年产万吨丙烯腈生产概念设计

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1、年产20万吨丙烯腈生产概念设计9/5/20211项目介绍内容1.产品概述2.市场调研3.目标与任务4.研究方案5.模拟及结果6.设备参数核算7.展望9/5/202121.产品概述丙烯腈是重要的基本有机化工原料,广泛应用于三大合成工业。与丁二烯共聚制耐油丁腈橡胶;与丁二烯、苯乙烯共聚制ABS树脂,而ABS和SAN树脂广泛应用于汽车、家具和包装材料等领域,消费量约占全球产量的30%;自聚抽丝制丙烯腈纤维用于地毯和衣物,占全球需求50%以上;丙烯腈通过水合反应可制丙烯酰胺和丙烯酸酯类等产品。丙烯腈生产发展很快,目前世

2、界总产量已达750万t/a,其中约50%用于腈纶生产。9/5/20213物理性质分子量：53.06沸点：77.3℃冰点：－83.5℃生成热：184.2kJ/mol(25℃)燃烧热：1761.5kJ/mol聚合热：72.4kJ/mo闪点：0℃自燃点：481℃毒性：剧毒C=C:聚合反应，加成反应，氰乙基化反应等2CH2=CHCN+H2NC(CH2)4CNCN基：水解反应，水合反应，醇解反应等CH2=CHCN+H2OCH2=CHCNH2∥O9/5/20214产品规格序号指标名称指标优等品一等品合格品1外观透明液体、无

3、悬浮物2色度（Pt－CO），号<55103酸度<0.00200.0035－4密度（20℃）/（g/cm3）0.800～0.8075PH值（5％水溶液）6.0～9.06滴定值（5％的水溶液）/ml<2.02.03.07水分/%(质)<0.450.450.608总醛（以乙醛计）/%(质)<0.050.050.0109总氰（以氢氰酸计）/%(质)<0.00050.00100.002010过氧化物（以过氧化氢计）/%(质)<0.000020.000020.0000411铁/%(质)<0.000010.00000.000

4、0212丙烯醛/%(质)<0.00100.00200.004013丙酮/%(质)<0.0100.0200.03014乙腈/%(质)<0.0150.0200.03015铜/%(质)<0.000010.00001－16沸点（在0.10133Mpa下）/℃74.5～79.017阻聚剂对一羟基苯甲醛/%(质)0.0035～0.0045氨/%(质)0.008～0.012产品标准（GB7717.1－94）9/5/202152.市场调研国家生产能力，万吨美国189.7德国44.0日本85.6中国75.4韩国37.0目前，美国

5、是丙稀腈最大的出口国，西欧的丙烯腈市场长期处于不景气的状态，亚洲的丙烯腈需求量持续攀升，其中，中国和韩国是丙烯腈的两个主要进口国。在国际市场丙烯腈价格过去2年涨幅超过33%。欧洲和亚洲价格涨幅分别为50%和45%。2004年8月成交价在12000元/吨比2001年6000元/吨翻了一番，预计2005年11月将到达14000元/吨。9/5/20216国内需求2005年我国丙烯腈的总需求量为120万吨，是1995年的四倍，2002年的1.6倍。我国丙烯腈生产厂家与生产能力(2003)/千吨2005年我国丙烯腈用量（

6、/千吨）9/5/202172004年底报道在国际市场丙烯腈价格过去2年涨幅超过33%。欧洲和亚洲价格涨幅分别为50%和45%。2004年8月成交价在12000元/吨比2001年6000元/吨翻了一番，预计2005年11月将到达14000元/吨。国内表观需求量120万吨/年，生产能力只有76万吨/年。通过市场调研我们发现随着石油价格的节节攀升，丙烯腈的价格随之上涨，而且丙烯腈的制备工艺在我国还有待发展，做好这个项目模拟有很广阔的市场前景。9/5/202183.目标与任务来源：该项目来源于卓越化学公司(Excell

7、entChemicals)。目标：设计规模：年产20万吨（4亿磅）的生产设计模拟与优化产品要求：丙烯腈的最小质量纯度达到99.0%9/5/20219设计任务根据生产要求和工艺条件设计出年产20万吨丙烯腈的生产流程用Aspenplus对流程进行模拟，确定设备的操作参数（温度，压力，采出量，回流比等），输出设计报告根据各单元操作的工艺特点优化操作参数，降低操作的难度，从而节约成本对模拟流程进行经济核算9/5/2021104.研究方案丙烯腈的合成路线主要有丙烯氨氧法和丙烷氨氧法两种，其中，丙烯氨氧法相对比较成熟，世界

8、95％以上的丙烯腈都是由BP公司的Sohio法制备而成。经大组讨论，选定通过Sohio法的途径制备丙烯腈，并对此方法进行模拟与优化。9/5/202111丙烯氨氧化法原理主反应：C3H6+1.5O2+NH3C3H3N(丙烯腈)+3H2O丙烯转化率=89%副反应：C3H6+2O2+2NH3C2H3N(乙腈)+HCN+4H2O丙烯转化率=5%C3H3N+2O2HCN+CO+CO2+H2O丙烯