最新丙烯腈工段工艺合成化工毕业设计
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95 万吨丙烯腈合成工段工艺设计
工 1.设计计算:1.5 周
作 2.工艺流程图与设计说明书:1 周 量
3.答辩:0.5 周
工
第一周:物料衡算、热量衡算及主要设备的工艺设计计算
4.4 氨中和塔物料衡算和热量衡算....................................................................13 4.4.1 计算依据 ............................................................................................................13 4.4.2 物料衡算 ............................................................................................................14 4.4.3 热量衡算 ............................................................................................................15
4.5 换热器物料衡算和热量衡算.....................................................................17 4.5.1 计算依据 ............................................................................................................17 4.5.2 物料衡算 ............................................................................................................18 4.5.3 热量衡算 ............................................................................................................18
丙烯腈合成工段工艺流程
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丙烯腈合成工段的工艺设计
丙烯腈合成工段的工艺设计前言毕业设计是培养学生运用理论知识进行实际设计能力的重要实践教学环节,是理论与实际结合的重要连接点。
在教师指导下毕业设计可以培养我们独立思考,运用所学到的基本理论并结合生产实际的知识,综合的分析和解决工程实际问题的能力。
本次毕业设计所设计的内容为年产6万吨丙烯腈合成工段的工艺设计,通过认真细听老师课堂上讲解和任务布置,我们了解到了为完成设计需要查找资料的方向,并进行了细心的查阅,掌握了基本的理论知识。
对于刚进行设计的人来说,学会收集、理解、熟悉和使用各种资料,正是设计课程需要培养的重要方面,化工设计非常强调标准规范。
但是并不是限制设计的创造和发展,因此遇到与设计要求有矛盾时,经过必要的手续可以放弃标准而服从设计要求。
通过设计应知道如何查取数据知道如何查找资料对丙烯腈合成工段的工艺设计有了一个全新的认识,知道如何选取相关数据参数,建立一个工程概念,知道工程和理论的区别。
对于物料衡算和热量衡算、主要设备的工艺计算(反应器)等都有一个全新的认识和了解,知道如何使用手册和资料,认识工程。
一、产品的性状、用途、国内外市场情况1.1 丙烯腈简介丙烯腈是一种重要的有机合成单体,在丙烯产品系列中居第二,仅次于聚丙烯,是三大合成材料(纤维、橡胶、塑料)的重要化工原料,主要用来生产聚丙烯腈纤维(腈纶)、丙烯腈- 丁二烯-苯乙烯(ABS)塑料、苯乙烯(AS)塑料、丙烯酰胺等。
丙烯腈在合成纤维、合成树脂等高分子材料中占有显著地位,应用前景广阔。
除此之外,丙烯腈聚合物与丙烯腈衍生物也广泛应用于建材及日用品中1.2 丙烯腈物化性质1.2.1 丙烯腈物理性质无色或淡黄色液体,有特殊气味,分子量:53.06 沸点:77.3℃冰点:-83.5 ℃生成热:184.2 kJ/mol(25℃) 燃烧热:1761.5 kJ/mol 聚合热:72.4 kJ/mol 蒸汽压:11.0KPa(20℃) 闪点:0℃自燃点:481℃爆炸极限:在空气中 3.0%~17%(体积)油水分配系数:辛醇/水分配系数的对数值为-0.92 毒性:剧毒,毒作用似氢氰酸溶解性:溶于丙酮、苯、四氯化碳、乙醚、乙醇等有机溶剂,微溶于水1.2.2 丙烯腈化学性质丙烯腈由于分子结构带有C=C双键及-CN键,所以化学性质非常活泼,可以发生加成、聚合、腈基及氢乙基化等反应。
年产1万吨丙烯腈合成工段的设计
年产1万吨丙烯腈合成工段的设计摘要丙烯腈是石油化学工业的重要产品,是合成聚丙烯腈纤维,丁腈橡胶和合成塑料的重要单体。
本文采用的是原料来源丰富、操作简单的丙烯氨氧化法生产丙烯腈。
通过对从原料的处理到丙烯腈的合成工段的主要单元进行物料和热量衡算,对空气加热器、丙烯蒸发器、氨蒸发器的工艺计算,算出了部分设备的换热面积,完成了对丙烯腈合成工段的初步设计。
关键词丙烯腈;丙烯氨氧化法;生产;设计目录1 丙烯腈的概论 (1)1.1 丙烯系产品的生产 (1)1.2 丙烯氨氧化生产丙烯腈 (2)1.2.1 丙烯腈的性质和用途 (2)1.2.2 丙烯腈的生产方法 (3)1.2.3 反应原理 (3)1.2.4 操作条件 (4)1.2.5 工艺流程 (6)1.2.6 典型设备-流化床反应器 (8)2 总体方案工艺设计 (10)2.1 设计任务 (10)2.2 流程确定 (10)3 工艺设计计算 (12)3.1 物料衡算与热量衡算 (12)3.1.1 反应器的物料衡算和热量衡算 (12)3.1.2 废热锅炉的物料衡算和热量衡算 (15)3.1.3 空气饱和塔物料衡算和热量衡算 (16)3.1.4 氨中和塔物料衡算和热量衡算 (19)3.1.5 换热器物料衡算和热量衡算 (22)3.1.6 水吸收塔物料衡算和热量衡算 (23)3.1.7 空气水饱和塔釜液槽 (25)3.1.8 丙烯蒸发器热量衡算 (26)3.1.9 丙烯过滤器热量衡算 (26)3.1.10 氨蒸发器热量衡算 (27)3.1.11 气氨过热器 (27)3.1.12 混合器 (27)3.1.13 空气加热器的热量衡算 (28)3.2 主要设备的工艺计算 (29)3.2.1 流化床合成反应器 (29)3.2.2 空气饱和塔 (30)3.2.3 丙烯蒸发器 (33)4 车间布置设计 (35)4.1 厂房建筑 (35)4.2 生产操作 (35)4.3 设备装修 (35)4.4 安全要求 (36)4.5 车间布置说明 (36)5 环境保护和安全措施要求 (37)5.1 丙烯腈生产中的三废处理 (37)5.2 生产安全及防护措施 (37)6 结论 (39)参考文献 (41)致谢 (40)附录 (41)1 丙烯腈的概论丙烯腈是一种无色、易燃易爆有刺激性臭味的液体,能自聚,在常温、常压下呈黄色。
年产10万吨丙烯腈合成段工艺设计毕业设计
年产10万吨丙烯腈合成段工艺设计摘要:本毕业设计以年产量为10万吨的丙烯腈合成段为对象,针对丙烯腈的制备工艺进行了设计。
通过评估各种工艺方案的经济性和可行性,选择了最佳的工艺方案,并对其进行了详细的工艺设计和计算。
最后,通过可行性分析和经济效益评估,证明该工艺方案具备良好的可持续性和经济性。
关键词:丙烯腈;合成段;工艺设计;经济性;可行性1.引言丙烯腈是一种重要的有机合成原料,广泛应用于纺织、染料、制药等领域。
随着产业的发展,对丙烯腈的需求不断增加,因此,设计一套高效、经济的丙烯腈合成段工艺对于提高产能和降低生产成本至关重要。
2.工艺选择在众多的丙烯腈合成工艺中,一般采用丙烯腈蒸汽氢化法。
该方法以丙烯和氰化氢为原料,通过催化剂的作用,在一定的温度和压力下,发生气相反应生成丙烯腈。
该工艺具有反应速度快、选择性高以及产能大的优点,因此被广泛应用于丙烯腈工业化生产。
3.工艺设计本设计中,选用了催化剂为铜铁催化剂,在催化剂的作用下,丙烯和氰化氢发生反应生成丙烯腈。
反应器采用固定床反应器,并且在反应器进出口处设置了合理的温度和压力控制装置,以维持反应器内的温度和压力稳定。
此外,还设计了循环冷却系统,以控制反应器的温度。
4.工艺计算根据选定的工艺方案,进行了工艺计算。
首先,确定了每个反应器的操作条件,包括反应温度和压力。
然后,计算了每个反应器的反应物质的摩尔流量和转化率。
最后,计算了丙烯腈的产量和纯度。
5.可行性分析和经济效益评估通过对工艺方案的可行性分析和经济效益评估,证明了该工艺方案具备良好的可持续性和经济性。
在该工艺方案下,年产10万吨的丙烯腈可以高效、稳定地生产出来,同时满足质量要求和环保要求。
在经济效益方面,该工艺方案可以降低生产成本,提高利润空间。
6.结论本毕业设计以年产10万吨丙烯腈合成段为对象,通过对丙烯腈的制备工艺进行了设计。
通过对各种工艺方案的评估,选择了最佳的工艺方案,进行了详细的工艺设计和计算。
年产20万吨丙烯腈工艺的设计
概述丙烯腈是一种重要的有机化工原料,广泛应用于合成合成纤维、聚合物、橡胶和塑料等。
在丙烯腈工艺设计中,主要考虑到原料选取、反应条件、工艺流程和设备选择等因素。
原料选取丙烯腈的主要原料是丙烯和氰化氢。
丙烯是一种常见的烯烃,可从石油炼制过程中分离得到。
氰化氢则可通过甲酰氯与氨气进行反应得到,或者通过甲醛与氨水进行加热反应制备。
在原料选取方面,应考虑原料的纯度、可获得性、成本以及环境和安全因素。
反应条件丙烯与氰化氢进行反应生成丙烯腈的反应是一个氰化加成反应。
该反应通常需要在高温和高压下进行,以促进反应的进行。
反应温度通常在100-150℃之间,反应压力通常在2-5MPa之间。
此外,还需添加催化剂以提高反应速率和选择性。
工艺流程丙烯腈的工艺流程通常包括原料处理、反应、分离和后续处理等步骤。
在原料处理步骤中,丙烯和氰化氢需要通过净化系统进行预处理,以去除其中的杂质和不纯物质。
在反应步骤中,预处理后的丙烯和氰化氢进入反应釜中。
反应釜通常是带有搅拌装置的加热压力容器,以确保反应的进行。
在反应过程中,维持适当的温度和压力可以提高反应速率和选择性。
在分离步骤中,反应后的混合物需要通过蒸馏、萃取和凝固等分离技术进行处理,以分离出纯净的丙烯腈产品。
蒸馏是最常用的分离技术,通过利用不同物质的沸点差异进行分离。
此外,还可以采用萃取和凝固等技术作为辅助分离手段。
在后续处理步骤中,分离得到的丙烯腈产品需要经过进一步的处理和精炼,以达到工业标准的产品质量要求。
后续处理包括去除杂质、降低不纯物质含量和提高产品纯度等。
设备选择丙烯腈工艺中的关键设备包括反应釜、蒸馏塔、萃取器和凝固器等。
反应釜应具备高温高压抗性和良好的搅拌性能,以确保反应的进行。
蒸馏塔应具备高效的分离性能和较大的分离能力,以提高产品纯度和产量。
萃取器和凝固器则需要具备良好的物质传递和分离性能,以实现辅助分离和精炼的目的。
结论年产20万吨丙烯腈工艺设计需要综合考虑原料选取、反应条件、工艺流程和设备选择等因素。
年产95万吨丙烯腈合成工段工艺设计
丙烯腈是一种有机化工原料,广泛应用于合成纤维、合成橡胶和合成树脂等领域。
下面将针对年产9.5万吨丙烯腈合成工段的工艺设计进行详细阐述。
1.原料准备:丙烯腈的主要原料是丙烯和氨气。
丙烯是通过石化原料气体分离和加氢裂化手段得到的。
氨气则通过空气经过氮气分离和加氢裂化来获取。
在原料准备过程中,需要确保原料的纯度和供应稳定性,以保证后续反应的顺利进行。
2.中间产物分离和纯化:在丙烯腈合成过程中,会产生一些中间产物,如丙烯碱和丙烯酰胺。
这些中间产物需要通过分离和纯化的方式得到目标产品丙烯腈。
其中,丙烯碱可通过碳酸钠溶液中和法得到高纯度的丙烯酰胺,最终通过脱水反应得到丙烯腈。
这个步骤需要注意反应条件和中间产物的处理方法,以保证目标产品的质量。
3.反应器设计:反应器是合成丙烯腈的关键设备,它需要满足高温高压条件下的稳定运行,并具有良好的传热和传质性能。
合理的反应器设计可以改善反应效率和产品质量,并降低工艺成本。
常用的反应器类型包括管式反应器、搅拌反应器和固定床反应器。
根据年产9.5万吨的规模,通常会选择固定床反应器。
同时,需要注意反应器的保温和冷却措施,并配置适当的搅拌装置,以维持反应体系的均匀性。
4.反应条件优化:反应条件是影响丙烯腈合成效果的重要因素之一、温度、压力和催化剂浓度等参数的选择对于反应速率和产率有着显著影响。
适宜的温度范围通常在200-300℃之间,压力范围在10-30MPa之间。
同时,添加适量的催化剂如铜盐和酸性催化剂可以促进丙烯腈的选择性生产。
5.产物分离和后续处理:在反应结束后,需要对反应混合物进行分离和后续处理。
一般采用析出结晶、蒸馏和萃取等方式对丙烯腈进行纯化,以得到高纯度的目标产品。
此外,需要对废水和废气进行处理,以符合环保要求。
总结:。
毕业论文-年产1.2万吨丙烯腈合成工段的工艺设计
目录第一章文献综述 (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 国内现状 (2)1.3 丙烯腈的合成方法和工艺条件 (2)1.3.1 丙烷氨氧化法 (2)1.3.2 丙烯氨氧法 (3)1.3.3 方案的选择 (3)1.3.4 反应过程分析 (3)第二章总体工艺方案设计 (6)2.1 设计任务 (6)2.2 流程确定 (6)第三章工艺设计计算 (8)3.1 物料衡算与热量衡算 (8)3.1.1反应器的物料衡算与热量衡算 (8)3.2废热锅炉的物料衡算与热量衡算 (11)3.3氨中和塔物料衡算和热量横算 (12)3.4氨中和塔换热器物料衡算和热量衡算 (18)3.5水吸收塔物料衡算和热量衡算 (19)3.6丙烯蒸发器热量衡算 (22)3.7丙烯过热器热量衡算 (22)3.8氨蒸发器热量衡算 (23)3.9气氨过热器 (23)3.10混合器 (23)3.11空气加热器的热量衡算 (24)3.12吸收水第一冷却器 (24)3.13吸收水第二冷却器 (25)3.14吸收水第三冷却器 (25)第四章主要设备的工艺计算 (26)4.1水吸收塔 (26)4.2合成反应器 (28)4.3废热锅炉 (29)4.4丙烯蒸发器 (31)4.5 吸收水第一冷却器 (32)4.6吸收水第三冷却器 (34)4.7氨蒸发器 (35)4.8 气氨过热器 (36)4.9 丙烯过热器 (36)4.10空气加热器 (37)4.11循环液泵 (38)4.12空气压缩机 (38)第五章安全与环保 (40)5.2生产安全及防护措施 (40)第六章结论与展望 (44)参考文献 ................................................. 错误!未定义书签。
附录 (45)致谢 (46)摘要摘要本文介绍了丙烯腈生产基本情况及年产12000吨合成工艺系统流程,介绍了丙烯腈的生产情况,合成基本原理,发展前景及工艺流程的概述和工艺合成的基本方法,并且对设备进行物料,热量衡算和工艺计算。
丙烯腈工艺设计
丙烯腈工艺设计第一节:引言丙烯腈,又称丙烯氰,是一种无色液体,具有较高的挥发性和毒性。
它是合成合成纤维聚丙烯腈(PAN)的重要原料,也被广泛用于制造橡胶、塑料、涂料等化工产品。
在丙烯腈的生产过程中,工艺设计起着至关重要的作用。
本文将对丙烯腈工艺设计进行探讨。
第二节:丙烯腈的生产过程丙烯腈的生产一般采用氰化氢与丙烯的反应,生成丙烯腈。
该反应是一个剧烈的放热反应,需要在适当的温度和压力下进行控制,以确保反应的顺利进行。
第三节:反应条件的选择在丙烯腈的工艺设计中,选择适当的反应条件是非常重要的。
首先,温度的选择应考虑到反应速率和产率之间的平衡。
温度过高会导致副反应的发生,降低产率;温度过低则会减缓反应速率,影响生产效率。
其次,压力的选择也很关键。
较高的压力有助于提高反应速率和产率,但过高的压力会增加设备成本和安全风险。
因此,反应条件的选择需要综合考虑多个因素,以达到最优的工艺设计。
第四节:反应器的选择反应器是丙烯腈生产过程中的关键设备。
常见的反应器包括连续流动反应器和批量反应器。
连续流动反应器适用于大规模生产,具有高效、稳定的特点。
批量反应器适用于小规模生产或研发阶段,具有操作灵活、易于控制的优势。
在工艺设计中,需要根据生产规模和需求选择适当的反应器。
第五节:催化剂的选择在丙烯腈的生产过程中,催化剂的选择对反应效果起着至关重要的作用。
常用的催化剂包括铜基和银基催化剂。
铜基催化剂具有成本低、稳定性好的特点,但对反应条件要求较高;而银基催化剂具有活性高、选择性好的特点,但成本较高。
在工艺设计中,需要根据经济性、效率和产品质量等方面的考虑,选择合适的催化剂。
第六节:产品分离和纯化在丙烯腈的生产过程中,产品的分离和纯化是必不可少的环节。
常用的分离技术包括蒸馏、结晶、吸附等。
蒸馏是最常用的分离技术,可以根据组分的沸点差异实现分离。
结晶则通过溶解度的差异将目标物质与杂质分离。
吸附技术则利用吸附剂对目标物质进行选择性吸附,实现分离纯化。
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。
丙烯腈合成工艺设计心得体会
丙烯腈合成工艺设计心得体会
本次设计的题日是年产10万吨丙烯腈合成段的工艺设计。
作为本设计的主设备-流化床反应器,流化床的浓相段总高是13米,浓相段直径为4米,催化剂的堆体积为67.4立方米,稀相段高度为8米。
稀相段直径为6米,经过合成丙烯腈含量最终达到了3%,经精馏后丙烯腈单程收率为78%,达到了预期的日标。
通过这次毕业设计,我有了很多收获。
我进一步巩固和加深了所学的基本理论、基本概念和基本知识,培养了自己分析和解决与本课程有关的具体原理所涉及的实际问题的能力。
对化工原理设计有了更加深刻的理解,为以后工作奠定了坚实的基础。
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。
(完整版)年产10万吨丙烯腈合成段工艺设计毕业论文
年产10万吨丙烯腈合成段工艺设计The Process Design of 100kt/a Acrylonitrile bySynthesis目录摘要 ....................................................................................................................... Abstract ................................................................................................................引言 ...................................................................................................................第一章文献综述.................................................................................................1.1 丙烯腈的概况 .............................................................................................................1.1.1 丙烯腈的发展 ..........................................................................................................1.1.2 丙烯腈的应用方向 ..................................................................................................1.2 国内丙烯腈市场简况 .................................................................................................1.2.1 现状 ..........................................................................................................................1.2.2国内丙烯腈消费情况 ..............................................................................................1.3 国外丙烯腈市场简况 .................................................................................................1.3.1 现状 ..........................................................................................................................1.3.2 国外丙烯腈消费情况 ..............................................................................................1.4 丙烯腈的性质 .............................................................................................................1.4.1化学性质 ..................................................................................................................第二章工艺流程介绍.........................................................................................2.1 生产方法简述 .............................................................................................................2.2 工艺流程说明 .............................................................................................................2.3 工艺条件 .....................................................................................................................2.3.1 反应温度 ..................................................................................................................2.3.2 反应压力 ..................................................................................................................2.3.3 接触时间 ..................................................................................................................2.3.4原料纯度 ..................................................................................................................第三章物料衡算和热量衡算.............................................................................3.1 小时生产能力 .............................................................................................................3.2物料衡算和热量衡算 .................................................................................................3.2.1 反应器的物料衡算和热量衡算 ..............................................................................3.2.2 废热锅炉的热量衡算 ..............................................................................................3.2.3 空气饱和塔物料衡算和热量衡算 ..........................................................................3.2.4 换热器物料衡算和热量衡算 ..................................................................................3.2.5 丙烯蒸发器热量衡算 ..............................................................................................3.2.6 丙烯过热器热量衡算 ..............................................................................................3.2.7 氨蒸发器热量衡算 ..................................................................................................3.2.8 气氨过热器 ..............................................................................................................3.2.9 混合器 ......................................................................................................................3.2.10 空气加热器的热量衡算 ........................................................................................第四章流化床反应器的工艺计算.....................................................................4.1 计算依据 .....................................................................................................................4.2 浓相段直径 .................................................................................................................4.4 扩大段直径 .................................................................................................................4.5 扩大段高度 .................................................................................................................4.6 浓相段冷却装置的换热面积 .....................................................................................4.7 稀相段冷却装置的换热面积 .....................................................................................第五章原料消耗综合表.....................................................................................5.1原料消耗 .....................................................................................................................5.2 能量消耗综合表 .........................................................................................................第六章丙烯腈生产中的废水和废气处理.........................................................结论 .....................................................................................................................致谢 ............................................................................................... 错误!未定义书参考文献 ...............................................................................................................附录A 工艺流程图附录B 设备图年产10万吨丙烯腈合成工段的工艺设计摘要:本设计为年产10万吨丙烯腈的合成段工艺设计,在设计中采用了丙烯氨氧化生产丙烯腈法,此法能有效的降低生产成本。
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。
丙烯腈合成工段的工艺设计教学提纲
丙烯睛合成工段的工艺设计丙烯腈合成工段的工艺设计毕业设计是培养学生运用理论知识进行实际设计能力的重要实践教学环节,是理论与实际结合的重要连接点。
在教师指导下毕业设计可以培养我们独立思考,运用所学到的基本理论并结合生产实际的知识,综合的分析和解决工程实际问题的能力。
本次毕业设计所设计的内容为年产6万吨丙烯腈合成工段的工艺设计,通过认真细听老师课堂上讲解和任务布置,我们了解到了为完成设计需要查找资料的方向,并进行了细心的查阅,掌握了基本的理论知识。
对于刚进行设计的人来说,学会收集、理解、熟悉和使用各种资料,正是设计课程需要培养的重要方面,化工设计非常强调标准规范。
但是并不是限制设计的创造和发展,因此遇到与设计要求有矛盾时,经过必要的手续可以放弃标准而服从设计要求。
通过设计应知道如何查取数据知道如何查找资料对丙烯腈合成工段的工艺设计有了一个全新的认识,知道如何选取相关数据参数,建立一个工程概念,知道工程和理论的区别。
对于物料衡算和热量衡算、主要设备的工艺计算(反应器)等都有一个全新的认识和了解,知道如何使用手册和资料,认识工程。
一、产品的性状、用途、国内外市场情况1.1丙烯腈简介丙烯腈是一种重要的有机合成单体,在丙烯产品系列中居第二,仅次于聚丙烯,是三大合成材料(纤维、橡胶、塑料)的重要化工原料,主要用来生产聚丙烯腈纤维(腈纶)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS )塑料、苯乙烯(AS )塑料、丙烯酰胺等。
丙烯腈在合成纤维、合成树脂等高分子材料中占有显著地位,应用前景广阔。
除此之外,丙烯腈聚合物与丙烯腈衍生物也广泛应用于建材及日用品中1.2 丙烯腈物化性质1.2.1丙烯腈物理性质无色或淡黄色液体,有特殊气味,分子量:53.06 沸点:77.3 C 冰点:—83.5 C 生成热:184.2 kJ/mol(25 C)燃烧热:1761.5 kJ/mol 聚合热:72.4 kJ/mol 蒸汽压:11.0KPa(20 C)闪点:0C 自燃点:481C爆炸极限:在空气中3.0%〜17% (体积)油水分配系数:辛醇/水分配系数的对数值为-0.92 毒性:剧毒,毒作用似氢氰酸溶解性:溶于丙酮、苯、四氯化碳、乙醚、乙醇等有机溶剂,微溶于水1.2.2丙烯腈化学性质丙烯腈由于分子结构带有C=C双键及-CN键,所以化学性质非常活泼,可以发生加成、聚合、腈基及氢乙基化等反应。
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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
5.1 厂房建筑36
5.2 生产操作36
5.3 设备装修36
5.4 安全要求37
5.5 车间布置说明37
第六章 结论38
参考文献39
附录40
致 谢42
摘 要
丙烯腈是重要的有机合成原料,是合成聚丙烯腈纤维,丁腈橡胶和合成塑料的重要单体。本文采用的是原料来源丰富、操作简单的丙烯氨氧化法生产丙烯腈。通过对从原料的处理到丙烯腈的合成工段的主要单元进行物料和热量衡算,通过对用流化床,丙烯氨氧化合成丙烯腈反应机理的分析,对年产20万吨丙烯腈的工艺流程和主要设备进行设计。
2.1 设计任务7
2.2 生产工艺流程示意图7
都三章 物料衡算和热量衡算9
3.1小时生产能力9
3.2反应器的物料衡算和热量衡算9
3.3 废热锅炉的热量衡算12
3.4 空气饱和塔物料衡算和热量衡算13
3.5 氨中和塔物料衡算和热量衡算15
3.6 换热器物料衡算和热量衡算19
3.7 水吸收塔物料衡算和热量衡算21
关键词:丙烯腈;丙烯氨氧化法;生产;设计
ABSTRACT
Acrylonitrile is an important organic synthetic raw materials, an important monomer for the synthesis of polyacrylonitrile fibers, nitrile rubber and synthetic plastics.This article is a rich source of raw materials, easy-to-the ammoxidation of propylene production of acrylonitrile.Material and heat balance from the processing of raw materials to acrylonitrile synthesis section in the main unit operator,By analysis and study of the fluidized bed reaction mechanism of propylene and ammonia oxidized into acrylonitrile,conduct the design of the process andmajor equipment used in Annual output of 20 million tons of acrylonitrile 。
3.8 空气水饱和塔釜液槽24
3.9 丙烯蒸发器热量衡算25
3.10 丙烯过热器热量衡算25
3.11 氨蒸发器热量衡算25
3.12 气氨过热器26
3.13 混合器26
3.14 空气加热器的热量衡算27
第四章 主要设备的工艺计算28
4.1 流化床合成反应器28
4.2 空气饱和塔31
4.3 丙烯蒸发器33
阻聚剂
对一羟基苯甲醛/%(质)
0.0035-0.0045
氨/%(质)
0.008-0.012
1.2 市场调研
1.2.1 国际现状
世界丙烯腈生产能力由2001年595万t减少到2003年的580万t· a-1,2004年达到596.5万t·a-1。近年来,全球丙烯腈生产向亚洲转移,发达国家丙烯腈市场呈萎缩现象,一些公司纷纷关闭最差的生产线。2005年世界丙烯腈产能为614万t·a-1,产量达到524万t,略高于2004年的521.9万t,装置开工率超过85%,低于2004年的90%。世界丙烯腈生产能力主要分布情况:美国315.1万t·a-1,中国110万t·a-1,日本75.3万t·a-1,韩国52.0万t·a-1,中国43.万t·a-1,东欧及俄罗斯38.2万t·a-1,德国33.6万t·a-1,英国28.0万t·a-1,荷兰23.5万t·a-1。全球丙烯腈生产量由2001年485万t增加到2002年495万t,2004年521.9万t,2005年达524万。
Key words :acrylonitrile ;ammonia oxidation of propylene;production ;design
第1章
1.1 丙烯腈简述
丙烯腈,CH2=CH-CN,英文名Acrylonitrile(简称AN),1893 年已经在实验室合成成功.丙烯腈是重要的有机化工产品,在丙烯系列产品中居第二位,仅次于聚丙烯。在常温常压下丙烯腈是无色液体,味甜,微臭,沸点77.3℃。丙烯腈有毒,室允许浓度为0.002mg/L,在空气中爆炸极限(体积分数)为3.05%-17.5%,与水、苯、四氯化碳、甲醇、异丙醇等可形成二元共沸物。丙烯腈分子中含有C—C双键和氰基,化学性质活泼,能发生聚合、加成、氰基和氰乙基等反应。丙烯腈是重要的有机原料,主要用于橡胶合成(如丁腈橡胶)、塑料合成(如ABS,AS树脂、聚丙烯酰胺等)、有机合成、制造腈纶、尼龙66等膈成纤维、杀虫剂、抗水剂、粘合剂等。
2.0
2.0
3.0
7
水分/%(质) <
0.45
0.45
0.60
8
总醛(以乙醛计)/%(质) <
0.05
0.05
0.
9
总氰(以氢氰酸计)/%(质) <
0.0005
0.0010
0.0020
10
过氧化物(以过氧化氢计)/%(质)<
0.00002
0.00002
0.00004
11
铁/%(质) <
0.00001