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1、 毕业设计(论文)开题报告 学生姓名： 准考证号： 办学学院： 专 业： 设计(论文)题目： 指导教师： 年 月 日毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告1结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写2000字左右的文献综述：1.1课题研究的目的通过8万吨冰晶型丙烯酸生产工艺设计这篇毕业论文的撰写，我希望将自己所学到的关于工程设计的理论知识与化工石油行业实践的经验相结合，锻炼自己独立完成任务、掌握理论知识的熟练程度和分析处理问题的能力，为解决高产率生产丙烯酸问题提出有建设性的建议。1.2课题研究的意义丙烯酸在工业上主要用来生产丙烯酸酯类2，约占消费量的75%。主要有丙烯酸甲酯、
2、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯及丙烯酸辛酯。丙烯酸的另一大用途是生产丙烯酸聚合物，主要用于卫生材料、水处理剂、分散剂、絮凝剂、增稠剂、助洗剂和油田剂等。目前，世界上对丙烯酸的需求量正日益增加，其中，亚洲地区的年平均增长率略高于世界其他国家。因此，对丙烯酸生产工艺的研究与设计是一件志在必行的事情，同时也是对我国石油化工行业的推动。1.3丙烯酸生产现状及存在问题近年来，丙烯酸及丙烯酸酯的生产工艺也有多种10，如氰乙醇法8,该方法是最早工业化生产丙烯酸及酯的方法,德国和美国分别在1927年和1931年运用此技术建成丙烯酸及酯类的生产装置该技术先是合成氰乙醇,氰乙醇再经过水解得到产品.若在硫酸存在下水解生成丙
3、烯酸,若水解反应在甲醇溶液中进行,则生成丙烯酸甲酯,同时副产大量硫酸氰胺。该技术反应过程中生成的聚合物多，丙烯收率低，仅为60%70%，且氰化物为剧毒，环境污染严重。REPPE法8，20世纪30年代早期，REPPE在研究中发现了两种方法能是乙炔、一氧化碳和水或醇反应生成丙烯酸或丙烯酸酯。一种被称作催化法以羟基镍作为催化剂（也称为高压雷普法），另一种被称作化学计量法。由于反应进行缓慢，而且羟基镍分解挥发损失严重，再加上乙炔与丙烯酸（酯）的聚合等原因，不利于生产。后来也有很多公司对此法进行的改良，但随着石油化工工业的发展和环境保护要求的加强，该法逐渐淘汰，101976年使用该法生产的装置全部停产。
4、烯酮法（-内酯法）8，以乙酸或丙酮为原料，磷酸三乙酯为催化剂，在700裂解生成乙烯酮，然后与无水甲醛在三氯化铝或三氟化硼催化剂作用下生成-丙内酯。如果最终目的是制取丙烯酸则把液体-丙内酯与100%热磷酸接触，使之异构生成丙烯酸。如果最终目的产物为丙烯酸酯，-丙内酯可不经提纯而直接与相应的醇及硫酸反应，生成丙烯酸酯。烯酮法由于使用醋酸和丙酮为原料，且需要在较高温度下进行裂解，原料价格较贵，生产费用较高，-丙内酯已被公认是一种致癌物。丙烯晴水解法，在一定温度下，丙烯晴水解生成丙烯酸，副产丙烯酰胺，该工艺最早由法国Societe dUgine和美国Sohio公司开发。该工艺成熟，但由于污染问题和成本
5、问题，在国外已淘汰。我国仍有几家小厂采用此法生产丙烯酸。丙烯两步氧化法生产丙烯酸工艺，一段氧化反应丙烯转化率为98%，二段反应丙烯醛转化率为99.5%，总的转化率期待值为98%。丙烯两步氧化法工艺的最大特点是丙烯氧化成丙烯醛和丙烯醛氧化成丙烯酸分别采用不同的催化剂和使用条件，催化剂寿命长，产品收率高。由丙烯酸生产高纯丙烯酸的工艺主要有精馏法和结晶法5，由于丙烯酸中的一些杂质的沸点与丙烯酸十分接近，因此使用精馏法制备高纯丙烯酸时需添加一种化学品，将这些杂质转化成沸点更高的物质，然后再进行精馏以脱除这些杂质，而结晶法脱醛则不需要添加任何化学品，只要将丙烯酸降温至熔点附近，丙烯酸以结晶的形式析出，从
6、而实现与杂质分离的效果，由于在低温结晶的条件下丙烯酸不易聚合，节省了阻聚剂等优点，从而有了后来居上的趋势。目前，丙烯两步氧化法生产丙烯酸和结晶法提纯虽然在丙烯酸的生产中占据了主导地位，但是在生产中笔者发现了如下问题：（1）丙烯的成本较高，因此降低原料的成本很关键。（2）现有的工艺中，丙烯管线上安全阀至火炬之间的管线没有保护防爆措施。（3）熔盐冷却器与中压蒸汽罐（V-1104）间大的管线上无控制阀。 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）：2.1 研究主要内容本文第一部分提出丙烯酸生产现状以及存在的问题，第二部分对生产原料进行介绍、对反应原理的阐
7、述，以及工艺的介绍，对工艺流程图的叙述、装置设备的选择等，最后给出三废的处理方法，如废水热力焚烧、废气催化焚烧等。对于安全及防爆措施等。重点对两步氧化法和双降膜结晶法都是比较新的工艺，在对新工艺介绍的同时，对此工艺中的细节提出自己的看法与改进设想。2.2 研究方案 （1）文献查阅：在撰写此文的过程中,笔者查找了丙烯酸的用途、发展前景、生产方法等相关资料，在中国期刊网全文数据库、学位论文全文数据库等网站搜索到相关资料30余篇，并重点参照其中的20余篇以完成此文的撰写，其中不周之处还请谅解。 （2）工艺分析：本课题采用丙烯两步氧化法生产丙烯酸，与之前的生产装置相比较具有收率高、污染小、催化剂使用寿
8、命长等优点，对于氧化反应产生的大量的热，本装置采用热熔盐带出，选用对苯二酚单甲醚，吩噻嗪等作为催化剂，使用寿命为4年。双降膜结晶法生产高纯丙烯酸不需要添加任何化学品，只要将丙烯酸降温至熔点附近，丙烯酸以结晶的形式析出，从而实现与杂质分离的效果，由于在低温结晶的条件下丙烯酸不易聚合，有节省阻聚剂等优点。（3）研究方案：两步氧化法和结晶法皆为新近工艺，尤其是结晶法制取高纯丙烯酸的工艺在国内还没有普及，本课题主要对这两种工艺进行详细的介绍与研究，并通过理论研究与实地的学习提出改进设想，以达到操作更方便，经济更合理以及“三废”处理更环保的目的。3 进度安排12-10-2812-11-08 查阅并研读资
9、料、设计论文方案12-11-09 13-02-26日对现有的工艺进行分析、比较13-02-2713-03-09 撰写论文、修改论文 13-05-10 交论文（打印稿和电子稿）4 参考文献1 郑承旺.2005年中国丙烯酸行业概况J.丙烯酸化工与用途，2006，19(1)；112.2 郑承旺.2006年丙烯酸行业概况J.丙烯酸化工与应用2007，20(1)；16.3 崔小明.石油化工技术经济M.2001，5.4 景志刚、王学丽、南洋等.丙烯酸生产工艺发展趋势D.当代化工2008，(3).5 陶子斌.丙烯酸生产与应用技术M.2007.6 世界十大丙烯酸产能排序.石油化学新报(日本)，2003，08.
10、22.7 近年世界各地已建的AA与AE装置.Hydrocarbon Pro-cessing HPI Construction Boxscore,2004(6).8 薛宏庆.丙烯酸及酯生产现状和技术进展.2005，15(2).9 钱伯章.丙烯酸市场分析和技术进展J.流程工业，2004（1）1215.10 刘岭梅.化工科技市场M.2001，11.11 崔小明.石油化工技术经济M.2001，5.12 陶国良.江苏化工M.2008.28(4).13 中国石化集团上海工程有限公司.扬子石化-巴斯夫有限公司丙烯酸及酯联合装置扩建丙烯酸精制装置可行性研究报告，2004.514 朱开宏、吴俊生译.分离过程原理
11、M.2007.15 朱炳辰.化学反应工程M.2007. 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告指导教师意见：1对“文献综述”的评语：文献综述与毕业论文选题一致，所阅读的中外文文献资料数量符合要求，对丙烯酸的生产工艺国内外研究现状有一定深入的调研，综述思路清淅，结构合理，观点明确；2对本课题的深度、广度及工作量的意见和对设计（论文）结果的预测：论文选题符合所学专业方向和专业要求；研究内容符合社会经济发展实际，以氧化法和结晶法的生产工艺制取高纯丙烯酸的工艺进行详细的研究分析，并通过理论研究与实地的学习提出改进设想。研究计划可行，同意开题。 指导教师： 2013 年 1 月 14日所在专业审查意见： 负责人： 年 月 日
