年产10万吨丙烯酸工艺设计资料

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年产10万吨聚丙烯的工艺设计

年产10万吨聚丙烯的工艺设计

年产10万吨聚丙烯的工艺设计摘要聚丙烯之所以是各种聚丙烯烃材料中发展最快的一种,关键在于其催化剂技术的飞速发展。

本设计中就详细介绍了聚丙烯随催化剂的发展而发展的情况。

聚丙烯是丙烯单体聚合而形成的高分子聚合物,是一种通用合成树脂。

它作为一种高分子塑料,在现代化工生产中占有重要的地位,是五大工程塑料之一。

本设计是以中原石化的S-PP工艺为设计基础,设定年产量为两万吨,然后进行物料衡算、热量衡算、设备选型等过程,最终完成的一份比较完整的设计说明书。

另外聚丙烯来源丰富,价格便宜,易于加工成型,产品综合性能优良,因此被广泛地应用于化工、化纤、轻工、家电、建筑、包装、农业、国防、交通运输、民用塑料制品等各个领域,在聚烯烃树脂中,是仅次于聚氯乙烯、聚乙烯之后的第三大通用塑料。

目录前言 (1)第1章工艺流程确定 (13)§1.1催化剂的配置和计量 (13)§1.2丙烯预精制和丙烯保安精制及氢气压缩 (15)§1.3 预聚合与液相本体聚合 (17)§1.4 聚合物闪蒸和脱气 (18)§1.5 聚合物的汽蒸和干燥 (19)§1.6 生产原材料的规格 (20)第2章物料衡算 (26)§2.1计算基础 (26)§2.1.1设计条件 (26)§2.1.2丙烯进料量 (27)§2.1.3催化剂用量 (27)§2.1.4氢气用量 (28)§2.2原材料消耗定额 (28)§2.3主要设备物料衡算 (29)§2.3.1 CO汽提塔T701物料衡算 (29)§2.3.2预聚合反应器R200物料衡算 (30)§2.3.3聚合反应器R201物料衡算 (31)§2.3.4闪蒸罐D301物料衡算 (32)§2.3.5汽蒸罐D501物料衡算 (34)§2.3.6干燥器D502物料衡算 (35)§2.3.7挤压造粒单元物料衡算 (36)§2.3.8总物料平衡表 (37)第3章热量衡算 (37)§3.1主要设备热量衡算 (37)§3.1.1预聚合反应器R200热量衡算 (37)§3.1.2聚合反应器R201热量衡算 (41)§3.1.3闪蒸罐D301热量衡算 (43)§3.1.4汽蒸罐D501热量衡算 (46)§3.1.5干燥器D502热量衡算 (49)§3.1.6总热量平衡表 (52)第4章设备选型 (52)§4.1主要设备选型 (52)§4.1.1预聚合反应器R200 (52)§4.1.2聚合反应器R201 (53)§4.1.3汽蒸罐D501 (54)§4.1.4干燥器D502 (60)第5章聚丙烯装置的安全生产 (63)§5.1静电的危害与防范 (63)§5.1.1静电的危害 (63)§5.1.2静电的防范措施 (64)§5.2其他安全措施 (64)第6章“三废”处理与环境保护 (65)§6.1废水 (66)§6.2废气 (66)§6.3废渣 (66)参考文献 (66)致谢 (68)前言聚丙烯(Polypropylene,常缩写为PP)是丙烯(Proplylene,缩写为PR)单体聚合而形成的高分子聚合物,是一种通用合成树脂(或通用合成塑料)。

石化年产10万吨甲基丙烯酸甲酯项目 6-技术经济评价

石化年产10万吨甲基丙烯酸甲酯项目 6-技术经济评价

目录概述 (1)1 投资估算 (2)1.1 投资估算编制依据 (2)1.2 建设投资估算 (3)1.2.1 估算方法 (3)1.2.2 固定资产 (3)1.2.3 无形资产 (12)1.2.4 递延资产 (12)1.2.5 预备费用 (13)1.2.6 建设投资汇总 (13)1.3 建设期利息 (14)1.4 流动资金 (14)1.5 项目总投资汇总 (15)2 资金筹措 (16)2.1 资金来源 (16)2.2 银行贷款还款方式 (16)2.3 资金使用计划 (16)3 产品成本和费用估算 (17)3.1 成本估算说明 (17)3.1.1 概述 (17)3.1.2 编制依据 (17)3.1.3 估算依据和说明 (17)3.2 产品总成本费用估算 (17)3.2.1 概述 (17)3.2.2 估算过程 (18)3.2.3 产品成本汇总 (22)4 销售收入和税金估算 (24)4.1 销售收入估算 (24)4.2 税金估算 (24)5 财务分析 (25)5.1 财务分析报表 (25)5.1.1 利润分配表 (25)5.1.2 财务损益表 (25)5.1.3 现金流量表 (26)5.2 盈利能力分析 (28)5.2.1 静态指标 (28)5.2.2 动态指标 (29)5.3 不确定性分析 (34)5.3.1 盈亏平衡分析 (34)5.3.2 敏感性分析 (35)6 技术经济指标 (38)6.1 主要技术经济指标 (38)7 财务评价结论 (40)概述本项目设计为中化泉州石化3万吨/年干气脱硫制二甲基亚砜项目。

本装置选址在福建省泉州市泉惠石化工业园区泉州石化总厂内,靠近总厂轻烃回收装置、循环水场、除盐水站、凝结水处理站、真空除气和制冷站、厂区给水及消防加压站,位置便利,原料干气与公用工程运输管线短。

本项目主要设施包括生产主车间、与工艺生产相适应的辅助生产设施、公用工程以及相关的生产管理等设施。

在可行性研究中,通过分析市场需求、生产规模、工艺技术方案、原材料、燃料及动力的供应、建厂条件和厂址方案、公用工程和辅助设施、环境保护、工厂组织和劳动定员及项目实施规划,对多种方案进行比较,可得到最佳方案。

年产10万吨异丁烯法甲基丙烯酸甲酯工艺设计

年产10万吨异丁烯法甲基丙烯酸甲酯工艺设计

---------------------------------------------------------------范文最新推荐------------------------------------------------------ 年产10万吨异丁烯法甲基丙烯酸甲酯工艺设计设计说明:甲基丙烯酸甲酯(MMA)是合成有机玻璃及MBS树脂的单体。

我国MMA的生产以丙酮腈醇法(ACH法)为主,合成路线复杂,工艺流程长,多步反应后产率低,成本高。

该方法采用剧毒的氢氰酸为原料,产生大量难于处理的废酸,环境污染严重,因此开发新的MMA工艺路线很有必要。

近年来,很多国家采用异丁烯为原料来生产MMA并已实现工业化。

该方法生产绿色化、经济效益高,推广应用后能获得较大的经济效益和社会效益。

本文是对异丁烯制备MMA进行工艺设计。

6718关键词:催化剂;直接氧化法;异丁烯;甲基丙烯酸甲酯A Process Design for 100,000 Tons Isobutane Conversion to Methyl Methacrylate by Two-Stage1 / 29Design notesMethyl methacrylate (MMA) is a monomer that is used to polymerize the organic glass and the MBS resin. MMA is produced by the method of acetone-cyanohydrin(ACH) mainly in our country. The synthetic route is complex, the technical line is long, and the yield is low with high cost after many steps. Hydrocyanic acid (seriously poisonous) is used as raw material, the treatment of numerous waste acid is difficult . Furthermore, concentrated sulfuric acid consumed in this method corrodes equipments and pollutes the environment seriously. Considering all of these, it is greatly necessary to develop a new chemical technology of MMA. Recently, in many countries isobutyl is used as raw material to produce MMA and the method already is industrialized. This is the synthesis of Isobutene Conversion to Methyl Methacrylate by Two-Stage process design.Keywords Catalyst;catalytic Direct Oxidative Esterification Process; Isobutane; Methyl Methacrylate---------------------------------------------------------------范文最新推荐------------------------------------------------------ 1 概述51.1 甲基丙烯酸甲酯的生产工艺及设计意义51.1.1 ACH法51.1.2 改进的ACH法64.2 反应器的设计544.2.1设计条件544.2.2基本物性数据544.2.3反应器的数学模型564.2.4反应管排布593 / 294.2.5壳程换热624.2.6管口设计634.2.7预热器644.2.8封头645 部分设备选型与计算665.1 MMA精馏塔665.1.1 各类尺寸的计算665.1.2 精馏塔塔顶冷凝器选型68 5.1.3 精馏塔塔底再沸器选型695.3.4 泵706 工艺流程图(见附录二)71---------------------------------------------------------------范文最新推荐------------------------------------------------------ 7 车间布臵设计图727.1生产车间平面布臵图(见附录三)727.2生产车间立面布臵图(见附录四)72致谢73参考文献741 概述1.1 甲基丙烯酸甲酯的生产工艺及设计意义[1]甲基丙烯酸甲酯(MMA)是一种重要的有机化工原料和化工产品,主要用于生产有机玻璃(PMMA),聚氯乙烯助剂ACR、甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯-丁二烯共聚物(MBS)和用作腈纶生产的第二单体,也可用于制造其他树脂、塑料、涂料、粘合剂、润滑剂、木材和软木的5 / 29浸润剂、电机浅圈的浸透剂、纸张上光剂、印染助剂和绝缘灌注材料等,甲基丙烯酸甲酯的市场前景非常广阔。

毕业设计:年产10万吨聚丙烯聚合工段工艺设计

毕业设计:年产10万吨聚丙烯聚合工段工艺设计

毕业设计:年产10万吨聚丙烯聚合工段工艺设计1. 引言聚丙烯是一种广泛应用于塑料制品、纺织品、药品、包装材料等领域的重要聚合物。

随着市场需求的增加,对聚丙烯的产量也有着不断增长的要求。

本文旨在设计一种年产10万吨聚丙烯的聚合工段工艺,以满足市场对聚丙烯的需求。

2. 聚丙烯聚合工段工艺概述聚丙烯的聚合工艺一般分为以下几个工段:催化剂制备、聚合反应、分离纯化和产品制造。

在年产10万吨的规模下,这些工段需要设计成高效、稳定和可持续的工艺流程。

2.1 催化剂制备催化剂是聚合反应的核心组成部分,直接影响聚丙烯产物的质量和产量。

催化剂应采用高效、稳定和可再生的催化剂,例如Ziegler-Natta催化剂。

本文设计的工艺中,催化剂制备工段将包括催化剂激活、载体处理、催化剂添加等步骤。

2.2 聚合反应聚合反应是将丙烯单体转化为聚丙烯的关键步骤。

聚合反应可采用不同的反应方式,如气相聚合、溶液聚合或乳液聚合。

在设计年产10万吨的聚合工段工艺时,应选择适合规模化生产的聚合反应方式。

本文中,将采用气相聚合的工艺流程,并详细设计反应器的结构和工艺参数。

2.3 分离纯化在聚合反应后,产生的混合物中可能含有未反应的单体、溶剂、催化剂和杂质等。

分离纯化工段将对产物进行纯化处理,以获得高纯度的聚丙烯产品。

分离纯化的工艺流程包括溶剂回收、蒸馏、结晶等步骤。

本文设计的工艺将采用先蒸馏再结晶的方式,以实现高效的分离纯化效果。

2.4 产品制造经过分离纯化后,得到的聚丙烯产品可以通过注塑、挤出、吹塑等方式进行塑料制品的生产。

产品制造工段将根据市场需求和产品质量要求,设计相应的生产线和工艺参数。

本文将重点考虑注塑和挤出两种生产方式,并给出相应的工艺设计和参数。

3. 工艺参数和设备选择设计年产10万吨聚丙烯聚合工段的工艺时,需要根据规模、产品质量要求和经济效益等因素,确定相应的工艺参数和设备选择。

3.1 工艺参数对于聚合反应工段,工艺参数需要考虑反应温度、反应压力、催化剂用量等因素。

年产10万吨聚丙烯聚合工段工艺设计 --开题报告

年产10万吨聚丙烯聚合工段工艺设计 --开题报告

材料科学与工程学院毕业设计开题报告学生姓名班级/ 学号专业化学建材设计题目年产10万吨聚丙烯聚合工段工艺设计指导教师职称2008年3 月6日1 文献综述1.1 聚丙烯的概述聚丙烯(Polypropylene,简称PP)是丙烯单体聚合而形成的高分子聚合物,是一种通用合成树脂(或通用合成塑料)。

聚丙烯无臭无毒。

由于结构规整而高度结晶化,故熔点高达167℃左右。

聚丙烯制品耐热性好,制品可用蒸汽消毒是其突出优点。

结晶度高达95%以上,分子量在8~15万之间,密度0.909g/cm3时,是最轻的通用塑料。

耐腐蚀,抗张强度30MPa,强度、刚性和透明性都比聚乙烯好,其制品的耐弯曲疲劳性优异,能经受几十万次弯折而不损坏,加工性能好,加工成型时收缩率低。

缺点是耐低温冲击性差,较易老化,但可分别通过改性和添加抗氧剂予以克服。

因为聚丙烯是弱极性高聚物,所以热黏合性和印刷也较差。

聚丙烯可通过填充、增强、共混、共聚、交联来改性。

如添加碳酸钙、滑石粉、无机矿物质等填料,可提高刚性、硬度、耐热性和尺寸稳定性;添加玻璃纤维、韵母、玻璃微珠等可提高拉伸强度,并可改善抗蠕变性、低温抗冲性;添加弹性体和橡胶等可提高抗冲击性能、透明性等。

1.2 聚丙烯的结构聚丙烯的的结构式是,是由丙烯单体经自由基聚合而成的聚合物。

根据支链原子的位置,聚丙烯可以分为无规立构,等规立构,间规立构。

目前应用的主要为等规聚丙烯,用量占90%以上。

等规立构的聚丙烯支链原子分布在主链的同一侧。

见图一聚丙烯分类图片一间规立构的聚丙烯支链原子间隔对称分布在主链两侧。

见图二聚丙烯分类图二无规立构的聚丙烯的支链原子无规则分布于主链的两侧。

见图三聚丙烯分类图三1.3 聚丙烯的性质1.3.1物理性质可塑性好。

PP是一种典型的热塑性塑料,它受热时易熔化,冷却时固化成型,且这一过程可以多次重复进行。

由于这一特性,使聚丙烯加工成型十分方便,可以很容易用挤出、注塑、吹塑等方法直接加工成型。

年产10万吨聚丙烯聚合工段工艺设计—本科毕业设计论文[管理资料]

年产10万吨聚丙烯聚合工段工艺设计—本科毕业设计论文[管理资料]

设计总说明聚丙烯是丙烯单体聚合而形成的高分子聚合物。

它作为一种高分子塑料,在现代工业生产中占有重要的地位,是五大通用合成树脂(聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯和ABS树脂)之一。

聚丙烯性能优异,用途广泛,近年来国内的产量增长也很快,是生产发展速度最快的塑料品种之一。

本文主要概述了国内聚丙烯工业的研究发展,包括聚丙烯市场的供求情况,聚丙烯的分类及其生产工艺的简单介绍,从中选定Spheripol工艺作为年产10万吨聚丙烯生产工艺设计项目的参考。

介绍了Spheripol工艺的工艺流程,然后,用收集的工艺参数科学地进行工艺物料衡算、能量衡算、主要生产设备选型。

此外,制定了生产安全和环境保护的规条,绘制了生产工艺流程图。

通过本设计,可以对环管法聚丙烯合成车间工艺及聚合工段设计有一个初步的认识和了解,了解到环管法聚丙烯合成的基本流程。

关键词:聚丙烯;Spheripol工艺;设计;衡算;选型目录1 综述 (6) (6)聚丙烯基本性能 (7) (8)国内聚丙烯产业存在的主要问题 (12)国内聚丙烯产业未来发展方向 (13)2 工程设计条件 (14) (14)设计任务 (15)3 生产工艺的选择 (15) (15) (16) (16) (17) (18) (20)工艺原理 (22)Spheripol工艺流程草图 (23) (24)聚合区工艺 (24)造粒区 (28)循环水场 (29)催化剂的选定 (29)4 物料衡算 (30)设计条件 (31)全套装置工艺参数 (31)丙烯进料量 (31)催化剂用量 (32)氢气用量 (32) (32)小环管的物料衡算 (33)大环管反应器的物料衡算 (35)闪蒸罐的物料衡算 (36)5 热量衡算 (38)计算依据 (39)小环管的热量衡算 (40)大环管反应器的热量衡算 (42)6 设备选型 (45) (45)小环管的选型 (46)小环管的工艺参数 (46)主要作用 (46)大环管反应器的选型 (47) (47)特点 (47)选型及结构 (48) (49) (51) (52)7 工厂选址和总平面布置 (55) (55) (56) (58)厂房布局 (58)8 生产安全与环境保护 (59)生产安全 (59) (60)环境保护 (61) (62) (62) (63)总结 (65)致谢 (66)参考文献 (67)1 综述聚丙烯俗称PP料,是由丙烯在催化剂的作用下聚合而成的一种热塑性塑料。

年产吨丙烯酸悬浮聚合间歇操作工艺的设计

年产吨丙烯酸悬浮聚合间歇操作工艺的设计

年产吨丙烯酸悬浮聚合间歇操作工艺的设计悬浮聚合是一种常用的聚合工艺,可用于合成多种聚合物。

本文将介绍年产吨丙烯酸悬浮聚合的间歇操作工艺的设计。

简介丙烯酸是一种重要的有机化工原料,广泛应用于合成聚丙烯酸、聚酰胺等高分子材料。

悬浮聚合是一种将丙烯酸在悬浮体系中进行聚合的工艺,其特点是操作简单、容易控制反应条件。

本文设计的悬浮聚合工艺以年产吨为目标,旨在达到高产出、高质量和节约能源的目标。

原料准备在悬浮聚合过程中,需要准备以下原料:1.丙烯酸(纯度99%以上)2.甲基丙烯酸甲酯(MMA)(纯度99%以上)3.乙酸乙酯(纯度99%以上)4.过硫酸铵(AP)(纯度98%以上)5.水(纯度大于18MΩ/cm的去离子水)以上原料需要按一定的配比准备,保证反应中所需的化学计量比。

反应器设计本工艺采用玻璃反应器作为反应容器。

玻璃反应器具有优良的化学稳定性和高透明性,在悬浮聚合反应中使用较为常见。

反应器的设计原则是能够控制反应温度、压力和搅拌速度,以确保反应的顺利进行。

同时,反应器应具有足够的容积,以容纳所需的反应物和反应产物。

工艺流程本工艺的悬浮聚合工艺流程如下:1.将反应器内注入一定量的水,并加热至70℃左右。

2.加入一定量的丙烯酸和甲基丙烯酸甲酯以及乙酸乙酯,继续加热至预定温度。

3.在反应物料达到所需温度之后,将一定量的过硫酸铵溶液加入反应器中,并开始搅拌。

4.反应进行一段时间后,可以逐渐将悬浮剂(如聚乙烯醇溶液)加入反应器中,以维持悬浮体系的稳定性。

5.继续反应一段时间后,可以停止加热并继续搅拌,以保持反应的均匀性。

6.当达到所需的反应时间后,将反应物料冷却至室温。

7.拆卸反应器,对反应产物进行加工和分离,得到纯度较高的丙烯酸聚合物。

工艺参数为了达到年产吨级的目标,需要合理选择和控制工艺参数。

以下是建议的工艺参数范围:•反应温度:50-90℃•反应时间:8-12小时•反应压力:常压•搅拌速度:100-500 rpm•过硫酸铵加入量:0.5-1.5%(相对于丙烯酸和MMA的总质量)以上参数应根据实际情况进行调整,以达到最佳的反应效果和产物质量。

年产10万吨丙烯分离工段工艺设计

年产10万吨丙烯分离工段工艺设计

本科毕业论文(设计)年产10万吨丙烯分离工段工艺设计姓名:指导教师:院系:化学化工学院专业:化学工程与工艺提交日期:2012年5月5日目录中文摘要 (1)外文摘要 (2)引言 (3)1.绪论 (3)1.1概述 (3)1.1.1简介 (3)1.1.2丙烯的性质 (3)1.1.3丙烯的用途 (3)1.2丙烯生产工艺选择及分离流程确定 (3)1.2.1生产工艺选择 (3)1.2.2分离流程确定 (4)1.3设计任务书 (5)2.工艺流程 (5)2.1工艺流程图 (5)2.2工艺流程简述 (6)3.物料衡算 (6)3.1设计依据 (6)3.2裂解气及各组分产量 (6)3.3各裂解产物的相对分子量 (7)3.4脱丙烷塔物料衡算 (7)3.5脱甲烷塔物料衡算 (10)3.6脱乙烷塔物料衡算 (12)3.7乙烯精馏塔物料衡算 (15)3.8丙烯精馏塔物料衡算 (16)4.热量衡算 (18)4.1乙烯精馏装置热量衡算 (18)4.2丙烯精馏装置热量衡算 (23)4.3脱甲烷精馏装置热量衡算 (26)4.4脱乙烷精馏装置热量衡算 (30)4.5脱丙烷精馏装置热量衡算 (33)5.设备选型 (37)5.1丙烯精馏塔 (37)5.1.1丙烯精馏塔操作压力及温度的确定 (37)5.1.2丙烯精馏塔密度、表面张力的计算 (39)5.1.3塔板数的确定 (42)5.1.4精馏塔主要尺寸计算 (44)5.1.5塔板流体力学验算 (50)5.1.6主要设备设计与选型 (53)5.1.7塔高的计算 (55)5.1.8浮阀塔设计一览表 (56)5.2换热器 (57)5.2.1试算和初选换热器规格 (57)5.2.2核算总传热系数 (58)6.生产安全及三废处理 (62)6.1生产安全 (62)6.2废气处理 (62)6.3废渣处理 (62)6.4废水处理 (62)结束语 (63)参考文献 (64)致谢 (65)附录 (66)年产10万吨丙烯分离工段工艺设计刘洋指导老师:崔秀云(黄山学院化学化工学院,黄山,安徽245041)摘要:本设计为年产10万吨丙烯分离工段工艺设计。

(完整版)年产10万吨丙烯腈合成段工艺设计毕业论文

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年产10万吨丙烯腈合成段工艺设计The Process Design of 100kt/a Acrylonitrile bySynthesis目录摘要 ....................................................................................................................... Abstract ................................................................................................................引言 ...................................................................................................................第一章文献综述.................................................................................................1.1 丙烯腈的概况 .............................................................................................................1.1.1 丙烯腈的发展 ..........................................................................................................1.1.2 丙烯腈的应用方向 ..................................................................................................1.2 国内丙烯腈市场简况 .................................................................................................1.2.1 现状 ..........................................................................................................................1.2.2国内丙烯腈消费情况 ..............................................................................................1.3 国外丙烯腈市场简况 .................................................................................................1.3.1 现状 ..........................................................................................................................1.3.2 国外丙烯腈消费情况 ..............................................................................................1.4 丙烯腈的性质 .............................................................................................................1.4.1化学性质 ..................................................................................................................第二章工艺流程介绍.........................................................................................2.1 生产方法简述 .............................................................................................................2.2 工艺流程说明 .............................................................................................................2.3 工艺条件 .....................................................................................................................2.3.1 反应温度 ..................................................................................................................2.3.2 反应压力 ..................................................................................................................2.3.3 接触时间 ..................................................................................................................2.3.4原料纯度 ..................................................................................................................第三章物料衡算和热量衡算.............................................................................3.1 小时生产能力 .............................................................................................................3.2物料衡算和热量衡算 .................................................................................................3.2.1 反应器的物料衡算和热量衡算 ..............................................................................3.2.2 废热锅炉的热量衡算 ..............................................................................................3.2.3 空气饱和塔物料衡算和热量衡算 ..........................................................................3.2.4 换热器物料衡算和热量衡算 ..................................................................................3.2.5 丙烯蒸发器热量衡算 ..............................................................................................3.2.6 丙烯过热器热量衡算 ..............................................................................................3.2.7 氨蒸发器热量衡算 ..................................................................................................3.2.8 气氨过热器 ..............................................................................................................3.2.9 混合器 ......................................................................................................................3.2.10 空气加热器的热量衡算 ........................................................................................第四章流化床反应器的工艺计算.....................................................................4.1 计算依据 .....................................................................................................................4.2 浓相段直径 .................................................................................................................4.4 扩大段直径 .................................................................................................................4.5 扩大段高度 .................................................................................................................4.6 浓相段冷却装置的换热面积 .....................................................................................4.7 稀相段冷却装置的换热面积 .....................................................................................第五章原料消耗综合表.....................................................................................5.1原料消耗 .....................................................................................................................5.2 能量消耗综合表 .........................................................................................................第六章丙烯腈生产中的废水和废气处理.........................................................结论 .....................................................................................................................致谢 ............................................................................................... 错误!未定义书参考文献 ...............................................................................................................附录A 工艺流程图附录B 设备图年产10万吨丙烯腈合成工段的工艺设计摘要:本设计为年产10万吨丙烯腈的合成段工艺设计,在设计中采用了丙烯氨氧化生产丙烯腈法,此法能有效的降低生产成本。

年产10万吨丙烯酸丁酯生产工艺精制工段设计开题报告

年产10万吨丙烯酸丁酯生产工艺精制工段设计开题报告

年产10万吨丙烯酸丁酯生产工艺精制工段设计开题报告一、研究背景及意义丙烯酸丁酯是一种常用的有机化工原料,被广泛应用于涂料、油墨、粘合剂等行业。

随着需求的增长,建立一个年产10万吨丙烯酸丁酯的生产工艺精制工段对于满足市场需求和提高产能具有重要意义。

本文将对该工艺精制工段的设计进行研究,以确保生产过程的高效、稳定和低成本运营。

二、研究目标及内容本文旨在设计一个年产10万吨丙烯酸丁酯生产工艺精制工段,具体研究内容包括: 1. 对现有的丙烯酸丁酯生产工艺进行分析和评估,找出存在的问题和瓶颈; 2. 对工艺流程进行改进和优化,提高丙烯酸丁酯的产率和质量; 3. 设计高效的工艺装置和设备,确保生产过程的稳定运行; 4. 考虑环保因素,设计工艺流程,减少对环境的影响。

三、研究方法及步骤本研究将采用以下方法和步骤来完成工艺精制工段设计:1. 收集现有的丙烯酸丁酯生产工艺相关的文献资料,对其进行综合分析和评估; 2. 确定存在的问题和瓶颈,并制定改进和优化的方案; 3. 进行实验研究,验证方案的可行性和效果; 4. 根据实验结果,设计工艺流程和装置,确保生产过程的稳定运行; 5. 考虑环保因素,通过优化工艺流程,减少对环境的影响。

四、预期结果及创新之处通过本研究,预期可以设计出一个高效、稳定、低成本的年产10万吨丙烯酸丁酯生产工艺精制工段。

具体预期结果包括: 1. 丙烯酸丁酯的产率和质量得到提高; 2. 工艺流程的稳定性得到保障,生产过程的波动性降低; 3. 设备和装置的设计满足生产需求,并且易于操作和维护; 4. 工艺流程考虑环保因素,减少对环境的影响; 5. 高效率的工艺设计将提供更大的产能和降低生产成本。

本研究的创新之处在于对现有丙烯酸丁酯生产工艺进行改进和优化,并结合环保因素进行设计。

同时,考虑到年产10万吨的规模,工艺流程和装置的设计需要考虑到高效和稳定运行。

五、进度安排本研究的进度安排如下: - 第一周:收集现有文献资料,对丙烯酸丁酯生产工艺进行综合分析和评估; - 第二周:确定存在的问题和瓶颈,并制定改进和优化方案; - 第三周:进行实验研究,验证方案的可行性和效果; - 第四周:根据实验结果,设计工艺流程和装置; - 第五周:考虑环保因素,优化工艺流程; - 第六周:总结研究结果,撰写开题报告。

年化工设计大赛——年产十万吨丙烯酸项目《初步设计说明书》精品资料

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年产年产十万吨丙烯酸项目年产吨————2010年全国大学生化工设计大赛初步设计说明书团队:组长:队员:指导老师:日期:2010年10月本厂俯视图目录第一章总论 (1)1.1 项目概括 (1)1.2 设计依据 (1)1.3 工艺特点 (1)1.4 产品方案 (2)第二章厂址选择 (3)2.1 选择原则 (3)2.2 厂址选定 (4)2.2.1 地理位置 (4)2.2.2 原料和市场 (4)2.2.3 自然条件 (5)2.2.4 交通运输 (5)2.2.5 政策环境 (6)2.2.6 总述 (7)2.3 附图 (7)第三章工艺说明 (8)3.1 工艺方案的选择与比较 (8)3.1.1 CO2分离回收技术 (9)3.1.2 CO2转化利用技术 (12)3.2 CO2合成丙烯酸工艺 (20)3.2.1丙烯酸性质 (20)3.2.2丙烯酸用途 (20)3.2.3 丙烯酸生产工艺比较 (21)3.2.4 工艺方案比较 (23)3.2.5 本项目选择工艺方案 (24)3.3 流程模拟说明 (24)3.3.1吸收工段 (25)3.3.2 反应工段 (26)3.3.3 精制工段 (26)第四章原料及辅助原料采购与产品营销 (28)4.1 原料及辅助原料采购 (28)4.4.1 主要原料 (28)4.4.2 辅助原料 (28)4.2 主要产品标准 (28)第五章物料衡算与能量衡算 (30)5.1 概述 (30)5.2 全局物料衡算 (30)5.2.1物料衡算原则 (37)5.3 全局能量衡算 (39)5.4 热集成与换热网络 (48)5.4.1夹点的确定 (48)5.4.2换热网络的确定 (50)第六章车间布置 (53)6. 1 原料预处理车间 (53)6.1.1 整体布置 (53)6.1.2 分离车间布置图 (54)6.2 反应车间 (56)6.2.1 整体布置 (56)6.2.2 反应车间各类设备设计 (56)6.2.3 反应车间布置图 (57)6. 3 精制车间 (59)6.3.1 整体布置 (59)6.3.2 分离车间布置图 (61)第七章总图运输 (64)7.1 工厂布局 (64)7.1.1 厂区布置的基本任务 (64)7.1.2 厂区设计参照标准 (64)7.1.3 本厂布置 (64)7.2 厂区组成 (65)7.3 布局说明 (66)7.3.1 生产安全 (66)7.3.2 供水、供电、供气 (67)7.3.3 运输 (67)7.3.4 绿化 (68)7.3.5 发展预留地 (68)7.4 建筑设计范围 (68)7.4.1 设计原则 (68)7.4.2 建筑设计范围 (68)7.5 建筑与结构设计方案 (68)7.5.1 建筑设计 (68)7.5.2 结构设计 (69)7.6 布局指标 (70)7.6.1 主要技术经济指标 (70)7.6.2 各区域面积 (70)7.7 产品包装 (71)7.8 运输 (72)第八章设备及维修说明 (73)8.1 泵设计 (73)8.2 塔设备设计 (74)8.2.1 二氧化碳精馏塔塔器设计计算与选型 (74)8.2.2 丙烯酸精馏塔塔器设计计算与选型 (87)8.2.3 一氧化碳变压吸附器 (100)8.2.4 二氧化碳膜分离器 (101)8.2.5塔器设备列表 (101)8.3 换热器设计 (101)8.3.1 E0303选型说明 (102)8.3.2 E0203的选型说明 (103)8.3.3 换热器选型列表 (104)8.4光催化反应器 (105)8.6 设备选型一览表 (106)8.7 设备维修方案 (107)8.7.1 维修体制的确定 (107)8.7.2 维修人员要求 (108)8.7.3 维修人员职责 (109)第九章自动控制 (111)9.1 自控水平和方案 (111)9.1.1 自动控制系统 (111)9.1.2 生产过程控制 (112)9.2. 流程其他部分的控制 (120)第十章电气电信 (122)10.1 设计范围 (122)10.2 设计标准、规范 (122)10.3 设计原则 (122)10.4 供配电系统 (122)10.4.1 供电方式 (122)10.4.2 负荷等级及供电方案选择: (122)10.4.3 变电所的配置 (124)10.4.4 防雷措施: (124)10.5 电信方案 (126)10.5.1 生活用电 (126)10.5.2 工业用电 (126)第十一章公用工程及辅助设施 (127)11.1 公用工程初步方案和原则 (127)11.2 给排水工程 (127)11.2.1 设计规格与依据 (127)11.2.2 给水 (127)11.2.3 排水 (128)11.3 供热 (128)11.3.1 蒸汽系统 (129)11.3.2 蒸汽系统供热能力要求 (129)11.3.3 本厂供热系统 (129)11.3.4 锅炉给水系统 (129)11.4 采暖通风 (130)11.4.1 冬季室外计算气象参数 (130)11.4.2 夏季室外计算气象参数 (130)第十二章消防设计专篇 (132)12.1 危险性物质概述及其物化性质 (132)12.1.1 丙烯酸 (132)12.1.2 乙醛 (133)12.1.3 其他 (134)12.2 事故发生的可能性及危险性分析 (135)12.3 消防安全措施 (136)12.4 消防系统 (136)12.4.1 厂区消防布置 (136)12.4.2其他灭火系统 (137)第十三章环境保护专篇 (138)13.1 建设地点环境状况 (138)13.1.1 自然条件 (138)13.1.2 交通运输 (138)13.2 编制依据及采用标准 (138)13.3 环境评价 (138)13.4 主要污染源及污染物 (139)13.5 环境保护措施 (139)13.5.1 关于废气 (140)13.5.2 关于废水 (140)13.5.3 关于废渣 (141)13.5.4 关于噪声 (141)第十四章劳动安全卫生专篇 (143)14.1 设计依据 (143)14.2 生产过程中危险有害因素分析 (143)14.3 安全防范措施 (143)14.3.1 安全生产责任 (143)14.3.2 生产车间防火安全管理规定: (144)14.3.3 安全操作 (145)14.4 消防与急救 (145)14.4.1 火警探测系统 (146)14.4.2 火灾自动报警系统 (146)14.4.3 消防联动系统 (146)14.4.4 自动喷水系统 (146)14.4.5 消火栓 (146)14.4.6 消防给水系统 (147)14.4.7 泡沫灭火系统 (147)14.5 工业卫生 (147)14.5.1 卫生管理 (147)14.5.2 劳动保护用品及卫生安全管理 (147)第十五章工厂组织与劳动定员 (149)15.1 工厂组织 (149)15.2 劳动定员 (151)15.2.1 生产班次 (151)15.2.2 劳动定员 (151)第十六章概算 (153)16.1 投资估算 (153)16.1.1 投资估算编织说明 (153)16.1.2设备费用 (154)16.1.3 项目投资和投资估算 (155)16.1.4相关费用计算说明 (158)16.2 财务评价 (159)16.2.1 产品成本估算 (159)16.2.2 销售收入估算 (164)16.2.3 项目财务评价 (165)16.2.4 敏感性分析 (166)16.2.5社会效益评价 (168)第一章总论1.1 项目概括本项目为XX化工有限公司开发的年产10万吨丙烯酸项目,该公司由中国石油化工集团公司、与宁波市政府牵头的国家基金合资成立。

年产10w吨丙烯生产工艺设计+++

年产10w吨丙烯生产工艺设计+++

年产10w吨丙烯生产工艺设计姓名所在系部化学工程专业班级有机化工指导老师2015 年3月前言本设计的内容为10万吨/年乙苯脱氢制苯乙烯装置,包括工艺设计,设备设计及平面布置图。

本设计的依据是采用低活性、高选择性催化剂,参照鲁姆斯(Lummus)公司生产苯乙烯的技术,以乙苯脱氢法生产苯乙烯。

苯乙烯单体生产工艺技术:深度减压,绝热乙苯脱氢工艺乙苯脱氢反应在绝热式固定床反应器中进行,其特点是:转化率高,可达55%,选择性好,可达90%。

特殊的脱氢反应器系统:在低压(深度真空下)下操作以达到最高的乙苯单程转化率和最高的苯乙烯选择性。

该系统是由蒸汽过热器、过热蒸汽输送管线和反应产物换热器组成,设计为热联合机械联合装置。

整个脱氢系统的压力降小,以维持压缩机入口尽可能高压,同时维持脱氢反应器尽可能低压,从而提高苯乙烯的选择性,同时不损失压缩能和投资费用。

所需要的催化剂用量和反应器体积较小,且催化剂不宜磨损,能在高温高压下操作,内部结构简单,选价便宜。

在苯乙烯蒸馏中采用一种专用的不含硫的苯乙烯阻聚剂。

它经济有效且能使苯乙烯焦油作为燃料清洁地燃烧。

工业设计的优化和设备的良好设计可使操作无故障,从而可减少生产波动.本设计装置主要由脱氢反应和精馏两个工序系统所组成。

原料来自乙苯生产装置或原料采购部门,循环水、冷冻水、电和蒸汽来由公用工程系统提供,生产出的苯乙烯产品到成品库。

此设计过程中,为了计算方便,忽略了一些计算过程,故有一定的误差,另由于计算时间比较仓促,有些问题不能够直接解决。

设计中有不少错误之处,请指导老师予以批评指正,多提出宝贵意见。

苯乙烯设计任务书一、设计题目:年产10万吨苯乙烯的生产工艺设计二、设计原始条件:1、原料组成(质量%)组别乙苯甲苯苯∑1、2、3 99% 0.8% 0.2% 100%4、5、6 98% 1.2% 0.8% 100% 2、操作条件:年工作日:300天,每天24小时,乙苯总转化率为55%乙苯损失量为纯乙苯投料量为4.66%配料比:原料烃/水蒸汽=1/2.6(质量比)温度T:第一反应器进口温度630℃,出口温度580℃第二反应器进口温度630℃,出口温度600℃压力P:床层平均操作压力1.5 * 105 Pa(绝)3、选择性:C8H10→C8H8+H2(1)C8H10→C6H6+C2H4(2)C8H10+H2→C7H8+CH4(3)1、2、3 (1)90% (2)3% (3)7%4、5、6 (1)92% (2)3% (3)5%4、催化剂条件:(1)采用11#氧化铁催化剂,d=3mm,h=13mm(2)允许通入乙苯空速为:(0.5~0.9)Nm3乙苯/(m3Cat.h)(3)=1050kg/m3=1500kg/m35、参考数据:(1)反应器直径D=2 m(2)取热损失为反应热为4%(3)k=exp(11.281-2545/RT)(4)K=exp(15.344-14656.5734/T)(5)Cat的有效系数η1=0.7 η2=0.667(6)填料情况:取瓷环为25×25的拉西环,所填高度为250mm,锥形高度为250mm,锥角取900(7)压力:第一反应器进口压力为1.8 * 105Pa,出口压力为1.2 * 105Pa,平均压力为1.5 * 105 Pa,压降ΔP=0.6 * 105 Pa。

年产10万吨丙烯酸工艺设计

年产10万吨丙烯酸工艺设计

年产10万吨丙烯酸工艺设计1引言1.1 概述丙烯酸是一种重要的有机化工原料,主要用于生产丙烯酸酯类,还可用于生产高吸水性树脂、助洗涤剂和水处理剂等,广泛应用于涂料、化纤、纺织、皮革、塑料、粘合剂、石油开采等各个领域[1]。

20世纪20年代末,化学家Otto Rohm从2-氯乙醇制羟基丙腈转而生产丙烯酸,完成了对丙烯酸工业化生产工艺的研究[2]。

1939年,德国化学家Reppe发明了以乙炔、一氧化碳和水为原料,用羰基镍为催化剂合成出丙烯酸。

1969年,美国联碳公司从英国BP公司引进丙烯直接氧化经丙烯醛生产丙烯酸技术,并建立工业化生产装置。

经过多年不断改进,尤其是对丙烯氧化催化剂的改进,该法已成为制造丙烯酸的主导生产方法[3]。

1.2 丙烯酸生产工艺技术丙烯酸在20世纪30年代实现工业化生产,其生产方法经历了氰乙醇法、雷普(Reppe)法、烯酮法、丙烯腈水解法和丙烯氧化法[4,5]。

1.2.1 氰乙醇法氰乙醇法是最早工业化生产丙烯酸及其酯的方法。

德国和美国分别在1927年和1931年用此方法建成了工业化装置。

由于反应过程会生成各种聚合物,因此丙烯酸收率较低,仅为60~70%,且氰化物剧毒,严重污染环境,故采用此法的生产装置早在50年代就已关闭。

1.2.2 Reppe法20世纪30年代,德国的Walter Reppe博士发现利用自己发明的Reppe反应可以直接从乙炔生产丙烯酸和丙烯酸酯类。

在60年代以前,用Reppe法或改良Reppe法生产丙烯酸及其酯的工艺曾占统治地位,随着石油化工技术的开发和环境保护要求的加强,到1976年改良Reppe法的装置已全部停产。

1.2.3 烯酮法以乙酸或丙酮为原料,磷酸三乙酯为催化剂,在700℃时裂解生成乙烯酮,然后与无水甲醛在AlCl3或BF3催化剂存在下,在25℃进行气相反应生成β-丙内酯,再与热的磷酸接触异构化生成丙烯酸。

乙烯酮法产品纯度高,收率也高,副产物和未反应的物料能循环使用,适用于连续生产,但原料乙酸或丙酮价格高且β-丙内酯为致癌物质。

年产10万吨聚丙烯的工艺初步设计缩写稿

年产10万吨聚丙烯的工艺初步设计缩写稿

年产10万吨聚丙烯的工艺初步设计摘要:本设计使用气相法生产聚丙烯,从初步设计的角度对年产10万吨聚丙烯化工厂进行了全面设计,综合考虑了聚丙烯的市场前景,人力资源,物料资源,生产工艺等对工厂就进行了初步的规划。

主要完成了工段工艺计算,设备选型,并绘制了全厂平面布置图,聚丙烯工艺流程示意图,合成工段带控制点工艺流程图,合成工段物料流程图,合成车间的立面图和平面图。

设计结果达到了设计课题的要求,完成了聚丙烯的生产工厂的初步设计,进行了可行性论证,完成了物料,热量,设备的相关计算。

关键词:聚丙烯,设备计算,工厂设计,工艺流程图The chemical plant design for an annualt of 100,000 tons of polypropylene This design uses gas production of polypropylene,from the perspective of the preliminary design with an annual output of 100,000 tons of polypropylene a comprehensive chemical plant design,considered the polypropylene market prospects,human resources,materian resources,production technology such an the factory on a preliminary planning.Section completed a major technology,equipment selection,and the mapping of the entire plant layout plans,polypropylene process diagram,with control points of section process map,Section synthetic materials folw chart,and the elevation of the workshop the floor plan.The result of the design subject to the requirements,the completion ofa polypropylene production plant in the preliminary design for the feasibility study,completed the materials,energy,equipment and other relevant termsKEY WORDS:Polypropylene,equipment,plant design,process flow map1.1聚丙烯加工以及用途①加工:聚丙烯的成型加工性好,成型的方法很多,如注塑,吹塑,真空热成型,涂覆,旋转成型,熔接,机加工,电镀和发泡等,并可在金属表面喷涂。

年产10万吨丙醇生产车间工艺的设计说明

年产10万吨丙醇生产车间工艺的设计说明

年产10万吨丙醇生产车间工艺的设计说明介绍本文档旨在为年产10万吨丙醇的生产车间工艺提供设计说明。

我们将描述该生产车间的工艺流程以及所需的设备和控制系统。

工艺流程以下是年产10万吨丙醇的生产车间的工艺流程:1. 原料准备:获取丙烯和催化剂作为生产丙醇的原料。

2. 反应器:将丙烯和催化剂加入反应器中进行反应。

3. 分离和净化:通过分离和净化步骤将反应混合物中的杂质和副产物去除。

4. 精馏:利用精馏工艺将丙醇从反应混合物中分离出来。

5. 储存和包装:将产生的丙醇储存起来,并进行适当的包装。

设备要求以下是年产10万吨丙醇生产车间所需的主要设备:1. 反应器:应具备适当的反应容量和搅拌能力,以满足生产规模要求。

2. 分离塔和净化设备:用于分离和净化反应混合物,确保所得的丙醇纯度符合要求。

3. 精馏塔:用于将丙醇从反应混合物中分离出来,并达到所需的纯度。

4. 储存罐:用于储存产生的丙醇,并确保其安全性和质量。

5. 控制系统:必须具备自动化控制能力,能够监测和调节工艺参数,确保生产过程平稳和可控。

安全要求在设计年产10万吨丙醇生产车间的工艺时,必须满足以下安全要求:1. 确保设备符合相关安全标准,并定期进行维护和检修。

2. 防火措施:采取合适的安全措施,包括防火设施、防火间距和消防系统。

3. 工人安全培训:为工作人员提供必要的安全培训,确保他们了解并遵守安全规程。

4. 废物处理:采用合适的废物处理措施,确保废物不会对环境造成污染。

以上是年产10万吨丙醇生产车间工艺的设计说明。

通过合理的工艺流程设计、适当的设备选择和严格的安全要求,我们将能够达到预期的生产目标。

年产10万吨丙烯精制塔的工艺设计2范文

年产10万吨丙烯精制塔的工艺设计2范文

年产10万吨丙烯精制塔的工艺设计一、说明书(1) 丙烯生产概况简述。

(略)(2) 设计方案的确定与论证。

(略)(3) 本设计的工艺流程图(看附件),及流程说明(略)。

(4)工艺设计计算结果汇总,附属设备一览表,工艺管线接管尺寸汇总表,设计结果评价。

(略)(5)工艺计算。

(6)设备计算及选型。

(略)(7)参考文献。

二、丙烯精制塔的工艺计算(1)物料衡算1. 关键组分按多组分精馏确定关键组分;挥发度高的丙烯作为轻关键组分在塔顶分出;挥发度低的丙烷作为重关键组分在塔底分出。

原始数据见表一表一原始数据操作压力 p=1.74MPa (表压)。

年生产能力t 丙烯2. 计算每小时塔顶产量,每年的操作时间按8000h 计算。

由题目给定/8000=12500kg /h3.计算塔釜组成设计比丙烷重的全部在塔底,比丙烷轻的全部在塔顶。

以100kg /h 进料为基准,进行物料衡算见表二。

表二 物料衡算F=D+W%2.15100125.0004.025.7125.0=⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+=+-WD W D W 或 ⎩⎨⎧+=+=D W W D 100125.0996.075.92解得: W=8.116k g /h D=100-8.1161=91.8839 k g /h丙烷 x 83H WC =34.82125.0004.025.7004.005.7=+--WD D﹪丁烷x 104H WC =46.2125.0004.025.72.0=+-WD ﹪式中 F −原料液流量,k g /h;D —塔顶产品(馏出液)流量,k g /hW —塔底产品(釜残液)流量,k g /h x W—釜液中各组分的质量分数。

4. 将质量分数换算成摩尔分数按下式计算: x A =CC B B M x M x M x M x W W A WAAWA ++式中 x A ——液相中A 组分的摩尔质量;A M 、MB 、MC ——A 、B 、C 组分的摩尔质量,kg/mol; x WA x WB x WC ——液相中A 、B 、C 组分的质量分数。

年产10万吨丙烯酸工艺设计资料

年产10万吨丙烯酸工艺设计资料

1引言1.1 概述丙烯酸是一种重要的有机化工原料,主要用于生产丙烯酸酯类,还可用于生产高吸水性树脂、助洗涤剂和水处理剂等,广泛应用于涂料、化纤、纺织、皮革、塑料、粘合剂、石油开采等各个领域[1]。

20世纪20年代末,化学家Otto Rohm从2-氯乙醇制羟基丙腈转而生产丙烯酸,完成了对丙烯酸工业化生产工艺的研究[2]。

1939年,德国化学家Reppe发明了以乙炔、一氧化碳和水为原料,用羰基镍为催化剂合成出丙烯酸。

1969年,美国联碳公司从英国BP公司引进丙烯直接氧化经丙烯醛生产丙烯酸技术,并建立工业化生产装置。

经过多年不断改进,尤其是对丙烯氧化催化剂的改进,该法已成为制造丙烯酸的主导生产方法[3]。

1.2 丙烯酸生产工艺技术丙烯酸在20世纪30年代实现工业化生产,其生产方法经历了氰乙醇法、雷普(Reppe)法、烯酮法、丙烯腈水解法和丙烯氧化法[4,5]。

1.2.1 氰乙醇法氰乙醇法是最早工业化生产丙烯酸及其酯的方法。

德国和美国分别在1927年和1931年用此方法建成了工业化装置。

由于反应过程会生成各种聚合物,因此丙烯酸收率较低,仅为60~70%,且氰化物剧毒,严重污染环境,故采用此法的生产装置早在50年代就已关闭。

1.2.2 Reppe法20世纪30年代,德国的Walter Reppe博士发现利用自己发明的Reppe反应可以直接从乙炔生产丙烯酸和丙烯酸酯类。

在60年代以前,用Reppe法或改良Reppe 法生产丙烯酸及其酯的工艺曾占统治地位,随着石油化工技术的开发和环境保护要求的加强,到1976年改良Reppe法的装置已全部停产。

1.2.3 烯酮法以乙酸或丙酮为原料,磷酸三乙酯为催化剂,在700℃时裂解生成乙烯酮,然后与无水甲醛在AlCl3或BF3催化剂存在下,在25℃进行气相反应生成β-丙内酯,再与热的磷酸接触异构化生成丙烯酸。

乙烯酮法产品纯度高,收率也高,副产物和未反应的物料能循环使用,适用于连续生产,但原料乙酸或丙酮价格高且β-丙内酯为致癌物质。

年产10万吨丙烯酸丁酯合成工艺设计

年产10万吨丙烯酸丁酯合成工艺设计

课程设计题目年产10万吨丙烯酸丁酯合成工艺设计学院化学化工学院专业化学工程与工艺班级学生学号指导教师化学工程系课程指导小组二〇一五年十一月二十日学院专业化学工程与工艺学生学号设计题目年产10吨丙烯酸丁酯合成工艺设计一、课程设计的内容主要内容为年产10万吨丙烯酸丁酯的工艺设计。

通过工艺对比选择合适的方案,进行物料衡算和能量衡算,确定关键设备的选型和材料,绘制出工艺流程图、设备图等相关图纸,对生产过程中进行经济核算与分析。

二、课程设计的要求1.查阅国内外的相关文献不得少于15篇,完成课程设计任务。

2.独立完成给定的设计任务后编写出符合要求的课程设计说明书,要求工艺设计合理,将研究、开发的技术及过程开发的成果与过程建设、经济核算衔接起来;绘制出必要的设计图纸。

3. 综合应用化学工程和相关学科的理论知识与技能,分析和解决实际问题。

4. 完成课程设计的撰写。

三、文献查询方向及范围1.利用学校的清华同方数据库、万方学位论文全文数据库、ScienceDirect、ACS(美国化学学会)数据库查询丙烯酸酯工业制备方法等中英文文献与硕博论文。

2.主要参考文献[1] 夏涛. 丙烯酸正丁酯合成反应的新型催化剂及工艺研究[D]. 长沙: 湖南大学2002.[2] 杨召启,李石磊,方晓明.丙烯酸丁酯最佳反应条件的选择[J].甘肃科技, 2010,26(1):41-43.[3]徐金文,丁鹏飞. 降低精制塔底重组份中丁酯含量[J]. 山东化工, 2015,44(16): 119-120.[4] 李汝新. 丙烯酸及酯的市场分析[J].甘肃科技, 2006,22(5):1-8.[5] 邵艳秋,张桂芳. 丙烯酸丁酯合成方法的改进[J]. 浓阳化工, 2000, 29(2), 70-75.[6] Acrylic acid technology, Chemical Week, 2003, 165(21):25-26.[7] Acrylic acid, European Chemical News, 2002, 77(2021): 17.目录1.1产品的性质、用途、价格及其变化趋势......................................................... - 1 -1.1.1产品的性质及用途.................................................................................. - 1 -1.1.2产品价格及变化趋势.............................................................................. - 1 -1.2产品历史、现状及发展趋势............................................................................. - 2 -1.3世界范围内产品的生产厂家、产量......................................................... - 2 -1.4世界范围内生产工艺及分析..................................................................... - 2 -1.4.1氰乙醇法.................................................................................................. - 3 -1.4.2丙烯腈水解法.......................................................................................... - 3 -1.4.3β—丙内酯法........................................................................................... - 4 -1.4.4改良雷珀法.............................................................................................. - 4 -1.4.5酯交换法.................................................................................................. - 5 -1.4.6直接酯化法.............................................................................................. - 5 -2工艺设计................................................................................................................ - 6 -2.1工艺路线设计..................................................................................................... - 6 -2.2工艺流程设计..................................................................................................... - 7 -3可行性分析............................................................................................................ - 9 -3.1工艺可行性分析................................................................................................. - 9 -3.1.1原料来源.................................................................................................. - 9 -3.1.2设备、工艺操作条件............................................................................ - 10 -3.13收率、产品质量和对环境的影响......................................................... - 10 -3.2经济效益可行性分析....................................................................................... - 11 -3.2.1可变成本、固定成本及总成本............................................................ - 11 -3.2.2年产值、年利润.................................................................................... - 12 -3.2.3投资利润率............................................................................................ - 12 -4总结...................................................................................................................... - 13 -5参考文献.............................................................................................................. - 14 -1前言1.1产品的性质、用途、价格及其变化趋势本设计主要产品为丙烯酸丁酯(CH2=CHCOO(CH2)3CH3)以其特有的性质,包括易于配制,黏接性,耐水性,耐久性,常被用作有机合成中间体、粘合剂、乳化剂、涂料等。

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1引言
1.1 概述
丙烯酸是一种重要的有机化工原料,主要用于生产丙烯酸酯类,还可用于生产高吸水性树脂、助洗涤剂和水处理剂等,广泛应用于涂料、化纤、纺织、皮革、塑
料、粘合剂、石油开采等各个领域[1]。

20世纪20年代末,化学家Otto Rohm从2-氯乙醇制羟基丙腈转而生产丙烯酸,完成了对丙烯酸工业化生产工艺的研究[2]。

1939年,德国化学家Reppe发明了以乙炔、一氧化碳和水为原料,用羰基镍为催化剂合成出丙烯酸。

1969年,美国联碳公司从英国BP公司引进丙烯直接氧化经丙烯醛生产丙烯酸技术,并建立工业化生
产装置。

经过多年不断改进,尤其是对丙烯氧化催化剂的改进,该法已成为制造丙
烯酸的主导生产方法[3]。

1.2 丙烯酸生产工艺技术
丙烯酸在20世纪30年代实现工业化生产,其生产方法经历了氰乙醇法、雷普(Reppe)法、烯酮法、丙烯腈水解法和丙烯氧化法[4,5]。

1.2.1 氰乙醇法
氰乙醇法是最早工业化生产丙烯酸及其酯的方法。

德国和美国分别在1927年和1931年用此方法建成了工业化装置。

由于反应过程会生成各种聚合物,因此丙
烯酸收率较低,仅为60~70%,且氰化物剧毒,严重污染环境,故采用此法的生产
装置早在50年代就已关闭。

1.2.2 Reppe法
20世纪30年代,德国的Walter Reppe博士发现利用自己发明的Reppe反应可以直接从乙炔生产丙烯酸和丙烯酸酯类。

在60年代以前,用Reppe法或改良Reppe 法生产丙烯酸及其酯的工艺曾占统治地位,随着石油化工技术的开发和环境保护要
求的加强,到1976年改良Reppe法的装置已全部停产。

1.2.3 烯酮法
以乙酸或丙酮为原料,磷酸三乙酯为催化剂,在700℃时裂解生成乙烯酮,然后与无水甲醛在AlCl3或BF3催化剂存在下,在25℃进行气相反应生成β-丙内酯,再与热的磷酸接触异构化生成丙烯酸。

乙烯酮法产品纯度高,收率也高,副产物和
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