靛藍原料羥基乙腈產(chǎn)品規(guī)模及方案

靛藍原料羥基乙腈產(chǎn)品規(guī)模及方案1、產(chǎn)品方案為以自然氣、氨和空氣為原料睛工藝供給了保障。裝置生產(chǎn)規(guī)模300天(7200小時)1表1 裝置生產(chǎn)規(guī)模原輔材料、動力消耗量羥基乙睛、硫銨主要原輔材料、動力消耗量見表2表2 羥基乙睛主要原輔材料、動力消耗量產(chǎn)品、副產(chǎn)品及原料品種規(guī)格、質(zhì)量指標產(chǎn)品羥基乙睛，其分子式:HOCHCN，分子量:57?；ぎa(chǎn)品質(zhì)量指標參照化工行業(yè)內(nèi)控指標23。表3 羥基乙睛產(chǎn)品技術(shù)指標副產(chǎn)品副產(chǎn)品硫酸銨，其分子式:(NH)S04，分子量:132。產(chǎn)品質(zhì)量指標執(zhí)行GB535-95，具體技術(shù)424。表4 硫酸副產(chǎn)品技術(shù)指標原料1、液氨工程原料液氨規(guī)格符合(GB536-88)，液氨技術(shù)指標詳見表5。表5 液氨技術(shù)指標2、硫酸工程原料硫酸，其分子式:H2S04，分子量:98。產(chǎn)品技術(shù)指標執(zhí)行GB/T534-2023，具體6。表6 硫酸技術(shù)指標3、羥基乙睛工藝技術(shù)方案為以自然氣、氨和空氣為原料睛工藝供給了保障。羥基乙睛產(chǎn)品承受先進的連續(xù)法生產(chǎn)工藝技術(shù)，技術(shù)先進、成熟牢靠。安氏法制氫氰酸已成為國際通用的成熟工藝80%是利用該技術(shù)生產(chǎn)。該工藝于1933年由德國科學家安德魯索夫成功開發(fā)，具有原料通用、生產(chǎn)本錢較低、設(shè)備操作簡潔、可以回收利用反響熱、節(jié)能省電等優(yōu)點。國外氫氰酸單臺生產(chǎn)力量可達3萬噸/年4000噸/2023年起進展至今，4000噸/年氫氰酸反響器已進展至10頭企業(yè)一一紫光化工所擁有自主學問產(chǎn)權(quán)的4000噸/國內(nèi)同行業(yè)中處于領(lǐng)先水平，氨轉(zhuǎn)化率達70%、國際先進。羥基乙睛合成理論根底氰化氫的合成原理用自然氣、氨氣、空氣三種原料氣體銨要求比率輸入氰化氫生成器，主催化劑使用鉑，1050-12000.049-0.059Mpa，羥過一系列化學反響，生成由氰化氫、氨氣等組成的反響氣。生產(chǎn)裝置主要分原料氣凈化、氰化氫合成、酸洗除氨等工序。主反響:溫度、反響器輸出溫度、催化劑的活性等。312合成羥基乙睛熱力學與動力學甲醛溶液與氰化氫(HCN)氣體，在較低的溫度下通過逆流接觸反響合成羥基乙睛溶液。的熱力學與動力學相關(guān)參數(shù)。甲醛與氫氰酸發(fā)生反響獲得羥基乙睛的反響可由下式表示由于羥基乙睛離解度很小，我們可以通過爭論CH3CH(OH)CN與甲醛的反響，間接獲得羥基乙睛的平衡常數(shù)Kc是的離解常數(shù)。結(jié)合文獻給出的數(shù)據(jù)以及之后獲得的氫氰酸的離解平衡常數(shù)獲得的數(shù)據(jù)如圖1所示。通過擬合數(shù)據(jù)，可以獲得與溫度之間的關(guān)系圖1 羥基乙睛解離反響平衡常數(shù)與溫度關(guān)系圖可通過試驗數(shù)據(jù)獲得，利用上述數(shù)據(jù)，就可以獲得掌握步速率。依據(jù)文獻供給的數(shù)進一步，我們就可以獲得羥基乙睛離解反響的平衡常數(shù)?？赏ㄟ^試驗數(shù)據(jù)獲得，利用上述數(shù)據(jù)，就可以獲得掌握步速率。依據(jù)文獻供給的數(shù)這樣，我們就可以獲得甲醛與氫氰酸反響生成羥基乙睛的化學反響的熱力學函數(shù)數(shù)值。羥基乙睛一般通過以下四步反響獲得：F是亞甲基二醇脫水的平衡常數(shù)3是羥基乙醇中羥基的離解常數(shù)(3.17)比羥基乙睛復合反響(3.18)10倍左右。所以，整個反響的掌握步為(3.18)。對未水合的甲醛HCOCN一來說，反響21級反響。因此，(HCO)是沒有水合的甲醛濃度，由于羥基乙睛生成反響的比較完全，上式無視了逆反響2(3.21)3.18為速率掌握步時，未水合的甲醛濃度可以通過平衡常數(shù)KF來表述(3.21)3.22從上式可以看出，隨著反響體系堿性增加，(H2CO)的生成會越來越困難，羥基乙睛生辰反響的掌握步驟也不再是(3.19)，而是3.18。本文承受的技術(shù)路線中沒有使用堿進展催化，故反響是在酸性環(huán)境下反響。這樣，上式可以近似為:3.22據(jù)，不同溫度下得到的速率常數(shù)如圖2所示。圖2 掌握步速率常數(shù)k:與溫度關(guān)系從圖2中的擬合數(shù)據(jù)可以獲得反響的活化能為23.48kJmol-1; pH為3.80時，活化能為24.15kJmol-1pH為4.10時。313設(shè)計與生產(chǎn)過程中應(yīng)留意的問題之外，還應(yīng)當留意以下幾個方面:(1)甲醛貯藏及應(yīng)用理，設(shè)計的工藝上盡可能將冷凍盤管加在甲醛儲罐里，另外在外層用保溫層包裹住儲罐。(2)氫氰酸貯藏及應(yīng)用由高向低，在停頓生產(chǎn)時，管線以及計量罐內(nèi)不行貯存液體。羥基乙睛貯藏及應(yīng)用羥基乙睛也簡潔發(fā)生自身縮合確保罐內(nèi)物料溫度，儲罐外需增加保溫層，保證處于較低溫度。催化劑投入量的操作假設(shè)催化劑的濃度太小，會導致催化效率過低;但催化劑濃度太，又會很難操控反響速度，與產(chǎn)品的PH值息息相關(guān)，這會直接影響到最終產(chǎn)品的品質(zhì)與穩(wěn)定性，所以，要確保穩(wěn)定的0.2%-0.5%之間。溫度反響掌握所以，對于反響的溫度要有一個嚴格的把控。在確保反響速度的同時也使副反響得到削減，這一反響溫度一般要求在12-17℃。嚴格把控好溫度，就能夠增加產(chǎn)品的品質(zhì)與收率，同時削減生產(chǎn)本錢。反響器設(shè)計釜的夾套內(nèi)部參加-12℃的冰凍鹽水，為了能夠另化學反響平穩(wěn)的進展下去，準時的帶走了反響熱。此反響是典型SN2(雙分子親核取代反響)歷程，應(yīng)當以傳質(zhì)的速率來擔保。增加反響釜中攪拌的速度的設(shè)計，確保到達生產(chǎn)規(guī)定的標準的反響速度。工藝程序和損耗定額的探討工藝程序的概括表達1、羥基乙睛的工藝程序方塊圖羥基乙睛的生產(chǎn)分為以下二個工段:A、從原料到氰化氫氣體合成及副產(chǎn)品硫酸銨;B、從氰化氫氣體到羥基乙睛中間產(chǎn)品的合成;二個工段工藝流程方塊圖分別表達如下:圖3 氫氰酸、硫酸銨合成工藝流程①氰化氫及硫酸銨工藝流程方塊圖72%3。4。圖4 羥基乙睛工藝流程2、羥基乙睛生產(chǎn)的工藝流程簡述氰化氫合成工藝流程簡述①原料氣凈化工序HCN壓，再羥活性炭吸附脫水枯燥，最終去過濾罐進一步凈化。在液氨汽化、枯燥、凈化過程中凈化;JNT-399.0%以上，減羥催化劑中毒，提高HCN合成的氨轉(zhuǎn)化率。反響所需氧氣由空氣供給，羥空壓機壓縮后進入穩(wěn)壓罐，然后羥空氣過濾器凈化。②氰化氫合成工序凈化后的自然氣、氨氣首先銨1:1左右比例混合均勻后再與空氣混合，三種混合氣羥充分混合并預熱，再羥過濾器濾除小分子等雜質(zhì)后進入氰化氫反響器，在1150℃高溫及鉑蒸汽供其它工序如蒸發(fā)硫酸銨液體等使用。③酸洗除氨工序冷卻后的氫氰酸混合氣體進入酸洗塔，通過稀硫酸吸取沒有反響的氨氣以凈化混合氣。20%硫酸銨，將其轉(zhuǎn)入硫酸銨合成工序以獲得副產(chǎn)品硫酸銨。④硫酸按工序從氰化氫工序來的硫酸按液首先用蒸汽加熱脫氰(99.93%)HCN蒸進展?jié)饪s，經(jīng)結(jié)晶、離心機離心、振動流化床枯燥器枯燥后制成固體硫酸按。(2)輕基乙睛合成工藝流程簡述甲醛溶液(37%)通過泵輸入到輕基乙睛反響塔，在肯定溫度下與除氨后的氰化氫氣體合成輕基乙睛。合成的輕基乙睛溶液(含量約42%)導引到現(xiàn)有合成靛藍產(chǎn)品的生產(chǎn)工序中去。氰化氫轉(zhuǎn)化率>99%。物料平衡計算物料衡算(materialbalance)的根底是質(zhì)量守恒定律，并以此來進展對物料平衡的計算。(體系)的全部物料質(zhì)量肯定和離開這一系統(tǒng)的全部物料質(zhì)量再加上損失掉的與積存起來的物科質(zhì)量相等輕基乙睛反響裝置按每年運行30011%5600x1000x1.11/(300x24)=870.84kg/hHCN 轉(zhuǎn)化率按99%計算，則HCN 合成局部需供給的物料流量為870.84x(27/57)/0.99=416.67kg/h;按氨氣轉(zhuǎn)化率為72%進展計算，則進口物料中轉(zhuǎn)化為氫氰酸的NH3流量為416.67x17/27/(1-0.72)=364.37kg/h;為確保自然氣與氨氣充分反響，按化學計量比120%的通入空氣，則物料空氣的參加量416.67x(48/27/(0.21x32/(0.21x32+0.79x28)=3971.76kg/h;當NH3轉(zhuǎn)化率為72%時投入的自然氣與NH:的物料比為(mol比)1.15:1,則應(yīng)參加的自然氣流量為 ;7中。表7 HCN合成全物料平衡表輕基乙睛物料衡算氫氰酸與甲醛發(fā)生反響生成輕基乙睛的反響中，只涉及HCNHCHOHCN99%進展計算。進口物料為氫輕酸反響局部除進入硫酸按工段的全部物料與甲醛，即HCHO458.34kg/h,HCN416.67kg/h，其他沒參與反響的物料不參與衡算。HCN99%HCN流量為:416.67x0.01=4.17kg/h。甲醛在反響器中循環(huán)，可以認為轉(zhuǎn)化率為100%，所以，出口物料中沒有甲醛。輕基乙睛的出口流量為:396.45+416.67x0.99=870.84kg/h整個輕基乙睛反響段物料衡算及分物料衡算如表8-10所示。表8 全物料衡算表合成輕基乙睛過程中水并不參與反響，故反響前后水份沒有明顯變化。表9 水平衡表HCN99%412.5kg/h4.17kg/h作為尾氣進入做無害化燃燒爐處理。表10 HCN平衡表主要設(shè)備依據(jù)在爭論室工藝設(shè)計放大，本工藝裝置組成主要包括:5600噸/年輕基乙睛(42%)生產(chǎn)裝置、3000噸/年氫氰酸生產(chǎn)裝置、2800噸/年副產(chǎn)硫酸按生產(chǎn)裝置。在工藝技術(shù)水平到達要求，設(shè)備穩(wěn)定性能好、且產(chǎn)品無質(zhì)量問題的狀況下，到達先進的技術(shù)、合理的經(jīng)濟、安全的生產(chǎn)、節(jié)約的投資等方面，全部的設(shè)備均承受國內(nèi)技術(shù)與工藝。主要設(shè)備的選擇1、HCN反響器裝置設(shè)備選擇HCN不銹鋼材質(zhì)、內(nèi)置耐火材料，另加列管換熱水冷卻型反響器，具有運行穩(wěn)定、安全、產(chǎn)能高HCN反響器、除氨塔、尾氣鍋爐等定、高效。副產(chǎn)硫酸按主要設(shè)備選擇硫酸按蒸發(fā)器:由于硫酸按液體