年产5000吨丙烯酰胺单体合成实用工艺设计

5000吨/年丙烯酰胺技术改造项目可行性研究报告(典型案例·仅供参考)广州中撰企业投资咨询有限公司地址：中国·广州目录第一章5000吨/年丙烯酰胺技术改造项目概论 (1)一、5000吨/年丙烯酰胺技术改造项目名称及承办单位 (1)二、5000吨/年丙烯酰胺技术改造项目可行性研究报告委托编制单位 1三、可行性研究的目的 (1)四、可行性研究报告编制依据原则和范围 (2)（一）项目可行性报告编制依据 (2)（二）可行性研究报告编制原则 (2)（三）可行性研究报告编制范围 (4)五、研究的主要过程 (5)六、5000吨/年丙烯酰胺技术改造产品方案及建设规模 (6)七、5000吨/年丙烯酰胺技术改造项目总投资估算 (6)八、工艺技术装备方案的选择 (6)九、项目实施进度建议 (6)十、研究结论 (7)十一、5000吨/年丙烯酰胺技术改造项目主要经济技术指标 (9)项目主要经济技术指标一览表 (9)第二章5000吨/年丙烯酰胺技术改造产品说明 (15)第三章5000吨/年丙烯酰胺技术改造项目市场分析预测 (15)第四章项目选址科学性分析 (15)一、厂址的选择原则 (15)二、厂址选择方案 (16)四、选址用地权属性质类别及占地面积 (17)五、项目用地利用指标 (17)项目占地及建筑工程投资一览表 (17)六、项目选址综合评价 (18)第五章项目建设内容与建设规模 (19)一、建设内容 (19)（一）土建工程 (20)（二）设备购置 (20)二、建设规模 (20)第六章原辅材料供应及基本生产条件 (21)一、原辅材料供应条件 (21)（一）主要原辅材料供应 (21)（二）原辅材料来源 (21)原辅材料及能源供应情况一览表 (21)二、基本生产条件 (23)第七章工程技术方案 (24)一、工艺技术方案的选用原则 (24)二、工艺技术方案 (25)（一）工艺技术来源及特点 (25)（二）技术保障措施 (25)（三）产品生产工艺流程 (25)5000吨/年丙烯酰胺技术改造生产工艺流程示意简图 (25)三、设备的选择 (26)（一）设备配置原则 (26)（二）设备配置方案 (27)主要设备投资明细表 (28)第八章环境保护 (28)一、环境保护设计依据 (29)二、污染物的来源 (30)（一）5000吨/年丙烯酰胺技术改造项目建设期污染源 (30)（二）5000吨/年丙烯酰胺技术改造项目运营期污染源 (30)三、污染物的治理 (31)（一）项目施工期环境影响简要分析及治理措施 (31)1、施工期大气环境影响分析和防治对策 (32)2、施工期水环境影响分析和防治对策 (35)3、施工期固体废弃物环境影响分析和防治对策 (37)4、施工期噪声环境影响分析和防治对策 (38)5、施工建议及要求 (39)施工期间主要污染物产生及预计排放情况一览表 (41)（二）项目营运期环境影响分析及治理措施 (42)1、废水的治理 (42)办公及生活废水处理流程图 (42)生活及办公废水治理效果比较一览表 (43)生活及办公废水治理效果一览表 (43)2、固体废弃物的治理措施及排放分析 (43)3、噪声治理措施及排放分析 (44)主要噪声源治理情况一览表 (46)四、环境保护投资分析 (46)（一）环境保护设施投资 (46)（二）环境效益分析 (47)五、厂区绿化工程 (47)六、清洁生产 (48)七、环境保护结论 (48)施工期主要污染物产生、排放及预期效果一览表 (50)第九章项目节能分析 (51)一、项目建设的节能原则 (51)二、设计依据及用能标准 (51)（一）节能政策依据 (51)（二）国家及省、市节能目标 (52)（三）行业标准、规范、技术规定和技术指导 (53)三、项目节能背景分析 (53)四、项目能源消耗种类和数量分析 (55)（一）主要耗能装置及能耗种类和数量 (55)1、主要耗能装置 (55)2、主要能耗种类及数量 (55)项目综合用能测算一览表 (56)（二）单位产品能耗指标测算 (56)单位能耗估算一览表 (57)五、项目用能品种选择的可靠性分析 (58)六、工艺设备节能措施 (58)七、电力节能措施 (59)八、节水措施 (60)九、项目运营期节能原则 (60)十、运营期主要节能措施 (61)十一、能源管理 (62)（一）管理组织和制度 (62)（二）能源计量管理 (62)十二、节能建议及效果分析 (63)（一）节能建议 (63)（二）节能效果分析 (64)第十章组织机构工作制度和劳动定员 (64)一、组织机构 (64)二、工作制度 (64)三、劳动定员 (65)四、人员培训 (66)（一）人员技术水平与要求 (66)（二）培训规划建议 (66)第十一章5000吨/年丙烯酰胺技术改造项目投资估算与资金筹措.. 67一、投资估算依据和说明 (67)（一）编制依据 (67)（二）投资费用分析 (69)（三）工程建设投资（固定资产）投资 (69)1、设备投资估算 (69)2、土建投资估算 (69)3、其它费用 (70)4、工程建设投资（固定资产）投资 (70)固定资产投资估算表 (70)5、铺底流动资金估算 (71)铺底流动资金估算一览表 (71)6、5000吨/年丙烯酰胺技术改造项目总投资估算 (72)总投资构成分析一览表 (72)二、资金筹措 (72)投资计划与资金筹措表 (73)三、5000吨/年丙烯酰胺技术改造项目资金使用计划 (74)资金使用计划与运用表 (74)第十二章经济评价 (75)一、经济评价的依据和范围 (75)二、基础数据与参数选取 (75)三、财务效益与费用估算 (76)（一）销售收入估算 (76)产品销售收入及税金估算一览表 (76)（二）综合总成本估算 (77)综合总成本费用估算表 (77)（三）利润总额估算 (78)（四）所得税及税后利润 (78)（五）项目投资收益率测算 (78)项目综合损益表 (79)四、财务分析 (80)财务现金流量表（全部投资） (82)财务现金流量表（固定投资） (83)五、不确定性分析 (84)盈亏平衡分析表 (85)六、敏感性分析 (86)单因素敏感性分析表 (87)第十三章5000吨/年丙烯酰胺技术改造项目综合评价 (87)第一章项目概论一、项目名称及承办单位1、项目名称：5000吨/年丙烯酰胺技术改造投资建设项目2、项目建设性质：新建3、项目编制单位：广州中撰企业投资咨询有限公司4、企业类型：有限责任公司5、注册资金：500万元人民币二、项目可行性研究报告委托编制单位1、编制单位：广州中撰企业投资咨询有限公司三、可行性研究的目的本可行性研究报告对该5000吨/年丙烯酰胺技术改造项目所涉及的主要问题，例如：资源条件、原辅材料、燃料和动力的供应、交通运输条件、建厂规模、投资规模、生产工艺和设备选型、产品类别、项目节能技术和措施、环境影响评价和劳动卫生保障等，从技术、经济和环境保护等多个方面进行较为详细的调查研究。

年产500吨聚丙烯酰胺聚合工艺设计年产500吨聚丙烯酰胺的聚合工艺设计简介：聚丙烯酰胺是一种重要的合成树脂，在化工、纺织及其他领域具有广泛的应用。

为了满足市场需求，我们设计了一种年产量为500吨的聚丙烯酰胺聚合工艺。

以下是该工艺的详细描述。

1. 原料准备：首先，准备聚丙烯酰胺聚合所需的原料。

主要原料包括丙烯酰胺单体、引发剂、溶剂和稳定剂。

质量优良的丙烯酰胺单体需经过蒸馏或其它纯化工艺，确保纯度达到要求。

2. 反应器配置：选择适当的反应器进行聚合反应。

常见的反应器类型包括加热搅拌反应器、高压反应器等。

反应器的设计需要考虑到产能需求和反应的热力学特性。

3. 反应条件控制：控制反应温度、反应压力和反应时间是重要的工艺参数。

根据研究文献和实验数据，确定适宜的反应条件。

一般来说，聚丙烯酰胺聚合反应可在80-120°C的温度下进行，压力在1-5 MPa范围内。

4. 引发剂选择：选择合适的引发剂促进聚丙烯酰胺聚合反应。

常用的引发剂包括过氧化氢、硫酸铵、过硫酸钾等。

引发剂的选择要考虑其活性、稳定性和安全性。

5. 聚合反应控制：始终控制反应进程以确保高聚合度和理想的产率。

通过连续添加丙烯酰胺单体和引发剂进入反应器，维持反应物浓度的恒定，同时及时移除产生的副产物。

6. 聚合物处理：完成聚合反应后，对产生的聚合物进行处理。

一般步骤包括溶剂回收、固体分离和干燥，以获得符合质量要求的聚丙烯酰胺产品。

7. 产品包装和贮存：对聚丙烯酰胺产品进行包装和贮存。

根据产品性质选择适当的包装材料和方法，并确保贮存条件符合要求，以防止质量的变化。

8. 设备维护和安全操作：定期检查和维护设备，确保其正常运行。

同时，制定安全操作规程，提高员工的安全意识，预防事故发生。

总结：以上是一种年产量为500吨聚丙烯酰胺的聚合工艺设计。

通过合理的原料准备、反应器配置、反应条件控制、引发剂选择、聚合反应控制、聚合物处理等步骤，可达到高产出和符合质量要求的聚丙烯酰胺产品。

基本能满足装置的完整设计。

一、生产背景及目标
丙烯酰胺单体（ACA）是一种重要的有机合成原料，是一种重要的聚
酯工业级产品，具有广泛的应用领域，如涤纶、尼龙、添加剂等。

本工艺
以天然气为原料，按丙烯酰胺合成工艺流程，在压力下将天然气中的甲烷
转化为烯烃单体，再进行抽提和精馏，最终得出丙烯酰胺单体，满足
5000吨/年的产能要求。

二、工艺流程及原料
1.原料：天然气，甲烷为主，并含有少量乙烯、丁烷、环烷烃等。

2.工艺流程：
（1）气体分离：将天然气进行除水和清洗，然后进行分离，从而得
到乙烯、丁烷、环烷烃等各自的分离收集；
（2）催化器：将甲烷通过催化剂催化重整，从而转化为烯烃单体；
（3）抽提：将烯烃浓缩，并分别进行抽提，以得出丙烯酰胺单体；
（4）精馏：将丙烯酰胺单体进行净化，比重，熔点等分数分离处理，从而得出丙烯酰胺单体。

三、装置及主要设备
1、主要设备
（1）气体分离：气体分离塔，二氧化碳洗净塔，水洗器，过滤器等；
（2）催化器：催化反应器，清洗塔，热交换器等；
（3）抽提：抽提塔，抽提器，热。

一、项目概况
1.1项目概述
本项目为年产5000吨晶体丙烯酰胺工程，主要工艺流程为：原料熔体+乙醇分馏-丙烯酸氢铵-丙烯酰胺-离子交换柱-晶体丙烯酰胺。

年生产5000吨晶体丙烯酰胺，产品质量符合国家外观和表征指标、高纯度和杂质要求。

1.2技术特点
a)原料主要采用液体丙烯酸和乙醇，可采用现有化学反应技术，其中液体丙烯酸为主要原料；
b)采用计量管塔进行原料熔体和乙醇分馏；
c)采用圆锥沉淀法制备丙烯酰胺；
d)采用离子交换柱制备晶体丙烯酰胺；
e)余热循环利用率达到90％以上，排放达到国家标准；
f)产品符合现行国家标准要求，标准技术指标如下：
原料液体丙烯酸≥99.5％；
乙醇≥99.8％；
晶体丙烯酰胺：
整体纯度≥99.7％，挥发分≤0.2％，水分≤0.007％；
二、总体设计
2.1原料设计
本项目采用液体丙烯酸和乙醇作为原料，在项目建设过程中，将安装三台熔体配制罐，其中一台安装液体丙烯酸配制罐，另外两台安装乙醇配制罐，熔体配制罐的总容量为4500m3，采用计量管塔进行配制和乙醇分馏。

2.2丙烯酸氢铵反应工艺设计。

一、工艺原理介绍
1、晶体丙烯酰胺工艺是利用晶体丙烯酰胺的氨基氧化反应而制备的，通常的反应步骤是将晶体丙烯酰胺与氨和单酯、双酯进行变性反应，在酸
性条件下，晶体丙烯酰胺被氨基氧化而成丙烯酸胺，由于晶体丙烯酰胺的
活性十分低，因此在此过程中需要添加合适的催化剂来提高反应的活性。

2、晶体丙烯酰胺的氨基氧化反应是以氨和alkyl ester 或者alkyl amide为反应物，以HCl,H2SO4等水溶性强酸作为催化剂，在0-140℃温
度范围内，在控制好的反应条件下进行氨基氧化反应，产物由晶体丙烯酰
胺变成丙烯酸胺。

二、技术特点
1、采用烷基氧化反应生产的晶体丙烯酰胺产品，质量优良，产品纯
度高。

2、采用全自动晶体丙烯酰胺变性反应装置，反应过程操作稳定可靠，晶体丙烯酰胺变性后的产物粒度均匀，粒径分布宽，外观美观，物理性能
优良。

3、丙烯酸胺的水解反应采用离子交换树脂填料，多膜滤池，采用物
理萃取，多轮提取，收率高，提取率高。

温度控制：精确控制反应温 度，提高反应速率和选择性
催化剂选择：选择高效、稳 定的催化剂，降低反应成本
和环境污染
设备改进与升级
增加反应器容量：提高生产效率，降低成本 优化搅拌系统：提高混合均匀性，减少反应时间 改进冷却系统：提高冷却效率，降低能耗 升级控制系统：实现自动化控制，提高生产稳定性
安全生产措施的完善
石油工业： 用于钻井 泥浆、压 裂液等
造纸工业： 用于纸张 增强、助 滤等
食品工业： 用于食品 添加剂、 增稠剂等
纺织工业： 用于织物 整理、印 染等
建筑材料： 用于混凝 土添加剂、 减水剂等
年产吨聚丙烯酰胺聚合工艺设 计
工艺流程设计
原料准备：选择合适 的原料，如丙烯酰胺、
水等
反应器设计：选择合 适的反应器类型，如 搅拌釜、固定床等
政府对聚丙烯酰胺 行业的环保政策
THANK YOU
汇报人：
生产成本
减少环境污染： 采用环保工艺， 减少对环境的 污染，提高环
保效益
增加就业机会： 提高生产规模， 增加就业机会， 促进社会经济
发展
提高产品质量： 通过优化工艺 设计，提高产 品质量，增强
市场竞争力
环境效益评估
减少环境污染： 聚丙烯酰胺是 一种环保材料， 可以减少对环
境的污染
节约能源：聚 丙烯酰胺的生 产过程相对节 能，可以降低
废物处理：妥善处理废物，减 少环境影响
年产吨聚丙烯酰胺聚合工艺的 效益评估
经济效益评估
投资成本：包括设备、原材料、人工等成本 生产效率：单位时间内的产量和产值 利润率：销售收入减去成本后的利润率 市场前景：市场需求和竞争情况，预测未来市场发展趋势
社会效益评估

丙烯酰胺是一种重要的有机合成原料，在化工、纺织、制药等行业广泛应用。

本文将详细介绍年产5000吨丙烯酰胺单体的合成工艺设计。

首先，从原料角度考虑，丙烯酸是制备丙烯酰胺的主要原料。

通过丙烯酸的加氢反应，可以得到丙烯醇。

然后，通过丙烯醇的脱水反应，可以得到丙烯酰胺单体。

因此，在工艺设计中，首先需要安排丙烯酸的加氢和丙烯醇的脱水反应。

在加氢反应中，我们可以选择催化剂为铜锌铝催化剂。

反应温度可控制在150-200°C，反应压力可控制在1-3MPa。

丙烯酸与氢气的摩尔比为1:2，反应时间可控制在2-4小时。

反应结束后，通过减压蒸馏除去水分和残余的丙烯酸，得到丙烯醇。

在脱水反应中，我们可以选择催化剂为磷酸氢二铵催化剂。

反应温度可控制在250-300°C，反应压力可控制在0.5-1.5MPa。

丙烯醇与脱水剂的摩尔比为1:1.5，反应时间可控制在3-6小时。

反应结束后，通过冷却和减压蒸馏去除残余的脱水剂，得到丙烯酰胺单体。

接下来，考虑留存物料的处理。

在加氢反应过程中，产生的水分和残留的丙烯酸需要去除。

可以使用分离器将水分和丙烯酸分离，然后通过再生装置进行丙烯酸的回收和再利用，而水分则可以通过蒸发浓缩再利用。

在脱水反应过程中，产生的脱水剂需要去除。

可以通过冷却和减压蒸馏将脱水剂分离出来，然后进行再生装置进行回收和再利用。

综上所述，年产5000吨丙烯酰胺单体的合成工艺设计包括以下步骤：丙烯酸的加氢反应、丙烯醇的脱水反应、留存物料的处理、产品的后处理。

这些工艺步骤可以在适当的条件下实现高效、高产的丙烯酰胺单体合成。

精细化工工艺课程设计题目:聚丙烯酰胺生产工艺设计姓名：学号:专业：手机号：指导老师:２0１6、１目录摘要: ..................................................................................................................错误!未定义书签。

1、概述ﻩ错误!未定义书签。

１、1聚丙烯酰胺得分类及其特性1ﻩ１、1、1 阴离子聚丙烯酰胺(简称APAＭ） (1)1、1、２阳离子聚丙烯酰胺(简称CPAM)................................................................ ２1、１、3 非离子聚丙烯酰胺(简称ＮPAM） (2)1、2 丙烯酰胺聚合物得结构与性质......................................................错误!未定义书签。

1、3 设计意义3ﻩ1、４设计依据......................................................................................错误!未定义书签。

2、市场评估4ﻩ２、1 丙烯酰胺聚合物得发展ﻩ４2、２应用领域ﻩ５2、3生产与消费情况 (7)2、3、１国外生产与消费ﻩ７2、3、2国内生产与消费 (8)3、丙烯酰胺聚合方法及机理 (9)３、1聚合方法9ﻩ3、1、1 水溶液聚合 (10)3、１、2 反向乳液聚合..................................................................错误!未定义书签。

3、1、３反向悬浮聚合11ﻩ３、２聚合反应机理及影响因素................................................................................. １13、3 水解机理ﻩ１24、原料、产品得物理及化学性质12ﻩ4、1 原料ﻩ１2４、2PAＭ物理及化学性质 ............................................................................................ 1３4、2、1PAM得结构 ............................................................................................ 1３4、2、２ＰAM得物理性质 .................................................................................. １３４、2、3PAM得性能 (14)4、2、4 PAM性能指标 ...............................................................错误!未定义书签。

第一章概述1.1 丙烯酰胺的简介丙烯酰胺是一种有机化合物，别名AM；纯品为白色结晶固体，易溶于水、甲醇、乙醇、丙醇，稍溶于乙酸乙酯、氯仿，微溶于苯，在酸碱环境中可水解成丙烯酸。

职业性接触主要见于丙烯酰胺生产和树脂、黏合剂等的合成，在地下建筑、改良土壤、油漆、造纸及服装加工等行业也有接触机会。

日常生活中，丙烯酰胺可见于吸烟、经高温加工处理的淀粉食品及饮用水中。

[毒性]丙烯酰胺属中等毒类，对眼睛和皮肤有一定的刺激作用，可经皮肤、呼吸道和消化道吸收，在体内有蓄积作用，主要影响神经系统，急性中毒十分罕见。

密切大量接触可出现亚急性中毒，中毒者表现为嗜睡、小脑功能障碍以及感觉运动型多发性周围神经病。

长期低浓度接触可引起慢性中毒，中毒者出现头痛、头晕、疲劳、嗜睡、手指刺痛、麻木感，还可伴有两手掌发红、脱屑，手掌、足心多汗，进一步发展可出现四肢无力、肌肉疼痛以及小脑功能障碍等。

丙烯酰胺慢性毒性作用最引人关注的是它的致癌性。

丙烯酰胺具有致突变作用，可引起哺乳动物体细胞和生殖细胞的基因突变和染色体异常。

动物试验研究发现，丙烯酰胺可致大鼠多种器官肿瘤，如乳腺、甲状腺、睾丸、肾上腺、中枢神经、口腔、子宫、脑下垂体肿瘤等。

但目前还没有充足的人群流行病学证据表明，食物摄入丙烯酰胺与人类某种肿瘤的发生有明显相关性。

国际癌症研究机构（IARC）对其致癌性进行了评价，将丙烯酰胺列为2类致癌物（2A），即人类可能致癌物。

其主要依据为，丙烯酰胺在动物和人体均可代谢转化为致癌活性代谢产物环氧丙酰胺。

1.2 丙烯酰胺生产工艺简介1.2.1传统方法硫酸水合法先使丙烯腈于100℃以下水解成丙烯酰胺硫酸盐，再中和得丙烯酰胺(AM)。

初期通过丙烯酰胺均聚制得了非离子型聚丙烯酰胺，产品比较单一。

不久开发了用碱部分水解(后水解法)的阴离子型聚硫酸水合法先使丙烯腈于100℃以下水解成丙烯酰胺硫酸盐，再中和得丙烯酰丙烯酰胺。

铜催化水合法采用丙烯腈在铜基催化剂存在下经水合反应来制备丙烯酰胺，所述方法包括使反应体系中出现在一个分子中具有活性亚甲基基团和酸性基团的化合物或其盐，然后使该含有丙烯酰胺的溶液与弱碱性或中度碱性的阴离子交换树脂接触。

丙烯酰胺的生产工艺和产品标准6.生产工艺水解反应采纳耐酸的搪瓷反应釜，将渐渐地加到等摩尔硫酸和等摩尔水的溶液中，混合温度约60℃，混合物温度缓慢升高至80℃，搅拌反应1h。

生成的丙烯酰胺硫酸盐用循环母液稀释，加入化学计量的液氨举行中和，生成的在40～50℃下析晶，过滤除去。

滤液冷却至10℃以上，析出产品，母液循环用法，得到的粗产品用苯重结晶提纯。

解释： (1)水合反应时光过长或反应温度过高都会增大反应的副产物比例，特殊是聚合物和丙烯酸，因此必需严格控制反应物比例以抑制副反应。

常用的抑制剂有铜、铜盐、硫磺和吩噻嗪，其中铜盐最好。

(2)从反应混合物中分别丙烯酰胺是囫囵生产过程中成本最高和最困难的一步。

也可采纳离子交换柱排解法生产丙烯酰胺的水溶液产品。

7.试验室制法在2L反应烧瓶中加入159g丙烯腈和90g水，搅拌匀称。

加热升温至50℃，用导管通入178.2g无水，待彻低汲取后，于45℃下继续通入96.9g氯化氢。

然后将混合物冷却至30℃，加入150g水，防止析出氯丙酰胺盐酸盐结晶。

再缓慢加入50.9%466.8g，调整pH到10.1。

最后用萃取，即制得128.7g丙烯酰胺(储存丙烯酰胺时，加少量对苯二酚作稳定剂)。

8.产品标准 9.质量检验含量测定：精确称取试样0.2g(精确至0.0002g)，加入盛有25mL 0.12mol/L 溴液的250mL碘量瓶中，再加入10mL 6mol/L盐酸，立刻盖紧瓶塞并摇动，然后静置10min，快速加入10mL 20%溶液，用0.12mol/L硫代硫酸钠标准溶液滴定，临近尽头时，加入1%淀粉指示剂2mL，继续滴定至蓝色消逝为尽头，同时做空白试验。

丙烯酰胺含量x(%)为式中：V1——空白试验耗用硫代硫酸钠标准溶液的体积，mL； V2——试样试验耗用硫代硫酸钠标准溶液的体积，mL； c——硫代硫酸钠标准溶液的摩尔浓度，mol/L； G——试样质量，g； 0.03555——每毫摩尔滴定液相当丙烯酰胺的克数。

聚丙烯酰胺（Polyacrylamide，简称为PAM）是一种重要的合成聚合物材料，广泛用于水处理、土壤稳定剂、油田增产剂等领域。

本文拟设计一套年产500吨聚丙烯酰胺的聚合工艺。

一、原料准备：1.丙烯酰胺单体：采购纯度为99%以上的丙烯酰胺单体，并进行质量检验，确保合格。

2.化学反应溶剂：选择合适的有机溶剂，如甲基丙烯酰胺（N,N-二甲基丙烯酰胺），用于反应过程中的溶解和稀释。

3.活化剂：选择适合的活化剂，如过硫酸铵、过硫酸钾等，用于促进聚合反应的进行。

二、聚合反应工艺：1.反应设备：采用反应釜或流动床反应器，要求具备压力控制、温度控制和搅拌功能。

2.反应条件：反应温度控制在50-80摄氏度之间，并根据实际情况进行调整；反应时间一般为4-10小时。

3.活化剂加入：将活化剂按照一定的比例加入到反应容器中，用于启动聚合反应。

加入速度和时间可以根据实际情况进行调整。

4.单体添加：将丙烯酰胺单体以一定速率滴加到反应容器中，加入速率和时间也可以根据实际情况进行调整。

同时，将甲基丙烯酰胺溶解在适量的有机溶剂中，并加入到反应容器中，以控制聚合反应的粘度。

三、反应控制与监测：1.温度控制：通过控制反应釜、流动床反应器的加热或冷却系统，以控制反应温度在合适的范围内。

一般情况下，反应温度较高可以促进反应速率，但过高的温度有可能引发副反应。

2.压力控制：通过反应设备的压力控制系统，以保持反应过程的稳定性和安全性。

过高的压力可能导致反应容器破裂，而过低的压力可能导致反应速率下降。

3.聚合反应监测：通过取样的方式，采用红外光谱、核磁共振等仪器对聚合物的结构和纯度进行分析，确保反应的准确性和合格性。

四、聚合物分离与纯化：1.滤液分离：将聚合反应产物经过离心或滤液分离装置，分离出固体聚合物和未反应单体溶液。

2.洗涤和干燥：将固体聚合物进行洗涤和干燥处理，去除残余溶剂和杂质。

洗涤可采用溶剂重复洗涤的方法，干燥可以采用真空干燥或风干等方式。

安徽建筑工业学院化学反应工程与工艺课程设计任务书一、课程设计的内容年产5000吨聚丙烯酰胺工程：单体合成工段的工艺设计。

含：蒸晴工序、水合工序、精制工序。

1、对该项目的发展历史、现状及前景（产品、工艺等）进行综述，提出设计依据。

2、原料路线的选择及工艺技术的选择，提出设计指导思想。

3、物料衡算。

4、工艺物料流程（PFD）的设计。

5、管道及仪表流程（PID）的设计。

6、主要工艺设备的选型。

7、工艺平面布置。

二、课程设计的要求与数据课程设计是高等学校培养学生的一个极其重要的教学环节，在课程设计中培养学生综合应用所学知识的能力，不断提高学生制图、运算、计算机应用、查阅文献资料、编写说明书等技能。

通过该途径，使学生具有一定的发现问题、分析问题、解决问题以及对工厂主要车间的初步设计能力。

具体要求学生掌握本课题的工艺设计原理、步骤和方法。

通过设计图纸和说明书能对所设计内容进行阐述与论证。

设计有关资料和图纸应保证计算准确、字体端正、图面清洁设计合理，所有计算部分应有完整的计算过程，以达到全面训练的目的。

三、课程设计应完成的工作1. 课程设计说明书一份，字数在２000以上。

2. 设计图纸不少于两张，其中至少一张计算机制图。

四、应收集的资料、主要参考文献及实习地点1．查阅校图书馆有关高分子合成方面研究的专著。

2．通过“中国学术期刊网”等网上资源查阅与本课题有关的最新文献。

３.《化工工艺设计手册》４.《化工工艺计算》５.《建筑设计防火规范》６.《过程控制系统》７.《化工装置设备布置设计规定》８．指导老师提供的资料等。

年产5000吨聚丙烯酰胺类聚合物投资方案年产5000吨聚丙烯酰胺类聚合物投资方案一、生产工艺本生产线既可采用前加碱水解法也可采用后加碱水解法生产聚丙烯酰胺类高分子聚合物，后加碱水解法具体生产工艺如下图：前加碱水解法只需由一次造粒直接切换到干燥床即可实现。

二、生产能力由于各类设备合理生产布局的要求及流化干燥床能力的限制（目前国内尚未见到有2万吨年产量的流化干燥床投入应用），5000吨产能采用一条生产线，对应一组（4个11立方米）聚合釜，一个聚合缓冲釜，一台一次双螺杆造粒机，一台水解器，一个水解器缓冲料仓，一台二次造粒机，一台干燥床等。

生产线生产能力约为日产16吨聚丙烯酰胺干粉，固含量≥89%。

总产量为5000吨/年聚丙烯酰胺干粉具体计算如下：1、调制时间2小时/釜（包括给聚合釜打料时间）2、聚合时间5小时（包括通氮气、聚合、出料），3、水解3小时(包括水解、出料)4、二次造粒2.5小时。

5、日产量计算：24小时÷12小时=2釜（一釜毎天可生产2釜产品）4（聚合釜数）×2×2（每釜成品产量）= 16吨/天三、设备配置表、（聚合段）红色部分为后水解必须增加设备，如只上前水解工艺可舍去。

微生物法丙烯酰胺单体生产流程见流程图，设备相对比较简单，以静态的罐为主。

举一投资实例：2006年某企业上马微生物法丙烯酰胺项目，年生产能力1万吨，资金投入2800万元，含购置土地费用、公用基础设备投资、技术转让费及设备购置费用。

具体聚合物产品的经济核算还要看承担的财务费用情况：以目前8000元/吨丙烯腈为例，一吨聚丙烯酰胺成品干粉原料消耗丙烯腈0.65吨，加上辅助药剂、煤、水、电等，综合成本约在9000元左右（不含财务成本）。

如以去年18000元/吨丙烯腈为例，一吨聚丙烯酰胺成品干粉原料综合成本约在14500元左右（不含财务成本）。

丙烯酰胺单体制备的工艺摘要：一般情况下，生产丙烯酰胺的工业生，都是采用水合法作为生产方法，也就是将丙烯腈和水进行水合。

该方法采用生物酶作为催化剂，可以明显降低丙烯腈与水反应的活化能。

微生物生物酶具有较高的生物活性和催化选择性。

这种生产方式有很多优势特征，其中就包括环境友好、成本低、催化活性高、反应条件温和等。

为了在反应后容易地从水中分离丙烯腈，需要一个多相催化环境。

所以，有必要将生物酶催化剂置于固态，以将生物酶包裹在固定相中。

经过比较各种的方法生产的生物酶催化剂的实验之后，相关研究人员得出了一个结论，就是海藻酸钙法生产的生物酶催化剂成本低、活性高、机械强度高，可以满足工业化的需求。

关键词：丙烯酰胺；单体制备；工艺前言丙烯酰胺属于不饱和酰胺的一种，颜色为白色，是一种结晶性化学物质。

它是工业生产聚丙烯酰胺的原料。

聚丙烯酰胺是一种用途广泛的聚合物，具有优异的水溶性。

一般情况下用作纤维改性剂、增强剂、增稠剂等，被广泛使用在多种生产领域，其中包括造纸、纺织、建筑、石油化工、水污染处理等。

随着社会经济的不断发展，许多地区对聚丙烯酰胺的需求量逐年增加，于是就要求聚丙烯酰胺行业提高产能，降低成本，未来将有更大的发展空间。

1.丙烯酰胺的发展前景整体来看，我国多年来的PAM生产情况，由于技术和市场原因，20世纪90年代之前，我国PAM的生产和使用相对稳定。

后来，随着石油工业的大规模推广应用，PAM的生产能力不断提高。

但目前国内PAM生产厂家大多水平较低、小规模生产，生产技术落后，单机生产能力小，种类不够丰富，产品质量不稳定，产品分子量低，分子量分布范围广，抗矿化和抗剪切能力低，这很难满足进出口公司的需求。

鉴于PAM的巨大市场潜力，许多国内公司计划相继建立或扩大生产能力。

据不完全统计，2005年中国PAM的生产能力达到15万吨。

然而，产品结构依然相对简单，多样性和产量不能满足市场需求。

近年来，PAM的年进口量已超过10000吨。

丙烯腈硫酸水合法生产5000吨年丙烯酰胺装置的工艺设计毕业设计毕业设计（论文）题目：丙烯腈硫酸水合法生产5000吨/年丙烯酰胺装置的工艺设计教学院：化学与化工学院专业名称：化学工程与工艺（精细化工方向）学号：************学生姓名：***指导教师：**年月日学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。

除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。

本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。

作者签名：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学院有关保障、使用学位论文的规定，同意学院保留并向有关学位论文管理部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。

本人授权省级优秀学士学位论文评选机构将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。

本学位论文属于1、保密□，在_________年解密后适用本授权书。

2、不保密□。

（请在以上相应方框内打“√”）作者签名：年月日导师签名：年月日摘要丙烯酰胺是一种用途广泛的重要精细有机化工原料。

本文采用硫酸水合法生产丙烯酰胺。

论文在参考大量文献以及实际生产实践的基础上，对丙烯酰胺的合成工艺进行了研究，论述了丙烯酰胺的实际应用。

除了硫酸水合法之外，本设计还简单的阐述了其它两种合成工艺。

本文涉及到丙烯酰胺主要单元物料衡算和热量衡算。

通过本次设计，我们可以了解到完成设计的流程。

反应容器主要是反应釜和中和塔。

通过本次设计，可以清楚了解整个工艺流程。

本设计选择的是搅拌反应釜，其直径为3200m，高度为3200m，壁厚为9mm。

【关键词】：丙烯腈；丙烯酰胺；硫酸水合法；搅拌反应釜AbstractAcrylamide is a fine use of a wide range of important organic chemical raw materials. The article is using of sulfuric acid hydration process to product acrylamide. The essay on the basis of a large number of literature and actual production practice, studied the synthesis process of acrylamide and discuss the practical application of acrylamide. In addition to sulfuric acid hydration process , the essay also simply introduce the other two kinds of synthesis process.This article involves the material balance and heat balance of the main unit of acrylamide. The reaction vessel is reaction kettle and Neutralization tower.Through this design, we can clearly understand the whole process.This design chooses mixing reaction kettle as the reaction vessel, and his diameter is 3200 m, the height is 3200 m and the wall thickness is 9 mm.【Key words】：acrylonitrile；acrylamide；sulfuric；Mixing reaction kettle目录1. 文献综述 (1)1.1 丙烯酰胺简述 (1)1.1.1 固体丙烯酰胺的物理性质 (1)1.1.2 丙烯酰胺的化学性质 (3)1.1.3 丙烯酰胺的毒性 (3)1.1.4 丙烯酰胺的应用 (4)1.2 原料丙烯腈简述 (4)1.3 市场调研 (5)1.3.1 国际丙烯酰胺生产发展现状 (5)1.3.2 国内丙烯酰胺生产发展现状 (6)1.4 丙烯酰胺的合成方法和工艺条件 (8)1.4.1 硫酸水合法 (8)1.4.2 铜催化水合法 (9)1.4.3 微生物法 (9)1.4.4 方案的选择 (11)1.4.5 反应过程分析 (11)2. 工艺流程 (12)3. 工艺计算 (13)3.1 物料衡算 (13)3.1.1 画出物料平衡关系示意图 (13)3.1.2 反应方程式 (13)3.1.3 基础数据 (13)3.1.4 选择计算基准 (14)3.1.5 计算主要物料流量 (14)3.2 热量衡算 (15)4. 主要设备的工艺计算 (21)4.1 搅拌釜式反应器 (21)4.1.1 反应器的选型 (21)4.1.2 反应釜的容积与数量 (21)4.1.3 反应釜釜体尺寸的设计 (23)4.1.3 反应釜搅拌装置的设计 (26)4.1.4 反应釜其它零部件的设计 (27)4.2 干燥器 (30)5. 化工厂布置与设计 (34)5.1 化工厂布置的基本任务 (34)5.2 厂址选择 (34)5.3 化工厂总平面布置原则 (34)5.4 厂房建筑 (35)5.5 生产操作 (36)5.6 设备装修 (37)5.7 安全要求 (37)5.8 环境保护 (37)6. 结论 (39)致谢 (40)参考文献 (41)1. 文献综述1.1 丙烯酰胺简述1.1.1 固体丙烯酰胺的物理性质丙烯酰胺，简称AM，为无色、无味、无臭的片状晶体。

泰山医学院
本科生毕业设计（论文）开题报告题目：年产5000t丙烯腈合成工段的工艺设计
院（部）系化工学院
所学专业化学工程与工艺
年级、班级
学号
学生姓名
指导教师姓名
专业技术职称
2015年 3 月 20 日
说明
1．毕业设计（论文）题目确定后，学生应尽快征求指导教师意见，讨论立题与整个毕业设计（论文）的工作计划，然后根据课题要求查阅、收集有关资料。

开题报告可在教研室或院（部）系范围内举行，须适当请有关专家参加，指导教师必须参加，报告最迟在毕业实习前完成。

2．本表在开题报告通过论证后填写，一式三份。

本人、指导教师、所在教学院（部）系各一份。

3．开题报告的撰写完成，意味着毕业设计（论文）工作已经开始，学生已对整个毕业设计（论文）工作有了周密的思考，是完成毕业设计（论文）关键的环节。

在开题报告的撰写中指导教师只可提示，不可包办代替。

4．无开题报告者不得申请答辩。

5．本表打印或用黑色笔填写。

备注：表格可另加附纸。

以A4纸双面打印。

年产5000吨晶体丙烯酰胺工艺设计第一章概述1.1丙烯酰胺的介绍丙烯酰胺(AM)是一种有机化合物,纯品为结晶固体,易溶于水、甲醇、乙醇、丙醇,稍溶于乙酸乙酯、氯仿,微溶于苯,在酸碱环境中可水解成丙烯酸。

职业性接触主要见于丙烯酰胺生产和树脂、黏合剂等的合成,在地下建筑、改良土壤、油漆、造纸及服装加工等行业也有接触机会。

日常生活中,丙烯酰胺可见于吸烟、经高温加工处理的淀粉食品及饮用水中。

丙烯酰胺属中等毒类,对眼睛和皮肤有一定的刺激作用,可经皮肤、呼吸道和消化道吸收,在体内有蓄积作用,主要影响神经系统,急性中毒十分罕见。

密切大量接触可出现亚急性中毒,中毒者表现为嗜睡、小脑功能障碍以及感觉运动型多发性周围神经病。

长期低浓度接触可引起慢性中毒,中毒者出现头痛、头晕、疲劳、嗜睡、手指刺痛、麻木感,还可伴有两手掌发红、脱屑,手掌、足心多汗,进一步发展可出现四肢无力、肌肉疼痛以及小脑功能障碍等。

1.2 丙烯酰胺的合成方法1.2.1 硫酸水合法19世纪末,由丙烯酰氯与氨首次合成了丙烯酰胺。

1954年,美国Cyanamid公司采用丙烯腈硫酸水合法实现了工业化生产,并被各国广泛应用。

丙烯腈在硫酸存在下水合成丙烯酰胺的硫酸盐,然后用液氨中和即生成丙烯酰胺和硫酸铵。

反应时,过长的停留时间和过高的反应温度都会增加副产物的收率,特别是聚合物和丙烯酸。

必须严格控制反应物的比例,以便抑制副反应。

从反应混合物中回收丙烯酰胺是整个过程中成本最高和最困难的一步。

一般采用苯结晶提纯法和离子交换树脂法。

硫酸水合法投资大,丙烯腈等原料消耗定额高,并产生大量含丙烯酰胺的硫酸盐或硫酸废液污染环境,从20世纪60年代开始,美国、日本等国积极研制开发无公害的工艺路线。

到当前为止,采用硫酸水合法制备丙烯酰胺的工艺已经基本被淘汰。

1.2.2 铜催化法70年代初日本和美国同时开发了以铜为主的各类催化水合法生产丙烯酰胺,由于它合硫酸法比有很多优越性,纯度及转化率都有很大的提高,环境污染少,成本低,在70年代中期基本上取代了硫酸水合法。