学习情境6-丙烯腈生产运行控制.pptVIP

了解丙烯腈产品性质、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。 工作任务1 丙烯腈产品认识及合成路线的选择 微溶于水，易溶于一般有机溶剂；遇火种、高温、氧化剂有燃烧爆炸的危险，其蒸汽与空气混合物能成为爆炸性混合物，在空气中的爆炸极限为 3.1%-17% （体积）；沸点为 77.3℃ ，自燃点为 481 ℃； 可溶于丙酮、苯、四氯化碳、乙醚和乙醇等有溶剂；微溶于水。 丙烯腈的用途 它是重要的基本有机原料之一，它与丁二烯共聚生成丁腈橡胶，是三大合成材料的重要单体； 丙烯腈用来生产聚丙烯腈纤维(即腈纶)，质地柔软，类似羊毛，俗称“人造羊毛”。 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料(ABS)、与丁二烯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，应用十分广泛。 丙烯腈主要用于生产聚丙烯腈纤维、碳纤维、ABS塑料、AS塑料和生产腈纶纤维（PAN）、丁腈橡胶、涂料和粘合剂丙烯酰胺、聚丙烯酸酯由此可制得各种合成。 1960年以前，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 　 　　乙炔和氢氰酸在氯化亚酮-氯化钾-氯化钠稀盐酸溶液的催化作用下，在80～90℃反应得丙烯腈： 由于上述三种方法均需采用剧毒的氢氰酸作原料，生产成本高，毒性大，限制了丙烯腈的发展。 　　1959年开发成功了丙烯氨氧化—步合成丙烯睛的新方法。 CH=CH-CH3 + NH3 +3/2O2 → CH2=CH-CN + 3H2O 　　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，使其1960年就在工业生产上应用，很快取代了乙炔法，迅速推动了丙烯腈生产的发展，成为世界各国生产丙烯腈的主要方法。 三、丙稀腈的国内外生产状况---世界状况 工作任务2 生产原理及工艺参数 一、生产原理 1．主、副反应 　　主反应 ： CH=CH-CH3 + NH3 +3/2O2 → CH2=CH-CN + 3H2O 2、催化剂 工业上用于丙烯氨氧化反应的催化剂主要有两大类， 一类是钼铋系，另一类是锑系。 我国目前采用的主要是第一类催化剂。钼系代表性的催化剂有美国Sohio 公司的C-41、C-49及我国的MB-82、MB-86。 氧比 但空气过多也会带来一些问题，如使丙烯浓度下降，影响反应速度，从而降低了反应器的生产能力；促使反应产物离开催化剂床层后，继续发生深度氧化反应，使选择性下降；使动力消耗增加；使反应器流出物中产物浓度下降，影响产物的回收。 因此，空气用量应有一适宜值。 工作任务3 生产设备及流程 一、典型设备---氨氧化反应器 丙烯氨氧化生产丙烯腈为气、固相反应，反应热效应较高，所以对反应器的最基本要求： 一是必须保证气态原料和固体催化剂之间接触良好；二是能及时移走反应热以控制适宜的反应温度。 反应器有两种--- 流化床反应器的优点、缺点： 二、工艺流程 1、原料准备流程 3、回收部分工艺流程 工作任务4 丙烯腈的生产操作控制 工作任务5 生产异常现象判断及故障排除 （二）废气 废气主要产生于吸收塔顶，正常时这部分气体可以排空，不正常时废气进入焚烧炉处理。 空气 空气过滤器 催化剂 液氨球罐 气流输送 桶装计量 泵送 空气透瓶压缩机 催化剂 桶装计量 泵送 催化剂贮罐 补加催化剂贮罐 汽化器 过热换热器 汽化器 过热换热器 计量控制 计量控制 计量控制 气流输送 液化丙烯 反应产物 开工炉 反应器流化床 丙烯 点火 混合 管道 图-- 原料预处理流程图示意 液氨由泵从厂内大球罐输送到氨汽化器气化后，再用换热器加热到66℃左右，压力为0.189MPa，进入流化床。 丙烯由泵从罐区输送到丙烯蒸发器进行气化，气化后再用换热器加热到66℃，压力为0.255MPa。 （1）氨和丙烯的气化 （2）空气 空气经空气过滤器滤去尘粒后，由压缩机压缩到压力为0.1 MPa左右，出口温度为165℃。 （3） 催化剂 催化剂桶装计量，并用喷射真空泵吸入催化剂贮罐，在反应之前，由空气用气流输送的方法输入流化床。在反应过程中，要补加损失的催化剂，因此设一个补加催化剂的贮罐。 （4） 开工炉 为把催化剂加热到反应温度（440±l0 ℃ ），在通入氨气之前，先由燃烧丙烯得到的出口温度为480℃的烟道气通入流化床，将催化剂床层加热