年產(chǎn)3000噸丙烯氰合成工段換熱器工藝設(shè)計(jì)

1、目錄一、設(shè)計(jì)說明……………………………………………………………………………31.1概述……………………………………………………………………………31.2丙烯腈生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展概況…………………………………………………31.2.1國(guó)外的發(fā)展情況………………………………………………………31.2.2國(guó)內(nèi)的發(fā)展情況………………………………………………………41.3世界范圍內(nèi)產(chǎn)品的生產(chǎn)廠家、產(chǎn)量…………………………………………61.4世界范圍內(nèi)生

2、產(chǎn)該產(chǎn)品的所有工藝及其分析………………………………71.4.1環(huán)氧乙烷法……………………………………………………………71.4.2乙炔法…………………………………………………………………71.4.3丙烯氨氧化法…………………………………………………………71.5設(shè)計(jì)任務(wù)………………………………………………………………………8二、生產(chǎn)方案……………………………………………………………………………82.1工藝技術(shù)方案及原理………………………

3、………………………………82.2主要設(shè)備方案………………………………………………………………92.2.1催化設(shè)備………………………………………………………………92.2.2控制系統(tǒng)………………………………………………………………10三、物料衡算和熱量衡算……………………………………………………………103.1生產(chǎn)工藝及物料流程………………………………………………………103.2小時(shí)生產(chǎn)能力………………………………………………………………

4、143.3物料衡算和熱量衡算………………………………………………………143.3.1反應(yīng)器的物料衡算和熱量衡算……………………………………143.3.2廢熱鍋爐的熱量衡算………………………………………………173.3.3空氣飽和塔物料衡算和熱量衡算…………………………………183.3.4氨中和塔物料衡算和熱量衡算……………………………………213.3.5換熱器物料衡算和熱量衡算………………………………………273.3.6丙烯蒸發(fā)器熱量衡

5、算………………………………………………323.3.7丙烯過熱器熱量衡算………………………………………………333.3.8氨蒸發(fā)器熱量衡算…………………………………………………333.3.9氣氨過熱器…………………………………………………………343.3.10混合器………………………………………………………………343.3.11空氣加熱器的熱量衡算……………………………………………353.3.12吸收水第一冷卻器…………………………………

6、………………363.3.13吸收水第二冷卻器…………………………………………………36四、主要設(shè)備的工藝計(jì)算………………………………………………………………374.1空氣飽和塔…………………………………………………………………374.2水吸收塔……………………………………………………………………404.3合成反應(yīng)器…………………………………………………………………434.4廢熱鍋爐……………………………………………………………………45

7、五、環(huán)境保護(hù)要求………………………………………………………………………465.1丙烯腈生產(chǎn)中的廢水和廢氣及廢渣的處理……………………………………46六、參考文獻(xiàn)……………………………………………………………………………50丙烯腈工藝日趨完善，催化劑的改進(jìn)已成為提高丙烯腈收率的主要因素。西歐有2個(gè)工廠曾采用由DistillersUgine開發(fā)的固定床丙烯氨氧化制丙烯腈的工藝，于1990年關(guān)閉，墨西哥的1個(gè)工廠于1993年關(guān)閉，在東歐的少數(shù)

8、工廠也陸續(xù)停工。至今，全世界的丙烯腈生產(chǎn)幾乎都采用流化床丙烯氨氧化工藝，即在多組分固體粉末催化劑作用下，丙烯和氨氣、空氣在流化床中發(fā)生氨氧化反應(yīng)，生成丙烯腈，并副產(chǎn)乙腈和氫氰酸等。BP公司(已收購(gòu)Sohio公司)擁有丙烯腈生產(chǎn)裝置所采用的Sohio工藝，其他專利許可公司還包括日本旭化成公司、日東公司、Solutia公司和中國(guó)石油化工集團(tuán)(簡(jiǎn)稱中國(guó)石化)。對(duì)于目前正在開發(fā)的丙烯腈工藝，值得密切關(guān)注的是直接以丙烷為原料的合成丙烯腈工藝。（1

9、）裝置規(guī)模向大型化發(fā)展近年來國(guó)外丙烯腈裝置總的發(fā)展趨勢(shì)是向大型化發(fā)展。一些原設(shè)計(jì)能力為7萬噸年的生產(chǎn)裝置通過消除“瓶頸”制約，擴(kuò)大了生產(chǎn)能力，有的達(dá)到9萬噸年，有的甚至超過13萬噸年。另外一些新建或準(zhǔn)備建設(shè)的丙烯腈裝置的規(guī)模多數(shù)為13萬噸年，甚至達(dá)25～35萬噸年。由于裝置規(guī)模的大型化，每萬噸丙烯腈的建設(shè)投資大幅度下降，裝置運(yùn)行中的能耗和物耗降低，使丙烯腈生產(chǎn)成本降低，給企業(yè)帶來了明顯的經(jīng)濟(jì)效益。（2)新型催化劑的開發(fā)及應(yīng)用不斷研究開發(fā)

10、新一代催化劑是丙烯腈技術(shù)發(fā)展的又一趨勢(shì)。催化劑是丙烯腈生產(chǎn)技術(shù)的關(guān)鍵所在，也是丙烯腈專利的核心。新型催化劑的開發(fā)及應(yīng)用對(duì)丙烯腈工藝技術(shù)的發(fā)展和改進(jìn)起著決定性的作用。幾十年來世界上從事丙烯腈研究與開發(fā)的各公司都投入了大量的人力、物力和財(cái)力，致力于新型催化劑的研究開發(fā)工作，BP、旭化成、Monsanto、中國(guó)石油化工總公司等都推出了自己的一代又一代的新催化劑。這些新型催化劑不僅提高了丙烯腈的單程收率，而且提高了選擇性，減少了副產(chǎn)物的生成。從