丙烯腈车间工艺设计

燕山大学里仁学院化工专业课程设计

目 录

1. 设计任务书????????????????????2

2. 丙烯腈车间工艺设计????????????????4

3. 前言???????????????????????4

4. 丙烯腈工艺设计计算????????????????5

5. 附表???????????????????????37

6. 课程设计心得???????????????????39

参考文献 ????????????????????39

1

燕山大学里仁学院化工专业课程设计

燕山大学课程设计（论文）任务书

院（系）： 基层教学单位： 学 号 设计题目 设 计 技 术 参 数 设 计 要 求 071610011055 学生姓名 蔡银辉 专业（班级） 化学工程与工艺2班 丙烯腈车间工艺设计 1.生产能力：4700吨/年 2.原料：丙烯85%，丙烷15%（摩尔分率）；液氨100% 3.产品：1.8%（wt）丙烯腈水溶液 4.生产方法：丙烯氨氧化法 5.丙烯腈损失率：3.1% 6.设计裕量：6% 7.年操作日300天 1.确定设计方案

毕业设计（论文）任务书

设计（论文）题目：年产 万吨丙烯腈工艺设计

学生：

1． 设计（论文）的主要任务及目标

对年产 万吨丙烯腈工艺设计，主要包括生产的工艺流程设计，工艺计算，设备的设计与选型，环境保护，工业卫生与劳动安全。绘制生产工艺流程图和主要设备结构图。

产品纯度：99%

生产天数：330天／年

方程式为：通过查阅文献自己确定

反应原料：通过查阅文献自己确定

物料配比为：通过查阅文献自己确定

2. 设计（论文）的基本要求和内容

主要内容

（1） 说明部分：文献评述及装置概况；工艺参数，经济指标及产品规格。

（2） 计算部分：工艺计算（物料衡算、能量衡算、主要设备计算）

（3） 绘图部分：带控制点工艺流程图、主要设备工艺条件图

基本要求

（1） 熟练查阅与课题有关资料

（2） 能在老师的指导下，综合运用所学知识和自学知识确立设计方案；

（3） 能按时完成设计任务；

（4） 能独立撰写设计说明书，要求语言流畅、逻辑性强、观点正确。；

（5） 能独立绘制设计图纸。

3．主要参考文献

（1）杨祖荣，化工原理，化学工业出版社；

（2）徐秀娟，化工制图，北京理工大学出版社；

（3）时钧、汪家鼎、余国琮、陈敏恒，化学工程手册（上、下），化学工业出版社。

（4）中国石化集团上海工程有限公

1 丙烯腈概述

1.1 丙烯腈简介

丙烯腈是一种重要的有机合成单体，在丙烯产品系列中居第二，仅次于聚丙烯，是三大 合成材料(纤维、橡胶、塑料)的重要化工原料，主要用来生产聚丙烯腈纤维(腈纶)、丙烯腈- 丁二烯-苯乙烯(ＡＢＳ)塑料、苯乙烯(ＡＳ)塑料、丙烯酰胺等。丙烯腈在合成纤维、合成树 脂等高分子材料中占有显著地位，应用前景广阔。除此之外，丙烯腈聚合物与丙烯腈衍生物 也广泛应用于建材及日用品中。 1.2 丙烯腈物化性质 1.2.1 丙烯腈物理性质

性 状：无色或淡黄色液体，有特殊气味 分子量：53.06 沸 点：77.3℃ 冰 点：－83.5 ℃

生成热：184.2 kJ/mol(25℃) 燃烧热：1761.5 kJ/mol 聚合热：72.4 kJ/mol 蒸汽压：11.0KPa(20℃) 闪 点：0℃ 自燃点：481℃

爆炸极限：在空气中 3.0%～17%（体积）

油水分配系数：辛醇/水分配系数的对数值为-0.92 毒 性：剧毒，毒作用似氢氰酸

溶解性：溶于丙酮、苯、四氯化碳、乙醚、乙醇等有机溶剂，微溶于水 1.2.2 丙烯腈化学性质

丙烯腈由于分子结构带有C=C 双键及-

摘要

本次课程设计，主要针对丙烯腈厂进行防火防爆设计。根据丙烯腈生产的工艺是采用丙烯氨氧化的方法，从原料气火灾爆炸性质，反应放热特点，副作用后果和潜在的着火源方面，对此生产工艺进行了火灾危险分析，并提出了针对性的防火防爆措施和技术。同时确定了各厂房的火灾危险等级耐火等级，以及把厂房所处区域的风向考虑在内，从而对厂房的面积和防火间距，排废气设施等进行详细设计。通过对整个厂区进行整体规划，确定所有建筑的防火间距，使整个生产区域更加安全。并且很好的利用道化学公司火灾爆炸危险指数评价方法对具有爆炸危险的生产厂房进行评估，划分了爆炸危险区域，用数学的方法进行泄爆面积的计算，查取物质系数危险系数后选择泄爆方式以及防爆器材。并把各个厂房的灭火器的种类和数量，进行了计算和设计。本次设计运用了很多规范，《建筑设计防火规范》、《石油化工企业设计防火规范》、《防爆电器的设计》、《总图制图标准》。

关键词：丙烯腈；氧化；防火防爆；整体布局；防火间距；规范

1 前言 .............................................. 1 2 工程概况 .......................................... 2 3

工程项

丙烯氨法制取丙烯腈新工艺

丙烯氨法制丙烯腈新工艺

【摘要】综述了目前应用最广泛的丙烯氨氧化法制取丙烯腈的反应原理与工艺流程，以及国内大厂对引进装置的改造与升级。在总结前人研究结果的基础上，提出自己对于该工艺未来发展方向的看法。

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丙烯氨法制取丙烯腈新工艺

目录

一．丙烯腈生产工艺简介............................................................. 3 二．反应机理 .................................................................................. 3 2.1丙烯氧化成醛 ...................................................................... 3 2.2醛生成腈化物 ...................................................................... 3 三.催化剂的发展.....................................................

化工工艺设计 课 程 设 计

年产4.5万吨丙烯腈合成工段工艺设计

年 级 专 业 学 号 姓 名 指导教师 设计成绩 完成日期

1

2013 化学工程与工艺 2016 年 月 日 《课程设计》成绩评定栏

评定基元 评审要素 评审内涵 分值 评分 签名栏 格式是否规范 格式规范 内容完整 内容是否完整 8 评阅教师签名 8 8 8 8 评阅教师签名 设计说明， 40% 工艺计算 正确、完整和规范 物料恒算 热量衡算 设备设计和选型 方案流程图 7 设计图纸，30% 图纸规范 标注清晰 工艺物料流程图 带控制点的工艺流程图 语言流畅 8 15 答辩老师签名 10 答辩成绩 20% 仪态自然 语言流畅 答题正确 上课出勤 制图出勤 合计 上课出勤考核 制图出勤考核 10 5 5 100 平时成绩，10% 指导教师签名

2

答辩记录

3

化工工艺设计 课程设计任务书

学 号 设计题目 设 计 技 术 参 数 设 计 要 求 学生姓名 专业（班级） 年产 4.5 万吨丙烯腈合成工段工艺设计 1.生产能力： 45000吨/年 2.原料：丙烯85%，

化工工艺设计 课 程 设 计

年产4.5万吨丙烯腈合成工段工艺设计

年 级 专 业 学 号 姓 名 指导教师 设计成绩 完成日期

1

2013 化学工程与工艺 2016 年 月 日 《课程设计》成绩评定栏

评定基元 评审要素 评审内涵 分值 评分 签名栏 格式是否规范 格式规范 内容完整 内容是否完整 8 评阅教师签名 8 8 8 8 评阅教师签名 设计说明， 40% 工艺计算 正确、完整和规范 物料恒算 热量衡算 设备设计和选型 方案流程图 7 设计图纸，30% 图纸规范 标注清晰 工艺物料流程图 带控制点的工艺流程图 语言流畅 8 15 答辩老师签名 10 答辩成绩 20% 仪态自然 语言流畅 答题正确 上课出勤 制图出勤 合计 上课出勤考核 制图出勤考核 10 5 5 100 平时成绩，10% 指导教师签名

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答辩记录

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化工工艺设计 课程设计任务书

学 号 设计题目 设 计 技 术 参 数 设 计 要 求 学生姓名 专业（班级） 年产 4.5 万吨丙烯腈合成工段工艺设计 1.生产能力： 45000吨/年 2.原料：丙烯85%，

1.丙烯腈的性质

1.1 丙烯腈的物理性质

丙烯腈是一种非常重要的有机化工原料，在合成纤维、树脂、橡胶急胶粘剂等领域有着广泛的应用。丙烯腈，英文名Acrylonifrile（简称为ACN），化学分子式：CH2=CH-CN；分子量：53.1。丙烯腈在常温下是无色或淡黄色液体，剧毒，有特殊气味；可溶于丙酮、苯、四氯化碳、乙醚和乙醇等有机溶剂；与水互溶，溶解度见表1-1。丙烯腈在室内允许浓度为0.002MG/L，在空气中的爆炸极限为3.05%~17.5%（体积），因此，在生产、贮存和运输中，必须有严格的安全防护措施。

丙烯腈和水、苯、四氯化碳、甲醇、异丙醇等会形成二元共沸混合物，和水的共沸点为 71℃，共沸点中丙烯腈的含量为88%（质量），在有苯乙烯存在下，还能形成丙烯腈—苯乙烯—水三元共沸混合物。丙烯腈的主要物理性质见表1-2。

表1-1 丙烯腈与水的相互溶解度

温度/℃

水在丙烯腈中的溶解度

0 10 20 30 40

表1-2 丙烯腈的主要物理性质

性质

沸点（101.3KPa）

熔点/℃ 相对密度（d426） 粘度（25℃） 折射率(nD25) 闪电/℃

指标 78.5 -82.0 0.0806 0.34 1.3888 0

性质 生成热（

1.丙烯腈的性质

1.1 丙烯腈的物理性质

丙烯腈是一种非常重要的有机化工原料，在合成纤维、树脂、橡胶急胶粘剂等领域有着广泛的应用。丙烯腈，英文名Acrylonifrile（简称为ACN），化学分子式：CH2=CH-CN；分子量：53.1。丙烯腈在常温下是无色或淡黄色液体，剧毒，有特殊气味；可溶于丙酮、苯、四氯化碳、乙醚和乙醇等有机溶剂；与水互溶，溶解度见表1-1。丙烯腈在室内允许浓度为0.002MG/L，在空气中的爆炸极限为3.05%~17.5%（体积），因此，在生产、贮存和运输中，必须有严格的安全防护措施。

丙烯腈和水、苯、四氯化碳、甲醇、异丙醇等会形成二元共沸混合物，和水的共沸点为 71℃，共沸点中丙烯腈的含量为88%（质量），在有苯乙烯存在下，还能形成丙烯腈—苯乙烯—水三元共沸混合物。丙烯腈的主要物理性质见表1-2。

表1-1 丙烯腈与水的相互溶解度

温度/℃

水在丙烯腈中的溶解度

0 10 20 30 40

表1-2 丙烯腈的主要物理性质

性质

沸点（101.3KPa）

熔点/℃ 相对密度（d426） 粘度（25℃） 折射率(nD25) 闪电/℃

指标 78.5 -82.0 0.0806 0.34 1.3888 0

性质 生成热（

年 产 一 万 吨 丙 烯 腈 合 成 工 段 工 艺 设 计

陕西理工学院课程设计

目 录

一、概论及设计任务…………………………………………………………………… 2 二、生产方案…………………………………………………………………………… 2 2.1 工艺技术方案及原理………………………………………………………… 2 2.2 设备方案………………………………………………………………………3 2.3 工程方案………………………………………………………………………3 三、物料衡算和热量衡算 ………………………………………………………………3 3.1 生产工艺及物料流程…………………………………………………………3

3.2 小时生产能力…………………………………………………………………5 3.3 物料衡算和热量衡算…………………………………………………………5

3.3.1 反应器的物料衡算和热量衡算………………………………………5 3.3.2 废热锅炉的