化工设计实例.docx

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化工设计实例

5000t／a丙烯腈台成工段的工艺设计

1.设计任务

（1）设计项目名称丙烯膀合成工段。

（2）生产方法以丙烯、氦、空气为原料．

（3）生产能力年产5000?

丙烯荫。

（4）原科组成液态丙烯原料含丙烯85％100％。

（5）工段产品为丙烯膀水溶液，台丙烯膀约1．8％（wt）由于本例为假定的设计．所以，有关设计任务书中的其他项目如设计依据，厂址选探，主要技术经济指标．原料的供应，燃料的种类，水、电、汽的主要来源，与其他工业企业的关系，建厂期限．设计单位，设计进度及设计阶段的规定等内容均从略。

2.生产方法

丙烯膀是石油化学工业的重要产品，是合成聚丙烯膀纤维、丁脂橡胶和合成塑科（例如A踢树脂）的重要单体。

丙烯氨氧化法制丙烯荫是1960年由美国事亥俄（sohio）公司首创并工业化的，现已成为合成丙烯脂的主要方法，丙烯赌的其他生产方法则已相继被淘汰。

丙烯氨氧化法的优点如下。

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（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

（3）反应的副产物较少品纯度较高。

经一步反应便可得到丙梯脯产物。

副产物主要是氢氰酸和乙膀，都可以回收利用

（4）丙烯氨氧化过程系放热反应，在热平伤上很有利。

（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配合成法，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罩）的建设投资。

丙烯氨氧化法制丙烯腈（AN）生产过程的主反应为：

该反应的反应热为

3物料衡算和热量衡算

3.1生产工艺流程示意图

生产工艺流程示意图见图1．1，据此进行物料衡算和热量衡算。

图1．1的流程简述如下：

液态丙烯和液态氨分别经丙烯蒸发器和氨蒸发器气化，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皮热锡炉回收热量、气体冷却到230C左右进入氨中和塔，在70一80C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合硫酸铵的废液。

氨中和塔出口气体经换热器冷却后进入水吸收塔，用5—10c的水吸收丙烯腈和其他副产物，水吸收塔塔底得到含丙烯腈约1．8％的丙烯肠水溶液，经换热器与氨中和塔出口气体换热，湿度升高后去精制工段。

3.2小时生产能力

按年工作日300天，丙烯腈损失率301％、设计裕量6％计算，丙烯腈小时产量为：

3.3物料衡算和热量衡算

3.3．1反应器的物料衡算和热量衡算

图1.1丙烯腈合成工段生产工艺流程示意目

3.3.2废然锅炉的热量衡算

3.3.4空气饱和塔物料衡算和热量衡算

3.3.4氨中和物料衡算和热量衡算

图1（0）.2氨中和塔局部流程图

1—氨中和塔2—冷却器

表1.1硫酸铵溶液上方的饱和蒸汽压

图1.3氨中和塔的热量衡算

1—氨中和塔2—冷却器

3.3.5换热器物料衡算和热量衡算

3.3.6水吸收塔物料衡算和热量衡算

4.工艺设备一览表

5.原料消耗表

6.能量消耗表

7.排出物综合表

8.成本计算

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9.环境保护

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