年產(chǎn)5萬(wàn)噸丙烯腈生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)

精品文檔-下載后可編輯年產(chǎn)5萬(wàn)噸丙烯腈生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)1、出口氣體溫度和飽和蒸汽壓力為:讓出口氣體含有xkmol/h蒸汽。

2、根據(jù)分壓定律，有:杰德所以蒸汽的冷凝量為氨中和塔換熱器的物料平衡數(shù)據(jù)如下表5所示。

3、氨和硫酸的反應(yīng)方程式:產(chǎn)生的硫酸銨量為:塔底排出液體的含量為，因此，排出的廢液量為:在排出的廢液中。

4、每種成分的含量:H2O766853=521千克/小時(shí)AN760003=29kg千克/小時(shí)ACN760002=53kg千克/小時(shí)HCN=22千克/小時(shí)H2SO476005=20kg千克/小時(shí)(NH2so476309=2348千克/小時(shí)(要補(bǔ)充的新鮮吸收劑(93%H2SO的量為:(離開(kāi)塔的氣體中每種成分的量C3H6C3H8氧氣N2art.一(在元音字母前)AutomaticCelestialNavigation自動(dòng)天體導(dǎo)航前十字韌帶氫氰酸二氧化碳H2O上述氨中和塔的物料平衡數(shù)據(jù)列于下表表4氨中和塔物料平衡表流量(千克/小時(shí))成分塔式進(jìn)料塔排放塔氣塔廢液C3HC3HNH360800氧氣H2O21N0art.一(在元音字母前)AutomaticCelestialNavigation自動(dòng)天體導(dǎo)航前十字韌帶五五0二氧化碳?xì)淝杷崃蛩?硫酸銨)2SO總計(jì)達(dá)0氨中和塔換熱器的物料平衡計(jì)算圖2氨中和塔換熱器部分流程圖氨中和塔換熱器入口氣體溫度為，出口氣體溫度為，操作壓力為表1各產(chǎn)品的單程收率材料丙烯腈氰化氫(HCN)乙腈丙烯醛二氧化碳(二氧化碳)摩爾產(chǎn)率六06507詹姆斯邦德12(反應(yīng)器中各組分的進(jìn)料流速C3H6C3H8NH3氧氣H2ON2(反應(yīng)器出口處混合氣體中各組分的流速丙烯腈乙腈丙烯醛二氧化碳?xì)淝杷酑3H8N2氧氣C3H6NH3H2O上述反應(yīng)器物料平衡數(shù)據(jù)表匯總見(jiàn)表表2反應(yīng)器物料平衡表交通成分反應(yīng)器入口反應(yīng)器出口千摩爾/小時(shí)千克/小時(shí)%(摩爾)%(重量)千摩爾/小時(shí)千克/小時(shí)%(摩爾)%(重量)C3H25C3H七十八NH四十九個(gè)3氧氣6H2O四十九個(gè)71N58240art.一(在元音字母前)9271AutomaticCelestialNavigation自動(dòng)天體導(dǎo)航29843前十字韌帶000067五04089二氧化碳五十二個(gè)622氫氰酸總計(jì)達(dá)1002氨中和塔的物料平衡圖1氨中和塔物料流程圖A.吸收劑硫酸含量為B.進(jìn)入塔的氣體溫度、離開(kāi)塔的氣體溫度和硫酸吸收劑的溫度C.頂部壓力，底部壓力D.塔底出口循環(huán)液組成見(jiàn)表表3循環(huán)液成分成分水a(chǎn)rt.一(在元音字母前)AutomaticCelestialNavigation自動(dòng)天體導(dǎo)航氫氰酸硫酸硫酸銨總計(jì)達(dá)%(重量)五90100(排放廢液的數(shù)量和成分塔入口氣體中含有的氨在塔內(nèi)被硫酸吸收，生成硫酸銨。

成分:85%的丙烯和15%的丙烷。

5、原材料比例:反應(yīng)溫度:450反應(yīng)壓力:正常壓力操作接觸時(shí)間:510s催化劑:鉬鉍催化劑圖1工藝流程圖3物料平衡車間按每年工作天數(shù)計(jì)算，丙烯腈損失率為，設(shè)計(jì)余量為，每小時(shí)丙烯腈產(chǎn)量為:一個(gè)反應(yīng)器的物料平衡A.丙烯腈產(chǎn)量原料成分:85%丙烯、丙烷C.進(jìn)入反應(yīng)器的原料比例:D.產(chǎn)品的單程收率列于下表1中。

e、反應(yīng)器入口氣體溫度為，出口氣體溫度為，反應(yīng)溫度為。

6、粗丙烯腈在再沸器中加熱，蒸餾出輕組分氫氰酸副產(chǎn)物，塔底高純度丙烯腈料液引入成品塔。

塔頂餾出的蒸汽加熱后冷凝，然后作為回流液進(jìn)入塔頂。

7、塔底含有微量丙烯腈的料液被送回氨中和塔回收丙烯腈，成品丙烯腈從塔的上側(cè)線排出。

產(chǎn)品精制由脫氰塔和成品塔組成。

丙烯腈和水的共沸混合物以及氫氰酸在塔頂被蒸餾掉。

冷卻后，油相為粗丙烯腈送去精制，水相回流至回收塔。

乙腈的相對(duì)揮發(fā)性接近丙烯腈的相對(duì)揮發(fā)性。

8、在回收塔中，以水為萃取劑，通過(guò)萃取精餾分離出乙腈，塔底液體主要是水、乙腈和少量氫氰酸，送入乙腈解吸塔，分離出副產(chǎn)物乙腈和水。

這些水被用作補(bǔ)充水，并被送回吸收塔和回收塔。

惰性氣體N丙烷和未反應(yīng)的氧氣、丙烯以及副產(chǎn)物COCO從塔頂抽出，然后氣體物料從氨中和塔出來(lái)進(jìn)入吸收塔。

水被用作吸收劑來(lái)吸收丙烯腈、乙腈和可可。

回收部分由三個(gè)塔組成:吸收塔、回收塔和乙腈塔的反應(yīng)氣由流化床中的旋風(fēng)分離器除去，并由廢熱鍋爐中的水冷卻。

冷卻后的氣體進(jìn)入氨中和塔(急冷塔)用硫酸溶液洗滌和冷卻，中和未反應(yīng)的氨。

反應(yīng)物料經(jīng)換熱器冷卻至40，然后液體丙烯和液氨在回收系統(tǒng)中汽化，經(jīng)過(guò)熱器過(guò)熱至65，然后根據(jù)工藝要求在混合器中混合，并控制流量進(jìn)行分配。

原料經(jīng)過(guò)空氣過(guò)濾后，由空氣壓縮機(jī)加壓，然后通過(guò)氣體分布板從流化床底部進(jìn)入反應(yīng)器14。

工藝流程圖如下圖1所示13412流程計(jì)劃1Sohio法丙烯腈氨氧化生產(chǎn)原理主要反應(yīng):副反應(yīng):生成乙腈:(生成氫氰酸:二氧化碳生成:產(chǎn)生一氧化碳:2生產(chǎn)技術(shù)丙烯腈生產(chǎn)過(guò)程包括三個(gè)部分:丙烯腈的合成、產(chǎn)品和副產(chǎn)物的回收和精制。

在工業(yè)生產(chǎn)中，該反應(yīng)采用流化床反應(yīng)器，流化床反應(yīng)器要求催化劑具有高強(qiáng)度和良好的耐磨性。

因此，采用粗孔微球硅膠作為催化劑的載體。

在一般工業(yè)生產(chǎn)中，助催化劑的用量小于5%。

單獨(dú)使用助催化劑P-Ce對(duì)反應(yīng)沒(méi)有或幾乎沒(méi)有意義。

但是，當(dāng)助催化劑和主催化劑聯(lián)合使用時(shí)，可以在很大程度上改善主催化劑Mo-Bi的性能，提高催化劑的活性和使用壽命。

MoO3單獨(dú)使用也能起到一定的催化作用，但其選擇性較低，而B(niǎo)i03單獨(dú)使用對(duì)該反應(yīng)沒(méi)有催化作用，只有兩種催化劑聯(lián)合使用才能具有良好的選擇性、穩(wěn)定性和活性。

催化劑丙烯氨氧化生產(chǎn)中使用的主要催化劑是第一催化劑12。

接觸時(shí)間過(guò)長(zhǎng)會(huì)因反應(yīng)器內(nèi)缺氧而降低催化劑的活性，因此接觸時(shí)間一般為510s。

但接觸時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，會(huì)增加丙烯腈氧化的可能性，降低丙烯腈的收率。

暴露時(shí)間這個(gè)反應(yīng)是在催化劑表面進(jìn)行的。

為了盡可能將原料氣轉(zhuǎn)化為目標(biāo)產(chǎn)品，原料氣和催化劑必須充分接觸。

通常，增加反應(yīng)的接觸時(shí)間可以提高轉(zhuǎn)化率和收率，但副產(chǎn)物的收率幾乎不變，這對(duì)工藝生產(chǎn)非常有利。

反應(yīng)壓力通常采用常壓操作，適當(dāng)提高壓力以克服設(shè)備和管道的阻力。

因此，生產(chǎn)過(guò)程中的反應(yīng)溫度通常在450左右。

當(dāng)溫度升高到一定值時(shí)，丙烯腈和乙腈的產(chǎn)率達(dá)到最大，丙烯腈最大產(chǎn)率對(duì)應(yīng)的溫度約為460，乙腈最大產(chǎn)率約為417。

隨著反應(yīng)溫度的升高，丙烯的轉(zhuǎn)化率和丙烯腈的收率顯著增加。

同時(shí)，副產(chǎn)物氫氰酸和乙腈的產(chǎn)量也增加了。

為了獲得高產(chǎn)率的丙烯腈，有必要控制高反應(yīng)溫度。

溫度的變化會(huì)影響丙烯腈和副產(chǎn)物的收率、丙烯的轉(zhuǎn)化率和催化劑的時(shí)空產(chǎn)率。

如果低于這個(gè)值，就很難生產(chǎn)丙烯腈。

反應(yīng)溫度11溫度是丙烯氨氧化的關(guān)鍵因素。

綜合考慮，本設(shè)計(jì)選擇的原料配比(摩爾比)為:丙烯與空氣的比率(氧氣比率)空氣攜帶反應(yīng)所需的氧氣。

理論上氧比應(yīng)該是0，但為了避免催化劑因缺氧而失活，目前工業(yè)上實(shí)際使用的氧比是0左右。

因此，丙烯與氨的摩爾比應(yīng)控制在或略高于理論值。

但過(guò)量消耗是不經(jīng)濟(jì)的，過(guò)量的氨需要用硫酸中和，不僅增加了氨的用量，也增加了硫酸的用量。

丙烯與氨的比值(氨比)發(fā)現(xiàn)，在丙烯和氨的實(shí)際進(jìn)料中，當(dāng)氨比小于理論值時(shí)，會(huì)產(chǎn)生更多的副產(chǎn)物丙烯醛，氨的量至少是理論值。

粗氨氣的純度可以達(dá)到肥料級(jí)；為了去除空氣中的酸堿雜質(zhì)和粉狀雜質(zhì)，必須對(duì)原空氣進(jìn)行酸堿凈化除塵。

但丁烯和高級(jí)烯烴比丙烯更容易消耗原料中的氧氣，即氧化成沸點(diǎn)接近丙烯腈的甲基乙烯基酮或甲基丙烯腈，使丙烯腈難以精制。

因此，必須控制原料中丁烯和高級(jí)烯烴的含量，少量硫化物的存在降低了催化劑的活性。

丙烷的存在應(yīng)提前除去，但濃度的稀釋不會(huì)影響反應(yīng)。

C2乙烯在該反應(yīng)中的反應(yīng)活性相對(duì)較低，不會(huì)對(duì)反應(yīng)產(chǎn)生不利影響。

然而，它也含有一些雜質(zhì)，如碳丙烷和微量硫化物93生產(chǎn)條件的選擇原料的純度和比例10粗丙烯是從裂解的烴類氣體中分離出來(lái)的，其純度通常很高。

中國(guó)的丙烯腈生產(chǎn)工藝也是引進(jìn)的技術(shù)。

在世界范圍內(nèi)，丙烯氨氧化生產(chǎn)丙烯腈的主要工藝路線是method，該工藝路線應(yīng)用廣泛，占全球丙烯腈產(chǎn)能的70%。

它具有如下一些先進(jìn)的優(yōu)點(diǎn):(原料便宜，來(lái)源豐富；(反應(yīng)副產(chǎn)物少，主要是乙腈和氫氰酸，可循環(huán)使用；(工藝流程簡(jiǎn)單；(反應(yīng)在常壓下進(jìn)行，不需要對(duì)設(shè)備加壓；(與其他方法相比，該方法不需要建設(shè)氫氰酸、乙炔發(fā)生器等設(shè)備。

2生產(chǎn)方法本設(shè)計(jì)采用丙烯氨氧化技術(shù)生產(chǎn)丙烯腈8。

這種方法具有最高的工業(yè)價(jià)值。

未反應(yīng)的氨在急