【精品】丙烯腈生产工艺
丙烯氨氧化氧化偶联制丙烯腈生产工艺把烯烃、芳烃、烷烃及其衍生物与空气或氧气、氨气混合通过催化剂制成腈类化合物的方法称为氨氧化法按氧化反应的分类这类反应亦称氧化偶联。有代表性的已工业化的反应主要有下列几种:研究表明氨氧化制腈类用催化剂与烃类氧化制醛类用催化剂如丙烯氧化制丙烯醛、间对二甲苯氧化制苯二甲醛等氧化催化剂十分类似氨氧化催化剂往往亦可用作醛类氧化催化剂其原因是由于这两类反应通过类似的历程形成相同的氧化中间物之故。上列反应中以丙烯氨氧化合成丙烯腈最为重要下面即以此反应为例进行讨论。丙烯腈是丙烯系列的重要产品。就世界范围而言在丙烯系列产品中它的产量仅次于聚丙烯居第二位。丙烯腈是生产有机高分子聚合物的重要单体85以上的丙烯腈用来生产聚丙烯腈由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯合成的 ABS 树脂以及由丙烯腈和苯乙烯合成的SAN 树脂是重要的工程塑料。此外丙烯腈也是重要的有机合成原料由丙烯腈经催化水合可制得丙烯酰胺由后者聚合制得的聚丙烯酰胺是三次采油的重要助剂。由丙烯腈经电解加氢偶联又称电解加氢二聚可制得己二腈再加氢可制得己二胺后者是生产尼龙-66 的主要单体。由丙烯腈还可制得一系列精细化工产品如谷氨酸钠、医药、农药薰蒸剂、高分子絮凝剂、化学灌浆剂、纤维改性剂、纸张增强剂、固化剂、密封胶、涂料和橡胶硫化促进剂等。丙烯腈在常温下是无色透明液体剧毒味甜微臭。沸点 78.5?熔点-82.0?相对密度 0.8006。丙烯腈在室内允许的浓度为
0.002mg/l在空气中的爆炸极限为 3.05,17.5m。因此在生产、贮存和运输中应采取严格的安全防护措施。丙烯腈分子中含有腈基和CC 不饱和双键化学性质极为活泼能发生聚合、加成、腈基和腈乙基化等反应纯丙烯腈在光的作用下就能自行聚合所以在成品丙烯腈中通常要加入少量阻聚剂如对苯二酚甲基醚MEHQ、对苯二酚、氯化亚铜和胺类化合物等。 1. 生产简史和生产方法评述在生产丙烯腈的历史上
曾采用以下生产方法。 1以环氧乙烷为原料的氰乙醇法环氧乙烷和氢氰酸在水和三甲胺的存在下反应得到氰乙醇然后以碳酸镁为催化剂于 200,280?脱水制得丙烯腈收率约 75。此法生产的丙烯腈纯度较高但氢氰酸毒性大生产成本也高。 2乙炔法乙炔和氢氰酸在氯化亚铜-氯化钾-氯化钠的稀盐酸溶液的催化作用下在 80,90?反应得到丙烯腈。此法工艺过程简单收率良好以氢氰酸计可达 97但副反应多产物精制困难毒性大且原料乙炔价格高于丙烯在技术和经济上难以与丙烯氨氧化法竞争。此工艺在 1960 年前是世界各国生产丙烯腈的主要工艺。 3乙醛-氢氰酸法乙醛已能由乙烯大量廉价制得生产成本比上述两法低按理应有发展前途但也因丙烯氨氧化法的工业化本法在发展初期就夭折了。 4丙烯氨氧化法本法由美国 Sohio 公司首先开发成功并于1960 年建成了第一套工业化生产装置。由于丙烯已能由石油烃热裂解大量廉价制得反应又可一步合成生产成本低仅为上述 3 种方法的 50不用氢氰酸生产安全性也比上述 3 种方法好得多。因此本法已成为当今世界上生产丙烯腈的主要方法。近十年来开发丙烷氨氧化生产丙烯腈的生产技术已受到人们的重视。主要原因是丙烷价格低廉仅为丙烯的一半而且有人估计这一价格差距在今后相当长一段时间里仍将得以保持。目前存在的主要问题是转化率低lt50和选择性差lt70生产成本和固定资产投资均比丙烯氨氧化法大因此难以实现工业化。现在美国的 Du Pont 公司、Monsanto 公司、Sohio 公司及英国的 ICI 公司都在进行开发研究BP公司决定进行中间试验。相信在不久的将来经济技术方面会有所突破。就丙烯氨氧化法而言经过各国近 40 年的努力也已发展成 5 种方法美国Sohio 公司技术最先进现已成为世界上生产丙烯腈的最重
要方法丙烯腈总产量的 90是用本法生产的。中国在“七五”和“八五”期间引进的丙烯腈生产装置也几乎全部采用 Sohio 技术。 2. 丙烯氨氧化的原理 1化学反应在工业生产条件下丙烯氨氧化反应是一个非均相催化氧化反
应: ,,,,,,,,，,,,，,/,,,?,,,,,,N，,,,,，519 kJ/mol,3与此同时在催化剂表
面还发生如下一系列副反应。 ?生成乙腈
ACN。,,,,,,,,，,/,,,,，,/,,,?,/,,,,,,，,,,,，522kJ/mol,3 ?生成氢氰酸HCN。 ,,,,,,,,，,,,,，,,,?,,,,，,,,,，941kJ/mol,3 ?生成丙烯醛。,,,,,,,,，,,?,,,,,,,,，,,,，351kJ/mol, 3 ?生成乙
醛。 ,,,,,,,,，,/,,,?,/,,,,,,,，268kJ/mol,3 ?生成二氧化碳。,,,,,,,,，,/,,,?,,,,，,,,,，1925 kJ/mol, 3 ?生成一氧化
碳。 ,,,,,,,,，,,,?,,,，,,,,，1067kJ/mol,3 CO上列副反应中生成乙腈和氢氰酸的反应是主要的。CO2、和 H2O 可以由丙烯直接氧化得到也可以由丙烯腈、乙腈等再次氧化得到。除上述副反应外还有生成微量丙酮、丙腈、丙烯酸和乙酸等副反应。因此工业条件下的丙烯氨氧化过程实际上是相当复杂的。为提高丙烯的转化率和丙烯腈的选择性研制高性能催化剂是非常重要的。考察丙烯氨氧化过程发生的主、副反应发现每个反应的平衡常数都很大。因此可以将它们看作不可逆反应反应过程已不受热力学平衡的限制考虑反应动力学条件就可。由于所有的主、副反应都是放热的因此在操作过程中及时移走反应热十分重要用移走的反应热产生
3.92MPa绝蒸气用作空气压缩机和制冷机的动力对合理利用能量降低生产成本是很有意义的。 2催化剂丙烯氨氧化所采用的催化剂主要有两类即 Mo 系和 MoSb 系催化剂。系催化剂由 Sohio 公司开发由 C-A 型已发展到第四代的 C-49、 Sb C-89。系催化剂由英国酿酒公司首先开发在此基础上日本化学公司又相继开发成功第三代的 NS-733A 和第四代的NS-733B。下面对这两类催化剂作一简单介绍。AMo 系催化剂工业上最早使用的是 P-Mo-Bi-OC-A催化剂其代表组成为
PBi9Mo12O52。活性组分为 MoO3 和 Bi2O3.Bi 的作用是夺取丙烯中的氢Mo 的作用是往丙烯中引入氧或氨。因而是一个双功能催化剂。P 是助催化剂起提高催化剂选择性的作用。这种催化剂要求的反应温度较高460,490?丙烯腈收率 60左右。由于在原料气中需配入大量水蒸气约为丙烯量的 3 倍mol在反应温度下 Mo 和Bi
因挥发损失严重催化剂容易失活而且不易再生寿命较短只在工业装置上使用了不足10 年就被 C-21、C-41 等代替。 C-41 是七组分催化剂可表示为 P-Mo-Bi-Fe-Co-Ni-K-O/SiO2它是联邦德国 Knapsack 公司在 Mo-Bi 中引入 Fe 后再经改良研制
而成的。中国兰州化学物理研究所曾对催化剂中各组分的作用作过研究发现 Bi 是催化活性的关键组分不含 Bi 的催化剂丙烯腈的收率很低6,15Fe 与 Bi 适当的配合不仅能增加丙烯腈的收率而且有降低乙腈生成量的作用Ni 和 Co 的加入起抑制生成丙烯醛和乙醛的副反应的作用K 的加入可改变催化剂表面的酸度抑制深度氧
化反应。根据实验结果适宜的催化剂组成
为:Fe3Co4.5Ni2.5Bi1Mo12P0.5Kee0,0.3。C-49 和 C-89 也为多组分催化剂。 BSb 系催化剂Sb 系催化剂在 60 年代中期用于工业生产有Sb-U-O、Sb-Sn-O 和 Sb-
Fe-O 等。初期使用的 Sb-U-O 催化剂活性很好丙烯转化率和丙烯腈收率都较高但由于具有放射性废催化剂处理困难使用几年后已不采用。Sb-Fe-O 催化剂由日本化学公司开发成功即牌号为 NB-733A 和 NB-733B 催化剂。据文献报道催化剂中Fe/Sb 比为 1?1molX 光衍射测试表明催化剂的主体是 FeSbO4还有少量的
Sb2O4。工业运转结果表明丙烯腈收率达 75左右副产乙腈生成量甚少价格也比较
便宜添加 V、Mo、W 等可改善该催化剂的耐还原性。表 3-1-12 列出了?钢止ひ荡呋恋姆从钚允荨,杀?3-1-12可见中国自行开发的 MB-82 和 MB-86 催化剂已达到
国际先进水平。表 3-1-12 几种工业催化剂的反应活性数据催化剂型号 C-41 C-49 C-89 NS-733B MB-82 MB-86 AN 72.5 75.0 75.1 75.1 76-78 81.4 CAN 1.6
2.0 2.1 0.5 4.6 2.58 HCN 6.5 5.9 7.5 6.0 6.2 5.96单程 ACL 1.3 1.3 1.2 0.4 0.1 0.19收率 AA 2.0 2.0 1.1 0.6 0 CO2 8.2 6.6 6.4 10.8 10.1
7.37 CO 4.9 3.8 3.6 3.0 3.3 6.19 丙烯转化率 97.0 97.0 97.9 97.7 98.5 98.7 丙烯单耗 1.25 1.15 1.15 1.18 1.18 1.08 注:ACL-丙烯醛AA-乙醛丙烯氨
氧化催化剂的活性组分本身机械强度不高受到冲击、挤压就会碎裂价格也比较贵。为增强催化剂的机械强度和合理使用催化剂活性组分通常需使用载体。流化床催化剂采用耐磨性能特别好的粗孔微球形硅胶直径约55μm为载体活性组分和载体的比为1?1w采用喷雾干燥成型。固定床反应器用催化剂因传热情况远比流化床差一般采用导热性能好、低比表面积、没有微孔结构的惰性物质如刚玉、碳化硅和石英砂等做载体用喷涂法或浸渍法制造。 3反应机理和动力学丙烯氨氧化生成丙烯腈的反应机理目前主要有两种观点。 A两步法可简单地用下式表示。该机理认为丙烯氨氧化的中间产物是相应的醛—丙烯醛、甲醛和乙醛这些醛是经过烯丙基型反应中间体形成的且这些中间体都是在同一催化剂表面活性中心上产生的只是由于后续反应不同导致不同种类醛的生成然后醛进一步与氨作用生成腈。而一氧化碳、二氧化碳可从氧化产物醛继续氧化生成也可由丙烯完全氧化直接生成。根据该机理丙烯氧化成醛是合成腈的控制步骤。 B一步法该机理也可简单地用下式表示。一步法机理认为由于氨的存在使丙烯氧化反应受到抑制上式中k1/k2?40 表明反应生成的丙烯腈 90以上不经丙烯醛中间产物而直接可由丙烯生成。比较详细的反应机理可表达于后它是由 BP 公司的 Grasselli 等人提出的适用于钼铋及锑铁系催化剂并用氘化的中间产物做了专门的实验证实了该机理。按照 Grasselli 等人的观点丙烯氧化为丙烯醛和丙烯氨氧化是按同样的π-烯丙基机理进行的活性中心是钼的配位不饱和化合物:氨加成到活性中心?也生成配位不饱和化合物此中间物种可化学吸收丙烯。随后由于与铋相连的氧夺取了氢原子两种反应的协同作用结果生成π烯丙基络合物。这一步是反应的控制步骤。在这里Bi的作用是夺氢而 Mo 的作用是往烯烃中引入氧或氨因而钼铋催化剂应是具备两个活性中心的双功能催化剂。下面是丙烯氨氧化机理图式。由图式可见氨把 Mo 还原并与钼生成配位不饱和物该化合物将丙烯化学吸收并由铋上的氧夺取氢形成π-烯丙基络合物?。下一步π-烯丙基络合物转化为σ-络合物?σ-络合物脱去氨形成3-亚氨基丙烯钼络合物?。?
氧化成?脱去丙烯腈后 Mo 再氧化脱去水并变回到起始状态。而 Bi,，O 或 Sb,，O 夺取吸附态丙烯的α-H 是反应速度的控制步骤。实验证实当氨和氧的浓度达到
反应方程式中的计量比例后反应速率与氨和氧的浓度无关即反应对丙烯是一级对氨和氧是零级。反应速率可简单地表示为: γk p,,,,式中: k—反应速度常数p,,,,—丙烯分压。当催化剂中无磷时k2.8×,,,e-67000/RT当催化剂中含磷时
k8.0×,,,e-76000/RT 3. 工艺条件的选择 1原料纯度和配比原料丙烯由石油烃热裂解气或石油催化裂化所得裂化气经分离得到一般纯度都很高但仍有 C2、C30、C4 等杂质存在有时还可能存在微量硫化物。在这些杂质中丙烷和其他烷烃乙烷、丁烷等
对氨氧化反应没有影响只是稀释了丙烯的浓度但因含量甚少约 1,2反应后又能及时排出系统不会在系统中积累因此对反应器的生产能力影响不大乙烯没有丙烯活泼一般情况下少量乙烯的存在对氨氧化反应无不利影响丁烯及高碳烯烃化学性质比丙烯活泼会对氨氧化反应带来不利影响不仅消耗原料混合气中的氧和氨而且生成的少量副产物混入丙烯腈中给分离过程增加难度。例如:丁烯能氧化生成甲基乙烯酮沸点 79,80?异丁烯能氨氧化生成甲基丙烯腈沸点 92,93?。这两种化合物的沸点与丙烯腈的沸点接近给丙烯腈的精制带来困难并使丙腈和 CO2 等副产物增加。而硫化物的存在则会使催化剂活性下降。因此应严格控制原料丙烯的质量。原料氨的纯度达到肥?霞毒湍苈愎ひ瞪笤峡掌话阈杈尽??碱洗涤除去空气中的固体粉尘酸性和碱性杂质后就可在生产中使用。丙烯和空气的配比除满足氨氧化反应的需要外还应考虑:?副反应要消耗一些氧?保证催化剂活性组分处于氧化态。为此要求反应后尾气中有剩余氧气存在一般控制尾气中氧含量 0.1,0.5。但氧的加入量也不宜太多过量的氧这意味着带入大量的 N2使丙烯浓度下降影响反应速度并使反应器生产能力下降过量的氧能促使反应产物离开催化剂床层后继续发生气相深度氧化反应使反应选择性下降。此外过量的氧不仅增加空气净化的负荷而且稀释了产物给产物的
回收增加难度。初期的 C-A 催化剂 C3H6?空气1?10.5mol。对 C-41空气用量较低C3H6?空气1?9.8,10.5mol。图 3-1-31 丙烯与氨用量比的影响丙烯和氨的配比除满足氨氧化反应外还需考虑副反应例如生成乙腈、丙腈及其它腈类等的消耗及氨在催化剂上分解或氧化成 N2、NO 和 NO2 等的消耗。另外过量氨的存在对抑制丙烯醛的生成有明显的效果这一点可从图 3-1-31 看出。当 NH3/C3H6mol小于 1即氨的用量小于反应理论需要值时生成的丙烯醛随氨量的减少而明显增加当
NH3/C3H6 大于 1 后生成的丙烯醛量很少而丙烯腈生成量则可达到最大值。但氨的用量也不能过量太多这不仅增加了氨的消耗定额而且未反应的氨要用硫酸中和将它从反应气中除去也增加了硫酸的消耗。工业上氨的用量比理论值略高一般为
NH3/C3H61.1,1.15?1mol。丙烯和水蒸气的配比。水蒸气加入原料气中能改善氨氧化反应的效率。首先它作为一种稀释剂可以调节进料组成避开爆炸范围。这种作用在开车时更为重要用水蒸气可以防止在达到稳定状态之前短暂出现的危险情况水蒸气可加快催化剂的再氧化速度有利于稳定催化剂的活性有利于氨的吸附防止氨的氧化分解有利于丙烯腈从催化剂表面的脱附减少丙烯腈深度氧化反应的发生水蒸气有较大的热容可将一部分反应热带走避免或减少反应器过热现象的发生。但水蒸气的加入会促使 P-Mo-Bi-O 系催化剂中活性组分 MoO3 和Bi2O3 的升华催化剂因MoO3 和 Bi2O3 的逐渐流失而造成永久性的活性下降寿命大为缩短。水蒸气的添加量与催化剂的种类有关Mo 系早期催化剂 C-A、C-21 等都需添加水蒸气加入量一般为 H2O?C3H61,3?1。流化床用 P-Mo-Bi-O 系七组分催化剂不需添加水蒸气因丙烯、氨和空气采取分别进料方式可避免形成爆炸性混合物保证安全生产七组分催化剂活性高对氨吸附强，催化剂中的 K 可调整表面酸度防止深度氧化反应的发生。在固定床反应器中由于传热较差和为了避免原料气在预热后发生爆炸就需添加水蒸气其用量为水蒸气?丙烯3,5?1mol。 2反应温度反应温度对丙烯的转化率、生成丙烯腈的选择性和催化剂的活性都有明显影响在初期的 P-Mo-Bi-O 催化剂上的研究
表明丙烯氨氧化反应在 350?就开始进行但转化率甚低随着反应温度的递增丙烯转化率相应地增高如图 3-1-32 和图 3-1-33 所示。由图
3-1-32 和图 3-1-33 可见。图 3-1-32 沸腾床反应器反应温度对丙烯转化率和丙烯腈收率的影响图 3-1-33 固定床反应器反应温度对合成产物收率的影响图 3-1-34 反应温度的影响 C3H6?NH3?O2?H2O1?1?1.8?1mol 在 460?时丙烯腈单程收率已达 50以上在 500,520?时收率最高然后随着温度的升高丙烯腈单程收率明显下降。同时在此温度下催化剂表面氨的分解和氧化反应也明显加剧生成大量的
N2、NO和 NO2 气体。副产物乙腈和氢氰酸在 320?开始生成到 420?这二种化合物的收率达到最大值高于此温度后收率逐渐下降。因此对初期的 P-Mo-Bi-O 系催化剂而言最适宜的反应温度为 450,550?一般取 460,470?只有当催化剂长期使用而活性下降时才提高到480?。生产中发现反应温度达到 500?时有结焦、堵塞管路现象发生而且因丙烯深度氧化反应尾气中 CO 和 CO2 的量也开始明显增加。因此实际操作中应控制反应低于 500?若接近或超过 500?应当采取紧急措施如喷水蒸气或水降温。图应当指出不同催化剂有不同的最佳操作温度范围。 3-1-34 所示的是C-41 催化剂上显示出来的反应温度和丙烯腈、乙腈以及氢氰酸收率的关系。由图3-1-34 可见最佳反应温度为 450?左右当反应温度高于 470?时丙烯腈的单程收率明显下降。 3反应压力丙烯氨氧化的主、副反应化学反应平衡常数 K 的数值都很大故可将这些反应看作不可逆反应。此时反应压力的变化对反应的影响仅表现在动力学上。由前述的动力学方程可知反应速度与丙烯的分压成正比故提高丙烯分压对反应是有利的而且还可提高反应器的生产能力。但在加快反应速度的同时反应热也在激增过高的丙烯分压使反应温度难以控制。实验又表明增加反应压力催化剂的选
择性会降低从而使丙烯腈的收率下降故丙烯氨氧化反应不宜在加压下进行。对固定床反应器为了克服管道和催化剂阻力反应进口气体压力为 0.078,0.088MPa表压对于流化床反应器为0.049,0.059MPa表压。 4接触时间和空速丙烯氨氧化反应是气-固相催化反应反应在催化剂表面进行不可能瞬间完成因此保证反应原料气在催化剂表面停留一定时间是很必要的该时间与反应原料气在催化剂床层中的停留时间有关停留时间愈长原料气在催化剂表面停留的时间也愈长。因此确定一个适宜的停留时间是很重要的。原料气在催化剂床层中的停留时间常称接触时间它可用下式计算:接触时间s 反应器中催化剂层的静止高度m/反应条件下气体流经反应器的线速度m/s 接触时间与主、副反应产物单程收率以及丙烯转化率的关系见表由3-1-13。表 3-1-13 可见对主反应而言增加接触时间对提高丙烯腈单程收率是有利的对副反应而言增加接触时间除生成 CO2 的副反应外其余的收率均没有明显增长即接触时间的变化对它们的影响不大。由此可知适当增加接触时间对氨氧化生成丙烯腈的主反应是有利的随着丙烯转化率的提高丙烯腈的单程收率也会增加但过分延长接触时间丙烯深度氧化生成 CO2 的量会明显增加导致丙烯腈收率降低。同时由于氧的过分消耗容易使催化剂由氧化态转为还原态降低了催化剂活性并缩短催化剂使用寿命这是因为长期缺氧会使M,，?Mo,，而 Mo,，转变为 Mo,，则相当困难即使通氧再
生催化剂也难恢复到原有的活性。另外接触时间的延长降低了反应器的生产能力对工业生产也是不利的。适宜的接触时间与催化剂的活性、选择性以及反应温度有关对于活性高、选择性好的催化剂适宜的接触时间应短一些反之则应长一些反应温度高时适宜的接触时间应短一些反之则应长一点。一般生产上选用的接触时间流化床为 5,8 s以原料气通过催化剂层静止高度所需的时间表示固定床为 2,4 s。表3-1-13 接触时间对丙烯氨氧化反应的影响单程收率接触时 .
国内外ABS树脂生产现状及市场分析 ABS树脂是由丙烯腈(A)、丁二烯(B)和苯乙烯(S)组成的三元共聚物，是苯乙烯系列树脂中发展与变化最大的品种。苯乙烯赋予树脂刚性、电性能、易加工性及表面光泽性；丁二烯赋予树脂韧性及低温抗冲性；丙烯腈则赋予树脂耐化学性、耐侯性、耐热性及抗张强度。由于三种组分的结合，优势互补，使得ABS树脂具有耐热、表面硬度高、尺寸稳定、耐化学性及电性能良好，易于成型和机械加工等优异的综合性能，在电子电器、仪器仪表、汽车、建材工业和日用制品等领域获得广泛的应用。近年来，随着我国国民经济的高速增长，ABS树脂的生产和消费也呈现飞速发展的态势，但目前我国ABS树脂的生产能力和产量还不能满足国内实际生产的需求，每年都得大量进口，开发利用前景广阔。 1 生产工艺 ABS树脂是在聚苯乙烯树脂改性的基础上发展起来的。1947年，美国橡胶公司(USR)首先采用共混法实现了ABS树脂的工业化生产，该法工艺简单，但产品耐老化性能较差，加工性能也较差，目前已经被淘汰。1954年，美国BorgWarner(博格—华纳)化学品公司将丙烯腈和苯乙烯在聚丁二烯胶乳中进行接枝聚合，制成了乳液接枝型ABS 树脂，并首先实现了工业化生产。乳液接枝法ABS树脂的开发成功，为后来ABS树脂产业的发展奠定了坚实的基础。在此之后，英国、法国、德国和日本等国纷纷引进ABS树脂生产技术并建设工厂，并在引进技术的基础上开发出各自的ABS树脂生产技术。目前，ABS树脂的
工业生产方法主要有乳液接枝法、乳液接枝—掺混法、连续本体法、本体—悬浮法、乳液接枝—悬浮法、乳液接枝—连续本体法等，其中乳液接枝—掺混法又可细分为乳液接枝—乳液SAN(丙烯腈—苯乙烯共聚物树脂)掺混法、乳液接枝—悬浮SAN掺混法和乳液接枝—本体SAN掺混法3种生产方法。经过多年实际运行和市场竞争的考验，乳液接枝—本体SAN掺混法和连续本体聚合法这两条工艺路线成为目前生产力最强的ABS树脂生产工艺路线。 1.1 液接枝—本体SAN掺混法 乳液接枝—本体SAN掺混法是在乳液接枝法的基础上发展起来的，是目前国内外生产ABS树脂最主要的生产工艺，主要由接枝用主干胶乳的合成、主干胶乳与苯乙烯和丙烯腈的接枝共聚，本体SAN共聚物的合成以及ABS接枝共聚物与SAN树脂的掺混等步骤组成。 乳液接枝—本体SAN掺混法生产ABS树脂的优点在于，一是SAN 的合成比较简单，污染小；二是ABS中的橡胶含量和SAN的分子量、含量可有效控制，可生产综合性能好，特别是韧性和刚性均很高的ABS树脂；三是因其工艺的灵活可调，产品牌号多，应用范围广。今后的研究发展方向是提高胶乳质量、缩短反应停留时间和增大胶乳粒径。 1.2 连续本体聚合法 连续本体聚合法由日本东丽公司在20世纪80年代中期实现工业化生产，是近年来发展较快的一种生产工艺。它与生产高抗冲聚苯乙烯(HIPS)的连续本体法很相似，主要区别在于反应多了丙烯腈单体。
蚌埠学院 机械制造技术 课程设计说明书 姓名： 学号： 系别：电子与车辆工程系 专业：2013级材料成型及控制工程 指导老师：陈兴强
目录 1序言 (2) 2零件的工艺分析及生产类型的确定 (3) 3选择毛坯确定毛坯尺寸设计毛坯图 (5) 4选择加工方法，制定工艺路线 (6) 5工序设计 (11) 6确定切削用量及基本时间 (13) 7设计心得体会 (22) 8参考文献 (23)
序言 课程设计作为学生专业课程学习的重要组成部分，是对课程理论学习的综合运用，通过课程设计可以使学生系统的将所学的专业知识进行回顾和总结，并在此基础上针对设计题目进行具体分析和应用。达到理论学习与教学实践相结合，更好的保证学生的学习效果。 这次设计使学生进一步学习并巩固机械制造技术基础中的基本理论，并结合生产实习中学到的实践知识，独立地分析和解决了零件机械制造工艺问题，设计了机床专用夹具这一典型的工艺装备，提高了结构设计能力，为今后的毕业设计及未来从事的工作打下了良好的基础，是大学生在校学习期间不可或缺的一次实践。
零件的工艺分析及生产类型的确定 1. 零件的结构特点及作用 轴类零件是机器中经常遇到的典型零件之一。它在机械中主要用于支承齿轮、带轮、凸轮以及连杆等传动件，以传递扭矩。按结构形式不同，轴可以分为阶梯轴、锥度心轴、光轴、空心轴、曲轴、凸轮轴、偏心轴、各种丝杠等。它主要用来支承传动零部件，传递扭矩和承受载荷。轴类零件是旋转体零件，其长度大于直径，一般由同心轴的外圆柱面、圆锥面、内孔和螺纹及相应的端面所组成。轴的长径比小于5的称为短轴，大于20的称为细长轴，大多数轴介于两者之间。 设计说明书图示传动轴零件属于阶梯轴类零件，由圆柱面、轴肩、砂轮越程槽和键槽等组成。轴肩一般用来确定安装在轴上零件的轴向位置，各环槽的作用是使零件装配时有一个正确的位置，并使加工中磨削外圆或车螺纹时退刀方便；键槽用于安装键，以传递转矩。 2.零件的工艺分析 传动轴毛坯材料为45。该材料属于优质碳素钢，经热处理（淬火加高温回火）后具有良好的综合力学性能，即具有较高的的强度和较高的塑性、韧性，一般用来制作机床主轴，机床齿轮和其他受力不大的轴类零件。主要技术要求如下：根据工作性能与条件，该传动轴图样规定了主要轴颈、轴头、外圆、键槽以及轴肩有较高的尺寸、位置精度和较小的表面粗糙度值，并有热处理要求。这些技术要求必须在加工中给予保证。因此，该传动轴的关键工序是轴头、轴颈、键槽、外圆及轴肩的加工。
扬州合成树脂制造项目可行性研究报告 规划设计/投资分析/产业运营
报告摘要说明 合成树脂，是一种人工合成的一类高分子量聚合物。是兼备或超过天 然树脂固有特性的一种树脂。ASTMD883-65T将合成树脂定义为分子量未加 限定但往往是高分子量的固体、半固体或假（准）固体的有机物质，受应 力时有流动倾向，常具有软化或熔融范围并在破裂时呈贝壳状。 五大通用合成树脂，即聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、聚 苯乙烯(PS)及丙烯腈–丁二烯–苯乙烯三元共聚物(ABS)，与人们生活息息 相关，被广泛地应用于包装、建筑、农业、家电及汽车等领域。近几年来，我国合成树脂行业得到快速的发展，五大合成树脂也水涨船高，2018年其 销量占比高达74.54%! 该合成树脂项目计划总投资10397.13万元，其中：固定资产投资8635.09万元，占项目总投资的83.05%；流动资金1762.04万元，占 项目总投资的16.95%。 本期项目达产年营业收入16731.00万元，总成本费用12846.24 万元，税金及附加189.83万元，利润总额3884.76万元，利税总额4610.42万元，税后净利润2913.57万元，达产年纳税总额1696.85万元；达产年投资利润率37.36%，投资利税率44.34%，投资回报率 28.02%，全部投资回收期5.07年，提供就业职位248个。
目前，我国合成树脂产量仍然保持着较快的增长速度。据国家统计局 公布的数据显示，2013年，我国合成树脂整体产量达6303.5万吨，至 2018年，合成树脂产量上升至8558万吨，年复合增长率达6.31%。 目前中国是全球最大的塑料生产国与消费国，据卓创统计数据，塑料 的表观消费量在8000万吨附近，塑料制品的表观消费量在6000万吨附近。塑料制品与人们生活息息相关，对塑料原料的影响也极其重大。
国内外丙烯腈生产现状与发展趋势 丙烯腈(AN)是三大合成材料的重要原料之一，在合成树脂、合成纤维、合成橡胶等高分子材料中占有显著的地位并有着广阔的应用前景。目前世界丙烯腈产品用于腈纶生产约占50%。随着西方国家腈纶产量逐年减少，丙烯腈在纤维中的消耗比例正在呈逐年下降趋势。丙烯腈用于ABS、丁睛橡胶生产约占30%，用于生产己二腈约占10%。丙烯腈还应用于己内酞胺、多元醇聚合物等生产中，消耗量占10%左右。 丙烯的主要来源有两个，一是由炼油厂裂化装置的炼厂气回收；二是在石油烃裂解制乙烯时联产所得。丙烯大部分一直来自炼油厂，近年来，由于裂解装置建设较快，丙烯产量相应提高较快。和世界市场一样，近年来我国丙烯的发展速度也逐渐超过了乙烯。2000年，我国乙烯需求量478.89万吨，而丙烯的需求量却达到498.85万吨，首次超过乙烯，之后丙烯的需求量一种保持在乙烯之上。与乙烯相似，由于丙烯分子中含有双键和α-活泼氢，所以具有很高的化学反应活性。在工业生产中，利用丙烯的加成反应、氧化反应，羧基化、烷基化及其聚合反应等，可得一系列有价值的衍生物。 丙烯腈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℃，共沸物中丙烯腈的含量为88％(w)，在有苯乙烯存在下，还能形成丙烯腈-苯乙烯-水三元共沸混合物。丙烯腈剧毒，其毒性大约为氢氰酸毒性的十分之一，能灼伤皮肤，低浓度时刺激粘膜，长时间吸入其蒸气能引起恶心，呕吐、头晕、疲倦等，因此在生产、贮存和运输中，应采取严格的安全防护措施，工作场所内丙烯腈允许浓度为0.002mg/L。 丙烯腈分子中有双键(c=c)和氰基(C N)两种不饱和键，化学性质很 活泼，能发生聚合、加成、水解、醇解等反应。 聚合反应发生在丙烯腈的C=C双键上，纯丙烯腈在光的作用下就能自行聚合，所以在成品丙烯腈中，通常要加入少量阻聚剂，如对苯二酚甲基醚(阻聚剂MEHQ)、对苯二酚、氯化亚铜和胺类化合物等。除自聚外，丙烯腈还能与苯乙烯、丁二烯、乙酸乙烯、氯乙烯、丙烯酰胺等中的一种或几种发生共聚反应，由此可制得各种合成纤维、合成橡胶、塑料、涂料和粘合剂等。 丙烯腈是三大合成的重要单体，目前主要用它生产聚丙烯腈纤维(商品名叫“腈纶”)。其次用于生产ABS树脂(丙烯腈—丁二烯—苯乙烯的共聚物)，和合成橡胶(丙烯腈—丁二烯共聚物)。丙烯腈水解所得的丙烯酸是合成丙烯酸树脂的单体。丙烯腈电解加氢，偶联制得的己二腈，是生产尼龙—66的原料。 一世界丙烯腈产能和市场需求分析 2005年世界丙烯腈产能为614万吨/年，2006年全球丙烯腈产能为617万吨/年。截至2009年，全球丙烯腈能力为623.7万吨/年。
目录 １．设计任务 (1) 2.产品概述 (2) 2.1物化性质： (2) 2.2化学性质 (2) 2.3丙烯腈产品质量标准： (3) 3.市场调研 (4) 4.设计背景 (5) 4.1丙烯腈生产方法 (5) 4.2丙烷直接氨氧化法研究进展 (7) 5.丙烯腈概念设计 (8) 5.1反应工段 (9) 5.2水洗工段 (10) 5.3分离精制工段 (12) 5.4生产中废水废气处理 (13) 6.流程模拟和优化 (13) 6.1反应工段 (15) 6.2水洗工段 (16) 6.3分离精致工段 (18) 7.经济核算 (19) 8.总结 (22)
１．设计任务 设计题目：年产20万吨丙烯腈概念设计 项目来源： 该项目来源于卓越化学公司(Excellent Chemicals)的商业开发部门想要扩大他们的纤维和树脂生产线，这一项目能为作为原料之一丙烯腈提供20万吨(4亿磅)的市场。因此，经济的丙烯腈生产工艺的开发成为该公司迫切需要解决的问题。为解决此问题，要求EnDoCor公司(ENGINEERING DESIGN CORPORATION)对此进行概念设计。 设计目标： 产品名称：丙烯腈 产品要求：C3H3N（w%）＞99%。 生产规模：20万吨/年。 生产时间：333天/年（8000h/年） 设计任务： 1、熟悉本项目概念设计的要求和背景，理清思路，阅读相关的文献。 2、按年产20万吨丙烯腈的生产规模，根据最新的丙烯腈实验研究成果和小试提供的技术信息和所收集的技术经济资料，对丙烷氨氧化工艺生产丙烯腈进行概念设计。 3、用Aspen Plus对设计的工艺流程进行模拟，确定设备的操作参数（温度、压力、采出量、回流比等），输出技术报告。 4、根据丙烯腈生产的特点，对工艺流程进行操作优化（比如温度、压力等以及工艺水和热能综合利用，三废处理等等）。 5、对丙烷氨氧化法生产丙烯腈工艺进行经济核算。 进展计划： 十一月末十二月初，完成搜集最新丙烯腈实验研究成果和小试提供的技术信息和技术经济资料，对丙烷氨氧化工艺生产丙烯腈进行概念设计。 十二月初到中旬，完成Aspen Plus对设计的工艺流程进行模拟，确定设备的操作参数。 1
编号：No.27课题：丙烯氨氧化法生产丙烯腈 授课内容： ●丙烯氨氧化法生产丙烯腈反应原理 ●丙烯氨氧化法生产丙烯腈工艺流程 知识目标： ●了解丙烯腈的主要用途 ●了解碳3烃类的主要来源及用途 ●掌握丙烯氨氧化法生产丙烯腈反应原理 ●掌握丙烯氨氧化法生产丙烯腈工艺流程 能力目标： ●分析丙烯腈水混合物分离模式 ●分析和判断主副反应程度对反应产物分布的影响 思考与练习： ●丙烯氨氧化法生产丙烯腈反应催化剂组成和特点 ●影响丙烯氨氧化法生产丙烯腈反应过程的主要因素 ●丙烯氨氧化法生产丙烯腈工艺流程的构成 授课班级： 授课时间：年月日
第七章 丙烯系产品的生产 丙烯的主要来源有两个，一是由炼油厂裂化装置的炼厂气回收；二是在石油烃裂解制乙烯时联产所得。丙烯大部分一直来自炼油厂，近年来，由于裂解装置建设较快，丙烯产量相应提高较快。和世界市场一样，近年来我国丙烯的发展速度也逐渐超过了乙烯。２０００年，我国乙烯需求量４７８．８９万吨，而丙烯的需求量却达到４９８．８５万吨，首次超过乙烯，之后丙烯的需求量一种保持在乙烯之上。 与乙烯相似，由于丙烯分子中含有双键和α－活泼氢，所以具有很高的化学反应活性。 在工业生产中，利用丙烯的加成反应、氧化反应，羧基化、烷基化及其聚合反应等，可得一系列有价值的衍生物，其主要产品及用途见图７—１。 由图可看出，丙烯是重要的有机化工原料，用于生产聚丙烯、异丙苯、羰基醇、丙烯腈、环氧丙烷、丙烯酸、异丙醇等。聚丙烯是我国丙烯最大的消费衍生物。２００３年，我国聚丙烯的产量为４４５．５万吨，消耗丙烯约４４４．０万吨，约占全国丙烯总消费量的７２．１％，；２００４年我国聚丙烯产量为４７４．９万吨，消耗丙烯约４８０．０万吨，比２００３年增长约８．１％；丙烯腈是我国丙烯的第二大衍生物，２００３年，我国丙烯腈的产量约为５６．０万吨，消费丙烯约６２．７万吨，约占全国丙烯总消费量的１０．２％；２００４年产量约为５８．０万吨，消费丙烯约为６５．０ 万吨，比２００３年增长约３．７％；环氧丙烷是我国丙烯的第三大消费衍生物，２００３年，全国环氧丙烷的产量约为３９．８万吨，消耗丙烯约３５．８万吨，约占全国丙烯总消费量的５．８％；２００４年产量约为４２．０万吨，消耗丙烯约３７．８万吨，比２００３年增长约１３．１％；丁醇和辛醇也是丙烯的主要衍生物之一，２００３年我国丁辛醇的产量合计约为４５．３５万吨，共消耗丙烯约４０．７万吨，约占全国丙烯总消费量的６．６％；２００４年产量合计为４４．９１万吨，共消耗丙烯约４０．３万吨，比２００３年减少约１．０％；２００３年用于生产其它化工产品如苯酚、丙酮和丙烯酸等方面的丙烯消费量约为１０．９万吨，约占全国丙烯总消费量的１．８％；２００４年消费量约为１１．５万吨。
丙烯腈生产现状及前景分析 摘要：丙烯腈是一种重要的有机化工原料，主要应用于合成树脂、合成纤维及合成橡胶的 生产。目前，国内十多家丙烯腈生产商基本采用丙烯氨氧化法来生产丙烯腈。近年，国内丙烯腈的产能和产量稳步增加。丙烯腈以其在ABS 合成树脂方面等的应用及我国未来一段时间ABS 的迅猛需求将有较好的市场前景。 关键词：三大合成材料原料 丙烯氨氧化法 产能 产量 ABS 前言：丙烯腈是丙烯的第二大下游产品。丙烯是源自石油、煤、天然气的重要基础有机化 工原料，全球丙烯的产能已超1亿吨/年，其中约60%用于生产聚丙烯，其余部分用于生产丙烯腈、环氧丙烷、丙烯酸、异丙苯/苯酚/丙酮、羰基合成醇等基本有机原料。而我国2012年的丙烯产能1800万吨/年，产量1500万吨，其中约75%用于生产聚丙烯，基于丙烯原料的有机化工产业明显低于全球平均水平。随着我国今后几年中丙烯产能的快速增长，加快除聚丙烯以外的丙烯化工的综合发展已成为我国烯烃化工可持续发展的一项重要课题。而丙烯腈是丙烯的第二大下游产品。认清丙烯腈的生产现状及发展前景对于开发丙烯下游产品具有重要的意义。 1.丙烯腈的介绍及应用 丙烯腈是丙烯的第二大下游产品。虽然世界各国消费构成不同,但是从总体上来说,世界上大约有61 %的丙烯腈用于生产腈纶纤维,年需求量以2 %～3 %的速率增长;ABS 是丙烯腈的第二大用户,因该产品具有高强度、耐热、耐光和耐溶剂性能好等特点,今后10 年其需求量将以4. 5 %的速度增长;丁腈橡胶应用比例大约占4 % ,年增长率在1 %以上,主要用在汽车行业上;近年来己二腈用量增多,年增长率为4 % ,主要用于生产乌洛托品;丙烯酰胺的需求量亦以年均2 %的速率增长,主要用于纸张、废水处理、矿石处理、油品回收、三次采油化学品等方面。丙烯腈在其它方面应用也较多,如生产碳纤维、水处理树脂、防腐剂、涂料等,需求量将以年均3 %的速率增长。见下图。国内丙烯腈主要应用于合成纤维、合成橡胶、合成树脂等领域，其中，腈纶约占丙烯腈总需求的40％，ABS 树脂占35％，其它占25％。 丁腈橡胶 皮革、纺织品 纸张、处理剂 丙烯酸树脂 ABS 塑料 ABS 树脂 丁腈乳胶 丙烯酸 AS 树脂 丙烯腈 丙烯酰胺 抗水剂 己二醇 聚丙烯腈纤维 a-氯化丙烯腈 尼龙66 合成羊毛 （腈纶） 合成纤维
天津大学 （高等教育自学考试） 本科生毕业设计（论文）任务书 天津渤海职业技术学院办学点化学工程专业石油122 班设计（论文）题目：1.2万吨/年丙烯腈合成工段的工艺设计完成期限： 自2014年06月03日至2014 年10月12日止 指导教师涂郑禹 办学点负责人李磊 批准日期 学生巩耀华 接受任务日期2014.6.3
附
天津大学高等教育自学考试本科生毕业设计（论文）开题报告
目录 第一章文献综述 (1) 1.1丙烯腈简述 (1) 1.2 市场调研 (1) 1.2.1 国际现状 (1) 1.2.2 国内现状 (2) 1.3 丙烯腈的合成方法和工艺条件 (2) 1.3.1 丙烷氨氧化法 (2) 1.3.2 丙烯氨氧法 (3) 1.3.3 方案的选择 (3) 1.3.4 反应过程分析 (3) 第二章总体工艺方案设计 (6) 2.1 设计任务 (6) 2.2 流程确定 (6) 第三章工艺设计计算 (8) 3.1 物料衡算与热量衡算 (8) 3.1.1反应器的物料衡算与热量衡算 (8) 3.2废热锅炉的物料衡算与热量衡算 (11) 3.3氨中和塔物料衡算和热量横算 (12) 3.4氨中和塔换热器物料衡算和热量衡算 (18) 3.5水吸收塔物料衡算和热量衡算 (19) 3.6丙烯蒸发器热量衡算 (22) 3.7丙烯过热器热量衡算 (22) 3.8氨蒸发器热量衡算 (23) 3.9气氨过热器 (23) 3.10混合器 (23) 3.11空气加热器的热量衡算 (24) 3.12吸收水第一冷却器 (24) 3.13吸收水第二冷却器 (25) 3.14吸收水第三冷却器 (25) 第四章主要设备的工艺计算 (26) 4.1水吸收塔 (26) 4.2合成反应器 (28) 4.3废热锅炉 (29) 4.4丙烯蒸发器 (31) 4.5 吸收水第一冷却器 (32) 4.6吸收水第三冷却器 (34) 4.7氨蒸发器 (35) 4.8 气氨过热器 (36) 4.9 丙烯过热器 (36) 4.10空气加热器 (37) 4.11循环液泵 (38)
( 安全论文 ) 单位：_________________________ 姓名：_________________________ 日期：_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 丙烯腈生产过程中的主要危险及有害因素分析(最新版) Safety is inseparable from production and efficiency. Only when safety is good can we ensure better production. Pay attention to safety at all times.
丙烯腈生产过程中的主要危险及有害因素 分析(最新版) 【摘要】丙烯腈的生产过程中具有较大的火灾爆炸危险性，并且毒物危害严重，因而，采取有效的安 全措施是正常生产的保障。 【关键词】丙烯腈；氢氰酸；火灾爆炸；中毒 1前言 丙烯腈是生产腈纶的原料，近几年来销售形势良好。丙烯腈的生产采用丙烯、氨、空气(氧)化法，生产工序主要由氧化、回收和精制组成。生产过程中存在火灾爆炸、电气危害、毒物危害、噪声危害等危险和有害因素，其中，以主反应器的火灾爆炸危险性和氢氰酸的毒物危害性尤为严重。因此，采取有效的安全技术措施和个体防护措施，使危险源和危害源得到较好的控制，降低火灾爆炸危
险性和毒物危害性，使反应器的火灾爆炸危险性和氢氰酸的毒物危害性达到“允许的限度”。是实现安全生产，经济运行，预防事故，保障劳动者安全与健康的保证。 2工艺流程 (1)反应 丙烯与氨按一定比例混合送入氧化反应器，由分布器均匀分散到催化剂床层中。空气按一定比例从反应器底部进入，经分布板向上流动，与丙烯、氨混合并使催化剂床层流化。丙烯、氨，空气在440℃～450℃和催化剂作用下生成丙烯腈。同时生成氰化氢、乙腈、一氧化碳、二氧化碳、丙烯醛、丙烯酸及水等。主反应方程式为：C3H6+NH3+3／202-~C3H3N+3H20+Heat 反应生成热由高压冷却水管产生高压蒸汽移出。反应生成气体进入急冷塔。· (2)急冷 急冷塔分两段，反应气体进入急冷塔下段，在下段循环废水经一层喷咀喷淋将反应气体骤冷。骤冷后通过升气管上升至急冷塔上
2016年丙烯腈生产与市场探究 本文对2016年全球丙烯腈生产的情况、生产商的产能以及全球市场需求、价格、技术发展现状、市场发展前景等展开论述，同时对丙烯腈在2016年进行科研开发的情况进行介绍。 标签：2016；丙烯腈；市场分析 一、影响丙烯腈供需平衡的因素 对于丙烯腈的供需平衡产生影响的，一是需求，二是能源和原材料，三是装置的新投产或者停产。 例如2000年的能源价格疯涨，使得丙烯和合成氮的成本增加，但是丙烯腈的价格并未上涨。这是由于ABS树脂生產商以及丙烯酸纤维的需求大大降低，所以影响了丙烯腈的价格上涨。受到上述两项因素的影响。2001—2003年的丙烯腈的消费以每年 1.5%的速度增长，丙烯腈的需求量也按照每年3%的速度恢复。到2016年，全球的丙烯腈的需求，每年增长大约为15万吨，消费量达到了500万吨。尽管金融危机席卷全球，但是生产生们依然对丙烯腈市场的恢复持乐观态度。 新装置的投产，也会对原有市场的平衡产生影响，例如台湾的台塑投产了20万的装置，就引发了丙烯腈价格的下跌。 美国的工厂在丙烯腈的供应上一直占有优势，包括生产规模、分销成本、技术生产能力等，因此丙烯腈的成本较低，占有全球大部分的市场份额。 二、丙烯腈的市场价格分析 经历了上世纪末期的供应过剩、需求下降和美元疲软导致的价格下降，丙烯腈在21世纪中期恢复到了较高的价格水平，而且生产厂家依然能够保持盈利。但是到了2015年，尤其是4季度后，丙烯腈的价格出现了迅速的下跌。2016年1季度，价格加速下跌。 按照传统的丙烯腈的销售情况来看，12月到3月一般是销售淡季。但是2016年，淡季的开始提前到了11月。采购商对于市场的波动反映十分迅速，发现了丙烯腈出现了价格的下跌，立刻将购买量予以降低，倒置了生产商的库存增加，产品的销量下跌。从全球丙烯腈现货市场的库存情况和现货价格的下降，就能看到端倪。生产商已经无利可图，仅仅是维持着原料的生产和运费。2016年之后，如果现货价格依然保持低位，则生产商会出现入不敷出的情况，可谓惨烈。而且，即便是通过现货交易，利润依然无法与价格下跌前比拟。 三、丙烯腈生产技术分析
丙烯腈项目可行性研究报告 15万吨丙烯腈合成工艺项目 安徽工业大学
目录 第一章总论 1.1 项目概况 1.1.1 项目名称 1.1.2 项目拟建地区 1.1.3 项目规模 1.1.4 项目分析—我国丙烯腈现状 1.2 项目设计依据、标准及原则 1.2.1 项目设计依据 1.2.2 项目使用的专业标准规范 1.2.3 项目设计原则 1.3 项目背景及意义 1.3.1 供需情况 1.3.2 供需预测 1.3.3 丙烯腈产业链价值分析及发展建议 1.3.4 丙烯腈下游主要产业链价值分析 1.4 研究范围 1.5 研究结论 1.6 存在的主要问题和建议 第二章建设规模 2.1设计原则 2.2市场分析
2.2.1原料成本分析 2.2.2 产品市场分析 2.3下游产品分析 2.4生产规模的确定 第三章丙烯腈合成工艺技术 3.1 总论 第四章集成方案 4.1 集成依据 4.2 与企业系统集成 4.3 项目集成 4.3.1 物料集成 4.3.2 能量集成 4.4 总结 第五章厂址选择 5.1 厂址选择原则 5.2 厂址简介 5.2.1 南京化学工业园区 5.2.2 南京科学文化底蕴深厚 5.3 区位优势
5.3.1 自然环境 5.3.2 自然资源 5.3.3 交通运输 5.3.4 基础设施 5.3.5 经济环境 5.3.6 科研力量 第六章经济与社会效益 6.1工程概况 6.2编制依据 6.3编制方法 6.4 项目总投资估算 6.4.1 固定资产投资 6.4.2 无形资产投资 6.4.3 递延资产费用 6.4.4 预备费 6.4.5 流动资金 6.4.6 建设期贷款利息 6.4.7 固定资产投资方向调节税 6.4.8 项目总投资汇总 6.5资金统筹 6.5.1 资金来源 6.5.2 还款计划
《化工过程分析和合成设计》课程设计报告 《Analysis, synthesis, and Design of Chemical Processes》Design Report 年产10万吨丙烯腈生产流程概念设计 林英光 喻冬秀 指导教师：钱 宇 教授 陆恩锡 教授 专业名称：化学工程 年 级：2004 博士 单位名称：化工学院 完成日期: 2005年3月
目 录 一、丙烯腈概述.......... ..................................... ........................................ (2) 1.1 丙烯腈性质 (2) 1.2 国内外生产现状 (3) 1.3 丙烯腈生产方法 (4) 1.4 项目设计背景 (4) 1.5 设计目标 (4) 1.6 设计任务 (4) 二、合成丙烯腈技术分析 (4) 2.1 反应过程分析 (4) 2.2 分离过程分析....................... ....................... .. (7) 三、流程叙述 (8) 3.1 原料规格 (8) 3.2 工艺流程 (8) 四、流程模拟与优化........ . (8) 4.1 工艺流程模拟 (9) 4.2 冷凝塔F-101操作条件确定 (9) 4.3 冷凝塔F-102操作条件确定 (10) 4.4 精馏塔T-101操作条件确定 (11) 4.5 精馏塔T-102操作条件确定........... .. (13) 4.6 全流程模拟结果与物料衡算 (15) 4.7 全流程模拟计算输出报告 (16) 五、丙烷与丙烯氨氧化法对比经济分析 (16) 5.1 反应过程对比经济分析 (16) 5.2 投资成本对比经济分析 (17) 六、总结 (18) 七、建议 (18) 八、参考文献 (18) 九、附录:流程模拟计算输出报告 (19)
我国丙烯腈行业生产现状分析 中国报告网 出版时间：2014年
导读：我国丙烯腈行业生产现状分析，目前我国共有9家丙烯腈生产厂家，均采用丙烯氨氧化法生产工艺，主要分布在东北和华东地区，分别占全国总产能的49.6%和47.9%。 参考《中国丙烯腈市场供需态势与发展前景预测报告(2014-2019)》 1 丙烯腈行业生产企业现状 目前我国共有9家丙烯腈生产厂家，均采用丙烯氨氧化法生产工艺，主要分布在东北和华东地区，分别占全国总产能的49.6%和47.9%（见表1）。 2 新建与拟建情况 由于目前我国的丙烯腈生产能力和产量还不能满足实际生产的需求，有多家企业准备新建或扩建丙烯腈生产装置。据初步统计，目前在建或计划建设的丙烯腈装置生产能力达到1500 kt/a（见表2），但由于丙烯腈属于剧毒化学品，国家执行严格管制，再加上近年来丙烯腈装置效益下滑，因此新增装置的投产均存在不确定性。
从表2的丙烯腈产能增长情况分析：2013—2016年国内的丙烯腈产能将进入快速增长阶段，特别是从2014年开始，连续3年的增速分别为18.3%，38.7%，19.8%，远远大于前几年的增长率。如果上述产能计划均能建成，预计2015年丙烯腈产能将达到2330 kt/a，2016年则能达到2790 kt/a。
丙烯腈行业市场调研报告相关问题解答 1、什么是丙烯腈行业调研 丙烯腈行业调研是开展一切咨询业务的基石，通过对特定丙烯腈行业的长期跟踪监测，分析市场需求、供给、经营特性、获取能力、产业链和价值链等多方面的内容，整合丙烯腈行业、市场、企业、用户等多层面数据和信息资源，为客户提供深度的丙烯腈行业市场研究报告，以专业的研究方法帮助客户深入的了解丙烯腈行业，发现投资价值和投资机会，规避经营风险，提高管理和运营能力。 丙烯腈行业研究是对一个行业整体情况和发展趋势进行分析，包括行业生命周期、行业的市场容量、行业成长空间和盈利空间、行业演变趋势、行业的成功关键因素、进入退出壁垒、上下游关系等。 关于丙烯腈行业市场调研中主要包含以下几点核心内容 调研企业通过自身营销及庞大互联网市场，掌握市场宏观微观经济，为国内外的企业单位、
丙烯项目 可行性研究报告 xxx投资公司
摘要 传统工艺丙烯供给下滑，PDH项目为绝佳替代途径。丙烯是重要的 石油化工中间体，其重要性仅次于乙烯,广泛用于生产聚丙烯、丙烯腈、丙烯酸、环氧丙烷等有机原料。截至2017年底，全球丙烯产能达到 1.26亿吨，主要分布于亚洲、北美、欧洲、中东地区。中国为最大丙 烯产能国，产能占比28%，合计3476万吨。 2010年页岩气革命以前，传统的催化裂化和蒸汽裂解为制备丙烯 主流方法。但裂解原料的轻质化直接影响了丙烯的供应。采用石脑油 蒸汽裂解时，乙烯和丙烯的产量比例在3：1到2：1之间，每生产1 吨乙烯，则会有0.3到0.5吨副产物丙烯。而采用乙烷制乙烯后，每 生产1吨乙烯，则仅有0.025吨副产物丙烯。随时间推移，通过传统 工艺得到的副产物丙烯供给不足，从而推动了目标性生产（OPP，Onpurposeproduction）丙烯工艺和项目的发展。 目前国内丙烯生产工艺主要有四种，其中传统工艺催化裂化和蒸 汽裂解仍然占据主导地位，占比64%。中国根据富煤少油缺气的国情，近年大力发展煤制烯烃和丙烷脱氢(PDH)项目，占比分别达到22%和14%。大型煤化工企业规划的产能多为煤制一体化装置，中间品甲醇和 烯烃全部用于生产聚乙烯或聚丙烯。而沿海地区如江浙、福建地区由
于进口便利，则选择PDH项目。相比较而言，PDH工艺原料单一流程短，具备一定的环保及成本优势。从最近几年的我国投放的PDH装置进行 利润测算来看，PDH的利润一直处于较高位置，吨盈利在1000元人民 币以上。PDH作为成熟技术，利用丙烷做原料制备丙烯的收率超过80%，对传统工艺有很好的替代作用，是解决丙烯产量不足问题的绝佳途径。 1990年，第一套PDH装置在泰国投产，此后国内外陆续有30多套 装置投产。2012年以前投产的装置全部在国外，自此以后PDH产能较 多在中国释放。目前国内有8套丙烷裂解装置和4套混烷裂解装置， 产能各为461万吨和53万吨，世界总产能超过1200万吨。 目前中国烯烃扩能仍主要依赖煤化工和PDH路线。石化原料多元 化是国家石化政策重点推进方向。2013年天津渤化第一套PDH装置成 功试运行，标志着我国PDH进入一个崭新的开端，从2014年154万吨PDH装置横空出世，到2019年有超过600万吨的PDH产能，已经占据 全球PDH产能的50%。截止2019年下半年，丙烯最大的来源途径仍然 是催化裂化，占到丙烯产能的31%左右；煤制烯烃产业近年来发展迅猛，占比由2013年11%提升到了27%，已经超过蒸汽裂解排名第二；蒸汽 裂解工艺占到丙烯产能的25%，位列第三；丙烷脱氢（PDH）工艺虽然
丙烯腈生产现状及前景分析 摘要：丙烯腈是一种重要的有机化工原料，主要应用于合成树脂、合成纤维及合成橡胶的生产。目前，国内十多家丙烯腈生产商基本采用丙烯氨氧化法来生产丙烯腈。近年，国内丙烯腈的产能和产量稳步增加。丙烯腈以其在ABS合成树脂方面等的应用及我国未来一段时间ABS的迅猛需求将有较好的市场前景。 关键词：三大合成材料原料丙烯氨氧化法产能产量 ABS Present situation and prospect analysis of acrylonitrile (Department of Chemical and Biochemical Engineering Jelly) Abstract：Acrylonitrile is a kind of important organic chemical raw materials, mainly used in production of synthetic resin, synthetic fiber and synthetic rubber .At present,more than a dozen acrylonitrile producer in domestic adopt propylene ammonia oxidation to produce acrylonitrile.In recent years,output and production capacity of acrylonitrile increase steadily.Application at synthetic resin and other fields,and the rapid demand of ABS in future times,acrylonitrile will have a good market prospects. Key words：Raw material of t hree synthetic materials Propylene amine oxidation Capacity Output ABS 前言：丙烯腈是丙烯的第二大下游产品。丙烯是源自石油、煤、天然气的重要基础有机化工原料，全球丙烯的产能已超1亿吨/年，其中约60%用于生产聚丙烯，其余部分用于生产丙烯腈、环氧丙烷、丙烯酸、异丙苯/苯酚/丙酮、羰基合成醇等基本有机原料。而我国2012年的丙烯产能1800万吨/年，产量1500万吨，其中约75%用于生产聚丙烯，基于丙烯原料的有机化工产业明显低于全球平均水平。随着我国今后几年中丙烯产能的快速增长，加快除聚丙烯以外的丙烯化工的综合发展已成为我国烯烃化工可持续发展的一项重要课题。而丙烯腈是丙烯的第二大下游产品。认清丙烯腈的生产现状及发展前景对于开发丙烯下游产品具有重要的意义。 1.丙烯腈的介绍及应用 丙烯腈是丙烯的第二大下游产品。虽然世界各国消费构成不同,但是从总体上来说,世界上大约有61 %的丙烯腈用于生产腈纶纤维,年需求量以2 %～3 %的速率增长;ABS 是丙烯腈的第二大用户,因该产品具有高强度、耐热、耐光和耐溶剂性能好等特点,今后10 年其需求量将以4. 5 %的速度增长;丁腈橡胶应用比例大约占4 % ,年增长率在1 %以上,主要用在汽车行业上;近年来己二腈用量增多,年增长率为4 % ,主要用于生产乌洛托品;丙烯酰胺的需求量亦以年均2 %的速率增长,主要用于纸张、废水处理、矿石处理、油品回收、三次采油化学品等方面。丙烯腈在其它方面应用也较多,如生产碳纤维、水处理树脂、防腐剂、涂料等,需求量将以年均3 %的速率增长。见下图。国内丙烯腈主要应用
石化年产15万吨丙烯腈分厂项目--经济分析 石化年产15万吨丙烯腈分厂项目--经济分析 1
目录错误!未定义书签。概述1第一章投资估算2 1.1投资估算编制说明3 1.2 投资估算编制依据3 1.3建设投资估算3 1.3.1估算方法3 1.3.2固定资产4 1.3.3 无形资产17 1.3.4递延资产17 1.3.5预备费用18 1.3.6建设投资汇总18 1.4银行借款（含借款偿还期与建设期利息）18 1.5流动资金估算19 1.6 项目总投资估算19第二章资金筹措21 2.1资金来源21 2.2银行贷款还款方式21 2.3资金使用计划21第三章成本和费用估算23 3.1成本估算说明23 3.1.1概述23 3.1.2编制依据23 3.1.3估算依据和说明23 3.2 产品总成本费用估算24 3.2.1概述24 3.2.2原材料及辅助材料费24 3.2.3燃料和动力费24 2
3.2.4 职工薪酬及福利费25 3.2.5 折旧费28 3.2.6 摊销费28 3.2.7 维修费28 3.2.8三废处理费28 3.2.9其他费用28 3.2.10产品成本汇总29第四章销售收入和税金估算31 4.1 销售收入估算31 4.2税金估算32第五章财务分析34 5.1 财务分析报表34 5.1.1 利润分配表34 5.1.2 财务损益表35 5.1.3 现金流量表35 5.2 财务分析指标39 5.2.1.静态指标（含投资回收期、税后利润与利润率等）39 5.2.2 动态指标（含财务净现值、项目财务内部收益率和投资回收期等）40 5.3 不确定性分析42 5.3.1 盈亏平衡分析43 5.3.2 敏感性分析44第六章总结48 6.1 主要技术经济表48 6.2建设投资估算表50 6.3建设期利息估算表51 6.4流动资金结果估算表51 6.5项目总投资估算表52 6.6产品成本汇总表53 3
丙烯腈生产的反应原理与生产方法 精细1223 陈帅 1201220309 摘要：与乙烯相似，由于丙烯分子中含有双键和α-活泼氢，所以具有很高的化学反应活性。在工业生产中，利用丙烯的加成反应、氧化反应，羧基化、烷基化及其聚合反应等，可得一系列有价值的衍生物，近年来我国丙烯的发展速度也逐渐超过了乙烯。2009年，我国乙烯需求量478.89万吨，而丙烯的需求 量却达到498.85万吨，首次超过乙烯，之后丙烯的需求量一种保持在乙烯之上，因此研究丙烯产品的生产机理与工艺有着重要意义。 关键词：丙烯腈；丙烯氨氧化法；催化剂；流程 目前丙烯的主要来源有两个，一是由炼油厂裂化装置的炼厂气回收；二是在石油烃裂解制乙烯时联产所得。丙烯大部分一直来自炼油厂，近年来，由于裂解装置建设较快，丙烯产量相应提高较快。丙烯腈是我国丙烯的第二大衍生物，丙烯腈通常与苯乙烯、丁二烯、乙酸乙烯、氯乙烯、丙烯酰胺等中的一种或几种发生共聚反应，由此可制得各种合成纤维、合成橡胶、塑料、涂料和粘合剂等，其主要用途如图1所示。 1 丙烯腈的常用生产方法介绍 传统的丙烯腈的生产方法有三种。
（1）环氧乙烷法：以环氧乙烷与氢氰酸为原料，经两步反应合成丙烯腈。 （2）乙醛法： （3）乙炔法： 由于以上丙烯腈的传统生产方法原料贵，需用剧毒的HCN为原料引进-CN基，生产成本高，很大程度上限制了丙烯腈生产的发展。1959年开发成功了丙烯氨氧化一步合成丙烯睛的新方法，该法具有原料价廉易得、工艺流程简单、设备投资少、产品质量高、生产成本低等许多优点，很快取代了乙炔法，迅速推动了丙烯腈生产的发展，成为当前生产丙烯腈的主要方法。 2 丙烯氨氧化反应原理 2.1 主、副反应 主反应： CH=CH-CH3 + NH3 +O2 → CH2=CH-CN + 3H2O 丙烯、氨、氧在一定条件下发生反应，除生成丙烯腈外，尚有多种副产物生成。 副反应：
丙烯腈合成工段的工艺设计 前言 毕业设计是培养学生运用理论知识进行实际设计能力的重要实践教学环节，是理论与实际结合的重要连接点。在教师指导下毕业设计可以培养我们独立思考，运用所学到的基本理论并结合生产实际的知识，综合的分析和解决工程实际问题的能力。 本次毕业设计所设计的内容为年产6万吨丙烯腈合成工段的工艺设计，通过认真细听老师课堂上讲解和任务布置，我们了解到了为完成设计需要查找资料的方向，并进行了细心的查阅，掌握了基本的理论知识。对于刚进行设计的人来说，学会收集、理解、熟悉和使用各种资料，正是设计课程需要培养的重要方面，化工设计非常强调标准规范。但是并不是限制设计的创造和发展，因此遇到与设计要求有矛盾时，经过必要的手续可以放弃标准而服从设计要求。通过设计应知道如何查取数据知道如何查找资料对丙烯腈合成工段的工艺设计有了一个全新的 认识，知道如何选取相关数据参数，建立一个工程概念，知道工程和理论的区别。对于物料衡算和热量衡算、主要设备的工艺计算（反应器）等都有一个全新的认识和了解，知道如何使用手册和资料，认识工程。
一、产品的性状、用途、国内外市场情况 1.1 丙烯腈简介 丙烯腈是一种重要的有机合成单体，在丙烯产品系列中居第二，仅次于聚丙烯，是三大合成材料(纤维、橡胶、塑料)的重要化工原料，主要用来生产聚丙烯腈纤维(腈纶)、丙烯腈- 丁二烯-苯乙烯(ＡＢＳ)塑料、苯乙烯(ＡＳ)塑料、丙烯酰胺等。丙烯腈在合成纤维、合成树脂等高分子材料中占有显著地位，应用前景广阔。除此之外，丙烯腈聚合物与丙烯腈衍生物也广泛应用于建材及日用品中 1.2 丙烯腈物化性质 1.2.1 丙烯腈物理性质 无色或淡黄色液体，有特殊气味，分子量：53.06 沸点：77.3℃冰点：－83.5 ℃生成热：184.2 kJ/mol(25℃) 燃烧热：1761.5 kJ/mol 聚合热：72.4 kJ/mol 蒸汽压：11.0KPa(20℃) 闪点：0℃自燃点：481℃爆炸极限：在空气中 3.0%～17%（体积）油水分配系数：辛醇/水分配系数的对数值为-0.92 毒性：剧毒，毒作用似氢氰酸溶解性：溶于丙酮、苯、四氯化碳、乙醚、乙醇等有机溶剂，微溶于水 1.2.2 丙烯腈化学性质 丙烯腈由于分子结构带有C=C双键及-CN键，所以化学性质非常活泼，可以发生加成、聚合、腈基及氢乙基化等反应。聚合反应和加成反应都发生在丙烯腈的C=C 双键上，纯丙烯腈在光的作用下能自行聚合，所以在丙烯腈成品及丙烯腈生产过程中，通常要加少量阻聚剂，如对苯酚甲基醚（阻聚剂MEHQ）、对苯二酚、氯化亚铜和胺类化合物等。除发生自聚外，丙烯腈还能与苯乙烯、丁二烯、乙酸乙烯、丙烯酰胺等发生共聚反应，由此可制得合成纤维、塑料、涂料和胶粘剂等。丙烯腈经电解加氢偶联反应可以制得已二腈。氰基反应包括水合反应、水解反应、醇解反应等，丙烯腈和水在铜催化剂存在下，可以水合制取丙烯酰胺。氰乙基化反应是丙烯腈与醇、硫醇、胺、氨、酰胺、醛、酮等反应；丙烯腈和醇反应可制取烷氧基丙胺，烷氧基丙胺是液体染料的分散剂、抗静电剂、纤维处理剂、表面活性剂、医药等的原料。丙烯腈与氨反应可制得1，3 丙二胺，该产物可用作纺织溶剂、聚氨酯溶剂和催化剂。 1.3 丙烯腈的用途