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丙烯氨氧化法合成丙烯腈5500ta工段工艺设计

摘要

丙烯腈，是一种有机化合物，化学式为 C3H3N，是一种无色的有刺激性气味液体，易燃，其蒸气与空气可形成爆炸性混合物，遇明火、高热易引起燃烧，并放出有毒气体，与氧化剂、强酸、强碱、胺类、溴反应剧烈。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。丙烯氨氧化法合成丙烯腈是一个典型的烃类选择氧化过程，产品丙烯腈是连串反应的中间产物。该反应遵循“氧化一还原”机理。以丙烯、氨、空气和水为原料,按其一定量配比进入沸腾床或固定床反应器,在以硅胶作载体的磷钼铋系或锑铁系催化 剂作用下,在 400-500℃温度和常压下,生成丙烯腈。然后经中和塔用稀硫酸除去未反应的氨,再经吸收塔用水吸收丙 烯腈等气体,形成水溶液,使该水溶液经萃取塔分离乙腈,在脱氢氰酸塔除去氢氰酸,经脱 以丙烯、氨、空气和水为原料,按其一定量配比进入沸腾床或固定床反应器,在以硅胶作载体的磷钼铋系或锑铁系催化 剂作用下,在 400-500℃温度和常压下,生成丙烯腈。这种选择氧化反应是以复合金属氧化物为催化剂、催化剂中的晶格氧参与氧化还原过程的多相催化反应。晶格氧参与主反应生成目的产物，气相或吸附氧导致副反应生成有机副产物和 COx。

本文以丙烯氨氧化法技术作为依据，进行丙烯氨氧化法合成丙烯腈-5500t/a 工段工艺设计，该设计将从物料和热量衡算出发，对其主要参与生产设备进行计算及设计选型，并作必要的验算。对整个生产工艺，最后对整个生产工艺，从生产安全及绿色环保提出了保护措施。

关键词：丙烯腈；5500 万吨；丙烯氨氧化法；安全环保

 

目录

1绪 论 1

1.1丙烯腈概述 1

1.1.1丙烯腈物化性质 1

1.1.2丙烯腈生产概况 2

1.2丙烯氨氧化法概述 3

1.2.2 丙烯氨氧化法生产装置的扩能改造进展 3

1.3丙烯氨氧化催化剂作用机理 4

1.3.1丙烯氨氧化概述 4

1.3.2原料纯度配比 5

1.3.3反应温度 6

1.3.4反应时间 7

1.4丙烯氨氧化生产工艺优化的研究进展 7

1.5丙烯氨氧化法催化剂的研究进展 10

1.6丙烷氨氧化法生产工艺的研究进展 10

2国内外研究现状 12

2.1国外研究现状 12

2.2国内研究现状 13

2.3丙烯腈生产前景 14

3丙烯氨氧化制丙烯腈原理 15

3.1丙烯腈工艺流程 15

3.1.1化学反应 15

3.1.2丙烯氨氧化反应工段 15

3.1.3回收工段 15

3.1.4分离精制工段 15

3.2反应器选型 16

3.3物料衡算和热量衡算 17

3.3.1反应器的物料衡算和热量衡算 17

3.3.2物料衡算 17

3.3.3热量衡算 19

3.4空气饱和塔的物料衡算和热量衡算 20

3.4.1计算依据 20

3.4.2物料衡算 21

3.4.3热量衡算 21

3.5氨中和塔物料衡算和热量衡算 23

3.5.1计算依据 23

3.5.2物料衡算 23

4环境保护和安全措施 25

4.1丙烯腈三废处理 25

4.1.1丙烯腈生产三废来源 25

4.1.2蒸馏法 25

4.1.3焚烧法 25

4.1.3 生物法 26

4.2丙烯腈废水新型处理技术 26

4.2.1膜分离法 26

4.2.2超临界水氧化法 26

4.2.3芬顿氧化法 27

4.2.4电化学氧化法 27

4.2.5催化臭氧氧化法与活化过硫酸盐氧化法 27

4.2.6转化法 28

4.3排放标准 28

4.3.1废水排放检测指标 28

4.3.2废水管理标准 28

4.4安全措施 29

致谢 30

参考文献 31

 

参考文献

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