靛藍(lán)原料羥基乙腈產(chǎn)品規(guī)模及方案

靛藍(lán)原料羥基乙腈產(chǎn)品規(guī)模及方案1、產(chǎn)品方案為以自然氣、氨和空氣為原料睛工藝供給了保障。裝置生產(chǎn)規(guī)模300天(7200小時(shí))1表1 裝置生產(chǎn)規(guī)模原輔材料、動(dòng)力消耗量羥基乙睛、硫銨主要原輔材料、動(dòng)力消耗量見(jiàn)表2表2 羥基乙睛主要原輔材料、動(dòng)力消耗量產(chǎn)品、副產(chǎn)品及原料品種規(guī)格、質(zhì)量指標(biāo)產(chǎn)品羥基乙睛，其分子式:HOCHCN，分子量:57?；ぎa(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)參照化工行業(yè)內(nèi)控指標(biāo)23。表3 羥基乙睛產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)副產(chǎn)品副產(chǎn)品硫酸銨，其分子式:(NH)S04，分子量:132。產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)執(zhí)行GB535-95，具體技術(shù)424。表4 硫酸副產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)原料1、液氨工程原料液氨規(guī)格符合(GB536-88)，液氨技術(shù)指標(biāo)詳見(jiàn)表5。表5 液氨技術(shù)指標(biāo)2、硫酸工程原料硫酸，其分子式:H2S04，分子量:98。產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)執(zhí)行GB/T534-2023，具體6。表6 硫酸技術(shù)指標(biāo)3、羥基乙睛工藝技術(shù)方案為以自然氣、氨和空氣為原料睛工藝供給了保障。羥基乙睛產(chǎn)品承受先進(jìn)的連續(xù)法生產(chǎn)工藝技術(shù)，技術(shù)先進(jìn)、成熟牢靠。安氏法制氫氰酸已成為國(guó)際通用的成熟工藝80%是利用該技術(shù)生產(chǎn)。該工藝于1933年由德國(guó)科學(xué)家安德魯索夫成功開(kāi)發(fā)，具有原料通用、生產(chǎn)本錢(qián)較低、設(shè)備操作簡(jiǎn)潔、可以回收利用反響熱、節(jié)能省電等優(yōu)點(diǎn)。國(guó)外氫氰酸單臺(tái)生產(chǎn)力量可達(dá)3萬(wàn)噸/年4000噸/2023年起進(jìn)展至今，4000噸/年氫氰酸反響器已進(jìn)展至10頭企業(yè)一一紫光化工所擁有自主學(xué)問(wèn)產(chǎn)權(quán)的4000噸/國(guó)內(nèi)同行業(yè)中處于領(lǐng)先水平，氨轉(zhuǎn)化率達(dá)70%、國(guó)際先進(jìn)。羥基乙睛合成理論根底氰化氫的合成原理用自然氣、氨氣、空氣三種原料氣體銨要求比率輸入氰化氫生成器，主催化劑使用鉑，1050-12000.049-0.059Mpa，羥過(guò)一系列化學(xué)反響，生成由氰化氫、氨氣等組成的反響氣。生產(chǎn)裝置主要分原料氣凈化、氰化氫合成、酸洗除氨等工序。主反響:溫度、反響器輸出溫度、催化劑的活性等。312合成羥基乙睛熱力學(xué)與動(dòng)力學(xué)甲醛溶液與氰化氫(HCN)氣體，在較低的溫度下通過(guò)逆流接觸反響合成羥基乙睛溶液。的熱力學(xué)與動(dòng)力學(xué)相關(guān)參數(shù)。甲醛與氫氰酸發(fā)生反響獲得羥基乙睛的反響可由下式表示由于羥基乙睛離解度很小，我們可以通過(guò)爭(zhēng)論CH3CH(OH)CN與甲醛的反響，間接獲得羥基乙睛的平衡常數(shù)Kc是的離解常數(shù)。結(jié)合文獻(xiàn)給出的數(shù)據(jù)以及之后獲得的氫氰酸的離解平衡常數(shù)獲得的數(shù)據(jù)如圖1所示。通過(guò)擬合數(shù)據(jù)，可以獲得與溫度之間的關(guān)系圖1 羥基乙睛解離反響平衡常數(shù)與溫度關(guān)系圖可通過(guò)試驗(yàn)數(shù)據(jù)獲得，利用上述數(shù)據(jù)，就可以獲得掌握步速率。依據(jù)文獻(xiàn)供給的數(shù)進(jìn)一步，我們就可以獲得羥基乙睛離解反響的平衡常數(shù)。可通過(guò)試驗(yàn)數(shù)據(jù)獲得，利用上述數(shù)據(jù)，就可以獲得掌握步速率。依據(jù)文獻(xiàn)供給的數(shù)這樣，我們就可以獲得甲醛與氫氰酸反響生成羥基乙睛的化學(xué)反響的熱力學(xué)函數(shù)數(shù)值。羥基乙睛一般通過(guò)以下四步反響獲得：F是亞甲基二醇脫水的平衡常數(shù)3是羥基乙醇中羥基的離解常數(shù)(3.17)比羥基乙睛復(fù)合反響(3.18)10倍左右。所以，整個(gè)反響的掌握步為(3.18)。對(duì)未水合的甲醛HCOCN一來(lái)說(shuō)，反響21級(jí)反響。因此，(HCO)是沒(méi)有水合的甲醛濃度，由于羥基乙睛生成反響的比較完全，上式無(wú)視了逆反響2(3.21)3.18為速率掌握步時(shí)，未水合的甲醛濃度可以通過(guò)平衡常數(shù)KF來(lái)表述(3.21)3.22從上式可以看出，隨著反響體系堿性增加，(H2CO)的生成會(huì)越來(lái)越困難，羥基乙睛生辰反響的掌握步驟也不再是(3.19)，而是3.18。本文承受的技術(shù)路線(xiàn)中沒(méi)有使用堿進(jìn)展催化，故反響是在酸性環(huán)境下反響。這樣，上式可以近似為:3.22據(jù)，不同溫度下得到的速率常數(shù)如圖2所示。圖2 掌握步速率常數(shù)k:與溫度關(guān)系從圖2中的擬合數(shù)據(jù)可以獲得反響的活化能為23.48kJmol-1; pH為3.80時(shí)，活化能為24.15kJmol-1pH為4.10時(shí)。313設(shè)計(jì)與生產(chǎn)過(guò)程中應(yīng)留意的問(wèn)題之外，還應(yīng)當(dāng)留意以下幾個(gè)方面:(1)甲醛貯藏及應(yīng)用理，設(shè)計(jì)的工藝上盡可能將冷凍盤(pán)管加在甲醛儲(chǔ)罐里，另外在外層用保溫層包裹住儲(chǔ)罐。(2)氫氰酸貯藏及應(yīng)用由高向低，在停頓生產(chǎn)時(shí)，管線(xiàn)以及計(jì)量罐內(nèi)不行貯存液體。羥基乙睛貯藏及應(yīng)用羥基乙睛也簡(jiǎn)潔發(fā)生自身縮合確保罐內(nèi)物料溫度，儲(chǔ)罐外需增加保溫層，保證處于較低溫度。催化劑投入量的操作假設(shè)催化劑的濃度太小，會(huì)導(dǎo)致催化效率過(guò)低;但催化劑濃度太，又會(huì)很難操控反響速度，與產(chǎn)品的PH值息息相關(guān)，這會(huì)直接影響到最終產(chǎn)品的品質(zhì)與穩(wěn)定性，所以，要確保穩(wěn)定的0.2%-0.5%之間。溫度反響掌握所以，對(duì)于反響的溫度要有一個(gè)嚴(yán)格的把控。在確保反響速度的同時(shí)也使副反響得到削減，這一反響溫度一般要求在12-17℃。嚴(yán)格把控好溫度，就能夠增加產(chǎn)品的品質(zhì)與收率，同時(shí)削減生產(chǎn)本錢(qián)。反響器設(shè)計(jì)釜的夾套內(nèi)部參加-12℃的冰凍鹽水，為了能夠另化學(xué)反響平穩(wěn)的進(jìn)展下去，準(zhǔn)時(shí)的帶走了反響熱。此反響是典型SN2(雙分子親核取代反響)歷程，應(yīng)當(dāng)以傳質(zhì)的速率來(lái)?yè)?dān)保。增加反響釜中攪拌的速度的設(shè)計(jì)，確保到達(dá)生產(chǎn)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)的反響速度。工藝程序和損耗定額的探討工藝程序的概括表達(dá)1、羥基乙睛的工藝程序方塊圖羥基乙睛的生產(chǎn)分為以下二個(gè)工段:A、從原料到氰化氫氣體合成及副產(chǎn)品硫酸銨;B、從氰化氫氣體到羥基乙睛中間產(chǎn)品的合成;二個(gè)工段工藝流程方塊圖分別表達(dá)如下:圖3 氫氰酸、硫酸銨合成工藝流程①氰化氫及硫酸銨工藝流程方塊圖72%3。4。圖4 羥基乙睛工藝流程2、羥基乙睛生產(chǎn)的工藝流程簡(jiǎn)述氰化氫合成工藝流程簡(jiǎn)述①原料氣凈化工序HCN壓，再羥活性炭吸附脫水枯燥，最終去過(guò)濾罐進(jìn)一步凈化。在液氨汽化、枯燥、凈化過(guò)程中凈化;JNT-399.0%以上，減羥催化劑中毒，提高HCN合成的氨轉(zhuǎn)化率。反響所需氧氣由空氣供給，羥空壓機(jī)壓縮后進(jìn)入穩(wěn)壓罐，然后羥空氣過(guò)濾器凈化。②氰化氫合成工序凈化后的自然氣、氨氣首先銨1:1左右比例混合均勻后再與空氣混合，三種混合氣羥充分混合并預(yù)熱，再羥過(guò)濾器濾除小分子等雜質(zhì)后進(jìn)入氰化氫反響器，在1150℃高溫及鉑蒸汽供其它工序如蒸發(fā)硫酸銨液體等使用。③酸洗除氨工序冷卻后的氫氰酸混合氣體進(jìn)入酸洗塔，通過(guò)稀硫酸吸取沒(méi)有反響的氨氣以?xún)艋旌蠚狻?0%硫酸銨，將其轉(zhuǎn)入硫酸銨合成工序以獲得副產(chǎn)品硫酸銨。④硫酸按工序從氰化氫工序來(lái)的硫酸按液首先用蒸汽加熱脫氰(99.93%)HCN蒸進(jìn)展?jié)饪s，經(jīng)結(jié)晶、離心機(jī)離心、振動(dòng)流化床枯燥器枯燥后制成固體硫酸按。(2)輕基乙睛合成工藝流程簡(jiǎn)述甲醛溶液(37%)通過(guò)泵輸入到輕基乙睛反響塔，在肯定溫度下與除氨后的氰化氫氣體合成輕基乙睛。合成的輕基乙睛溶液(含量約42%)導(dǎo)引到現(xiàn)有合成靛藍(lán)產(chǎn)品的生產(chǎn)工序中去。氰化氫轉(zhuǎn)化率>99%。物料平衡計(jì)算物料衡算(materialbalance)的根底是質(zhì)量守恒定律，并以此來(lái)進(jìn)展對(duì)物料平衡的計(jì)算。(體系)的全部物料質(zhì)量肯定和離開(kāi)這一系統(tǒng)的全部物料質(zhì)量再加上損失掉的與積存起來(lái)的物科質(zhì)量相等輕基乙睛反響裝置按每年運(yùn)行30011%5600x1000x1.11/(300x24)=870.84kg/hHCN 轉(zhuǎn)化率按99%計(jì)算，則HCN 合成局部需供給的物料流量為870.84x(27/57)/0.99=416.67kg/h;按氨氣轉(zhuǎn)化率為72%進(jìn)展計(jì)算，則進(jìn)口物料中轉(zhuǎn)化為氫氰酸的NH3流量為416.67x17/27/(1-0.72)=364.37kg/h;為確保自然氣與氨氣充分反響，按化學(xué)計(jì)量比120%的通入空氣，則物料空氣的參加量416.67x(48/27/(0.21x32/(0.21x32+0.79x28)=3971.76kg/h;當(dāng)NH3轉(zhuǎn)化率為72%時(shí)投入的自然氣與NH:的物料比為(mol比)1.15:1,則應(yīng)參加的自然氣流量為 ;7中。表7 HCN合成全物料平衡表輕基乙睛物料衡算氫氰酸與甲醛發(fā)生反響生成輕基乙睛的反響中，只涉及HCNHCHOHCN99%進(jìn)展計(jì)算。進(jìn)口物料為氫輕酸反響局部除進(jìn)入硫酸按工段的全部物料與甲醛，即HCHO458.34kg/h,HCN416.67kg/h，其他沒(méi)參與反響的物料不參與衡算。HCN99%HCN流量為:416.67x0.01=4.17kg/h。甲醛在反響器中循環(huán)，可以認(rèn)為轉(zhuǎn)化率為100%，所以，出口物料中沒(méi)有甲醛。輕基乙睛的出口流量為:396.45+416.67x0.99=870.84kg/h整個(gè)輕基乙睛反響段物料衡算及分物料衡算如表8-10所示。表8 全物料衡算表合成輕基乙睛過(guò)程中水并不參與反響，故反響前后水份沒(méi)有明顯變化。表9 水平衡表HCN99%412.5kg/h4.17kg/h作為尾氣進(jìn)入做無(wú)害化燃燒爐處理。表10 HCN平衡表主要設(shè)備依據(jù)在爭(zhēng)論室工藝設(shè)計(jì)放大，本工藝裝置組成主要包括:5600噸/年輕基乙睛(42%)生產(chǎn)裝置、3000噸/年氫氰酸生產(chǎn)裝置、2800噸/年副產(chǎn)硫酸按生產(chǎn)裝置。在工藝技術(shù)水平到達(dá)要求，設(shè)備穩(wěn)定性能好、且產(chǎn)品無(wú)質(zhì)量問(wèn)題的狀況下，到達(dá)先進(jìn)的技術(shù)、合理的經(jīng)濟(jì)、安全的生產(chǎn)、節(jié)約的投資等方面，全部的設(shè)備均承受?chē)?guó)內(nèi)技術(shù)與工藝。主要設(shè)備的選擇1、HCN反響器裝置設(shè)備選擇HCN不銹鋼材質(zhì)、內(nèi)置耐火材料，另加列管換熱水冷卻型反響器，具有運(yùn)行穩(wěn)定、安全、產(chǎn)能高HCN反響器、除氨塔、尾氣鍋爐等定、高效。副產(chǎn)硫酸按主要設(shè)備選擇硫酸按蒸發(fā)器:由于硫酸按液體