丙烯腈合成工段工艺设计 .pdf

《化工工艺学》课程设计任务书

一、设计时间

2010年06月06日－2010年06月18日

二、设计题目

年产6000吨丙烯腈合成工段工艺设计

三、设计条件

（1）年生产天数300天

（2）原料

用丙烯，氨，空气为原料。

原料组成：

液态丙烯原料含丙烯85%（mol），丙烷15%(mol)；液态氨含氨

100%。

（3）生产方法和工艺参数

采用丙烷氨氧化法：

丙烷在催化剂的作用下与氨和氧气（或空气）反应合成丙烯腈，

反应方程式：

主反应：C3H8+NH3+2O2→CH2=CHCN(AN)+4H2O（60%）

C3H8+0.5O2→CH6(PEN)+H2O

3

C3H6+NH3+1.5O2→CH2=CHCN(AcN)+3H2O

副反应：①生成乙腈：C3H6+1.5NH3+1.5O2→1.5CH3CN+3H2O

（10.5%）

②生成氢氰酸：C3H6+3NH3+3O2→3HCN+6H2O（8%）

③生成CO：C3H8+4O2→2CO+CO2+4H2O13%

x

④生成氮气：2NH+1.5O→N+3HO

3222

典型的反应条件为：温度:850华氏度；

压力:约1atm；接触时间:2-6s；

CH:NH:O:N＝1.0:1.5:3.15:11.85(摩尔比)

38322

实验室中已经得到的转化率为20-80%。当丙烷转化率达91%时，

该催化剂对丙烯腈选择性可达最大65.5%。

四、设计任务

课程设计主要任务包括：

一．1.生产能力6000吨/年

2.产品要求C3H3N≥99.5wt%

二、工艺计算。（1）物料衡算并绘制物料流程图；（2）对工段各设备

的热量衡算；（3）主要设备选型说明；（4）填写设备一览表。

三，消耗与排出一览表（1），工段原料消耗表。（2）,工段能量消耗

表。（3），工段排出除物综合表。

四，带控制点的工艺流程图，绘制物料流程图和主要设备图。

五，厂址的选择方法，车间的布置。

六，主要管道流速表。

五、研究方案

（1）结合文献资料对丙烷氨氧化法制丙烯腈的工艺流程和设备进

行了解；

（2）对丙烷氨氧化工艺流程的反应器系统、急冷系统、吸收系统、

回收塔系统、脱氰

塔系统等丙烯腈生产过程进行概念设计，使用化工软件对工艺流程进

行模拟优化；

（3）对各个工艺过程进行优化设计与分析，找到最佳的工艺路

线。

六，主要性质指标:

一，性状：无色或淡黄色液体，有特殊气味。

二，毒性：属于高毒性

三，挥发性：易挥发

四，主要用作生产合成纤维、合成树脂、合成橡胶、染料、医药

等行业的重要原料。丙烯腈是合成纤维，合成橡胶和合成树脂的重

要单体。

七、课程设计进度安排

序号设计内容所用时间

1查阅资料2天

2工艺计算（物料衡算，热量衡算，设备选型）4天

3带控制点流程图3天

4填写一览表2天

5整理打印装订课程设计说明书有关资料1天

合