《化工工藝學(xué)》課程設(shè)計(jì)任務(wù)書

1、1 / 77化工工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書一、設(shè)計(jì)時間年月日一年月日二、設(shè)計(jì)題目年產(chǎn)噸丙烯腈合成工段工藝設(shè)計(jì)三、設(shè)計(jì)條件()年生產(chǎn)天數(shù)天()原料用丙烯，氨，空氣為原料。原料組成：液態(tài)丙烯原料含丙烯()，丙烷()；液態(tài)氨含氨。()生產(chǎn)方法和工藝參數(shù)采用丙烷氨氧化法：丙烷在催化劑的作用下與氨和氧氣(或空氣)反應(yīng)合成丙烯腈, 反應(yīng)方程式：主反應(yīng)：T()()7()T()副反應(yīng)：生成乙腈：7()2生成氫氰酸：7()3生成:4生成氮?dú)?2 / 77典型的反應(yīng)條件為：溫度：華氏度；壓力：約；接觸時間：；=（摩爾比）實(shí)驗(yàn)室中已經(jīng)得到的轉(zhuǎn)化率為。當(dāng)丙烷轉(zhuǎn)化率達(dá)時，該催化劑對 丙烯腈選擇性可達(dá)最大。四、設(shè)計(jì)任務(wù)課程設(shè)計(jì)

2、主要任務(wù)包括：一.生產(chǎn)能力噸年.產(chǎn)品要求二、 工藝計(jì)算。（）物料衡算并繪制物料流程圖；（）對工段各設(shè)備的熱量衡算；（）主要設(shè)備選型說明；（）填寫設(shè)備一覽表。三，消耗與排出一覽表 （），工段原料消耗表。（），工段能量消耗表。（）,工段排出除物綜合表。四，帶控制點(diǎn)的工藝流程圖，繪制物料流程圖和主要設(shè)備圖。五，廠址的選擇方法，車間的布置。六，主要管道流速表。五、研究方案（）結(jié)合文獻(xiàn)資料對丙烷氨氧化法制丙烯腈的工藝流程和設(shè)備進(jìn) 行了解;（）對丙烷氨氧化工藝流程的反應(yīng)器系統(tǒng)、急冷系統(tǒng)、吸收系統(tǒng)、 回收塔系3 / 77統(tǒng)、脫氰 塔系統(tǒng)等丙烯腈生產(chǎn)過程進(jìn)行概念設(shè)計(jì)，使用化工軟件對工藝流程進(jìn)行模擬優(yōu)化；（）對

3、各個工藝過程進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)與分析，找到最佳的工藝路線。六，主要性質(zhì)指標(biāo)一，性狀：無色或淡黃色液體，有特殊氣味。二，毒性：屬于高毒性三，揮發(fā)性：易揮發(fā)四，主要用作生產(chǎn)合成纖維、合成樹脂、合成橡膠、染料、醫(yī)藥 等行業(yè)的重要原料。丙烯腈是合成纖維，合成橡膠和合成樹脂的重 要單體。七、課程設(shè)計(jì)進(jìn)度安排序號設(shè)計(jì)內(nèi)容所用時間查閱資料天工藝計(jì)算（物料衡算，熱量衡算，設(shè)備選型）天帶控制點(diǎn)流程圖天填寫一覽表天整理打印裝訂課程設(shè)計(jì)說明書有關(guān)資料天合計(jì)天八、課程設(shè)計(jì)教材及主要參考資料.化工設(shè)計(jì)概論，侯文順主編，北京：化學(xué)工業(yè)出版社，年4 / 77.化工工藝設(shè)計(jì)，丁浩主編，上海：上海科學(xué)技術(shù)出版社，年.化工工藝設(shè)計(jì)手冊

4、，上海醫(yī)藥設(shè)計(jì)院主編，北京：化學(xué)工業(yè) 出版社，年.化工設(shè)計(jì)概論，胡慶福主編，北京：科學(xué)技術(shù)出版社，年.化工工藝設(shè)計(jì)概論，李崇岳主編，天津：天津大學(xué)出版社， 年丙烯腈項(xiàng)目建議書總論項(xiàng)目名稱、承辦單位項(xiàng)目名稱：丙烯腈生產(chǎn)項(xiàng)目承辦單位：XX有限公司法人代表：XX項(xiàng)目負(fù)責(zé)人：XX聯(lián)系方式：XX承辦企業(yè)基本情況企業(yè)簡況XX企業(yè)是我鎮(zhèn)最大丙烯腈生產(chǎn)廠家職工人員情況5 / 77XX有限公司現(xiàn)有職工 人。其中，技術(shù)人員 人，中 級技術(shù)職稱以上人員人，技術(shù)開發(fā)研究人員 人。職工人均收 入元年。固定資產(chǎn)現(xiàn)狀投資生產(chǎn)場地總面積方M其中廠房方M土建投資萬元。擬建地點(diǎn)經(jīng)選擇，定于在鎮(zhèn)鎮(zhèn)工業(yè)小區(qū)內(nèi)建設(shè)內(nèi)容與規(guī)模 規(guī)模較大

5、建設(shè)內(nèi)容與規(guī)模根據(jù)公司擬建的硝酸鉀的生產(chǎn)規(guī)模，結(jié)合國內(nèi)市場情況和企 業(yè)資金籌集能力，確定本項(xiàng)目的生產(chǎn)規(guī)模為年產(chǎn)丙烯腈建設(shè)起止年度建設(shè)起止年度：年 月至年 月概算投資概算投資：項(xiàng)目建設(shè)的必要性和條件項(xiàng)目實(shí)施的必要性和經(jīng)濟(jì)意義XX有限公司是由XX集團(tuán)與XX集團(tuán)共同投資興建的涉及 大型企業(yè)，主要產(chǎn) 品丙烯腈暢銷國內(nèi)、遠(yuǎn)銷海外，深受國內(nèi)外 用戶好評。根據(jù)國家相關(guān)政策，結(jié)合XX縣的實(shí)際情況以及XX有限公司的現(xiàn)狀，為了進(jìn)一步擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模，滿足市場需求，提 高經(jīng)濟(jì)效益，發(fā)揮企業(yè)現(xiàn)有技術(shù)及XX地方原料充足優(yōu)勢， 增強(qiáng)企業(yè)發(fā)展后勁，決定鎮(zhèn)鎮(zhèn)工業(yè)小區(qū)內(nèi)新上年產(chǎn)丙烯腈工程項(xiàng)目。建設(shè)規(guī)模與產(chǎn)品方案6 / 77產(chǎn)品方案

6、本項(xiàng)目方案確定為公稱規(guī)模年產(chǎn)丙烯腈生產(chǎn)規(guī)模及產(chǎn)品方案工廠操作天數(shù)：天年計(jì)工藝技術(shù)方案、設(shè)備方案和工程方案工藝技術(shù)方案世紀(jì)年代以前，丙烯腈的生產(chǎn)采用環(huán)氧乙烷、乙醛、乙炔等為 原料和反應(yīng)制得，但有劇毒，生產(chǎn)成本高。年美國石油公司（）（現(xiàn)公司）開發(fā)成功丙烯氨氧化一步合成丙烯腈新工藝，又稱法。由于丙烯 價廉易得，又不需劇毒的，從此丙烯腈的生產(chǎn)發(fā)生了根本的變化。迄 今為止，丙烯腈的工業(yè)生產(chǎn)都以此方法進(jìn)行。丙烯氨氧化制丙烯腈主要有五種工藝路線，即法、法、法、和法，上述五種工藝路線的化學(xué)反應(yīng)完全相同，丙烯、氨和空氣通過催化劑 生成丙烯腈，其中法和法采用流化床反應(yīng)器，其他方法采用固定床反應(yīng)器。相比較而言，法有

7、一定的先進(jìn)性，法和法丙烯的消耗定額比較 高，而固定床反應(yīng)器的單臺生產(chǎn)能力遠(yuǎn)小于流化床反應(yīng)器，不利于擴(kuò)大生產(chǎn)能力，而且固定床反應(yīng)溫度難以實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化操作，因此，目前 法應(yīng)用比較普遍，約占全球總生產(chǎn)能力的。中國引進(jìn)的也是技術(shù)。主要設(shè)備方案催化設(shè)備眾所周知，在丙烯腈生產(chǎn)中，催化劑起著十分重要的作用。催化劑正在不斷地 更新?lián)Q代，實(shí)踐證明，居世界領(lǐng)先水平的催化劑有美國的、 日本化學(xué)7 / 77公司 的以及我國的、等。這些催化劑的應(yīng)用都可為丙烯腈的生產(chǎn)帶來顯著的經(jīng)濟(jì)效益。從催化劑的國產(chǎn)化方面考慮，結(jié)合擴(kuò) 能改造，應(yīng)逐步采用效能 更為優(yōu)異的和催化劑，當(dāng)然，也應(yīng)繼續(xù)開 發(fā)應(yīng)用其他性能優(yōu)良的催化劑。其余的車間工段

8、裝置，在相應(yīng)的車間工段設(shè)立控制室，進(jìn)行監(jiān) 視控制操作。鍋爐房電站生產(chǎn)裝置的運(yùn)行控制方式，采用爐機(jī)集中控制。（包括爐、機(jī)、除氧給水系統(tǒng)）。將爐機(jī)控制室設(shè)在裝置建筑物內(nèi)，以 利于對機(jī)組進(jìn)行監(jiān)視控制。儀表類型的確定全廠選用一套中心 系統(tǒng)，分別對儀表進(jìn)行控制。對連鎖較多的裝置還采用 系統(tǒng)。及 系統(tǒng)考慮進(jìn)口。現(xiàn)場用的檢測各類參數(shù)的變送器，采用技術(shù)性能先進(jìn)可靠的全電子式變送器（智能的與非智能的）。調(diào)節(jié)閥采用技術(shù)先進(jìn)，牢固可靠耐用的氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)的調(diào)節(jié)閥在線自動分析儀表，基本上采用國內(nèi)引進(jìn)技術(shù)生產(chǎn)的紅外線自 動分析器和紫外線自動分析器，在線質(zhì)譜儀考慮進(jìn)口，在線色譜 儀選用國內(nèi)引進(jìn)技術(shù)生產(chǎn)的或者進(jìn)口。主要關(guān)鍵儀表選擇基于概述中的理由確定全廠采用一套中心控制系統(tǒng)。這一套系統(tǒng)的操作站及控制站分布在凈化合成控制室。在本系統(tǒng)也考慮了能聯(lián)結(jié)全廠生產(chǎn)調(diào)度，操作管理站即生產(chǎn)總 調(diào)度站，以及8 / 77電氣控制站及其馬達(dá)控制中心和馬達(dá)的驅(qū)動裝置，從而實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程綜合自動化。合成丙烯腈生產(chǎn)過程中，為了達(dá)到最佳的合成效果， 必須進(jìn)行 嚴(yán) 格控制，由于工藝過程對 配比干擾因素較多，應(yīng)迅速檢 測出氫氮 比，為此選用采集周期短的質(zhì)譜儀測出氫氮比，從而能實(shí)現(xiàn)多變量預(yù)估控制，并使合成塔入口