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1、目录摘要IAbstractII目录III第一章项目基本情况介绍11.1设计的目的和意义11.2设计内容11.3设计依据11.4研究目的及意义1第二章丙烯酸概述22.1丙烯酸概述22.2丙烯酸合成工艺22.2.1氰乙醇法22.2.2丙烯腈水解法22.2.3烯酮法22.2.4雷普法32.2.5丙烯直接氧化法3第三章丙烯酸氧化工艺流程43.1丙烯酸氧化反应原理43.2氧化工艺流程简图53.3氧化工艺流程叙述5第四章氧化工艺开停车规范74.1开车操作规程74.1.1开工确认74.1.2开工准备74.1.3单元预开车74.1.4 反应器升温74.1.5焚烧炉开车84.1.6向M-1102加N284.1.
2、7向反应系统加空气94.1.8向M-1101加MS94.1.9反应器撤热94.1.10T3101、T3102调整操作94.1.11丙烯受入94.1.12 E-1102通LLP104.1.13丙烯气化投入104.1.14提升投料负荷至70%104.1.15切入循环气104.1.16提升负荷104.2氧化停车注意事项114.2.1华谊系统连锁停车操作及注意事项114.2.2华谊系统、西安系统连锁停车操作及注意事项12第五章物料衡算135.1氧化工艺基本参数135.2计算基准135.3计算135.3.1第一反应器物料衡算145.3.2第二反应器物料衡算155.4动力消耗综合表155.5主要设备16第
3、六章总平面布置186.1总平面布置原则186.2总图布置方案18第七章安全环保207.1主要污染源及拟采取的污染治理措施207.2项目环境影响评价结论20结论22致谢23参考文献24I第一章项目基本情况介绍1.1设计的目的和意义（1）为了巩固和运用所学的专业知识，理论联系实际； （2）培养工艺观点、训练观察、分析和解决工程实际问题及独立工作能力；（3）掌握专业生产实际知识和技能，学习操作控制的方法。1.2设计内容化工厂年产16万吨丙烯酸氧化工艺的初步设计1.3设计依据1、国家发展计划委员会办公厅计办投资200215号投资项目可行性研究指南2、国家计划委员会、建设部计投资1993530号关于印发
4、建设项目经济评价方法与参数的通知及建设项目经济评价方法与参数（第二版）1.4研究目的及意义丙烯酸系单体面临一个扩展的热潮，世界上形成了一个投资兴建丙烯酸及酯单体装置的热潮。国内丙烯酸生产企业的工艺技术大多从日本引进，投资额较高。采用国内技术、设备和催化剂，将会大幅降低投资和生产成本，提高产品竞争力。我国丙烯酸行业应加快丙烯酸生产工艺及催化剂的国产化，形成自主知识产权，将有利于丙烯酸行业的健康发展。作好市场分析、应用开发、生产规划和工艺研发，对于我国丙烯酸工业的良好发展具有重要意义。第二章丙烯酸概述2.1丙烯酸概述丙烯酸是一种重要的有机化工原料，大多数用以制造丙烯酸甲酯、乙酯、丁酯、羟乙酯等丙烯
5、酸酯类。丙烯酸及丙烯酸酯可以均聚及共聚，其聚合物用于合成树脂、合成纤维、高吸水性树脂、 建材、涂料等工业部门。丙烯酸及其系列产品，主要是其酯类，近年得到迅速发展。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。2.2丙烯酸合成工艺丙烯酸的生产历程经历了这几个阶段:1氯乙醇法，2丙烯腈水解法，3烯酮法，4雷普法，5丙烯直接氧化法。第三章丙烯酸氧化工艺流程3.1丙烯酸氧化反应原理丙烯直接氧化制丙烯酸一步或两步分。一步反应设备简单，工艺流程短，催化剂，投资少等优点，但也有几个突出的缺点：一是在反应器中两氧化反应催化剂，被迫适应不同反应的要求，有效地催化作用的影响，丙烯酸收率
6、低；（2）这两个反应合并为一步，反应热效应。降低反应热，只有降低丙烯达到浓度，使生产能力低。催化剂的寿命短，导致经济不合理。目前工业上主要采用两步法生产，在氧化丙烯的第一步，丙烯醛，丙烯醛生产丙烯酸二步氧化。丙烯氧化法通过以下两种表示的主要反应丙烯酸两步。因此，及时、有效地去除反应过程的反应热是一个严重的问题。除了主要的反应，以及大量的副作用的发生。主要产品有一氧化碳和二氧化碳等氧化物和乙醛的深度，醋酸和丙酮。因此，它是提高选择性和目标产物的收率非常重要。为了实现这一目标，我们必须使用高活性，在反应过程中催化剂的选择性高。因为丙烯酸生产的分步进行，所以每个反应的催化剂是不同的。丙烯到丙烯醛的氧
7、化和催化剂的钼铋铁钴的第一步反应，再加入少量其它元素，在钼酸盐催化活性的形式。以丙烯酸和催化剂的丙烯醛的氧化二步反应是mo-v-cu，通常需要添加助剂。3.2氧化工艺流程简图 表3.2氧化工艺流程简图3.3氧化工艺流程叙述液态丙烯由罐区进入V-1101(丙烯消气罐)缓冲消气，由E-1101（丙烯蒸发器）进行气化，为防止已气化的丙烯在后部冷凝，用E-1102(丙烯过热器)将其稍微过热，从E-1102出来的过热丙烯气体进入M-1102（R-1101进料混合器）与混合空气混合。空气混合气与过热丙烯在M-1102中混合后进入R-1101（列管式固定床氧化第一反应器），气体通过催化剂床层（催化剂为MA-
8、F87）在一定温度下进行快速的催化反应，得到丙烯醛等产物，R-1101出口气体(丙烯醛、丙烯酸、C、CO、N2、CO2、O2等)和补加空气在M-1103(R-1102进料混合器)中混合后进入列管中填充MA-S87催化剂的固定床反应器R-1102中进行进一步氧化生成丙烯酸。R-1102出口气体经E-1108用BFW冷却后由塔斧进入T-3101A（急冷吸收塔）与塔底循环冷凝液接触被迅速冷却，塔底液经Z-3131A/B过滤后由P-3131A/B分两路送出：一路经换热器E-3131A被循环水冷却后，一部分返回后塔底喷淋，另一部分经板式换热器E-31622A进一步冷却，冷却后的丙烯酸大部分作P-3162
9、A/B（T-3102真空泵）的密封液返回T-3101A塔底，其余作E-3122A(T-3102塔底冷凝器)和E-3162A(T-3102A放空冷凝器)的喷淋；另一路经P-3131A/B送出，一部分送回T-3101A作塔斧喷淋，另一部分送至T-3102A(汽提塔)塔顶；残留的气体则导入吸收塔上部，几乎全部被来自T-3104A塔的急冷水（与阻聚剂同时加入）在塔顶作喷淋吸收，吸收后堰流返回塔底，尾气作为废气:一路被排往焚烧炉进行焚烧，一路经K-1102压缩返回M-1101作补充气进入反应系统（循环气），另一路据工艺生产情况而选择性放空。由T-3101A塔底泵P-3131A/B送出的丙烯酸水溶液，由T
10、-3102A（有15层塔板的堰板式塔）塔顶流入，经溢流堰进入塔底，塔底液再经再沸器E-31321A加热蒸发的热气体与塔流下的溶液逆向接触：气体中高浓度丙烯酸落入塔底；塔顶气相经E-3122A(T-3102塔顶冷凝器)冷凝，未凝气体进入E-31621A（T-3102A放空冷凝器）被LWS进一步冷凝，冷凝液与E-3122A冷凝液一起返回T-3101A塔底，而E-31621A出来的不凝气体由P-3162A/B送回T-3101A塔底，继续循环；T-3102A塔底液由P-3132A/B送出经E-31322A进一步冷却后送至罐区V-5101A/B或精制T-3105塔。第四章氧化工艺开停车规范4.1开车操作
11、规程4.1.1开工确认 确认各设备、容器、反应器、机泵、管线、阀门等符合开车条件；确认公用工程具备引入条件；确认消防、安全、环保设施齐全；阻聚剂的配制符合投用标准。4.1.2开工准备引入公用工程：循环水、仪表空气、氮气(LN、N2）、脱盐水、蒸汽系统（、）、冷冻水等。确认丙烯放空具备放空条件丙烯气化工序LN置换4.1.3单元预开车适当开启热水、蒸汽系统去装置管线、换热器、调节阀上的保护阀及调节阀（TV1002、E1103、M1101、M1102、M1103、E1104、TV1005、TV1006、TV1010、FV1010abc、FV31011等）附近的导淋，进行排凝。设定塔循环管线，向T31
12、01内注入适当量的丙烯酸，待塔内见液位后开启过滤器Z3131前阀及顶部排气阀进行排气，排气后打开P3131A/B前后阀及P3131A/B进T3101塔斧回流阀，启动离心泵P3131A/B，建立T3101塔斧循环，投用E3131、E31622后调整T3101的回流量，稳定P3131A/B出口压力。4.1.4 反应器升温 确认反应器系统已符合升温条件；设定反应器升温流程（大气V1103 K1102M1101E1104M1102R1101M1103R1102 E1108 T3101大气）；打开V1103上部人孔及K1102进出口蝶阀；启动K1102【1】；经设定的流程向系统中送经E1104加热的空气
13、，将反应器温度升至熔盐装填温度（R1101各测温点180左右，R1102各测温点100左右）；投用反应器系统2.0MPa蒸汽伴热（熔盐泵套、电加热器套、熔盐控制阀套、熔盐通入和排放及溢流管管线及阀套伴热）；待反应器温度升至熔盐装填温度，停K1102【2】；循环气系统恢复投用循环气前状态。确认汽包系统已符合升温条件；设定蒸汽进入汽包系统流程；打开V1104的2.0MPa蒸汽升压阀通入蒸汽(凝液排入E1109)，升压至2.0MPa。确认锅炉水系统符合建立循环的条件（管路已设定、各机泵可正常运行）；打开LV1010前后保护阀；调节LV1010开度向V110 5加脱盐水；投用V1110；当V1105液
14、位达到75%启动P1107向V1106加BFW，当V1106液位达到75%启动P1105、P1106；维持V1105、V1106液位及机泵出口压力正常。确认E1108系统符合升温升压条件；打开LV1008向E1108加水至液位达45%；打开PV1017旁通阀进行E1108升压，升压至0.3MPa；维持液位和压力。确认反应器系统已符合HTS装填条件；各机泵、调节阀、夹套阀正常；先打开R1101 HTS进冷区上盐夹套阀（P1102、E1106、H1102底部夹套阀）；打开P1103出口阀和V1102熔盐循环阀；启动P1103；逐渐关闭循环阀，测量冷区HTS液位，待HTS液位达到一定高度，逐渐关闭上
15、盐夹套阀打开循环阀，停止向冷区打盐；打开R1101热区上盐阀（P1101A/B、E1105、H1101底部夹套阀），逐渐关闭循环阀，向热区打盐，待热区HTS液位达到一定高度，关闭上盐夹套阀，打开循环阀，停止向R1101热区打盐；打开R1102上盐夹套阀（P1104A/B、E1107A/B、H1103底部夹套阀），逐渐关闭循环阀，测量R1102中HTS液位，待HTS液位达到一定高度，逐渐关闭上盐夹套阀打开循环阀，停止向R1102中打盐；停止P1103；循环管线中无熔盐流出后关P1103出口阀和熔盐循环阀；HTS装填结束；正确启动P1102、P1101A/B、P1104A/B【3】使HTS在反应器中循环；投用H1101、H1102、H1103并调节TV1107、TV1128、TV1206A/B继续给反应器升温（TV1107升至345，TV1206A/B升至265）4.1.5焚烧炉开车 启动P1106，打开LV303往E03（余热锅炉）打
