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1、最新资料推荐毕 业 设 计系 别： 化学工程技术系 课题名称：500吨/200天邻苯二甲酸二异辛酯工艺设计 班 级： 学生姓名： 指导教师： 2011 年 1 月最新精品资料整理推荐，更新于二二一年一月二十日2021年1月20日星期三20:05:43目 录1 总论11.1 设计依据11.2 建设规模11.2.1 产品品种、规格、数量11.2.2 主要原料、产品的物理化学性质、规格、来源11.3 产品方案31.3.1 产品的用途31.3.2 工艺路线的确定31.3.3 工艺流程简述42 工艺计算52.1 物料衡算52.1.1 基础数据52.1.2 原料、产品的技术规格52.1.3 物料衡算62.
2、2 热量衡算162.2.1 基础数据162.2.2 动力（水、电、汽、气）技术规格162.2.3 热量衡算16设备选型计算212.3 反应设备的选型说明及计算212.4 贮罐的选型说明及计算242.5 换热器的选型说明及计算262.6 塔设备的选型说明及计算272.7 泵的选型说明及计算302.8 其他设备选型说明及计算323 设备布置63.1 设备布置原则63.2 车间建筑要求63.3 设备布置64 消耗定额、控制指标、定员64.1 原材料、动力消耗定额及消耗量64.2 生产控制分析74.3 定员75 三废处理及环境保护85.1 车间三废排量及组成85.2 三废处理措施及效果86 安全生产与
3、劳动保护86.1 危险性物质物性一览表86.2 消防安全措施97 节能措施10致 谢101 总论1.1 设计依据本化工课程设计，以设计任务书为基础，综合文献检索、资料收集，老师指导，小组讨论，综合分析，以实际经验为依据，搏众家之长，选择合适设计方案。1.2 建设规模1.2.1 产品品种、规格、数量产品品种：邻苯二甲酸二异辛酯,简称DIOP规格：99% 工业合格品 数量：500吨工业合格品的相关指标，见下表。1质量标准GB114062001质量指标 优等品一等品合格品色度/（铂-钴）号 3040 60304060纯度/% 99.599.099.0密度/（g/cm3）(20)0.9820.998酸
4、度（以苯二甲酸计）/% 0.01 0.0150.030水分/% 0.100.15 0.150.100.150.15闪点 196192192体积电阻率/（109m）1.01.01.2.2 主要原料、产品的物理化学性质、规格、来源（1）异辛醇又名：2-乙基己醇。分子量： 130.23。分子式：C8H18O 。物化性质：它是无色特殊气味的可燃性液体。具强刺激性，具致敏性。相对密度0.831(水=1)，沸点183.5，熔点为 -76，闪点为77。水溶性：不溶于水，可与多数有机溶剂互溶。溶解度（20）：辛醇在水中0.1%（重量），水在辛醇中2.6%（重量）；共沸组成（760mmHg）：醇20%，水80%
5、，共沸点为99.1危险特性：遇明火、高热可燃。与氧化剂可发生反应。若遇高热，容器内压增大，有开裂和爆炸的危险。健康危害：本品属于低毒类。摄入、吸入或经皮肤吸收后对身体有害。对眼睛有强烈刺激作用，可致眼睛损害；可引起皮肤的过敏反应。燃爆危险： 本品可燃，具强刺激性，具致敏性。注意事项：高温、强氧化剂有燃烧的危险。 可用镀锌铁桶或槽车盛装，常温下贮运，防止曝晒。 规格:99.5工业一级品，见下表。2产品标准外观 透明液体，无悬浮物密度/g.cm-30.8290.8340.8290.834沸程（馏出100%体积）/ 179187179187含量/%99.799.7酸含量/%0.0250.025醛含量
6、/%0.20.20.05烯类含量/%0.05硫酸试验 合格15号色泽（铂-钴比色）15号（2）苯酐又名：邻苯二甲酸酐。分子量： 148.12。 分子式：C8H4O3物化性质：外观为白色鳞片状或结晶性粉末，白色微带其它色调的鳞片状或结晶性粉末。具有轻微的气味。熔点为131.6，沸点为295，相对密度为1.527(水=1)，相对蒸气密度为5.10(空气=1)，饱和蒸气压为0.13 kPa (96.5)，引燃温度为570，闪点为151.7。水溶性：不溶于冷水，溶于热水、乙醇、乙醚、苯等多数有机溶剂。危险特性：遇明火、高热或与氧化剂接触，有引起燃烧的危险。健康危害：中等毒性。对皮肤有刺激作用，空气中最
7、大允许浓度为2 mg/L。规格:99 工业一级品，见下表。2产品标准外观 白色鳞片状，块状或结晶性粉末总酸度/%99.799.7凝固点/130.5130.5苯二甲酸/0.60.6色泽（按P-CO标准色号 ）60(3)硫酸 硫酸，俗称：98酸。化学式为H2SO4。相对分子质量：98.08g/mol物化性质：浓硫酸是一种无色无味油状液体，是一种高沸点难挥发的强酸，易溶于水，能以任意比与水混溶。20时的密度为1.836g/cm3，相对密度：1.84，沸点：338, 溶解性：与水和乙醇混溶, 凝固点：无水酸在10，98%硫酸在3时凝固。结晶温度0.7，它可以与水任何比例混合并放出大量热。它具有强烈的腐
8、蚀性、氧化性、吸水性，能与多种金属和非金属发生作用。（5）纯碱分子式：，分子量：106物化性质：白色粉末状结晶，与酸起中和反应，易溶于水。碳酸钠YQB-13项 目指 标优等品一等品合格品外观白色结晶粉末总碱量（以计），% 99.298.898.0（4）邻苯二甲酸二异辛酯又名邻酞酸二异辛酯，简称DIOP。化学式：C24H38O4。分子质量390.56 。物化性质：无色或浅黄色粘稠液体，微具气味。色泽（APHA）50，酯含量99%，水含量0.1%，相对密度0.986(20)。粘度0.0530.083Pas(20)。凝固点-45。沸点235。折光率(n20D)1.4860。闪点210。在水中的溶解度
9、(25) 0.01，水在本品中的溶解度为(25)0.4。饱和蒸气压(kPa)为0.027(150)，溶于脂肪烃、芳香烃和大多数有机溶剂，完全溶于汽油、矿物油。微溶于甘油、乙二醇和一些胺类，不溶于水。毒性与卫生性：本品毒性低，毒性系数T=200，大白鼠经口LD50为22.6ml/kg，本品对动物的生长、繁殖均无影响，亦无致癌性。由于本品易被油脂抽出，故含有本品的容器不宜长期存放油脂含量大的食品。3规格:99%，工业一级品1.3 产品方案1.3.1 产品的用途邻苯二甲酸二异辛酯(DIOP)作为塑料、皮革、橡胶的主增塑剂，它具有良好的综合性能：挥发性较低、增塑效率高、混合性能好、耐紫外光强、耐水抽出
10、、迁移性小、低温柔软性好、电气性能高、耐热性和耐候性良好等优点在工业上广泛用作聚氯乙烯、氯乙烯共聚和纤维树脂的增塑剂对各种软质制品的加工，如制造薄膜、模板、人造革、电缆料、模塑品、片材增塑糊等；与除醋酸纤维素、聚乙酸乙烯以外的几乎所有的工业用树脂和橡胶有良好的相容性，性能与邻苯二甲酸二辛酯（DOP）类似，但电性能、增塑效率、低温性能较DOP稍差。可用作聚氯乙烯，氯乙烯共聚物，纤维素树脂和合成橡胶的主增塑剂。本品是DOP的有效代用品，主要用途与DOP相同，本品在增塑糊中特别适用，其初始粘度低，而且贮存过程中粘度的变化小。31.3.2 工艺路线的确定（1）生产过程采用间歇法生产方法：由苯酐与异辛醇
11、酯化而成。生产过程有间歇法和连续法两种。连续式生产间歇式生产优点1)产品质量好，且质量稳定 2)能耗、物耗低，经济效益好 3)工艺先进，劳动生产率高 4)自动化水平高，劳动强度小1)投资少，建设快 2)产品切换容易，可生产多种增塑剂 3)工艺技术简单，人员素质易满足 缺点1)建设周期长，一次性投资大 2)主要设备制作加工比较困难 3)产品切换困难，不适合多品种增塑剂的生产 4)对工人的素质要求高 1)产品质量波动大，不太稳定 2)工艺落后，劳动强度大 3)能耗物耗高 连续式生产适合原料来源有保证，有较高生产管理水平和较高人员素质的大规模生产。 间歇式生产适合于小规模、多种增塑剂的生产，投资少见
12、效快。并且三废排放最低，对环境污染小。由于每年500吨200天，产量小，所以选用间歇法更好。间歇法是将苯酐、异辛醇、硫酸和活性碳进行酯化反应，反应液用纯碱中和，经水洗、脱醇、压滤而得（2）酯化催化剂选用硫酸酸催化法以硫酸等为催化剂，其活性顺序为：硫酸对甲苯磺酸苯磺酸2-萘磺酸氨基磺酸磷酸。一般在常压下进行酯化反应，反应产物经中和、水洗、真空蒸馏，回收醇后脱色、压滤，即得成品。缺点为反应时间长，收率低，产品质量差，废水量大，污染环境，腐蚀设备。非酸性催化法:以钛酸酯类、硅酸酯、铝酸钠、金属氧化物（如）为催化剂。优点为副反应少，反应混合物着色性低，产品精制过程简单，质量好（酸值低、色度低、热稳定性
13、好、体积电阻率大），无腐蚀问题，废水少，工艺简单，设备投资省。惟酯化温度较高，且需纯氮保护。非催化酯化法为不用催化剂及水的共沸物，而以单酯本身起自催化作用的方法，转化率可达97.598，产品酸度0.05，色度10.废水少，污染轻。但有混合物停留时间长、需用大容量反应器、占地面积大、动力消耗高、产品质量不稳定、产品需分离、工艺复杂等问题，故采用者尚不多。在七十年代以前，国外生产邻苯二酸酯类增塑剂，几乎全是采用硫酸之类的酸性催化剂进行酯化反应。因此采用硫酸为催化剂的技术很成熟。4我们采用硫酸为催化剂。因为硫酸活性高，价格便宜，是应用最普遍的酯化催化剂，且采用硫酸为催化剂的技术成熟。1.3.3 工艺流程简述（1）酯化反应:在酯化釜中加入邻苯二甲酸酐，异辛醇以1：2（摩尔）的比例，在0.25%硫酸（按总物料量下）催化下于150左右进行酯化，
