年產7萬噸丙烯腈項目合成工段設計

喜歡就充值下載吧。。資源目錄里展示的文件全都有，，請放心下載，，有疑問咨詢QQ:1064457796或者1304139763 ==================== 喜歡就充值下載吧。。資源目錄里展示的文件全都有，，請放心下載，，有疑問咨詢QQ:1064457796或者1304139763 ==================== 開題報告 題 目： 年產7萬噸丙烯腈項目初步設計 －合成工段工藝設計 專 業： 姓 名： 學 號： 指導教師： 年 月 開 題 報 告 一、課題的目的與意義 丙烯腈是三大合成材料—合成纖維、合成橡膠、合成塑料的基礎原料[1]，這使得丙烯腈的地位逐年提高，所以丙烯腈生產及其深加工日益受到人們的重視。丙烯腈的生產方式有很多種，丙烯直接氨氧化工藝、丙烷直接氨氧化工藝和丙烷脫氫后再進行丙烯氨氧化工藝等工藝方法。其中利用丙烯氨氧化生產丙烯腈是丙烯腈生產的主要方式之一[2-3]。這種方法設備簡單，原料易得。反應所用到的丙烯是重要的石油化工基礎原料，因此研究丙烯腈生產過程，提高丙烯腈產品質量，降低丙烯腈原料消耗就顯得十分重要了。 我國丙烯腈的總需求量也將以年均10.8%的速率遞增。中國丙烯腈市場新建和擴建項目較多，產能增長將維持較高水平，但是這還是無法彌補國內丙烯腈的需求缺口[4-6]。預計到2017年，我國國內生產的丙烯腈還是無法滿足國內需求。即我國現有的丙烯腈生產能力還遠不能滿足國內的需求，仍需大量進口。因此 , 加大對丙烯腈生產工藝技術和催化劑體系的研究開發力度, 不斷提升我國丙烯腈生產的技術水平 ,是解決我國丙烯腈供需的平衡是關鍵之處。 目前國內吉林石化公司的丙烯腈裝置經過不斷的優化運行，使得它的消耗、質量水平基本上達到國內先進水平。丙烯腈國內競爭也變得越來越激烈，只有對裝置不斷的優化，才能滿足市場對丙烯腈產品越來越多的要求，才能在競爭中突出自己的優勢，打敗其他對手。 丙烯腈生產方式有很多種，其中傳統方法[7-9]有： 1. 乙醛法 用氫氰酸、乙醛反應生成丙烯腈 CH2CHO+HCN→CH2CH2CNOH CH2CH2CNOH→CH2=CHCN+H2O 2.乙炔法 用氫氰酸、乙炔反應生成丙烯腈 C2H2+HCN→CH2=CHCN 傳統方法都需要氫氰酸這一劇毒且難以運輸和儲存的藥品為原料，且反應的副產物多，AN精制困難，所以逐漸被現代生產所淘汰。 現在制備丙烯腈的生產工藝主要有丙烯直接氨氧化工藝、丙烷直接氨氧化工藝和丙烷脫氫后再進行丙烯氨氧化工藝等工藝方法。 本課題的目的是為了在當今國內市場丙烯腈供不應求的狀況下，試圖找到一個對現在生產丙烯腈工藝中切實可行的可以提高丙烯腈產量的方法或者改進方式。從而能夠應對或者改善未來可能出現的丙烯腈供不應求的局面，解決原料短缺問題。 本次課題的意義在于通過對國內外丙烯腈生產現狀及市場調研、工藝方法的前景分析、丙烯氨氧化合成丙烯腈技術經濟性分析等，只要我國丙烯進口資源有保障，丙烯氨氧化技術在我國還是擁有廣闊的發展空間和發展前景的，從目前全球丙烯腈生產技術發展來看, 丙烯腈工業的原料和工藝向多元化、新技術方向發展，而丙烯氨氧化合成丙烯腈工藝的廣泛應用將會在一定程度上緩解我國對于丙烯腈的供需壓力。 圖1為丙烯腈工藝流程圖。 圖1. 丙烯腈工藝流程圖 二、研究現狀和前景展望 目前，丙烯腈行業正處于吐故納新時期，無論是原料的選擇還是工藝的選取可謂百花齊放。雖然中國丙烯腈市場新建和擴建項目較多，產能增長都維持在較高水平線上，但是這還是無法彌補國內丙烯腈的需求缺口。我國國內生產的丙烯腈還是無法滿足國內需求。即我國現有的丙烯腈生產能力還遠不能滿足國內的需求，仍需大量進口。在丙烯腈生產工藝方面，以烴為原料來制備丙烯腈的生產工藝主要有丙烯直接氨氧化工藝、丙烷直接氨氧化工藝和丙烷脫氫后再進行丙烯氨氧化工藝等工藝方法。雖然丙烷比丙烯要便宜很多而且資源較為豐富。但是由于丙烷很難活化，這導致其需要苛刻的操作條件和活性、選擇性及穩定性均很高的催化劑。給生產帶來了麻煩。而且丙烯腈的穩定性較丙烷差, 在工藝條件下容易生成不需要的碳氧化物和氮氧化物等副產物。這就給丙烷直接制備丙烯腈帶來了很大挑戰。 于是人們開始尋求更加高效科學的丙烯腈生產方式，隨著煤制低碳烯烴以及Sohio工藝的日漸成熟，丙烯腈不再是奇貨可居了。Sohio法制備丙烯腈與其他丙烯氨化工藝相比，具有易反應，收率高，反應雜質少，能用簡單方法精制等優點，因此受到各國丙烯腈生產公司的青睞。世界上百分之95的丙烯腈生產公司均采用Sohio技術，在美國日本更是夸張的全部采用此等方法來生產丙烯腈。在現如今國內丙烯腈存在供應缺口的情況下，利用Sohio工藝制丙烯腈具備良好的盈利空間，但是Sohio工藝技術仍存在著一些不足。比如在催化劑的選擇時有很多問題，目前用的最多的是鉬鉍-三氧化二鋁。但是這種催化劑在不同溫度和用量上會影響活性，這給研究帶來了不小的挑戰。 我國國內丙烯腈生產發展前景還是比較客觀的。隨著科學技術的不斷提高，我國國內丙烯腈生產工藝技術也是日新月異。國家對于國內丙烯腈生產公司也是給予了諸多的幫助，這也為國內丙烯腈生產創造了良好的市場環境，有利于國內丙烯腈工藝的發展。但是，我們也要正視我們存在的一些問題。比如生產水平還沒達到國際最高水準行列，我們的國內丙烯腈供應需求還存在著很大的漏洞。2012年我國丙烯腈產能127.7萬噸／年，表觀消費量達175.5萬噸[10-12]，主要用于生產腈綸、ABS樹脂等。中國丙烯腈市場新建和擴建項目較多，產能增長將維持較高水平，但是這還是無法彌補國內丙烯腈的需求缺口。預計到2017年，我國國內生產的丙烯腈供不應求的局面還將持續下去。 三、課題主要內容、擬解決的問題、研究特色和創新之處 1．主要內容 先查閱與丙烯腈的各種生產方法的中英文文獻資料，完成文獻綜述；仔細認真翻譯一篇與本設計相關的英文文獻。接著論證并確定丙烯腈合成工段工藝流程。應用化工專業流程模擬軟件對丙烯腈合成工段進行模擬，完成物料衡算、熱量衡算以及設備設計或選型，并對設備布置進行設計。最后分別采用autoCAD和手工繪制丙烯腈合成工段的物料流程圖、管道儀表流程圖，設備條件圖、精制工段設備布置圖。 2．需解決的問題 1）提高自我文獻檢索和搜集信息能力。 2）如何更快的打通全流程模擬 3）反饋計算操作條件、設備參數等，使生產丙烯腈過程更加環保、操作過程更加安全、生產的產品更加合理。 3. 特色和創新 以美國BP公司、日本三菱化成公司為代表的主要丙烯腈生產商開始了以丙烯為原料的生產丙烯腈的技術開發工作。其中以Sohio工藝最受人們所接受并應用于工業生產。其主要特點是采用選擇性烴的吸附分離體系的循環工藝，可將循環物流中的惰性氣體和碳氧化物選擇性除去，原料丙烷和丙烯100%回收，從而降低了生產成本[13-14]。 四、研究方法、步驟和措施 根據設計內容要求查閱丙烯腈的相關資料，包括其物理性質、化學性質和合成方法等方面。通過比較每種合成工藝的優缺點，確定一種可行的最佳產品方案、生產規模、工藝技術方案等。對Sohio生產丙烯腈工藝做出認識和研究，已保證設計的連貫性和正確性。查找關于丙烯腈的外文文獻，選擇一篇能夠很好表達丙烯腈項目的英文文獻進行翻譯。接著對已經收集好的資料進行仔細閱讀并整理，做出相關的文獻綜述。 用AutoCAD軟件繪制各設備圖和工藝流程圖，之后用Aspenplus軟件進行工藝流程的全流程模擬和優化，通過這個模擬優化做出可行的優化設計方案，可以有利于最后的方案選擇。通過物料衡算得到物料關系和能量關系；以圖表形式表達設計結果。 五、參考文獻 [1] 羅保軍, 周子平, 王美云. 丙烯腈的生產現狀與發展趨勢[J]. 化工科技市場, 2003, (10):11-14. [2] 韓秀山. 丙烯腈的應用[J]. 四川化工與腐蝕控制, 2000, 3(6):52-53. [3] 張廷深. 國內外丙烯腈供需概況[J]. 石油化工技術經濟, 1999, (3):27-32. [4] 白爾錚. 丙烷氨氧化制丙烯腈催化劑及工藝進展[J]. 工業催化, 2004, 12(7):1-6. [5] 于豪瀚. 丙烯腈生產技術進展[J]. 石油化工設計,1995,12(1):1-24. [6] 張惠民, 趙震, 徐春明. 丙烷直接氨氧化制丙烯腈催化劑的研究進展[J]. 化學通報, 2005, 68(11):832-838. [7] Roussel H,M ehlomakulu B,Belhadj F,et al.Active sites characterization in mixed vanadium and iron antimonate oxide catalysts for propane ammoxidation[J].J.Catal, 2002, 205(1): 97-106 [8] 錢伯章. 丙烯腈產能分析與技術進展[J]. 上?；? 2004, 29(3): 45-47 [9] 謝方友. 丙烷氨氧化制丙烯腈催化劑設計進展[J]. 工業催化, 2003, 11(8):38-42. [10] 崔小明. 國內外丙烯腈的供需現狀及發展前景分析[J]. 石油化工技術與 經濟, 2015, 31(5):18-23. [11] 黃金霞, 陸書來. 2014年丙烯腈市場分析[J]. 化學工業, 2015, (08): 36-9. [12] 黃金霞, 陸書來, 紀立春. 2013年丙烯腈生產與市場分析[J]. 化學工業, 2014, (04):36-40. [13] 蘭友, 單永霞. 提高丙烯腈精制回收率的方法[J]. 河北化工, 2007, l30 (10):58-60. [14] 畢錫斌. 丙烯腈反應器收率影響因素的探討[J]. 安徽化工, 2003, (4):46-4 8. 六、指導教師意見 指導教師： 年 月 日 七、所在專業審查意見 負責人： 年 月 日 八、學院審查意見 負責人： 年 月 日 6