为某一大型综合化工企业设计一座以丙烷为原料且与企业 的产品体系有效融合的丙烷资源化利用分厂

《化工过程分析和合成设计》课程设计报告 《Analysis, synthesis, and Design of Chemical Processes》Design Report

年产10万吨丙烯腈生产流程概念设计

林英光 喻冬秀

指导教师：钱 宇 教授

陆恩锡 教授

专业名称：化学工程

年 级：2004 博士

单位名称：化工学院

完成日期: 2005年3月

目 录

一、丙烯腈概述.......... ..................................... ........................................ (2)

1.1 丙烯腈性质 (2)

1.2 国内外生产现状 (3)

1.3 丙烯腈生产方法 (4)

1.4 项目设计背景 (4)

1.5 设计目标 (4)

1.6 设计任务 (4)

二、合成丙烯腈技术分析 (4)

2.1 反应过程分析 (4)

2.2 分离过程分析....................... ....................... .. (7)

三、流程叙述 (8)

3.1 原料规格 (8)

3.2 工艺流程 (8)

四、流程模拟与优化........ . (8)

4.1 工艺流程模拟 (9)

4.2 冷凝塔F-101操作条件确定 (9)

4.3 冷凝塔F-102操作条件确定 (10)

4.4 精馏塔T-101操作条件确定 (11)

4.5 精馏塔T-102操作条件确定........... .. (13)

4.6 全流程模拟结果与物料衡算 (15)

4.7 全流程模拟计算输出报告 (16)

五、丙烷与丙烯氨氧化法对比经济分析 (16)

5.1 反应过程对比经济分析 (16)

5.2 投资成本对比经济分析 (17)

六、总结 (18)

七、建议 (18)

八、参考文献 (18)

九、附录:流程模拟计算输出报告 (19)

一、 丙烯腈概述

1.1丙烯腈的性质

1.1.1 丙烯腈的物理性质丙烯腈是一种非常重要的有机化工原料，在合成纤维、树脂、橡胶急胶粘剂等领域有着广泛的应用。丙烯腈，英文名Acrylonifrile（简称为ACN），化学分子式：CH2=CH-CN；分子量：53.1。丙烯腈在常温下是无色或淡黄色液体，剧毒，有特殊气味；可溶于丙酮、苯、四氯化碳、乙醚和乙醇等有机溶剂；与水互溶，溶解度见表1-1。丙烯腈在室内允许浓度为0.002MG/L，在空气中的爆炸极限为3.05%~17.5%（体积），因此，在生产、贮存和运输中，必须有严格的安全防护措施。

丙烯腈和水、苯、四氯化碳、甲醇、异丙醇等会形成二元共沸混合物，和水的共沸点为71℃，共沸点中丙烯腈的含量为88%（质量），在有苯乙烯存在下，还能形成丙烯腈—苯乙烯—水三元共沸混合物。丙烯腈的主要物理性质见表1-2。

表1-1 丙烯腈与水的相互溶解度

温度水在丙烯腈中的丙烯腈在水中的温度水在丙烯腈中的丙烯腈在水中的

/℃溶解度（质量）/% 溶解度（质量）/% /℃溶解度（质量）/% 溶解度（质量）/%

0 2.10 7.15 50 6.15 8.41

10 2.55 7.17 60 7.65 9.10

20 3.08 7.30 70 9.21 9.90

30 3.82 7.51 80 10.95 11.10

40 4.85 7.90

表1-2 丙烯腈的主要物理性质

性质指标性质指标性质指标

沸点(101.3KPa) 78.5℃燃点/℃ 481 蒸汽压/KPa

熔点/℃—82.0 比热容/J.kg-1. K-120.92±0.03 8.7℃时 6.67

相对密度(d426) 0.0806 蒸发潜热(0~77℃) 32.6kJ/mol 45.5℃时33.33

粘度(25℃) 0.34 生成热(25℃) 151kJ/mol 77.3℃时 101.32

折射率(n D25) 1.3888 燃烧热 1761kJ/mol 临界温度246℃

闪点/℃0 聚合热(25℃) 72 kJ/mol 临界压力 3.42MPa

1.1.2 丙烯腈的化学性质及应用丙烯腈由于分子结构带有C=C双键及-CN键，所以化学性质非常活

泼，可以发生加成、聚合、腈基及氢乙基化等反应。

聚合反应和加成反应都发生在丙烯腈的C=C双键上，纯丙烯腈在光的作用下能自行聚合，所以在丙烯腈成品及丙烯腈生产过程中，通常要加少量阻聚剂，如对苯酚甲基醚（阻聚剂MEHQ）、对苯二酚、氯化亚铜和胺类化合物等。除发生自聚外，丙烯腈还能与苯乙烯、丁二烯、乙酸乙烯、丙烯酰胺等发生共聚反应，由此可制得合成纤维、塑料、涂料和胶粘剂等。丙烯腈经电解加氢偶联反应可以制得已二腈。氰基反应包括水合反应、水解反应、醇解反应等，丙烯腈和水在铜催化剂存在下，可以水合制取丙烯酰胺。

氰乙基化反应是丙烯腈与醇、硫醇、胺、氨、酰胺、醛、酮等反应；丙烯腈和醇反应可制取烷氧基丙胺，烷氧基丙胺是液体染料的分散剂、抗静电剂、纤维处理剂、表面活性剂、医药等的原料。丙烯腈与氨反应可制得1，3丙二胺，该产物可用作纺织溶剂、聚氨酯溶剂和催化剂。

丙烯腈主要用来生产ABS树脂，丙烯酰胺、丙烯酸纤维、己二睛和苯乙烯-己二睛树脂等，目前国内供不应求，每年需大量进口来满足市场需求，2000年进口量超过150kt。

1.2国内外生产现状

1.2.1 国外情况近年来随着丙烯腈下游产品腈纶、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯/苯乙烯（ABS/AS）、丙烯酰

胺、丁腈橡胶和丁腈胶乳、己二腈和己二胺等方面的发展，特别是下游精细化工新品的不断开发与应用，世界的丙烯腈需求量也不断增加。1995－2000年，世界丙烯腈年均增长率约为4%。生产能力从4750kt/a增至5800kt/a，产量由4330kt/a增至5050kt/a[1]。

表1-3 2000年世界丙烯腈生产能力 kt/a

国家与地区生产能力占世界产能比例国家与地区生产能力占世界产能比例美国 1892 32.4% 中国大陆 408 7.0%

日本 768 13.1% 中国台湾 380 6.5%

德国 440 7.5% 韩国 370 6.3%

意大利 280 3.3% 印度30 0.5%

西班牙115 2.0% 巴西90 1.5%

英国 280 4.8% 墨西哥 165 2.8%

俄罗斯 240 4.1% 南非75 1.3%

罗马尼亚80 1.4% 土尔其90 1.5%

保加利亚45 0.7% 合计 5843

表1-3反映出全球丙烯腈的生产与消费主要集中在美国、西欧、日本等工业发达国家与地区，他们生产能力约占全球生产能力的66.2%。全球主要生产商：美国BP、Sterling、Monsanto、Solutia、American Cyanamid公司，和日本旭化成、三菱化成、三井化学、日东化学、昭和电工、住友化学公司，德国Erdoelchenie、BASF、PCK公司，意大利EniChem公司，荷兰的DSM公司，西班牙Repsol公司。2000年全球丙烯腈消费结构为腈纶占54.5%，ABS/AS占25%，丁腈橡胶与胶乳占5%，其他占15.5%。预计2000～2005年全球还将建设5～6套丙烯腈装置，将新增生产能力约1100kt/a。

1.2.2 国内生产情况 自20世纪80年代以来,我国丙烯腈工业发展较快，从国外引进8套装置，全部采用美国BP公司技术，目前总生产能力约为410kt/a。目前,我国主要生产厂家及生产能力见表1-4。

表1-4 我国丙烯腈主要生产厂商与生产能力 kt/a

生产厂商 生产能力 备注

上海石化股份有限公司50 实际可达70

大庆石化总厂60

大庆油田聚合厂60

齐鲁石化公司丙烯腈厂40

兰州石化公司石化厂32

抚顺石化公司腈纶厂50 计划扩展到70

吉林石化公司化肥厂66 计划扩展到100

安庆石化公司腈纶厂50

合计 408

近十年来我国丙烯腈飞速发展，1988年产量仅为80.5kt，2000年国内产量约为400kt，年均增长率约为14.3%。尽管我国丙烯腈新装置不断建设，产量逐年增加，但是仍不能满足国内下游产品快速发展的需求。目前，丙烯腈在国内市场呈现供不应求的状况，每年需大量进口来满足国内市场供应，且进口量呈逐年上升趋势，1997～2000年我国丙烯腈进口量分别为40，99，158，153kt。

1.3丙烯腈生产方法

1.3.1丙烯氨氧化法 目前,全球95%以上的丙烯腈生产都采用美国BP公司(现为BP-AMOCO公司)开

创并发展的丙烯氨氧化法技术（又称sohio法），该技术以丙烯和氨气为原料，通过氧化生产丙烯腈，副产乙腈和氢氰酸。该法原料易得、工序简单、操作稳定、产品精制方便，经过近40年的发展，技术日趋成熟。目前主要技术改进集中在催化剂、流化床反应器以及节能降耗等方面。

1.3.2 丙烷氨氧化法 以美国BP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BP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BOC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。

尽管丙烷法较丙烯氨氧化法总投资高，但是由于丙烷价格（19.8美分/kg）比丙烯价格（39.6美分/kg）低一半，因此单从原料成本上看丙烷法比丙烯法更有前景，有关资料介绍丙烷法有望比丙烯氨氧化法降低30%的生产成本。尽管目前尚处于研究阶段，开发高效的催化剂是关键，但是由于丙烷价格低廉、容易得到，不久的将来丙烷氨氧化法法可望工业化生产，前景乐观。

1.4 项目设计背景

针对丙烯腈国内外供不应求的市场、石油涨价、丙烯紧缺的原料状况，本小组积极参与丙烯腈的技

术开发，通过综述丙烷氨氧化法的最新技术信息，提出了本项目的设计方案。

1.5 设计目标

1.5.1设计规模：100000吨丙烯腈/年，按照300天开工计算，即7200小时，丙烯腈产品流量13888.89Kg/hr,即261.56Kmol/h；

1.5.2设计要求：丙烯腈产品纯度（质量）≥99.5%。

1.6 设计任务

1.6.1 设计依据；参考国内外丙烯腈生产的最新技术，特别是催化剂设计的最新技术，对丙烷氨氧化法的工艺过程进行设计。当前，合成丙烯腈（纯度≥99.5wt%）及其主要原料当前国内外价格：丙烯腈：81.57美元/kg；丙烯：39.6美分/kg；丙烷：19.8美分/kg；氨：19.1美分/kg。

1.6.2 设计任务；按年产100KT丙烯腈的生产规模，对丙烷氨氧化法生产丙烯腈的流程进行概念设计。具体任务是：1）以丙烷、氨为原料，以空气中的氧为氧化剂，采用最新的高效催化剂，设计丙烷直接进行氨氧化制备丙烯腈的工艺流程；2）对分离系统结构加以调整和改进，精简结构，优化工艺，提高效率；3）用ASPEN-PLUS软件对流程进行全程模拟和优化主要操作单元工艺参数；4）与丙烯氨氧化法进行比较，分析丙烷氨氧化法的经济可行性。

二、合成丙烯腈技术分析

2.1 反应过程分析

2.1.1反应原理；对于主要的工业生产方法——丙烯氨氧化法以及丙烷氨氧化法，反应产物是丙烯腈；副产物包括：氢氰酸，乙腈，二氧化碳，一氧化碳和少量羰基化合物等。

1、对于丙烯氨氧化法，主反应生成丙烯腈，是一个非均相反应；与此同时，在催化剂表面还发生一系列

副反应[2]。

主反应：C3H6 + NH3 +1.5 O2→ CH2 =CHCN + 3 H2O △H = -512.5KJ/mol

副反应：①生成乙腈：C3H6 + 1.5NH3 + 1.5O2→ 1.5CH3CN + 3H2O △H = -522KJ/mol

②生成氢氰酸：C3H6 + 3NH3 + 3O2→ 3HCN + 6H2O △H = -941KJ/mol

③生成二氧化碳：C3H6 + 4.5O2→ 3CO2 +3 H2O △H = -1925KJ/mol

④生成一氧化碳：C3H6 + 3O2→3CO + 3H2O △H = -1925KJ/mol

上述副反应中，生成乙腈和氢氰酸是主要的，CO2、CO和H2O可以由丙烯直接氧化得到，也可以由丙烯腈、乙腈等再次氧化得到。反应过程也副产少量的丙烯醛、丙烯酸、乙醛、丙腈以及高聚物等，因此，工业生产条件下的丙烯氨氧过程十分复杂。主、副产物的相对生成量，取决于催化剂本身性。

2、对于丙烷氨氧化法，主反应生产丙烯腈，副反应与丙烯氨氧化法的副反应类似。

主反应：C3H8 + NH3 +1.5 O2→ CH2 =CHCN + 3 H2O

副反应：①生成乙腈：C3H8 + 1.5NH3 + 2O2→ 1.5CH3CN + 4H2O

②生成氢氰酸：C3H8 + 3NH3 + 3.5O2→ 3HCN + 7H2O

③生成二氧化碳：C3H8 + 5O2→ 3CO2 + 4H2O

④生成一氧化碳：C3H8 + 3.5O2→3CO + 4H2O

2.1.2 反应条件

1、催化剂；无论是丙烯氨氧化法，还是丙烷氨氧化法，催化剂都是制约反应进程的关键因素。

（1）对于丙烯氨氧化法，催化技术相对成熟，主要的催化剂有：Ｐ-Ｍｏ-Ｂｉ系铋、Ｖ-Ｓｂ系锑催化剂。如美国BP-Amoco公司开发的C-49MC催化剂，丙烯转化率98.3%，丙烯腈选择性达84.5%。

（2）对于丙烷氨氧化法，目前正在开发中的催化剂大致可分为三类[3]：一类是钼酸钒催化剂，其通式为Mo10VaNb b X c Z d O n，式中Ｘ表示Te和Sb中的一种；第二类是锑酸钒催化剂，其通式为VSbmPnAcDbCcOx,式中Ａ表示W，Sn，Mo,Ｂ和Ge；第三类是钒铝氧氮化物(V AION)，其通式为ALxOyNzHn。其中以三菱化学公司开发的MoV0.3Te0.23Nb0.15O x具有最高丙烷转化率和丙烯腈收率，分别为91%和59.7%，而且氨氧化反应温度最低，仅为410℃。

2、工艺条件；

(1)对于丙烯氨氧化法：

1) 丙烯:氨:氧气物质的量比为1:1~1.2:1.8~2.3。丙烯:氨物质的量比理论值为1:1，实际为1:1.2，若物质的量比过低，则副产物丙烯醛生成量显著上升；若物质的量比过量，在后续急冷工艺氨处理量加大。丙烯:氧的物质的量比理论值为1:1.5，实际为1:1.8~2.5。若换成空气，则实际为1:10~12。降低氧气比使选择性增加，但造成丙烯转化率降低，使丙烯腈收率降低；如果增大氧气比，则二氧化碳生成量上升，丙烯腈的选择性降低，且反应器的体积要增大。

2) 反应温度的影响；反应温度升高，丙烯转化率增加，副产物乙腈生成量下降，氢氰酸和二氧化碳生成量上升，使丙烯腈选择性降低。通常反应温度：400~470℃。

3) 反应压力的影响；压力提高，反应器的生产能力上升，丙烯转化率提高，但丙烯腈的收率却直线下降，因为副产物的生成量也增加。因此要选择适当的反应压力，使反应器的生产能力和丙烯的消耗保持在最经济的状态，一般反应压力为0.1~0.3MPa。

4) 反应时间的影响；反应时间过短，丙烯转化率下降，从而丙烯腈收率降低。反之，如果反应时间过长，则丙烯腈发生二次反应，不利于丙烯腈选择性的提高。一般反应时间6~15S。

5) 转化率和反应选择性；丙烯:氨:空气中氧的物质的量比为1:1~1.2:1.8~2.3，反应温度为400~500℃，反应压力为0.1013MPA，在此反应条件下主副产物单程收率为：丙烯腈60%~75%，丙烯转化率85%~99%。美国BP公司采用快速流化床反应器，进行丙烯氨氧化反应，当反应器的表观线速为3.0m/s，反应温度470℃，丙烯质量空速0.2h-1时，丙烯的转化率可达98.3%，丙烯腈的收率可达84.5%。表2-1采用C-49MC催化剂，丙烯氨氧化法生产丙烯腈工业化条件下得到的一些数据[4]。

表2-1 采用C-49MC催化剂得到的一些工业生产数据

项目参数

反应器类型流化床(带U型冷却管，副产4.137MPa蒸汽)

原料丙烯纯度不小于97%，液氨纯度99.9%

工艺条件反应温度（出口）404℃，反应压力（出口）0.21MPa，接触时间6S，

丙烯：氨：空气=1：1：10.2

转化率丙烯94.3%

选择性丙烯腈74.5%，HCN4.76%，乙腈1.62%，CO 2.44%，CO2 8.56%，

轻组分(主要是丙烯醛)0.54%，重组分(聚合物等)1.08%

（2）对于丙烷氨氧化法；丙烯腈的生产是丙烷为原料，在催化剂的作用下与氨和氧气（或空气）反应合成的，过程条件与丙烯氨氧化法完全相似。

1）对于反应过程发生的主、副反应，每个反应的平衡常数都较大，因此，可以认为是不可逆反应，反应不受热力学平衡的限制，只需要考虑反应动力学条件。

2）所有的主、副反应都是放热反应，因此在操作过程中及时移走反应热十分重要。参照丙烯氨氧化法，采用流化床反应器，反应过程中所放出的热量由内取热器取出。移走的反应热产生蒸汽，用于预热原料，还可用作空气压缩机和制冷机的动力，合理利用能量，降低生产成本；

3）为了利于反应的引发，反应的进料需要一定的温度，因此进料应设预热器；

4）反应是一个体积增大的反应，虽然减小压力可以增加转化率，但根据丙烯氨氧化法的经验，反应器的压力选择略高于常压；

5）反应器的具体温度和工艺所用催化剂有关，根据所选用的催化剂，采用400℃~470℃。

6）转化率和选择性；虽然丙烷氨氧化法与丙烯氨氧化法反应条件相似，但根据现在催化剂的研究实况，一般在实验室中得到的转化率为20~80%左右，丙烷转化率比丙烯要低，丙烯腈收率也更低。

2.1.3 本项目选择的反应方法及工艺

本项目采用丙烷直接氨氧化法生产丙烯腈，为对比丙烯氨氧化法的经济性和效率，特别选用最先进的三菱化学的丙烷氨氧化催化技术，其特点是：1）由于所采用的Mo-V-Te-Nb-O催化剂转化率较高，未反应的丙烷不需进入循环流程；2）流化床反应器使用该催化剂后，不需要添加水蒸汽，可采用分别进料的方式，避免在混合时形成爆炸性混合物。其主要工艺条件如下表：

表2-2：丙烷氨氧化法及工艺条件选择

项目内容备注

原料丙烷、氨、氧气配比：1:1~1.1:1.8~2.3

催化剂三菱化学的最新催化剂具有最高的转化率和选择性

MoV0.3Te0.23Nb0.15O x

丙烷转化率91% 最高的转化率

丙烯腈收率59.7% 最高收率

反应器流化床反应器

反应温度410℃

反应压力 0.1216MPa(1.2bar)

2.1.4 物料输入—输出流程框图

1. 丙烷氨氧化法主要的化学反应及其原料、产物，见以下流程框图

图2-1 物料输入-输出流程框图

2. 丙烷氨氧化法生产丙烯腈工艺过程中各组分性状及流向

表2-3 丙烯腈生产过程中各组分性状及流向

组分常压沸点/℃常温常压性状水溶性流向

丙烷 -42.0 无色气体 不溶 反应器—处理-循环

氨 -33.4 无色气体 溶 反应器—再生-循环

氧气 -182.8 无色气体 不溶 反应器

二氧化碳 -78 无色气体 不溶 尾气处理排放

一氧化碳 -191.5 无色气体 不溶 尾气处理排放

丙烯腈 78 无色液体 溶 主产物回收

乙腈 81.6 无色液体 溶 副产物回收

氢氰酸 26 无色液体 溶 副产物回收

水 100 无色液体 溶 排放处理

2.1.5 生产流程结构

1．丙烷的循环；未反应的丙烷，不直接进入循环流程，需经分离处理，才使用。

2．氨的循环；采用BP Amoco 公司开发的在丙烷制丙烯腈工艺过程中未反应氨的回收方法，该方法是使未反应的氨通过与磷酸二氢铵水溶液反应来吸收，主要得到磷酸氢二铵。将磷酸氢二铵加热到100～300℃分解，释放出氨和磷酸二氢铵，氨干燥后循环使用。

3．流程结构如下图：

丙烷—处理—循环

图2-2 ACN生产流程系统结构图

2.2分离过程分析

2.2.1 分离过程系统

1、在丙烯腈生产过程中，从流化床反应器出来的各组分其性状基本上分为两类：一是在常温常压下

为气体，如未反应完的丙烷、氨、氧气等，副反应产生的CO2、CO；二是在常温常压下为液体，

如主产物丙烯腈，副产物乙腈，氢氰酸以及水。

2、丙烯腈与气体的分离；采用急冷过程，对反应气冷凝，可将丙烯腈与气体分离。

3、丙烯腈与氢氰酸的分离；丙烯腈和氢氰酸因沸点相差较大，丙烯腈沸点77.3℃,氢氰酸沸点25.7

℃,很容易用普通的蒸馏方法分离。

4、丙烯腈与水分离；丙烯腈和水能形成共沸混合物，共沸点为71℃，共沸物中丙烯腈的含量为88%（质

量分数），将共沸混合物蒸出并冷凝至常温30℃左右，就可以得到油相和水相。油相为含丙烯腈90%以上的粗丙烯腈，水相含水90%以上。丙烯腈与乙腈的分离；乙腈是主要的副产物,乙腈的沸点为

81.5℃,比丙烯腈仅高4.2℃，其相对挥发度约为1.15。采用萃取蒸馏，用水作萃取剂，由于乙睛能

与水部分互溶，乙腈的极性比丙烯腈强，水的介入使丙烯腈与乙腈之间的相对挥发度提高。当塔顶水的摩尔分数达0.8时,其挥发度达1.8,此时采用普通蒸馏法,就可以将丙烯腈和乙腈分离。在丙烯腈在分离精制系统中，由于丙烯腈、丙烯醛和氢氰酸等都易自聚，聚合物会堵塞塔盘、管路等，影响正常生产，所以在有关设备的物料中必须加阻聚剂。丙烯腈的阻聚剂为对苯二酚、连苯三酚等酚类。

2.2.2 分离系统结构设计

由于丙烯腈的生产过程比较复杂，本项目采用Aspen Plus软件对丙烷氨氧化法生产丙烯腈进行了流

程模拟，用双冷凝塔模拟急冷工序，用双精馏塔模拟精制工序，针对反应产物各组分的性状，采用以

下“双冷凝塔-双精馏塔”的设计结构。因此，分离过程系统结构整体由冷凝塔和精馏塔两部分组成，通过冷凝塔对反应产物的冷凝，可以将未反应的原料气（丙烷、氨、氧气）以及CO2、CO等气体与丙

烯腈、乙腈、氢氰酸分离；通过精馏塔的精制，可以将丙烯腈与氢氰酸、乙腈等副产物分离，得到高

纯度的丙烯腈。

反应气 CO2、CO、原料气

图2-2 分离系统的总体结构

三、 丙烯腈的工艺流程叙述

3.1 原料规格；液态丙烷纯度为97%—99%，液氨纯度为99.5%—99.9%，氧气纯度99.5%。

3.2 工艺流程

1、反应过程（反应器）；液态丙烷、液氨、氧气分别经过加热器预热到70℃，分别进入流化床反应器。反应温度（出口）400~410℃，压力为1.2bar，反应所用催化剂由反应器贮斗加入反应器。反应

后的气体从反应器顶部出来，在反应器冷却器进行热交换后，冷却至200℃左右，再进入急冷过程（冷

凝塔）。

2、急冷过程（冷凝塔）；在冷凝塔中反应产物以气体形式与由90%的磷酸二氢铵和10%磷酸组成

的急冷液充分接触，将未反应的氨中和，将反应产物进一步冷却，将反应气中的催化剂粉末、高沸物

以及聚合物等洗脱。在急冷塔中未反应的氨与急冷液磷酸二氢铵水溶液反应，得到磷酸氢二铵。丙烯腈和有价值的副产品氢氰酸和乙腈通过急冷液时不参加反应。冷凝液解析后，将磷酸氢二铵加热到100～300℃分解，释放出氨和磷酸二氢铵。氨干燥后循环进入丙烯腈合成工序，而再生的磷酸二氢铵重新用作急冷液。

3、气液分离（冷凝塔）；反应气从急冷过程塔顶出来进入下一冷凝塔，进一步冷凝将气液分离。气体经分离处理，回收未反应的丙烷。之后，不凝性气体进入尾气处理焚烧炉，塔底液相进入精馏塔。

4、蒸馏过程（精馏塔）；冷凝塔塔底液进入精馏塔后，从塔顶蒸出氢氰酸等组分，循环至急冷过程冷凝塔，塔釜液进入丙烯腈精制过程。

5、精制过程（精馏塔）；进入精制塔的油相含有丙烯腈90%以上，通过精馏，丙烯腈从塔顶出来的，蒸汽经冷凝得纯度为99.5%以上的成品。

四、流程模拟与优化

4.1 工艺流程模拟本项目采用Aspen Plus软件对丙烷氨氧化法生产丙烯腈进行了流程模拟，并对主要的分离操作单元进行操作条件的模拟优化。模拟优化的目标是：产品丙烯腈的流量达到261.56kmol/hr，纯度达到99.5%。模拟流程图4-1如下：

图4-1 Aspen Plus模拟流程图

4.2 冷凝塔F-101操作条件确定

F-101的作用：将反应器出来的反应气冷凝，并使气液分离，使产品最终达到流量和纯度设计要求。在此目标下对该塔进行模拟优化，寻找达到分离要求的最佳条件。根据模拟情况温度对分离效果的影响大于压力的影响，由此选择压力为2bar，就温度对分离效果的影响进行模拟优化，模拟情况见图

4-2。

图4-2 F-101冷凝塔中温度对分离效率的影响

由图4-2知，产品收率随温度生高减少，同时产品纯度也下降。模拟结果见表4-1.

表4-1： F-101冷凝塔模拟结果

Block Results Summary

Outlet temperature Out pressure Vapor fraction Heat duty Net duty

-12.0859Mmkcal/hr 10℃2bar 0.54593 -12.0859Mmkcal/hr

Mass and Energy Balance

Rel.diff

Out

Total In

Mole-Flow Kmol/hr 3622.03651 3622.03651 0

Mass-Flow Kg/hr 106101.888 106101.888 -4.732e-13

Enthalpy MMkcal/hr -52.411935 -64.497847 0.18738473

4.3 冷凝塔F-102 操作条件确定

F-102的作用，将未反应的原料及产生的CO2、CO等与产物分离。根据模拟，温度对分离效果的

影响大于压力的影响，由此选择压力为1bar，就温度对分离效果的影响进行模拟，模拟情况见图4-2。

图4-2 F-102冷凝塔中温度对分离效果的影响

由图4-2可知，产品收率随温度升高而减少，同时产品纯度也下降。模拟结果见表4-2.

表4-2：F-102冷凝塔模拟结果

Block Results Summary

Outlet temperature Out pressure Vapor fraction Heat duty Net duty

-13.0274Mmkcal/hr 0℃1bar 0.1673 -13.0274Mmkcal/hr

Mass and Energy Balance

Rel.diff

Out

Total In

Mole-Flow Kmol/hr 1977.3859 1977.3859 -1.15e-16 Mass-Flow Kg/hr 76518.6509 76518.6509 -9.509e-16 Enthalpy MMkcal/hr 46.6359796 33.6085567 0.27934275

4.4 精馏塔T-101操作条件确定

T-101的作用，除了进一步将未反应的原料气、CO2、CO等与主产物丙烯腈分离外，还将HCN 与丙烯腈分离。

4.4.1 压力的选择；根据模拟情况，塔压对分离效果的影响远不如理论塔板数、回流比等因素影响大，

操作压力适宜范围为0.1~0.3MPa，这里塔顶冷凝器压力采用1BAR，塔釜压力采用2bar。

4.4.2 理论塔板数、进料板位置和回流比的关系；通过在一定理论塔板数下，对进料板位置与回流比

关系进行模拟优化（分离要求产品纯度达到99.5%，流量达到261.56kmol/hr），得到如图4-3所示的关系。

图4-3 精馏塔T-101理论塔板数、进料板位置与回流比的关系

由上图可得：（1）当理论板数一定时，回流比随进料板位置变化出现最小值，这说明进料板存在最佳位置，使得该塔达到分离效果时需要最小的回流比；（2）随着理论板数的增加，达到分离要求的最佳进料板位置也相应发生变化，达到分离要求的最佳进料位置大约为塔的理论板总数的1/2（从上部开始计）处，即塔中间位置。

4.4.3 理论塔板数对分离效果的影响

进料位置在Nt=30，回流比采用0.5时,探讨理论板数对分离效果的影响,模拟结果如图4-4所示。

图4-4：精馏塔T-101理论塔板数对分离效果的影响

由上图可知，当理论板数超过60时,理论板数的增加对分离效果增加不明显,根据分离要求理论塔板数选择Nt=60。

4.4.4 回流比对分离效果的影响

在Nt=60，进料位置为30时，探讨回流比对分离效果的影响，如图4-5所示。

图4-5：精馏塔T-101回流比对分离效果的影响

由上图可见，随着回流比的增大，产品收率和纯度都得到提高，但当回流比大于0.5时，曲线趋于平直，对分离效果的提高影响不大，因此回流比采用0.5是适合的。

4.4.5 精馏塔T-101优化结果

表4-3：精馏塔T-101模拟优化结果

理论塔板数最佳进料位置回流比塔顶压力(bar) 塔底压力(bar)

60 30 0.5 1 2 Block Results Summary

Condenser duty 15.3620MMkcal/hr Feed stage temperature 91.3063℃Top stage temperature -11.2079℃Reboiler duty 15.9641MMkcal/hr Bottom stage temperature 101.4693℃Feed quality -0.0527642

Mass and Energy Balance

Rel.diff

Out

Total In

Mole-Flow Kmol/hr 1646.55502 1646.55391 6.7235e-07

Mass-Flow Kg/hr 64580.1611 64579.873 4.4615e-06

-0.0139774

Enthalpy MMkcal/hr 42.477655 43.0798026

4.5 精馏塔T-102操作条件确定

精馏他塔T-102的作用，将主产物丙烯腈与副产物乙腈分离，纯度进一步提高。

4.5.1 塔压力的选择

丙烯腈在常压下的沸点是78.53℃，所以可以选择系统压力在常压下，这里采用塔顶冷凝器压力

为1bar，塔底压力为2bar，对该系统进行模拟计算，在满足分离要求的情况下塔顶温度为78.7℃，塔

底温度为101.7℃。

4.5.2 理论板数、进料板位置和回流比的关系

通过模拟在一定理论板数下,进料板位置和回流比的关系（达到分离要求丙烯腈纯度99.5wt％和出

料流量261.56kmol/h），得到如图4-6所示的关系图。

图4-6：精馏塔T-102理论塔板数、进料板位置与回流比的关系

由上图可得到如下结论：（1）当理论板数一定时，回流比随进料板位置变化出现最小值，这说

明进料板存在最佳位置，使得该塔达到分离效果时需要最小的回流。（2）随着理论板数的增加，达

到分离要求的最佳进料板位置也相应发生变化，达到分离要求的最佳进料位置大约为塔的理论板总数

的1/2处，即塔的中间位置。

4.5.3 理论板数对分离效果的影响

进料位置在最佳进料板处，回流比采用20，出料量为261.56kmol/h时，探讨理论板数对分离效果

的影响，模拟结果如图4-7所示。

图4-7 精馏塔T-102理论塔板数对分离效果的影响

可见理论板数Nt≥43块时，理论板数的增加对分离效果增加不明显，根据分离要求这里取Nt ＝40，（丙烯腈纯度99.5wt％和出料流量261.56kmol/h）。

4.5.4 回流比对分离效果的影响

在Nt=40，进料位置为20，讨论回流比对分离效果的影响如图4-8所示。

图4-8 精馏塔T-102回流比对分离效果的影响

由上图可见，随着回流比的增大，塔顶丙烯腈的流量和纯度都增加，但当回流比大于20时，曲线趋于平直，说明增大回流对分离效果的提高不大。这里回流比取20。根据模拟结果，该点的丙烯腈的纯度为99.5wt％，丙烯腈出料流量为261.92kmol/h。

4.5.5 丙烯腈精馏塔T-102 优化结果

表4-4 精馏塔T-102模拟优化结果

理论塔板数最佳进料位置回流比塔顶压力(bar) 塔底压力(bar)

40 20 20 1 2 Block Results Summary

Condenser duty 43.1318MMkcal/hr Feed stage temperature 91.3063℃Top stage temperature 78.6760℃Reboiler duty 42.9515MMkcal/hr Bottom stage temperature 101.7285℃Feed quality 0.04043971 Mass and Energy Balance

Total In Out Rel.diff Mole-Flow Kmol/hr

329.311004 329.311004 0 Mass-Flow Kg/hr 17372.6999 17372.704 -2.379e-07

Enthalpy MMkcal/hr 12.1526512 11.9724152

0.01483100

4.6 全流程模拟结果与物料衡算

4.6.1模拟结果

1、 产物物流（Stream No 18）模拟结果见表4-5。

表4-5 产物物流模拟计算结果 Mole Flow

kmol/hr Mass Frac AMMON-01（氨）

0 AMMON-01 0 OXYGE-01（氧）

0 OXYGE-01 0 ACRYL-01（丙烯腈）

261.856516 ACRYL-01 0.99531764 ACETO-01（乙腈）

1.59227595 ACETO-01 0.00468231 HYDRO-01（氢氰酸）

0 HYDRO-01 0 WATER （水）

0 WATER 0 CARBO-01（二氧化碳）

0 CARBO-01 0 CARBO-02（一氧化碳）

0 CARBO-02 0 PROPA-01（乙烷） 0 PROPA-01 0

2、物流18显示，主产物丙烯腈（ACRYL-01）的Mole Flow 达到261.857kmol/hr，Mass Frac 为

0.9953，即纯度达到99.5WT%，每小时流量为13.96吨(含量为99.5%)，产量达到年产10万吨的设计

目标。物流1输入的反应物丙烷流量为440kmol/hr，输出的模拟结果，产物丙烯腈的流量为261.857

kmol/hr，。由此可得丙烯腈的收率达到59.51%，接近采用新催化剂后的59.7%的实验收率。

4.6.2 年产10万吨丙烯腈生产流程物料衡算

表4-6 年产10万吨丙烯腈生产流程物料衡算表 Stream No.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Temperature /C

25 25 25 70 70 70 410 200 10 10 Pressure/Bar 1 1 1 1 1 1 1.2 1 2 2 Vapor Frac.

1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 Mole-Flow/Kmol/hr

AMMON-01（氨）

0 440 0 0 440 0 55.580855.5808 47.503 16.2047OXYGE-01（氧）

0 0 10000 0 100098.003598.0035 0.0003 99.0601ACRYL-01（丙烯腈）

0 0 0 0 0 0 325.6325.6 0.0043 737.38ACETO-01（乙腈）

0 0 0 0 0 0 8.55368.5536 0.0006 15.3862HYDRO-01（氢氰酸）

0 0 0 0 0 0 50.265650.2656 0.1057 874.704WATER （水）

0 0 0 0 0 0 1597.381597.38 1597.03 9.5103CARBO-01（二氧化碳）

0 0 0 0 0 0 90.393690.3936 0.002 105.744CARBO-02（一氧化碳） 0 0 0 0 0 0 25.766425.7664 2.1×10-6 25.8793

PROPA-01（乙烷） 440 0 0

440 0 0 53.222453.2224 8.3×10-6 93.5158Total Flow

Kmol/hr 440 440 1000440

440 10002304.82304.8 1644.7 1977.39Kg/hr 19402 7493.5 32000194027493.5320005889558895 29583 76519Density/kg/m3 1.8088 0.6927 1.292

1.5630.6002 1.12210.54070.5407 994.71 3.5241A VG .MW （平均分子量） 44.097 17.031 31.99944.09731.99944.09725.55325.553 17.988 38.6968

表4-6 年产10万吨丙烯腈生产流程物料衡算表（续） Stream No.

10 11 12 13 14 15 16 17 18 Temperature /C

10 0 0 -0.0021-11.208101.469101.72978.676 25 Pressure/Bar

2 1 1 1.2 1 2 2 1 1 Vapor Frac.

1 1 0 0 0 0 0 0 0 Mole-Flow/Kmol/hr

AMMON-01（氨）

16.2047 8.0778 8.12698.12698.1270 0 0 0 OXYGE-01（氧）

99.0601 98.0348 1.0253 1.0253 1.02530 0 0 0 ACRYL-01（丙烯腈）

737.38 4.743 732.637732.637411.784320.84758.9903261.857 261.857 ACETO-01（乙腈）

15.3862 0.0844 15.301815.3018 6.83328.4685 6.8762 1.5922 1.5922 HYDRO-01（氢氰酸）

874.704 50.1683 824.537824.537824.5460 0 0 0 WATER （水） 9.5103 0.3414 9.16899.16899.1689

0 0 0 0 CARBO-01（二氧化碳） 105.744 90.3914 15.352115.352115.352

0 0 0 0 CARBO-02（一氧化碳） 25.8793 25.7664 0.11290.11290.11290 0 0 0

PROPA-01（乙烷） 93.5158 53.2229 40.292840.292840.2934

0 0 0 0 Total Flow

Kmol/hr 1977.39 330.831 1646.551646.551317.24329.31165.8622263.449 263.449 Kg/hr 76519 11938 6458064580

47207173733412.313960 13960 Density/kg/m3 3.5241 1.6028 787.289787.289784.63695.39695.285724.552 724.552 A VG .MW （平均分子量） 38.6968 36.0863 39.221339.221335.837852.754651.809652.9909 52.9909

4.7 流程模拟计算输出报告见附录。

五、 丙烷与丙烯氨氧化法对比经济分析

丙烷氨直接氧化法与丙烯氨氧化法生产丙烯腈的根本区别是原料丙烷和丙烯两者的反应能力不

同，即活化能不同，丙烷需要较高的活化能才能进行反应，表现反应过程中热效应不同、转化率不同、

对反应设备要求也不同，涉及的投资也将不同。以下将从反应过程等方面，对两种生产方法进行经济

分析。

5.1 反应过程对比经济分析

1、假设对于丙烷氨氧化法和丙烯氨氧化法，丙烯腈具有相同的反应收率，都为60%，其他反应

条件和流程完全一样，通过流程模拟计算，反应器的模拟情况如下：

表5-1：丙烯腈收率为60%时丙烷法与丙烯法反应器参数对比

项目丙烷氨氧化法(A) 丙烯氨氧化法(B) A/B

反应器热负荷MMkcal/hr -53.664016 -45.26637 1.19

反应出料物流体积流量Cum/hr 106027.352 98368.434 1.08

产物丙烯腈流量(纯度99.5%) 261.857 261.685 1.00

表5-1表明，当丙烯腈的收率都是60%的情况下，丙烷氨氧化法与丙烯氨氧化法相比，反应器的热负荷增加19%，体积需增加8%。

2、根据当前的丙烯腈生产技术，对于丙烯氨氧化法，一般性的技术，丙烯腈收率可达80%；而对于丙烷氨氧化法，最先进的技术丙烯腈的收率也大约在60%（59.7%）以下。假设反应条件和流程完全相同，在不同的丙烯腈反应选择性条件下，通过流程模拟计算，反应器的情况如下：

表5-2：丙烯腈收率为不同时时丙烷法与丙烯法反应器参数对比

项目丙烷氨氧化法(A) 丙烯氨氧化法(B’) A/B’

反应器热负荷MMkcal/hr -53.664016 -56.020437 0.96

反应出料物流体积流量Cum/hr 106027.352 100416.252 1.05

产物丙烯腈流量(纯度99.5%) 261.857 279.651 0.90

表5-2表明，在反应条件和流程相同的情况下，最先进的丙烷氨氧化法与一般的丙烯氨氧化法相比，反应器的热负荷相当，但体积仍需增加5%，而产品收率只有丙烯氨氧化法的90%。

5.2 投资成本对比经济分析

1、根据美国斯坦福研究所进行的180kt/a装置概念设计结果[5]，与丙烯氨氧化法比较，两种工艺主要技术经济和设备指标见表5-3。

表5-3：丙烷与丙烯氨氧化法制丙烯腈的技术经济比较（年产18万吨）

投资费用（百万美元）日本三菱化学丙烷法工艺美国BP-AMOCO丙烯法工艺

总固定投资 237.3 188.4

原材料56.6 62.5

公用工程 5.9 8.3

可变成本50.8 62.5

装置现金成本60.2 69.1

生产成本78.9 86.3

副产收益-11.7 -8.4

产品成本111.5 112.2

反应器直径/高度(m) 13.3/14.2 9.5/18.9

吸收塔直径/高度(m) 5.4/15.2 3.8/15.2

2、总之，丙烷氨氧化法与丙烯氨氧化法相比，需增大设备方面的投资，至少增加5%，考虑设备投资回报，一般增加25%以上。当丙烷氨氧化法丙烯腈的收率需达40%以上，即丙烷转化率50%以

上、丙烯腈的选择性80%以上时，丙烷法与丙烯氨氧化法成本相当（不包括设备投资等）。虽然当前因催化剂技术原因，丙烷转化率不高的情况下，丙烷氨氧化法尚不具备优势和竞争力，但丙烷价格大约是丙烯价格的50%，随着催化剂的发展，丙烷氨氧化法极具应用前景。

六、 总结

本项目通过追踪最新的丙烯腈生产技术，对生产丙烯腈流程进行了概念设计，与往届同学的工作相比，主要做了以下的改进和创新：

1、选择了极有前景的丙烷直接氨氧化法的反应线路，对丙烷氨氧化法生产丙烯腈进行流程概念设计；

2、选用最先进的三菱化学的丙烷氨氧化催化技术，该催化技术的特点是：

1）由于所采用的Mo-V-Te-Nb-O催化剂转化率较高，未反应的丙烷不需直接进入循环流程；

2）流化床反应器使用该催化剂后，不需要添加水蒸汽，可采用分别进料的方式，避免在混合

时形成爆炸性混合物；

3、按年产100KT丙烯腈的生产规模，对分离系统结构加以调整和改进，按“双冷凝塔—双精馏塔”的分离结构，进行了全程流程模拟和计算，结果达到年产10万吨、纯度99.5%的丙烯腈的设计要求；

4、用ASPEN-PLUS软件模拟和优化了主要操作单元的工艺操作参数；

5、通过对反应过程及反应器的模拟计算，与丙烯氨氧化法进行比较，分析了丙烷氨氧化法的经济可行性。

七、 建议

由于时间有限，所做的设计尚存一些不足需要改进：

1、设备尺寸计算；可根据流量、转化率、热负荷、回流比等模拟数据进行各设备尺寸计算。

2、进行换热网络的合成，设计具体的换热网络结构；

3、经济衡算可以进行更详尽的分析，提出设备成本、运行成本、公用工程、投资回报等。

八、 参考文献

[1] 罗保军，等，丙烯腈的生产现状与发展前景，化工科技市场，2003，10:11-14；

[2] 杨锦宗编著，工业有机合成基础，北京：中国石化出版社，1998，503；

[3] 白尔铮，丙烷氨氧化法制丙烯腈催化剂及工艺进展，工业催化，2004，7：1-6。

[4] 崔克清，陶刚编著，《化工工艺及安全》，北京：化学工业出版社，2004，202；

[5] 精细有机化工原料及中间体手册，北京：化学工业出版社，1998，464-466

九、附录：全流程模拟计算输出报告

+ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +

TABLE OF CONTENTS RUN CONTROL SECTION (1)

RUN CONTROL INFORMATION (1)

(能源化工行业)常用化工原料

（能源化工行业）常用化工 原料

硫酸镍 化学式及产品介绍 化学式为NiSO4 硫酸镍分为有无水物、六水物和七水物三种。商品多为六水物，有α-型和β-型俩种变体，前者为蓝色四方结晶，后者为绿色单斜结晶。溶于水，水溶液呈酸性，易溶于醇和氨水。 二、作用和用途 硫酸镍主要用于电镀工业，是电镀镍和化学镍的主要镍盐，也是金属镍离子的来源，能在电镀过程中，离解镍离子和硫酸根离子。无机工业用作生产其他镍盐如硫酸镍铵、氧化镍、碳酸镍等的主要原料。另外，仍可用于生产镍镉电池等。 包装和贮存 存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。应和氧化剂分开存放，切忌混储。 氯化镍 化学式及产品介绍 化学式为NiCl2别名：氯化亚镍 氯化镍的性状为绿色结晶性粉末。在潮湿空气中易潮解，受热脱水，在真空中升华，能很快吸收氨。溶于乙醇、水和氢氧化铵，其水溶液呈酸性，pH约4。 二、作用和用途 氯化镍主要用作电镀和催化剂，由镍和硫硝混酸反应得到。 三、包装和贮存 密封阴凉干燥保存。 氨基磺酸镍 化学式及产品介绍 化学式为Ni（NH2SO3)2.4H2O 氨基磺酸镍的性状呈绿色结晶，易溶于水、液氨、乙醇，微溶于丙酮。水溶液呈酸性,有吸湿性,潮湿空气中很快潮解。干燥空气中缓慢风化,受热时会失去四个分子水,温度高于110时开始分解且形成碱式盐,继续加热生成棕黑色的三氧化二镍和绿色的氧化亚镍的混合物。 二、作用和用途 氨基磺酸镍是壹种优良的电镀主盐,因其内应力低、电镀速度快、溶解度大、无污染等,而成为近年国际上发展较快的壹种电镀主盐。已广泛应用于冶金、镍网、电子、汽车、航天、兵器、造币、无线电、彩色铝合金等行业。 三、包装和贮存 贮存于通风、干燥的库房中。包装必须完整密封,注意防潮。运输过程中要防雨淋和日光曝晒。消泡剂 分子式及产品介绍 破泡剂·抑泡剂·脱泡剂总称为消泡剂。在工业生产的过程中会产生许多有害泡沫，需要添加消泡剂。消泡剂的种类很多，有机硅氧烷、聚醚、硅和醚接枝、含胺、亚胺和酰胺类的，具有消泡速度快，抑泡能力强的特性。 二、作用和用途 消泡剂广泛应用于线路板、工业清洗、清除胶乳、纺织上浆、食品发酵、生物医药、涂料、石油化工、造纸等行业生产过程中产生的有害泡沫。 三、包装和贮存 密封，放置在阴凉干燥处远离火源。 氢氧化钠 化学式及产品介绍

危险化学品建设项目安全设施设计专篇编制导则正式样本

文件编号：TP-AR-L9300 There Are Certain Management Mechanisms And Methods In The Management Of Organizations, And The Provisions Are Binding On The Personnel Within The Jurisdiction, Which Should Be Observed By Each Party. （示范文本） 编制：_______________ 审核：_______________ 单位：_______________ 危险化学品建设项目安全设施设计专篇编制导则 正式样本

危险化学品建设项目安全设施设计专篇编制导则正式样本 使用注意：该管理制度资料可用在组织/机构/单位管理上，形成一定的管理机制和管理原则、管理方法以及管理机构设置的规范，条款对管辖范围内人员具有约束力需各自遵守。材料内容可根据实际情况作相应修改，请在使用时认真阅读。 1 适用范围 本导则适用于中华人民共和国境内新建、改建、 扩建危险化学品生产、储存的建设项目以及伴有危险 化学品产生的化工建设项目（包括危险化学品长输管 道建设项目，以下统称建设项目）安全设施设计专篇 的编制。 本导则不适用于下列建设项目： 1)危险化学品的勘探、开采及其辅助的储存； 2)原油和天然气勘探、开采的配套输送及储存； 3)城镇燃气的输送及储存。

2 术语和定义 2.1危险化学品 具有毒害、腐蚀、爆炸、燃烧、助燃等性质，对人体、设施、环境具有危害的剧毒化学品及其他化学品。 2.2安全设施 在生产经营活动中用于预防、控制、减少与消除事故影响采用的设备、设施、装备及其他技术措施的总称。 2.3新建项目 有下列情形之一的项目为新建项目： 1)新设立的企业建设危险化学品生产、储存装置（设施）， 或者现有企业建设与现有生产、储存活动不同的危险化

化工设计大作业(新)

化工设计大作业 设计目的和要求 化工设计是把一项化工过程从设想变成现实的一个建设环节，涉及政治、经济、技术；资源、产品、市场、用户、环境；国策、标准、法规；化学、化工、机械、电气、土建、自控、安全卫生、给排水等专业和方方面面，是一门综合性很强的技术科学。要求综合应用本门课程和有关先修课程所学知识，完成以化工生产装置设计为主的一次设计实践。使学生掌握化工设计的基本程序和方法，并在查阅技术资料、选用公式和数据、用简洁文字和图表表达设计结果、制图以及计算机辅助计算等能力方面得到一次基本训练，在设计过程中还应培养学生树立正确的设计思想和实事求是、严肃负责的工作作风。帮助学生学会综合运用各种已学过的知识系统地分析问题和解决问题，帮助学生从高等学校走向社会时能适应新的工作岗位的需要，迅速实现从大学生向工程师的转化。 2.设计的内容 围绕某一典型生产单元的设计为中心，其基本内容为： 设计方案简介：对给定或选定的工艺流程、主要设备的型式进行简要的论述。 (2)主要设备的工艺设计计算(含计算机辅助计算)：物料衡算，能量衡量，工艺参数的选定，设备的结构设计和工艺尺寸的设计计算。 (3)工艺流程图：以单线图的形式绘制，标出主体设备与辅助设备的物料方向，物流量、能流量，主要测量点。 (4).主要设备图：图面应包括设备的主要工艺尺寸，技术特性表和接管表。 (5).设计说明书的编写。设计说明书的内容应包括：设计任务书，目录，设计方案简介，工艺计算及主要设备设计，工艺流程图，主要设备图，设计结果汇总，设计评述，参考文献。整个设计由论述，计算和图表三个部分组成，论述应该条理清晰，观点明确；计算要求方法正确，计算公式和所有数据必需注明出处；图表应能简要表达计算的结果。 3.设计的进度安排 日期 内容 第三周 布置设计题目，安排学生查阅相关文献，了解设计项目的背景、意义及主要生产方法等。第四、五周 对文献中查阅的产品不同生产方法进行分析，确定产品生产方案及绘制工艺框图。 第六周、第七周 以给定的原料进料量、产品指标及能量利用指标等为条件进行物料衡算、能量衡算及主要设

化工原理课程设计报告

课程设计任务书 设计题目：水冷却环己酮换热器的设计 一、设计条件 1、处理能力53万吨/年 2、设备型式列管式换热器 3、操作条件 a．环己酮：入口温度120℃，出口温度为43℃ b．冷却介质：自来水，入口温度20℃，出口温度40℃ c．允许压强降：不大于1×105Pa d．每年按330天计，每天24小时连续运行 4、设计项目 a．设计方案简介：对确定的工艺流程及换热器型式进行简要论述。 b．换热器的工艺计算：确定换热器的传热面积。 c．换热器的主要结构尺寸设计。 d．主要辅助设备选型。 e．绘制换热器总装配图。 二、设计说明书的内容 1、目录； 2、设计题目及原始数据(任务书)； 3、论述换热器总体结构(换热器型式、主要结构)的选择； 4、换热器加热过程有关计算(物料衡算、热量衡算、传热面积、换热管型号、壳体直 径等)； 5、设计结果概要(主要设备尺寸、衡算结果等)； 6、主体设备设计计算及说明；

目录 1. 前言 (1) 1.换热器简介 (1) 2. 列管式换热器分类： (2) 2. 设计方案简介 (2) 2.1换热器的选择 (2) 2.2流程的选择 (2) 2.3物性数据 (2) 3. 工艺计算 (3) 3.1试算 (3) 3.1.1计算传热量 (3) 3.1.2计算冷却水流量 (3) 3.1.3计算两流体的平均传热温度 (3) 3.1.4计算P、R值 (3) 3.1.5假设K值 (4) 3.1.6估算面积 (5) 3.1.7拟选管的规格、估算管内流速 (5) 3.1.8计算单程管数 (5) 3.1.9计算总管数 (5) 3.1.10管子的排列 (6) 3.1.11折流板 (6) 3.2核算传热系数 (6) 3.2.1计算管程传热系数 (6) 3.2.2计算壳程传热系数 (7) 3.2.3污垢热阻 (7) 3.2.4计算总传热系数 (7) 3.3核算传热面积 (7) 3.3.1计算估计传热面积 (7) 3.3.2计算实际传热面积 (8) 3.4压降计算 (8) 3.4.1计算管程压降 (8) 3.4.2计算壳程压降 (8) 3.5附件 (9) 3.5.1接管 (9) 3.5.2拉杆 (9) 4. 换热器结果一览总表 (10) 5. 设计结果概要 (11) 1.结果 (11) 6. 致谢 (12)

化工企业安全设施设计专篇

目录 1 设计依据、内容与范围 (3) 1.1 设计依据 (3) 2 建设项目概况 (13) 2.1 项目的建设单位、生产规模、产品方案、建设性质、地理位置、工程占地面积、设计范围 及分工 (13) 2.2 采用的主要工艺技术及与国内或国外同类项目技术对比情况 (15) 2.3 项目涉及的主要原辅材料和产品名称及最大储量 (15) 2.4 建设项目的工艺流程、主要装置和设施(设备)的布局及其上下游生产装置的关系 (17) 2.5 项目配套公用和辅助工程或设施的名称、能力 (20) 2.6 项目装置的主要设备表，包括名称、规格、操作或设计条件、材质、数量等 (25) 2.7 项目外部依托条件或设施，包括水源、电源、蒸汽、仪表空气以及消防站、救护室、医院 等应急设施 (27) 2.8 项目所在地自然条件，包括地质、气象、水文等 (28) 2.9 项目所在地的周边情况及项目距下列重要设施的距离 (31) 3 建设项目过程危险源及危险和有害因素分析 (34) 3.1 物料危险性分析 (34) 3.2 建设项目工艺过程可能导致泄漏、爆炸、火灾、中毒事故的危险源 (37) 3.3 建设项目可能造成作业人员伤亡的其他危险和有害因素分析 (51) 3.4 危险源及危险和有害因素存在的主要作业场所 (59) 3.5 装置或单元的火灾危险性分类和爆炸危险区域划分 (60) 3.6 危险化学品重大危险源辨识 (60) 3.7 重点监管的危险化工工艺 (67) 3.8 危险化学品长输管道的路由及穿跨越过程存在的危险源及危险和有害因素 (67) 3.9 建设项目前期《安全评价报告》分析 (67) 3.10 设计过程开展的危险与可操作性研究及其他安全风险分析结果 (69) 3.11 多套装置或毗邻装置相互间的影响及可能产生的危险 (69) 4 设计采用的安全设施 (71) 4.1 工艺系统 (71) 4.2 总平面布置 (80) 4.3 设备及管道 (85) 4.4 电气 (91) 4.5 自控仪表及火灾报警 (98) 4.6 建构筑物 (104) 4.7 其他防范设施 (110) 4.8 事故应急措施及安全管理机构 (117) 4.9 《安全评价报告》意见的采纳情况 (127) 4.10 安全设施明细表 (141) 5 结论与建议 (146)

化工设计大作业(课程设计)剖析

化工工艺课程设计任务书 设计题目：常压甲醇－水筛板精馏塔的设计 设计条件： 常压P=1atm（绝压） 处理量：20kmol/h 进料组成0.2 馏出液组成0.995 釜液组成0.005 （以上均为摩尔分率） 加料热状况q=1.0 塔顶全凝器泡点回流 回流比R=(1.1—2.0)R min 单板压降≤0.7kPa 设计要求： 1．撰写一份设计说明书，包括： （1）概述 （2）物料衡算 （3）热量衡算 （4）工艺设计要求 （5）工艺条件表 2.绘制图纸 (1)设备尺寸图 (2)管道方位图 (3)部分零件结构图

一概述 1．精馏操作对塔设备的要求和类型 ㈠对塔设备的要求 精馏所进行的是气(汽)、液两相之间的传质，而作为气(汽)、液两相传质所用的塔设备，首先必须要能使气(汽)、液两相得到充分的接触，以达到较高的传质效率。但是，为了满足工业生产和需要，塔设备还得具备下列各种基本要求： ⑴气(汽)、液处理量大，即生产能力大时，仍不致发生大量的雾沫夹带、拦液或液泛等破坏操作的现象。 ⑵操作稳定，弹性大，即当塔设备的气(汽)、液负荷有较大范围的变动时，仍能在较高的传质效率下进行稳定的操作并应保证长期连续操作所必须具有的可靠性。 ⑶流体流动的阻力小，即流体流经塔设备的压力降小，这将大大节省动力消耗，从而降低操作费用。对于减压精馏操作，过大的压力降还将使整个系统无法维持必要的真空度，最终破坏物系的操作。 ⑷结构简单，材料耗用量小，制造和安装容易。 ⑸耐腐蚀和不易堵塞，方便操作、调节和检修。 ⑹塔内的滞留量要小。 实际上，任何塔设备都难以满足上述所有要求，且上述要求中有些也是互相矛盾的。不同的塔型各有某些独特的优点，设计时应根据物系性质和具体要求，抓住主要矛盾，进行选型。 ㈡板式塔类型 气－液传质设备主要分为板式塔和填料塔两大类。精馏操作既可采用板式塔，也可采用填料塔，板式塔为逐级接触型气－液传质设备，其种类繁多，根据塔板上气－液接触元件的不同，可分为泡罩塔、浮阀塔、筛板塔、穿流多孔板塔、舌形塔、浮动舌形塔和浮动喷射塔等多种。板式塔在工业上最早使用的是泡罩塔(1813年)、筛板塔(1832年)，其后，特别是在本世纪五十年代以后，随着石油、化学工业生产的迅速发展，相继出现了大批新型塔板，如S型板、浮阀塔板、多降液管筛板、舌形塔板、穿流式波纹塔板、浮动喷射塔板及角钢塔板等。目前从国内外实际使用情况看，主要的塔板类型为浮阀塔、筛板塔及泡罩塔，而前两者使用尤为广泛。 筛板塔也是传质过程常用的塔设备，它的主要优点有： ⑴结构比浮阀塔更简单，易于加工，造价约为泡罩塔的60％，为浮阀塔的80％左右。 ⑵处理能力大，比同塔径的泡罩塔可增加10～15％。 ⑶塔板效率高，比泡罩塔高15％左右。 ⑷压降较低，每板压力比泡罩塔约低30％左右。 筛板塔的缺点是： ⑴塔板安装的水平度要求较高，否则气液接触不匀。 ⑵操作弹性较小(约2～3)。 ⑶小孔筛板容易堵塞。 2．精馏塔的设计步骤

化工原理课程设计

《化工原理》课程设计报告精馏塔设计 学院 专业 班级 学号 姓名 指导教师

目录 苯-氯苯分离过程板式精馏塔设计任务 (3) 一．设计题目 (3) 二．操作条件 (3) 三．塔设备型式 (3) 四．工作日 (3) 五．厂址 (3) 六．设计内容 (3) 设计方案 (4) 一．工艺流程 (4) 二．操作压力 (4) 三．进料热状态 (4) 四．加热方式 (4) 精馏塔工艺计算书 (5) 一．全塔的物料衡算 (5) 二．理论塔板数的确定 (5) 三．实际塔板数的确定 (7) 四．精馏塔工艺条件及相关物性数据的计算 (8) 五．塔体工艺尺寸设计 (10) 六．塔板工艺尺寸设计 (12) 七．塔板流体力学检验 (14) 八．塔板负荷性能图 (17) 九．接管尺寸计算 (19) 十．附属设备计算 (21) 设计结果一览表 (24) 设计总结 (26) 参考文献 (26)

苯-氯苯精馏塔的工艺设计 苯-氯苯分离过程精馏塔设计任务 一．设计题目 设计一座苯-氯苯连续精馏塔，要求年产纯度为99.6%的氯苯140000t，塔顶馏出液中含氯苯不高于0.1%。原料液中含氯苯为22%（以上均为质量%）。 二．操作条件 1.塔顶压强自选； 2.进料热状况自选； 3.回流比自选； 4.塔底加热蒸汽压强自选； 5.单板压降不大于0.9kPa； 三．塔板类型 板式塔或填料塔。 四．工作日 每年300天，每天24小时连续运行。 五．厂址 厂址为天津地区。 六．设计内容 1.设计方案的确定及流程说明 2. 精馏塔的物料衡算； 3.塔板数的确定； 4.精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算； 5.精馏塔主要工艺尺寸；

常见化工原料有哪些

常见化工原料有哪些呢? 常见化工原料有哪些呢?浓硫酸:纯品为无色,无臭,透明的油状液体,呈强酸性.市售的工业硫酸为无色至微黄色,甚至红棕色.相对密度:98％硫酸为L8365(20℃),常见化工原料有哪些呢? 浓硫酸:纯品为无色,无臭,透明的油状液体,呈强酸性.市售的工业硫酸为无色至微黄色,甚至红棕色.相对密度:98％硫酸为L8365(20℃),93％硫酸为1.8276(20℃).熔点10.35℃,沸点338℃,有很强的吸水能力,与水可以按不同比例混合,并放出大量的热.为无机强酸,腐蚀性很强. 铬酸:黄色单斜结晶.相对密度1.91(12℃).加热至180℃开始分解,溶于冷水,微溶于氨,丙酮,不溶于醇.长期放置可分解放出氨,部分转变为重铬酸铵. 硅酸钠:有液体,固体和粉状等多种产品.常见的是液体,无色透明或带浅灰色的粘稠物,物理性质随模数不同而异. 磷酸:纯品是无色斜方晶体,密度1.834.溶于水和乙醇.对皮肤有腐蚀性,能吸收空气中的水分.酸性介于强酸和弱酸之间. XHG-A,XHG-B:这二种原料是有关专家特配的,有需要者可以通过智强公司联系购买. 二氧化硒:白色或淡黄色有光泽的四角形针状体,有酸味和刺激性气味,有

毒!密度3.954.熔点340℃.在317℃升华,溶于水,甲醇,乙醇,丙醇,乙酸,见光和受热都稳定.易被碳或有机物还原. 钼酸铵:无色或略带浅绿色的菱形晶体.放置空气中即风化.并失去一部分氨.加热至170分解为氨,水和三氧化钼.溶于水,强酸和强碱溶液,不溶于乙醇. 重铬酸钾:橙红色单斜晶系或三斜晶系结晶.相对密度2.676(25℃).加热到241.6℃时三斜晶系转变为单斜晶系.熔点398℃.加热到500℃时则分解放出氧.有毒! 明胶:一种从动物皮,骨中提取的胶. 莹石粉:适用于加工为工艺品,装饰品,干磨粉含CaF2为96％以上. 氟化铵:白色六角柱状晶体.相对密度1．315.易潮解.易溶于水和甲醇,较难溶于乙醇.能升华;水溶液在蒸发时放出氨气而变为酸性. 硫酸铵:别名硫铵,肥田粉:纯品是无色斜方晶体.密度1.769.溶于水,不容于乙醇.水溶液带有辛辣的咸味.含氮约20％—21％.用途:主要用作肥料,焊药及织物防火剂. 硫酸钡:别名:沉淀硫酸钡:无色斜方晶系晶体或白色无定形粉末.相对密度4.50(15℃).熔点1580℃,几乎不溶于水,乙醇和酸.溶于热浓硫酸中,干燥时易结块.600℃时用碳可还原成硫化钡. （该资料由上海龙颉国际贸易有限公司整理发布）

2020版化工企业安全设施设计专篇编制要点和方法

( 安全管理 ) 单位：_________________________ 姓名：_________________________ 日期：_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 2020版化工企业安全设施设计专篇编制要点和方法 Safety management is an important part of production management. Safety and production are in the implementation process

2020版化工企业安全设施设计专篇编制要 点和方法 1总论 安全生产事关人民群众的生命财产安全，事关改革发展和社会稳定大局。搞好安全生产工作是全面建设小康社会、统筹经济社会全面发展的重要内容，是实施可持续发展的基本要求。为贯彻执行《安全生产法》、《危险化学品安全管理条例》、《安全生产许可证条例》以及《危险化学品建设项目安全许可实施办法》（国家安全监管总局令第8号）等法律、行政法规和部门规章，规范和指导全国危险化学品建设项目（以下简称建设项目）安全评价、安全设施设计和安全许可以及试生产（使用）方案备案工作，国家安全监管总局印发了《危险化学品建设项目安全设施设计专篇编制导则（试行）》（以下简称导则）和《危险化学品建设项目安全设施目录（试行）》。

2主要编制内容及重点 《导则》其适用于中华人民共和国境内新建、改建、扩建危险化学品生产、储存装置和设施，以及伴有危险化学品产生的化学品生产装置和设施的建设项目安全设施设计专篇的编制。主要内容包括建设项目内部、外部的基本情况，项目中所涉及的危险、有害因素和危险、有害程度，对项目设立安全评价报告中的安全对策和建议采纳情况说明，设计中采用的安全设施和措施，事故预防及应急救援措施，安全管理机构的设置及人员配备，安全设施投资概算、对项目的结论和建议这几个方面的内容。 对于安全设施设计专篇（以下简称专篇）的编制有几个前提，即建设单位应已委托有资质的单位完成项目设立的安全条件进行论证和项目设立进行安全评价，并通过主管部门的评审并取得建设项目设立安全审查意见书。 专篇在提出安全设施设计内容前，首先应对项目中存在的定量分析建设项目工艺流程中涉及具有爆炸性、可燃性、毒性、腐蚀性的化学品数量、浓度（含量）、状态和所在的作业场所（部位）及其

化工原理课程设计报告样本

化工原理课程设计报告样本

《化工原理课程设计》报告 48000吨/年乙醇~水精馏装置设计 年级 专业 设计者姓名 设计单位 完成日期年月日 7

目录 一、概述 (4) 1.1 设计依据 (4) 1.2 技术来源 (4) 1.3 设计任务及要求 (5) 二：计算过程 (6) 1. 塔型选择 (6) 2. 操作条件的确定 (6) 2.1 操作压力 (6) 2.2 进料状态 (6) 2.3 加热方式 (7) 2.4 热能利用 (7) 3. 有关的工艺计算 (7) 3.1 最小回流比及操作回流比 的确定 (8) 3.2 塔顶产品产量、釜残液量及 7

加热蒸汽量的计算 (9) 3.3 全凝器冷凝介质的消耗量9 3.4 热能利用 (10) 3.5 理论塔板层数的确定 (10) 3.6 全塔效率的估算 (11) 3.7 实际塔板数P N (12) 4. 精馏塔主题尺寸的计算 (12) 4.1 精馏段与提馏段的体积流 量 (12) 4.1.1 精馏段 (12) 4.1.2 提馏段 (14) 4.2 塔径的计算 (15) 4.3 塔高的计算 (17) 5. 塔板结构尺寸的确定 (17) 5.1 塔板尺寸 (18) 5.2 弓形降液管 (18) 5.2.1 堰高 (18) 5.2.2 降液管底隙高度h019 7

5.2.3 进口堰高和受液盘 19 5.3 浮阀数目及排列 (19) 5.3.1 浮阀数目 (19) 5.3.2 排列 (20) 5.3.3 校核 (20) 6. 流体力学验算 (21) 6.1 气体通过浮阀塔板的压力 降(单板压降) h (21) p 6.1.1 干板阻力 h (21) c 6.1.2 板上充气液层阻力1h (21) 6.1.3 由表面张力引起的阻 (22) 力h 6.2 漏液验算 (22) 6.3 液泛验算 (22) 6.4 雾沫夹带验算 (23) 7. 操作性能负荷图 (23) 7.1 雾沫夹带上限线 (23) 7

化工原料销售技巧

联系目的： 1、获得相关负责人的资料（姓名、电话）并与其建立初步关系 2、将自己和公司向对方做简单介绍 3、确认客户所使用产品及其现使用产品的产地、商家、每次几多货（价格） 4、约定下次通话或见面详谈 5、了解客户疑虑，强调服务、质量 谈话要素（主要指与负责人之间交谈） 1、多提问、少陈述、要提对方感兴趣话题 2、注意礼貌用话、尊重对方。（对方是前台要问姓名，方便下次） 3、自然流露，把握主动权（不能随便挂电话） 可能涉及的话题： 1、收、付款方式：款期最好不超半个月，一般收支票或转账，具体再问财务 2、订收货方式：提前一到两日订货，货满1吨以上起订，槽车一般12吨1车，一般对方御货。自 提货者，我们仓库在超力仓，穗兴仓，即石化厂附近。 3、各样文件：开发票多300以上；公司可以提供质是报告及公司执照副本 4、散水可提供样品 甲基丙烯酸甲酯，生产厂家吉化，广东代理商龙新，他的货称为国标又称为[合成水]是现在国内常用产品；也有另外一种叫裂解水的，这个货的指标经常不稳定多用来生产一些比较低档的化工产品，价格也比国产的便宜1000元左右而且还没有发票。生产厂家广东顺达化工有限公司和广东金顺利化工有限公司； N羟-甲基丙烯酰胺，广东省代理商超裕化工。 笨乙烯，生产厂家广州石化厂，代理商丽盛贸易有限公司。 其他的丙烯酸类都是【浙江东越】代理的是浙江的，【广州穗全】代理的是上海的，【广州东轮】代理的是北京的。 广州业盛贸易有限公司是一家专业从事甲基丙烯酸甲酯丙烯酸系列苯乙烯丙烯酸丁酯冰醋酸聚乙烯醇丙烯酰醇各类溶剂甲醇乙醇等化工原料的公司 专业销售甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸、丙烯酸丁酯醋酸乙烯、丙烯酸、丙烯酸异辛酯、丙烯酸羟丙酯等一、丙烯酸作用与用途：（这些树脂的应用遍及涂料，塑料、纺织、皮革、造纸、建材，以及包装材料等众多部门） 丙烯酸及其系列产品，主要是其酯类，如象乙烯、丙烯、氯乙烯、丙烯腈等那样，发展成为重要的高分子化学工业的原料。丙烯酸及其酯类作为高分子化合物的单体，而由其制成的聚合物和共聚物(主要是乳液型树脂)。 丙烯酸及其酯类可供有机合成和高分子合成，而绝大多数是用于后者，并且更多地是与其他单体，如乙酸乙烯、苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯等进行共聚，制得各种性能的合成树酯、功能高分子材料和各种助剂等。主要应用领域：(1)经纱上浆料(2)胶粘剂3)水稠化剂(4)铜版纸涂饰剂(5)聚丙烯酸盐类 二、甲基丙烯酸甲酯用途：可用作制造丙烯酯溶剂型和乳液型压敏胶的硬单体，也可用作第二代丙烯酯胶水的主要原料，还可用作于氯丁橡胶、天然橡胶、SBS接枝的单体，制造接枝胶水，或用以配制粘接有机玻璃的聚合型胶水。 三、甲基丙烯酸用途： 1.用于制造涂料、粘合剂、纤维和织物改性、加工助剂，皮革加工助剂等。用作聚合单体，用于软性聚合物，在共聚物中起内增塑作用。还用作溶剂。 2.主要用作制造丙烯酸酯溶剂型和乳液型压敏胶的软单体。还用作生产便条本用微球型压敏胶的主单体。也用于制造涂料、塑料改性剂、造纸及皮革加工助剂、织物整理剂等产品。 3.用于合成纤维织物加工，以及作胶黏剂（抗创压敏胶）。 四、丙烯酸羟丙酯用途：可用于生产热固性涂料、胶粘剂、纤维处理剂和合成树脂共聚物的改性剂。也可用作丙烯酸类树脂所用的主要交联性官能团单体之一。 1、乙酸乙烯酯（VAM） 别名：醋酸乙烯、乙酸乙烯 性状：无色液体，受光热或微量的过氧化物的使用聚合成透明固体。能与醇及醚混和。通常商品加对苯二酚或二苯胺作稳定剂,不加稳定剂的纯品贮存时间不应超过24小时。 用途：合成树脂 贮存：密封阴凉处，不宜久存 2、丙烯酸（AA） 性状: 无色液体，有刺激性气味. 能溶于水、乙醇和乙醚。 用途:通过均聚或共聚制备高聚物，用于涂料、粘合剂、固体树脂、模塑料等

化工企业安全设施设计专篇编制要点和方法

——方案计划参考范本——化工企业安全设施设计专篇编制要点和方法 ______年______月______日 ____________________部门

1总论 安全生产事关人民群众的生命财产安全，事关改革发展和社会稳 定大局。搞好安全生产工作是全面建设小康社会、统筹经济社会全面 发展的重要内容，是实施可持续发展的基本要求。为贯彻执行《安全 生产法》、《危险化学品安全管理条例》、《安全生产许可证条例》 以及《危险化学品建设项目安全许可实施办法》（国家安全监管总局 令第8号）等法律、行政法规和部门规章，规范和指导全国危险化学 品建设项目（以下简称建设项目）安全评价、安全设施设计和安全许 可以及试生产（使用）方案备案工作，国家安全监管总局印发了《危 险化学品建设项目安全设施设计专篇编制导则（试行）》（以下简称 导则）和《危险化学品建设项目安全设施目录（试行）》。 2主要编制内容及重点 《导则》其适用于中华人民共和国境内新建、改建、扩建危险化 学品生产、储存装置和设施，以及伴有危险化学品产生的化学品生产 装置和设施的建设项目安全设施设计专篇的编制。主要内容包括建设 项目内部、外部的基本情况，项目中所涉及的危险、有害因素和危险、有害程度，对项目设立安全评价报告中的安全对策和建议采纳情况说明，设计中采用的安全设施和措施，事故预防及应急救援措施，安全 管理机构的设置及人员配备，安全设施投资概算、对项目的结论和建 议这几个方面的内容。 对于安全设施设计专篇（以下简称专篇）的编制有几个前提，即 建设单位应已委托有资质的单位完成项目设立的安全条件进行论证和 项目设立进行安全评价，并通过主管部门的评审并取得建设项目设立 安全审查意见书。

化学作业设计

第一单元走进化学世界 课题1 物质的变化和性质 1、节日的下列景象伴随着化学变化的是（） A.五光十色的烟火礼花 B.不断闪烁的霓虹灯 C.变幻无穷的音乐喷泉 D.满屋飘香的茅台酒香 2、下列变化属于物理变化的是（） A.大米发生霉变 B.冰融化成水 C.牛奶变酸 D.葡萄酿成美酒 3、下列有关物质性质的描述中，属于物理性质的是（） A.碳酸分解生成二氧化碳和水 B.甲烷（天然气、沼气的主要成分）极难溶于水 C.乙醇（俗称酒精）可以燃烧 D.水分解生成氢气和氧气 4、下列物质的用途中，主要应用其化学性质的是（） A.用铁、铝制作炊具 B.用汞（俗称水银）作体温计的指示液 C.用酒精作燃料 D.用铜制作导线 5、物质的性质和变化的区别： 描述物质的性质与变化，语句很相似，它们的区别在于变化描述的是过程，性质描述对象的属性，常含有“能、会、可以、是、易”等肯定语气判断词或否定判断词。例如：“铁在潮湿的空气中易生锈”描述的是________________，“铁生锈”描述的是________________________。 课题2 化学是一门以实验为基础的科学 1、化学学习的主要特点是（） ①关注物质的性质②关注物质的变化③关注物质的变化过程及现象 ④得出可靠的结论 A.① B.①② C.①②③ D.①②③④ 2、我们观察到蜡烛有以下性质，其中属于化学性质的是（） A．蜡烛是白色的圆柱体 B．切一块石蜡放入水中，能浮在水面上 C．点燃烛芯，蜡烛可以燃烧 D．蜡烛质地较柔软 3、在蜡烛燃烧的一些现象中，最能说明蜡烛燃烧是化学变化的本质的现象是（） A．蜡烛燃烧时会发光、发热 B．蜡烛燃烧时有液体（烛泪）流下来 C．用一干燥烧杯罩在火焰上，烧杯壁有水雾，迅速加入少量澄清石灰水，振荡，石灰水变浑浊 D．蜡烛越烧越短 4、把一根燃着的木条，分别伸入装有呼出气体和普通空气的集气瓶内，观察到木条在空气瓶中能继续燃烧，由此说明（） A．空气由氮气和氧气组成

化工原理课程设计报告(换热器)

《化工原理课程设计任务书》（1） 一、设计题目： 设计一台换热器 二、操作条件： 1.苯：入口温度80℃，出口温度40℃。 2.冷却介质：循环水，入口温度35℃。 3.允许压强降：不大于50kPa。 4.每年按300天计，每天24小时连续运行。 三、设备型式： 管壳式换热器 四、处理能力： 1. 99000吨/年苯 五、设计要求： 1.选定管壳式换热器的种类和工艺流程。 2.管壳式换热器的工艺计算和主要工艺尺寸的设计。 3.设计结果概要或设计结果一览表。 4.设备简图。（要求按比例画出主要结构及尺寸） 5.对本设计的评述及有关问题的讨论。 一、选定管壳式换热器的种类和工艺流程 1.选定管壳式换热器的种类 管壳式换热器是目前化工生产中应用最广泛的传热设备。与其他种类的换热器相比，其主要优点是：单位体积具有的传热面积较大以及传热效果较好；此外，结构简单，制造的材料范围较广，操作弹性也较大等。因此在高压高温和大型装置上多采用管壳式换热器。 管壳式换热器中，由于两流体的温度不同，管束和壳体的温度也不相同，因此他们的热膨胀程度也有差别。若两流体的温度差较大（50℃以上）时，就可能由于热应力而引起设备变形，甚至弯曲或破裂，因此必须考虑这种热膨胀的影响。根据热补偿方法的不同，管壳式换热器有下面几种形式。

（1）固定管板式换热器 这类换热器的结构比较简单、紧凑、造价便宜，但管外不能机械清洗。此种换热器管束连接在管板上，管板分别焊在外壳两端，并在其上连接有顶盖，顶盖和壳体装有流体进出口接管。通常在管外装置一些列垂直于管束的挡板。同时管子和管板与外壳的连接都是刚性的，而管内管外是两种不同温度的流体。因此，当管壁与壳壁温差较大时，由于两者的热膨胀不同，产生了很大的温差应力，以致管子扭弯或是管子从管板上松脱，甚至毁坏换热器。 为了克服温差应力必须有温差补偿装置，一般在管壁与壳壁温度相差50℃以上时，为安全起见，换热器应有温差补偿装置。但补偿装置（膨胀节）只能用在壳壁与管壁温差低于60-70℃和壳程流体压强不高的情况下。一般壳程压强超过0.6MPa时，补偿圈过厚，难以伸缩，失去温差补偿作用，就要考虑其他结构。其结果如下图所示： （2）浮头式换热器 换热器的一块管板用法兰与外壳相连接，另一块管板不与外壳连接，以使管子受热或冷却时可以自由伸缩，但在这块管板上连接一个顶盖，称之为“浮头”,所以这种换热器称为浮头式换热器。其优点是：管束可以拉出，以便清洗；管束的膨胀不受壳体约束，因此当两种换热器介质的温差大时，不会因管束与壳体的热膨胀量的不同而产生温差应力。其缺点是结构复杂，造价高。其结构如下： （3） U型管换热器 这类换热器只有一个管板，管程至少为两程，管束可以抽出清洗，管子可以自由膨胀。其缺点是管子内壁清洗困难，管子更换困难，管板上排列的管子少。其结构如下图所示： （4）填料函式换热器 这类换热器管束一端可以自由膨胀，结构比浮头式简单，造价也比浮头式低廉。但壳程内介质有外漏的可能，壳程中不应处理一易挥发、易燃易爆和有毒的介质。其结构如下： 由设计书的要求进行分析: 一般来说，设计时冷却水两端温度差可取为5℃~10℃。缺水地区选用较大的温度差，水资源丰富地区选用较小的温度差。青海是“中华水塔”，水资源 相对丰富，故选择冷却水较小的温度差6℃，即冷却水的出口温度为31℃。T m -t m =80+4025+31 -=32 22 ℃<50℃，且允许压强降不大于50kPa，可选择固定管板式换 热器。 2.工艺流程图 主要说明：由于循环冷却水较易结垢，为便于水垢清洗，所以选定循环水走管程，苯走壳程。如图所示，苯经泵抽上来，经加水器加热后，再经管道从接管C进入换热器壳程；冷却水则由泵抽上来经管道从接管A进入换热器管程。两物质在换热器中进行换热，苯从80℃被冷却至40℃之后，由接管D流出；循环冷却水则从25℃变为31℃，由接管B流出。 二、管壳式换热器的工艺计算和主要工艺尺寸的设计 1.估算传热面积，初选换热器型号 （1）基本物理性质数据的查取

常用化工材料代号

常用化工材料代号PET 聚对苯二甲酸乙二酯poly(ethylene terephthalate) 01 PE-HD 高密度聚乙烯polyethylene, high density 02 PVC 聚氯乙烯poly(vinyl chloride) 03 PE-LD 低密度聚乙烯polyethylene,low density 04 PP 聚丙烯polypropylene 05 PS 聚苯乙烯polystyrene 06 ABS 丙烯腈－丁二烯－苯乙烯塑料 acrylonitrile-butadiene-styrene plastic 07 PA 聚酰胺polyamide 08 PAN 聚丙烯腈polyacrylonitrile 09 PC 聚碳酸酯polycarbonate 10 PBT 聚对苯二甲酸丁二酯poly(butylene terephthalate) 11 PE-LLD 线性低密度聚乙烯polyethylene,linear low density 12 PE-MD 中密度聚乙烯polyethylene,medium density 13 PE-UHMW 超高分子量聚乙烯polyethylene,ultra high molecular weight 14 PUR 聚氨酯polyurethane 15 PMMA 聚甲基丙烯酸甲酯poly(methyl methacrylate) 16 PVAL 聚乙烯醇poly(vinyl alcohol) 17 PVC-C 氯化聚氯乙烯poly(vinyl chloride),chlorinated 18 PVC-U 未增塑聚氯乙烯poly(vinyl chloride),unplasticized 19 PVDC 聚偏二氯乙烯poly(vinylidene chloride) 20 PVDF 聚偏二氟乙烯poly(vinylidene fluoride) 21 PVF 聚氟乙烯poly(vinyl fluoride) 22 UP 不饱和聚酯树脂unsaturated polyester resin 23 UF 脲－甲醛树脂urea-formaldehyderesin 24 CA 乙酸纤维素cellulose acetate 25 PEEK 聚醚醚酮polyetheretherketone 26 PEUR 聚醚型聚氨酯polyetherurethane 27 PF 酚醛树脂phenol-formaldehyde resin 28 PI 聚酰亚胺polyimide 29 PHBV 聚羟基丁酸酯戊酸酯poly-(hydroxybutyrate-co-hydroxyvalerate 30 PK 聚酮polyketone 30 PTFE 聚四氟乙烯poly tetrafluoroethylene 31 POM 聚氧亚甲基；聚甲醛；聚缩醛 polyoxymethylene;polyacetal;polyformaldehyde 32 PLA 聚乳酸polylactic acid or polylactide 33 PCL 聚已内酯polycaprolactone 34

安全设施设计专篇编制导则及安全设施

安监总危化〔2007〕225号 国家安全监管总局关于印发 《危险化学品建设项目安全设施目录（试行）》和《危险化学品建设项目安全设施设计专篇编制导则（试行）》的通知 各省、自治区、直辖市及新疆生产建设兵团安全生产监督管理局，有关中央企业：为贯彻执行《安全生产法》、《危险化学品安全管理条例》、《安全生产许可证条例》以及《危险化学品建设项目安全许可实施办法》（国家安全监管总局令第8号）等法律、行政法规和部门规章，规范和指导全国危险化学品建设项目（以下简称建设项目）安全评价、安全设施设计和安全许可以及试生产（使用）方案备案工作，国家安全监管总局编制了《危险化学品建设项目安全设施目录（试行）》和《危险化学品建设项目安全设施设计专篇编制导则（试行）》，现印发给你们（可在安全监管总局政府网站下载），自2007年11月30日起试行，试行期1年，试行期满前将修订公布正式执行，并就有关事项通知如下： 一、2007年12月1日前，已经编制但尚未作为建设项目安全许可申请材料提交给建设项目安全许可实施部门的建设项目安全设施设计专篇，请按照本通知要求修改和完善。 二、请将本通知转发给辖区内（或者所属）有关危险化学品生产、储存的企业，从事建设项目安全设施的设计、施工和监理单位，以及有关安全评价机构。 在试行过程中如发现问题，请及时函告国家安全监管总局危化司，并提出修改意见及其理由。 附件：1、危险化学品建设项目安全设施目录（试行） 2、危险化学品建设项目安全设施设计专篇编制导则(试行） 二○○七年十一月十日危险化学品建设项目安全设施目录 （试行） 说明 一、安全设施的含义 指企业（单位）在生产经营活动中将危险因素、有害因素控制在安全范围内以及预防、减少、消除危害所配备的装置（设备）和采取的措施。 二、安全设施的分类

天津大学化工原理课程设计

《化工原理》课程设计报告 真空蒸发制盐系统卤水分效预热器设计 学院天津大学化工学院 专业化学工程与工艺 班级 学号 姓名 指导教师

化工流体传热课程设计任务书 专业化学工程与工艺班级姓名学号（编号） （一）设计题目：真空蒸发制盐系统卤水分效预热器设计 （二）设计任务及条件 1、蒸发系统流程及有关条件见附图。 2、系统生产能力：40 万吨/年。 3、有效生产时间：300天/年。 4、设计内容：Ⅱ效预热器（组）第 3 台预热器的设计。 5、卤水分效预热器采用单管程固定管板式列管换热器，试根据附图中卤水预热的温度要求对预热器（组）进行设计。 6、卤水为易结垢工质，卤水流速不得低于0.5m/s。 7、换热管直径选为Φ38×3mm。 （三）设计项目 1、由物料衡算确定卤水流量。 2、假设K计算传热面积。 3、确定预热器的台数及工艺结构尺寸。 4、核算总传热系数。 5、核算压降。 6、确定预热器附件。 7、设计评述。 （四）设计要求 1、根据设计任务要求编制详细设计说明书。 2、按机械制图标准和规范，绘制预热器的工艺条件图（2#），注意工艺尺寸和结构的清晰表达。

设计说明书的编制 按下列条目编制并装订：（统一采用A4纸，左装订） （1）标题页，参阅文献1附录一。 （2）设计任务书。 （3）目录。 （4）说明书正文 设计简介：设计背景，目的，意义。 由物料衡算确定卤水流量。 假设K计算传热面积。 确定预热器的台数及工艺结构尺寸。 核算总传热系数。 核算压降。 确定预热器附件。 设计结果概要或设计一览表。 设计评述。 （5）主要符号说明。 （6）参考文献。 （7）预热器设计条件图。 主要参考文献 1. 贾绍义，柴诚敬. 化工原理课程设计. 天津: 天津大学出版社, 2002 2. 柴诚敬，张国亮. 化工流体流动和传热. 北京: 化学工业出版社, 2007 3. 黄璐，王保国. 化工设计. 北京: 化学工业出版社, 2001 4. 机械制图 自学内容： 参考文献1，第一章、第三章及附录一、三； 参考文献2，第五~七章； 参考文献3，第1、3、4、5、11部分。

常见化工产品

常见化学品 1、氟利昂 氟利昂（英文freon）又名氟里昂，氟氯烃。氟里昂是几种氟氯代甲烷和氟氯代乙烷的总称，如R22、CFC-12等。氟利昂在常温下都是无色气体或易挥发液体，略有香味，低毒，化学性质稳定。其中最重要的是二氯二氟甲烷CCl2F2（F-12），氟利昂主要用作制冷剂。 二氯二氟甲烷CCl2F2（F-12）制造工艺流程： 无水氢氟酸与四氯化碳经计量按比例混合后，由上部进入氟化反应器，在一定的温度和SbCl5进行氟化反应，反应气从冷凝器顶部排出，经减压后至分离系统。反应方程式如下：

2、尼龙66 中文别名：锦纶66短纤维；聚己二酰己二胺；尼龙-66；尼龙66树脂；聚酰胺-66；聚已二酰己二胺；锦纶-66。尼龙66疲劳强度和钢性较高，耐热性较好，摩擦系数低，耐磨性好，主要用于汽车、机械工业、电子电器、精密仪器等领域。从最终用途看，汽车行业消耗的尼龙66占第一位，电子电器占第二位。大约有88%的尼龙66通过注射成型加工成各种制件，约12%的尼龙66则通过挤出、吹塑等成型加工成相应的制品。 生产工艺流程： 尼龙66 由己二酸和己二胺缩聚而成。它的生产工艺主要有单体合成、尼龙66盐的制备和缩聚三个工序。 1、单体合成： 己二酸以苯酚为原料，用雷尼镍作催化剂，在140到150℃和2到3MPa压力下，加氢生成环己醇，然后用60%到65%浓度的硝酸，在铜或钒催化剂存在下，在55到60℃氧化成己二酸。反应式如下： 己二酸法是以己二酸为原料，在磷酸三丁酯等脱水催化剂存在下，于280到300℃温度下氨化脱水，得到己二腈，再在雷尼镍催化剂存在下，在90℃和2.8MPa压力下，于乙酸中加氢得到己二胺。反应式如下：