1、丙烯腈生產(chǎn)的概念設(shè)計指導(dǎo)老師：錢 宇 （教授） 李秀喜（副研究員） 學(xué) 生：肖樂業(yè) 易艷紅主要內(nèi)容v1 丙烯腈產(chǎn)品概述v2 市場調(diào)研v3 設(shè)計內(nèi)容v4 工藝方案v5 PRO流程模擬與結(jié)果v6 項目經(jīng)濟技術(shù)分析v7 結(jié)論及創(chuàng)新1 丙烯腈產(chǎn)品概述v丙烯腈主要被用來生產(chǎn)ABS樹脂，丙烯酰胺、丙烯酸纖維、己二睛和苯乙烯-己二睛樹脂v丙烯腈還可用來生產(chǎn)谷氨酸鈉、醫(yī)藥、高分子絮凝劑、纖維改性劑、紙張增強劑等2 市場調(diào)研200020022004200620082010100120140160180200220240需求/萬噸年代 腈綸纖維 ABS 其它2001200220032004200540506070

2、8090100110120130丙烯腈/噸時間/年 需求 產(chǎn)能3 設(shè)計內(nèi)容v對丙烷氨氧化工藝流程的丙烯腈生產(chǎn)過程進行概念設(shè)計。v對丙烷氨氧化法進行經(jīng)濟可行性分析。反應(yīng)器系統(tǒng) 流化床反應(yīng)器流化床反應(yīng)器 反應(yīng)氣體冷卻器反應(yīng)氣體冷卻器 開工空氣加熱開工空氣加熱 催化劑貯槽催化劑貯槽 催化劑補充料斗催化劑補充料斗 冷劑槽冷劑槽 垂直換熱器垂直換熱器 來自丙烷過熱器的丙烷進料來自丙烷過熱器的丙烷進料 來自氨過熱器的氨進料來自氨過熱器的氨進料 經(jīng)冷卻器的反應(yīng)器出口氣體去急冷塔經(jīng)冷卻器的反應(yīng)器出口氣體去急冷塔 急冷系統(tǒng)回收和分離系統(tǒng)v反應(yīng)氣從氨中和塔頂出來進入水吸收塔下部。v自回收塔（萃取解吸塔）底來的水，

3、經(jīng)換熱后進入水吸收塔上部用作吸收液。v反應(yīng)氣中的丙烯腈，乙腈和氫氰酸等溶于水中，N2、CO2、CO以及未反應(yīng)的丙烷等由塔頂出來，經(jīng)壓縮冷去后丙烷與其它氣體分開，用作進料。丙烯腈精制系統(tǒng)v丙烯腈和水形成共沸混合物，將共沸混合物蒸出并冷凝，可得含丙烯腈90%以上油相和含水90%以上的水相。v丙烯腈和氫氰酸因沸點差較大，很容易用普通的分離方法分離。 v丙烯腈與乙腈相對揮發(fā)度接近于1，采用萃取蒸餾。選水做萃取劑，當(dāng)塔頂水的摩爾分數(shù)達時，相對揮發(fā)度達，此時僅需40塊實際塔板就能將丙烯腈和乙腈分離。4 工藝模塊流程圖反應(yīng)預(yù)處理反應(yīng)器分離器循環(huán)物流環(huán)保處理分離預(yù)處理產(chǎn)品精制副產(chǎn)品產(chǎn)品原料5 PRO流程圖模擬

4、結(jié)果原原 料料反應(yīng)器反應(yīng)器精制部分產(chǎn)品精制部分產(chǎn)品序 號組 分流 量公斤/小時組 分流 量公斤/小時組 分流 量公斤/小時濃度%1C3H828733C3H83812.49042NH312951C3H3N13819.5416C3H3N13804.080599.53O259208HCN1822.6126HCN1821.822599.74N2213325C2H3N95.708C2H3N95.70830.57196 項目經(jīng)濟技術(shù)分析v本項目根據(jù)目前最新的研究進展，采用收率較高的催化劑，選擇丙烷為原料氨氧化制取丙烯腈的工藝路線。v取代價格較昂貴的丙烯為原料的路線,對于提高資源的利用率有極其重要的影響。 成本利潤分析v生產(chǎn)成本(COM) ：直接生產(chǎn)成本(DMC) + 固定生產(chǎn)成本(FMC) + 總費用 (GE)=169.5 106美元/年v年銷售額：美元/噸100000噸/年 =225.68106美元/年v年利潤總額：年產(chǎn)品銷售收入 年產(chǎn)品銷售稅金及附加 - 年總成本費用=22.328106美元7 結(jié)論及創(chuàng)新v1丙烷氨氧化法的工藝與丙烯氨氧化法基本相同，但吸收部分用磷酸氫二氨代替了稀硫酸。v1由于全球丙烯資源的短缺和丙烷價格的低廉，使丙烷氨氧化制丙烯腈工藝成為烷烴活化技術(shù)中的開發(fā)熱點。v1由于丙烷轉(zhuǎn)化率過低,反應(yīng)產(chǎn)物較復(fù)雜，因而裝置投資費用高于丙烯法工藝。雖然丙烷原料價格不到丙烯的一半