丙烯腈工艺车间设计(课程设计)

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1、 1 目目 录录 1. 设计任务书2 2. 丙烯腈车间工艺设计4 3. 前言4 4. 丙烯腈工艺设计计算5 5. 附表37 6. 课程设计心得39 参考文献 39 2 课程设计（论文）任务书课程设计（论文）任务书 院（系） ： 基层教学单位： 学 号 学生姓名 专业（班级） 化学工程与工 艺 2 班 设计题目 丙烯腈车间工艺设计 设 计 技 术 参 数 1.生产能力：4700 吨/年 2.原料：丙烯 85%，丙烷 15%（摩尔分率） ；液氨 100% 3.产品：1.8%（wt）丙烯腈水溶液 4.生产方法：丙烯氨氧化法 5.丙烯腈损失率：3.1% 6.设计裕量：6% 7.年操作日 300 天 设

2、 计 要 求 1.确定设计方案，画出工艺流程草图； 2.物料衡算，热量衡算 3.主要设备的工艺设计计算 4. 用 CAD 绘制工艺流程图一张（用 3#图纸打印） ； 5. 编写设计说明书 工 作 量 1.设计计算：1 周 2.工艺流程图与设计说明书：0.5 周 3.答辩：0.5 周 工 作 计 划 第一周：物料衡算、热量衡算及主要设备的工艺设计计算 第二周：画图，撰写设计说明书，答辩 参 考 资 料 化工设计 ，黄璐主编，化学工业出版社，2000 年 化工工艺设计手册 ，上海医药管理局编，化学工业出版社，2002 年 化学化工物性参数手册 ，青岛化工学院等编，化学工业出版社，2002 年 指导

3、教师签字 基层教学单位主任签字 3 丙烯腈车间工艺设计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。 前前 言言 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

4、烯-苯乙烯塑料(ABS)、苯乙烯塑料和丙烯酰胺(丙烯腈水解产物)。 另外，丙烯腈醇解可制得丙烯酸酯等。丙烯腈在引发剂(过氧甲酰)作用下可聚合成一线 型高分子化合物聚丙烯腈。聚丙烯腈制成的腈纶质地柔软，类似羊毛，俗称“人造 羊毛”，它强度高，比重轻，保温性好，耐日光、耐酸和耐大多数溶剂。丙烯腈与丁二 烯共聚生产的丁腈橡胶具有良好的耐油、耐寒、耐溶剂等性能，是现代工业最重要的橡 胶，应用十分广泛。丙烯氨氧化法的优点如下 (1)丙烯是目前大量生产的石油化学工业的产品，氨是合成氨工业的产品，这两种原 料均来源丰富且价格低廉。 (2)工艺流程比较简单经一步反应便可得到丙烯腈产物。 (3)反应的副产物较少

5、，副产物主要是氢氰酸和乙腈，都可以回收利用而且丙烯腈 成品纯度较高。 (4)丙烯氨氧化过程系放热反应，在热平衡上很有利。 (5)反应在常压或低压下进行，对设备无加压要求。 (6)与其他生产方法如乙炔与氢氰酸合成法，环氧乙烷与氢氰酸合成法等比较，可以 减少原料的配套设备(如乙炔发生装置和氰化氢合成装茸)的建设投资 丙烯腈工艺设计计算丙烯腈工艺设计计算 1.生产能力：4700 吨/年 4 2.原料：丙烯 85%，丙烷 15%（摩尔分率） ；液氨 100% 3.产品：1.8%（wt）丙烯腈水溶液 4.生产方法：丙烯氨氧化法 5.丙烯腈损失率：3.1% 6.设计裕量：6% 7.年操作日 300 天 丙

6、烯腈工艺流程的确定丙烯腈工艺流程的确定 液态丙烯和液态氨分别经丙烯蒸发器和氨蒸发器蒸发，然后分别在丙烯过热器和 氨气过热器过热到需要的温度后进入混合器；经压缩后的空气先通过空气饱和塔增湿， 再经空气加热器预热至一定温度进入混合器。温合器出口气体混合物进入反应器，在反 应器内进行丙烯的氨氧化反应。反应器出口的高温气体先经废热锅炉回收热量，气体冷 却到 230左右进人氨中和塔，在 7080下用硫酸吸收反应器出口气体中未反应的氨， 中和塔塔底的含硫酸铵的酸液经循环冷却器除去吸收热后，返回塔顶循环使用同时补 充部分新鲜酸液，并从塔釜排放一部分含硫酸铵的废液。氨中和塔出口气体经换热器冷 却后进入水吸收塔， 用 510的水吸收丙