091652008 刘彩玲 09应化(1)班 年产6000吨丙烯腈工段工艺(2)

日本现有6个丙烯腈生产厂家，最大的厂家是旭化成公司，生产能力达37.7万t/a。 日本1997年丙烯腈的需求量为70.6万t， 预计2012年总需求量为88.5万t。1996～2005年平均年增长率为1.1％，日本丙烯腈最主要的应用是腈纶纤维。1997年腈纶消耗丙烯腈的比例为52.4％，树脂与橡胶占29.7％，其它为17.9。日本在1997年之前进口丙烯腈数量较大，是世界上最大的丙烯腈进口国之一。1997年之后，日本期望其供需能够平衡。

韩国以前只有东西石油化学公司一家生产丙烯腈，1996年其生产能力由9万t/a扩大到11万t/a。 泰光产业公司于1998年建成25万t/a丙烯腈生产装置。1997年韩国丙烯腈的需求量为35.5万t，其中66％用于晴纶纤维，但ABS对丙烯腈的需求增长最快。2000年，韩国对丙烯腈需求将达60.0万t，1996-2000年丙烯腈需求的年平均增长速度为6.1％，而2000-2005年平均增长速度预计为3.3％。韩国是一个丙烯腈进口国，随着泰光产业公司25万t/a丙烯腈装置的投产，其进口量将会明显地减少，其供需平衡 。

目前，印度只有IPCL一家公司生产丙烯腈，其生产能力为3万t/a。计划于2000年在古吉拉特新建一套10万t/a丙烯腈装置，另外，IOC公司也打算建一能力为7.5万t/a的丙烯腈装置。印度丙烯腈主要用于脂纶纤维的生产。1996年丙烯腈的需求为9.5万t。1996～2000年间年平均增长速度为10％，2000年需求量可达13.9万t。在新装置建成之前，印度丙烯腈的需求缺口较大，其供需平衡。另据报道， 旭化成公司与沙特阿拉伯合建25万t/a的丙烯腈生产装置。沙特因原料充足，拟以丙烷法生产，规模25万t/a，计划2003~2004年建成投产。

亚洲目前丙烯腈生产能力为153万t，2000年将达到178万t，而2000年亚洲丙烯腈总需求为235万t，按所有装置都以100％的开工率计，还需从域外进口57万t。亚洲几套大型装置，如韩国泰光产业25万t/a装置、台塑20万t/a及旭化成20万t/a装置建成后，将大大改善亚洲地区丙烯腈的供给状况。因亚洲丙烯腈需求较大的增长，上述装置的投产也不会引起丙烯腈的过剩。

3

（二）国内丙烯腈生产与消费概况

1．国内生产概况

我国内烯腈生产起步于1968年。八十年代开始，我国丙烯腈工业发展很快，从国外引进技术目前正在运行的生产装置有9套 (包括中国台湾省)，总生产能力为58.8万t，加上采用国内技术的生产装置，总生产能力为59.3万t。正在计划建设的生产装置有上海石化公司25万t/a，金陵石化公司6.6万t/a。另外，有不少装置也准备将其生产能力扩大。到2000年，我国丙烯腈总生产能力可达80多万t，其中中国大陆丙烯腈生产能力可达42万～45万t/a，台湾省丙烯脂生产能力为38万t/a。这样，我国2000年丙烯腈总生产能力将居世界第二位，而仅次于美国。我国丙烯腈生产能力。见表3。

表3 我国丙烯腈生产能力(万t/a)

生产厂家 上海石化股份有限公司 大庆石化总厂化工一厂 大庆油田聚合物厂 齐鲁石化公司丙烯腈厂 齐鲁石化公司齐胜化工厂 兰化公司石化厂 抚顺石化公司腈纶厂 吉化公司化肥厂 安庆石化公司腈纶厂 台湾CPDC公司 合计 生产能力 5 6 6 4 0.5 3.2 5 6.6 5 18 采用技术 BP技术 BP技术 BP技术 BP技术 国内技术 BP技术 BP技术 BP技术 BP技术 BP技术 59.3 备 注 实际可达到7 计划扩展7

我国内烯腈产量自进入90年代以来有较大的增长。1998年我国丙烯腈产量仅为8.05万t，1992年产量即达16.5万t。随着新装置的投产，产量逐年增长，但还不能

4

满足国内对丙烯腈需求，需进口一定数量的丙烯腈见表4。

表4 我国近年丙烯腈产量和表观消费量（万t）

年份 产量 进口量 出口量 1995 25.4 6.6 0.2038 1996 26.7 6.1 0.0084 1997 28.0 4.0 0.0015 1998 34.2 9.9 0.0005 1999 40.0（估计) 15.8 0.003

2．我国丙烯脂消费情况

近年来，我国的丙烯腈主要用于生产脂纶，大约占85％左右。其次为ABS丙烯腈树脂。约占丙烯腈用量的6％～8％。其他为现烯酰胺：大庆油田石化总厂新建的5万t/a丙烯酰胺装置投产后，用于生产丙烯酰胺的丙烯腈量有较大幅度的增长，约占3％。1999年底，国内丙烯腈价格开始上涨，至今年4月初达10300～10700元/t。国际市场丙烯腈价格坚挺，亚洲市场价格也呈现上涨势头。由于日本旭化成为首的亚洲地区的丙烯腈生产装置相继进入检修期，丙烯腊有可能出现短期供不应求的局面。

我国丙烯腈消费预测(不包括台湾省)。我国丙烯腈消费80％以上用于腈纶的生产，腈纶市场的波动将会严重影响丙烯腈的生产。因此，适当减少用于腈纶的比例，拓宽其它产品的应用领域是十分必要的，我国2000年腈纶的产能将分别达到40万t和54万t，腈纶对丙烯腈的需求将为40万～45万t。 2000年，我国ABS树腈的生产能力将达到31万～32万t，以开工率80％计，其产量可达24万～26万t，需求丙烯腈10万～12万t。丙烯酰胺对丙烯腈的需求约为5万t，SAN树脂、丁腈橡胶及其它方面的需求共约10万t，因此，2000年我国对丙烯腈的总需求约为65万～72万t， 而届时，中国大陆的丙烯腈生产能力仅为42万～50万10缺口约20万t。预计2005年我国丙烯腈的需求可达90多万t，缺口较大。所以，仍需进口一定数量的丙烯腈才能满足市场需求。

5

3．发展方向

（1）采用更廉价的原料和新工艺。目前国外(如美、日、英)一些厂家正在进行利用丙烷直接进行氨氧化生产丙烯睛工艺路线的研究开发，该工艺的实质就是使丙烷脱氢与丙烯氨氧化在一个反应器内完成。

（2）研制更先进的催化剂：在丙烯睛的生产过程中，催化剂对反应过程中丙烯睛的收率，副反应生成物的种类和数量的影响很大，因此自1960年以来催化剂几经更新换代，英国石油化学公司、日本旭化成公司、日本日东化学公司、中国上海石油化工研究院等厂家近二、三十年都在不断地开展丙烯睛催化剂的研制，其研制的方向是：提高丙烯睛的收率。

（3）优化控制：选择最佳操作条件，如对原材料质量的要求，原料气的最佳配比和调节，反应温度和压力调节，反应器内气体线速度和催化剂的负荷等，选用最先进的检测控制手段和设备。

（4）改善环境保护：丙烯睛装置的三废中废渣主要废催化剂，目前国内尚无回收装置，均采用掩埋处理。废气主要是吸收塔放空气，如果原料丙烯纯度较高，烃含量低，放空气可直接排入大气。废水可采用浊清分开处理方法，含有机物高的废水去焚烧炉焚烧，含有机物低的废水经化学和生化处理达到排放标准后进行排放，使整个装置的三废排放达到国家标准。

二、设计总任务书

（一）设计时间和题目

设计时间：2010年06月06日－2011年06月18日 设计题目：年产6000吨丙烯腈合成工段工艺设计

（二）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

6

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 →C3H6 + H2O

C3H6 + NH3 +1.5 O2 → CH2=CHCN + 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COx C3H8+ 4O2 → 2CO+CO2 +4 H2O 13% （4）生成氮气 2 NH3 + 1.5 O2 →N2 + 3 H2O

典型的反应条件为： 温度：850摄氏度； 压力：约1atm； 接触时间：2-6s；

C3H8:NH3 :O2 :N2＝1.0:1.5:3.15:11.85 (摩尔比)

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%。

（三）设计主要任务

生产能力 6000吨/年 产品要求 C3H3N≥99.5wt%

1．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；

7

百度搜索“77cn”或“免费范文网”即可找到本站免费阅读全部范文。收藏本站方便下次阅读，免费范文网，提供经典小说综合文库091652008 刘彩玲 09应化(1)班 年产6000吨丙烯腈工段工艺(2)在线全文阅读。