年产7万吨丙烯腈项目合成工段设计

喜欢就充值下载吧。。资源目录里展示的文件全都有，，请放心下载，，有疑问咨询QQ:1064457796或者1304139763 ==================== 喜欢就充值下载吧。。资源目录里展示的文件全都有，，请放心下载，，有疑问咨询QQ:1064457796或者1304139763 ==================== 开题报告 题 目： 年产7万吨丙烯腈项目初步设计 －合成工段工艺设计 专 业： 姓 名： 学 号： 指导教师： 年 月 开 题 报 告 一、课题的目的与意义 丙烯腈是三大合成材料—合成纤维、合成橡胶、合成塑料的基础原料[1]，这使得丙烯腈的地位逐年提高，所以丙烯腈生产及其深加工日益受到人们的重视。丙烯腈的生产方式有很多种，丙烯直接氨氧化工艺、丙烷直接氨氧化工艺和丙烷脱氢后再进行丙烯氨氧化工艺等工艺方法。其中利用丙烯氨氧化生产丙烯腈是丙烯腈生产的主要方式之一[2-3]。这种方法设备简单，原料易得。反应所用到的丙烯是重要的石油化工基础原料，因此研究丙烯腈生产过程，提高丙烯腈产品质量，降低丙烯腈原料消耗就显得十分重要了。 我国丙烯腈的总需求量也将以年均10.8%的速率递增。中国丙烯腈市场新建和扩建项目较多，产能增长将维持较高水平，但是这还是无法弥补国内丙烯腈的需求缺口[4-6]。预计到2017年，我国国内生产的丙烯腈还是无法满足国内需求。即我国现有的丙烯腈生产能力还远不能满足国内的需求，仍需大量进口。因此 , 加大对丙烯腈生产工艺技术和催化剂体系的研究开发力度, 不断提升我国丙烯腈生产的技术水平 ,是解决我国丙烯腈供需的平衡是关键之处。 目前国内吉林石化公司的丙烯腈装置经过不断的优化运行，使得它的消耗、质量水平基本上达到国内先进水平。丙烯腈国内竞争也变得越来越激烈，只有对装置不断的优化，才能满足市场对丙烯腈产品越来越多的要求，才能在竞争中突出自己的优势，打败其他对手。 丙烯腈生产方式有很多种，其中传统方法[7-9]有： 1. 乙醛法 用氢氰酸、乙醛反应生成丙烯腈 CH2CHO+HCN→CH2CH2CNOH CH2CH2CNOH→CH2=CHCN+H2O 2.乙炔法 用氢氰酸、乙炔反应生成丙烯腈 C2H2+HCN→CH2=CHCN 传统方法都需要氢氰酸这一剧毒且难以运输和储存的药品为原料，且反应的副产物多，AN精制困难，所以逐渐被现代生产所淘汰。 现在制备丙烯腈的生产工艺主要有丙烯直接氨氧化工艺、丙烷直接氨氧化工艺和丙烷脱氢后再进行丙烯氨氧化工艺等工艺方法。 本课题的目的是为了在当今国内市场丙烯腈供不应求的状况下，试图找到一个对现在生产丙烯腈工艺中切实可行的可以提高丙烯腈产量的方法或者改进方式。从而能够应对或者改善未来可能出现的丙烯腈供不应求的局面，解决原料短缺问题。 本次课题的意义在于通过对国内外丙烯腈生产现状及市场调研、工艺方法的前景分析、丙烯氨氧化合成丙烯腈技术经济性分析等，只要我国丙烯进口资源有保障，丙烯氨氧化技术在我国还是拥有广阔的发展空间和发展前景的，从目前全球丙烯腈生产技术发展来看, 丙烯腈工业的原料和工艺向多元化、新技术方向发展，而丙烯氨氧化合成丙烯腈工艺的广泛应用将会在一定程度上缓解我国对于丙烯腈的供需压力。 图1为丙烯腈工艺流程图。 图1. 丙烯腈工艺流程图 二、研究现状和前景展望 目前，丙烯腈行业正处于吐故纳新时期，无论是原料的选择还是工艺的选取可谓百花齐放。虽然中国丙烯腈市场新建和扩建项目较多，产能增长都维持在较高水平线上，但是这还是无法弥补国内丙烯腈的需求缺口。我国国内生产的丙烯腈还是无法满足国内需求。即我国现有的丙烯腈生产能力还远不能满足国内的需求，仍需大量进口。在丙烯腈生产工艺方面，以烃为原料来制备丙烯腈的生产工艺主要有丙烯直接氨氧化工艺、丙烷直接氨氧化工艺和丙烷脱氢后再进行丙烯氨氧化工艺等工艺方法。虽然丙烷比丙烯要便宜很多而且资源较为丰富。但是由于丙烷很难活化，这导致其需要苛刻的操作条件和活性、选择性及稳定性均很高的催化剂。给生产带来了麻烦。而且丙烯腈的稳定性较丙烷差, 在工艺条件下容易生成不需要的碳氧化物和氮氧化物等副产物。这就给丙烷直接制备丙烯腈带来了很大挑战。 于是人们开始寻求更加高效科学的丙烯腈生产方式，随着煤制低碳烯烃以及Sohio工艺的日渐成熟，丙烯腈不再是奇货可居了。Sohio法制备丙烯腈与其他丙烯氨化工艺相比，具有易反应，收率高，反应杂质少，能用简单方法精制等优点，因此受到各国丙烯腈生产公司的青睐。世界上百分之95的丙烯腈生产公司均采用Sohio技术，在美国日本更是夸张的全部采用此等方法来生产丙烯腈。在现如今国内丙烯腈存在供应缺口的情况下，利用Sohio工艺制丙烯腈具备良好的盈利空间，但是Sohio工艺技术仍存在着一些不足。比如在催化剂的选择时有很多问题，目前用的最多的是钼铋-三氧化二铝。但是这种催化剂在不同温度和用量上会影响活性，这给研究带来了不小的挑战。 我国国内丙烯腈生产发展前景还是比较客观的。随着科学技术的不断提高，我国国内丙烯腈生产工艺技术也是日新月异。国家对于国内丙烯腈生产公司也是给予了诸多的帮助，这也为国内丙烯腈生产创造了良好的市场环境，有利于国内丙烯腈工艺的发展。但是，我们也要正视我们存在的一些问题。比如生产水平还没达到国际最高水准行列，我们的国内丙烯腈供应需求还存在着很大的漏洞。2012年我国丙烯腈产能127.7万吨／年，表观消费量达175.5万吨[10-12]，主要用于生产腈纶、ABS树脂等。中国丙烯腈市场新建和扩建项目较多，产能增长将维持较高水平，但是这还是无法弥补国内丙烯腈的需求缺口。预计到2017年，我国国内生产的丙烯腈供不应求的局面还将持续下去。 三、课题主要内容、拟解决的问题、研究特色和创新之处 1．主要内容 先查阅与丙烯腈的各种生产方法的中英文文献资料，完成文献综述；仔细认真翻译一篇与本设计相关的英文文献。接着论证并确定丙烯腈合成工段工艺流程。应用化工专业流程模拟软件对丙烯腈合成工段进行模拟，完成物料衡算、热量衡算以及设备设计或选型，并对设备布置进行设计。最后分别采用autoCAD和手工绘制丙烯腈合成工段的物料流程图、管道仪表流程图，设备条件图、精制工段设备布置图。 2．需解决的问题 1）提高自我文献检索和搜集信息能力。 2）如何更快的打通全流程模拟 3）反馈计算操作条件、设备参数等，使生产丙烯腈过程更加环保、操作过程更加安全、生产的产品更加合理。 3. 特色和创新 以美国BP公司、日本三菱化成公司为代表的主要丙烯腈生产商开始了以丙烯为原料的生产丙烯腈的技术开发工作。其中以Sohio工艺最受人们所接受并应用于工业生产。其主要特点是采用选择性烃的吸附分离体系的循环工艺，可将循环物流中的惰性气体和碳氧化物选择性除去，原料丙烷和丙烯100%回收，从而降低了生产成本[13-14]。 四、研究方法、步骤和措施 根据设计内容要求查阅丙烯腈的相关资料，包括其物理性质、化学性质和合成方法等方面。通过比较每种合成工艺的优缺点，确定一种可行的最佳产品方案、生产规模、工艺技术方案等。对Sohio生产丙烯腈工艺做出认识和研究，已保证设计的连贯性和正确性。查找关于丙烯腈的外文文献，选择一篇能够很好表达丙烯腈项目的英文文献进行翻译。接着对已经收集好的资料进行仔细阅读并整理，做出相关的文献综述。 用AutoCAD软件绘制各设备图和工艺流程图，之后用Aspenplus软件进行工艺流程的全流程模拟和优化，通过这个模拟优化做出可行的优化设计方案，可以有利于最后的方案选择。通过物料衡算得到物料关系和能量关系；以图表形式表达设计结果。 五、参考文献 [1] 罗保军, 周子平, 王美云. 丙烯腈的生产现状与发展趋势[J]. 化工科技市场, 2003, (10):11-14. [2] 韩秀山. 丙烯腈的应用[J]. 四川化工与腐蚀控制, 2000, 3(6):52-53. [3] 张廷深. 国内外丙烯腈供需概况[J]. 石油化工技术经济, 1999, (3):27-32. [4] 白尔铮. 丙烷氨氧化制丙烯腈催化剂及工艺进展[J]. 工业催化, 2004, 12(7):1-6. [5] 于豪瀚. 丙烯腈生产技术进展[J]. 石油化工设计,1995,12(1):1-24. [6] 张惠民, 赵震, 徐春明. 丙烷直接氨氧化制丙烯腈催化剂的研究进展[J]. 化学通报, 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] 钱伯章. 丙烯腈产能分析与技术进展[J]. 上海化工, 2004, 29(3): 45-47 [9] 谢方友. 丙烷氨氧化制丙烯腈催化剂设计进展[J]. 工业催化, 2003, 11(8):38-42. [10] 崔小明. 国内外丙烯腈的供需现状及发展前景分析[J]. 石油化工技术与 经济, 2015, 31(5):18-23. [11] 黄金霞, 陆书来. 2014年丙烯腈市场分析[J]. 化学工业, 2015, (08): 36-9. [12] 黄金霞, 陆书来, 纪立春. 2013年丙烯腈生产与市场分析[J]. 化学工业, 2014, (04):36-40. [13] 兰友, 单永霞. 提高丙烯腈精制回收率的方法[J]. 河北化工, 2007, l30 (10):58-60. [14] 毕锡斌. 丙烯腈反应器收率影响因素的探讨[J]. 安徽化工, 2003, (4):46-4 8. 六、指导教师意见 指导教师： 年 月 日 七、所在专业审查意见 负责人： 年 月 日 八、学院审查意见 负责人： 年 月 日 6