化工設(shè)計(jì)-副本

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1、5000t/a丙烯月青合成工段的工藝設(shè)計(jì)姓名：劉偉專(zhuān)業(yè)：化工09-3班指導(dǎo)老師：豐蕓5000t/a丙烯月青合成工段的工藝設(shè)計(jì)丙烯膳，易燃，其蒸氣與空氣可形成爆炸性混合物。遇明火、高熱易引起燃燒，并放出有毒氣體。與氧化劑、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、胺類(lèi)、漠反應(yīng)劇烈。在火場(chǎng)高溫下，能發(fā)生聚合放熱，使容器破裂是一種無(wú)色的有辛辣氣味液體，屬大眾基本有機(jī)化工產(chǎn)品，是三大合成材料一一合成纖維、合成橡膠、塑料的基本且重耍的原料，在有機(jī)合成工業(yè)和人民經(jīng)濟(jì)生活中用途廣泛。丙烯月青是合成纖維，合成橡膠和合成樹(shù)脂的重要單體。由丙烯臘制得聚

2、丙烯月青纖維即月青綸，其性能極似羊毛，因此也叫合成羊毛。丙烯膳與丁二烯共聚可制得丁膳橡膠，具有良好的耐油性，耐寒性，耐磨性，和電絕緣性能，并且在大多數(shù)化學(xué)溶劑，陽(yáng)光和熱作用下，性能比較穩(wěn)定。丙烯月青與丁二烯、苯乙烯共聚制得ABS樹(shù)脂，具有質(zhì)輕、耐寒、抗沖擊性能較好等優(yōu)點(diǎn)。丙烯月青水解可制得丙烯酰胺和丙烯酸及其酯類(lèi)。它們是重要的有機(jī)化工原料，丙烯月青還可電解加氫偶聯(lián)制得己二月青，由己二睛加氫乂可制得己二胺，己二胺是尼龍66原料?？芍圃炜顾畡┖湍z粘劑等，也用于其他有機(jī)合成和醫(yī)藥工業(yè)中，并用作谷類(lèi)熏蒸劑等。此

3、外，該品也是一種非質(zhì)子型極性溶劑、作為油田泥漿助劑PAC142原料。丙烯睛故常用的合成方法是丙烯氨催化氧化法。其優(yōu)點(diǎn)有(1)丙烯是目前人量生產(chǎn)的石油化學(xué)工業(yè)的產(chǎn)品，氨是合成氨工業(yè)的產(chǎn)品，這兩種原料均來(lái)源豐富且價(jià)格低廉。(1)工藝流程比較簡(jiǎn)單，經(jīng)一步反應(yīng)便可得到丙烯月青產(chǎn)物(2)反應(yīng)的副產(chǎn)物較少，副產(chǎn)物主要是氫氧酸和乙月青，都可以回收利用，而且丙烯月青成品純度較高。(3)丙烯氨氧化過(guò)程系放熱反應(yīng)，在熱平衡上很有利。(4)反應(yīng)在常壓或低壓下進(jìn)行，對(duì)設(shè)備無(wú)加壓要求。本次設(shè)計(jì)就是按照這種生產(chǎn)原理來(lái)進(jìn)行的。0.1

4、設(shè)計(jì)任務(wù)(1)設(shè)計(jì)項(xiàng)目名稱(chēng)：內(nèi)烯月青合成工段(2)生產(chǎn)方法：以丙烯、氨、空氣為原料，用丙烯氨氧化法合成丙烯卅j(3)生產(chǎn)能力:年產(chǎn)50001丙烯膳(4)原料組成:液態(tài)丙烯原料含丙烯85%(mol),丙烷15%(mol)；液態(tài)氨原料含氨100%。(5)工段產(chǎn)品為丙烯月青水溶液，含丙烯月青約L8%(wt)由于本例為假定的設(shè)計(jì)，所以有關(guān)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)中的其他項(xiàng)目如設(shè)計(jì)依據(jù)，廠址選擇，主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，原料的供應(yīng)，燃料的種類(lèi).水、電、汽的主要來(lái)源，與其他工業(yè)企業(yè)的關(guān)系，建廠期限，設(shè)計(jì)單位，設(shè)計(jì)進(jìn)度及設(shè)計(jì)階段的規(guī)定等

5、內(nèi)容均從略。第一章生產(chǎn)方法及反應(yīng)原理1.1丙烯晴及氨氧化法簡(jiǎn)介丙烯睛是石油化學(xué)工業(yè)的重要產(chǎn)品，是合成聚丙烯月青纖維、丁月青橡膠和合成塑料(例如ABS樹(shù)脂)的重要單體。丙烯氨氧化法制丙烯月青是1960年由美國(guó)索亥俄(Sohio)公司首創(chuàng)并工業(yè)化的，現(xiàn)已成為合成丙烯購(gòu)的主要方法，丙烯月青的其他生產(chǎn)方法則已相繼被淘汰。1.2丙烯氨氧化法的優(yōu)點(diǎn)(1)丙烯是冃前大量生產(chǎn)的石油化學(xué)工業(yè)的產(chǎn)品，氨是合成氨工業(yè)的產(chǎn)品，這兩種原料均來(lái)源豐富且價(jià)格低廉。(1)工藝流程比較簡(jiǎn)單，經(jīng)一步反應(yīng)便可得到內(nèi)烯膳產(chǎn)物(2)反應(yīng)的副產(chǎn)物

6、較少，副產(chǎn)物主要是氫氧酸和乙月青，都可以回收利用，而且丙烯If成品純度較高。(3)丙烯氨氧化過(guò)程系放熱反應(yīng)，在熱平衡上很有利。(4)反應(yīng)在常壓或低壓下進(jìn)行，對(duì)設(shè)備無(wú)加壓要求。(5)與其他牛:產(chǎn)方法如乙炊與氫氧酸合成法，環(huán)氧乙烷與氫氧酸合成法等比較，可以減少原料的配套設(shè)備(如乙烘發(fā)生裝置和氧化氫合成裝置)的建設(shè)投資1.3丙烯氨氧化法制丙烯睛丙烯氨氧化法制丙烯月青(AN)生產(chǎn)過(guò)程的主反應(yīng)為：該反應(yīng)的反應(yīng)熱為:。3如如粉序fCH°=CHCN+3HQ其副反應(yīng)有生成氫化氤(HCN)、丙烯醛(ACL)、乙月青(CA

7、N)以及丙烯的氧化產(chǎn)物(CO?和H2O)丙烯氨氧化法制內(nèi)烯睛(AN)生產(chǎn)過(guò)程的副反應(yīng)有:C3H6+3NH3+302t3HCN+6H2O,AH298=-315.UJ/molHCNC3H6+QtCH2=CH-CHO+H2O.AH298=-353.UJ/molACL333C3//6+-NH3+—QT—CH3CN+37/2°，A//=-362.3kJ/molACN2'9C3H6+-O2~^3CO2+3H2O,AH=-641kJ/molCO2第二章木設(shè)計(jì)的生產(chǎn)工藝流程示意圖第三章物料衡算和熱量衡算（反應(yīng)器）3.1

8、設(shè)計(jì)依據(jù)按年工作日300天丙烯膳損失率3.1%設(shè)計(jì)裕量6%計(jì)算AN擁權(quán)去UK-歟水磊乙驕第囁焙釜液廢站■爐丄負(fù)中和塔水Ig收塔Ii飽和塔釜泡n!①丙烯月青產(chǎn)量5000xl000xl.06xl.031300x24=758.9kg//?=14.32kmol/h②原料組成（摩爾分?jǐn)?shù)）:C3H685%,C3H815%③進(jìn)反應(yīng)器的原料配比（摩爾比）為C3H6:NH3:O2:H2O=1:1.05:2.3:3④反應(yīng)后各產(chǎn)物的單程收率為物質(zhì)丙烯睛氧化氫乙膳