己內酰胺項目加工包裝及應用發(fā)展畢業(yè)論文

1、<p><b>　　畢 業(yè) 論 文</b></p><p>　　題目 己內酰胺項目加工包裝及應用發(fā)展</p><p>　　姓 名 單世穩(wěn) 學 號201005110143</p><p>　　系（院）_化工系_班 級 P10應化二班</p><p>　　指導教師_ 職 稱__ __</p>

2、<p>　　2013 年05月 26 日</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　本文講述了己內酰胺從液體到固體顆粒的制造流程及包裝的整個過程與己內酰胺的副產物硫酸銨從液態(tài)轉化為粒狀的制造流程。己內酰胺在將液體轉化為粒狀的條件非常嚴格，需要溫度達到75℃，空氣壓力達到5MPa,冷凍水要保持通暢缺一不可。在工作時，要時刻注意己內酰

3、胺和硫酸銨對人體的危害。</p><p>　　關鍵詞：造粒，包裝，用途，危害，發(fā)展前景</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　第一章 己內酰胺的發(fā)展現(xiàn)狀1</p><p>　　1.1己內酰胺的物料特性2</p><p>　　1.2己內酰胺的用途2</p

4、><p><b>　　1.3健康危害2</b></p><p>　　1.4泄漏應急處理3</p><p><b>　　1.5防護措施3</b></p><p><b>　　1.6急救措施3</b></p><p>　　第二章 己內酰胺的造粒4&l

5、t;/p><p>　　2.1己內酰胺的流程圖4</p><p>　　2.2己內酰胺的流程5</p><p>　　2.3己內酰胺的工藝要求5</p><p>　　第三章 副產物硫酸銨的發(fā)展現(xiàn)狀 6</p><p>　　3.1硫酸銨的物料特性6</p><p>　　3.2硫酸銨用途6<

6、/p><p><b>　　3.3健康危害7</b></p><p>　　3.4泄漏應急處理7</p><p><b>　　3.5防護措施7</b></p><p><b>　　3.6急救措施7</b></p><p>　　第四章 硫酸銨的加工8&

7、lt;/p><p>　　4.1硫酸銨的流程圖8</p><p>　　4.2硫酸銨的流程9</p><p>　　4.3硫酸銨的工藝要求10</p><p>　　第五章 參考文獻11</p><p>　　第一章 己內酰胺的發(fā)展現(xiàn)狀</p><p>　　近幾年，國內不斷引進國外先進技術，對現(xiàn)有

8、裝置進行技術改造，產能和質量都獲得快速提升。南京帝斯曼東方化工有限公司己內酰胺生產能力由5萬噸/年提高到20萬噸/年。中石化巴陵石油化工公司通過技術研發(fā)將產能從5萬噸/年提高到20萬噸/年。  預計2014到年，國內將新增己內酰胺產能為97萬噸，  近年來我國己內酰胺產能不斷增加，產量也有一定的增長，但仍不能滿足下游行業(yè)的快速發(fā)展，每年均需大量進口。我國己內酰胺的產能缺口主要依靠進口，每年進口量所占

9、消費總量的比例均在60%以上。      未來幾年，預計國內己內酰胺產銷量仍將較快增長，預計2014年國內己內酰胺表觀需求量將達到170萬噸，國內產能將達到150萬噸，不能滿足市場需求；因此，己內酰胺生產在國內仍有很大的發(fā)展空間。隨著合成纖維工業(yè)發(fā)展，對己內酰胺需要量增加，又有不少新生產方法問世。先后出現(xiàn)了甲苯法(又稱斯尼亞法)；光亞硝化法(又稱PNC法)；己內酯法（又稱 UCC法）；

10、環(huán)己烷硝化法和環(huán)己酮硝化法。新近正在開發(fā)的環(huán)己酮氨化氧化法，由于生產過程中無需采用羥胺進行環(huán)己酮肟化，且流程簡單，已引起人們的關注。 </p><p>　　在已工業(yè)化的己內酰胺各生產方法中，肟法仍是80年代工業(yè)應用最廣的方法，其產量占己內酰胺產量中的絕大部分。甲苯法由于甲苯資源豐富，生產成本低，具有一定的發(fā)展前途。其他各種生產方法，鑒于種種原因，至今仍未能推廣。如以環(huán)己烷為原料的方法中，PNC法具有流程短、原料價

11、廉等優(yōu)點；但耗電多、設備腐蝕嚴重。 </p><p>　　在己內酰胺的生產過程中，往往副產硫酸銨，但由于硫酸銨滯銷，因此，減少或消除副產硫酸銨，成為評價當今己內酰胺工業(yè)生產經濟性的一個重要因素。</p><p>　　2008年對于中國己內酰胺市場來說無疑經歷了諸多考驗：經濟危機的沖擊引發(fā)化工品價格暴跌，進口反傾銷稅的取消正潛移默化地改變市場供應格局，下游紡織和輪胎行業(yè)處境艱難導致對原料需求

12、低迷，等等?！?jù)海關統(tǒng)計，2008年己內酰胺進口量為45.01萬噸，較2007年47.25萬噸減少了2.24萬噸。</p><p>　　1.1己內酰胺的物料特性</p><p>　　名稱 己內酰胺;ε-己內酰胺;Caprolactam;CPL IUPAC名 Azepan-2-one</p><p>　　分子式C6H11NO;NH(CH2)5CO 相對密度 (水

13、=1)1.05(70%水溶液)</p><p>　　常溫下狀態(tài) 白色晶體 蒸汽壓 0.67kPa/122℃ 分子量113.18</p><p>　　閃點125℃　熔點 68～70℃沸點 136~138℃/10mmHg 270℃/760mmHg </p><p>　　溶解性 溶于水，溶于乙醇、乙醚、氯仿等多數(shù)有機溶劑 穩(wěn)定性 穩(wěn)定</p><

14、p>　　1.2己內酰胺的用途 </p><p>　　己內酰胺（Caprolactam，簡稱CPL）是生產尼龍6纖維（錦綸）和尼龍-6工程塑料的重要單體，具有優(yōu)異的熱穩(wěn)定性、加工性、機械性和耐化學品性。從全球范圍內來看，己內酰胺的主要消費領域為纖維（民用絲、工業(yè)絲、地毯絲）、工程塑料和食品包裝膜。廣泛應用于汽車、船舶、醫(yī)療制品、日用品、電子和電氣等領域。己內酰胺還可用于生產抗血小板藥物6--氨基己酸，生產月桂

15、氮卓酮等，用途十分廣泛。</p><p><b>　　1.3健康危害</b></p><p>　　侵入途徑：吸入、食入、經皮吸收。 </p><p>　　健康危害：經常接觸本品可致神衰綜合征。此外，尚可引起鼻出血、鼻干、上呼吸道炎癥及胃灼熱感等。本品能引起皮膚損害，接觸者出現(xiàn)皮膚干燥、角質層增奪取、皮膚皸裂、脫屑等，可發(fā)生全身性皮炎，易經皮膚吸

16、收。 </p><p>　　毒性：低毒類。致痙攣性毒物和細胞原生質毒。主要用途于中樞神經，特別是腦干，可引起裨臟器的損害。被癌癥研究機構劃定為4類致癌物。 </p><p>　　急性毒性：LD501155mg/kg(大鼠經口);70g(人經口致死量) </p><p>　　亞急性和慢性毒性：大鼠經口500mg/kg×6月體重、血相有變化，大腦有病理損害;人

17、吸入61mg/m3以下，上呼吸道炎癥和胃有灼熱感等;人吸入17.5mg/m3神衰癥候群和皮膚損害;人吸入10mg/m3以下×3～10年，有神衰癥候群發(fā)生。 </p><p>　　危險特性：遇高熱、明火或與氧化劑接觸，有引起燃燒的危險。受高熱分解，產生有毒的氮氧化物。粉體與空氣可形成爆炸性混合物，當達到一定的濃度時，遇火星發(fā)生爆炸。 </p><p>　　燃燒(分解)產物：一氧化碳

18、、二氧化碳、氮氧化物。 </p><p><b>　　1.4泄漏應急處理</b></p><p>　　隔離泄漏污染區(qū)，周圍設警告標志，切斷火源。應急處理人員戴自給式呼吸器，穿化學防護服。不要直接接觸泄漏物，用清潔的鏟子收集于干燥凈潔有蓋的容器中，運至廢物處理場所。如大量泄漏，收集回收或無害處理后廢棄。 </p><p><b>　　1

19、.5防護措施</b></p><p>　　呼吸系統(tǒng)防護：空氣中濃度超標時，戴面具式呼吸器。緊急事態(tài)搶救或逃生時，應該佩帶自給式呼吸器。 </p><p>　　眼睛防護：戴化學安全防護眼鏡。防護服：穿工作服。手防護：戴橡皮膠手套 </p><p>　　其它：工作后，淋浴更衣。注意個人清潔衛(wèi)生。 </p><p><b>　

20、　1.6急救措施</b></p><p>　　皮膚接觸：脫去污染的衣著，用大量流動清水徹底沖洗。 </p><p>　　眼睛接觸：立即翻開上下眼瞼，用大量流動清水或生理鹽水沖洗。就醫(yī)。 </p><p>　　吸入：脫離現(xiàn)場至空氣新鮮處。就醫(yī)。 </p><p>　　食入：誤服者漱口，給飲牛奶或蛋清，就醫(yī)。 </p>

21、<p>　　滅火方法：霧狀水、泡沫、二氧化碳、干粉、砂土。</p><p>　　第二章己內酰胺的造粒</p><p>　　2.1己內酰胺的流程圖</p><p>　　2.2己內酰胺的流程</p><p>　　第一副圖，空氣壓縮機壓縮空氣到空氣緩沖罐，經過油水分離過濾器到高效除油過濾器，當壓力達到六公斤時打開微熱再生干燥器，微熱再生干

22、燥器來使壓縮空氣達到一定溫度與干度使其穩(wěn)定不變， 再經過除塵過濾器到達空氣緩沖罐經過空氣冷卻器進入造粒機。</p><p>　　第二幅圖，上半部分：來自外管網的90℃熱水經過夾套熱水換熱器由90℃變?yōu)?5℃（熱量交換）,同時為造粒機管線伴熱；下半部分：造粒機鋼帶底下12℃的冷凍水進入冷凍水罐再由12℃冷凍回水泵打入地下網管。</p><p>　　第三幅圖，來自灌區(qū)的己內酰胺進入己內酰胺緩沖

23、罐（罐內通入氮氣是為了防止己內酰胺爆炸）通過己內酰胺進料泵打入集束處理器（集束處理器能夠保持溫度恒定通過冷水與熱水的進入流量來調節(jié)溫度的高低）,大部分進入造粒機少部分進入己內酰胺緩沖罐進行回流。</p><p>　　第四幅圖，造粒機分為機頭，機身，機尾。機頭主要功能來進行造粒，由液態(tài)通過硅膠帶滴漏90℃和75℃熱水伴熱凝為半固態(tài)，通過鋼帶冷卻能為固態(tài)，鋼帶底下為三百多水噴頭噴灑冷凍水來進行潤滑和冷卻，最后冷凍水進

24、入冷凍水罐。壓縮機的壓縮空氣進入造粒機把己內酰胺內的水分帶走，來提高己內酰胺的干燥程度使其達到含水量不超過0.1％。</p><p>　　第五幅圖，顆粒狀的己內酰胺進入料倉到達包裝系統(tǒng)通過除塵系統(tǒng)，包裝稱25公斤的袋子進入碼垛系統(tǒng)，由專門叉車運入倉庫。</p><p>　　2.3己內酰胺的工藝要求</p><p>　　在生產己內酰胺時壓縮空氣必須達到5公斤，而伴熱管

25、線90℃和75℃的熱水要合格其是能否使己內酰胺合格的重要條件。</p><p>　　第三章副產物硫酸銨的發(fā)展現(xiàn)狀</p><p>　　近年來，世界農業(yè)及肥料組織積極推動硫肥在中國，印度等發(fā)展中國家的應用，對硫肥的需求不斷增加。2009年，世界硫酸銨消費量1900萬噸左右，約占氮肥總量的3%，發(fā)達國家和地區(qū)消費比例更高，中國硫酸銨產量約280萬噸，出口88萬噸，工業(yè)原料約30萬噸，國內肥料消

26、費量只有160-170萬噸左右，僅占氮肥消費總量的1%，與世界平均水平相比，硫酸銨消費比例偏低。</p><p>　　2015年，中國氮肥養(yǎng)分消費量將達到5000萬噸（純養(yǎng)分）左右，如果按照4%的消費比例估算，中國硫酸銨肥料需求量可達到200萬噸（純養(yǎng)分）左右，折合實物量約1000萬噸。進一步考慮出口及工業(yè)領域的消費，中國硫酸銨的市場潛力在1000萬噸以上。目前，中國硫酸銨主要用于蒸汽團粒法復混肥的原料，具有可改

27、善造粒性能,含硫,不含氮等優(yōu)點.中國復混肥生產每年消費硫酸銨和氯化銨的量約1000萬噸.隨著《復混肥料(復合肥料)標準》2010年6月1起的正式實施,以及中國提高肥料復合化率的需求,將進一步推動復混肥企業(yè)采用硫酸銨作為原料的的積極性.2015年,中國復混肥產量預測將達到6800萬噸,此領域對硫酸銨的潛在需求在400-500萬噸以上.</p><p>　　3.1硫酸銨的物料特性</p><p&g

28、t;　　化學式：(NH4)2SO4；分子量：132.16 外觀形狀：純品為無色斜方晶體，工業(yè)品為白色至淡黃色結晶體 氮含量：21.0%；熔點(℃)：513℃;相對密度（水=1）：1.77；溶解性：易溶于水。 </p><p><b>　　3.2 硫酸銨用途</b></p><p>　　一種優(yōu)良的氮肥（俗稱肥田粉），適用于一般土壤和作物，能使枝葉生長旺盛，提高果實品質

29、和產量，增強作物對災害的抵抗能力，可作基肥、追肥和種肥，但是長期使用可能導致土壤板結。能與食鹽進行復分解反應制造氯化銨，與硫酸鋁作用生成銨明礬，與硼酸等一起制造耐火材料。加入電鍍液中能增加導電性。也是食品醬色的催化劑，鮮酵母生產中培養(yǎng)酵母菌的氮源，酸性染料染色助染劑，皮革脫灰劑。此外，還用于啤酒釀造，化學試劑和蓄電池生產等。還有一重要作用就是開采稀土,開采以硫酸銨作原料，采用離子交換形式把礦土中的稀土元素交換出來，再收集浸出液簡單過濾分

30、離后曬干成稀土原礦，每開采生產1噸稀土原礦約需5噸硫酸銨。 </p><p>　　生物學上的用途也很多，多用于蛋白純化工藝方面，因為硫酸銨屬于惰性物質，不易與其他生物活性物質發(fā)生反應，在純化過程中能最大程度的保護蛋白活性，另外，硫酸銨的可溶性極好，能形成高鹽環(huán)境，對于蛋白沉淀與后續(xù)的高鹽純化做準備。</p><p><b>　　3.3 健康危害</b></p&g

31、t;<p>　　健康危害： 對眼睛、粘膜和皮膚有刺激作用。 　　環(huán)境危害：長期使用會使土壤出現(xiàn)酸化板結現(xiàn)象。　　燃爆危險： 本品不燃，具刺激性。</p><p><b>　　3.4泄漏應急處理</b></p><p>　　應急處理： 隔離泄漏污染區(qū)，限制出入。建議應急處理人員戴防塵面具（全面罩），穿防毒服。用潔凈的鏟子收集于干燥、潔凈、有蓋的容器中，

32、轉移至安全場所。若大量泄漏，收集回收或運至廢物處理場所處置。</p><p><b>　　3.5防護措施</b></p><p>　　密閉操作，局部排風。操作人員必須經過專門培訓，嚴格遵守操作規(guī)程。建議操作人員佩戴自吸過濾式防塵口罩，戴化學安全防護眼鏡，穿防毒物滲透工作服，戴橡膠手套。避免產生粉塵。避免與酸類、堿類接觸。搬運時要輕裝輕卸，防止包裝及容器損壞。配備泄漏應

33、急處理設備。倒空的容器可能殘留有害物。</p><p><b>　　3.6急救措施</b></p><p>　　皮膚接觸： 脫去污染的衣著，用大量流動清水沖洗。 　　眼睛接觸： 提起眼瞼，用流動清水或生理鹽水沖洗。就醫(yī)。 　　吸入： 脫離現(xiàn)場至空氣新鮮處。如</p><p>　　第四章 硫酸銨的加工</p><p>

34、;　　4.1 硫酸銨的流程圖</p><p>　　4.2 硫酸銨的流程</p><p>　　第一幅圖是結晶器的流程圖，結晶器的作用是將母液硫酸銨進行加熱結晶，加熱是通過兩邊的循環(huán)加熱器，一個是通熱水，一個是通蒸汽。使結晶器的溫度保持在90℃，當物料成為結晶狀達到合格后，再用結晶泵打到增稠器。</p><p>　　第二幅圖是離心機的流程圖，離心機的主要作用就是進行干燥

35、，將顆粒的水分去掉。在進入到離心機之前要先進入到增稠器進行增稠，進入到離心機進行干燥，出來的結晶的水分要≤4.5%才算合格，不合格的物料從新回到母液灌從新進行干燥結晶。合格的物料從離心機出來。</p><p>　　第三幅圖是流化床的流程圖，含濕量小于等于2%的硫酸銨經輸送機進入進料關風器，經進料關風器進入預混器，在預混器內與返料混合后進入埋管流化床。經流化換熱干燥冷卻后，產品經成品出料閥去成品輸送系統(tǒng)。從流化床中

36、部取的返料經返料卸料閥返料斗提機返料進料閥等輸送進入預混器?？諝饨浌娘L機加壓后一部分經換熱器加熱后去流化床干燥區(qū)；一部分直接送往流化床冷卻區(qū)。物料由干燥熱空氣的推動產生正常的流態(tài)化，由熱風和流化床內置式換熱器共同提供熱量，使水份蒸發(fā)，然后進入冷卻區(qū)，由與外界同溫的冷卻風使物料保持流態(tài)化，由冷卻風和流化床內置式換熱器共同提供冷量，使物料降溫，降溫后的物料排出流化床。干燥用空氣經鼓風機、換熱器后變?yōu)?60℃的熱空氣，160℃的熱空氣進入流化

37、床干燥區(qū)，在流化床干燥區(qū)，熱空氣一方面使物料保持正常的流化態(tài)，另一方面與物料進行熱交換，加熱物料并使水份蒸發(fā)，降溫后的廢空氣攜帶物料蒸發(fā)出的水份離開流化床。</p><p>　　冷卻用空氣經鼓風機后進入流化床冷卻區(qū)，在流化床冷卻區(qū)，冷空氣一方面使物料保持正常的流化態(tài)，另一方面與物料進行熱交換，冷卻物料使物料降溫，升溫后的廢空氣經流化床排風口離開流化床。</p><p>　　離開流化床的廢空

38、氣經管道進入旋風除塵器，廢空氣攜帶的大部分物料被旋風除塵器搜集下來排出旋風除塵器，經旋風分離器除塵后的廢空氣經引風機壓縮進入濕式除塵器進行二次除塵，除塵后的廢空氣經管道排空。</p><p>　　4.2 硫酸銨的工藝要求</p><p>　　結晶器內部溫度：90℃；結晶器的液位要達到第一塊視鏡位置；離心機的振動頻率不超過3赫茲；流化床的內部溫度不低于135℃；流化床層干燥端溫度大致在70℃

39、。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1]王佩琳.關于加工加工己內酰胺的發(fā)展[J].化工技術經濟.1995.6.7</p><p>　　[2]劉洋. 造粒機和生產己內酰胺[J].化工進展2008.9.29</p><p>　　[3]曾波,趙海燕.己內酰胺的生產技術[J].云南化工.200