10万吨年己内酰胺甲苯精制工艺设计毕业论文

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1、10万吨年己内酰胺甲苯精制工艺设计毕业论文目录1绪论11.1设计背景及意义11.2己内酰胺国内外发展状况11.2.1国外己内酰胺生产现状11.2.2我国己内酰胺生产现状21.2.3未来发展趋势21.3设计研究内容31.3.1AspenPlus设计方案的确定31.3.2甲苯精制工艺设计说明书的编写42本设计工艺62.1工艺原理62.2氨肟化工艺简述72.3甲苯精制工艺流程的确定和说明93塔结构选型及选材123.1塔设备在化工生产中的作用和地位123.2塔设备选型133.3填料的选择143.3.1填料的类型153.3.2填料的用材16

2、3.3.3常用填料174甲苯脱肟塔设计计算184.1物料衡算184.2用简捷模块（DSTWU）进行设计计算194.3灵敏度分析214.4用DSTWU再次简捷计算23２4.5用详细计算模块（RadFrace）进行设计计算244.6汇总264.6.1设备参数汇总说明264.6.2工艺参数汇总说明26致谢27参考文献28附录29附录A设计模拟计算原始结果29附录B甲苯精制工艺流程图36附录C甲苯脱肟塔设备图36２中国矿业大学银川学院毕业设计1绪论1.1设计背景及意义己内酰胺（简称CPL）是生产锦纶6纤维和尼龙6工程塑料的一种基础有机化工

3、原料。其中，锦纶6纤维广泛用于毛纺、帘子布、地毯等行业；尼龙6工程塑料广泛用于电子汽车包装薄膜等行业。此外，己内酰胺也是抗血小板药物6-氨基己酸和月桂氨卓酮等的原料。近年来国内工程塑料行业发展迅猛，对己内酰胺需求年均增速超过10%，由于该行业高端领域基本被国外进口产品把持，国内企业缺乏必要的技术开发和投入，技术严重依赖从国外引进，竞争力差，无法满足市场日益增长的需求因此，国内己内酰胺产业发展之路还较漫长。本装置采用环己酮，氨和双氧水在低压下由TS分子筛催化反应直接制备环己酮肟，再经萃取水洗，精馏等系统得到环己酮肟，再经环己酮肟为原

4、料，在发烟硫酸存在下经贝克曼分子重排生产己内酰胺。相比较传统羟胺制备工艺，本装置工艺大大缩短了工艺流程，节省投资，肟化反应不产生硫酸铵副产品，安全环保。己内酰胺氨肟化生产工艺中，甲苯作为一种萃取剂，从而将肟从水溶液中萃取到甲苯相中，以实现肟跟水的分离。萃取后得到的甲苯肟溶液精馏，以实现环己酮肟和甲苯的分离。精馏过程中甲苯会积累环己酮肟和环己酮等组分，因此需要对甲苯进行精制。甲苯精制系统由甲苯脱肟塔系统和甲苯脱酮塔系统构成。本设计为甲苯精制工艺设计，甲苯通过甲苯脱肟塔系统减少肟的损失和防止后部系统管道堵塞，再经甲苯脱酮塔系统脱除甲苯

5、中的环己酮和环己醇等比甲苯重的组分，防止其在系统内积累可以循环利用，既节省了投资，又可进一步提高产品的纯度。此外，分离得到环己酮肟，减少中间产物的损失；环己醇和环己酮可以作为副产品包装或送往环己醇脱氢装置回收其中的环己酮和环己醇，从而为企业创造更大的效益。1.2己内酰胺国内外发展状况1.2.1国外己内酰胺生产现状36中国矿业大学银川学院毕业设计据SRI咨询公司的统计，2008年全球己内酰胺产能为460万t/a，其中亚洲占38%，西欧占28%，北美占21%，东欧占8%，南美占5%，2008年世界CPL总产能为460万。2012年是世

6、界己内酰胺发展最快的一年，全年全球产能增加到543.2万吨/年，同比增加15.4%，产量实现411.3万吨，总消费量为423.5万吨，亚洲地区是拉动供需增长的主要力量。预计到2017年，全世界己内酰胺的总产能将超过900万吨/年，总消费量将达到500万吨，产业发展将以亚洲为中心。1.2.2我国己内酰胺生产现状受项目投资大生产技术复杂国外技术垄断等多种因素制约，进口依存度较高。截至2013年8月底，我国己内酰胺总产能达到141.5万吨/年，但仍产不足需，自给率仅为50%左右。较大的供应缺口以及相关产业的高增长、高回报，引发国内兴建己

7、内酰胺的高潮，预计到2017年，我国己内酰胺的总生产能力将超过400万吨/年，成为世界最重要的己内酰胺生产国家。我国己内酰胺对外依存度高，主要是我国己内酰胺产业的发展一直面临原料、技术和资金三大难题。由于生产己内酰胺的主要原料之一苯，不适于外购，主要来自石油加工，因此己内酰胺生产装置的上游必须配套有炼油装置随着我国轮胎工业汽车工业的快速发展，对锦纶帘子布和工程塑料需求快速增长，国内己内酰胺市场需求潜力巨大；而另一方面国内己内酰胺生产能力较小，再加上国际上己内酰胺市场饱和，因此我国每年进口大量己内酰胺来满足国内市场需求由于市场缺口较

8、大，因此国内诸多企业计划建设己内酰胺并配套建设环己酮装置。1.2.3未来发展趋势36中国矿业大学银川学院毕业设计己内酰胺生产过程复杂技术含量高，决定了国内企业只有依靠科技进步提高产品质量降低生产成本提高核心竞争力，才能把握市场发展的主动权。市场缺口