5000噸丙烯腈設(shè)計說明書

1、勤發(fā)霰理工大學(xué)化工設(shè)計說明書5000t/a丙烯睛合成工段的課程設(shè)計5000T/AACRYLONITRILESYNTHESISSECTIONOFTHECOURSEDESIDN學(xué)院（部）：化學(xué)工程學(xué)院專業(yè)班級：化工13-3學(xué)生姓名：王慶松指導(dǎo)教師：豐蕓2016年5月16日5000t/a丙烯睛合成工段的課程設(shè)計摘要丙烯在引發(fā)劑（過氧甲酰）作用下可聚合成一線型高分子化合物一聚丙烯月青。聚丙烯制成的月青綸質(zhì)地柔軟，類似羊毛俗稱人造羊毛，它強(qiáng)度高，比重輕、保溫性好、耐日光、耐酸和耐大多數(shù)溶劑。丙烯月青與丁二烯共聚生產(chǎn)的丁月青橡膠具有良好的耐油、耐寒、耐溶劑等性能是現(xiàn)代工業(yè)最重要的橡膠、應(yīng)用廣泛。關(guān)鍵詞：丙

2、烯睛，強(qiáng)度，廣泛，重要目錄5000t/a丙烯月青合成工段的課程設(shè)計1摘要21 .緒論51.1 弓I言51.2 設(shè)計任務(wù)51.3 丙烯月青的物理性質(zhì)61.4 丙烯月青的化學(xué)性質(zhì)61.5 丙烯月青的制取方法61.6 丙烯月青的發(fā)展簡史及展望71.7 市場分析72 .物料衡算與熱量衡算82.1 發(fā)生的主反應(yīng)和副反應(yīng)82.2 生產(chǎn)工藝流程82.3 物料衡算93 .丙烯月青合成工段生產(chǎn)工藝流程圖和物料流程圖124 .主要設(shè)備的工藝計算134.1 濃相段直徑計算134.2 濃相段高度134.3 擴(kuò)大段直徑144.4 擴(kuò)大段高度144.5 濃相段冷卻裝置的換熱面積144.6 稀相段冷卻裝置的換熱面積145

3、.設(shè)計結(jié)果匯總165.1 工藝設(shè)備一覽表165.2 原料消耗綜合表215.3 能量消耗綜合表215.4 排出物綜合表236 .環(huán)境保護(hù)和安全措施要求246.1 安全防護(hù)措施24參考文獻(xiàn)28致謝291 .緒論1.1 引言丙烯月青是一種無色的有辛辣氣味液體，易燃，其蒸氣與空氣可形成爆炸性混合物。遇明火、高熱易引起燃燒，并放出有毒氣體。與氧化劑、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、胺類、澳反應(yīng)劇烈。在火場高溫下，能發(fā)生聚合放熱，使容器破裂。丙烯月青是合成纖維，合成橡膠和合成樹脂的重要單體。由丙烯月青制得聚丙烯月青纖維即月青綸，其性能極似羊毛，因此也叫合成羊毛。丙烯月青與丁二烯共聚可制得丁月青橡膠，具有良好的耐油性，耐寒性，

4、耐磨性和電絕緣性能，并且在大多數(shù)化學(xué)溶劑中，陽光和熱作用下，性能比較穩(wěn)定。丙烯月青與丁二烯、苯乙烯共聚制得ABSW脂，具有質(zhì)輕、耐寒、抗沖擊性能較好等優(yōu)點。丙烯月青水解可制得丙烯酰胺和丙烯酸及其酯類。它們是重要的有機(jī)化工原料，丙烯月青還可電解加氫偶聯(lián)制得己二月青，由己二月青加氫又可制得己二胺，己二胺是尼龍66原料?？芍圃炜顾畡┖湍z粘劑等，也用于其他有機(jī)合成和醫(yī)藥工業(yè)中，并用作谷類熏蒸劑等。止匕外，該品也是一種非質(zhì)子型極性溶劑、作為油田泥漿助劑PAC14加料。丙烯月青是合成纖維，合成橡膠和合成樹脂的重要單體，也是殺蟲劑蟲滿月青的中間體。1.2 設(shè)計任務(wù)年產(chǎn)5000t/a丙烯月青合成段設(shè)計（asp

5、en模擬）按工作日300天，丙烯月青損失率3.1%,設(shè)計裕量6旭算丙烯月青小時生產(chǎn)量原料組成：（摩爾分?jǐn)?shù)）含C3H385%、C3M15%進(jìn)反應(yīng)器的原料配比（摩爾比）為C3H5：C3H8：02=1:1.05:2.3反應(yīng)后各產(chǎn)物單程收率見下表：ANHCNACNACLCQ0.60.0650.70.0070.12操作壓力0.203MPa,出口壓力0.162MPq反應(yīng)器進(jìn)口溫度110c,反應(yīng)溫度450C,氣體出口溫度350C其他設(shè)計參數(shù)查相關(guān)手冊。1.3 丙烯月青的物理性質(zhì)丙烯月青在常溫常壓下是無色液體，熔點82C、密度0.80g/m3、沸點77.3C。味甜具有刺激性的微臭味、有毒。室內(nèi)允許濃度為0.0

6、02mg/L,爆炸極限為3.05%17.5%。能溶于許多有機(jī)溶劑中，與水部分互溶。丙烯月青可與苯、四氯化碳、甲醇形成二元共沸物能與水形成最低共沸物。1.4 丙烯月青的化學(xué)性質(zhì)丙烯月青：化學(xué)式CH2=CHC信有雙鍵和鼠基其化學(xué)性質(zhì)活潑，易聚合.也易與其他發(fā)生加成反應(yīng)。是三大合成材料一合成纖維、合成橡膠、塑料的基本且重要的原料。是用來生產(chǎn)聚丙烯纖維（即合成纖維月青綸）、丙烯月青-丁二烯-苯乙烯塑料（ABS）、苯乙烯塑料和丙烯酰胺。其用途分配：合成纖維約占40%-60%樹脂和橡膠約占15%-28%此外還有丙烯酰胺等有機(jī)產(chǎn)品。另外丙烯月青可制得丙烯酸酯等。丙烯在引發(fā)劑（過氧甲酰）作用下可聚合成一線型高

7、分子化合物一聚丙烯月青。聚丙烯制成的月青綸質(zhì)地柔軟，類似羊毛俗稱人造羊毛，它強(qiáng)度高，比重輕、保溫性好、耐日光、耐酸和耐大多數(shù)溶劑。丙烯月青與丁二烯共聚生產(chǎn)的丁月青橡膠具有良好的耐油、耐寒、耐溶劑等性能是現(xiàn)代工業(yè)最重要的橡膠、應(yīng)用廣泛。1.5 丙烯月青的制取方法“丙烯月青的生產(chǎn)方法有氟乙醇法、乙烘法和乙醛-氫氟酸法、丙烯氨化氧化法。其中氟乙醇法已淘汰，乙烘法僅少數(shù)國家沿用。鼠乙醇法環(huán)氧乙烷和氫氟酸在水和三甲胺的存在下反應(yīng)得氟乙醇。然后以碳酸鎂為催化劑，于200280c脫水制得丙烯月青，收率約75%。此法雖能制得高純度丙烯月青，但氫氟酸毒性大，成本也較高。乙烘法乙烘和氫氟酸在氯化亞酮-氯化鉀-氯化

8、鈉稀鹽酸溶液的催化作用下，在8090c反應(yīng)得丙烯月青：C2H2+HCNH-CH=CHCN此法生產(chǎn)簡單，收率良好，以氫鼠酸計可達(dá)97%,但副反應(yīng)多，產(chǎn)物精制較難，毒性也大，且原料乙烘價格高于丙烯，在技術(shù)經(jīng)濟(jì)上落后于丙烯氨化氧化法。乙醛-氫氟酸法乙醛已能由乙烯大量廉價制得CH3CHO+HCN=CHCH20H-CH2=CHCN*八2丙烯氨化氧化法丙烯氨化氧化的反應(yīng)為：2QHs+2NH+3Of2CF2=CHCI+6H2O丙烯是目前大量生產(chǎn)的石油化學(xué)工業(yè)的產(chǎn)品，氨是合成氨工業(yè)的產(chǎn)品，這兩種原料均來源豐富且價格低廉。工藝流程比較簡單，反應(yīng)的副產(chǎn)物較少品純度較高。經(jīng)一步反應(yīng)便可得到內(nèi)梯脯產(chǎn)物。副產(chǎn)物主要是氫

9、氟酸，都可以回收利用。1.6 丙烯月青的發(fā)展簡史及展望第二次世界大戰(zhàn)前夕，發(fā)現(xiàn)丙烯月青的共聚物可極大改善合成橡膠的耐油和耐溶劑性，丙月青烯因而開始受到重視。戰(zhàn)爭期間，德國開發(fā)了環(huán)氧乙烷和氫氟酸合成丙烯月青的氟乙醇法工藝。后來，德國法本公司又開發(fā)了乙烘和氫氟酸直接合成丙烯月青的乙烘法。在1960年以前，此法是丙烯月青的主要生產(chǎn)方法。其后，丙烯月青在合成纖維、樹脂等方面的新應(yīng)用，又促進(jìn)了丙烯月青新生產(chǎn)方法的研究及其產(chǎn)量激增。1960年，美國俄亥俄標(biāo)準(zhǔn)油公司采用流化床反應(yīng)器開發(fā)丙烯氨化氧化一步合成丙烯月青工藝并投入工業(yè)生產(chǎn)，引起丙烯月青生產(chǎn)工藝的巨大變革。1983年，世界丙烯月青年產(chǎn)量已達(dá)3Mt,幾

10、乎全部采用丙烯氨化氧化法生產(chǎn)。目前全球95%Z上的裝置采用BP公司開發(fā)的丙烯氨氧化法技術(shù)，催化劑是丙烯月青合成的關(guān)鍵，用MOBi、CO數(shù)十種金屬混合氧化物，反應(yīng)溫度為35C,丙烯轉(zhuǎn)化率達(dá)到96.4%,丙烯月青*$化率為80.2%。近年來丙烷氨化氧化法生產(chǎn)丙烯月青的研究已經(jīng)取得了長足性的進(jìn)展，現(xiàn)處于中試階段，就一方面由于價格的因素，丙烷的價格比丙烯低的多，但另一方面也為惰性的丙烷開拓新的領(lǐng)域，就目前的技術(shù)水平看，投資大、轉(zhuǎn)化率低、選擇性不高等多方面弱點，所以在目前還不能和丙烯氨化氧化法相媲美，所以丙烯氨化氧化法至今經(jīng)久不衰。1.7 市場分析我國丙烯月青主要用作月青綸，2000年我國丙烯月青產(chǎn)量約

11、為400kt,消費量約為550kt,消費結(jié)構(gòu)與月青綸占85%ABS/AS約占7%丙烯酰胺約占3%其他為5%,由于國內(nèi)供應(yīng)不足，國內(nèi)近期有多家企業(yè)計劃擴(kuò)建丙烯月青裝置。近十年來我國發(fā)展迅速，1988年產(chǎn)量為80.5kt,2000年約為400kt,年增長率約為14.3%,丙烯月青的生產(chǎn)與消費主要集中在美國，西歐，日本與工業(yè)發(fā)達(dá)國家和地區(qū)，他們生產(chǎn)能力約占全球生產(chǎn)能力的66.2%。2 .物料衡算與熱量衡算2.1 發(fā)生的主反應(yīng)和副反應(yīng)主要采用丙烯氨化氧化法。丙烯氨化氧化法：反應(yīng)的主要副產(chǎn)物為氫氟酸、乙月青和二氧化碳、水等。生產(chǎn)上,原料氣中丙烯、氨、空氣之體積比為1:（11.2）:（9.511.5）o原

12、料氣從底部通入流化床反應(yīng)器，反應(yīng)溫度430450C、壓力0.160.18MPa（絕對壓力），反應(yīng)熱用軟水循環(huán)回收，發(fā)生高壓蒸汽。反應(yīng)后氣體經(jīng)洗滌、吸收、精儲等可得到高純度丙烯月青。由于氫氟酸為劇毒物質(zhì)，可就近與氫氧化鈉溶液制成氟化鈉，或與丙酮反應(yīng)制成丙酮鼠醇，用作合成甲基丙烯酸的原料。乙月青提純后，雖可用作選擇性溶劑及中間體，但用量不大，因此許多工廠常常把它燒掉，此法原料便宜，成本低，目前已是丙烯月青最主要的生產(chǎn)方法。主反應(yīng)：2G3H5+2NH+3Q-2CH2=CHCN+6H副反應(yīng)：生成氟化氫（HCN）C3H6+NH+3Q>3HCN=6HO生成丙烯醛（ACLC3H3+Q>CH=CH

13、CHOOH生成乙月青（ACN2C3HS+3NH+3Qt3CH3CN+6HO生成CO和睦O2C3H3+9Q>6CO+6H2O2.2 生產(chǎn)工藝流程液態(tài)丙烯和液態(tài)氨分別經(jīng)丙烯蒸發(fā)器和氨蒸發(fā)器氣化，然后分別在丙烯過熱器和氨過熱器過熱到需要的溫度后進(jìn)入混合器；經(jīng)壓縮后的空氣先通過空氣飽和塔增濕，再經(jīng)空氣加熱器預(yù)熱至一定溫度后進(jìn)入混合器?；旌掀鞒隹跉怏w混合物進(jìn)入反應(yīng)器，在反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行丙烯的氨氧化反應(yīng)。反應(yīng)出口的高溫氣體先經(jīng)過廢熱鍋爐回收熱量，氣體冷卻到230c左右進(jìn)入氨中和塔，在70-80c下用硫酸吸收反應(yīng)器出口氣體中未反應(yīng)的氨，中和塔塔底的含硫酸氨的酸經(jīng)循環(huán)冷卻器除去吸收熱后，返回塔頂循環(huán)使用，同

14、時補(bǔ)充部分新鮮酸液，并從塔釜排放一部分含硫酸氨的廢液。氨中和塔出口氣體經(jīng)換熱器冷卻后進(jìn)水吸收塔，用510C的水吸收丙烯月青和其他副產(chǎn)物。水吸收塔塔底得到含丙烯月青約1.8%的丙烯月青水溶液，經(jīng)換熱器與氨中和塔出口氣體換熱，溫度升高后去精制工段。2.3 物料衡算2QH5+2NH+3Q-2CH2=CHCN+6H已知條件：液態(tài)丙烯原料含丙烯85%,丙烷15%,液態(tài)氨原料含氨100%丙烯月青損失率3.1%設(shè)計裕量6%工段產(chǎn)品為丙烯月青水溶液，含丙烯月青約1.8%(wt)丙烯月青的實際摩爾流量：5000M1000M1.06M1.=034.32kggk/h/h30024.所需丙烯量：14.32'0

15、.6=23.87kmol/h所需丙烷的量：23.87-0.850.15=4.21kmol/h所需氨氣的量：23.871.05=25.06kmol/h所需氧氣的量:23.872.3=54.90kmol/h7954.90=206.53kmol/h所需氮氣的量：21所以總進(jìn)料量：F=314.57kmol/h各物質(zhì)0tC的平均定壓比熱容如下:溫度比熱容物質(zhì)C3比C3H8NHjQN2H2OanhcnacnACLCQCP/KJ/(kgK)0110c0-360C0-470C1.8412.052.3010.9411.0461.8832.6783.0132.6361.0041.0882.0081.8741.64

16、01.9331.9661.1302.9293.3472.9391.0461.1092.0922.0291.7242.102.1721.213假設(shè)如下熱力學(xué)途徑:110C,反應(yīng)器入口混合氣470C,濃相段出口混合氣Hi25C,反應(yīng)器入口混合氣25C,濃相段出口混合氣注：4H1為進(jìn)料的溫變熱量H2為反應(yīng)熱；H3為出口物的溫變熱量;各物質(zhì)25tC的平均比熱容用0tC的平均比熱容代替誤差不大。因此:Hi=(10023父1.841+1853M2.05+426父2.301+17564M0.941+578151.046+128877.883黑(25-110=T.1331C6KJ/hH2=-(14.32103

17、512.52.506103362.34.654103315.1十0.167父103M3531+8.591103M64。=-1.473父107KJ/hH3=(138.32,929185.33,34760.862.929422.41,0465781.51.10924752.0927592.092102.72,10125.81,7249.352.1723781.213(470-25)=6.98106KJ/hH=H1H2H3=-1.133106-1.4731076.98106=-8.883106kJ/h若熱損失取H的5%則需由濃相段換熱裝置取出的熱量（即換熱裝置的熱負(fù)荷）為:Q=（1-0.05）8.8

18、83106=8.439106kJ/h濃相段換熱裝置生產(chǎn)0.405MPa的飽和蒸汽（飽和溫度143C）143c飽和蒸汽始：isteam=2736kJ/kg143c飽和水始：iH2o=601.2kJ/kg產(chǎn)生的蒸汽量8.4391062736-601.2=3953kg/h稀相段熱衡算求稀相段換熱器的熱負(fù)荷及產(chǎn)生蒸汽量以0c氣體為衡算基準(zhǔn)，進(jìn)入稀相段的氣體帶入熱為:Q1=(138.32,929185.33,34760.862.929422.41,0465781.51.10924752.029102.72,1125.81,7249.352.1723781,213)(470-0)=7.372106kJ/h

19、離開稀相段的氣體帶出熱為：Q2=(138.32,678185.33,01360.862.636422.41,0045781.51.08824752.0087591.874102.71,933125.81,649.351.9663781.130)(360-0)=5.417106kJ/h熱損失取4%則稀相段換熱裝置的熱負(fù)荷為：Q=(1-0,04)(Q1-Q2)=(1-0.04)(7.372106-5.417106)=1.877106kJ/h稀相段換熱裝置產(chǎn)生0.405MPa的飽和蒸汽，產(chǎn)生的蒸汽量為:1.8771062736-601.2=879kg/h3.丙烯睛合成工段生產(chǎn)工藝流程圖和物料流程圖稀

20、堿融水蒸氣一反應(yīng)氨中和冷卻水吸收吸收液產(chǎn)物和副產(chǎn)物的分得產(chǎn)物和副產(chǎn)物的精制*副產(chǎn)高壓水蒸破愫水溶液一副產(chǎn)HCN一副產(chǎn)乙膜產(chǎn)物丙的腑4.主要設(shè)備的工藝計算4.1 濃相段直徑計算因為反應(yīng)過程總物質(zhì)的量增加，所以按出口處計算塔徑比較安全。1,一2734700.10133出口處氣體體積流量為：V=398.512123m3/s2730.162=3.60m3/s取空床線速0.6m/s濃相段直徑為:2.67m3.368d=J0.7850.6取流化床濃相段直徑為2.8m。4.2 濃相段高度按接觸時間為10s計算，催化劑的堆體積應(yīng)為:W=33.68640=21555kg=21.56tVr=3.36810=33.

21、68m3凈床高H0=33.68/0.7852.82=5.47m取濃相段高為12m催化劑的堆密度為640kg/m3催化劑質(zhì)量所以催化劑負(fù)荷為:23.86100021555=1.107mol/(hkg)試驗裝置的催化劑負(fù)荷可達(dá)到1.77mol/(hkg),本設(shè)計的值小于實驗值，是可靠地4.3 擴(kuò)大段直徑取擴(kuò)大段氣速為操作氣速的一半，即u=0.3m/s2733600.10133氣體流量為.V=398.522.4=12942m/h飛仰仞刀.2730.162t一13.60擴(kuò)大段直徑為：d=.=3.91m0.7850.3故取擴(kuò)大段直徑為4m4.4 擴(kuò)大段高度根據(jù)流化床直徑2.8m,空塔氣速0.6m/s,查

22、圖得h2/D=2故稀相段高度H2=2D=22.8=5.6m取H2=6m4.5 濃相段冷卻裝置的換熱面積換熱裝置用套管式，總傳熱系數(shù)取233W/(m2-K)Q=8.439106kJ/h=2.344106J/s換熱裝置的熱負(fù)荷已由熱衡算求出：換熱面積為:2.3441062F30.8m2233(470-143)取30%勺設(shè)計裕量，則換熱面積為40m。4.6 稀相段冷卻裝置的換熱面積用套管式換熱裝置，水為冷卻劑，產(chǎn)生0.405MPa(143C)蒸汽總傳熱系數(shù)取20W/(吊K),換熱裝置熱負(fù)荷為：Q=1.877106kJ/h=5.214105J/stm267c(470-143)-(360-143),47

23、0-143ln360-143換熱面積為:5.214102026797.64取30煙計裕量，則換熱面積為130m。5.設(shè)計結(jié)果匯總5.1工藝設(shè)備一覽表序號設(shè)備位號設(shè)備名稱及規(guī)格設(shè)備圖號、型號或標(biāo)準(zhǔn)圖號單位數(shù)量材料單重總重備注123456789101R-1合成反應(yīng)器流化床反應(yīng)器.依箱膠直徑800mm,高12000mm稀相段直徑4000mm高6000mm濃相段內(nèi)肩換熱卸積為40m2的套管式換熱裝置，稀相段內(nèi)有換熱面積為1301tf的套管換熱裝置臺12T-1空氣飽和塔填料塔.塔徑1200mm內(nèi)裝50x50X4.5的陶瓷拉西環(huán)11m.填料共分兩層，兩層填科間設(shè)液體分布一再分布器臺13T-2水吸收塔填料塔

24、。塔徑1300mm內(nèi)裝250Y型塑料孔板波紋填料7m臺14T-3氨機(jī)口塔穿流板塔.塔徑1800mm塔飯數(shù)20,板間距440mm塔板孔徑8mm孔數(shù)6220臺15E-1廢熱鍋爐殼管式，內(nèi)肩230根2X3.5mm長6m的冷卻管，總換熱西積150m2,管外為水的蒸發(fā)空間.產(chǎn)生0.4O5MP4勺飽和蒸汽臺16E-2丙烯蒸發(fā)器圓筒式，內(nèi)有38X2.5的U型鋼管，內(nèi)走冷凍鹽水，管外是丙烯蒸發(fā)空間，換熱面積36m2臺17E-3丙烯過熱器浮頭式換熱器，殼體直徑426mm內(nèi)有2.5X2.5mm>長4.5m的換熱管74根，換熱面積25.6m。雙恬1,單殼層BFT426臺18E-4氨蒸發(fā)器圓筒式，內(nèi)有換熱蛇管，

25、管內(nèi)走加熱蒸汽，管外為液氨蒸發(fā)空間。換熱面積22.Om臺19E-5氨氣過熱器浮頭式熱交換器，殼體直徑325mm.內(nèi)啟價19X2mm長3m的換熱管60根。換熱回積10.5m.雙管程、單殼程BFT325臺110E-6空氣加熱器浮頭式換熱器。殼體直徑700mm內(nèi)有25X2.5mm長3m的抉熱管268根，換熱面積2,、，80.4m,雙冗層、單殼程BFT700臺111E-7循環(huán)冷卻器列管式石墨換熱器,殼體直徑900mm內(nèi)啟內(nèi)徑22mm長3m的衣?lián)Q熱管4172根，換熱面積105mGH90-1051臺1石墨12E-8換熱器浮頭式換熱器.殼體直徑1000mm內(nèi)有25X2.5mm長4.5m的換熱器甘606根.換

26、熱面積206.6m,雙田.單殼程AFT1000臺1不銹鋼13E-9吸收水第一冷卻器螺旋板換熱器，外徑1600mm®1.2m板厚4mm通過間距14mm.2換熱面積123.7m,公稱壓力1.OMPaJB/T4723-92臺1不銹鋼14E-10吸收水第二冷卻器規(guī)格、型號與吸收水第一冷卻器相同JB/T4723-92臺1不銹鋼15E-11吸收水第三冷卻器規(guī)格、型號與吸收水第一冷卻器相同JB/T4723-92臺1不銹鋼16B-1循環(huán)液泵耐腐蝕離心泵.流一3室5OnYh,揚程30m電機(jī)功率7.5kw80FVZ-30臺317C-1空氣壓縮機(jī)活塞式空氣壓縮機(jī)，一一2，”排氣重55m/Min,排氣壓力0

27、.35MPa.電機(jī)功率250kw5L-55/3.5臺418V-1中和液貯槽臥式橢圓封頭容器.工作壓0.25MPa.、3，公稱容積6m,直徑1600mm<2600mJB1428-74119V-2空氣飽和塔釜液槽臥式橢圓封頭容器.工作壓力0.25MPa,公稱容積6n3,直徑1600mmr£2600mmJB1428-74臺120V-3混合器立式橢圓封頭容器，工作壓0.25MPa.公稱容積6m,直徑1600mm高2600mmJB1426-74臺1管口按工藝條件修改5.2原料消耗綜合表序號物料名稱成分單位每噸產(chǎn)品的消耗量100%噸品消量業(yè)度每產(chǎn)的耗工純每小時消耗量工業(yè)純度每晝夜消耗量工業(yè)

28、純度每本量度乒消耗二業(yè)純1234567891丙烯85%t1.331.5651.18828.585502氨100%t0.56130.56130.42610.2230673硫酸93%t0.23610.25390.19274.6251387.44原料水100%t9.5159.5157.221173.3519915.3能量消耗綜合表0.405MPa蒸汽產(chǎn)生量a.濃相段換熱裝皿3953kg/hb.稀相段換熱裝里879kg/hc.廢熱鍋護(hù)1217kg/h(2) 0.405MPa加熱蒸汽消耗量a.丙烯過熱器71.6kg/hb.氮燕發(fā)器280kg/hc.氮過熱器35kg/h(3) 0.608MPa加熱蒸汽消耗

29、量空氣加熱器288kg/h(4)循環(huán)水用皿a.循環(huán)冷卻器188.65t/hb.吸收水第一冷卻器214.88t/hc.空氣壓縮機(jī)冷卻水9.6t/h(5)深井水吸收水第二冷卻器196.2t/h(6)冷凍鹽水a(chǎn). 0。0c冷凍鹽水76.122t/h(丙烯蒸發(fā)器用)b. -51。0c冷凍鹽水，94.566t/h(吸收水第三冷卻器用)由上面所列數(shù)據(jù)可以得到加熱蒸汽、循環(huán)水、深井水和冷凍鹽水的用量的計算值，再在深井水、循環(huán)水和加熱蒸汽量的計算值乘以1.3的安全系數(shù)，冷凍鹽水用量按計算值乘以1.2的安全系效，就得到能量消耗綜合表。往意表中第7欄是工段產(chǎn)生的蒸汽，而非消耗量。序號名稱單位規(guī)格每噸產(chǎn)品的消耗量每

30、小時的消耗量每晝夜的消耗量每年的消耗量備注1深井水t336255612018360002循環(huán)水t692525126037800003加熱蒸汽t0.405MPa0.6590.5036004加熱蒸汽t0.608MPa0.5010.381227365冷凍鹽水t0c118.6909.126480006冷凍鹽水t5C151.511521608280007產(chǎn)生蒸汽t0.405MPa6.056.05276043560量145.25.4排出物綜合表序號名稱特性和成分單位每噸產(chǎn)品排出量每小時排出量每年排出量備注1中和塔其中含ANt1.0080.76465505廢液0.03%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，下同）ACN0.153%H

31、CN0.5%(NH4)2SO30.9%H2O68.53%溫度81C其中含2水吸收塔尾氣GH1.38%(質(zhì)量分?jǐn)?shù)，下同)C2H61.764%O25.53%N,86.52%CO1.212%水蒸氣3.599%m3(STP)704653473.85義107溫度10C其中含AN0.00525%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，下同）3空氣飽和塔塔底排污AN0.0084%鼠醇0.00053%ACL0.00021%H2O99.985%溫度79Ct11.28.5612006.環(huán)境保護(hù)和安全措施要求丙烯月青生產(chǎn)中的廢水和廢氣處理在丙烯月青生產(chǎn)中，有大量的工業(yè)污水產(chǎn)生，這些污水中含有氫氟酸、乙月青、丙烯月青和丙烯醛等有毒物質(zhì)，如不經(jīng)處

32、理直接排放，會污染水源，對人體和動、植物造成危害。因此，國家對含氟廢水的排放有嚴(yán)格的規(guī)定，一定要將它們治理達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)后，才準(zhǔn)予排放。丙烯月青裝置的廢水來源主要是反應(yīng)生成水和工藝過程用水。因反應(yīng)條件和采用的催化劑不同，各主、副反應(yīng)物的單程收率不會一樣，生成水量也會有所差別。通常合成1t丙烯月青產(chǎn)生1.52.0m+3反應(yīng)生成水。工藝過程用水包括分離合成產(chǎn)物過程用的吸收水和萃取水，反應(yīng)器用的稀釋蒸氣（有些催化劑不用），和蒸儲塔用的直接蒸氣（最終冷凝成水）。在提純丙烯月青、乙月青、氫氟酸的加工過程中需將水分離、排放。這些排放水中有含氟毒物、聚合物、無機(jī)物（硫酸錢、催化劑粉塵等）,在排放前都需要經(jīng)過處理。

33、例如，氨中和塔釜液經(jīng)廢水塔處理后，含丙烯月青100300mg/l,乙月青100200mg/l,氫氟酸10001500mg/l,化學(xué)需氧量2000030000mg/l,總有機(jī)物含量達(dá)5%（w）。來自乙月青精制系統(tǒng)及清洗設(shè)備的廢堿液中，含乙月青1.01.5%（w）,氫氧化鈉2.02.5%（w）,其它物質(zhì)1.52.0%（w）。減少廢水量對廢水治理極為有利，是防治污染的有效措施。由于丙烯月青生產(chǎn)中各設(shè)備排放出來的污水成分不同，將它們分別處理比較有利。氨中和塔（急冷塔）產(chǎn)生的硫酸錢污水，先經(jīng)廢水塔回收丙烯月青等有機(jī)物，再通過沉降分離除去催化劑粉末和不溶性的固體聚合物，由于這部分污水有毒物質(zhì)含量高、雜質(zhì)多

34、，處理比較困難，故直接送焚燒爐燒掉。燃燒時，用中壓蒸氣霧化，以重油作輔助燃料，爐內(nèi)溫度保持在8001000c之間。因污水中含有硫酸錢，燃燒中又轉(zhuǎn)化成二次污染物二氧化硫，為了不造成二次污染，需用60m高的煙囪排入大氣，保持著地廢氣中二氧化硫含量小于0.5ppm。來自乙月青精制系統(tǒng)及清洗設(shè)備的堿性污水，乙月青含量較高，用焚燒方法處理比較合適。由于堿對一般的污水焚燒爐耐火材料的腐蝕作用，故應(yīng)專門設(shè)置堿性污水焚燒爐。當(dāng)廢水量較大，氟化物（包括有機(jī)氟化物）含量較低時，則可用生化方法處理，最常用的方法是曝氣池活性污泥法。在廢水貯池中混合均勻的廢水進(jìn)入曝氣池，由通氣管激烈供氣（有時也采用表面葉輪攪拌）。經(jīng)曝

35、氣后進(jìn)入沉淀池，其上清液作為已處理好的水加氯氣殺菌后排放。一部分沉淀污泥作為剩余污泥被排出系統(tǒng)外，余下的作為回流污泥再流回曝氣池使用?；钚晕勰嗍俏⑸锶汉捅晃降挠袡C(jī)物、無機(jī)物的總稱，在這里微生物群體形成菌膠團(tuán)，它將廢水包裹在內(nèi)，進(jìn)行生物學(xué)吸附作用，繼而進(jìn)一步發(fā)生氧化分解生成CO牙口水。由于菌膠團(tuán)容易沉降,所以就能在較短時間內(nèi)處理廢水。6.1 安全防護(hù)措施撤離時，佩戴空氣呼吸器。眼睛防護(hù)：呼吸系統(tǒng)防護(hù)中已作防護(hù)身體防護(hù)：穿連衣式膠布防毒衣。手防護(hù)：戴橡膠手套。其它：工作現(xiàn)場禁止吸煙、進(jìn)食和飲水。工作畢，徹底清洗。單獨存放被毒物污染的衣服，洗后備用。車間應(yīng)配備急救設(shè)備及藥品。作業(yè)人員應(yīng)學(xué)會自救互

36、救。應(yīng)急措施。急救措施：（1）皮膚接觸：立即脫去被污染的衣著，用流動清水或5%（代硫酸鈉溶液徹底沖洗至少20分鐘。就醫(yī)。（2）眼睛接觸：提起眼瞼，用流動清水或生理鹽水沖洗。就醫(yī)。（3）吸入：迅速脫離現(xiàn)場至空氣新鮮處。保持呼吸道通暢。如呼吸困難，給輸氧。呼吸心跳停止時，立即進(jìn)行人工呼吸（勿用口對口）和胸外心臟按壓術(shù)。給吸入亞硝酸異戊酯，就醫(yī)。（4）食入：飲足量溫水，催吐，用1：5000高鈕酸鉀或5蜥代硫酸鈉溶液洗胃。就醫(yī)。泄漏應(yīng)急處理：迅速撤離泄漏污染區(qū)人員至安全區(qū)，并進(jìn)行隔離，嚴(yán)格限制出入。切斷火源。建議應(yīng)急處理人員戴自給正壓式呼吸器，穿防毒服。盡可能切斷泄漏源，防止進(jìn)入下水道、排洪溝等限制性

37、空間。小量泄漏：用活性炭或其它惰性材料吸收。也可用大量水沖洗，洗水稀釋后放入廢水系統(tǒng)。大量泄漏：構(gòu)筑圍堤或挖坑收容；用泡沫覆蓋，降低蒸氣災(zāi)害。噴霧狀水冷卻和稀釋蒸氣、保護(hù)現(xiàn)場人員、把泄漏物稀釋成不燃物。用防爆泵轉(zhuǎn)移至槽車或?qū)Ｓ檬占鲀?nèi)，回收或運至廢物處理場所處置。廢棄物處置方法：焚燒法，焚燒爐要有后燃燒室，焚燒爐排出的氮氧化物通過洗滌器除去。化學(xué)法，用乙醇?xì)溲趸c處理，將其產(chǎn)物同大量水一起排入下水道。另外，從廢水中回收丙烯月青也是一種可考慮的處理辦法。滅火方法：消防人員必須佩戴過濾式防毒面具（全面罩）或隔離式呼吸器、穿全身防火防毒服，在上風(fēng)處滅火。滅火劑：二氧化碳、干粉、砂土。用水滅火無效，但

38、須用水保持火場容器冷卻。工藝流程中安全防護(hù)措施丙烯氨氧化法的生產(chǎn)工序主要有氧化和回收精制。丙烯與氨按一定比例混合送入氧化反應(yīng)器，由分布器均勻分散到催化劑床層中。空氣按一定比例從反應(yīng)器底部進(jìn)入，經(jīng)分布板向上流動，與丙烯、氨混合并使催化劑床層流化。丙烯、氨、空氣在440450c和催化劑的作用下生成丙烯月青。反應(yīng)生成熱由高壓冷卻水管產(chǎn)生高壓蒸汽移出；反應(yīng)氣體中的過量氨在中和塔上部與硫酸中和生成硫酸錢被回收；反應(yīng)氣體中的丙烯月青和其它有機(jī)產(chǎn)物在吸收塔被水全部吸收下來；吸收塔液中的乙月青在回收塔被分離出來；回收塔液中的氫鼠酸在脫氨酸塔蒸出回收；在成品塔將水和易揮發(fā)物脫除得到高純度的丙烯月青產(chǎn)品。本裝置所

39、用原料和產(chǎn)品及副產(chǎn)物均為可燃?xì)怏w或易燃液體，其中氫氟酸為I級毒物，丙烯月青等為R級毒物。該裝置屬石油、化工生產(chǎn)中安全衛(wèi)生檢查的重點。重點部位。（1）氧化反應(yīng)器氧化反應(yīng)器是本裝置的主要生產(chǎn)設(shè)備，生產(chǎn)中參加反應(yīng)的物料丙烯、氨、空氣具有形成爆炸性混合物的基礎(chǔ)條件，加之反應(yīng)溫度提供的熱能源，因此具備燃燒、爆炸三要素。當(dāng)工藝控制失調(diào)，參加反應(yīng)氣體比例達(dá)到爆炸范圍，由催化劑床溫即可引爆或引燃（床溫450C,丙烯自燃點410C）,此類事故在開、停工過程中更易發(fā)生。某丙烯月青裝置在開工預(yù)熱時，因系統(tǒng)的氮氣置換不徹底，加熱爐點火造成反應(yīng)器內(nèi)的可燃?xì)怏w爆鳴。丙烯氨氧化為強(qiáng)放熱反應(yīng)，保持器內(nèi)正常熱量平衡是安全穩(wěn)定操

40、作的關(guān)鍵，當(dāng)遇到自動控制系統(tǒng)故障，如：突然停電、停水、停氣（儀表空氣）或儀表局部失靈等，有發(fā)生飛溫?zé)龎拇呋瘎┗蛟O(shè)備的危險。在自動化程度不高和安全保護(hù)設(shè)施不夠完善的固定床反應(yīng)器的操作中，發(fā)生事故的可能性更大。如某廠固定床反應(yīng)器，曾兩次發(fā)生反應(yīng)器列管腐蝕泄漏，造成丙烯、氨、空氣進(jìn)入熱載體一熔鹽（硝酸鉀、亞硝酸鈉的混合物）著火，引起熔鹽分解爆炸事故。精制工序機(jī)泵區(qū)精制工序機(jī)泵區(qū)是轉(zhuǎn)送丙烯月青、氫氟酸、乙月青和其它混合物料的集中區(qū)。泵區(qū)的靜、動密封點甚多，是跑、冒、滴、漏等隱患的危險區(qū)域，特別是氫氟酸的沸點僅為26C,常溫下極易氣化，對作業(yè)人員威脅甚大。該裝置中發(fā)生氫氟酸、丙烯月青中毒或因搶救知識不足

41、、方法不當(dāng)而發(fā)生的死亡事故已有多起。正確的操作維護(hù)和嚴(yán)格的防護(hù)以及安全監(jiān)督是該區(qū)不容忽視的工作?；鹁婧头贌隣t?；鹁婧头贌隣t是處理裝置中排出的廢氣、廢液、廢渣的專用設(shè)施，一般不被重視。但是，它們的故障會造成整個裝置的廢料無處排放而被迫停車，還可構(gòu)成爆炸、污染、中毒等嚴(yán)重事故。氧化反應(yīng)器。預(yù)熱升溫投料前，必須進(jìn)行系統(tǒng)氣密性試壓，經(jīng)氮氣置換氧含量低于2%否則不準(zhǔn)點火升溫和投料。投料升溫時，要檢查投料程序是否正確，一定按照先投空氣再投氨，待器內(nèi)氧含量降至7姒下逐漸投入丙烯的順序進(jìn)行，防止丙烯過早進(jìn)入反應(yīng)器與過量氧氣發(fā)生激烈燃燒而飛溫，致使催化劑和設(shè)備被燒壞生產(chǎn)過程中須經(jīng)常對原料氣的混合比例和催化劑床層溫度進(jìn)行檢查。其中床層溫度不能超過450C,發(fā)現(xiàn)異常要及時查找原因和處理。要防止丙烯投料過量，造成飛溫或投料比例失常，形成爆炸性混合氣體.反應(yīng)器的高壓冷卻水是平衡反應(yīng)熱量的重要手段，其供水壓力是重要的工藝指標(biāo)之一，必須經(jīng)常檢查。發(fā)現(xiàn)不正?，F(xiàn)象時要迅速處理，防止燒壞水管（高壓蒸汽鍋爐）或由此而引起的其它事故。精制工藝機(jī)泵區(qū)及塔系的靜、動密封點是正常生產(chǎn)中應(yīng)經(jīng)常檢查和嚴(yán)密監(jiān)視的部位，發(fā)現(xiàn)泄漏和有不正?，F(xiàn)象時，必須迅速采取措施處理，不準(zhǔn)在泄漏和不正常的情況下繼續(xù)生產(chǎn)，以防止中毒、污染環(huán)境及形成爆炸性混合物。丙烯月青、氫氟酸等物料有自聚性質(zhì)（國內(nèi)某丙烯月青