1、丙烯腈裝置說(shuō)明書(shū)ThedocumentwaspreparedonJanuary2,2021一、工藝流程丙烯腈的生產(chǎn)方法早在1893年就發(fā)現(xiàn)了丙烯酰胺脫水制造丙烯腈的方法，但此生產(chǎn)方法原料來(lái)源非常困難。1930年發(fā)現(xiàn)了由環(huán)氧乙烷和氫氰酸合成丙烯腈的方法，隨后又發(fā)現(xiàn)了由乙炔和氫氰酸合成丙烯腈的生產(chǎn)反法，這些方法因受各種條件的限制，生產(chǎn)規(guī)模均較小。1959年發(fā)明了丙烯、氨氧化法生產(chǎn)丙烯腈，使丙烯腈生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展取得了重大突破。由于這一方法的原料價(jià)廉易得，工藝流程較為簡(jiǎn)單，產(chǎn)品質(zhì)量較好，所以此法很快就實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)。到了七十年代，世界各國(guó)丙烯腈的生產(chǎn)幾乎都采用這種方法。裝置流程簡(jiǎn)述來(lái)自丙烯、氨罐區(qū)的

2、液態(tài)丙烯和液態(tài)氨進(jìn)入丙烯、氨蒸發(fā)器，經(jīng)過(guò)氣化和過(guò)熱后混合在一起，經(jīng)丙烯、氨分布器進(jìn)入反應(yīng)器，來(lái)自空壓機(jī)的工藝空氣進(jìn)入反應(yīng)器底部，并經(jīng)過(guò)空氣分布板進(jìn)入流化床。當(dāng)這些氣體通過(guò)流化床式反應(yīng)器時(shí)，發(fā)生放熱反應(yīng)，放出的熱量用來(lái)維持反應(yīng)并通過(guò)垂直安裝在反應(yīng)器內(nèi)的蒸汽盤(pán)管移去熱量，產(chǎn)生4MPa蒸汽。反應(yīng)氣體通過(guò)旋風(fēng)分離器從反應(yīng)器頂部流出，熱的反應(yīng)氣體通過(guò)反應(yīng)氣體冷卻器，一方面加熱反應(yīng)器蒸汽盤(pán)管中所用的鍋爐水，一方面反應(yīng)氣體本身被冷卻。從反應(yīng)氣體冷卻器出來(lái)的氣體，在急冷塔的下端被絕熱冷卻。未反應(yīng)的氨與加到急冷塔上段循環(huán)水中的硫酸反應(yīng)，從出料氣中除去。四效蒸發(fā)器底部物料被引入急冷塔的下段，這些物料部分氣化，其余

3、部分出裝置，這股物料中含有水、氰化物、少量催化劑。從急冷塔上段出來(lái)的的硫銨溶液送往硫銨裝置。從急冷塔出來(lái)的氣體在急冷塔后冷器中進(jìn)一步冷卻，然后進(jìn)入吸收塔。在吸收塔中，下降的水吸收逆流向上的反應(yīng)氣體中可溶解的產(chǎn)物。未被吸收的氣體含有未反應(yīng)的烴、氧氣、氮?dú)狻⒁谎趸肌⒍趸肌⑺吧倭康谋╇妫?jīng)吸收塔排放煙囪放入大氣。從急冷塔后冷器出來(lái)的冷凝液被送到回收塔以回收丙烯腈和其它有機(jī)物。來(lái)自吸收塔的液體在加熱之后進(jìn)入回收塔，利用水作為溶劑進(jìn)行萃取精餾。由于丙烯腈和水形成共沸物從塔頂蒸出，這就把丙烯腈和乙腈分開(kāi)。塔頂產(chǎn)品被分層，含有丙烯腈、氫氰酸和水的有基層用泵送至脫氫氰酸塔，水層返回回收塔進(jìn)料。乙腈在

4、回收塔34#板作為氣相抽出，送到乙腈塔。在乙腈塔中，乙腈、水和少量的氰化物及丙烯腈從塔頂出來(lái)并送到乙腈回收單元，塔釜液返回到回收塔33#板。從回收塔分層器出來(lái)的有機(jī)相用泵送到脫氫氰酸塔，該塔可在常壓或微真空下操作。該塔的上段用來(lái)脫除丙烯腈中的氫氰酸，下段用來(lái)脫水。脫氫氰酸塔從上部進(jìn)料，塔頂氣相產(chǎn)品氫氰酸被冷凝后送往其它裝置回收，部分冷凝液回流到塔頂。脫氫氰酸塔釜液通過(guò)泵送到成品塔，作為成品塔進(jìn)料。在成品塔中，從側(cè)線(xiàn)采出丙烯腈產(chǎn)品，然后經(jīng)過(guò)冷卻送入成品罐。系統(tǒng)流程簡(jiǎn)述反應(yīng)系統(tǒng)使用丙烯、氨和空氣生產(chǎn)丙烯腈是在流化床反應(yīng)器中經(jīng)催化劑作用來(lái)完成的。工藝空氣進(jìn)入反應(yīng)器的空氣流量由流量記錄調(diào)節(jié)器進(jìn)行控制。

5、空氣進(jìn)入反應(yīng)器的底部，通過(guò)空氣分布器向上流動(dòng)，進(jìn)入反應(yīng)器的丙烯和氨的流量記錄由流量調(diào)節(jié)閥進(jìn)行控制。進(jìn)入反應(yīng)器之前丙烯和氨通過(guò)位于空氣分布器上面的丙烯氨分布器進(jìn)行混合。丙烯、氨和空氣在反應(yīng)器中向上流動(dòng)，使催化劑床層流化。催化劑是細(xì)小松散顆粒。在反應(yīng)器正常操作情況下，其頂部壓力為，溫度為440。在反應(yīng)器中生成丙烯腈和其它產(chǎn)物的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，為保證反應(yīng)的正常運(yùn)行，必須將熱量撤出。反應(yīng)器中有多組垂直的U型盤(pán)管。撤熱水通過(guò)這些盤(pán)管，產(chǎn)生的蒸汽。為了控制溫度，可在操作中投入撤熱水的量來(lái)控制，也可通過(guò)微調(diào)進(jìn)料量來(lái)實(shí)現(xiàn)。反應(yīng)器出口氣體通過(guò)反應(yīng)氣體冷卻器，將蒸汽發(fā)生器補(bǔ)充水加熱，使反應(yīng)氣體冷卻。經(jīng)冷卻的反應(yīng)氣

6、體送往回收系統(tǒng)的急冷塔中。反應(yīng)系統(tǒng)還包括反應(yīng)器蒸汽盤(pán)管供水、催化劑儲(chǔ)罐和加料設(shè)備以及開(kāi)工加熱爐。回收系統(tǒng)經(jīng)冷卻的反應(yīng)氣體大約232進(jìn)入急冷塔的底部，該氣體向上流動(dòng)在急冷塔下段通過(guò)噴淋急冷水，將反應(yīng)氣體冷卻。來(lái)自急冷塔底部的水作為急冷水循環(huán)到該塔的下段，其流量由流量調(diào)節(jié)閥來(lái)控制。冷卻后的氣體主要含有反應(yīng)所產(chǎn)生的全部丙烯腈、乙腈和氫氰酸，它們從急冷塔的頂部采出并送到后冷器。硫酸加到上段循環(huán)水中，以中和反應(yīng)氣體中未反應(yīng)的氨，通過(guò)硫酸量的自動(dòng)加入來(lái)調(diào)節(jié)急冷塔上段的PH值。通過(guò)上段液位控制，將硫銨溶液送出。這股物料主要由水、硫銨、重組分和少量的輕有機(jī)物所組成。四效蒸發(fā)器的底部殘液進(jìn)入急冷塔的下段，提供急

7、冷反應(yīng)氣體需要的水。離開(kāi)急冷塔的氣體在后冷器中冷卻，氣體溫度進(jìn)一步降低到約35，在冷卻期間出料氣中的部分水汽和一些有機(jī)物被冷凝下來(lái)。冷凝液積存在后冷器的底部，經(jīng)泵送到回收塔，少部分冷凝液經(jīng)由泵的出口返回到后冷器的頂部管板以沖洗管板。離開(kāi)急冷塔后冷器的反應(yīng)氣體，在裝有塔盤(pán)和填料的吸收塔中被水逆流洗滌，以回收丙烯腈和其它可溶的有機(jī)反應(yīng)產(chǎn)品。沒(méi)有被吸收的一氧化碳、二氧化碳、氮?dú)狻⑽捶磻?yīng)的氧氣和烴類(lèi)，通過(guò)吸收塔頂部放空煙囪排入大氣。用吸收塔頂部管線(xiàn)中的壓力調(diào)節(jié)閥來(lái)保持吸收塔的壓力。離開(kāi)吸收塔塔釜的富水，在富水/貧水換熱器中被加熱后，進(jìn)入回收塔，這股物料由保持吸收塔塔釜液位的液位調(diào)節(jié)閥來(lái)控制。從丙烯腈回

8、收塔出來(lái)的塔頂物料經(jīng)過(guò)回收塔冷凝器，在冷凝器中該物料被冷凝，并冷卻到約40，然后冷凝液在回收塔分層器中發(fā)生相分離，水相由回收水泵打回到回收塔，其流量由分層器中水相液位調(diào)節(jié)閥來(lái)控制。來(lái)自分層器的有機(jī)物通過(guò)流量調(diào)節(jié)器來(lái)調(diào)節(jié)，分層器的放空氣體去精制尾氣系統(tǒng)。阻聚劑對(duì)苯二酚加到回收塔塔頂，以防聚合物的形成。碳酸鈉溶液也可加到這里。在回收塔中進(jìn)行分離所需要的熱量是由低壓蒸汽的熱虹吸式再沸器提供。回收塔塔釜物料通過(guò)回收塔釜液泵送到四效蒸發(fā)系統(tǒng)，在四效蒸發(fā)器中，大約有一半的回收塔塔釜液被蒸發(fā)，蒸發(fā)器冷凝液送到氨汽提塔，以除掉微量的游離氨和輕有機(jī)物。四效蒸發(fā)器的底部液體送到急冷塔下段，絕熱冷卻反應(yīng)器出口氣體，

9、這股液體通過(guò)保證四效蒸發(fā)器殘液緩沖槽液面的液位調(diào)節(jié)器來(lái)控制。乙腈在回收塔的下段被汽提，并從34塊塔盤(pán)抽出，該氣體進(jìn)入乙腈塔，乙腈、水、少量的氫氰酸及丙烯腈從乙腈塔頂出來(lái)冷凝并集中在回流罐中，乙腈塔頂回流罐連續(xù)向精制尾氣系統(tǒng)排氣。從乙腈塔頂回流罐出來(lái)的物料作為回流返回到乙腈塔的頂部塔盤(pán)，其余的粗乙腈送到乙腈廠(chǎng)回收。精制系統(tǒng)來(lái)自回收塔分層器的粗丙烯腈主要由丙烯腈、氫氰酸和水組成，用泵將其送到脫氫氰酸塔，從脫氫氰酸塔頂出來(lái)的氣體，進(jìn)到塔頂冷凝器，大約0的乙二醇鹽水溶液循環(huán)通過(guò)塔頂冷凝器。脫氫氰酸塔頂未冷凝的氣體去火炬，部分冷凝液打回脫氫氰酸塔，其余送出裝置。脫氫氰酸塔塔釜出料用泵送到成品塔，作為成品

10、塔的進(jìn)料。在成品塔中，成品丙烯腈從第41塊塔盤(pán)的下降管中抽出，靠重力作用經(jīng)過(guò)成品冷卻器，送到成品罐中。成品塔頂氣體經(jīng)冷凝器后進(jìn)入成品塔回流罐，未冷凝氣體去火炬，冷凝液一部分返回成品塔，一部分送出界外。成品塔操作所需要的熱量是由以熱水為介質(zhì)的熱虹吸再沸器來(lái)提供的。四效蒸發(fā)系統(tǒng)回收塔塔釜物料進(jìn)到一效蒸發(fā)器（E-510）,進(jìn)料量由回收塔塔釜液位來(lái)控制，進(jìn)入一效蒸發(fā)器的蒸汽流量是由蒸汽線(xiàn)上的流量調(diào)節(jié)器來(lái)控制的，在一效蒸發(fā)器中未蒸發(fā)的回收塔塔釜物料送到二效蒸發(fā)器（E-511），該流量由保持一效蒸發(fā)器液面的液位調(diào)節(jié)器來(lái)控制，在二效蒸發(fā)器中蒸發(fā)所需要的熱量由一效蒸發(fā)器頂蒸汽來(lái)供給。從二效蒸發(fā)器出來(lái)的液體送到

11、三效蒸發(fā)器（E-512）中，該流量由保持二效蒸發(fā)器液面的液位調(diào)節(jié)器來(lái)控制，二效蒸發(fā)器頂蒸汽用來(lái)沸騰三效蒸發(fā)器。四效蒸發(fā)器（E-513）的進(jìn)料是來(lái)自三效蒸發(fā)器的未氣化的液體，進(jìn)料量由保持三效蒸發(fā)器液面的液位調(diào)節(jié)器來(lái)控制，四效蒸發(fā)器的熱源是三效蒸發(fā)器頂蒸汽。在四效蒸發(fā)器中未氣化的液體用泵送到急冷塔下段，然后絕熱冷卻反應(yīng)氣體。第四效蒸發(fā)器的頂蒸汽通過(guò)冷凝器，冷凝液用泵送到氨汽提塔，未冷凝的氣體放空。主要設(shè)備列表應(yīng)統(tǒng)要節(jié)及標(biāo)序號(hào)設(shè)備編號(hào)設(shè)備名稱(chēng)反系主調(diào)器指1T-101急冷塔2T-103吸收塔3T-104回收塔4T-106脫氫氰酸塔5T-107成品塔6T-110乙腈塔7R-101反應(yīng)器8F-101開(kāi)工空

12、氣加熱爐9V-104蒸汽發(fā)生器10V-111回收塔分層器11V-117成品塔回流罐12V-121成品中間罐13V-301粗丙烯腈槽序號(hào)位號(hào)正常值單位說(shuō)明1FIC-101t/h丙烯進(jìn)料流量2FIC-102t/h氨進(jìn)料流量3FIC-103461t/h反應(yīng)器冷卻水量4FIC-104t/h空氣進(jìn)料流量5TIC-10166丙烯進(jìn)料溫度6TIC-10266氨進(jìn)料溫度7TIC-103230急冷塔入塔溫度8TIC-104輔助加熱爐出口溫度9LIC-10150%丙烯蒸發(fā)器液位10LIC-10250%氨蒸發(fā)器液位11LIC-10350%蒸汽發(fā)生器液位12PIC-101Mpa蒸汽發(fā)生器壓力13TI-101440反應(yīng)

13、器出口溫度14TI-1023215TI-1033216TI-10435017TI-10523018PI-101Mpa反應(yīng)器壓力回收系統(tǒng)（1）主要調(diào)節(jié)器及指標(biāo)序號(hào)位號(hào)正常值單位說(shuō)明1FIC-201t/h急冷塔補(bǔ)充水流量2FIC-202t/h硫酸補(bǔ)充流量3FIC-2031659t/h急冷塔上段循環(huán)量4FIC-204t/h急冷塔后冷器返回量5FIC-205t/h急冷塔下段循環(huán)量6FIC-206t/h急冷塔塔底流量7FIC-207170t/h吸收塔吸收水補(bǔ)充量8TIC-20135吸收水溫度9LIC-20150%急冷塔上段液位10LIC-20250%急冷塔下段液位11LIC-20350%急冷塔后冷器液位

14、12LIC-20450%吸收塔液位13PIC-201Mpa吸收塔頂壓力14FI-201t/h15FI-202t/h急冷塔進(jìn)料流量16FI-20322t/h17TI-201急冷塔塔頂溫度18TI-2026019TI-20323020TI-20482急冷塔塔底溫度21TI-20511022TI-20634吸收塔塔頂溫度23TI-20736吸收塔塔底溫度24TI-208回收系統(tǒng)（2）主要調(diào)節(jié)器及指標(biāo)序號(hào)位號(hào)正常值單位說(shuō)明1FIC-22134t/h回收塔再沸蒸汽流量2FIC-222t/h回收塔塔底流量3FIC-223t/h溶劑水流量4FIC-224t/h乙腈塔回流量5TIC-22148溶劑水溫度6TI

15、C-222回收塔進(jìn)料溫度7TIC-223908TIC-22440回收塔分層器入口溫度9TIC-22597乙腈塔塔頂溫度10LIC-22150%回收塔分層器水層液位11LIC-22250%回收塔分層器油層液位12LIC-22350%乙腈塔液位13LIC-22450%回收塔液位14LIC-22550%乙腈塔后冷器液位15PIC-221MPa回收塔頂壓力16TI-221117回收塔底溫度17TI-22270回收塔頂溫度18TI-22310819TI-224102乙腈塔底溫度20TI-22540回收塔分層器溫度精餾系統(tǒng)主要調(diào)節(jié)器及指標(biāo)序號(hào)位號(hào)正常值單位說(shuō)明1FIC-301105t/h脫氫氰酸塔底再沸流

16、量2FIC-302t/h脫氫氰酸塔頂回流量3FIC-303t/h成品塔頂回流罐出料量4FIC-304t/h成品抽出量5FIC-305t/h成品塔底流量6TIC-30150脫氫氰酸塔進(jìn)料溫度7TIC-302658TIC-303529TIC-30496成品塔底再沸溫度10TIC-30543成品塔頂回流罐入口溫度11LIC-30150%脫氫氰酸塔頂冷凝器液位12LIC-30250%脫氫氰酸塔液位13LIC-30350%成品塔頂回流罐液位14LIC-30450%成品塔液位15PIC-301Mpa成品塔頂壓力16FI-301t/h脫氫氰酸塔進(jìn)料量17TI-301脫氫氰酸塔頂溫度18TI-30275脫氫氰酸塔底溫度19TI-303成品塔頂溫度20TI-30465成品塔底溫度21TI-30522PI-301Mpa脫氫氰酸塔頂壓力四效蒸發(fā)系統(tǒng)主要調(diào)節(jié)器及指標(biāo)序號(hào)位號(hào)正常值單位說(shuō)明1FIC-501t/h一效熱源蒸汽流量2LIC-50150%一效殘液液位3LIC-50250%二效殘液液位4LI