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1、888888888888888888888毕业论文题目：年产4500吨丙烯腈预处理工段的工艺设计 空气加热器设计学生姓名8888（200692024023）指导教师8888（讲师）班 级专 业学 院 2010 年 5 月30 日目录摘 要1Abstract11 概述21.1丙烯腈的理化性质21.2丙烯腈实际用途21.3 丙烯腈的毒性及防保31.3.1 丙烯腈的毒性31.3.2 丙烯腈的防护31.4 丙烯腈的操作处置与贮存31.4.1 丙烯腈操作处置31.4.2 丙烯腈贮存42生产现状42.1国外生产现状42. 2 国内生产现状53 市场分析及预测63.1 国外市场分析及预测63.2 国内市场分
2、析及预测73.2.1 消费结构73.2.2 国内市场需求分析及预测84 生产工艺94.1 国内外丙烯腈生产工艺994.1.1 环氧乙烷法94.1.2 乙炔法94.1.3 丙烯氨氧化法94.1.4 丙烷氨氧化法104.2 工艺路线分析及选择104.2.1 工艺路线分析104.2.2 工艺选择105 生产工艺流程简介105.1 工艺流程简述105.2 生产工艺流程115.3 丙烯腈的小时生产能力115.4 反应原理116 加热器概述及选型原则126.1 加热器简述126.1.1 运行的主要原则126.1.2 加热器的特点126.1.3 加热器的分类136.2 选型原则137工艺计算137.1计算依
3、据137.2 定性参数147.2.1 定性温度147.2.1.1 管程定性温度147.2.1.2 管壳定性温度147.2.2 基本物性数据查找147.2.2.1管程空气物性参数147.2.2.2壳程饱和蒸汽物性的参数157.2.3确定流体的流径157.2.4计算平均温差157.2.5 估算换热面积1572.5.1 预选K值157.2.5.2 初选加热器型号167.3 核算参数167.3.1 核算压强167.3.1.1 管程压降167.3.1.2壳程压降177.3.2核算总传热系数187.3.2.1管程对流传热系数187.3.2.2壳程对流传热系数197.3.2.3总传热系数197.4 总产热系
4、数计算197.5加热器的主要结构尺寸和计算结果20结束语22参考文献23年产4500吨丙烯腈预处理工段工艺设计 空气加热器的设计 888*交稿日期：2010-06-20. 指导老师：333作者简介:888（1987-），男，陕西宝鸡人，化学化工系 0毕业生。 摘 要：丙烯腈是一种重要的有机原化工原料,是合成橡胶和合成树脂的重要单体。该设计概述了当前丙烯腈生产的工艺及发展动向，着重介绍了空气加热器选型和计算过程，对丙烯腈的生产工艺具有重要的指导意义。关键词：丙烯腈 设计 生产工艺 加热器 Annual output of 4,500 tons of acrylonitrile preproces
5、sing process design: The design of Air heater (Department of Chem & Eng, Baoji University of Arts and Sciencess, Baoji, Shanxi,721013)Abstract: Acrylonitrile is an important organic chemical raw materials, synthetic rubber and synthetic resin is an important monomer. This design overview of the curr
6、ent process of acrylonitrile production and analysis the development trends, focusing on the introduction of air heater selection and computation process of acrylonitrile production process ,it has important significance.Key words: Acrylonitrile Design Technological design Heater 1 概述1.1 丙烯腈的理化性质丙烯腈
7、(Acrylonitrile , AN) , 分子结构式CH2CHCN ,是无色易挥发剧毒性液体。丙烯腈因分子中含有碳碳双键和碳氮三键,因此其化学性质非常活跃,容易发生加成、水解、聚合、醇解等化学反应,可以得到一系列化合物。丙烯腈常温情况下是辛辣气味的无色液体。熔点-82。密度0.806g/。闪点-11(开杯)。自燃点48l。折射率1388。溶于水、乙醚、乙醇、丙酮、苯和四氯化碳。与水形成共沸物。易挥发，有腐蚀性。有氧存在下，遇光和热能自行聚合易燃，遇火种、高温、氧化剂有燃烧爆炸的危险，其蒸气与空气形成爆炸性混合物。极毒！不仅蒸气有毒，而且经皮肤吸入也能中毒。1.2 丙烯腈实际用途丙烯腈主要用
8、于生产腈纶纤维1 ,世界上其所占比例约为552 。我国用于生产腈纶的丙烯腈占80以上3 。腈纶应用十分广泛,是继涤纶、尼龙之后的第3 个大吨位合成纤维品种4 。其次,是用于ABS/ AS 塑料5 。由丙烯腈、苯乙烯和丁二烯合成的ABS 塑料和由丙烯腈与苯乙烯合成的AS 塑料是重要的工程塑料。因该产品具有高强度、耐热、耐光和耐溶性能较好等特点,今后10年其需求量将大幅增长。与丁二烯共聚制丁腈橡胶也是丙烯腈的主要用途之一。丁腈橡胶应用比例约占4 ,年增长在1以上,主要用于汽车行业。丙烯腈也是重要的有机合成原料1 。丙烯腈经催化水合可制得丙烯酰胺,经电解加氢偶联可制得己二腈。丙烯酰胺主要用于纸张、废
9、水处理、矿石处理、油品回收、三次采油化学品方面,其需求量以年均2的速率增长。己二腈只用于生产乌落托品,年增长率为4。此外,丙烯腈还可用来生产谷氨酸钠、医药、高分子絮凝剂、纤维改性剂、纸张增强剂等681.3 丙烯腈的毒性及防保1.3.1 丙烯腈的毒性丙烯腈属于高毒类，进入人体后可引起急性中毒和慢性中毒。丙烯腈所致急性中毒的临床症状：轻度中毒时表现为乏力、头晕、头痛、恶心、呕吐等，并伴有粘膜刺激症状；严重中毒时除上述症状外，可有胸闷、心悸、烦躁不安、呼吸困难、紫绀、抽搐、昏迷，如不及时抢救可发生呼吸停止。丙烯腈对人体的慢性毒性目前尚无定论，一般表现为神经衰弱综合证，如头晕、头痛、乏力、失眠、多梦，
10、易怒等。此外，丙烯腈可致接触性皮炎，表现为红斑、疱疹及脱屑，愈后可有色素沉着。 1.3.2 丙烯腈的防护凡患有心血管和神经系统器质性疾病及活动性肝、肾疾病的患者均不宜从事丙烯腈作业。 对于生产丙烯腈的场所应尽量采用露天框架建筑，便于毒物扩散稀释，进入反应器内进行清洗作业必须进行充分排风，以排除残留的毒物，此外应佩带使用防毒面具进行作业。1.4 丙烯腈的操作处置与贮存1.4.1 丙烯腈操作处置操作注意事项：严加密闭，提供充分的局部排风和全面通风。操作尽可能机械化、自动化。操作人员必须经过专门培训，严格遵守操作规程。建议操作人员佩戴自吸过滤式防毒面具（全面罩），穿连衣式胶布防毒衣，戴橡胶耐油手套。
11、远离火种、热源，工作场所严禁吸烟。使用防爆型的通风系统和设备。防止蒸气泄漏到工作场所空气中。避免与氧化剂、酸类、碱类接触。搬运时要轻装轻卸，防止包装及容器损坏。配备相应品种和数量的消防器材及泄漏应急处理设备。倒空的容器可能残留有害物。1.4.2 丙烯腈贮存 贮存于阴凉通风干燥的仓库内，远离火种、热源，库温宜在30以下。不得与氧化剂、酸类、碱类、胺类共贮混运。商品必须随时检查阻聚剂的含量，以便采取措施，搬运时，轻拿轻放，严防容器受损。 一旦泄漏首先切断一切火源，戴好防毒面具与胶手套，用水冲洗，污水排入废水系统。火灾时用干粉、抗溶性泡沫、二氧化碳灭火。用水保持火场容器冷却。2生产现状32.1 国外
12、生产现状2008 年，随着亚洲一些新建装置的投产，世界丙烯腈产能增加到599. 1 万t/a ，主要丙烯腈生产企业及产能统计见表1。表1 2008 年全球主要丙烯腈生产企业及产能统计生产厂家国家和地区生产能力/ (万t/a)英力士集团德国，美国96.0旭化成公司日本50.0首诺公司美国50.0东西石化公司韩国30.0巴斯夫公司英国28.0台塑公司台湾省28.0上海赛科公司中国26.0萨比克公司荷兰20.0台湾石化公司台湾省19.0杜邦特用化学事业部美国18.5OOOSaratovorgsintez俄罗斯15.0其它123.2合计599.12008 年全球丙烯腈生产能力分布如图1。 图1 200
13、8 年世界丙烯腈生产能力分布图预计2009 年2011 年国外丙烯腈新增装置如表2 所示。表2 2009 年2011 年丙烯腈新增装置预测丙烯腈装置生产能力/(万t/a )地点备注合资企业PPT Asahi化工公司20.0泰国东海岸海湾Rayong 省2011 年底完工投产英力士公司8.4台湾2009 年开车投产日本旭化成公司20.0台湾采用丙烷氨氧化法，2010开车投产合计48.42. 2 国内生产现状中国丙烯腈生产始于20世纪70年代初，上海石化总厂和兰化公司分别引进日本旭化成公司的Sohio和奥地利OSW技术装置，分别建成了5万t/ a和1万t/ a装置，从此奠定了中国丙烯腈现代工业生产
14、基础。随着中国改革开放深入和经济发展，中国丙烯腈工业有较快的发展，又相继引进多套丙烯腈生产装置，主要采用BP公司技术。中国现有10套丙烯腈生产装置，2007年中国丙烯腈生产能力达到了100万t/ a ，2008年没有新增装置。2008年中国丙烯腈主要生产企业生产能力及2010年丙烯腈生产能力预测见表3 ，预计2010年中国丙烯腈生产能力将达到157万t/ a。表3 2008 年中国丙烯腈主要生产企业生产能力及预测生产企业生产能力/ (万t/a)新增能力/ (万t/a)工厂地点2008年2010年上海赛科石油化工有限责任公司26上海市金山区中国石油吉林石化分公司丙烯腈厂21.224吉林省吉林市中国石化上海石油化工份有限公司13上海市金山区中国石油抚顺石油化工公司9.2
