8万吨/年丙烯腈装置
操作规程
前言
本规程以QL MD—SY0002—2001版操作规程为基础，根据股份公司炼油板块的具体要求进行修订。
本规程修订的目的，主要是完成对传统操作规程具体内容的修改，使之更适应操作需要。其中装置开、停工规程、大型机组的开、停机规程及各种单体设备的操作规程、操作指南和事故处理预案采用新模式编写，同时对整个操作规程结构进行调整和补充。新版操作规程岗位职责规定清晰，操作动作具体，更符合生产操作要求，有利于操作人员学习和执行。
本规程执行中国石油……………….企业标准。
本规程实施后取代原来的丙烯腈装置操作规程。
本规程由……………….归口管理。
本规程起草单位为聚合物一厂丙烯腈单元。
本规程编制人员：
单元审核人：
第一章 工艺技术规程
1.1 装置概况
1.1.1 装置简介
装置工艺引进美国BP 化学公司，投产于一九九五年，原设计能力为5万吨/年，我厂引进后，由中国石油兰州石化设计院设计。2001年回收精制进行了部分8万吨/年配套项目的改造，改造后生产能力达6.5万吨/年，2002年进行了提高精制回收率改造，改造后使装置精制回收率得到提高，2004年装置进行了5万吨/年扩能至8万吨/年的二期工程，改造后生产能力达到8万吨/年。装置主要由反应部分、精制部分、辅助系统三部分组成。反应部分包括原料系统、反应系统、回收系统；精制部分包括精制系统、产品储存系统；辅助系统包括空压制冷系统、四效蒸发系统。
1.1.2 工艺原理
（1）反应器的工艺原理
丙烯、氨和空气在催化剂存在的条件下，在流化床反应器内反应生成丙烯腈和其它副产物，该反应
是放热反应。
其主要反应如下：
CH 2==CHCH 3+NH 3+３－２
O 2→CH 2CHCN+3H 2O CH 2==CHCH 3+３－２NH 3+３－２O 2→３－２
CH 3CN +3H 2O CH 2==CHCH 3+3NH 3+3O 2→3HCN+6H 2O
此外，还有丙腈、丙酮、丙烯醛、乙醛、乙酸等副产物，这些均做为杂质从产品中除去。
反应器内所用的催化剂是一种非常细小的颗粒，当气体通过催化剂床层时，催化剂象液体一样流动，
称为流化的催化剂。通过催化剂床层上升的反应气体不仅可以引起床层的上升和膨胀，而且会使床层在反应器内流动和翻腾，就象水在锅中剧烈沸腾一样。若通过反应器的气体流量太低，气体和催化剂将不能够得到良好的接触，那么气体仅能以鼓泡或沟流的形式通过催化剂床层；另一方面，若气体流量太高，就会引起反应器内催化剂床层高度过高而导致催化剂被带出反应器造成损失。
线速度大小会影响到催化剂的流化效果。线速度可按照如下方法计算：
反应器线速度，m /s ＝（反应器进料量）（Tr ）（Pn ）（1.05）/（反应器截面积）（Tn ）（Pr ）
(a)反应器进料量＝进入反应器的空气、丙烯及氨的流量之和，Nm 3／s 。
(b)反应器截面积＝未按内部构件校正的反应器截面积，平方米(43.9m 2)。
(c)Tr ＝反应器床层温度，K(＝273+℃)。
(d)Tn ＝273K ，标准温度。
(e)Pr＝反应器顶部压力，KPa。
(f)Pn＝标准压力，KPa
(g)1.05＝出料气与进料气的摩尔比。
开车时，反应器进料组分应按下列顺序进入：空气、氨和丙烯；停车时，反应器进料组分的切断应严格按照相反的顺序，即：首先切断丙烯进料，然后切除氨进料，最后是切除空气进料，或同时切除这三种原料。这是为了避免在反应器中形成爆炸性混合物。
反应过程中产生的热量必须移出，以保持反应区域的温度在420℃～460℃范围内。为移出这部分热量，在反应器催化剂床中安装了撤热系统，该系统由竖直安装在反应器催化剂床中的32组盘管组成。在这些盘管中，有22组用于产生蒸汽，10组用于蒸汽过热。用于蒸汽过热的10组盘管其中6组是3通道的，4组是6通道的；而用于蒸汽发生的盘管中有18组6通道盘管、2组5通道盘管以及2组2通道盘管。
在反应器集气室和反应器出料管线存在着后燃的可能性，这一情况可根据后燃点温度以每秒30～60℃急剧上升来判明。以下原因可能导致后燃发生：如果催化剂被过度的还原，大量的丙烯将不能反应，并且与空气混合可能形成易燃物，因此反应器出口气中的氧含量应该保持在要求的范围内(通常，1～3％)，以防止催化剂被过度的还原；若氨对丙烯的配比太低，易在催化剂床层上方燃烧的过量丙烯醛就会产生，因此氨对丙烯的配比也应保持在要求范围之内，也就是说所有的进料必须是精确计量的。如果反应器出口气中氧的含量太高，其中的有机物就可能燃烧。
反应器内装有八组三级旋风分离器，反应气体在离开反应器之前必须通过旋风分离器。这些旋风分离器能脱除大部分被反应气体夹带出的催化剂，催化剂落入各自旋风分离器下部的料腿，并返回至催化剂床层。第一级料腿向下延伸至反应器下部，第二级和第三级料腿延伸至反应器密相床中部，并装有翼阀，翼阀由挡板构成，以阻止气体在旋风分离器料腿中向上流动。当料腿中催化剂的重量克服翼阀外部的压力时，挡板就会间歇地打开，当挡板打开时，一些催化剂就会被卸至催化剂床层中。第二级和第三级料腿在三个位置进行仪表风的吹扫，吹扫必须始终进行。仪表风的吹扫能使料腿中的催化剂保持流化，有助于催化剂的流动。料腿堵塞会导致催化剂损失量的异常增长。
在急冷后冷却器的出口连续地抽出反应气体样品，并使之通过氧分析仪，实现反应器出口气体中的氧含量的连续监测，反应器出口气中的氧含量应该保持1～3％(mol)。通常，反应温度的降低或催化剂藏量的减少将使过剩的氧增加，而且丙烯转化成二氧化碳和一氧化碳的量一般也会减少。
反应气体中的氧含量为零，会引起催化剂还原，这种情况应予以避免。新鲜催化剂颜色是介于棕黄色至浅褐色之间的，当催化剂在使用时其颜色迅速变成“巧克力褐色”。若催化剂被过度还原，其颜色就会变黑。当催化剂被还原时，丙烯转化成丙烯腈的量就会下降。如果氨对丙烯的配比太低，催化剂也可能被还原。所以氨对丙烯的配比也应保持合理的范围之内（一般在1.15∽1.18）。
除催化剂被还原的可能性之外，氨对丙烯的配比的重要性还基于下面二种原因，其一，如果配比太低，
就会有过量的副产物——羰基化合物生成(丙烯醛、丙烯酸等)；其二，如果配比太高。就会过量地消耗硫酸。
由于进料流量的重要性，应根据孔板处的温度和压力校正这些流量。在计算配比时，应把丙烯组成的变化考虑在内。上述的实际配比可随操作情况的变化而改变。
反应器操作条件的任一改变都会引起其它条件的变化，因此很难预测任一条件改变造成的整个影响。例如反应器内压力增加会减少反应器中气体的比容，因而降低了通过催化剂床层的气体速度和催化剂床层的流化程度：由于压力升高，二氧化碳产物增加，其结果是反应温度升高和反应器出口气物料中氧含量下降。
检查催化剂床层是否流化良好的一个方法是：测定料位密度记录仪上的料位曲线的幅度的变化，区域越窄，流化效果越好。
在空气分布板上方的催化剂藏量应保持在合理的范围内，这将有助于在设计条件下获得良好的反应温度的控制和最高的丙烯腈收率。
反应气体离开反应器后，立即通过反应气体冷却器(E-102)。在通过该冷却器时反应气体与锅炉给水换热并从445℃冷却至200℃。为防止热冲击可能损坏这台冷却器，应确保只要有热的反应气体通过，水就要流过这台冷却器。
（2）急冷塔的工艺原理
急冷塔为两段式塔，用来使反应气体从200℃冷却至80℃；在急冷塔下段把夹带的催化剂和重组分从反应气体中分离出来；在急冷塔上段中和反应气体中未反应的氨。
急冷塔下段急冷的实现是通过引入四效残液完成的，该液体经过两块除沫塔盘后进入塔内。当反应气体(其中的水蒸汽量是未饱和的)通过急冷塔下段时，其中的水蒸汽量会变成饱和状态，水的绝热蒸发起到了冷却反应气体的作用。在急冷塔内四效残液中的所有聚合物仍然会保留在未蒸发液之中，并作为急冷塔釜液排出，急冷塔釜液中含有很低浓度的丙烯腈、催化剂微粒和聚合物，送至废水处理系统。
脱氢氰酸塔分层器的水相以及成品塔釜液也要引入急冷塔下段，在急冷塔中，这些物料中的丙烯腈从液相中闪蒸出来进入急冷塔上段得以回收。来自脱氢氰酸塔水相物料中的醋酸与氨反应生成醋酸铵。醋酸铵和成品塔釜液中的聚合物都存留在急冷塔釜液中，送至废水处理系统。
经过反应器而未转化的氨必须中和除去。如果剩余氨过多，氨可能与丙烯腈反应形成各种聚合物，并且氨还能促使氢氰酸聚合。未反应的氨是通过与加至急冷塔上段循环水物料中的硫酸起反应来除去的，硫酸和氨反应生成的硫酸铵用泵送至硫酸铵回收装置。硫酸的加入量取决于急冷塔上段循环液的PH值控制，PH值的范围应在3.5～5.0。通过控制急冷塔上段加入的急冷水量，使得急冷塔上段的硫酸铵的浓度控制在18-22％（Wt）。一台塔顶除沬器安装在急冷塔的后面，以捕集带出的液滴并使其返回到急冷塔上段。
当急冷塔上段的硫酸铵浓度达到26％Wt(或更高)时，就会产生相分离。硫酸铵浓度升高时，硫酸铵中
聚合物的溶解度就会降低，聚合物相一但成形并老化，就能造成此设备及相连管道的严重堵塞问题。（3）吸收塔的工艺原理
吸收塔全塔为高效填料，吸收塔设计能回收进料气中99.9％的丙烯腈。
吸收塔以及相关的热交换器和蒸发器是一个综合的系统。吸收塔系统中任何部分操作条件的变化，都会影响到其它部分，操作变化的互相联系和整个影响将需相对较长的时间，才能在此设备中得以明显的体现。
吸收水流量的主要控制点是吸收水冷却器出口贫水管线上的流量调节器(FIC-1223)，此调节器的设定值是根据吸收水的需要量来确定的，该调节器的改变将使吸收塔中段集液盘上的液位发生变化，通过集液盘液位调节器(LLCA-1206)的自动控制，从而改变了吸收塔上段循环回路中的水流量，然后，通过吸收塔塔釜液位指示调节器(LICA-1207)的作用，使吸收塔塔釜富水的流量发生了改变，该流量的变化又调整了吸收塔塔釜的液位，并使吸收塔在新的贫水流量下操作。从以上流量变化和控制说明可以明显地看出，水的流量的改变必须缓慢地进行，使得在做进一步改变之前，应有充足的时间自动地调整液面。
高压有利于吸收。在与反应器良好的操作状态相一致的前提下，吸收塔应在较高压力下进行操作(注：低压有利于丙烯转化成丙烯腈)；低温也同样有利于吸收，吸收塔设计在20℃的塔釜温度下操作。如果低温能够获得，且系统各处的吸收水没有冻结的危险，那么吸收塔低温操作是有益的。采用较低的温度，可以在较低的压力或较低的水流量下能够获得同样的吸收效果，或者在同样的压力和水量下吸收效果更好。如果不能获得20℃的塔釜操作温度，那么增加压力，吸收也会增加，在恒定的温度和压力下，水量的增加，同样有利于吸收。吸收塔尾气物料的分析结果，可用来确定应使用的水量、操作温度和操作压力。通常尾气中丙烯腈的量应小于1kg/hr。
吸收塔的操作温度受制冷系统能力的限制。要维持所期望的吸收温度，天暖时操作就会比天冷时需要更多的冷量。
吸收塔全面的温度控制取决于很多因素，以下段落是就其中一些因素的讨论。
急冷后冷却器：气体离开后冷却器进入吸收塔。如果温度较高，就必须在吸收塔中移出较多的热量，另外吸收塔进料气温度较高必然导致吸收塔进料中水蒸汽增加，这部分多余的蒸汽冷凝下来所释放的热量也必须从吸收塔中移出。
急冷塔后冷器凝液冷却器：从急冷后冷却器出来的工艺冷凝液在此进一步冷却到10℃。然后送至吸收塔下段填料层的上部。
吸收水冷却器：较低的温度有利于吸收塔操作。
丙烯蒸发器的操作：如果较多的丙烯被蒸发，就需要较多的热量，贫水从蒸发器出来的温度就较低，因此丙烯蒸发器和吸收塔的操作是互相联系的，蒸发器壳程压力的减小会使丙烯蒸发温度降低。
氨蒸发器的操作：氨蒸发器和丙烯蒸发器是类似的，氨的蒸发量、蒸发器壳程氨的压力以及吸收水的
温度都是相互联系的，氨蒸发器或丙烯蒸发器的温度太低都有可能导致吸收水冻结。
要吸收的气体量：吸收热必须从吸收系统中移出。如果更多的气体被吸收，就必须从系统中移出更多热量。
进料气的组成：吸收热随进料气组成的变化而变化。因此改变这些组分的量，会使热负荷也随之改变。
吸收水流量：所有循环的吸收水必须冷却。因此，吸收水流量改变，热负荷也将随之改变。
下段循环冷凝器：通过0℃盐水将吸收塔釜液冷却至20℃，保证丙烯腈的吸收效果。
（4）回收塔的工艺原理
回收塔是一有90块浮阀塔盘的塔，它通过萃取精馏把乙腈从丙烯腈中分离出来，同时将大部分水脱除。
如果两种组分的沸点非常相近，简单的精馏技术无法使它们分离，可采用萃取精馏分离这两种组分。在萃取精馏时，引入第三组分——溶剂，以助于分离，第三组分的存在提高了一种主要组分的相对挥发度。
在回收塔中，使用水作为溶剂将乙腈从丙烯腈中分离出来。丙烯腈最好以丙烯腈——水共沸物的状态从塔顶馏出，但有时带出的水比形成共沸物所需要的水要多一些；乙腈从回收塔下段汽提出来，并作为汽相侧线从塔中引出。进料中的氢氰酸被分开了，其中大部分和丙烯腈一起从塔顶采出，其余的和乙腈一起从侧线引出，进入乙腈塔。
影响回收塔操作的可变因素如下：
Ⅰ.回收塔温度分布
Ⅱ.塔的压力
Ⅲ.溶剂水流量
Ⅳ.进料量
Ⅴ.热量输入
a)再沸蒸汽
b)进料和溶剂水的流量和温度
Ⅵ.溶剂水中乙腈量
下面就讨论这些可变因素的作用及其相互影响。
回收塔温度分布：下页的示意图是典型的回收塔温度分布图，其实线表示所期望的分布状态，虚线表示以下讨论的变化情况。
温度分布对回收塔的操作是很重要的，但是温度分布并不能表示出什么时候的出料组分可能是不合格的，最终的控制数据要看塔顶物料和侧线物料的分析结果。乙腈塔进料中丙烯腈的含量也很重要，但由于这股物料中丙烯腈的浓度总是很低，因此，选择乙腈塔塔顶物料的分析是观察回收塔操作的一个好位置。
正如图中虚线所示，塔的温度分布是可能改变的，它可以通过改变包括溶剂水和进料的温度、溶剂水
流量、蒸汽量、温度调节器的位置和温度设置以及塔压力的综合效果达到。
曲线上“A”点以上的变化主要是由去塔顶水量的变化引起的。这些温度的变化并不是关键性的，但是为了尽量减小塔顶恶唑、乙腈、丙酮和水的量，应该保持尽可能低的塔顶温度。
“B”点以下温度变化是由于压力和组分的变化造成的。
图中“A”和“B”两点之间的温度变化非常重要。当这些温度向上方的虚线移动时，回收塔塔顶物料中就会出现大量的乙腈；当这些温度向下方的虚线移动时，在乙腈塔进料中就会出现大量的丙烯腈。为了获得回收塔最灵敏的控制，将温度记录调节器(TIC-1233)设置在第48板，其温度设定值为80～87℃，温度记录调节器(TIC-1233)就能测出“A”和“B”之间拐点处的温度。
压力：回收塔在微小的正压下操作，使得分层器可向洗涤器排气。在回收塔内，较小的压力变化对分
离的影响可以忽略不计。
溶剂水量：溶剂水量（溶剂水与丙烯腈的理论配比为8：1）是重要的，这是因为溶剂水量太小，将导致乙腈和丙烯腈的分离效果不好；溶剂水量太大，就会造成蒸汽和冷却水的不必要浪费。设计的溶剂水量是相对保守的，并且若溶剂水温度较低，溶剂水的需求量也就较少。
进料量：当一股需回收的物料加入进料中或从进料中消除时，进料量会改变，这些改变应缓慢地进行。当加入或除去一股上述物料时，应仔细地观察回收塔操作情况。
再沸蒸汽：在回收塔正常操作期间，为控制该塔，进入再沸器的蒸汽量是操作者或计算机最常调节的变量，在调节同时，要密切注意塔的温度分布。通常的反应是：如果太多的丙烯腈去乙腈塔而损失，就需增大进入再沸器的蒸汽量；如果回收塔塔顶的乙腈量太大，就需减小再沸蒸汽量。
溶剂水和进料：进料和溶剂水的稳定控制对保持回收塔恒定的热量输入是重要的，这些物料的流量或温度的改变都应缓慢地进行。溶剂水和进料的设计温度分别是48℃和66℃，开始操作时应稳定在这些温度上，有了操作经验后，就能找到实际需要的值。
溶剂水中的乙腈量：溶剂水中乙腈的浓度能强烈而迅速地影响到回收塔塔顶乙腈的浓度，因此抽出的贫水/溶剂水物料中的乙腈浓度必须保持在50ppm以下。
应该注意的是，任何残留在贫水/溶剂水侧线物料中的乙腈，都将存在于送往回收塔塔顶的溶剂水中，并且其中大约80％的乙腈将同丙烯腈一起从回收塔顶部馏出。
由于回收塔釜液中含有98％以上的水，当塔釜压力大约是0.07MPa（G）时，回收塔釜液温度应恒定地保持在大约115℃左右。这一温度和塔内其它点温度的降低都表明乙腈，甚至还有氢氰酸正沿回收塔下降，这种情况可以通过加大进入该塔再沸器的热量来调整，增加的再沸器热量将加热整个塔。为了避免回收塔温度分布图中“A和“B”两点之间对应塔段的升温，去乙腈塔的侧线采出气相量也要同时增大，这样操作的结果能使回收塔塔釜的蒸汽量增加，而不致使塔的中部过热。
回收塔釜液中杂质(乙腈)含量的较小改变，对115℃的塔釜温度不会有明显地影响。溶剂水中乙腈含量为25ppm或100ppm时，塔釜温度会是相同的，然而，25ppm和100ppm的差别足以造成回收塔顶部粗丙烯腈的不合格。因此该塔的一个重要的控制点是控制溶剂水中的乙腈含量。
回收塔顶部出料：回收塔顶部出料气必须冷凝冷却至大约40℃以下，以便在分层器中实现相分离，即：在分层器中分成含丙烯腈88％(wt)的富丙烯腈相和含水约83％(wt)的富水相。富丙烯腈相中丙烯腈和水的比例约为10：1，剩余组分主要是氢氰酸；水相返回至回收塔进料，以便通过再处理回收少量有机物。
为防止腐蚀和确保丙烯醛、丙酮能与HCN反应生成氰醇(ACH)，应通过向回收系统中加入碳酸钠溶液使得回收塔分层器水相的PH值保持在5.5～7.2之间。
（5）乙腈塔的工艺原理
乙腈塔是一有15块浮阀塔盘的塔，设计可生产浓度为5％的粗乙腈（国标级生产时）。在进料量恒定
的条件下，减少出料量，将使回流比增加，并因此获得较高的乙腈纯度。但是，必须注意的是，酰胺级生产时丙烯腈中杂质恶唑可通过粗乙腈的出料而被除去，在减少出料量的同时，侧线中恶唑含量会上升，应确保出料量能足以将系统中的乙腈及恶唑移出，出料量太低可使过量的乙腈及恶唑返回回收塔，致使丙烯腈中乙腈及恶唑含量不合格。可根据反应器中乙腈的转化率和侧线恶唑的含量，确定所希望的粗乙腈出料量和乙腈纯度。
（6）脱氢氰酸塔的工艺原理
脱氢氰酸塔是一有62块浮阀塔盘的塔。此塔的作用是从丙烯腈中脱除氢氰酸和水，回收并生成高纯度的氢氰酸。该塔的进料是来自回收塔分层器的粗丙烯腈。
自脱氢氰酸塔顶部出来的气体由氢氰酸、少量的水及少量的丙烯腈组成，送至丙酮氰醇装置或焚烧炉。需重视的是，为了满足最终的丙烯腈产品质量要求，在脱氢氰酸塔中需将氢氰酸从丙烯腈中除去。
脱氢氰酸塔在真空状态下操作。在0.075MPa（A）的压力下，其塔顶设计温度为17℃，塔顶温度通过监测第52板温度的温度记录调节器(TIC-1306)来保持，该调节器是和调节塔顶回流量的流量记录调节器(FIC-1305)串级的。在恒定的压力下，温度上升表示丙烯腈的损失量增加，氢氰酸的纯度也就必然降低。
如果塔的其它部位温度分布没有改变，塔顶温度稍微低一点是允许的；如果该塔第52板的温度开始下降，则表示氢氰酸未被除去，而且是沿塔下降，这将导致塔釜液中的氢氰酸过量。去再沸器的贫水通常以恒定的流量运行，其流量的设置应使塔内保持合适的汽液比。
醋酸加至塔顶冷凝器和排气冷凝器的入口，以防止液体氢氰酸的聚合。
为了脱除水，从脱氢氰酸塔21板抽出丙烯腈液体，并经侧线换热器和侧线冷却器冷却至38℃，进入分层器中发生相分离并分成两相：有机相含有大约95％的丙烯腈，其余是水、少量的氢氰酸和重组分，有机相作为脱氢氰酸塔下段进料返回该塔的第20板；水相含有大约90％的水，其余是丙烯腈和少量的氢氰酸，水相通常返回急冷塔以回收丙烯腈，也可送往回收塔54#。
在脱氢氰酸塔下段，水、少量的氢氰酸和丙酮从丙烯腈中除去。在脱氢氰酸塔分层器中氰化物含量越低，脱氢氰酸塔干燥段的脱水能力就越好。
由于塔釜液中杂质含量是变化的，因此分析该塔的塔釜出料是重要的。除非杂质的量变化很大，否则不会显著地改变塔釜温度。
（7）成品塔的工艺原理
成品塔是一有50块浮阀塔盘并真空操作的塔，它能把重组分和轻组分从丙烯腈中分离出来。塔顶系统包括一台塔顶气体冷凝器和回流罐，一台排气冷凝器和真空泵。排气冷凝器和真空泵用来排除不凝气体和维持系统在所要求的压力下操作。
塔内温度固然重要，但不能用来进行控制，成品出料和塔釜出料的分析对于确定该塔的操作效率是必要的。塔釜温度的控制取决于塔釜中杂质的含量和类型，在0.068MPaG的压力下，塔釜温度大约为69℃。
塔釜温度可通过改变去再沸器的贫水流量或调节塔顶温度来控制，而塔顶温度取决于塔顶压力，即在0.04MPaG的压力下，塔顶温度大约为50℃。
反应生成的重产物和精制系统中形成的任何聚合物，都经由成品塔塔釜出料排出除去，其流量最初应设定在设计值，有了操作经验后，就可确定该流量是否需要改变。
丙烯腈成品作为液相侧线从成品塔的第40板(或者44板)抽出，这样就能得到纯的产品，而使低沸点的杂质从塔顶馏出。排气冷凝器先将凝液从塔顶气体中排出，再将不凝气体排放出去。大部分塔顶物料作为回流返回至成品塔顶部，其余部分通常返回至回收塔进料。物料返回至回收塔进料可使低沸点杂质从成品塔中除去并防止杂质积存在成品塔顶部。
成品塔的操作是通过进入热虹吸再沸器的贫水来控制的。为了除去塔中的固态聚合物，由釜液泵抽出的成品塔釜液先经过滤，然后送往急冷塔以回收丙烯腈。
为了降低成品塔的操作温度，该塔采用真空操作。其优点是：首先减少了重组分的形成；其次稳定了该塔进料中的氰化物。经验表明，这种方法对于保证产品中氢氰酸的规格是适用的，在此简略讨论一下氰醇。本装置中最常产生的氰醇是丙酮氰醇，此外有时还检测出有其它羰基类氰醇。这些化合物趋于在低温(30～45℃)酸性介质(PH5～7)中形成，并且在这样的条件下存留时间较长。在高温和碱性介质中，这些化合物趋于分解。
氰醇在回收塔分层器、脱氢氰酸塔分层器和成品塔回流罐中形成。当这些氰醇通过系统时，容易在再沸器中分解，形成游离的氢氰酸和游离的羰基化合物。通过加入醋酸、降低温度或减少停留时间，可稳定这些氰醇。
（8）轻有机物气提塔的工艺原理
轻有机物汽提塔是一有30块浮阀塔盘的塔。四效蒸发器凝液送至该塔，以脱除微量的游离氨和轻有机物。轻有机物汽提塔顶部蒸出气送至回收塔塔釜或急冷塔下段汽提罐；汽提塔釜液送至污水处理厂。
碳酸钠加至轻有机物汽提塔的第10板或者第5板，以控制塔釜液的PH值，这对控制外排污水中总氰、COD含量起到重要的作用。
轻有机物汽提塔的操作是通过控制进入热虹吸再沸器的蒸汽量来实现的。
1.1.3 工艺流程说明
（1）反应系统工艺流程
丙烯腈的生产是以丙烯、氨和空气为原料，在流化床反应器中经催化反应而完成的。
原料液态丙烯由V-201A/B/C（丙烯球罐）靠自压直接送入E-104A/S（丙烯蒸发器）(0℃蒸发)。气态丙烯经过V-132（丙烯捕沫器）捕沫后进入E-134（丙烯过热器）(由副产0.3MPa蒸汽加热)，气态丙烯过热至66℃与氨混合。
原料液态氨由V-202B/C/D（氨球罐）靠自压直接送入E-105A/S（氨蒸发器）(7℃蒸发)。气态氨经过
V-134（氨捕沫器）进入E-133（氨过热器）(由副产0.3MPa蒸汽加热)，气态氨过热至66℃与过热丙烯以需要的比例在丙烯/氨进料混合器中混合，混合气体进入R-101（反应器），流量分别由流量记录调节器FICAS-1101和FICAS-1102来控制，然后通过丙烯/氨分布器进入催化剂床层和原料空气发生反应。
吸收塔T-103来的贫水依次进入E-105A/S和E-104A/S管程，作为热源分别加热气化液态丙烯和氨。每台蒸发器在正常液面和最低液面之间的容积有约20分钟的停留时间，定期或连续将其底部的浮油分别送入V-107（丙烯排液槽）和V-108（氨排液槽），并分别用副产0.3MPa蒸汽将其加热，以回收所夹带的丙烯和氨。蒸出的丙烯和氨分别进入V-132和V-134。
空气取自大气，经过滤进入空气压缩机C-101。C-10l将空气压缩至0.2MPa(G)，经空气流量记录调节器(FICAS-1103)控制进入反应器锥底，并通过一个特殊设计的分布板向上流动。空气可有部分放空，放空的空气流量由流量调节器(FICAS-1104)来控制。压缩机采用蒸汽透平驱动，其驱动蒸汽来自R-101副产高压蒸汽或管网蒸汽，压力为3.5MPa，温度为343℃，经V-115（凝液分离器）后进入蒸汽透平。该蒸汽透平所排出的蒸汽压力为0.3MPa，温度为145℃，并入丙烯腈单元0.3MPa（G）蒸汽管网。
C-101压缩后的空气，经开工加热炉F-101开工空气加热炉进入反应器R-101底部，然后经过空气分布板向上流动进入床层并以一定的比例与丙烯／氨混合。丙烯、氨和空气在反应器内向上流动，使催化剂床层流化，这样10～100μm范围的催化剂固体颗粒完全散开，同时发生氧化还原反应。
开工时F-101以丙烯气作为燃料，将C-101来的原料空气加热到480℃后进入R-101，以加热催化剂。
在R-101中，丙烯、氨和空气在催化剂作用下，进行氧化反应生成丙烯腈，同时还生成氢化氰、乙腈、CO、CO2、H2O、丙烯醛、丙烯酸等，反应气体流出物中还包括部分未反应的丙烯、氨、氧气和氮气等。
由于生成丙烯腈和其它副产物是剧烈的放热反应，因此需要不断地将热量部分移出。在反应器内装有多组垂直放置的“U”型盘管，盘管内有经过处理的水通过，反应生成的热量传递给盘管内的循环水流，并产生了4.36MPa的饱和蒸汽。产生的高压蒸汽经V-104（蒸汽发生器）进入R-101另外的“U”型蒸汽盘管中过热成为过热蒸汽，然后送至空压制冷岗，为机组运行提供动力。过剩的过热蒸汽可以直接并入界外3.5MPa蒸汽管网，或经减温减压器后并入界外1.0MPa蒸汽管网。
R-101顶部设有并列的八组三级旋风分离器，反应气体离开反应器前通过这些分离器，以回收大部分被反应生成气夹带的催化剂，并通过料腿使催化剂返回床层，第二级，第三级料腿底部均装有翼阀，仪表风(IA)通过压力控制阀(PCV-0105)减压后，向旋风分离器第二、三级料腿通风，每个料腿都有各自的转子流量计(FI)进行流量指示和调节。并且每只料腿有三点吹入。在正常操作状态，反应器内只能产生少量的催化剂细微颗粒。由于这些细微颗粒太小而无法被旋风分离器分离回收，它们将由反应气体经集气室进入E-102（反应气体冷却器）管程，在此同除氧水间接换热冷却至200℃，然后进入T-101（急冷塔）下段。
反应器床层温度由两个层面温度显示，它们各自为五个热电偶显示值的平均值，这两个层面温度可实现切换。反应温度的控制，可通过投入不同数量的蒸汽发生盘管来实现，反应温度微调可通过调整丙烯进
料量实现。
在反应器正常停车或紧急停车的情况下，可以通过手动控制阀(HIC-1102)计量地将氮气通入反应器进料分布器：一方面为了吹除反应器和下游设备中的有机物，防止这些有机物在空气存在的条件下形成爆炸性混合物；另一方面是在催化剂装/卸及事故状态无丙烯、氨通入R-101时，避免分布器孔眼堵塞。氮气流量由FI-1110记录。
反应气体自R-101顶馏出后进入反应气体冷却器（E-102），通过旁路调节器(TICA-1155)控制进入E-102锅炉水的量，使E-102的出口气体温度控制在200∽230℃。经初步冷却的反应器出口气进入急冷塔T-101塔釜。
脱盐水来自界外，经过污水换热器E-103与排污器V-105来的锅炉排污水换热后进入脱盐水罐V140；精制及四效部分来的蒸汽冷凝液也进入V-140与脱盐水混合(统称为脱盐水)。该脱盐水经脱盐水泵P-160A/S送入除氧器V-106，并用0.3MPa（G）蒸汽吹除脱盐水中的溶解氧，除氧后的脱盐水称为除氧水。除氧水由供水泵P-103A/S送入E-102管程，与反应气体换热后进入蒸汽发生器V-104。
V-104蒸汽发生器底部饱和水经反应器冷却水泵P-102A/B/S大部分送至反应器“U”型蒸汽发生管部分汽化产生高压蒸汽，然后返回V-104，小部分经TRC-1155调节与P-103A/S出口除氧水混合，经E-102返回V-104。V-104顶部出来的高压饱和蒸汽一部分去R-101过热盘管形成过热蒸汽，然后与未过热的饱和蒸汽混合后，经TRCA-1161（过热蒸汽温度调节器）调节混合成为3.5MPa（G）的高压过热蒸汽，作为C-101和C-40l的蒸汽透平作动力使用，多余的高压过热蒸汽作为副产蒸汽并入动力3.5MPa或1.0MPa蒸汽管网。
V-104有约1％的排污水经减压连续排入V-105，回收的低压蒸汽进入V-106，其底部污水经E-103与脱盐水换热，冷却至约40℃后排入雨排水系统。
为保证蒸汽发生系统的水质稳定，定期取样分析并加入化学药品磷酸三钠(Na3PO4·12H2O)。磷酸三钠在V-112A（化学品配制槽）中用脱盐水配制成水溶液后，由P-104A（化学品注入泵）注入到P-103A/B 出/入口管线。
开车时由PE-104（催化剂料斗喷射泵）将V-102（催化剂贮罐）抽真空，催化剂从催化剂桶中被吸入V-102中，然后由此用空气输送至R-101内。V-102抽真空时带出的催化剂经其顶部的GJ-105（催化剂旋风分离器）分离后返回罐内，未分离下来的微量催化剂经PE-104喷射泵进入V-137（催化剂分离器），定期清理。
由于反应气体不断带走反应过程中磨损的催化剂细微粒子，以及催化剂因长期使用活性下降，所以设有补加催化剂系统。将V-103（催化剂补充料斗）利用PE-104抽真空，补充催化剂自催化剂桶中吸入料斗内，催化剂MB-98-1作为补加催化剂从料斗底部流出，经自动加料阀(XV-1101、XV-1102、XV-1103)在程序控制下，自动间歇式地由IA做输送风，加入空气压缩机出口线送入反应器，其作用是向催化剂床层补
加细粒催化剂和活性金属成分。V-103催化剂补充料斗也设有催化剂旋风分离器，以回收抽真空时顶部带出的催化剂。
反应气体经E-102（反应气体冷却器）初步冷却到200∽230℃后进入T-101（急冷塔）下段。T-101釜被分为内外两室，靠七根平衡管相通。下段设有一层喷淋，循环废水由P-108A/S（急冷塔下段循环泵）用内釜液经喷淋将反应气体骤冷至约80℃，其流量由流量指示器(FI-1209)测定，并从该泵出口支路将部分废水定量地送往V-306（催化剂沉降槽），经短暂沉积后进入V-304，后经焚烧炉（F-301）高温烧却。四效蒸发器残液（P-157A/S出口）分别送至内釜和外釜。脱氢氰酸塔分层器的回收水（P-120A/S出口）、成品塔釜液（P-122A/S出口）送至内釜，以提供反应气体冷却所需冷却水。P-108引出一分支循环回流至内釜，并在此线上加入硫酸，以调整T-101釜液PH值。T-101釜设有在线PH计（ARA-9207）。
进入急冷塔下段的液相物料一部分在急冷过程中被汽化，剩余部分物料主要由水、少量的催化剂颗粒、重组分、含氰聚合物及少量硫酸铵组成，由T-101釜液位指示控制器(LICA-1202)调节控制。
反应气体经下段骤冷后通过升气管上升到急冷塔上段，93∽95%（Wt）的硫酸被加入到T-101上段循环喷淋液或上段小循环液中，经四层喷淋以中和反应气体中未反应完全的氨生成硫酸铵。P-107A/B/S（急冷塔上段循环泵）的流量由流量指示表FIA-1207来测定。T-101上段PH值控制在3∽5，由在线PH计(ARCA-1201)连续指示。生成的硫酸铵液由P-158A/S（急冷塔上段硫酸铵外送泵）自T-101上段大孔筛板的集液槽抽出，用硫酸铵装置来的急冷水经（FRC-1201）进行调节，使上段硫酸铵溶液的浓度保持在18∽22％(Wt)。T-101上段液位由液位指示调节器(LICA-1201)进行控制调节，这股物料主要由水、硫酸铵、重组分和少量轻有机物组成。经P-158A/S抽出后，其有两条外送路线：一是送至硫酸铵回收装置进行再加工；二是送至废水/废有机物槽（V-304）后经焚烧炉（F-301）高温焚烧。
经急冷塔冷却后的气体主要含有反应产生的几乎全部的丙烯腈、乙腈和氰化氢，这些气体进入V-127（急冷塔顶除沫器）以除去气体中所夹带的少量液滴，所分离出来的液体靠重力流至P-107A/B/S入口线。反应气体从急冷塔顶部馏出后去急冷后冷却器，用循环水将气体进一步冷却。在冷却时反应气体中部分水蒸汽和一些有机物被冷凝下来，凝液由LICA-1205控制以保持后冷却器底部液位，由FR-1221记录流量将部分凝液送出，经E-148（急冷塔后冷器凝液冷却器）用0℃乙二醇水溶液进一步冷却到10℃（温度由TRC-1214控制）后送到吸收塔，或跨过E-148和T-103直接送至T-104（回收塔）富水进料线中。部分后冷却器凝液由P-125A/S（急冷塔后冷器釜液泵）循环送回后冷却器顶部，经喷头喷淋以冲洗管板，其流量由FI-1220测定。为防止碳钢管线腐蚀，将碳酸钠水溶液加入到P-125A/S入口管线，以维持冷凝液的PH 值在5.5∽7范围内，其PH值由PH记录仪(AIA-1202)来记录。碳酸钠（Na2CO3）在V-113（碳酸钠贮罐）内配制成约1%的水溶液。
V-118A（急冷塔上段汽提罐）被专门用来接收T-504（轻有机物汽提塔）塔顶蒸汽。其中气相被送至T-101上段，液相并入P-158A/S入口线。
经E-140（急冷塔后冷却器）冷却至约38℃的反应气体进入T-103吸收塔底部，在塔中与吸收水逆向接触，以回收丙烯腈和其它有机产物。在吸收塔中，CO、CO2、氮气及未反应的氧和烃类由塔顶排气管高点排入大气。从E-140出来的反应气体的含氧量由AIA-1203连续监测。吸收塔顶部压力记录调节器(PICA-1203)可用来控制吸收塔压力以及所有上游设备的压力。吸收所用的贫水从回收塔第1板抽出，在经脱氢氰酸塔再沸器、成品塔再沸器、贫水/富水换热器及E-110（吸收水冷却器）冷却后，进入吸收塔顶部，该贫水的量由流量记录调节器(FRC-1223)来控制。通过调节E-110的冷却水量，使吸收水温度控制在30∽38℃。吸收水量与釜液中纯丙烯腈之比为18:1(Wt)。贫水进入吸收塔通过上段向下流至集液塔盘，在此过程中该贫水经与冷的吸收塔尾气相接触而被冷却，将此部分贫水用P-110A/S（吸收塔侧线循环泵）从塔中抽出，并经E-107A/S（吸收塔侧线冷却器）用0℃乙二醇水溶液冷却，然后流经氨蒸发器和丙烯蒸发器，通过氨和丙烯的蒸发使贫水进一步冷却，冷却后的贫水返回至吸收塔（由FRA-1222记录流量）。吸收塔侧线循环水的流量是由吸收塔上段液位指示调节器（LICA-1206）来控制的，返回T-103的贫水的温度是通过温度记录调节器(TRCA-1227)调节进入E-107的0℃乙二醇水量来控制的。吸收塔侧线水从丙烯蒸发器出来后以大约4℃返回吸收塔，然后通过液体分布器向下流至吸收塔塔釜，以吸收反应气体中的丙烯腈和其它可溶的反应产物。
吸收塔釜液一部分经P-114A/S（吸收塔釜液循环泵）抽出，经E-106（吸收塔釜液冷却器）用0℃乙二醇水溶液冷却后，返回至吸收塔下部，以降低此处的聚合损失。
吸收塔贫水与富水间设有跨线，以解决T-103与T-104负荷不平衡时造成的T-104难以操作的问题。（2）精制工艺流程
吸收塔塔釜富含有机物的富水由P-109A/S（吸收塔釜液泵）从塔釜抽出，经E-108A/B（贫水/富水换热器）加热后进入T-104（回收塔），其流量由液位指示调节器(LICA-1207)控制，以保持吸收塔塔釜内液位的稳定。富水的流量由流量记录器(FR-1224)及质量流量计（FIQ-9224）计量。回收塔分层器（V-111）的水相、部分成品塔顶部馏出液，以及需要回收塔再处理的粗丙烯腈(流量由FIC-1231控制)一起加到富水中进入回收塔。回收塔是有90块高效浮阀塔盘的双溢流精馏塔，其富水进入第64块塔盘。回收塔进料温度是由温度记录调节器(TIC-1231)来控制的，该调节器通过调节E-108A/B旁路的贫水流量从而使回收塔进料温度控制在大约66℃左右。此外脱氢氰酸塔分层器（V-116）的水相和成品塔釜液可在第54板进入回收塔。
用作吸收塔贫水和回收塔溶剂水由T-104第1板引出，并在V-138（贫水/溶剂水缓冲槽）中收集起来。经P-115A/S（贫水/溶剂水泵）从V-138中抽出的水被送至E-116（脱氢氰酸塔再沸器）、（E-119）成品塔再沸器，为T-106（脱氢氰酸塔）和T-107（成品塔）提供热源。这股水经过E-108A/B后分成两部分，一部分经过E-108A/B、E-110冷却后进入T-103顶作为吸收水，另一部分水经E-109（溶剂水冷却器）冷却后，作为溶剂水进入T-104顶部。溶剂水的流量是由流量记录调节器(FRC-1225)来控制的，温度由温度记
录调节器(TRC-1230)控制。此调节器通过调节进入E-109冷却水流量，使进入回收塔的溶剂水温度控制在约48℃。溶剂水与塔顶纯丙烯腈之比为8:1(Wt)。P116A/S从V138抽出少量的水返回至T-104第1板之下的提浓段，用于控制V138的液位，其流量是由液位指示调节器(LICA-1211)来控制的。
回收塔顶部气体自塔顶馏出后，经E-113、E113A（回收塔冷凝器）冷凝冷却至约40℃，凝液进入V-111（回收塔分层器），在分层器中发生相分离。分层器中的富水相由P-111A/S（回收塔水泵）抽出后，并入回收塔进料线，其流量是由液位指示调节器(LICA-1213)来控制，并用流量记录器(FR-1236)测定；分层器中的富丙烯腈相由P-112A/S（脱氢氰酸塔进料泵）送至T-106（脱氢氰酸塔）。当有特殊需要时，此物料也可以通过倒空线送至V-301（粗丙烯腈槽）或V-302（不合格丙烯腈槽）。分层器通过GY-101（尾气洗涤器）向大气高点排放少量不凝气，并在分层器顶部使用氮封以隔绝空气。回收塔分层器水相的PH值是由PH 分析仪(AICA-1204)连续测定的。
回收塔进行分离所需的热量是由三台并联操作的热虹吸再沸器E-145（A/B/C）提供的，其热源为0.3MPa（G）低压蒸汽。低压蒸汽的流量是通过蒸汽管线上的流量记录调节器(FIC-1227)控制的，回收塔第48板的温度记录调节器(TRC-1233)与FIC1227串级调节。这三台再沸器共用三台凝液泵P-153（A/B/S）将低压蒸汽凝液送至V-140（脱盐水罐）或V-406（伴热水收集槽）。回收塔釜液由P-152A/S（回收塔釜液泵）送至四效蒸发系统，其流量由液位指示调节器(LICA-1212)控制，并通过流量记录器（FI-5101和FI-1230）来计量的。由于回收塔再沸器的提浓作用，排至四效蒸发器的回收塔釜液比从回收塔第1板抽出的贫水/溶剂水含有更多的重组分。
回收塔釜液经四效蒸发处理后，蒸汽凝液和蒸发后的残液各约占50%。凝液经与T-504（轻有机物汽提塔）釜液换热后进入T-504。T-504主要是用来脱除微量的游离氨和轻有机物。汽提塔顶部气体用作活性汽提蒸汽送至V-118A（急冷塔上段汽提罐），汽提后的四效蒸发器凝液经冷却后送至污水处理厂。
第四效蒸发器残液由P-542A/S（四效残液泵）抽出，经液位控制调节器LICA-5104调节后送至V-100（残液收集槽），再由P-157A/S送至急冷塔下段以冲洗除沫塔盘，然后绝热地冷却反应气体。这股物料分为两支：一支由流量控制调节器FRC-9205控制，进入T-101外釜；另一支由流量控制调节器FRC-9202控制，进入T-101内釜。FRC-9202调节阀后设有硫酸混合器，P-105A/S（急冷塔上段段硫酸泵）出口分出部分硫酸通过调节阀FIC1211A控制与四效残液在此混合后进入急冷塔内釜。
乙腈在回收塔下段被汽提并且作为气相由T-104第30板抽出，进入T-110（乙腈塔）第1块塔盘下部，并在这个有15块浮阀塔盘的塔中起再沸蒸汽的作用，其流量是由流量记录调节器(FRC-1238)来控制的。乙腈、水及少量氢氰酸和丙烯腈从乙腈塔顶部馏出，并在E-146（乙腈塔顶冷凝器）被冷凝和收集。E-146的不凝气连续地排至V-141（乙腈塔尾气洗涤器）。
E-146凝液由P-151A/S（乙腈塔塔顶回流泵）抽出，通过流量记录调节器(FRC-1242)调节，约85％作为回流返回至T-110顶部塔盘；另一部分粗乙腈经液位指示调节器(LICA-1216)调节后，被送至乙腈精制装
置进一步加工，或送至V-306（催化剂沉降槽）以便焚烧，其流量是由流量记录器(FI-1243)来测定的。
乙腈塔进行分离所需要的热量是由第1板下方的气相进料提供的，而进料的热量来自回收塔再沸器。
乙腈塔釜液由P-155A/S（乙腈塔釜液泵）送至回收塔第29板，其流量是由液位指示调节器(LICA-1215)来调节，并由流量指示器(FI-1237)来计量的。
为了调节回收系统的PH值，碳酸钠(Na2CO3)水溶液可以加入到V-138中，或者加入到回收塔分层器水相中，以将该系统的腐蚀降至最低。贫水的PH值应保持在6.5～7.5范围内，回收塔分层器水相的PH 值应保持在5.5～7.2范围内。不能用氢氧化钠(NaOH)水溶液来替代碳酸钠水溶液。因为，氢氧化钠可能会引起难以控制的聚合反应。消泡剂(anti—foam)由人工加入V-110（消泡剂槽）中，由P-106（消泡剂泵）定量分别送至吸收塔吸收水线以及回收塔进料线，以防止塔内起泡。
对苯二酚(HQ)的水溶液作为粗丙烯腈的阻聚剂，被加入到E-113（回收塔冷凝器）入口线上，以防止丙烯腈的聚合。
回收塔顶部压力由压力指示表(PIAS-1211)检测并指示。
来自回收塔分层器的粗丙烯腈主要由丙烯腈、氢氰酸和水组成，用泵将其送至脱氢氰酸塔，在有62块浮阀塔板的脱氢氰酸塔中，使氢氰酸和水从丙烯腈中脱除。脱氢氰酸塔在大约0.075MPa（A）的真空状态下操作。
脱氢氰酸塔的进料是在第42板，或者第38板，其进料量是由流量记录调节器(FICAS-1241)来测定和控制的。
自脱氢氰酸塔顶部馏出的气体主要是气相氢氰酸，由E-118（脱氢氰酸塔冷凝器）用0℃的乙二醇盐水溶液冷凝冷却。经脱E-118而未能冷凝的气体进入E-124（脱氢氰酸塔排气冷凝器）进一步冷凝冷却，此冷凝器用—10℃的盐水(CaCl2水溶液)作为冷却介质。两个冷凝器的凝液一起进入P-132A/S（脱氢氰酸塔顶回流泵）。其中，大部分凝液送回脱氢氰酸塔顶部塔盘，其回流量是通过流量记录调节器(FIC-1305)来调节的；另一部分送至丙酮氰醇装置或F-301（焚烧炉）高温焚烧，其流量是由液位指示调节器(LICA-1306)来控制的。E-124仍未能冷凝的不凝气由P-133A/S（脱氢氰酸塔真空泵）抽出并且排放至F-301（焚烧炉）高温焚烧。脱氢氰酸塔冷的操作压力是由P-133A/S（真空泵）旁路调节阀(PIC-1309)来调节的。
50%的醋酸水溶液被加至E-124、E118的入口，以防止液体氢氰酸的聚合。
T-106第21板有一块集液盘，经P-117脱氢氰酸塔侧线抽出泵抽出，由液位调节器(LICA-1305)控制流量，经E-115（脱氢氰酸侧线换热器）和E-117（脱氢氰酸塔侧线冷却器）冷却至38℃后，进入V-116（脱氢氰酸塔分层器）。侧线抽出液在分层器中发生了相分离，其中富水相由P-120A/S（回收水泵）送至急冷塔下段，其流量由液位指示调节器(LICA-1302)来调节，并由流量指示器(FI-1301)来测定的；分层器中富含丙烯腈的有机相由P-119A/S（脱氢氰酸塔侧线泵）送回脱氢氰酸塔的第20块塔盘，其流量由液位指示调节器(LICA-1303)来控制，并由流量指示器(FI-1302)来测定的。特殊情况下，可通过倒空线将此处介质导入
V-301或V-302。脱氰塔分层器通过GY-101（尾气洗涤器）向大气高点排放少量不凝气，并在分层器顶部使用氮封以隔绝空气。
T-106釜液经P-118A/S（脱氢氰酸塔釜液泵）送至T-107（成品塔），进料量通过流量记录调节器(FIC-1306)调节。特殊情况下，可通过倒空线将此处介质送入V-301或V-302。
T-106精馏所需的热量是由一台以贫水为热源的立式热虹吸再沸器（E-116A）提供的，此外，脱氢氰酸塔和成品塔还共用一台备用的再沸器（E-116S）。进入再沸器的贫水流量是通过流量指示调节器(FIC-1308)调节再沸器旁路的贫水流量来控制的。
成品塔是一有50块浮阀塔盘并在0.04MPa（A）的真空状态下操作的塔，脱氢氰酸塔釜液进入成品塔的第12板(或8板)。
成品丙烯腈从成品塔第40板(或44板)抽出，在重力作用下，经E-122（成品冷却器）和E-125（成品后冷器）流入V-121（成品中间槽）。该侧线产品的流量是由流量记录调节器(FIC-1313)来控制的，如果产品不合格，它可由成品中间槽送至V-301（粗丙烯腈槽）或V-302（不合格丙烯腈槽）。
成品塔顶部馏出的气体经E-120（成品塔冷凝器）冷凝后，靠重力流入V-117（成品塔回流罐）。从成品塔回流罐出来的物料中，大部分由P-124A/S（成品塔回流泵）返回至成品塔顶，回流量是通过液位指示调节器(LICA-1308)来调节，并由流量记录器(FR-1312)来计量的；少部分物料经P-124A/S并入回收塔进料线，其流量是由流量指示调节器(FIC-1311)控制的。
从E-120和V-117出来的不凝气体，通过E-121（成品塔排气冷凝器）用0℃乙二醇水溶液冷却(手动控制)，冷凝的有机物靠重力流至P-124A/S（成品塔回流泵）入口。经E-121仍未能冷凝的不凝气，由P-126A/S （成品塔真空泵）抽出排放至F-301（焚烧炉）高温焚烧。成品塔回流罐内保持约0.04MPa（A）的真空状态，其压力通过压力指示调节器(PIC-1303)调节从旁路返回真空泵入口的流量来控制。
从成品塔塔釜抽出小股物料，经过滤后用P-122A/S（成品塔釜液泵）送至急冷塔下段或送至回收塔第54板，其流量是由流量指示调节器(FIC-1310)来调节的。这股物料主要是丙烯腈，也含有高沸点的有机杂质。
成品塔操作所需要的热量是由以贫水为热源的立式热虹吸再沸器E-119、E119A提供的。进入再沸器的贫水流量是通过流量指示调节器(FIC-1309)调节再沸器旁路的贫水流量来控制的。
脱盐水被加至脱氢氰酸塔釜部和成品塔釜部，以防止丙烯腈聚合。
（3）四效蒸发系统
回收塔釜液经P-152A/S（回收塔釜液泵）送入E-510（第一效蒸发器），其进料量由液位指示调节器(LICA-1212)来控制，并由流量记录器(FI-5101)来计量的。E-510的热源是0.3MPa（G）蒸汽，引入蒸汽的流量由蒸汽线上的流量指示调节器(FIC-5102)来控制，其凝液返回至V-140。
在第一效蒸发器中没有被蒸发的回收塔釜液进入第二效蒸发器(E-511)，其流量由第一效蒸发器液位指
示调节器(LICA-5101)来调节。第二效蒸发器进行蒸发所需的热量，是由第一效蒸发器顶部蒸汽提供的。
第二效蒸发器出来的液体送入第三效蒸发器(E-512)，其流量由第二效蒸发器液位指示调节器(LICA-5102)来控制。第三效蒸发器进行蒸发所需的热量，是由第二效蒸发器顶部蒸汽提供的。
第四效蒸发器(E-513)的进料是来自第三效蒸发器中未蒸发的液体，其进料量是由E-512液位指示调节器(LICA-5103)来控制的，E-513蒸发所用的热源是E-512的顶部蒸汽。从第四效蒸发器顶部出来的蒸汽进入第四效蒸发器冷凝器(E-514)用循环水进行冷凝冷却，未被冷凝下来的蒸汽进入第四效蒸发器尾气冷凝器(E-515)，用0℃乙二醇水溶液进一步冷凝。仍未被冷凝下来的不凝气由真空泵（P-526A/S）抽出并高点放空，使第四效蒸发器顶部保持约0.02MPa（A）的真空状态，从而保证整个四效蒸发器系统压力呈逐级递减的状态。第四效蒸发器顶部压力由第四效蒸发器顶部压力指示调节器(PICA-5101)来控制，该调节器是通过调节真空泵出口返回入口的气体的量来实现的。
第四效蒸发器中未蒸发的液体(残液)含有回收塔釜液中几乎全部的重组分和聚合物，由P-542A/S（蒸发器残液泵）抽出，经第四效蒸发器液位控制调节器（LICA-5104）调节后送至V-100（进水缓冲槽），再由P-157A/S（进水泵）抽出，分为两路：一路经LIC-9209调节后进入急冷塔下段，冲洗除沫板后进入内釜；一路经FIC-1202调节后进入急冷塔外釜。
四效蒸发器的顶部凝液送至T-504（轻有机物汽提塔）顶部，该汽提塔是一座有30块浮阀塔盘的精馏塔，其所需的热量是由以0.3MPa（G）蒸汽作热源的立式热虹吸再沸器E-520（轻有机物气提塔再沸器）提供的。进入再沸器的蒸汽量由流量指示调节器(FIC-5114)控制，其凝液经P-543A/S（轻有机物汽提塔再沸器凝液泵）送至V-140再利用。从汽提塔顶部出来的蒸汽(流量由FI-5112来计量)含有从蒸发器凝液中汽提出来的微量的游离氨和轻有机物，作为汽提蒸汽送至急冷塔上段汽提罐（V-118A）。T-504釜液由P-528A/S （轻有机物汽提塔釜液泵）抽出后，经E-522（轻有机物汽提塔进料/富液换热器）及E-524（轻有机物汽提塔釜液冷却器）冷却后，排至污水处理厂处理。
为防止四效蒸发系统的凝液和残液对T-504系统的腐蚀，同时也为了分解氰醇，碳酸钠水溶液被加至T-504第5板(或第10板)。
（4）界区储存设施系统流程
这部分主要由V-121A/B/C/D（成品中间槽）、V-301（粗丙烯腈槽）、V-302（不合格丙烯腈槽）、V-129（污水收集槽）、V-131（污水槽）、V-306（催化剂沉降槽）、V-304（废水/废有机物槽）、V-204A/B/C（丙烯腈成品罐）、V-201A/B/C（丙烯罐）、V-202A/B/C/D（氨罐）以及相关设备组成。
经E-125（成品后冷器）用0℃的乙二醇水溶液冷却后的成品丙烯腈，靠自重进入V-12lA/B/C/D，并以1次/4小时的频次在FIC-1313（成品塔侧线出料调节阀）后采样分析。当V-121A/B/C中的一个液位达到90%后，成品塔侧线出料便改至另一个中间罐继续收料。液位达90%时加入MEHQ（对苯二酚甲基醚），其作用是阻止成品丙烯腈的聚合。然后启动P-130A/S（成品泵）自身循环，四小时后，做中间罐的全分析。
待分析合格后，用P-130A/S将合格中间罐产品送入V-204A/B/C（丙烯腈成品罐）；若中间罐分析不合格，将视具体情况而定，本着能调和的调和不能调和的进行回炼的原则处理。即当某一项严重超标时，可由P-130A/S送至V-301（粗丙烯腈槽）或V-302（不合格丙烯腈槽），再利用P-301（粗丙烯腈泵）将V-301或V-302内的不合格品以回炼的方式，在流量调节器FIC-1231的控制下，并入回收塔富水进料线，进入回收塔进行再处理。V-301设有一台0℃乙二醇冷却器（E-123），以防止由于温度升高而引起聚合情况的发生。
V-12lA/B/C/D、V-301、V-302、V-204A/BC自罐顶部连续通入氮气以隔绝空气，其尾气高点排入大气。每个贮槽还装配了一个向大气放空的压力/真空呼吸阀和一个紧急人孔放空设施，以保护贮槽不会因出现过度的超压和真空而受损。
由工艺设备排出的含氰污水（即真空泵封水、氧分析仪用水及装置各处设备和仪表的排放液或溢出液），靠自重流入V-129（污水收集槽）。此槽设有二台液下泵P-135A/S（污水收集泵）。当液面升高至50%时，自动启动第一台泵，如液面继续升高至98%，则第二台泵也自动启动，将介质送到V-301或V-13l，再经过P301计量地送至回收塔再处理。
T-101釜液由P-108A/S（急冷塔下段循环泵）将含有重组分及废催化剂的废水进入V-306（催化剂沉降槽）进行沉降分离；在乙腈精制装置没开车时，由P-15lA/S（乙腈塔回流泵）送出的粗乙腈也送入V-306。废催化剂在V-306沉降下来，每年清理一次，并装桶送至有害废物处理厂处理，分离后的废水及废有机物由P-305A/S（催化剂沉降槽泵）送入V-304（废水/废有机物槽），再由P-303A/S（废水泵）送至F-301（焚烧炉）高温焚烧。
V-129（污水收集槽）、V-131（污水槽）、V-306（催化剂沉降槽），V-304（废水/废有机物槽）尾气均经GY-302（气体洗涤器）高点放空。
原料丙烯罐区包括V-201A/B/C丙烯球罐，及E-201A/B/C（丙烯升压器）。当V-201A/B/C罐内压力低于0.85MPa（G）时，投用E-201A/B/C中的一台或几台，其热源来自于0.3MPa（G）蒸汽，其回水回至V-406。液态丙烯是靠自压，经丙烯蒸发器液位指示调节阀（LICA-1106A/S）控制，由球罐进入E-104A/S （丙烯蒸发器）的。
原料氨罐区包括V-202A/B/C/D氨球罐，及E-202A/B/C/D（氨升压器）。当V-202B/C/D罐内压力低于0.85MPa（G）时，投用E-202B/C/D中的一台或几台，其热源来自于0.3MPa（G）蒸汽，其回水回至V-406。液态氨是靠自压，经氨蒸发器液位指示调节阀（LICA-1107A/S）控制，由球罐进入E-105A/S（氨蒸发器）的。
8万吨/年丙烯腈装置操作规程1.1.4 工艺原则流程图
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一、工艺流程 1.1 丙烯腈的生产方法 早在1893年就发现了丙烯酰胺脱水制造丙烯腈的方法，但此生产方法原料来源非常困难。1930年发现了由环氧乙烷和氢氰酸合成丙烯腈的方法，随后又发现了由乙炔和氢氰酸合成丙烯腈的生产反法，这些方法因受各种条件的限制，生产规模均较小。1959年发明了丙烯、氨氧化法生产丙烯腈，使丙烯腈生产技术的发展取得了重大突破。由于这一方法的原料价廉易得，工艺流程较为简单，产品质量较好，所以此法很快就实现了工业化生产。到了七十年代，世界各国丙烯腈的生产几乎都采用这种方法。 1.2 装置流程简述 来自丙烯、氨罐区的液态丙烯和液态氨进入丙烯、氨蒸发器，经过气化和过热后混合在一起，经丙烯、氨分布器进入反应器，来自空压机的工艺空气进入反应器底部，并经过空气分布板进入流化床。当这些气体通过流化床式反应器时，发生放热反应，放出的热量用来维持反应并通过垂直安装在反应器内的蒸汽盘管移去热量，产生4MPa蒸汽。反应气体通过旋风分离器从反应器顶部流出，热的反应气体通过反应气体冷却器，一方面加热反应器蒸汽盘管中所用的锅炉水，一方面反应气体本身被冷却。 从反应气体冷却器出来的气体，在急冷塔的下端被绝热冷却。未反应的氨与加到急冷塔上段循环水中的硫酸反应，从出料气中除去。四效蒸发器底部物料被引入急冷塔的下段，这些物料部分气化，其余部分出装置，这股物料中含有水、氰化物、少量催化剂。从急冷塔上段出来的的硫铵溶液送往硫铵装置。 从急冷塔出来的气体在急冷塔后冷器中进一步冷却，然后进入吸收塔。在吸收塔中，下降的水吸收逆流向上的反应气体中可溶解的产物。未被吸收的气体含有未反应的烃、氧气、氮气、一氧化碳、二氧化碳、水及少量的丙烯腈，经吸收塔排放烟囱放入大气。从急冷塔后冷器出来的冷凝液被送到回收塔以回收丙烯腈和其它有机物。 来自吸收塔的液体在加热之后进入回收塔，利用水作为溶剂进行萃取精馏。由于丙烯腈和水形成共沸物从塔顶蒸出，这就把丙烯腈和乙腈分开。塔顶产品被分层，含有丙烯腈、氢氰酸和水的有基层用泵送至脱氢氰酸塔，水层返回回收塔进料。乙腈在回收塔34#板作为气相抽出，送到乙腈塔。在乙腈塔中，乙腈、水和少量的氰化物及丙烯腈从塔顶出来并送到乙腈回收单元，塔釜液返回到回收塔33#板。 从回收塔分层器出来的有机相用泵送到脱氢氰酸塔，该塔可在常压或微真空下操作。该塔的上段用来脱除丙烯腈中的氢氰酸，下段用来脱水。脱氢氰酸塔从上部进料，塔顶气相产品氢氰酸被冷凝后送往其它装置回收，部分冷凝液回流到塔顶。脱氢氰酸塔釜液通过泵送到成品塔，作为成品塔进料。在成品塔中，从侧线采出丙烯腈产品，然后经过冷却送入成品罐。
第43卷第6期 当 代 化 工 Vol.43，No.6 2014年6月 Contemporary Chemical Industry June，2014 收稿日期： 2013-12-28 作者简介： 赵衍武（1959-），男，山东肥城人，硕士学位，高级工程师，研究方向：化工化纤工艺。E-mail：fsghz@https://www.doczj.com/doc/bd12381589.html,。 丙烯腈装置消瓶颈技术扩能改造 赵衍武，邹再平, 邹君峰 （中国石油抚顺石化公司，辽宁 抚顺 113008） 摘 要：通过对原设计为5万t 丙烯腈/a 装置的主要关键设备进行核算，找出制约装置扩能的关键因素，借鉴丙烯腈生产、建设经验，采用新技术、新工艺、新设备，消除装置瓶颈，增加装置产能，降低装置物耗、能耗，提高主要经济技术指标，满足市场所需，提高企业经济效益。 关 键 词：丙烯腈；消瓶颈；扩能改造；经济技术指标 中图分类号：TQ 226.6 文献标识码： A 文章编号： 1671-0460（2014）06-1000-04 Capacity Expansion Revamping of Acrylonitrile Unit by Solving Technical Bottlenecks ZHAO Yan-wu ，ZOU Zai-ping , ZOU Jun-feng （PetroChina Fushun Petrochemical Company, Liaoning Fushun 113008，China ） Abstract : The key equipments of 50kt/a acrylonitrile unit were checked and studied, key factors to restrict capacity expansion revamping of the acrylonitrile unit were found; based on practical experiences, technical bottlenecks were solved by using on new technologies and new equipments. After the capacity expansion revamping, plant capacity was increased, material consumption and energy consumption were decreased, which could improve the main economic and technical indicators to raise enterprise economic benefits. Key words : Acrylonitrile; Bottleneck elimination; Capacity expansion; Economic and technical indicators 丙烯腈是一种重要的有机化工原料，主要用于生产腈纶纤维、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)和苯乙烯-丙烯腈(S 丙烯腈)树脂、己二腈、丙烯酰胺和丁 腈橡胶等[1] 。我国在20世纪80年代末，先后从国外引进了多套设计能力为年产5万t 工业级丙烯腈的丙烯腈装置，采用的工艺路线均为成熟的丙烯/氨氧化生产丙烯腈工艺技术。随着经济的发展，全球丙烯腈生产能力逐年增长，实际消费量大幅增加。伴随我国塑料和有机合成工业的进一步发展，以及丙烯腈用途的多样化，对丙烯腈需求将日趋增加。根据调查研究和预测，丙烯腈工业在我国仍有较大发展空间。 除新建和扩建外，如果借鉴现有经验，利用丙烯、氨及空气中的氧在催化剂作用下生产丙烯腈工艺发展成熟过程中出现的新技术、新工艺，对现有装置进行技术改造，消除瓶颈、优化运行条件、挖掘潜力，降低物耗、能耗，增加丙烯腈产量，投资省，见效快，既可以满足市场需求，又可以获得良 好的经济效益[2] 。 1 工艺简介 丙烯、氨氧化生产丙烯腈的工艺路线是，气态 的丙烯、氨按一定比例混合后进入被压缩空气流化的流化床催化反应器，丙烯、氨和空气中的氧发生催化氧化反应，生成主产物丙烯腈和副产物氢氰酸及乙腈，以及一些其它杂质。该反应为放热反应，反应热用软化水移除，发生4.12 MPa（G）过热蒸汽，产生的蒸汽一部分用作驱动为反应器提供压缩空气的空压机组透平，另一部分用作驱动为装置提供冷量的制冷机组透平，剩余部分外送。从反应器排出的反应气体经冷却、中和除氨、吸收、萃取、精制，最终得到工业级的丙烯腈产品和部分氢氰酸、乙腈。简要的工艺流程见图1。 2 改造目的及原则 丙烯腈装置原设计能力为年产5万吨丙烯腈。参照丙烯腈生产、建设经验以及丙烯、氨氧化生产丙烯腈工艺发展成熟过程中的新技术，对丙烯腈装置进行技术改造，使其生产能力提高至8万t/a、丙烯腈回收率提高到93％、装置物耗能耗较改造之前有一定程度下降，降低产品生产成本，提升装置经济效益。 为尽量减少投资，达到改造目的，改造可遵循如下几个方面的原则：1）保持基本工艺流程不变，对
丙烯腈装置节能降耗技术 摘要：随着生产过程的不断成熟，人们对生产过程的经济性的认识也越来越深刻。生产过程中的一个重要指标是生产设备成本和经营成本。随着科学技术的进步，各种节能降耗技术相继出现。针对废热回收、废水浓缩技术、新型催化剂等 成本环节，有相应的燃料消耗、电力消耗、循环水消耗、氮肥消耗等措施。因此，在大规模丙烯腈生产过程中，有必要推广新的节能措施，通过综合运用节能降耗 手段，逐步扩大生产能力和产量，以确保企业能取得良好的丙烯腈生产效果。 关键词：丙烯腈装置；节能降耗；具体技术； 丙烯腈是多种化学物质的合成单体，具有重要的经济价值。我们常用的丙烯腈、丁腈橡胶、ABS树脂等材料都是以丙烯腈为重要原料生产加工而成。随着社 会的进步，人们对各种化工产品的需求越来越大。对产品的需求相当于对原材料 的需求。市场上生产丙烯腈的化工企业越来越多。随着市场竞争的加剧，丙烯腈 的生产工艺不断优化。由于产品属于红海竞争模式，各大企业都将大量的精力和 方向投入到生产过程的成本控制中，具体探讨了丙烯腈装置的一些节能降耗方案。 一、回收余热，浓缩废水 1.回收装置的余热。在丙烯腈的生产装置中，对于废水焚烧炉应当进行适当 改进。在传统工艺模式下，废水焚烧炉并不具备回收余热的基本性能，这类焚烧 炉通常属于直接排放燃油的立式焚烧炉。在此情况下，烟道排放出来的高温废气 没有经过处理，因而造成较严重的排放污染，同时也浪费能源。焚烧炉本身就具 备较高的温度与能耗量，因此亟待加以改造。为了保障热能回收的基本目标得以 落实，有必要在废水焚烧炉的内部增加余热回收部分，通过余热回收的方式来减 小热能消耗。经过全方位的技术改进，每吨丙烯腈都可以降低85千克标油的燃 烧能耗，确保了45%的装置节能幅度。 2.对于废水进行浓缩。一般来讲，丙烯腈的生产流程都会排放毒害性的废水，其中包含乙腈、丙烯腈以及氢氰酸，当这几种物质的蒸发率不断提高的时候，这 些物质也会被大量的蒸出，然而如果能适当予以回收，就可以在根源上消除废水 的毒害性，减少环境污染，降低相关成本损耗。在回收利用的前提下，焚烧炉可 以用来焚烧废物，运用高温转化以及化学分解的措施来排放气体。丙烯腈废水通 常包含了15%的聚合物，聚合物具有较低的浓度，因此也会产生相对较低的热值。这种状态下，丙烯腈装置就容易消耗过多的燃油总量，由此造成过高的装置能耗。对于废水进行浓缩的基本目标就在于杜绝排放过多的废水，确保废水具有更高的 热值。帮助化工企业节省了额外成本。 二、焚烧炉燃烧效率的改进 目前市面上有一种利用较为广泛的新型装置，叫做膜法制氧装置。主要利用 的原理是不同的物质透过膜时的渗透速率是不同的，用这个方式首先筛选出氧气。这样做，有利于保证炉内具有足够高的辐射热与火焰温度，对于燃烧速度进行了 加快。与此同时，焚烧炉经过富氧助燃的改造之后，燃烧排气量与空气过剩系数 也获得了全面的降低。由此可见，富氧助燃的膜法改造能确保炉内火焰的温度， 通过保证了焚烧炉的温度以及油耗等工艺参数和成本参数来达到正常生产并且控 制成本的目的。 三、改进装置的回收率 截至目前，除了少数丙烯腈装置，大多数其他装置有必要进行回收硫铵的改进，这种改进主要针对过低的回收率。根据生产工艺和化工原理可知，如果丙烯
化工设计说明书 5000t/a丙烯腈合成工段的课程设计 5000 T/A ACRYLONITRILE SYNTHESIS SECTION OF THE COURSE DESIDN 学院（部）：化学工程学院 专业班级：化工13-3 学生姓名：王庆松 指导教师：丰芸 2016 年 5 月16 日
5000t/a丙烯腈合成工段的课程设计 摘要 丙烯在引发剂(过氧甲酰)作用下可聚合成一线型高分子化合物―聚丙烯腈。聚丙烯制成的腈纶质地柔软，类似羊毛俗称人造羊毛，它强度高，比重轻、保温性好、耐日光、耐酸和耐大多数溶剂。丙烯腈与丁二烯共聚生产的丁腈橡胶具有良好的耐油、耐寒、耐溶剂等性能是现代工业最重要的橡胶、应用广泛。 关键词：丙烯腈，强度，广泛，重要
目录 5000t/a丙烯腈合成工段的课程设计 (1) 摘要 (2) 1.绪论 (5) 1.1 引言 (5) 1.2设计任务 (5) 1.3丙烯腈的物理性质 (6) 1.4丙烯腈的化学性质 (6) 1.5丙烯腈的制取方法 (6) 1.6丙烯腈的发展简史及展望 (7) 1.7市场分析 (7) 2.物料衡算与热量衡算 (8) 2.1发生的主反应和副反应 (8) 2.2生产工艺流程 (8) 2.3物料衡算 (9) 3.丙烯腈合成工段生产工艺流程图和物料流程图 (12) 4.主要设备的工艺计算 (13) 4.1 浓相段直径计算 (13) 4.2 浓相段高度 (13) 4.3 扩大段直径 (14) 4.4 扩大段高度 (14) 4.5 浓相段冷却装置的换热面积 (14) 4.6 稀相段冷却装置的换热面积 (14) 5.设计结果汇总 (16) 5.1 工艺设备一览表 (16) 5.2 原料消耗综合表 (21) 5.3 能量消耗综合表 (21) 5.4 排出物综合表 (23)
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。
、工艺流程 1.1丙烯腈的生产方法 早在1893年就发现了丙烯酰胺脱水制造丙烯腈的方法，但此生产方法原料来源非常困难。1930年发现了由环氧乙烷和氢氰酸合成丙烯腈的方法，随后又发现了由乙炔和氢氰酸合成丙烯腈的生产反法，这些方法因受各种条件的限制，生产规模均较小。1959年发明了丙烯、氨氧化法生产丙烯腈，使丙烯腈生产技术的发展取得了重大突破。由于这一方法的原料价廉易得，工艺流程较为简单，产品质量较好，所以此法很快就实现了工业化生产。到了七十年代，世界各国丙烯腈的生产几乎都采用这种方法。 1.2装置流程简述 来自丙烯、氨罐区的液态丙烯和液态氨进入丙烯、氨蒸发器，经过气化和过热后混合在一起，经丙烯、氨分布器进入反应器，来自空压机的工艺空气进入反应器底部，并经过空气分布板进入流化床。当这些气体通过流化床式反应器时，发生放热反应，放出的热量用来维持反应并通过垂直安装在反应器内的蒸汽盘管移去热量，产生4MPa蒸汽。反应气体通过旋风分离器从反应器顶部流出，热的反应气体通过反应气体冷却器，一方面加热反应器蒸汽盘管中所用的锅炉水，一方面反应气体本身被冷却。 从反应气体冷却器出来的气体，在急冷塔的下端被绝热冷却。未反应的氨与加到急冷塔上段循环水中的硫酸反应，从出料气中除去。四效蒸发器底部物料被引入急冷塔的下段，这些物料部分气化，其余部分出装置，这股物料中含有水、 氰化物、少量催化剂。从急冷塔上段出来的的硫铵溶液送往硫铵装置。 从急冷塔出来的气体在急冷塔后冷器中进一步冷却，然后进入吸收塔。在吸收塔中，下降的水吸收逆流向上的反应气体中可溶解的产物。未被吸收的气体含有未反应的烃、氧气、氮气、一氧化碳、二氧化碳、水及少量的丙烯腈，经吸收塔排放烟囱放入大气。从急冷塔后冷器出来的冷凝液被送到回收塔以回收丙烯腈和其它有机物。 来自吸收塔的液体在加热之后进入回收塔，利用水作为溶剂进行萃取精馏。由于丙烯腈和水形成共沸物从塔顶蒸出，这就把丙烯腈和乙腈分开。塔顶产品被分层，含有丙烯腈、氢氰酸和水的有基层用泵送至脱氢氰酸塔，水层返回回收塔进料。乙腈在回收塔34#板作为气相抽出，送到乙腈塔。在乙腈塔中，乙腈、水和少量的氰化物及丙烯腈从塔顶出来并送到乙腈回收单元，塔釜液返回到回收塔33#板。
丙烯腈安全生产要点示范 文本 In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each Link To Achieve Risk Control And Planning 某某管理中心 XX年XX月
丙烯腈安全生产要点示范文本 使用指引：此操作规程资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进，同时考虑各个环节之间的关系，每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划，并将危害降低到最小，文档经过下载可进行自定义修改，请根据实际需求进行调整与使用。 1工艺简述 丙烯腈的工业生产方法有丙烯氨氧化法和乙炔─氢氰酸 合成法。其中丙烯氨氧化法的生产工序主要有氧化和回收 精制。 简要工艺过程：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 催化剂的作用下生成丙烯腈。反应生成热由高压冷却水管 产生高压蒸汽移出；反应气体中的过量氨在中和塔上部与 硫酸中和生成硫酸铵被回收；反应气体中的丙烯腈和其它 有机产物在吸收塔被水全部吸收下来；吸收塔液中的乙腈
在回收塔被分离出来；回收塔液中的氢氰酸在脱氢酸塔蒸出回收；在成品塔将水和易挥发物脱除得到高纯度的丙烯腈产品。 本装置所用原料和产品及副产物均为可燃气体或易燃液体，其中氢氰酸为Ⅰ级毒物，丙烯腈等为Ⅱ级毒物。该装置属石油、化工生产中安全卫生检查的重点。 2重点部位 2.1氧化反应器氧化反应器是本装置的主要生产设备，生产中参加反应的物料丙烯、氨、空气具有形成爆炸性混合物的基础条件，加之反应温度提供的热能源，因此具备燃烧、爆炸三要素。当工艺控制失调，参加反应气体比例达到爆炸范围，由催化剂床温即可引爆或引燃（床温450℃，丙烯自燃点410℃），此类事故在开、停工过程中更易发生。某丙烯腈装置在开工预热时，因系统的氮气置换不彻底，加热炉点火造成反应器内的可燃气体爆鸣。
( 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
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0.002 mg/l,在空气中的爆炸极限为3.05%～17.5%(m)。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 C=C 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%。
《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)
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
丙烯腈装置操作工：丙烯腈装置操作工(中级)考试题 及答案（最新版） 考试时间：120分钟 考试总分：100分 遵守考场纪律，维护知识尊严，杜绝违纪行为，确保考试结果公正。 1、多项选择题 蒸汽发生器排污的目的是（ ）。A 、降低炉水系统的含盐量及杂质 B 、降低系统水循环速度 C 、提高系统水循环速度 D 、保持蒸汽品质 本题答案： 2、判断题 反应器催化剂补加速度一般通过进入反应器器壁球阀开度来控制。（ ） 本题答案： 3、单项选择题 在其它影响反应温度因素不变情况下，蒸汽发生器压力突然降低，则反应温度将会（ ）。A 、不变 B 、上升 C 、下降 D 、波动 本题答案： 4、单项选择题 进行泄漏量检查试验时，要将系统静压（ ）小时。A 、12 B 、8 姓名：________________ 班级：________________ 学号：________________ --------------------密----------------------------------封 ----------------------------------------------线----------------------
C、16 D、24 本题答案： 5、单项选择题 对于主要使用燃料气作为燃料的废水焚烧炉，如燃料气系统带液，则焚烧炉烟道温度会（）。A、小幅上升 B、大幅度上升 C、基本不变 D、有所降低 本题答案： 6、单项选择题 当输送介质超过（）℃时，开离心泵前要预热。A、100 B、80 C、70 D、90 本题答案： 7、判断题 若压缩机喘振剧烈，可按紧急停车按钮停车。（） 本题答案： 8、单项选择题 搅拌器的电机单试应不低于（）小时A、2 B、3 C、4 D、5 本题答案： 9、单项选择题 精馏是工程上利用混合物中各组分（）不同的性质，将其进行较完全分离的过程。A、溶解度 B、挥发度 C、熔点 D、冰点
丙烯腈安全技术说明书 1、物质的理化常数 国标编号: 32162 ＣＡＳ: 107-13-1 中文名称: 丙烯腈 英文名称: acrylonitrile；cyanoethylene 别名: 乙烯基氰；氰(基)乙烯 分子式: C3H3N；CH2CHCN 分子量: 53.06 熔点: -83.6℃沸点：77.3℃ 密度: 相对密度(水=1)0.81； 蒸汽压: -5℃ 闪点-1.11℃ 自燃点481.11℃ 溶解性: 微溶于水，易溶于多数有机溶剂 稳定性: 稳定 外观与性状: 无色液体，有桃仁气味 危险标记: 7(易燃液体)，40(有毒品) 用途: 用于制造聚丙烯腈、丁腈橡胶、染料、合成树脂、医药、纤维等 2.对环境的影响: 一、健康危害 侵入途径：吸入、食入、经皮吸收。 健康危害：本品在体内析出氰根，抑制呼吸酶；对呼吸中枢有直接麻醉作用。急性中毒表现与氢氰酸相似。 急性中毒：以中枢神经系统症状为主，伴有上呼吸道和眼部刺激症状。轻度中毒有头晕、头木、意识蒙胧及口唇紫绀等。眼结膜及鼻、咽部充血。重者除上述症状加重外，出现四肢阵发性强直抽搐、昏迷。液体污染皮肤，可致皮炎，局部出现红斑、丘疹或水疱。 慢性中毒：尚无定论。长期接触，部分工人出现神衰综合征、低血压等。对肝脏影响未肯定。二、毒理学资料及环境行为 毒性：属高毒类。 急性毒性：LD5078mg/kg(大鼠经口)；250mg/kg(兔经皮)；人吸入300～500mg/m3×5～10分钟，上呼吸道灼痛、流泪；人吸入35～200mg/m3×20～45分钟，粘膜刺激。 亚急性和慢性毒性：大鼠吸入40mg/m3×4小时/日×6日/周×40日，致死，肝坏死；大鼠经口0.1%饮水×13周，生长减慢，萎靡。 刺激性：家兔经眼：20mg(24小时)，重度刺激。家兔经皮：500mg，轻度刺激。 致突变性：微生物致变突性：鼠伤寒沙门氏菌25μL/皿。哺乳动物体细胞突变性：人淋巴细胞25mg/L。生殖毒性：大鼠经口最低中毒剂量(TDL0)：650mg/kg(孕6～15天)，对雄性生育指数有影响，可引起胚胎毒性，肌肉骨骼发育异常。 致癌性：大鼠经口最小中毒剂量1700mg/kg(37周)胃癌。 污染来源：丙烯腈是重要的有机原料，主要用于橡胶合成（如丁腈橡胶）、塑料合成（如ABS，AS
一、工艺流程 丙烯腈的生产方法 早在1893年就发现了丙烯酰胺脱水制造丙烯腈的方法，但此生产方法 原料来源非常困难。1930年发现了由环氧乙烷和氢氰酸合成丙烯腈的方法，随后又发现了由乙炔和氢氰酸合成丙烯腈的生产反法，这些方法因受各种 条件的限制，生产规模均较小。1959年发明了丙烯、氨氧化法生产丙烯腈，使丙烯腈生产技术的发展取得了重大突破。由于这一方法的原料价廉易得， 工艺流程较为简单，产品质量较好，所以此法很快就实现了工业化生产。 到了七十年代，世界各国丙烯腈的生产几乎都采用这种方法。 装置流程简述 来自丙烯、氨罐区的液态丙烯和液态氨进入丙烯、氨蒸发器，经过气 化和过热后混合在一起，经丙烯、氨分布器进入反应器，来自空压机的工 艺空气进入反应器底部，并经过空气分布板进入流化床。当这些气体通过 流化床式反应器时，发生放热反应，放出的热量用来维持反应并通过垂直 安装在反应器内的蒸汽盘管移去热量，产生4MPa蒸汽。反应气体通过旋风分离器从反应器顶部流出，热的反应气体通过反应气体冷却器，一方面加 热反应器蒸汽盘管中所用的锅炉水，一方面反应气体本身被冷却。 从反应气体冷却器出来的气体，在急冷塔的下端被绝热冷却。未反应的氨与加到急冷塔上段循环水中的硫酸反应，从出料气中除去。四效蒸发器 底部物料被引入急冷塔的下段，这些物料部分气化，其余部分出装置，这 股物料中含有水、氰化物、少量催化剂。从急冷塔上段出来的的硫铵溶液 送往硫铵装置。 从急冷塔出来的气体在急冷塔后冷器中进一步冷却，然后进入吸收塔。 在吸收塔中，下降的水吸收逆流向上的反应气体中可溶解的产物。未被吸 收的气体含有未反应的烃、氧气、氮气、一氧化碳、二氧化碳、水及少量 的丙烯腈，经吸收塔排放烟囱放入大气。从急冷塔后冷器出来的冷凝液被
安徽建筑大学 材料与化学工程学院 毕业论文开题报告 题目：________________________ 专业：________________________ 姓名：________________________ 学号：________________________ 指导教师：________________________ 20年月 毕业设计开题报告 一、课题的目的与意义 1、目的 （1）通过对丙烯腈工艺流程的设计和优化，了解丙烯腈的特性、国内外生产概况、生产工艺流程及其研究进展以及生产过程中的安全问题和废水处理问题。 （2）对生产工艺流程进行优化，以期实现高产率、低能耗的目的。 （3）对生产工艺流程的优化，可以排除生产过程中的安全隐患，使生产更加安全，降低对环境的污染。 2、研究意义
丙烯腈是重要的化工产品，为了从特定的原料得到所需的 产品，根据既定的工艺路线和工艺条件，采用相关的单元过程 及单元操作，设计出优化的工艺流程，并根据工艺条件选择合 适的设备，设计合理的工厂布局，以满足生产的要求，同时这 些设计又要符合有关非工艺类和工程经济的要求，做到技术上 可行、符合安全条例、经济上合理。通过年产（），确定最优 方案，以达到使其工艺产率增加，能耗降低，降低环境污染的 目的。 二、研究现状和前景展望 1、研究现状 （1）催化剂的研制 目前主要通过丙烯氨氧化制备丙烯腈，采用促进作用的的 F e-B i-M o-O或者促进作用的F e-S b-O。近年来，锡/锑/氧 催化系统在烯丙基氧化和氨氧化中作为催化剂进行了广泛研究。 然而，近年来，一些公司开始着手研究丙烷氨氧化法制备 丙烯腈。其中一个直接氨氧化烷烃的催化剂系统是锑/钒/氧。 目前最有潜力的系统为M o-V-N b-T e-氧化物催化系统， 具有62％的丙烯腈产率。 （2）工艺过程的改进 近年来，随着各国对环保和可持续发展理念的不断提高， 丙烯腈生产技术的改进主要集中在节能降耗、环保等方面，焦 点是中和塔污水的处理，主要的技术进展如下：省去氢氰酸精 制塔，由脱氰塔顶直接分离出高纯度氢氰酸，提高脱氰塔的效率；萃取塔侧线出料，由萃取塔下部侧线抽出乙腈，将抽出液 送到乙腈回收塔,增大乙腈浓度，减少蒸汽消耗；增设废热锅炉 回收热量；利用萃取塔或乙腈解析塔塔釜排除的循环水热量； 降低反应器出口的氨含量，避免较难处理的硫铵废水问题；中 和塔硫酸循环使用，节约资源，且丙烯腈回收率较高，物耗低 缺点是投资大；未反应氨回收再循环使用工艺，未反应氨、磷 酸铵回收循环使用，资源利用率高；中和塔改造提高丙烯腈回
第七章 丙烯腈生产技术 第一节 概 述 一、丙烯腈的性质、产品规格及用途 丙烯腈英文简写为AN 。在室温和常压下为无色液体，易燃，易爆，有刺激性臭味，剧毒，与水部分互溶，能与大多数有机溶剂 互溶。工作场所丙烯腈最高允许浓度为20 ppm 。丙烯腈分子具有双键和氰基，性质活泼。 二、生产方法简介 生产丙烯腈有多种方法。环氧乙烷法制AN ，这种方法生产技术容易掌握，生产的丙烯腈纯度较高，但原料不易得，价格昂贵，在乙炔氢氰酸法工业化后逐渐被淘汰；乙炔法是利用乙炔与氢氰酸合成丙烯腈，这种方法工艺简单，成本比环氧乙烷法低，但丙烯腈与副产物分离较困难，在石油资源短缺的国家仍沿用这种方法，规模一般较小。 到20世纪60年代，随着石油工业的发展，流化床丙烯氨氧化法成为世界各国生产AN 的主要方法。丙烯氨氧化法原料便宜易得，工艺流程简单，对丙烯纯度要求不高，炼油厂含丙烯50％以上的尾气即可使用，生产成本大约是环氧乙烷法的40％～50％，是乙炔法的50％～55％左右，产物分离相对容易，产品纯度高，是目前最先进最经济的合成路线。本章主要介绍丙烯氨氧化法合成丙烯腈的生产技术。 第二节 丙烯腈生产的工艺原理 一、丙烯氨氧化法合成丙烯腈的反应原理 丙烯氨氧化法生产丙烯腈，过程中变化较为复杂，可用下述反应方程式描述： 主反应： 2332223CH CH CH NH O CH CH CN +3H O 512.1kJ/mol 2 m r H θ --=++ =?=-?→ 知识目标 ● 了解丙烯腈产品规格、性质、用途和工业生产方法； ● 了解丙烯腈生产中主要设备的结构、控制方法及三废治理、安全卫生防护； ● 理解丙烯腈生产过程的原理及工艺参数条件分析方法； ● 掌握丙烯腈生产工艺过程分析及工艺流程图的阅读分析。 能力目标 ● 能进行丙烯腈生产工艺条件的分析、判断和选择； ● 能读懂丙烯腈生产设备布臵图和主要设备装配图； ● 能读懂并绘制丙烯腈生产工艺流程图； ● 能进行丙烯腈生产过程中有关物料、热量衡算及原材料消耗、生产能力等工艺计算。
丙烯腈理化特性说明书 标英文名： acrylonitrile分子式： C3H3 N CAS号： 107-13-1UN 编号： 1093危险货物编号： 32162 识 RTECS号： AT5250000IMDG 规则编码： 3053 理外观与性状辛辣气味的无色液体。 化沸点（℃）77.3相对密度（空气 =1） 1.83性相对密度（水=1 ）0.81 质溶解性微溶于水，易溶于多数有机溶剂。 中国 MAC ： 2 mg／ m3美国 TLVTN： OSHA 2ppm,4.3mg/m3 接触限值 美国 TLVWN： 毒前苏联 MAC ：0.5 mg ／ m3 未制定标准 性 侵入途径吸入、食入、经皮吸收毒性剧毒 及 在体内析出氰根，抑制呼吸酶；对呼吸中枢有直接麻醉作用。急性中毒 健 表现与氢氰酸相似。急性中毒：以中枢神经系统症状为主，伴有上呼吸 康 道和眼部刺激症状。轻度中毒有头晕、头痛、乏力、上腹部不适、恶心、危健康 呕吐、胸闷、手足麻木、意识蒙胧及口唇紫绀等。眼结膜及鼻、咽部充 害危害 血。重者除上述症状加重外，出现四肢阵发性强直抽搐、昏迷。液体污 染皮肤，可致皮炎，局部出现红斑、丘疹或水疱。慢性中毒：尚无定论。 长期接触，部分工人出现神衰综合征，低血压等。对肝脏影响未肯定。 燃烧性易燃建规火险分类：闪点（℃ ）： -5 自燃温度（℃）480爆炸下限（V％）： 2.8爆炸上限（V％）： 28.0 燃 危险易燃，其蒸气与空气可形成爆炸性混合物。遇明火、高热易引起燃烧， 烧并放出有毒气体。与氧化剂、强酸、强碱、胺类、溴反应剧烈。在火场特性 爆高温下，能发生聚合放热，使容器破裂。 炸 燃烧分解产物一氧化碳、二氧化碳、 稳定性不稳定 危氧化氮、氰化氢。 险 聚合危险不能出现禁忌物强氧化剂、碱类、酸 性类。 灭火方法抗溶性泡沫、二氧化碳、干粉、砂土。用水灭火无效，但须用水保持火场容器冷却。 储 通常商品加有稳定剂。储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。库温不宜存 超过 26℃。包装要求密封，不可与空气接触。应与氧化剂、酸类、碱类、食用 注 化学品分开存放，切忌混储。不宜大量储存或久存。采用防爆型照明、通风设意 施。禁止使用易产生火花的机械设备和工具。储区应备有泄漏应急处理设备和事 合适的收容材料。应严格执行极毒物品“五双”管理制度。 项 泄迅速撤离泄漏污染区人员至安全区，并进行隔离，严格限制出入。切断火源。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器，穿防毒服。尽可能切断泄漏源。防止 漏 流入下水道、排洪沟等限制性空间。小量泄漏：用活性炭或其它惰性材料吸收。处 也可以用大量水冲洗，洗水稀释后放入废水系统。大量泄漏：构筑围堤或挖坑置 收容。用泡沫覆盖，降低蒸气灾害。