【《丙烯腈的生产流程确定分析》1700字】

丙烯腈的生产流程确定分析目录TOC\o"1-3"\h\u6314丙烯腈的生产流程确定分析 1197421.1流程图设计 1264101.2工艺流程优化 31.1流程图设计物料流程图如下：丙烯、氨气与空气同时进入混合器，混合后经过E-101换热器加热后。进入到流化床反应器R-101中，反应器中有冷却水通入控制温度保持在415-430℃左右，避免温度过高生成副产物。产物再次经过E-101换热器，将过高的热量用来加热原料。产物经过E-102换热器冷却后，进入到B2反应器中，加入过量H2SO4除去反应剩余的NH3，再进入急冷塔中除去(NH4)2SO4、H2SO4与少量水。再经过吸收塔后，将废气（N2、CO2）排出，再经换热器冷却进入回收塔T-103中，通过分流器回流提纯。产品经过氢氰酸塔提纯后得到粗产品，塔底馏出粗产品，再经产品塔T-105进一步提纯得到产品。混合器混合器NH3空气丙烯、丙烷反应器氨中和反应器水吸收副产物、产物分离产物、副产物分离硫酸尾气水回收丙烷乙腈氢氰酸产品丙烯腈图1-11.2工艺流程优化图1-2流量为9781kg/h摩尔分数为0.96的丙烯、流量为61221kg/h摩尔分数为0.21的氧气以及流量为4326kg/h的氨气经过混合器混合后通过换热器E-101将混合气体温度升高至415℃。混合气体进入到流化床反应器中，丙烯腈转化率为0.89，其余生成副产物（HCN、乙腈、CO2、CO等），反应产物从反应器出口流出质量流量不变为，混合流量总和为kg/h。生成产物再经过换热器E-101中利用进口混合气体对其进行冷却，有效利用热能减少能量损失，同时换热器内部也进行相应的调节。产物再经过换热器E-102进行再次调节温度后，进入到反应器B2，此反应器主要用与吸收反应剩余的氨气，为了确保能将氨气全部吸收，硫酸量为过量，硫酸摩尔分数0.3流量为17894kg/h，产物被的氨气被吸收后还有较多的杂质，再进入到换热器E104中冷却，进入到急冷塔中，通入大量冷却水进行急冷操作，将反应剩余的硫酸，与反应生成的硫酸铵从塔底排出中和后废液可直接排出。从塔顶馏从的产物，通过Aspenplus计算其流量有77069kg/h，经过换热器冷却后进入吸收塔中，从113通入冷水进行产物的吸收，不溶气体（N2、CO2、CO），因含有部分CO，可对气体进行灼烧后，再排放到空气中去。被吸收的产物还含有大量的副产物（乙腈、氰酸），以及未反应的其他原料（C3H8）则是经过换热器加热后进入回收塔中，根据它们的挥发度不同的原理，由测线采出乙腈，水则塔底馏出，产品经过换热器加热进入分流器，分流器内再通过部分回流冷却到回收塔中，丙烷则通过分流器分离出来进行回收。剩余的产物仅剩余擎氰酸杂质，通过氢氰酸塔分离，再经产品塔提纯，可得到产品。灵敏度分析做总塔板数与釜液中丙烯腈的质量分数、冷凝器负荷、再沸器负荷、塔总负荷（冷凝器负荷+再沸器负荷）的灵敏度分析。从丙烯腈精馏模拟可知，当釜液中丙烯腈质量分数≥0.996时，就能满足下游工段的需求。从灵敏度分析结果可知，当塔板数=20块时，丙烯腈纯度满足要求，且在所有满足丙烯腈纯度条件下塔的总负荷最低，所以选在总塔板数=20块。表3-1塔板数釜液中丙烯腈质量分数冷凝器负荷再沸器负荷总塔负荷-kwkwkw200.996828421.1586259.3737682.5322210.996851421.6273259.8491681.4764220.996857421.736259.9601681.6961230.996857421.717259.9421681.6591240.996855421.6709259.8899681.5608250.996852421.6005259.8189681.4195260.996853421.6041259.8225681.4266270.996853421.6054259.8239681.4293280.996853421.6059259.8244681.4303290.996853421.6061259.8246681.4306300.996853421.6062259.8246681.4308310.996853421.6062259.8247681.4308320.996853421.6062259.8247681.4309330.996853421.6062259.8247681.4309340.996853421.6062259.8247681.4309350.996853421.6062259.8247681.4309360.996853421.6062259.8247681.4309370.996853421.6078259.8262681.434380.996853421.6078259.8262681.434390.996853421.6078259.8262681.4341400.996853421.5937259.8159681.4096图3-1做塔进料位置与釜液中丙烯腈质量分数、冷凝器负荷、再沸器负荷、塔总负荷（冷凝器负荷+再沸器负荷）的灵敏度分析。从分析结果可知，当进料位置=4块时，丙烯腈纯度≥0.996，且精馏塔总负荷在所有满足丙烯腈纯度条件下最低。因此就选择进料位置=4块。表3-2进料位置釜液中丙烯腈质量分数冷凝器负荷再沸器负荷总塔负荷-kwkwkw20.995088388.3862224.1698612.556130.995723401.1384237.0664638.204840.996299412.6259248.7053661.331250.996621418.9974255.1602674.157660.99675421.563257.7578679.320870.996796422.4605258.6662681.126780.996813422.8068259.0168681.823690.996822421.0031259.2138682.2169100.996829421.141259.3533682.4943110.996834421.2656259.4794682.745120.99684421.3852259.6004682.9856130.996845421.5009259.7174681.2183140.99685421.6092259.827681.4362150.996854421.6988259.9176681.6165160.996856421.7252259.9486681.6738170.996851421.6284259.8499681.4783180.996828421.1586259.3737682.5322190.996756421.6765257.873679.5495图3-2做塔回流比与釜液中丙烯腈质量分数、冷凝器负荷、再沸器负荷、精馏塔总负荷（冷凝器负荷+再沸器负荷）的灵敏度分析，从分析结果可知，当回流比=4时，丙烯腈纯度≥0.996，且精馏塔冷凝器负荷、再沸器负荷、总负荷在所有满足丙烯腈纯度条件下最低，所以回流比=4。表3-3摩尔回流比釜液中丙烯腈质量分数冷凝器负荷再沸器负荷总塔负荷-kwkwkw2.50.995722234.019869.95183301.971630.995845269.0625105.0201374.08261.50.995962304.4391140.4243444.863540.996075340.1485176.1598516.30834.50.996187376.2024212.2422588.444650.996298412.6003248.6663661.26665.50.996407449.3598285.4514734.811260.996518486.5012322.6178809.1196.50.996629524.0505360.1917884.242270.996743562.0477398.2123960.267.50.996858600.4529436.62681037.0880.996978639.4393475.63371115.0738