湖南工业大学本科毕业设计（论文）

第6章 环保与安全

6.1 丙烯腈生产中三废的处理

在丙烯腈的实际工业生产中，三废经过处理达到国家标准后方可排放。其中最重要的是废水的处理，因为该工艺废水产量极大，其中含有AN、HCN、ACN以及ACL等有毒物质，如果不作处理或者处理不达标，排放出来的废水会对水源造成污染，危害动植物乃至人体。因此，国家对含腈废水处理要求非常严格，治理不达标则不允排放。

丙烯腈的制备工艺废水主要来自两段急冷塔和脱氰组分塔的废水[10]。由于使用的催化剂和反应条件的差别，导致主反应和副反应产物的收率不同。在AN、ACN、HCN的精制过程中需要将溶液中的水进行分离、排放。精制过程所排放的水中含有一定的氰毒物、硫化物以及粉尘等，所以需要经过处理后才能得到排放。工业生产中最具有代表性的有焚烧法、加压水解-生化处理法、湿式氧化法错误！未找到引用源。。所谓焚烧法顾名思义指的是通过焚烧处理有机物含量较高的废水，使有机物发生氧化反应而分解，生成水、CO2、N2等无害物质，从而降低废水中的污染物，以达到排放的标准。在温度较高的情况下加压可以使废水中的丙烯腈被碱分解，这种方法叫做加压水解。在以往的湿式氧化的前提下添加催化剂，通过催化剂加快废水里面氧化剂同有机废物的反应，使得废水中含有的氮、硫等的有毒物质被氧化成二氧化碳、氮气、二氧化硫以及水，并进行除臭、脱色等一系列净化处理的方法叫做湿式催化氧化。

丙烯腈的生产工艺中产生的废渣主要是失去活性的催化剂，因为国内目前还没有可以将其回收的装置，所以需要做填埋处理。

丙烯腈生产中产生的废气主要来自吸收塔出口直接放空气，只要原料中丙烯具有较高的纯度，含烃量少，可以不作处理直接排放。但是当尾气不能达到排放标准时，通常采用高温燃烧法处理达标后再进行排放。

6.2 生产安全及防护措施

在化学工业生产中产品和原料大多数具有易燃、易爆以及具有毒性的特点，且化工生产环节众多，在相互影响之下容易产生较多的危险因素，如果发生危险，后果简直不堪设想。因此做好安全防护以及预防措施非常重要。

6.2.1 安全防护设施

化工厂内易燃易爆物质较多，消防工作应当作为安全防护的重中之重，车间内适当位置应装有灭火器、消火栓、破拆工具、火灾报警器等消防器材，大型工厂还可以专门建立消防部门提高消防能力。

33

湖南工业大学本科毕业设计（论文）

除了消防器材，由于部分化工原料或者产物具有毒性以及操作的危险性，适当的安全防护用品必不可少，常用的安全防护用品有安全帽、防毒面具、防护服、手套、安全鞋、防护袖套、安全带等。

6.2.2 提高安全管理水平

提高工厂的安全管理水平有以下几种方法：①定期的检测生产设备是否正常是工艺生产能否正常进行的保证，也是化工安全的重中之重；②组织员工认真学习消防设备以及安全防护用品以及设施的正确使用方法；③成立安全部门不定期检查厂区内部各区域是否存在安全隐患以及员工操作是否依照安全规定；④定期对员工进行安全教育，普及安全知识以及对突发事件的正确处理方法；⑤制定安全生产管理制度，并督促员工严格执行。

34

湖南工业大学本科毕业设计（论文）

结论

丙烯腈是重要的有机化工原料，作为石油化工中的重要产品，在合成纤维、合成橡胶以及合成树脂三大合成工业方面得到广泛应用，因此丙烯腈的需求量非常大。随着经济的发展，丙烯腈的需求还在继续增加，本设计采用了原料来源丰富、操作简单的丙烯氨氧化法生产丙烯腈。借鉴国内外的先进经验，选择高效催化剂，通过对丙烯氨氧化法制丙烯腈进行技术分析，确定合适的工艺流程并绘制出工艺流程图，对从原料的处理到丙烯腈的合成工段的一系列设备进行设计，对氨蒸发器、丙烯过热器、废热锅炉和流化床反应器等设备进行无聊和热量衡算，通过核算对流化床反应器、换热器以及废热锅炉等设备做出选型，完成丙烯腈合成工段的初步设计。以此为基础建一15万吨/年的丙烯腈生产车间，使车间的综合性能在原有的基础上明显改善，生产效率进一步提升，工艺控制更加优化，明显的降低生产成本。

作为决定丙烯氨氧化法经济性的重要因素，高效能催化剂选取很重要。它不仅增加了单位时间内丙烯腈的产率，还能起到降低能耗以及缩减开支的效果，大大提高了丙烯腈的核心竞争力，也为提高了企业在同行业的竞争力。通过对水吸收塔水的流量以及塔板数的分析模拟选取了最优的吸收剂用量以及塔板数，获得了比丙烯腈含量较高的吸收液，节约了工艺成本的同时还减少了工艺废水的产出。

本设计采用Sohio法这种比较成熟的工艺，通过模拟与优化选取更为科学的生产条件，降低产品成本，减少了三废排放，有利于丙烯腈工业发展。

35

湖南工业大学本科毕业设计（论文）

参考文献

[1] 沈菊华．丙烯腈生产技术发展新动向[J]．中国科技成果，2004,8:25-28,54． [2] 肖春梅．丙烯腈生产工艺及催化剂研究进展[J] ．石油化工设计，2009,26(2): 66-68． [3] 刘志富，纪立春．丙烯腈技术进展和发展前景[J]．精细化工原料及中间体，

2006(2):18-19．

[4] 关兴亚，金启玲．丙烯氨氧化法制丙烯腈的进展[J]．化学世界，1965,09(1):385-391． [5] 关兴亚．中国丙烯腈生产技术国产化发展过程[J]．合成纤维工业，1992,15(1):41-48． [6] 吴粮华．丙烯腈生产技术进展[J]．化工进展，2007,26(10):1369-1370． [7] 陈欣．MB-86型丙烯腈催化剂的工业应用[J]．石油化工，1993,2:121-125． [8] 吴玉栋．SANC-08丙烯腈催化剂的工业应用[J]．内蒙古石油化工，2012,3:11-15． [9] 杨文武．化工生产车间结构设计探讨[J]．福建建设科技，2013,1:16-19．

[10] 彭鸽威，闫光绪，郭绍辉，等．丙烯腈生产废水处理技术研究进展[J]．合成纤维，

2008,2:9-13．

36

湖南工业大学本科毕业设计（论文）

致谢

本设计是在罗婕老师的亲切关怀和悉心指导以及同组同学的配合、帮助下完成的。罗老师严谨的治学态度、精益求精的工作作风以及对学生认真耐心的指导给我留下了深刻的印象，使我在学习知识、设计水平及思考问题方面受益匪浅。特此对罗老师表示我最诚挚的谢意。

转眼毕业在即，回想在大学求学的四年，心中充满无限感激和留恋之情。感谢母校为我提供的良好学习环境，使我能够在此专心学习，陶冶情操。再者，感谢四年来在学习和生活中所有给予我关心、支持和帮助的老师和同学们。最后，感谢我的爸爸妈妈，感谢您们赐予我生命，感谢您们二十多年来对我的养育之恩，更感谢您们不管多苦多难对我学业始终如一的理解与支持。

学生签名：

日 期： 年 月 日

37