1、第一章 物料横算 .11.1 工艺概述 .11.2 丙烯腈氨氧化反应条件 .11.2.1 原料纯度和配比 .11.2.2 反应温度 .21.2.3 反应压力 .21.2.4 催化剂 .21.2.5 接触时间和线速度 .31.3 横算方法 .31.4 物料横算任务 .41.5 设备物料横算 .41.6 流股物料恒算 .12第二章 能量恒算 312.1 概述 312.2 设备能量核算 .322.2.1 流化床反应器 .322.2.2 吸收塔 .322.2.3 回收塔 .322.2.4 脱氢氰酸塔 322.2.5 成品塔 322.2.6a 反应气体冷却器 a .332.2.6b 反应气体冷却器 b
2、.332.2.6c 反应气体冷却器 c .332.2.7 急冷后冷却器 332.3 流股能量核算 342.3.1 进料流股能量 .342.3.2 出料流股能量 34第三章 物料横算 363.1 储罐设计文档 363.2 储罐强度校核 373.2 换热器设计文档 .493.2.1 换热器校核文档 .533.3 乙腈塔设计文档 .583.3.2 乙腈塔校核文档 .613.4 泵设备选型 .733.5 罐设备选型 .76第四章 HAZOP 分析 784.1 丙烯腈反应器的危险与可操作性(HAZOP)分析 78第一章 物料横算1.1 工艺概述溴甲烷甲基化苯制取对二甲苯的过程中,副产品有苯、间二甲苯、邻
3、二甲苯、1,2,4 三甲苯、1,3,5三甲苯、 1,2,3三甲苯,其反应过程如下:主反应:副反应:1.2 生成对二甲苯的反应条件1.2.1 原料纯度和配比1.2.2 反应温度1.2.3 反应压力1.2.4 催化剂1.2.5 接触时间和线速度1.3 横算方法料衡算是根据质量守恒定律,利用某进出化工过程中某些已知物流的流量和组成,通过建立有关物料的平衡式和约束式,求出其它未知物流的流量和组成的过程。系统中物料衡算一般表达式为:系统中的积累=输入-输出+生成-消耗式中,生成或消耗项是由于化学反应而生成或消耗的量;积累量可以是正值,也可以是负值,当系统中积累量不为零时称为非稳定状态过程;积累量为零时,
4、称为稳定状态过程。稳定状态过程时,可以简化为:输入=输出-生成+消耗对无化学反应的稳定过程,又可表示为:输入=输出物料衡算包括总质量衡算、组分衡算和元素衡算。1.4 物料横算任务对于本厂,工艺采取年开工 335 天(8040 小时)的连续操作,其中一年内的三到五周(约 30 天)用于固定的停车设备检修及紧急情况处理。物料衡算的主要在于:一、确定对二甲苯实际的单位生产能力和产率;二、确定工艺中的“三废”排放量等公共经济指标;三、各主要单元过程的物料衡算,并指导工艺设备的尺寸确定;四、汇总全流程物料衡算,数据用于完成物料流程图等后续设备。第二章 能量恒算2.1 概述工程依据化工设计中关于热量衡算的基本思想和要求,遵循基本规范与实际工艺相结合的原则,进行热量衡算书的编制。其中一个主要依据是能量平衡方程:Q in =Q 1 +Q out 其中,Q in 表示输入设备热量的总和;Q out 表示输出设备热量的总和;Q 1 表示损失热量的总和。对于连续系统:Q + W = H out - H in其中,Q设备的热负荷。W输入系统的机械能。H out离开设备的各物料焓之和。H in进入设备的各物料焓之和。在进行全厂热量衡算时,是以单元设备为基本单位,考虑由机械能转换、化学反应释放和单纯的物理变化带来的热量变化。最终对全工艺段进行系统级的热量平衡计算,进而用于指导节能降耗设计工作。