安徽建筑大学
材料与化学工程学院
毕业论文开题报告
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指导教师：________________________
20年月
毕业设计开题报告
一、课题的目的与意义
1、目的
（1）通过对丙烯腈工艺流程的设计和优化，了解丙烯腈的特性、国内外生产概况、生产工艺流程及其研究进展以及生产过程中的安全问题和废水处理问题。

（2）对生产工艺流程进行优化，以期实现高产率、低能耗的目的。

（3）对生产工艺流程的优化，可以排除生产过程中的安全隐患，使生产更加安全，降低对环境的污染。

2、研究意义
丙烯腈是重要的化工产品，为了从特定的原料得到所需的
产品，根据既定的工艺路线和工艺条件，采用相关的单元过程
及单元操作，设计出优化的工艺流程，并根据工艺条件选择合
适的设备，设计合理的工厂布局，以满足生产的要求，同时这
些设计又要符合有关非工艺类和工程经济的要求，做到技术上
可行、符合安全条例、经济上合理。

通过年产（），确定最优
方案，以达到使其工艺产率增加，能耗降低，降低环境污染的
目的。

二、研究现状和前景展望
1、研究现状
（1）催化剂的研制
目前主要通过丙烯氨氧化制备丙烯腈，采用促进作用的的
F e-B i-M o-O或者促进作用的F e-S b-O。

近年来，锡/锑/氧
催化系统在烯丙基氧化和氨氧化中作为催化剂进行了广泛研究。

然而，近年来，一些公司开始着手研究丙烷氨氧化法制备
丙烯腈。

其中一个直接氨氧化烷烃的催化剂系统是锑/钒/氧。

目前最有潜力的系统为M o-V-N b-T e-氧化物催化系统，
具有62％的丙烯腈产率。

（2）工艺过程的改进
近年来，随着各国对环保和可持续发展理念的不断提高，
丙烯腈生产技术的改进主要集中在节能降耗、环保等方面，焦
点是中和塔污水的处理，主要的技术进展如下：省去氢氰酸精
制塔，由脱氰塔顶直接分离出高纯度氢氰酸，提高脱氰塔的效率；萃取塔侧线出料，由萃取塔下部侧线抽出乙腈，将抽出液
送到乙腈回收塔,增大乙腈浓度，减少蒸汽消耗；增设废热锅炉
回收热量；利用萃取塔或乙腈解析塔塔釜排除的循环水热量；
降低反应器出口的氨含量，避免较难处理的硫铵废水问题；中
和塔硫酸循环使用，节约资源，且丙烯腈回收率较高，物耗低
缺点是投资大；未反应氨回收再循环使用工艺，未反应氨、磷
酸铵回收循环使用，资源利用率高；中和塔改造提高丙烯腈回
收率，中和塔下段补加水以控制塔釜液中重组分浓度及降低外
循环喷淋液温度，从而有效降低了丙烯腈聚合损失。

（3）反应器的改进
在中国石化总公司的组织下，研究者在深入研究丙烯氨氧
化催化剂的氧化－还原、动力学行为及提升管反应器传递特性
的基础上，提出了新型的内循环挡板（U L）流化床反应器。

B P公司通过调节空气分布板与丙烯氨分布器两者之间喷
嘴的相对位置，改变喷嘴密度等,取得了较好的效果，提高了丙
烯腈的收率。

旋风分离器的改进：催化剂的损失量和反应器内细粒子保
持量直接影响装置经济效益和反应器流化质量，所以旋风分离
器的回收效率是决定性因素之一。

三、课题主要内容、拟解决的问题、研究特色和创新之处
1、主要内容
本文介绍了丙烯腈工艺流程设计及优化：其中对丙烷氨氧
化制取丙烯腈生产的具体工艺流程进行优化设计。

反应设备的设计优化：根据设计参数及技术要求对塔设备
的各个部件进行设计优化，对塔设备的强度和稳定性进行计算。

厂房布局及选址的确定：考虑环境，设备大小来合理布局
安放设备，来达到节约土地使用和环保问题等。

2、需解决的问题
催化剂的选择，工艺流程的优化，设备、厂址的选择，以
及三废处理问题。

3、特色和创新
以美国B P公司、日本三菱化成公司为代表的主要丙烯腈
生产商开始了以丙烷为原料的生产丙烯腈的技术开发工作。

该
技术主要合成工艺有两种:一是B P公司开发的丙烷直接氨氧
化法，在特定的催化剂下，以纯氧为氧化剂，同时进行丙烷氧
化脱氢和丙烯氨氧化法反应；二是B O C与三菱化成公司开发
的独特循环工艺，主要是丙烷氧化脱氢后生成丙烯，然后再以
常规氨氧化法生产丙烯腈，其主要特点是采用选择性烃的吸附分离体系的循环工艺，可将循环物流中的惰性气体和碳氧化物选择性除去，原料丙烷和丙烯100%回收，从而降低了生产成本。

四、研究方法、步骤和措施。