己内酰胺的毕业设计.docx

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己内酰胺的毕业设计

己内酰胺的毕业设计

篇一：

合成氨本科毕业设计

　　摘要

　　合成氨生产任务设计决定了生产合成氨的规模，设备的要求以及工艺流程的状况。

本设计所采用的方法是半水煤气合成法，其主要原料是煤和氮气，利用煤来生成氢气，第一步是造气，即制备含有氢、氮的原料气；第二步是净化，不论选择什么原料，用什么方法造气，都必须对原料气进行净化处理，以除去氢、氮以外的杂质；第三步是压缩和合成，将纯净的氢、氮混合压缩到高压，在铁催化剂与高温条件下合成为氨。

　　目前氨合成的方法，由于采用的压力、温度和催化剂种类的不同，一般可分为低压法、中压法和高压法三种。

本设计主要是对合成塔工段的设计，故所用原料直接采用氮气和氢气，其以合成塔为主要设备，在氨冷器、水冷器、气—气交换器、循环机、分离器、冷凝塔等辅助设备的作用下，以四氧化三铁为触媒，在485—500℃的高温高压条件下来制得氨气。

　　本设计要求要掌握合成塔的工作原理，生产的工艺路线，并能根据工艺指标进行操作计算。

在工艺计算过程中，包含物料衡算，热量衡算及设备选型计算等，在合成效率方面也有进一步研究。

　　关键词:

氮气；氢气；四氧化三铁催化剂；氨合成塔

　　Abstract

　　Ammoniaproductiondesigndeterminesthesizeoftheproductionofsyntheticammonia,equipmentrequirements,aswellasthestatusprocess.Thedesignofthemethodusedwassemi-watergassynthesis,themainrawmaterialiscoalandnitrogen,theuseofcoaltogeneratehydrogen,whilethedesignisasynthesisofthemainsectionofthetowerdesign,itisthedirectuseofrawmaterialsusedinnitrogenandhydrogen,itssynthesistowerasthemainequipment,intheammoniacooler,watercoolers,gas-gasexchange,recyclingmachines,separators,auxiliaryequipment,suchascondensationofthetowerunderthefourironoxidecatalyst,inthehigh-temperatureconditionsof485-500℃obtainedfromammonia.Thefirststepistobuildgas,

　　Preparationthatcontainshydrogen,nitrogengas;secondstepispurification,regardlessofwhatmaterials,whatmethodsofgasmustbecarriedoutonthefeedgaspurificationtoremovehydrogenandnitrogenimpuritiesoutside;thirdstepistocompressandsynthetic,willbepurehydrogen,nitrogen,mixed-compressiontohighpressureandhightemperatureintheironcatalystforammoniasynthesisconditions.Thecurrentmethodofammoniasynthesis,theuseofp

ressure,temperatureanddifferenttypesofcatalyst,thegenerallawcanbedividedintolow-voltage,mediumvoltageandhigh-pressuremethodthree.

　　Designrequirementsofthetowertogettheworkingprincipleofsynthesis,theprocessofproductionline,andcanoperateinaccordancewiththecalculationprocessindicators.Calculationintheprocess,includingmaterialbalance,heatbalancecalculationsandequipmentselection.Theuseofammoniaproductionandthewastegeneratedinthisdesignhasalsomentionedthattheefficiencyofthesynthesishavestudiedfurther.

　　Keywords:

　　15万吨合成氨合成工艺计算

　　第一章总论

　　1.1概述

　　氨是一种重要的含氮化合物。

氮是蛋白质质中不可缺少的部分，是人类和一切生物所必须的养料；可以说没有氮，就没有蛋白质，没有蛋白质，就没有生命。

大气中存在有大量的氮，在空气中氨占78%（体积分数）以上，它是以游离状态存在的。

但是，如此丰富的氮，通常状况下不能为生物直接吸收，只有将空气中的游离氮转化为化合物状态，才能被植物吸收，然后再转化成人和动物所需的营养物质。

把大气中的游离氮固定下来并转变为可被植物吸收的化合物的过程，称为固定氮。

目前，固定氮最方便、最普通的方法就是合成氨，也就是直接由氮和氢合成为氨，再进一步制成化学肥料或用于其它工业

　　在国民经济中，氨占有重要地位，特别是对农业生产有着重大意义。

氨主要用来制作化肥。

液氨可以直接用作肥料，它的加工产品有尿素、硝酸铵、氯化氨和碳酸氢氨以及磷酸铵、氮磷钾混合肥等。

　　氨也是非常重要的工业原料，在化学纤维、塑料工业中，则以氨、硝酸和尿素作为氮元素的来源生产己内酰胺、尼龙-6、丙烯腈等单体和尿醛树脂等产品。

　　由氨制成的硝酸，是各种炸药和基本原料，如三硝基申苯，硝化甘油以及其它各种炸药。

硝酸铵既是优良的化肥，又是安全炸药，在矿山开发等基本建设中广泛应用。

　　氨在其他工业中的应用也非常广泛。

在石油炼制、橡胶工业、冶金工业和机械加工等部门以及轻工、食品、医药工业部门中，氨及其加工产品都是不可缺少的。

例如制冷、空调、食品冷藏系统大多数都是用氨作为制冷剂。

　　1.2氨的性质

　　1.2.1氨的物理性质

　　氨在常温下是无色气体，比空气轻，具有刺激性臭味，能刺激人体感官粘膜空气中，含氨大于0.01%时即会引起人体慢性中毒。

　　气态氨易溶于水，成为氨水，氨水呈弱碱性。

氨在水中的溶解度随压力增大而降低。

氨水在溶解时放出大量热。

氨水中的氨极易挥发。

　　常压下气态氨需冷却到-33.35℃（沸点）才能液化。

而在常温下需加压到0.87MPa时才能液化。

液氨为无色液体，气化时吸收大量的热。

　　1.2.2氨的化学性质

　　⑴氨与氧在催化剂作用下生成氮的氧化物,并能进一步与水作用,制得硝酸：

　　4NH3+5O24NO+6H2O

　　⑵氨与酸或酐反应生成盐类,是制造氮肥的基本反应：

　　2NH3+H2SO4=（NH4）2SO4

　　NH3+HNO3=NH4NO3

　　NH3+HCl=NH4Cl

　　NH3+H3PO4=NH4H2PO4

　　⑶氨与二氧化碳作用生成氨基甲酸铵,进一步脱水成为尿素：

　　2NH3+CO2=NH4COONH2

　　NH4COONH2=CO（NH2）2+H2O

　　⑷氨与二氧化碳和水作用,生成碳酸氢铵：

　　NH3+CO2+H2O=NH4HCO3

　　氨可与盐生成各种络合物，如CuCl2?

6NH3、CuSO4?

4NH3

　　氨与空气（或氧）的混合气,在一定浓度范围内能发生剧烈的氧化作用而爆炸.在常温常压下,氨与空气爆炸界限为非作15%～28%（NH3）。

100℃,0.1MPa下，爆炸界限为14.5%～29.5%（NH3）。

　　1.3原料气来源

　　原料气主要有两部分：

氮气、氢气。

　　氮气主要是从空气中提取。

氢气是从半水煤气中提取的，以煤为原料，在一定的高温条件下通入空气、水蒸气或富养空气-水蒸气混合气，经过一系列反应生成含有一氧化碳、二氧化碳、氢气、氮气、及甲烷等混合气体的过程。

在气化过程中所使用的空气、水蒸气或富养空气-水蒸气混合气等称为汽化剂。

这种生成的混合气称为煤气。

　　煤气的成分取决于燃料和汽化剂的种类以及进行汽化的条件。

根据所用汽化剂的不同，工业煤气可分为下列四种。

　　空气煤气：

以空气为汽化剂制取的煤气，又称为吹风气。

　　水煤气：

以水蒸气（或水蒸气与氧的混合气）为汽化剂制取的煤气。

　　混合煤气：

以空气和适量的水蒸气为汽化剂制取的煤气，一般作燃料用。

半水煤气：

是混合煤气中组成符合（H2+CO）/N2=3.1～3.2的一个特例。

可用蒸气与适量的空气或蒸气与适量的富养空气为汽化剂制得，也可用水煤气与吹风混合配制。

　　本设计采用半水煤气，半水煤气经过净化后得到纯净的氢气，再配制适量的氮气，成为合成氨的原料气。

　　半水煤气生产的工艺流程：

在吹风阶段中，空气由煤气发生炉的底部吹入，由炉顶排出吹风气。

吹风气送入燃烧蓄热室，在此通入助燃空气使吹风气中的一氧化碳燃烧。

再将吹风气送入废热锅炉以产生水蒸气。

吹风气被冷却至200℃左右，由烟囱排入大气。

　　在上吹阶段中，由煤气发生炉炉底吹入空气-水蒸气混合气，半水煤气由炉顶排出。

半水煤气经过燃烧室加热蓄热砖（此时不加助燃空气），再依次经过废热锅炉、洗气箱、洗气塔送入气柜。

　　在下吹阶段中，水蒸气与空气混合，经燃烧室回收蓄热砖的热量后，从煤气发生炉顶部吹入（空气较水蒸气略迟通入），从炉底排出半水煤气。

下吹煤气直接经洗气箱及洗气塔送入气柜。

　　在二次上吹阶段中，空气-水蒸气混合气由炉底吹入，流向与上吹阶段完全相同。

　　在空气吹净阶段，从炉底吹入空气，产生吹风气将半水煤气经燃烧室、废热锅炉、洗气箱及洗气塔送入气柜。

　　1.4文献综述

　　合成氨工业是氮肥工业的基础，也是一些工业部门的重要原料，它的迅速发展促进了一系列科学技术和化学合成工业的发展，随着科学技术的发展，合成氨工业在国民经济中的作用必将日益显著。

　　1.4.1合成氨工业的发展

　　合成氨工业在20世纪初期形成，开始用氨作火炸药工业的原料，为战争服

　　务;第一次世界大战结束后,转向为农业、工业服务。

随着科学技术的发展，对氨的需要量日益增长，近30年来合成氨工业发展很快。

目前，全国有规模以上基

篇二：

己内酰胺实习报告

　　中南民族大学

　　毕业实习报告

　　实习地点：

中石化巴陵分公司己内

　　酰胺事业部

　　学号：

姓名：

小白

　　院系：

化学与材料科学学院

　　班级：

09级化学工程与工艺指导教师：

1

　　2

　　目录

　　一、实习目的................................................................1

　　二、实习要求................................................................1

　　三、实习内容................................................................11公司简介.................................................................12工艺流程.................................................................2

　　2.1制氢装置.............................................................2

　　2.2苯加氢装置...........................................................4

　　2.3环己烷氧化高压装置...................................................5

　　2.4环己烷氧化低压装置..................................................175肟化车间................................................................24

　　5.1贝克曼重排..........................................................24

　　5.2中和................................................................24

　　5.3萃取................................................................24

　　5.4离子交换和加氢......................................................24

　　5.5蒸发................................................................25

　　5.6蒸馏................................................................25

　　5.7结片................................................................25

　　5.8副产物硫胺的流程....................................................256聚合车间................................................................25

　　6.1锦纶6的应用........................................................25

　　6.2原料己内酰胺C6H11NO简介.............................................25

　　6.3聚合方式............................................................26

　　6.4影响产品质量的主要因素..............................................26

　　6.6干燥原理............................................................28

　　四、实习心得体会............................................................29

　　五、致谢..................................................................301

　　六、附录..................................................................301附图1、聚合车间装置流程图.................................................301附图2聚合车间单体配置流程图..............................................302附图3聚合车间干燥冷却流程图..............................................303附图4聚合车间蒸发回收流程图..............................................304附图5聚合车间单体聚合流程图..............................................305附图6聚合车间铸切萃取流程图..............................................306附图7双氧水吸附流程图.....................................................307

　　一、实习目的

　　毕业实习是理论联系实际的重要课堂，通过这次毕业实习，培养学生理论联系实际的作风，加深理解化工生产的基本原理、生产工艺过程与设备的基础理论、基础知识、生产过程的设计与原理，培养学生化工生产技术经济分析与生产组织管理的能力，提高学习收集和整理生产技术资料的能力和分析与解决问题的能力，进一步培养学生具有化工新产品、新工艺、新设备、新技术的研究与开发的初步能力。

　　二、实习要求

（1）实习期间，学生积极遵守和贯彻党的方针和工厂的各项安全措施及规章制度，认真听取师傅得建议和教诲，同学间相互关心。

（2）熟悉工厂主要设备和产品，熟悉各车间产品生产所用原料和工艺流程，详细记录其工艺参数。

　　（3）实习后绘制车间布置和工艺流程图并做好实习报告。

　　三、实习内容

　　1公司简介

　　中国石化巴陵石化己内酰胺事业部（以下简称事业部）是绽放在洞庭湖畔的一颗灿烂明珠，依靠不断地技术改造和技术创新，通过完善的质量/环境/职业健康安全一体化管理体系，提供一流的产品和优质的服务，使事业部产品始终走在市场的前沿，生产的"鹰王牌"己内酰胺系列产品是深受用户喜爱的名牌产品。

　　事业部由原鹰山石油化工厂的主业部分重组设立而成。

有大型化工、化纤生产装置10余套，主要产品的生产能力为：

己内酰胺14万t/a、环己酮12.5万t/a、尼龙-6切片4.2万吨，是全国最大的己内酰胺生产基地之一。

　　1

　　事业部"鹰王牌"己内酰胺、"鹰王牌"硫酸铵等连续多年获得"湖南省名牌产品"称号。

事业部坚持"以质量为尊严，创造顾客与企业的最大价值；以预防为宗旨，树立健康与安全的企业典范；以环保为己任，追求人类与环境的和谐统一"，全面推行质量、健康、环境、安全一体化管理，并通过了质量/环境/职业健康安全一体化管理体系认证。

　　"SINOPEC技术、王者风范"。

事业部"鹰王牌"己内酰胺生产装置引进荷兰DSM公司的HPO专利技术和国外关键设备，工艺技术和产品质量均达到当今世界先进水平。

事业部先后攻克了己内酰胺生产过程中"肟化塔两头超标"、"催化剂失活"等23项技术难关，解决了己内酰胺生产废液处理这一国际性的难题，开发了拥有自主知识产权的--SINOPEC技术，在将自身装置产能从7万吨/年扩展到14万吨/年的同时，并带动国内己内酰胺产业跨越式发展。

　　事业部"鹰王牌"尼龙-6切片品质一流，用途广泛。

生产装置为国内最大的生产装置之一，聚合装置主要技术和设备从德国引进，生产采用两段聚合、连续萃取、连续干燥和DCS集散系统控制，工艺技术具有当今国际先进水平。

事业部还在常规切片基础上，独立开发了具有国内领先水平的膜用切片，成为国内仅有的两家生产企业之一，填补了国内膜用生产技术空白，成功替代了国外产品的使用。

　　事业部"鹰王牌"硫铵蛮声国内外，远销国内十多个省市、自治区，并出口东南亚等国家和地区。

事业部是国内首家采用钯触煤蒽醌自动氧化技术生产双氧水的厂家，"白蓉"牌双氧水于1995年、1998年、XX年、XX年连续荣获"湖南省名牌产品"称号。

　　2工艺流程

　　2.1制氢装置

　　环己酮车间制氢装置是以石脑油为原料，采用脱砷、脱硫氯除去石脑油中的有害杂质，然后与过热蒸汽混合，经预转化反应生成甲烷等有机物，经转化炉对流段加热至500℃，在总水碳比4.8以上780℃的温度下转化为大部分的氢气和剩余的甲烷，以及二氧化碳、一氧化碳。

转化气中的一氧化碳采用中温变换和低温变换转化为二氧化碳和氢气，变换气中的二氧化碳采用苯菲尔特溶液脱碳法予以脱除，粗氢气中的剩余二氧化碳和一氧化碳经甲烷化反应精制，以纯度为92.00%（干基）以上的工业氢直接提供给苯加氢，另一部分工业氢送至变压吸附装置提纯至99.5%以上供羟胺肟化装置使用。

　　制氢装置扩能改造后的生产能力达1850标m/h工业氢。

正常生产时，供苯加氢装置约8500标m/h,变压吸附10000标m/h，另外有少量氢气供己内酰胺装置使用。

苯加氢装置的尾气经过压缩机返回至脱硫入口，一方面可回收尾气中的氢气和甲烷，另一方面可提供钴钼加氢反应的氢气。

变压吸附提高羟胺用氢的纯度，见笑了羟胺反应的尾气，变压吸附的解吸2333

篇三：

7万吨每年己内酰胺精馏工段开题报告

　　中国矿业大学银川学院

　　本科毕业设计

　　（XX届）

　　题目7万吨/年己内酰胺精馏工段精馏塔工艺设计系别化学工程系专业化学工程与工艺年级XX级化工2班学生姓名刘平指导教师郭靖

　　XX年12月13日

　　毕业设计任务书（此页打印空表教师填）

　　附表一

　　毕业设计开题报告

　　附表二