《毕业设计关于年产80000吨丁辛醇丙烯净化及羰基合成车间的工艺设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《毕业设计关于年产80000吨丁辛醇丙烯净化及羰基合成车间的工艺设计（56页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、齐齐哈尔大学毕业设计（论文）用纸摘 要本设计是关于年产80000吨丁辛醇丙烯净化及羰基合成车间的工艺设计。在该设计中首先叙述了丁辛醇生产的意义与应用、市场分析、国内外的发展现状及生产方法，确定了羰基合成的工艺路线。并在此基础上进行物料衡算、热量衡算、关键设备的选择和计算。依据车间布置设计的原则，对车间及设备进行了合理的布置。对自动控制、环境保护及公用工程中的供电、供暖、供水、通风做了详细的说明。在这些基础上绘制了带控制点的流程图，车间及设备的平立面布置图和主要反应设备图。顺利的完成了20000字的毕业设计说明书，关键词：丁辛醇;羰基合成;工艺设计;物料衡算;热量衡算AbstractThe si
2、gnificance and application,market analyze,development trend of butanol and octanol at home and abroad and productive methods were stated in the instruction.The process of OXO synthesis is confirmed.On the basis were stated in the instruction.0n the basis of the process,the calculation of the materia
3、l balance and heat balance was calculated,and the key equipments was selected and calculated.According to the principle of workshop layout and methods of treating process wastes,electricity power supply,feeding,heating and ventilation were described in detail.Under the conditions of the process,the
4、process and instrument diagram,processing equipment diagram and plant layout diagram were drown.The design instruction with 20000 words was finished. Key Word ：Butanol and octanol;OXO synthesis; Process design,;The calculation of the material balance; heat balance目 录摘要IAbstractII第1章 总论11.1 概述11.1.1
5、意义与作用11.1.2 国内外的现状以发展前景21.1.3 产品的性质与特点41.1.4 产品的生产方法概述41.2 设计依据61.3 厂址选择61.3.1 厂址选择原则61.3.2 本次设计的厂址选择71.4 设计规模与生产制度91.4.1 设计规模91.4.2 生产制度91.5原料与产品规格101.5.1 主要原料规格及技术指标101.5.2 产品规格131.6 综合经济技术指标13 1.6.1 土建部分14 1.6.2 设备部分14 1.6.3 年利润15第2章 工艺设计与计算172.1 工艺原理172.2 工艺路线的选择172.3 工艺流程简述182.3.1 流程示意图182.3.2
6、各工段工艺流程182.4 工艺参数202.5 物料衡算202.5.1 物料衡算的意义与作用202.5.2 物料衡算的方法与步骤212.5.3 物料衡算222.6 热量衡算272.6.1 能量衡算的意义与作用272.6.2 热量衡算及所需媒质的量28第3章 设备选型343.1 选型原则343.2 关键设备选择353.2.1 填料塔的塔径计算353.2.2 填料塔填料层高度计算363.3 其他设备的选择39 3.3.1 填料塔各配件选择393.3.2 换热器的选择40第4章 设备一览表43第5章 车间布置设计的原则455.1 车间布置设计的原则455.1.1 车间设备布置的原则455.1.2 车间
7、设备平面布置的原则465.1.3 车间设备立面布置的原则465.2 车间设备布置47第6章 自动控制486.1 自控设计原则486.2 自控水平与控制点48第7章 安全环境保护497.1 三废产生情况497.2 三废处理情况49第8章 公用工程508.1 供水508.2 供电508.3 供暖518.4 通风52第9章 改进措施53结束语54参考文献55致谢4548第1章 总 论1.1概 述1.1.1 意义与作用丁辛醇是重要的基本有机化工原料。它有三个重要的品种：正丁醇、异丁醇、辛醇。正丁醇主要用于生产丙烯酸丁酯、邻苯二甲酸二丁酯(DBP)、联二酸二丁酯等酯类产品。前者用于涂料和粘合剂，后者为P
8、VC的增塑剂。用丁醇生产的邻苯二甲酸二丁酯和脂肪族二元酸酯类增塑剂，广泛用于各种塑料和橡胶制品的生产。丁醇是生产丁醛、丁酸、丁胺和醋酸丁酯等有机化合物的原料，可用做树脂、油漆、粘接剂的溶剂及选矿用的消泡剂，也可用做油脂、药物和香料的萃取剂及醇酸树脂涂料的添加剂。现在能源以燃煤为主，占煤炭产量75%的原煤用于直接燃烧，煤燃烧过程中产生严重污染，如烟气中CO是温室气体，SOx可导致酸雨形成，NO也是引起酸雨元凶之一，同时在一定条件下还可破坏臭氧层以及产生光化学烟雾等。总之燃煤产生的烟气是造成生态环境破坏的最大污染源之一。中国的能源消费占世界的8%9%，SO的排放量占到世界的15.1%，燃煤所排放的
9、SO又占全国总排放量的87%。中国煤炭一年的产量和消费高达12亿吨，SO的年排放量为2000多吨，预计到2010年中国煤炭量将达18亿吨，如果不采用控制措施，SO的排放量将达到3300万吨。烟气脱硫技术是控制SO和酸雨危害最有效的手段之一，按工艺特点主要分为湿法烟气脱硫、干法烟气脱硫和半干法烟气脱硫2。据统计,CO浓度超过70010-6会使少数比较敏感的人感到有不良气味并有不舒适的感觉;CO浓度超过100010-6会使人有不舒适的感觉,并易引起人员产生嗜睡。国内尚无商业建筑CO浓度的卫生标准规定。国外，如美国、日本等在商场条件下，常以低于100010-6为室内CO的允许浓度3。丙烯中常常含有H
10、O、S、O、As和炔烃等杂质，这些杂质容易使催化剂活性降低，甚至中毒失去活性，影响装置的正常生产，必须进行精制脱出丙烯中的微量杂质，保证装置的正常进行4。本次的设计题目为年产8万吨丁辛醇车间丙烯净化及羟基合成工段的初步设计。在合成气和丙烯原料中都含有微量的含有、S、O、As和炔烃等杂质。这些杂质容易影响装置的正常生产。则需要将杂质除去。本设计的主要内容为利用活性炭、硫化铂、浸苛性钠的活性氧化铝、浸苛性钠的活性氧化锌除去S、O、HCNHCL、Fe(CO) /Ni(CO)等杂质。1.1.2 国内外现状及发展前景1.国外发展概况丁辛醇是随着石油化工、聚乙烯塑料工业的发展和羰基合成工业技术的发展迅速发
11、展起来的。羰基合成反应技术是1938年在德国最先开发成功的，随着在英、美、法、意等国家获得发展。自低压铑法问世以来，该法在丁辛醇工业领域独领风骚，先后转让给9个国家，共建设了23套装置，采用该法生产的丁醛产量超过3.5mt/a，占丁醛总产量的70%。所有新建装置全部采用低压铑法，该法以其技术优势正在逐步淘汰高压铑法1。近10年来，随着各国对环境保护认识的提高，烟气脱硫的关键技术有了飞速的发展，尤其是一些经济发达的国家，投入大量人力、财力进行开发并取得显著成效。据有关资料统计，到1998年止，美国投产了相当于装机容量150GW的电厂烟气脱硫装置；德国投产了相当于装机容量30GW的电厂烟气脱硫装置
12、；日本已建成投产大型脱硫装置1400台（套），相当于装机容量39GW。2.国内发展概况我国的丁醇生产技术在1980年以前主要采用粮食发酵法制丁醇，采用乙醛缩合法制丁烯醛，丁烯醛缩合、加氢制丁醇。由于工艺技术落后，这类的丁辛醇生产装置已经停产。1976年，吉化公司从德国BASF公司引进50kt/a的高压铹法丁辛醇装置。1982年建成投产。随后，大庆石化总厂，齐鲁石化公司从英国DAVY公司成套引进丁辛醇生产技术，并在1986年，1987年相继投产。（1）1992年北京化工四厂从日本三菱化学公司引进丁辛醇生产的专利技术及关键设备，于1996年投产。（2）1996年齐鲁石化公司在原有装置的基础上，将原
13、来低压羰基合成气相循环法改为液相循环法。在反应器不变的情况下，将产量扩大为原来的1.9倍。1998年吉化公司对原有的BASF高压羰基合成装置进行改造。引进了UCC/DAVY第四代低压液相循环羰基合成技术，在保留了原装置的异构物分离、丁醛缩合、辛烯醛液相加氢、醇的精馏分离等几部分的基础上，另外扩建了一套气相加氢、丁醛缩合、液相加氢、醇精馏分离系统，改造后的装置于2000年8月投产，目前吉化公司丁醇、辛醇合计最大生产能力可达120kt/a。1.1.3 产品的性质与特点本装置产品为丁醇和2-乙基己醇。1.丁醇 （Butyl alcohol）分子式C4H9OH，有四种同分异构体正丁醇 CH3CH2CH
14、2CH2OH，异丁醇（CH3）2CHCH2OH，仲丁醇CH3CH（OH）CH2CH3和叔丁醇（CH3）3COH。均为无色有毒的易燃液体，能溶于多种有机溶剂中。2.正丁醇（n-Butyl alcohol）英文名称 1-Butanol。产品理化性质：分子式C4H10；系统命名为1-丁醇。分子量：74.12，熔点-90.2，相对密度为0.810 g/mol。无色透明液体，沸点117.5，凝固点-89.5，闪点36-38，自然点365，微溶于水，能与乙醇和乙醚混溶。3.异丁醇（i-Butyl alcohol）产品理化性质：分子式C4H10；系统命名为2-甲基-1-丙醇。分子量：74.12，熔点-108
15、，相对密度为0.805g/mol。无色透明液体，沸点108.0，凝固点37.7，闪点28，自燃点426.6，易溶于水，乙醇和乙醚。折光率（n20）：1.395-1.397。4.辛醇（Octyl alcohol） 英文名称2-ethyl hexanol.产品理化性质：无色透明油状液体，沸点185，凝固点-76，闪点85，自燃点270，与水可形成共沸物，能与醇、氯仿、醚等多种有机溶剂互溶，分子量130。23，分子式C8H18O，密度0.524，熔点-195，折光率（n20）：1.428-1.431。1.1.4 产品的生产方法概述丁辛醇的生产工艺有两种路线2。一种是以乙醛为原料，巴豆醛缩合加氢法；另一种是以丙烯为原料的羰基合成法。由于发酵法及乙醛法工艺流程长，设备腐蚀严重，极不经济
