产吨对氨基苯甲酸生产工艺设计

数量 2 1 1 1 8 1 1 1 1 20 20 1 1 1
5 生产车间布置图
现在是20页\一共有23页\编辑于星期四
6 经济效益核算
6.1 生产班制定员
6.2 投资估算
岗位 行政岗位
人数
估算投资
4
催化加氢工段
9
过滤洗涤 酸化工段
6 1.固定资产投资
6
离心阶段 干燥阶段 分析实验
6 建筑工程
现在是7页\一共有23页\编辑于星期四
(1)催化还原反应釜物料衡算(t/批)
输入
输出
序号 物料名称 质量 序号 物料名称 质量
1 对硝基苯 1.42t 甲酸
2
氢气 0.0682t
3 Pd/c催化 0.04t 剂
现在是8页\一共有23页\编辑于星期四
1 对硝基苯 0.028t 甲酸
2 对氨基苯 1.145t 甲酸
2氢气
总计
3pa/c催化剂 4氢液氧化钠溶
5洗涤水
610%盐酸
现在是13页\一共有23页\编辑于星期四
输出
质量 序号 物料名称
1.42428
1
对硝基苯甲酸 产品
0.068229
2
对氨基苯甲酸 产品
0.042728 3pa/c催化剂
6.822897 4水
12.61346总计 1.142377 3.112947
Q6—设备向四周散失的热量，又称热损失,KJ；
热量衡算的基准以每批处理物料即55为25℃,热量衡算式中各项计算。
从上式中可得：
Q2 = Q4 + Q5 + Q6 －Q1－Q3
注意：本设计主要对催化氧化阶段进行了热量衡算。
现在是15页\一共有23页\编辑于星期四
（优选）产吨对氨基苯甲酸生 产工艺设计
现在是1页\一共有23页\编辑于星期四
设计主要内容
1 前言 2 工艺概述 3 物料和热量衡算 4 工艺设备设计和选型 5 生产车间布置 6 经济效益分析
7 结论
8 致谢词
现在是2页\一共有23页\编辑于星期四
1 前言
对氨基苯甲酸的分子式为C7H7NO2，结构为:
产品 质量
一般
2-1
Ni 较高 一般 一般 一般
2-2 Pd/c 简单 很小 较低 好
现在是4页\一共有23页\编辑于星期四
通过比较上述3种合成方法,可以看出用Pd/c作催 化剂经氢气还原生产对氨基苯甲酸的工艺流程简单、 环境污染小、生产成本较低、产品收率高、对设备的 腐蚀性小,最适合于工业化生产，并且具有较大的工业应
式中：
Q1—所处理的物料带入设备总的热量,KJ；
Q2—加热剂或冷却剂与设备和物料传递的热量（符号规定加热剂加入热
量为“+”，冷却剂吸收热量为“-”）,KJ；
Q3—过程的热效率,(符号规定过程放热为“+”；过程吸热为“-
”)KJ；
Q4—反应终了时物料的焓（输出反应器的物料的焓）KJ；
Q5—设备部件所消耗的热量,KJ；
1800 500
450 450
6.4 经济效益评价
销售收入 利润总额 所得税 年净利润 投资回收 （万元） （万元） （万元） （万元） 期（月）
44256 1468.26 484.53 983.73
15
其中：
（1）销售收入=产量×价格=1000×44.256=44256 (万元)
（2）利润总额=销售收入-总成本=44256-42787.74=1468.26 (万元)
现在是6页\一共有23页\编辑于星期四
3.1 物料衡算
物料衡算式：
ΣG进=ΣG出+ΣG损+ΣG积 式中：
ΣG进——输入物料量总和；
ΣG出——离开物料量总和；
ΣG损——总的损失量； ΣG积——系统中积累量。 本工艺为间歇操作，ΣG积=0，衡算基准为t/批。
本设计包括催化还原阶段、碱中和阶段、酸化阶段、 离心阶段和干燥阶段五个部分，各阶段物料衡算表及总物 料衡算表如下所示：
输出
物料名称 质量（t）
对氨基苯甲 酸
1.1103
对硝基苯甲 酸
0.0264
湿固体
水
总计 现在是12页\一共有23页\编辑于星期四
0.1142 2.28
挥发 损失 挥发 总计
水
1.1424
对氨基苯甲 酸
对硝基苯甲 酸
0.0056 0.001 2.28
(6)总物料衡算(t/批)
输入
序号 物料名称 1对酸硝基苯甲
反应釜热量衡算结果一览表
输 入(KJ)
Q1
1.66×106
输 出(KJ)
Q4
4.4×106
Q2 Q3 合计
13.202×106 -4.932×106 1.192×106
Q5 Q6 合计
0 5.53×106 1.192×106
从上表中可以看出Q2＞０，说明催化过程需要加热。
现在是16页\一共有23页\编辑于星期四
1
对硝基苯 甲酸钠
0.028
2
对氨基苯 甲酸钠
1.3289
3
水 6.9360
总计
1.493
(3)酸化反应釜物料衡算(t/批)
输入
输出
序号 物料名称 质量（t） 序号 物料名称 质量（t）
1
对氨基苯甲 酸钠
2
对硝基苯甲 酸钠
3
水
4 10%盐酸溶液
合计 现在是10页\一共有23页\编辑于星期四
1.3289 0.0322 6.9360 3.1129
4 设备设计和选型
（1）催化反应釜的设计与计算；
（2）反应釜设备图；
现在是17页\一共有23页\编辑于星期四
（1）氧化反应釜的主要结构尺寸表
容积 m3
筒体直径 mm
筒体高度 m
釜体的筒体 和封头壁厚
mm
8
2100
3
22
釜体材料 Cr18Ni12Mo2Ti 高合金钢钢板
夹套直径 mm
2300
夹套高度
水
质量（t） 2.1201 0.0504 0.1142
对氨基 苯甲酸
对硝基 苯甲酸
水
氯化钠
0.0292
0.0019 9.7377 0.4989 12.55
(5)干燥器的物料衡算(t/批)
序号
输入 物料名称 质量（t） 序号
湿固体 对氨基苯甲酸 2.1201 产品
湿固体 对硝基苯甲酸 0.0504 产品
麦芽中含量甚高。它是由莽草酸途径经分支酸合成的。
现在是3页\一共有23页\编辑于星期四
2 工艺概述
合成方法主要以对硝基苯甲酸为原料经催化加氢制得对氨基苯甲 酸。根据选择催化剂的不同, 主要分为以下3种合成方法,简单对 比见下表：
序号 1
催化剂 工艺 环境污 生产 种类 条件 染情况 成本
Pt 一般 较小 很高
目前，对氨基苯甲酸广泛用于染料和医药中间体。用于 生产活性红M-80，M-10B，活性红紫X-2R等染料以及制取氰基
苯甲酸生产药物对羧基苄胺。对氨基苯甲酸也可用作防晒剂，
其衍生物对二甲氨基甲酸辛酯，是优良的防晒剂，商品名称 Padimate O.制备或来源对氨基苯甲酸还是机体细胞生长和分
裂所必需的物质叶酸的组成部分之一，在酵母、肝脏、麸皮、
用价值，所以本设计按照方案2-2进行工艺设计。
现在是5页\一共有23页\编辑于星期四
2.2 生产控制参数
（1）投料配比 对硝基苯甲酸：氢气=1:4；（摩尔比）
Pt/c催化剂=原料对硝基苯甲酸的3%（质量分数）；
（2）反应温度、压力和反应时间
反应温度：90℃； 反应压力：0.5MPa； 反应时间：8h。
13
14 现在是19页\一共有23页\编辑于星期四
零件名称 椭圆形封头DN2100×22
筒体DN2100×22 筒体DN2300×10 椭圆形封头DN2300×10
支座B8 搅拌轴Φ110 法兰G0.25-2100
法兰垫片 人孔600 螺母M20 螺栓M16×50 补强圈 电动机Y132M-4 减速机BLD17-5-15
所得税=利润总额×25%=1468.26×33%=484.53(万元)
(万元)
年净利润=利润总额-所得税= 1468.26 - 484.53 = 983.73
注:所得税按利润总额的33%计。
（3）投资回收期=总投资/（年净利润-折旧）
= 950/（983.73-140）
= 1.12年(即15个月)
所以, 15个月即可收回成本。
3
氢气 0.0180t
4
水
0.30t
5 Pd/c催化 0.04t 剂
(2)碱中和反应釜物料衡算(t/批)
输入
输出
序号 物料名称 质量（t） 序号 物料名称 质量（t）
1
对硝基苯 甲酸
2
对氨基苯 甲酸
3
水
4
氢氧化钠 溶液
总计
现在是9页\一共有23页\编辑于星期四
0.0682
1.145 0．30 6．82 1.493
11.41
固体
对氨基苯甲 酸
固体
对硝基苯甲 酸
溶液
溶 液
对氨基苯甲 酸
对硝基苯甲 酸
溶液
水
溶 液
氯化钠
合计
1.1158 0.0265 0.0292 0.0019 9.7377 0.4989 11.41
(4)离心机的物料衡算(t/批)
序号
输入 物料名称
质量（t）
固体
对氨基苯甲 酸
固体 溶液
对硝基苯甲 酸
电 蒸气 人工费 工资 福利 制造费用 折旧费用 修理费用
6.3 生产成本
单位
单价
吨
8500
吨
5000
吨
36000
吨
1
吨
6500
吨
1900
Kwh
0.7
m3
80
消耗
0.40 0.07 0.01 1.14 3.11 6．82
148 15
成本
3400 350 360 1.14 20215 12958
103.6 1200
现在是23页\一共有23页\编辑于星期四
3
3 设备
三废处理 销售人员
3
3 2.流动资金
车间维修 仓库管理
6
1 投资总计
总计
现在是21页\一共有23页\编辑于星期四
50
资金/ 万元
800
250 550 150
950
序号 一
1
2 3 4 5
6
项目 原辅材料 对硝基苯甲
酸 氢气 Pd/c
水 盐酸 氢氧化 钠
二
燃料及动力
2 3 三 1 2 四 1 2 现在是22页\一共有23页\编辑于星期四
对硝基苯甲酸 溶液 对氨基苯甲酸 溶液
质量 0.026405 1.11026 0.042728 10.88013 12.58961 0.001948 0.029213
由以上物料衡算可以得到：每批产品的质量为 1.11t（纯产品）。
现在是14页\一共有23页\编辑于星期四
3.2 热量衡算
Q1 + Q2 + Q3 = Q4 + Q5 + Q6
2
m
夹套的筒体
和封头壁厚
10
mm
现在是18页\一共有23页\编辑于星期四
（2）反应釜设备图
序号
代号
1
JB/T 4737-95
2
3
4
JB/T4737-95
5
JB/T4725-92
6
GB905-82
7
JB1158－82
8
JB4704－92
9
HG21595-1999
10
11
12
JB/T4736-2002
对氨基苯甲 酸
溶液
对硝基苯甲 酸
1.1158 0.0265 0.0292 0.0019
溶液
水
溶液 氯化钠
洗涤水
总计 现在是11页\一共有23页\编辑于星期四
9.7371 0.4989 1.1423 12.55
序号 湿固体 湿固体 湿固水 溶液
溶液 溶液 溶液 总计
输出
物料名 称
对氨基 苯甲酸
对硝基 苯甲酸