料、涂料和粘合剂等。
丙烯腈经电解加氢偶联反应可以制得已二腈。
氰基反应包括水合反应、水解反应、醇解反应等，丙烯腈和水在铜催化剂存在下，可以水合制取丙烯酰胺。
氰乙基化反应是丙烯腈与醇、硫醇、胺、氨、酰胺、醛、酮等反应；丙烯腈和醇反应可制取烷氧基丙胺，烷氧基丙胺是液体染料的分散剂、抗静电剂、纤维处理剂、表面活性剂、医药等的原料。
丙烯腈与氨反应可制得1，3 丙二胺，该产物可用作纺织溶剂、聚氨酯溶剂和催化剂。
丙烯腈主要用来生产 ABS 树脂，丙烯酰胺、丙烯酸纤维、己二睛和苯乙烯-己二睛树脂等，目前国内供不应求，每年需大量进口来满足市场需求，2000 年进口量超过150kt。
1.2丙烯腈的生产状况1.2.1世界丙烯腈生产与消费概况全世界丙烯腈的生产主要集中在美国、西欧和日本等国家和地区。
全世界1999年丙烯腈总生产能力为，523.3万t(见表1-3) 。
美国、日、西欧丙烯腈生产能力合计为357万t，占世界总能力的66.9％。
1999年世界丙烯腈需求量为480万t，产量470万t。
预计到2000年，世界丙烯腈总生产能力将达到585万t，产量及消费量将达到507万t。
其中用于腈纶的消费量为275万t，用于ABS、AS为126万t，其它106万t(见表1-4)。
今年台塑公司4月和年末各有10万t/a装置投产、美国Solutia公司8月25万t/a装置建成，还会增加45万t生产能力。
2000年是日本旭化成、三菱化学和韩国东西石油化学、泰光产业等公司的定期检修年，这会缓和对新增能力投产的冲击。
表1-3 1999年世界丙烯腈生产能力(万t/a)表1-4 世界丙烯腈消费结构(万t)1.2.2国内生产概况我国内烯腈生产起步于1968年。
八十年代开始，我国丙烯腈工业发展很快，从国外引进技术目前正在运行的生产装置有9套 (包括中国台湾省) , 总生产能力为58.8万t，加上采用国内技术的生产装置，总生产能力为59.3万t。
正在计划建设的生产装置有上海石化公司25万t／a，金陵石化公司6.6万t／a。
另外，有不少装置也准备将其生产能力扩大。
到2000年，我国丙烯腈总生产能力可达80多万t，其中中国大陆丙烯腈生产能力可达42万～45万t/a，台湾省丙烯脂生产能力为38万t/a。
这样，我国2000年丙烯腈总生产能力将居世界第二位，而仅次于美国。
我国丙烯腈生产能力。
见表1-5。
1.3我国丙烯腈发展方向 1.4丙烯氨氧化的原理 1.4.1化学反应在工业生产条件下,丙烯氨氧化反应是一个非均相催化氧化反应:O H CHCN CH O NH CH CH CH 222323323+=−−−→−++= mol kJ H /5.512-=∆与此同时,在催化剂表面还发生如下一系列主要的副反应。
（1）生成乙腈(ACN)：O H CN CH O NH CH CH CH 2323233232323+−−−→−++= mol kJ H /3.362-=∆（2）生成氢氰酸(HCN)。
O H HCN O NH CH CH CH 223236333+−−−→−++=mol kJ H /5.315-=∆（3）生成丙烯醛。
O H CHCHO CH O CH CH CH 22223+=−−−→−+=mol kJ H /1.353-=∆(4)生成二氧化碳。
O H CO O CH CH CH 222233329+−−−→−+= mol kJ H /641-=∆上述副反应中,生成乙腈和氢氰酸的反应是主要的。
CO2、CO 和H2O可以由丙烯直接氧化得到,也可以由丙烯腈、乙腈等再次氧化得到。
除上述副反应外,还有生成微量丙酮、丙腈、丙烯酸和乙酸等副反应。
1.4.2 催化剂丙烯氨氧化所采用的催化剂主要有两类,即Mo系和Sb系催化剂。
（1）Mo系催化剂工业上最早使用的是P-Mo-Bi-O(C-A)催化剂,其代表组成为PBi9Mo12O52。
活性组分为MoO3和Bi2O3.Bi的作用是夺取丙烯中的氢,Mo的作用是往丙烯中引入氧或氨。
因而是一个双功能催化剂。
P是助催化剂,起提高催化剂选择性的作用。
这种催化剂要求的反应温度较高(460～490℃),丙烯腈收率60%左右。
由于在原料气中需配入大量水蒸气,约为丙烯量的3倍(mol),在反应温度下Mo和Bi因挥发损失严重,催化剂容易失活,而且不易再生,寿命较短,只在工业装置上使用了不足10年就被C-21、C-41等代替。
（2）Sb系催化剂Sb系催化剂在60年代中期用于工业生产,有Sb-U-O、Sb-Sn-O和Sb-Fe-O等。
初期使用的Sb-U-O催化剂活性很好,丙烯转化率和丙烯腈收率都较高,但由于具有放射性,废催化剂处理困难,使用几年后已不采用。
Sb-Fe-O催化剂由日本化学公司开发成功,即牌号为NB-733A和NB-733B催化剂。
据文献报道,催化剂中Fe/Sb比为1∶1(mol),X光衍射测试表明,催化剂的主体是FeSbO4,还有少量的Sb2O4。
工业运转结果表明,丙烯腈收率达75%左右,副产乙腈生成量甚少,价格也比较便宜,添加V、Mo、W等可改善该催化剂的耐还原性。
1.4.3 反应机理和动力学丙烯氨氧化生成丙烯腈的反应机理,目前主要有两种观点。
可简单地用下式表示。
第二部分 生产方案选择 第三部分 工艺流程设计 3.1 丙烯腈工艺流程示意图 3.2小时生产能力按年工作日300天，丙烯腈损失率3%，设计裕量为6%，年产量为3.5万吨计算，则每天每小时产量：h kg /36.53072430003.106.1100035000=⨯⨯⨯⨯第四部分 物料衡算和热量衡算 4.1反应器的物料衡算和热量衡算 4.1.1计算依据（1）丙烯腈产量 5307.36kg/h ，即F=100.03kmol/h（2）原料组成（摩尔分数） 丙烯（C 3H 6）85%，丙烷（C 3H 8）15% （3）进反应器的原料配比（摩尔分数）为C 3H 6:NH 3:O 2:H 2O=1:1.05:23:3 反应后各产物的单程收率为：（4）操作压力进口：0.203MPa ，出口：0.162MPa（5）反应器进口气体温度110℃，反应温度470℃，出口气体温度360℃4.1.2 物料衡算（1）反应器进口原料气中各组分的流量 C 3H 6:7002.1kg/h =/h 166.72kmol =100.03/0.6 C 3H 8：h kg h kmol /53.1294/42.2915.085.072.166==⨯ NH 3：h kg h kmol /95.2975/06.17505.172.166==⨯ O 2：h kg h kmol /59.12270/46.3833.272.166==⨯ H 2O ：h kg h kmol /88.9002/16.500372.166==⨯ N 2：h kg h kmol /12.40391/54.144279.021.046.383==⨯ （2）反应器出口混合气中各组分的流量丙烯腈：5307.36kg/h F=100.03kmol/h 乙腈 ：h kg h kmol /77.717/51.1707.072.16623==⨯⨯丙烯醛：h kg h kmol /53.65/17.1007.072.166==⨯ CO 2：h kg h kmol /84.2640/02.6012.072.1663==⨯⨯ HCN ：h kg h kmol /78.877/51.32065.072.1663==⨯⨯ C 3H 8：h kg h kmol /53.1294/42.29=N 2：h kg h kmol /12.40391/54.1442=O 2：hkg h kmol /4.2950/20.9202.6023951.1717.151.3203.1002346.383==⨯⨯----⨯-C 3H 6：hkg h kmol /98.966/02.2302.603101.10051.173217.151.323172.166==⨯--⨯--⨯-NH 3：h kg h kmol /17.425/01.2503.10051.1751.3206.175==--- H 2O ：hkg h kmol /64.17306/48.96117.102.6051.17251.32203.100316.500==++⨯+⨯+⨯+4.1.3 热量衡算查阅相关资料获得各物质各物质0～110℃、0～360℃、0～470℃的平均定压比热容（1）浓相段热衡算求浓相段换热装置的热负荷及产生蒸汽量假设如下热力学途径：各物质25~t℃平均比热容用0~t℃的平均比热容代替，误差不大因此:hkJ/23.7916940)11025()883.188.9002046.112.40391941 .59.12270301.295.297505.253.1294841.11.7002(1-=-⨯⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=∆HhkJ/106752100)6411002.601.3531017.15.315 1051.323.3621051.175.5121003.100(333332-=⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯-=∆HhkJ/75. 48814314)25470()213.184.2640172.253.651.278.877724.177.717029.236.5307092.264.17306109.112.40391046.14.2950939.217.425347.353.1294929.298.966(3=-⨯⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=∆HhkJ/48. 6585472575.4881431410675210023.7916940321-=+--=∆H+∆H+∆H=∆H若热损失取的5%，则需有浓相段换热装置取出的热量（即换热装置的热负荷）为：hkJQ/21.6256198948.65854725)05.1(=⨯-=浓相段换热装置产生0.405MPa 的饱和蒸汽（饱和温度143℃） 143℃饱和蒸汽焓：2736/steam i kJ kg = 143℃饱和水焓：2601.2/H O i kJ kg=所以：kg/h 78.293052.601-273621.62561989产生的蒸汽量==（2）稀相段热衡算求稀相段换热装置的热负荷及产生蒸汽量 以0℃气体为衡算基准 进入稀相段的气体带入热为：hkJ /98.51556691)0470()213.184.2640172.253.651.278.877724.177.717029.236.5307092.264.17306109.112.40391046.14.2950939.217.425347.353.1294929.298.966(Q 1=-⨯⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=离开稀相段的气体带出热为：hkJ /11.37873108)0360()130.184.2640966.153.65933.178.877640.177.717874.136.5307008.264.17306088.112.40391004.14.2950636.217.425013.353.1294678.298.966(Q 2=-⨯⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=热损失取4%，则稀相段换热装置的热负荷为：hkJ Q Q /51.13136240)11.3787310898.51556691)(04.01())(04.0-1（Q 21=--=-=稀相段换热装置产生0.405 的饱和蒸汽，产生的蒸汽量为：h kg G /38.61532.601273651.13136240=-=4.2空气饱和塔的物料衡算和热量衡算 4.2.1计算依据(1)入塔空气压力0.263MPa ，出塔空气压力0.243MPa(2) 空压机入口空气温度30℃，相对温度80％，空压机出口气体温度170℃(3) 饱和塔气、液比为152.4(体积比)，饱和度0.81 (4) 塔顶喷淋液为乙腈解吸塔釜液，温度105℃，组成如下:(5) 塔顶出口湿空气的成分和量按反应器入口气体的要求为: O 2：383.46kmol/h ，即12270.59kg/h N 2：1442.54 kmol/h ，即40391.12 kg/h H 2O ：500.16kmol/h ，即9002.88 kg/h 4.2.2物料衡算 （1）进塔空气量h kg h /71.52661/kmol 182654.144246.383进塔干空气量==+=查得30℃，相对湿度80%时空气温含量为0.022kg 水气/kg 干空气．因此，进塔空气带入的水蒸气量为：h kg /56.115871.52661022.0=⨯（2）进塔热水量气、液比为152.4，故进塔喷淋液量为：h m /75.1674.1521263.01013.027********.2218263=⨯⨯+⨯⨯ 塔顶喷淋液105℃的密度为 ，因此进塔水的质量流量为：h kg /05.16070395875.167=⨯（3）出塔湿空气量出塔气体中的 O 2、N 2、H 2O 的量与反应器入口气体相同，因而：O 2：383.46kmol/h ，即12270.59kg/h N 2：1442.54 kmol/h ，即40391.12 kg/h H 2O ：500.16kmol/h ，即9002.88 kg/h （4）出塔液量kg/h73.15285832.7844-05.160703所以，出塔液流量kg/h32.784456.1158-88.9002塔内水蒸发量====4.2.3热量衡算（1）空气饱和塔出口气体温度空气饱和塔出口气体中，蒸汽的摩尔分数为：%5.21%10016.50054.144246.38316.500=⨯++根据分压定律，蒸汽的实际分压为：MPa 05225.0243.0215.0P O H 22=⨯==y P O H饱和度为0.81，．所以饱和蒸汽分压应为：Pa MP 64500a 0645.081.005225.0== 查饱和蒸汽表得到对应的饱和温度为90℃，因此，须控制出塔气体温度为90℃．才能保证工艺要求的蒸汽量 （2）入塔热水温度入塔水来自精制工段乙腈解吸塔塔釜，105℃ （3）由热衡算求出塔热水温度t 热衡算基准：0℃气态空气，0℃液态水 ①170℃进塔空气带入的热量Q 1：170℃蒸汽焓值为2773.3kJ/kg ，干空气在0~l70℃的平均比热容1.004kJ/(kg K)p c =⋅h/kJ 11.122013353.277356.1158）0-170（004.1）12.4039159.12270（Q 所以，1=⨯+⨯⨯+=②出塔湿空气带出热量Q 290℃蒸汽焓2660kJ/kg ，空气比热容取K kg kJ C p ⋅=/004.1hJ Q /k 92.28706172266088.9002)090(004.1)12.4039159.12270(2=⨯+-⨯⨯+=③105℃入塔喷淋液带入热量Q 3h J Q /k 93.70600063）0-105(184.405.1607033=⨯⨯=④求出塔热水温度t出塔热水带出热量:h tkJ t Q /93.639560184.473.1528584=⨯= 热损失按5%者，则h J Q /k 95.4140069）93.7060006311.12201335（05.0损=+⨯=热平衡方程Q 1+Q 3=Q 2+Q 4+Q 损即12201335.11+70600063.93=28706172.92+639560.93t+4140069.95 解得t=78.11℃故，出塔热水温度为78.11℃ 4.3氨中和塔物料衡算和热量衡算 4.3.1计算依据（1）入塔气体流量和组成与反应器出口气体相同 （2）在中和塔内全部氨被硫酸吸收，生成硫酸铵 （3）新鲜硫酸吸收剂的含量为93％(wt) （4）塔底出口液体(即循环液)的组成如下组分 水 AN ACN HCN 硫酸 硫酸铵 合计 %（wt ） 68.530.030.020.0160.530.90100（5）进塔气温度l80℃，出塔气温度76℃，新鲜硫酸吸收剂温度30℃ （6）塔顶压力0.122MPa ，塔底压力0.142MPa图2 氨中和塔局部流程1—氨中和塔； 2—循环冷却器4.3.2物料衡算（1）排出的废液量及其组成进塔气中含有 425.17kg/h 的氨，在塔内被硫酸吸收生成硫酸铵 氨和硫酸反应的方程式：424423)(2SO NH SO H NH =+424)(SO NH 的生成量，即需要连续排出的424)(SO NH 的流量为：h kg /66.165017213217.425=⨯⨯塔底排出液中,(NH 4)2SO 4的含量为30.9%（wt ），因此，排放的废液量为:94.5341309.0/66.1650= 排放的废液中．各组分的量: H 2O ：h kg /83.36606853.094.5341=⨯ AN ：h kg /60.10003.094.5341=⨯CAN ：h kg /07.10002.094.5341=⨯ HCN ：h kg /85.000016.094.5341=⨯ H 2SO 4：h kg /71.26005.094.5341=⨯ (NH 4)2SO 4：h kg /66.1650309.094.5341=⨯（2）需补充的新鲜吸收剂（93%的H 2SO 4）的量为：h kg /45.134693.0/)1729817.425005.094.5341(=⨯⨯+⨯ （3）出塔气体中各组分的量 C 3H 6：966.98kg/h=23.02kmol/h C 3H 8: 1294.53kg/h=29.42kmol/h O 2：2950.40kg/h=92.20kmol/h N 2：40391.12kg/h=1442.54kmol/hAN ：5307.36-0.12=5307.24kg/h=100.02kmol/h ACN ：717.77-0.08=717.69kg/h=17.50kmol/h ACL ：65.53kg/h=1.17kmol/hHCN ：877.78-0.06=877.72kg/h=32.51kmol/h CO 2：2640.84kg/h=60.02kmol/hH 2O ：17306.64+1346.45×0.07-3660.83=13740.06kg/h=763.34kmol/h 4.3.3热量衡算 （1）出塔气体温度298.042.2902.2320.9254.144202.10050.1717.151.3260.0234.73634.7362=+++++++++=O H y塔顶气体中实际蒸汽分压为： P H2O =y H2O P=0.298×0.122=0.0364MPa设饱和度为0.98，则与出塔气体温度平衡的饱和蒸汽分压为：MPa P O H 0371.098.00364.02==ο 入塔喷淋液的硫酸铵含量为：O gH SO NH g 2424100/)(4553.689.30100=⨯已知硫酸铵上方的饱和蒸汽压如表根据入塔喷淋液的硫酸铵含量和P H2O 的值，内插得到出： 塔气的温度为76.7℃ （2）入塔喷淋液温度入塔喷淋液温度比气体出口温度低6.7℃，故为70℃ （3）塔釜排出液温度 y H2O =0.3452入塔气水蒸汽分压：P H2O =y H2O P=0.3452×0.142=0.049MPa在釜液(NH 4)2SO 4含量(O gH SO NH g 2424100/)(45)下溶液上方的饱和蒸汽分压等于0.049MPa 时的釜液温度即为釜液的饱和温度，用内插法从表中得到，饱和温度为83.53℃，设塔釜液温度比饱和温度低2.53℃ 即81℃。