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摘要: 丙烯腈是重要的有机化工产品。丙烯腈可由丙烯氨氧化反应一步生成，生产流程较为简单。在本设计中，首先针对课题进行可行性分析，确定工艺设计方案，其中包括催化剂的选定与反应参数的优化等；使用Aspen Plus软件可对反应工段进行模拟计算；从技术可行性、经济合理性和环保方面对计算结果进行综合分析，不断修改整定工艺参数，对丙烯腈反应工段完成优化设计；利用Aspen Enengy Analyzer软件完成换热网络的设计与优化，在节能减排等方面得到明显提升。最后本文还介绍了化工自动控制与设备选型等方面的内容。24767
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毕业论文关键词：丙烯腈；丙烯氨氧化；模拟优化
A Reaction Section Design for 1300000 Tons Acrylonitrile
Abstract: Acrylonitrile is an important organic chemical product. It can be reacted in just one step by propylene ammonia oxidation. In this design, first of all there is a feasibility analysis for the subject.Then the process design has been determined which includes selection of catalyst, reaction parameters optimization and so on. Then the reaction section is simulated by using Apsen Plus.There is a comprehensive analysis of the simulation results from the aspects of technical feasibility, economic rationality and environmental protection. In addition, by using Aspen Enengy Analyzer, heat exchanger network has been designed and optimized. This will do good to energy-saving and emission-reduction obvious clearly. Finally, there are Chemical automatic control and selection of equipment that are introduced.
Key Words: Acrylonitrile; Ammonia oxidation; Simulation and optimization
目录
1概述 1
1.1 丙烯腈的生产工艺及设计意义 1
1.1.1 环氧乙烷法 1
1.1.2 乙炔法 1
1.1.3 乙醛-氢氰酸法 1
1.1.4 丙烯胺氧化法 2
1.2 丙烯腈的性质 3
1.2.1 丙烯腈 3
1.2.2 丙烯腈的用途 3
1.2.3 丙烯腈的质量指标 3
1.2.4 世界丙烯腈的概况 4
1.2.5 我国丙烯腈的生产发展历程 7
1.3 原料的性质 9
1.3.1 丙烯 9
1.3.2 进料空气 10
1.3.3 进料氨气 10
1.4 本设计的主要任务和目标 11
1.4.1 设计的任务 11
1.4.2 设计的目标 11
1.4.3 生产工艺条件 11
2工艺设计方案 12
2.1 设计目标 12
2.2 工艺路线分析 12
2.3 催化剂的选择 12
2.3.1 反应机理 12
2.3.2 当前主要催化剂体系介绍 13
2.3.3 本项目催化剂的选择 13
2.4 动力学参数整定 13
2.4.1 反应器模型的构建 13
2.4.2 SANC-08催化剂的动力学参数整定 14
2.5 优化模拟年产13万吨丙烯腈反应参数 19
2.5.1 反应温度的选择 19
2.5.2 反应压力的选择 19
2.5.3 氨比 (氨与丙烯摩尔比)对收率的影响 20