1由于丙烷转化率过低,反应产物较复杂，因而装置投 资费用高于丙烯法工艺。虽然丙烷原料价格不到丙烯 的一半，但考虑装置投资费用的回报率，产品生产成 本并未占多大优势。
1过高的投资费用制约了丙烷法的工业化进程，进一 步开发高性能催化剂则是促进该工艺工业化的重要因 素。
年利润总额：年产品销售收入 – 年产品销售 税金及附加 - 年总成本费用=22.328×106美元
7 结论及创新
1丙烷氨氧化法的工艺与丙烯氨氧化法基本相同，但 吸收部分用磷酸氢二氨代替了稀硫酸。
1由于全球丙烯资源的短缺和丙烷价格的低廉，使丙 烷氨氧化制丙烯腈工艺成为烷烃活化技术中的开发热 点。
2001
需求 产能
2002
2003
时间/年
2004
2005
3 设计内容
对丙烷氨氧化工艺流程的丙烯腈生产过 程进行概念设计。
对丙烷氨氧化法进行经济可行性分析。
反应器系统
① 流化床反应器 ② 反应气体冷却器 ③ 开工空气加热 ④ 催化剂贮槽⑤ 催化剂补充料斗⑥ 冷剂槽 ⑦ 垂直换热器 ⑧ 来自丙烷过热器的丙烷进料 ⑨ 来自氨过热器的氨进料 ⑩ 经冷却器的反应器出口气体去急冷塔
丙烯腈还可用来生产谷氨酸钠、医药、 高分子絮凝剂、纤维改性剂、纸张增强 剂等
需求/万吨
240 220 200 180 160 140 120 100
2000
2 市场调研
腈纶纤维 ABS 其它
2002
2004
2006
年代
2008
2010
丙烯腈/吨
130 120 110 100
90 80 70 60 50 40
丙烯腈生产的概念设计
指导老师：钱 宇 （教授） 李秀喜（副研究员）
学 生：肖乐业 易艳红
主要内容
1 丙烯腈产品概述 2 市场调研 3 设计内容 4 工艺方案 5 PROⅡ流程模拟与结果 6 项目经济技术分析 7 结论及创新
1 丙烯腈产品概述
丙烯腈主要被用来生产ABS树脂，丙烯酰 胺、丙烯酸纤维、己二睛和苯乙烯-己二 睛树脂
急冷系统
回收和分离系统
反应气从氨中和塔顶出来进入水吸收塔下部。 自回收塔（萃取解吸塔）底来的水，经换热
后进入水吸收塔上部用作吸收液。 反应气中的丙烯腈，乙腈和氢氰酸等溶于水
中，N2、CO2、CO以及未反应的丙烷等由塔 顶出来，经压缩冷去后丙烷与其它气体分开， 用作进料。
丙烯腈精制系统
丙烯腈和水形成共沸混合物，将共沸混合物 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。
丙烯腈和氢氰酸因沸点差较大，很容易用普 通的分离方法分离。
丙烯腈与乙腈相对挥发度接近于1，采用萃 取蒸馏。选水做萃取剂，当塔顶水的摩尔分 数达0.8时，相对挥发度达1.8，此时仅需40 块实际塔板就能将丙烯腈和乙腈分离。
取代价格较昂贵的丙烯为原料的路线,对 于提高资源的利用率有极其重要的影响。
成本利润分析
生产成本(COM) ：直接生产成本(DMC) + 固 定生产成本(FMC) + 总费用 (GE)=169.5 ×106 美元/年
年销售额：2256.8美元/吨×100000吨/年 =225.68×106美元/年
4 工艺模块流程图
循环物流
原料
反应预处 理
反应器
分离预处 理
副产品
分离器
产品 产品精制
环保处理
5 PROⅡ流程图
模拟结果
原料
反应器
序 号
组分
流量 公斤/小时
组分
流量 公斤/小时
精制部分产品
组分
流量 公斤/小时
浓度 %
1 C3H8 28733
C3H8 3812.4904
2 NH3 3 O2 4 N2
12951 C3H3N 13819.5416 C3H3N 13804.0805 99.5 59208 HCN 1822.6126 HCN 1821.8225 99.7
213325 C2H3N
95.708
C2H3N 95.7083
0.5719
6 项目经济技术分析
本项目根据目前最新的研究进展，采用 收率较高的催化剂，选择丙烷为原料氨 氧化制取丙烯腈的工艺路线。