1、華北科技學(xué)院2015屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告論文題目：年產(chǎn)30萬噸丙烯腈工廠初步設(shè)計(jì)學(xué)生姓名：李佳林 學(xué)號(hào)：201101034121院（部）： 環(huán)境工程學(xué)院專 業(yè)：化學(xué)工程與工藝（本科）班級(jí)：化工B111 指導(dǎo)教師：李辰明2015年4月8日開題報(bào)告填寫要求開題報(bào)告作為畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯委員會(huì)對(duì)學(xué)生答辯資格審查的依 據(jù)材料之一。在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下，學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作開始前完成， 指導(dǎo)教師簽署意見、系（教研室）審查后生效；學(xué)生應(yīng)按照統(tǒng)一要求（從教務(wù)處網(wǎng)站下載開題報(bào)告標(biāo)準(zhǔn)格式電子文檔） 填寫開題報(bào)告，其中：字體小4號(hào)宋體，行距20磅，日期的填寫一律用阿拉 伯?dāng)?shù)字書寫，如“2006年1月

2、17日”或“2006-01-17”；根據(jù)專業(yè)的具體情況，學(xué)生應(yīng)查閱一定數(shù)量的參考文獻(xiàn)（不包括辭典、 手冊(cè)）；完成后及時(shí)交給指導(dǎo)教師簽署意見。設(shè)計(jì)背景或研究意義丙烯腈是生產(chǎn)聚丙烯腈纖維(腈綸)、丁腈橡膠(NBR)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯樹脂 (ABS)、苯乙烯-丙烯腈樹脂(SAN)的主要原料，另外丙烯腈水解可制得丙烯酞胺和丙烯 酸及其酷類，電解加氫偶聯(lián)制得己二腈還可制造抗水劑和膠粘劑等，也用于其他有機(jī) 合成和醫(yī)藥工業(yè)中，并用作谷類熏蒸劑等，是一種重要的有機(jī)化工原料，在合成樹脂、 合成纖維、合成橡膠等高分子材料中占有顯著的地位。19世紀(jì)40年代，丙烯腈首次開始工業(yè)化生產(chǎn)，1個(gè)多世紀(jì)以來其生產(chǎn)方法主

3、要有 氤乙醇法、乙炔法、丙烯氨氧化法和丙烷氨氧化法。現(xiàn)在世界主要采用的是丙烯氨氧化法，該法于1960年由美國Standard(Sohio)開 發(fā)成功，又稱Sohio法。目前全球95%以上的裝置采用BP公司開發(fā)的丙烯氨氧化法技 術(shù)。我國丙烯腈的工業(yè)生產(chǎn)始于20世紀(jì)60年代末期，最初依靠國內(nèi)開發(fā)的技術(shù)，發(fā) 展較為緩慢。(BP)丙烯腈生產(chǎn)技術(shù)的引進(jìn)，促進(jìn)了我國丙烯腈工業(yè)的快速發(fā)展。2014 年，我國丙烯腈的生產(chǎn)廠家總生產(chǎn)能力達(dá)到1505kt/a，產(chǎn)量約1356.6kt。20世紀(jì)90年代后，丙烷氨氧化制丙烯腈成為研究的熱點(diǎn)。該工藝比丙烯路線生產(chǎn) 成本降低30%。日本旭化成公司全資子公司韓國東西石油化學(xué)

4、公司的一套7萬t/ a 丙烯腈生產(chǎn)裝置已經(jīng)在2007年前夕投產(chǎn)。該裝置原采用傳統(tǒng)丙烯氨氧化工藝制備丙烯 腈，經(jīng)改造后，采用旭化成的丙烷新工藝來制備丙烯腈，丙烷、氨、氧和惰性氣體混 合物通過催化劑在415C0. 1 MPa條件下反應(yīng)，丙烷轉(zhuǎn)化率約為90%，丙烯腈選擇性 70%丙烯腈總收率60%。旭化成化學(xué)公司與泰國PTT化學(xué)公司將在泰國東海岸海灣 Rayong省建立年產(chǎn)20萬t的丙烯腈和年產(chǎn)7萬t的甲基丙烯酸甲醋生產(chǎn)設(shè)施，預(yù)計(jì) 2011年底完工投產(chǎn)，采用的催化劑含有鉬、釩、鈮、銻等金屬氧化物。幾年來丙烷氨 氧化催化劑一直在不斷改進(jìn)，轉(zhuǎn)化率和選擇性都有所提高。與丙烯氨氧化工藝相比， 該丙烯腈新工藝

5、具有較低的操作成本，尤其適于具有豐富廉價(jià)丙烷資源的地區(qū)。但丙 烯氨氧化法任是世界主要丙烯腈的制備法。設(shè)計(jì)的主要環(huán)節(jié)或論文的基本內(nèi)容1、規(guī)模產(chǎn)量：年產(chǎn)30萬噸丙烯腈2、工藝方案：丙烯氨氧化法（Sohio法）Sohio法的典型工藝流程是:反應(yīng)產(chǎn)物從反應(yīng)器頂部出來后進(jìn)人急冷塔，用硫酸溶 液除去產(chǎn)物中殘余的氨；產(chǎn)物從急冷塔頂出來后進(jìn)入水洗塔，氮、一氧化碳、二氧化 碳和未反應(yīng)的丙烯不溶于水，作為尾氣從塔頂直接排出或焚燒，丙烯腈、乙腈和氤化 氫溶于水中，從水洗塔底流出；水洗塔塔底物進(jìn)入回收塔，用水作萃取劑，將丙烯腈 與乙腈分離，乙腈從塔底進(jìn)入解吸塔得到乙腈產(chǎn)品；氫氤酸和丙烯腈以水的共沸物的 形式從塔頂餾出

6、，兩者分離后分別進(jìn)入洗滌塔加以洗滌，得到丙烯腈產(chǎn)品及氫氤酸副 產(chǎn)品。3、工藝流程：以化學(xué)純丙烯（丙烯含量92% 94%）和化肥級(jí)氧為原料（進(jìn)料組成為丙烯：氨: 空氣=1:1.2:10）主要采用磷 鉬 鉍系催化劑，采用流化床反應(yīng)器，在反應(yīng)溫度 400-500C、壓力0. O5-0. 1MPa下與空氣進(jìn)行丙烯的氨氧化反應(yīng)，在反應(yīng)器中的接觸 時(shí)間為10s或更低。丙烯、氨和空氣通過流化床反應(yīng)器氨氧化生成丙烯腈，副產(chǎn)品要 包括乙腈、氫氤酸、丙烯醛、丙烯酸和二氧化碳，此外還有少量未反應(yīng)的丙烯和氨。除去未反應(yīng)的氨，反應(yīng)氣體去水吸收塔，用低溫水將氣體中的有機(jī)物吸收。然后，將吸收液送去丙烯腈回收精制工序，分離出高純度丙烯腈、氫氤酸和粗乙腈。4、工藝流程簡(jiǎn)圖5、反應(yīng)器及設(shè)備:丙烯腈流化床，吸收塔，換熱器等設(shè)備選型設(shè)計(jì)。6、繪制帶控制點(diǎn)的工藝流程圖、合成反應(yīng)器結(jié)構(gòu)圖、主要塔設(shè)備結(jié)構(gòu)圖、主要換熱器 結(jié)構(gòu)圖、廠區(qū)平面布置總圖。3.進(jìn)度安排第5周開題報(bào)告編寫第6周查找資料，流程制定第7-11周丙烯腈合成工藝數(shù)據(jù)精算第12-13周設(shè)備選型第14周CAD繪圖