《化工過程分析和合成設計》課程設計報告年產20萬噸丙烯腈生產過程概念設計●●●●陳建華李鑫·。。●●●●●指導老師:錢宇教授、陸恩錫教授、李秀喜副教授。華南理工大學化工與能源學院丙烯腈介紹報告《化工過程分析和合成設計》課程設計報告年產20萬噸丙烯腈生產過程概念設計●●●●陳建華李鑫·。。●●●●●指導老師:錢宇教授、陸恩錫教授、李秀喜副教授。華南理工大學化工與能源學院設計任務書●●●●●●●●●●0●●項目來源:卓越化學公司(ExcellentChemicals●項目名稱:年產20萬噸丙烯腈生產過程概念設計生產能力:20萬噸/年(按每年360工作日計算)●產品要求:丙烯腈純度≥99.0wt%原料約定:空氣組成0221%;N279%;NH3純度為100%設計期限:2005年0月2006年1月丙烯腈概述●●●●●●●●●●0●●丙烯腈是一種重要的有機合成單體1893年已經在實驗室合成·1930年被工業上用于合成耐油丁腈橡膠;在丙烯產品系列中居第二,僅次于聚丙烯,是三大合成材料(纖維、橡膠、塑料)的重要化工原料設計任務書●●●●●●●●●●0●●項目來源:卓越化學公司(ExcellentChemicals●項目名稱:年產20萬噸丙烯腈生產過程概念設計生產能力:20萬噸/年(按每年360工作日計算)●產品要求:丙烯腈純度≥99.0wt%原料約定:空氣組成0221%;N279%;NH3純度為100%設計期限:2005年0月2006年1月丙烯腈概述●●●●●●●●●●0●●丙烯腈是一種重要的有機合成單體1893年已經在實驗室合成·1930年被工業上用于合成耐油丁腈橡膠;在丙烯產品系列中居第二,僅次于聚丙烯,是三大合成材料(纖維、橡膠、塑料)的重要化工原料丙烯腈的物理性質●●●●●●●●●●0●●●丙烯腈,英文名Acrylonifrile(簡稱CAN);化學分子式:OH2=CH-CN分子量:53.1丙烯腈在常溫下是無色或淡黃色液體,劇毒,有特殊氣味可溶于丙酮、苯、四氯化碳、乙醚和乙醇等有溶劑;與水互溶丙烯腈在室內允許濃度為0.002πg/;在空氣中的爆炸極限為3.05-17.5%(體積)丙烯腈和水、苯、四氯化碳、甲醇、異丙醇等會形成二元共沸混合物,和水的共沸點為71℃,共沸點中丙烯腈的含量為88%(質量),在有苯乙烯存在下,還能形成丙烯腈-苯乙烯-水的三元共沸混合物。丙烯腈的物理性質●●●●●●●●●●0●●表2-1丙烯腈與水的相互溶解度溫度水在丙烯腈中的溶解度丙烯腈在水中的溶解度(質量),%(質量),%2.102.557.514.7.906.158.417.69.109.2110.9511.10丙烯腈的物理性質●●●●●●●●●●0●●性質指標弗點,101.3Kpa78.5℃熔點,℃相對密度,d1350.0806黏度,25℃0.34折射率,n25燃點比熱容,J*Kg1*K蒸發潛熱,077℃32.6kJ/m生成熱,25℃151kJ/mo1燃燒熱聚合熱,25℃72kJ/mo蒸氣壓,KP8.7℃時6.6715.5℃時33377.3℃時101.32臨界溫度246℃3.42MPa丙糯腈華學幬驫●●●●C=C雙鍵及C一N鍵,所以化學性質非常。●●0活●●潑,可以發生加成、聚合、腈基及氫乙基化等反應聚合反應和加成反應都發生在丙稀腈的C=C雙鍵上,純丙稀腈在光的作用下能自行聚合,與強堿(Na0H)混和時,聚合十分劇烈,大量放熱,易爆炸除發生自聚外,丙稀腈還能與苯乙烯、丁二烯、乙酸乙烯、丙稀胺等發生共聚反應,由此可制得合成纖維、塑料、涂料和膠粘劑等。丙稀腈經電解加氫偶聯反應可以制得己二腈。氰基反應包括水合反應、水解反應、醇解反應等,丙稀腈和水在催化劑存在下,可以水合制取丙稀酰胺。●●●●●●●●丙烯腈的化學性質●●0●●氰乙基化反應是丙稀腈與醇、硫醇、胺、氨、酰胺、醛、酮等的反應。丙稀腈和醇反應可制取烷氧基丙胺,烷氧基丙胺是液體染料的分散劑、抗靜電劑、纖維處理劑、表面活性劑、醫藥等的原料。丙稀腈與氨反應可制得1,3丙二胺,該產物可用作紡織溶劑、聚氨酯溶劑和催化劑。丙稀腈的檢定特征反應為CH2=CHCN+Na2S03+H20===Na3S-CH2-CHCN+NaOH反應所生成的Na0H是定量的,用鹽酸滴定可以測定丙稀腈的純度丙稀腈的應用●●●●●●●●●●0●●丁腈橡膠ABS塑料、AS塑料和生產腈綸纖維(PAN聚丙烯腈纖維丙烯酰胺、聚丙烯酸酯目前丙稀腈國內供不應求,每年需大量進口來滿足市場的需求,2000年進口量超過150kt。●●●●丙稀腈的產品標準(中國國標GB7717194)●●●●●●0●●序號指標名稱體、無懸浮物色度(P-CO),號0.0020密度(20℃)/(gm3)0.800~0.80760-9.06滴定值(5%的水溶液)m0.60醛(以乙醛計)/%(質)總氰(以氫氰酸計)/%(質)002010過氧化物(以過氧化氫計)f%(質)0.000020.000020.000040