年产20万吨丙烯腈工艺的设计

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6、采用方法及手段
利用Aspen plus进行设计和模拟，用 AutoCAD 、CUP TOWER 塔设备校核 软件、换热器Exchanger Design and Rating User Interface选型软件。
6、进度安排
第1-2 周 查阅相关资料，安装学习软件； 第3 周 工艺方案选择及论证，完成开题报告； 第4-5周 运用ASPEN PLUS软件进行物料衡算和能量衡算； 第6-7周 运用ASPEN PLUS软件进行设备计算及选型； 第8 周 运用CUP TOWER 对丙烯腈成品塔进行机械设计和 工艺设计； 第9 周 运用Exchanger Design and Rating User Interface对 换热器进行选型设计； 第10 周 运用CAD绘制工艺流程图； 第11 周 控制方案确定； 第12-13周 运用CAD绘制平立面布置图； 第14-15周 运用Plant3D绘制厂房立体图； 第16周 撰写毕业设计说明书； 第17周 毕业答辩。
2、丙烯腈的物化性质及用途
（2）、化学性质 易燃，其蒸气与空气可形成爆炸性混合物。 遇明火、高热易引起燃烧，并放出有毒气体。 与氧化剂、强酸、强碱、胺类、溴反应剧烈。 在火场高温下，能发生聚合放热，使容器破裂。
2、丙烯腈的物化性质及用途
（2）、化学性质 易燃，其蒸气与空气可形成爆炸性混合物。 遇明火、高热易引起燃烧，并放出有毒气体。 与氧化剂、强酸、强碱、胺类、溴反应剧烈。 在火场高温下，能发生聚合放热，使容器破裂。
故本设计中采用的就是此种工艺。
4、丙烯氨氧化生产丙烯腈的流程
5、设计主要内容
(1)对现有丙烯腈生产工艺进行选择和论证; (2)运用ASPEN PLUS软件对整个工艺进行工艺设计 及模拟，包括物料衡算和能量衡算； (3)运用CUP TOWER 塔设备校核软件对丙烯腈成 品塔进行机械设计和工艺设计并编辑计算说明书； (4)运用换热器Exchanger Design and Rating User Interface选型软件对换热器进行选型设计并编辑计 算说明书； (5)操作条件控制方案； (6)运用CAD、绘制绘制物料流程图和带控制点工艺 流程图、平立面布置图。
2、丙烯腈的物化性质及用途
（3）、丙烯腈的用途 丙烯腈是合成纤维，合成橡胶和合成树脂的重要单体。 例：由丙烯腈制得聚丙烯腈纤维即腈纶，其性能极似羊毛， 因此也叫合成羊毛。丙烯腈与丁二烯共聚可制得丁腈橡胶， 具有良好的耐油性，耐寒性，耐磨性，和电绝缘性能，并 且在大多数化学溶剂，阳光和热作用下，性能比较稳定。
年产20万吨丙烯腈项目初步设计
学 生：郑骏刚 指导教师：李君华 时间：2014. 3. 19
主要内容
1.题目来源 2.丙烯腈的物化性质、用途及实际意义 3.工业生产丙烯腈工艺发展历程 4.丙烯氨氧化生产丙烯腈的流程 5.设计主要内容 6.采用方法及手段 7.进度安排
1、题目来届全国大学生化工设计竞赛本组的设计 成果，并在其基础上进行优化改进。
意义：另丙烯腈的市场价格一直处于坚挺位置。
3、工业生产丙烯腈工艺发展历程
在生产丙烯腈的历史上,曾采用以下生产方法。
(1)以环氧乙烷为原料的氰乙醇法 环氧乙烷和氢氰酸在水和三甲胺的存在 下反应得到氰乙醇,然后以碳酸镁为催化剂,于200～280℃脱水制得丙 烯腈,收率约75%此法生产的丙烯腈纯度较高,但氢氰酸毒性大,生产成 本也高。 (2)乙炔法 乙炔和氢氰酸在氯化亚铜-氯化钾-氯化钠的稀盐酸溶液的催化 作用下,在80～90℃反应得到丙烯腈。此法工艺过程简单,收率良好,以 氢氰酸计可达97%,但副反应多,产物精制困难,毒性大,且原料乙炔价格 高于丙烯,在技术和经济上难以与丙烯氨氧化法竞争。 (3)乙醛-氢氰酸法 乙醛已能由乙烯大量廉价制得,生产成本比上述两法低, 按理应有发展前途,但也因丙烯氨氧化法的工业化,本法在发展初期就 夭折了
意义：丙烯腈作为有机合成工业中重要的原料，已成为21
世纪化工行业中重要的化工产品。现阶段，随着科学技术 的进步，工业生规模的进展及环境保护措施的完善，丙烯 腈在国内的应用领域将不断扩大，需求也将迅速增长。
2、丙烯腈的物化性质及用途
意义：另丙烯腈的市场价格一直处于坚挺位置。
2、丙烯腈的物化性质及用途
3、工业生产丙烯腈工艺发展历程
(4)丙烯氨氧化法 本法由美国Sohio公司首先开发成 功,并于1960年建成了第一套工业化生产装置。 由于丙烯已能由石油烃热裂解大量廉价制得,反应 又可一步合成,生产成本低,仅为上述3种方法的 50%;不用氢氰酸,生产安全性也比上述3种方法好 得多。因此,本法已成为当今世界上生产丙烯腈的 主要方法。
2、丙烯腈的物化性质及用途
（1）、物理性质
丙烯腈（CH2=CH-C≡N）是有刺激性气味，极易燃的有机 液体。 无色液体，有苦杏仁味。熔点(℃)：-83.6； 相对密度（水=1）：0.81； 沸点(℃)：77.3； 相对蒸气密度（空气=1）：1.83； 分子式：C3H3N； 分子量：53.06； 饱和蒸气压(kPa)：13.33(22.8℃)； 燃烧热(kJ/mol)：1757.7； 临界温度(℃)：263； 临界压力(MPa)：3.5； 辛醇/水分配系数的对数值：-0.92； 闪点(℃)：-5； 爆炸上限%(V/V)：28.0； 引燃温度(℃)：480； 爆炸下限%(V/V)：2.8； 微溶于水，易溶于多数有机溶剂。