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华北科技学院2015届本科毕业设计（论文）开题报告论文题目：年产30万吨丙烯腈工厂初步设计学生姓名：李佳林_学号：201101034121院（部）：环境工程学院专业：化学工程与工艺(本科)班级：_化工B111_指导教师：李辰明2015年4月8日开题报告填写要求1.开题报告作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。在指导教师指导下，学生在毕业设计（论文）工作开始前完成，指导教师签署意见、系（教研室）审查后生效；2.学生应按照统一要求（从教务处网站下载开题报告标准格式电子文档）填写开题报告，其中：字体小4号宋体，行距20磅，日期的填写一律用阿拉伯数字书写，如“2006年1月17日”或“2006-01-17”；3.根据专业的具体情况，学生应查阅一定数量的参考文献（不包括辞典、手册）；4.完成后及时交给指导教师签署意见。2015届本科毕业设计（论文）开题报告1.设计背景或研究意义丙烯腈是生产聚丙烯腈纤维(腈纶)、丁腈橡胶(NBR)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂(ABS)、苯乙烯-丙烯腈树脂(SAN)的主要原料，另外丙烯腈水解可制得丙烯酞胺和丙烯酸及其酷类，电解加氢偶联制得己二腈还可制造抗水剂和胶粘剂等，也用于其他有机合成和医药工业中，并用作谷类熏蒸剂等，是一种重要的有机化工原料，在合成树脂、合成纤维、合成橡胶等高分子材料中占有显著的地位。19世纪40年代，丙烯腈首次开始工业化生产，1个多世纪以来其生产方法主要有氰乙醇法、乙炔法、丙烯氨氧化法和丙烷氨氧化法。现在世界主要采用的是丙烯氨氧化法，该法于1960年由美国Standard(Sohio)开发成功，又称Sohio法。目前全球95%以上的装置采用BP公司开发的丙烯氨氧化法技术。我国丙烯腈的工业生产始于20世纪60年代末期，最初依靠国内开发的技术，发展较为缓慢。(BP)丙烯腈生产技术的引进，促进了我国丙烯腈工业的快速发展。2014年，我国丙烯腈的生产厂家总生产能力达到1505kt/a，产量约1356.6kt。20世纪90年代后，丙烷氨氧化制丙烯腈成为研究的热点。该工艺比丙烯路线生产成本降低30％。日本旭化成公司全资子公司韩国东西石油化学公司的一套7万t/a丙烯腈生产装置已经在2007年前夕投产。该装置原采用传统丙烯氨氧化工艺制备丙烯腈，经改造后，采用旭化成的丙烷新工艺来制备丙烯腈，丙烷、氨、氧和惰性气体混合物通过催化剂在415℃0.1MPa条件下反应，丙烷转化率约为90％，丙烯腈选择性70％丙烯腈总收率60％。旭化成化学公司与泰国PTT化学公司将在泰国东海岸海湾Rayong省建立年产20万t的丙烯腈和年产7万t的甲基丙烯酸甲醋生产设施，预计2011年底完工投产，采用的催化剂含有钼、钒、铌、锑等金属氧化物。几年来丙烷氨氧化催化剂一直在不断改进，转化率和选择性都有所提高。与丙烯氨氧化工艺相比，该丙烯腈新工艺具有较低的操作成本，尤其适于具有丰富廉价丙烷资源的地区。但丙烯氨氧化法任是世界主要丙烯腈的制备法。2.设计的主要环节或论文的基本内容1、规模产量：年产30万吨丙烯腈2、工艺方案：丙烯氨氧化法（Sohio法）Sohio法的典型工艺流程是:反应产物从反应器顶部出来后进人急冷塔，用硫酸溶液除去产物中残余的氨；产物从急冷塔顶出来后进入水洗塔，氮、一氧化碳、二氧化碳和未反应的丙烯不溶于水，作为尾气从塔顶直接排出或焚烧，丙烯腈、乙腈和氰化氢溶于水中，从水洗塔底流出；水洗塔塔底物进入回收塔，用水作萃取剂，将丙烯腈与乙腈分离，乙腈从塔底进入解吸塔得到乙腈产品；氢氰酸和丙烯腈以水的共沸物的形式从塔顶馏出，两者分离后分别进入洗涤塔加以洗涤，得到丙烯腈产品及氢氰酸副产品。3、工艺流程：以化学纯丙烯（丙烯含量92%一94%)和化肥级氧为原料（进料组成为丙烯：氨：空气=1:1.2:10）主要采用磷钼铋系催化剂，采用流化床反应器，在反应温度400-500℃、压力0.O5-0.1MPa下与空气进行丙烯的氨氧化反应，在反应器中的接触时间为10s或更低。丙烯、氨和空气通过流化床反应器氨氧化生成丙烯腈，副产品要包括乙腈、氢氰酸、丙烯醛、丙烯酸和二氧化碳，此外还有少量未反应的丙烯和氨。除去未反应的氨，反应气体去水吸收塔，用低温水将气体中的有机物吸收。然后，将吸收液送去丙烯腈回收精制工序，分离出高纯度丙烯腈、氢氰酸和粗乙腈。4、工艺流程简图5、反应器及设备：流化床，吸收塔，换热器等设备选型设计。6、绘制带控制点的工艺流程图、合成反应器结构图、主要塔设备结构图、主要换热器结构图、厂区平面布置总图。丙烯氨空气氧化吸收回收脱氢氰酸脱水丙烯腈轻组分（易挥发物）水氢氰酸乙腈水蒸汽2015届本科毕业设计（论文）开题报告3.进度安排第5周开题报告编写第6周查找资料，流程制定第7-11周丙烯腈合成工艺数据精算第12-13周设备选型第14周CAD绘图和流程模拟第15周设计说明书的编写第16周审核第17周毕业答辩指导教师意见：（对本设计或论文的深度、广度及工作量的评价）指导教师（签字）：年月日系（教研室）审查意见：系（教研室）主任（签字）：年月日