天津大学（高等教育自学考试）本科生毕业设计（论文）任务书天津渤海职业技术学院办学点化学工程专业石油122 班设计（论文）题目：1.2万吨/年丙烯腈合成工段的工艺设计完成期限：自2014年06月03日至2014 年10月12日止指导教师涂郑禹办学点负责人李磊批准日期学生巩耀华接受任务日期2014.6.3附天津大学高等教育自学考试本科生毕业设计（论文）开题报告目录第一章文献综述 (1)1.1丙烯腈简述 (1)1.2 市场调研 (1)1.2.1 国际现状 (1)1.2.2 国内现状 (2)1.3 丙烯腈的合成方法和工艺条件 (2)1.3.1 丙烷氨氧化法 (2)1.3.2 丙烯氨氧法 (3)1.3.3 方案的选择 (3)1.3.4 反应过程分析 (3)第二章总体工艺方案设计 (6)2.1 设计任务 (6)2.2 流程确定 (6)第三章工艺设计计算 (8)3.1 物料衡算与热量衡算 (8)3.1.1反应器的物料衡算与热量衡算 (8)3.2废热锅炉的物料衡算与热量衡算 (11)3.3氨中和塔物料衡算和热量横算 (12)3.4氨中和塔换热器物料衡算和热量衡算 (18)3.5水吸收塔物料衡算和热量衡算 (19)3.6丙烯蒸发器热量衡算 (22)3.7丙烯过热器热量衡算 (22)3.8氨蒸发器热量衡算 (23)3.9气氨过热器 (23)3.10混合器 (23)3.11空气加热器的热量衡算 (24)3.12吸收水第一冷却器 (24)3.13吸收水第二冷却器 (25)3.14吸收水第三冷却器 (25)第四章主要设备的工艺计算 (26)4.1水吸收塔 (26)4.2合成反应器 (28)4.3废热锅炉 (29)4.4丙烯蒸发器 (31)4.5 吸收水第一冷却器 (32)4.6吸收水第三冷却器 (34)4.7氨蒸发器 (35)4.8 气氨过热器 (36)4.9 丙烯过热器 (36)4.10空气加热器 (37)4.11循环液泵 (38)4.12空气压缩机 (38)第五章安全与环保 (40)5.2生产安全及防护措施 (40)第六章结论与展望 (44)参考文献 (45)附录 (46)致谢 (47)摘要本文介绍了丙烯腈生产基本情况及年产12000吨合成工艺系统流程，介绍了丙烯腈的生产情况，合成基本原理，发展前景及工艺流程的概述和工艺合成的基本方法，并且对设备进行物料，热量衡算和工艺计算。
丙烯腈是目前应广泛的一种化工原料，应用于生活和生产的各个领域，近年来随着国内外丙烯腈需求量的日益增长，丙烯腈供不应求，国内大部分丙烯腈靠进口来满足市场需求，为此加大生产规模和建立合理的生产方案是解决需求的首要问题。
目前丙烯腈的生产方法主要是以丙烯、氨、空气为原料，采用丙烯氨氧化法合成丙烯腈，该法原料来源广泛价格低廉且工艺简单，与以往的工艺相比具有很大的优越性，已成为国内重点关注的项目。
本文结合其工艺的优点和特性，以1.2万吨/年丙烯腈合成工段的工艺设计为主题，确定具体工艺流程和工艺参数以及相关设备的尺寸，旨在对其工艺的可行性做出分析和研究，对该项目的建设和发展具有极其重要的意义。
丙烯腈生产技术的发展主要是朝2个方向：装置规模向大型化发展；新型催化剂的开发及应用关键词：丙烯腈合成工段工艺流程工艺参数ABSTRACTThis article describes the basic situation of acrylonitrile production and synthesis of 12，000 tons annual output of system flow，introduced acrylonitrile production，synthesis of basic principles development prospects and process overview and synthesis of the basic method of process and equipmentfor material，And process heat balance calculation.Acrylonitrile is a kind of chemical raw materials, the current should be widely applied to every field of life and production, with the growing demand of acrylonitrile at home and abroad in recent years, acrylonitrile in short supply, most acrylonitrile on imports to meet domestic market demand, to increase the scale of production and set up reasonable production plan is to address the needs of the primary issue. Present methods of acrylonitrile production mainly in propylene and ammonia, air as raw material, USES the synthesis method of acrylonitrile, propylene ammoxidation sources of the raw materials widely, low price and simple operation as compared with the previous process has great superiority, has become a domestic focus on the project. Combining with the characteristics and advantages of the process, with 12000 tons/year of acrylonitrile synthesize section process design as the theme, determine the specific technological process and technological parameters and the size of the related equipment, to make analysis and research, the feasibility of the process of the project's construction and development has the extremely vital significance.By material balance，obtain the required raw material propylene，ammonia，sulfuric acid and water consumption of raw materials.Keywords:acrylonitrile ;Synthesis section ;The process flow ;Process parameters第一章文献综述1.1丙烯腈简述丙烯腈（AN）是重要的有机化工产品，是易燃、易爆、有刺激性臭味、剧毒的无色液体,在丙烯系列产品中居第二位，仅次于聚丙烯。
在常温常压下丙烯腈是无色液体，味甜，微臭，沸点77.3℃。
丙烯腈有毒，室内允许浓度为0.002mg／L，在空气中爆炸极限（体积分数）为3.05％～17.5％，与水、苯、四氯化碳、甲醇、异丙醇等可形成二元共沸物。
丙烯腈分子中含有C—C双键和氰基，化学性质活泼，能发生聚合、加成、氰基和氰乙基等反应，主要用于橡胶合成（如丁腈橡胶）、塑料合成（如ABS，AS树脂、聚丙烯酰胺等）、有机合成、制造腈纶、尼龙66等膈成纤维、杀虫剂、抗水剂、粘合剂等。
1.2 市场调研1.2.1 国际现状2005年世界丙烯腈产能为614 万吨/年，2006年全球丙烯腈产能为617 万吨/年。
截至2009年，全球丙烯腈能力为623.7 万吨/年。
市场分析人士表示，2008 年全球丙烯腈需求比2007 年下降了约15%，这是丙烯腈历史上需求降幅最大的一年。
受全球经济低迷的影响，丙烯腈下游主要领域如腈纶纤维和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯聚合物（ABS）市场需求疲软，从而导致2008 年全球丙烯腈需求下挫至约440 万吨/年。
2008年全球丙烯腈装置的平均开工率为75%，到了第四季度开工率甚至下降55%的低位。
2009年第一季度开工率比上年第四季度有较大幅度的上升，但仍远低于满负荷生产的水平。
据估算，2008年来自腈纶领域的丙烯腈需求，从2007 年的220 万吨下降至176 万吨；来自ABS 领域的丙烯腈需求，则从2007年的220 万吨下降至152 万吨。
据从事市场咨询的英国Tecnon OrbiChem 公司分析，丙烯腈生产面临的最大问题是腈纶纤维的不景气。
2008~2009 年，腈纶纤维生产商的开工率低达60%~64%。
腈纶是丙烯腈最大的终端用户，占丙烯腈需求量近50%。
2008年以来，由于需求减少，腈纶纤维生产商的开工率低达60%，产量大幅下滑。
据日本化学纤维协会报道，2008 年世界腈纶短纤维比上年减少18%，为202 万吨，已连续4 年减少。
中国大陆产量减少25%。
主要出口地区日本、台湾省则分别大幅度减少39%和32%。
腈纶需求衰退导致丙烯腈生产成本不能有效地向下游转移，迫使生产厂家低负荷运转，甚至停产。
丙烯腈第二大终端用户是ABS，ABS 成为驱动丙烯腈需求的主要动力。
前10 年来ABS 消费占全球丙烯腈生产越来越大的份额。
截至2008~2009 年，全球丙烯腈供应相对维持不变，约为620 万~621 万吨/年。
唯一计划新增的能力为旭化成公司与泰国PTT 化学公司合资在泰国马塔府建设的20 万吨/年装置，定于2010 年底~2011 年初投产。
生产商们仍不看好2010 年的世界丙烯腈市场前景。
预计2010～2011 年世界丙烯腈需求年增长率约为1.5％。
腈纶需求继续下滑，其消费量比例将从2005 年50％下降至2010 年44％；ABS 消费量比例将从32％上升至36％。
据预计，2010年世界丙烯腈需求将达约624万吨。
1.2.2 国内现状2005年我国主要的丙烯腈生产企业有10家，总产能约为101.3万t/a（全国总产能约达110万t/a），总产量达到93.1万t。