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年产3000吨丙烯氰合成工段换热器工艺设计
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目录
一、设计说明„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„3
1.1概述„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„31.2丙烯腈生产技术的发展概况„„„„„„„„„„„„„„„„„„„3
1.2.1国外的发展情况„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„31.2.2国内的发展情况„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„41.3世界范围内产品的生产厂家、产量„„„„„„„„„„„„„„„„61.4世界范围内生产该产品的所有工艺及其分析„„„„„„„„„„„„7
1.4.1环氧乙烷法„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„71.4.2乙炔法„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„71.4.3丙烯氨氧化法„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„71.5设计任务„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„8二、生产方案„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„82.1工艺技术方案及原理„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„82.2主要设备方案„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„92.2.1催化设备„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„9
2.2.2控制系统„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„10
三、物料衡算和热量衡算„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„103.1生产工艺及物料流程„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„10
3.2小时生产能力„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„143.3物料衡算和热量衡算„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„14
3.3.1反应器的物料衡算和热量衡算„„„„„„„„„„„„„„143.3.2废热锅炉的热量衡算„„„„„„„„„„„„„„„„„„173.3.3空气饱和塔物料衡算和热量衡算„„„„„„„„„„„„„183.3.4氨中和塔物料衡算和热量衡算„„„„„„„„„„„„„„213.3.5换热器物料衡算和热量衡算„„„„„„„„„„„„„„„273.3.6丙烯蒸发器热量衡算„„„„„„„„„„„„„„„„„„323.3.7丙烯过热器热量衡算„„„„„„„„„„„„„„„„„„333.3.8氨蒸发器热量衡算„„„„„„„„„„„„„„„„„„„333.3.9气氨过热器„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„343.3.10混合器„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„343.3.11空气加热器的热量衡算„„„„„„„„„„„„„„„„„353.3.12吸收水第一冷却器„„„„„„„„„„„„„„„„„„„363.3.13吸收水第二冷却器„„„„„„„„„„„„„„„„„„„36
四、主要设备的工艺计算„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„37
4.1空气饱和塔„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„374.2水吸收塔„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„404.3合成反应器„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„434.4废热锅炉„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„45五、环境保护要求„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„465.1丙烯腈生产中的废水和废气及废渣的处理„„„„„„„„„„„„„„46六、参考文献„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„50
1设计说明
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1.1概述
丙烯腈【化学式】:CH2═CHCN,在常温下是无色透明液体,味甜,微臭,沸点77.5℃,凝固点-83.3℃,闪点0℃,自燃点481℃。可溶于有机溶剂如丙酮、苯、四氯化碳、乙醚和乙醇中,与水部分互溶,20℃时在水中的溶解度为7.3%(w,水在丙烯腈中的溶解度为3.1%(w。其蒸气与空气形成爆炸混合物,爆炸极限为3.05~17.5%(v。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℃,