年产3万吨己内酰胺车间的设计

1  文献综述

1.1 产品特性

己内酰胺的分子式是C6H11NO，呈白色粉末状或者结晶体的状态，手感有油性, 122℃时的蒸汽压为0.67kPa,其闪点达110℃,熔点和沸点分别为 68～70℃、270℃，能溶于水和乙醚、乙醇、氯仿等多数有机溶剂, 70%的己内酰胺水溶液相对密度为1.05，比较稳定。己内酰胺在有机化工原料中有重要应用，主要用于通过聚合生成聚酰胺切片（尼龙-6切片，或锦纶-6切片），在此基础上再进一步加工成锦纶纤维、工程塑料、塑料薄膜。己内酰胺主要应用于生产聚己内酰胺，大部分用于生产合成纤维，少部分用做生产塑料，用于制造齿轮、轴承、管材、医疗器械及电气、绝缘材料等。也用于涂料、塑料剂及少量地用于合成赖氨酸等。

目录

1  文献综述 ……………………….…………………………...………………1

1.1 产品的特性………………………………………………….………………1

1.2 己内酰胺生产现状………………………………………….………………1

1.3 己内酰胺的合成工艺……………………………………….…………………2

1.3.1 “酮-肟”工艺的研究………………………..……………..………………3

1.3.1.1 环己烷仿生催化氧化工艺………………..…………….………………3

1.3.1.2 环己酮氨肟化工艺…………………………..………….………………4

1.4 环己酮肟重排制己内酰胺工艺…………………………….……….……4

1.5 本设计预采用的重排工艺……………………….………..………………5

1.5.1 固体磺酸树脂肟法新工艺…………………………………..……………6

1.5.1.1 磺酸树脂催化剂催化剂的特点…..……………………….……………6

1.5.2 工艺中膜的选择………………………………………………..…………6

1.5.2.1 陶瓷膜的结构和特性……………………………….…………………6

1.5.2.2 陶瓷膜在液固分离中的应用……………………………...…………………6

1.5.2.3 无机陶瓷滤膜的特点……………………………………….…………………6

1.6 本工艺路线设计的意义………………………………………..…………………7

2  工艺流程设计……………………………………………………………...………………8

2.1 工艺流程框图……………………..……………..……..……………..………8

2.2 工艺流程叙述…………..……………..……………..……………………….8

3  工艺计算及设备选型……………………..…………………………..…………………10

3.1 恒算依据………………………………………………………………..……………10

3.1.1 计算条件……………………………..………………………..…………………10

3.1.2 生产能力……………………………..………………………..…………………10

3.1.3 其他衡算条件……………………………………………….…………………10

3.1.4 原料规格……………………………………………………..…………………10

3.2 物料衡算………………………………………………………...…………………10

3.3 能量衡算………………………………………………………...…………………11

3.3.1 预热器热量衡算…………………………………………….…………………11

3.3.2 反应釜热量衡算…………………………………………….…………………11

3.4 设备造型及计算………………………………………………..…………………13

3.4.1 原料贮槽尺寸的计算…………………………………………………………13

3.4.2 反应釜的体积……………………………………………….…………………14

3.4.3 搅拌器的选择与计算…………………………………………………………14

3.4.4相关的零部件………………………………………………………………16

3.4.5 膜结构的特点介绍与选型………………………………..…………………19

3.4.6 单效蒸发塔的设计计算…………………………………...…………………20

3.4.7 换热器的计算与选型…………………………………………………………23

3.4.8 泵的选型及计算…………………………………………….…………………27

3.4.9 结晶塔的选用……………………………………………….…………………27

4  厂房布置和车间设备布置………………………………………….…………………28

4.1 车间布置的依据………………………………………………..…………………28

4.2 厂房的布置……………………………………………………...…………………28

4.3 车间设备布置…………………………………………………..…………………32

5  公用工程……………………………………………………………….…………………35

5.1 冷冻系统………………………………………………………...…………………35

5.2 给排水………………………………………………………………………………35

5.3 供电……………………………………………………………….…………………36

6  环境保护及防护……………………………………………………...…………………38

6.1 二甲基亚砜的性质及安全防护……………………………..…………………38

6.2 环己酮肟的性质及安全防护………………………………...…………………38

7  结论…………………………………………………………………….…………………40

参考文献…………………………………………………..…………………………………...42

致谢………………………………………………………….……………….…………………45

附录…………………………………………………..……………………………. 46

附录A………………………………………………………………….………46

附录B……………………………………………………………..…………48