2013-2014-1课程设计工艺说明-30000t 年丙烯制异丙醇项目工艺设计
201320141课程设计工艺说明30000t 年丙烯制异丙醇项目工艺设计
30000t/年丙烯制异丙醇项目工艺设计德士古工艺的优点主要有:丙烯单程转化率高、反应操作灵活易控制、阳离子交换树脂催化剂易褥、催化剂对设备腐蚀较弱、能耗低、无污染环境等;(4)开发树脂法丙烯直接水合工艺及配套的耐高温阳离子树脂催化剂,建设高效的国产化异丙醇生产装置十分必要。
1 反应车间来自总厂的质量分数为99.7%、压力为1.25Mpa、温度为25℃的丙烯经三级单螺杆泵(P0101A/B、P0102A/B、P0103A/B)压缩至8Mpa,再经U型管换热器(E0101、E0102)加热至135℃,然后分成三股物流进入三台并联的固定床反应器(R0101A、R0101B、R0101C);脱盐水(电导率≤5μS/cm)经三级单螺杆泵(P0104A/B、P0105A/B、P0106A/B)压缩至8Mpa,再经U型管换热器(E0103)加热至120℃,然后分成三股分别进入固定床反应器(R0101A、R0101B、R0101C)的三段床层,三段床层进水量的比为4.14:1:1。
本工艺采用强酸性阳离子交换树脂作为催化剂,催化剂的床层温度要控制在130℃-165℃,因为当温度高于165℃时,磺酸根基团的脱落速度将加快,导致反应的转换率迅速降低,并且异丙醇的选择性也开始下降。
当温度小于130℃时,丙烯时空收率将减低。
在本反应中,总水稀摩尔比为12,大水稀比一方面有利于增加反应推动力,同时产物异丙醇在水中的浓度也较低,可抑制副产品二异丙醚的生成,因而提高目标产物异丙醇的选择性:另一方面,由于丙烯水合为放热反应,大水稀比有利于控制床层的反应温度,并可使催化剂表面能得到充分浸润,能及时移走催化剂床层的反应热,防止催化剂超温失活。
图3—1 反应车间本工艺中丙烯的单程摩尔转化率可以达到60.4%。
异丙醇的摩尔选择性为90.34%,二异丙醚的摩尔选择性为8%,2-甲基-戊稀的摩尔选择性为1.66%。
固定床出口物流的温度为146.5℃,压力为8Mpa,然后进入高压闪蒸罐(V0103),顶部出来的为140℃、1.6Mpa含少量异丙醇的未反应丙烯气体,底部出来的为140℃、1.6Mpa的含少量丙烯和两个副产品的异丙醇水溶液,该股物流在进入低压闪蒸罐(V0104),进一步除去丙烯,顶部出来的为140℃、0.8Mpa的丙烯气体,底部为140℃、0.8Mpa的含有二异丙醚、C6烯烃的异丙醇水溶液,去异丙醇车间的提浓塔(T0201)。
产.万吨异丙醇装置丙烯精制工段工艺设计脱乙烷塔部份()
年产万吨异丙醇装置丙烯精制工段工艺设计----脱乙烷塔部份摘要丙烯是石油化工的大体原料之一,在原油加工中具有重要作用。
由裂解气净化与分离工段的丙烯精馏塔分离出的丙烯除用于生产聚丙烯外,还大量地作为生产丙烯腈,丁醇,辛醇,环氧丙烷,异丙醇等产品的要紧原料。
为了更好的提高生产能力,本着投资少,能耗低,效益高的方式,本设计依照设计任务书中确信的生产任务进行的,年产万吨异丙醇,动工周期为8000小时/年,原料组成为乙烷、丙烯、丙烷、异丁烷,其中丙烯含量为%,按其各组分的沸点和相对挥发度的不同使各组分分离。
采纳简捷法初步算出了理论塔板数,利用恩特伍德公式确信最小回流比,然后以简捷法的计算结果作为初值,应用Aspen Plus 软件对丙烯精馏塔操作进行了稳态模拟,并以经济指标为目标函数,对操作条件进行了优化,得出了塔顶丙烯收率为%的最正确塔板数、回流比和进料位置(murphree板效率为60%)。
接着进行全塔模拟,仍然以塔顶丙烯收率为%为标准,确信了各塔(乙烯塔、乙烷塔、丙烯塔、丙烷塔、甲烷塔)的塔板数、回流比及进料位置(murphree板效率为60%)等设计参数。
以后改变整体模拟进程的进料组成(裂解气来源与模拟进程不同),即对进料组成进行微调后,能够测算整体装置弹性区间。
用Aspen Plus软件进行模拟,结果发觉本组整体装置模型结果的模拟结果与上一种进料组成相差不大。
经软件模拟,当丙烯含量处于%之间,乙烯含量处于之间的时候(油质介于轻柴油和抽余油之间)丙烯收率仍能够达到%的水平,此为整体装置的操作弹性区间。
由于对丙烯纯度要求极高,本文设计的精馏塔塔板数较多,丙烯塔较高。
最后以优化后的精馏塔结果为基础,确信了该塔的设备参数,塔径,浮阀塔盘,塔高,热负荷,从而设计了塔底再沸器,塔顶冷凝器和塔体要紧设备。
流程简单,投资较少,操作较为简单,大体能够知足丙烯优等品的工业生产。
本设计采纳多组分精馏,按挥发度递减流程方案,两塔流程设计即先通过脱乙烷塔塔顶分离出乙烷,再由丙烯塔精馏塔塔顶取得丙烯,其纯度为%以上,丙烯作为产品出装置为生产异丙醇提供原料,塔底的丙烷可作为商品出售或作为烧火油。
年产3万吨丁醇丙烯净化及羰基合成车间的初步设计毕业设计
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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 150 GW 的电厂烟气脱硫装置;德国投产了相当于装机容 量 30 GW 的电厂烟气脱硫装置;日本已建成投产大型脱硫装置 1 400 台 (套) ,相当于装机容量 39 GW。 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。
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以丙烯为原料的羰基合成法又分为高压钴法、改性铑法、高压铑法和改 性铑法。其中改性铑法是当代丁醇合成技术的主流。改性铑法又分为气 相循环和液相两种。液相循环改性铑法是当今世界最先进,最广泛使用 的丁醇合成技术。 高压羰基合成技术是 1940 年由德国开发成功的, 1970 年发展到顶峰。 该法以钴盐作为催化剂,反应压力为 20-30Mpa。中压羰基合成技术是壳 牌公司首先采用的。该法采用一种有机膦配位体钴做催化剂。反应温度 在 104—200℃,反应压力为 6.5Mpa。低压羰基合成技术是在 70 年代中 期出现的,是丁醇生产技术的一个突破。1976 年低压铹法羰基合成丁醛 工业装置在波多黎各投产成功。 液相循环改性铑法: 国外对液相循环改性铑法技术加以发展、改进,形成有特色的专项 技术,主要技术代表有四家公司,具体情况如下: DAVY/DOW 联合开发的第二代丙烯铑法低压羰基合成技术—液相循环 法。 三菱化工开发的铑法低压羰基合成技术。鲁尔公司的羰基合成工艺。 BASF 的羰基合成工艺。10Fra bibliotek活性氧化铝
丙醇工艺流程设计
丙醇工艺流程设计介绍本文档旨在设计一种高效、稳定的丙醇工艺流程。
丙醇是一种重要的有机化工原料,广泛应用于化学工业、制药和能源领域。
工艺流程原料准备- 丙烯- 氢气- 催化剂反应步骤1. 丙烯和氢气经过净化处理后,进入反应器。
2. 反应器中的催化剂起到催化剂作用,将丙烯转化为丙醇。
3. 反应过程中,需要控制温度、压力、反应时间等参数,以保证反应效率和产量。
4. 反应结束后,通过冷却、分离等工艺步骤,将产生的丙醇纯化和提取出来。
5. 经过纯化处理后,丙醇达到工业级别的纯度要求。
产品处理1. 纯化后的丙醇可以按照需要进行储存、包装和销售。
2. 进一步处理可以得到丙醇的衍生产品,如丙烯酸、丙烯醛等。
设备要求- 反应器:具备良好的密封性、耐高温、高压的特性,以及搅拌功能,以保证反应的均匀性。
- 分离设备:如冷却器、凝结器、过滤器等,以实现丙醇的纯化和分离。
- 控制系统:具备精确的温度、压力、流量控制功能,以确保生产过程的稳定性和安全性。
安全要求- 操作人员需具备相关的化学工艺知识和操作技能,遵循操作规程,确保安全生产。
- 工艺流程中应考虑到防火、防爆等安全因素,选用符合安全标准的设备和材料。
- 注重现场风险评估和应急处理预案制定,以应对可能发生的意外情况。
总结本文档设计了一种高效、稳定的丙醇工艺流程,包括原料准备、反应步骤、产品处理、设备要求和安全要求等方面的内容。
通过严格控制操作条件和选用合适的设备,我们可以实现丙醇的高产和高纯度生产,满足市场需求。
同时,安全生产和应急处理也是非常重要的,需要引起足够的重视和关注。
异丙醇工艺流程
异丙醇工艺流程异丙醇,化学名为异丙醇,是一种常用的工业有机溶剂,也被广泛应用于医药、香料、染料等领域。
异丙醇工艺流程是指将丙烷经过一系列化学反应转化为异丙醇的生产过程。
下面将详细介绍异丙醇的工艺流程。
1. 原料准备异丙醇的生产原料主要是丙烷和水。
丙烷是一种无色气体,主要用作燃料和化学原料。
水则是一种常见的化工原料,用作反应介质和溶剂。
在异丙醇的生产过程中,丙烷和水的纯度对产品质量有着重要影响,因此需要对原料进行净化处理,确保其纯度符合生产要求。
2. 脱氢制丙烯异丙醇的生产过程首先需要将丙烷进行脱氢反应,制备丙烯。
脱氢反应一般在催化剂的作用下进行,常用的催化剂包括氧化铝、钼酸盐等。
丙烷经过脱氢反应生成丙烯和氢气,丙烯是异丙醇的主要原料之一。
3. 丙烯水合制异丙醇脱氢制备的丙烯和水在催化剂的作用下进行水合反应,生成异丙醇。
水合反应一般需要在一定的温度和压力条件下进行,常用的催化剂包括硫酸、磷酸等。
水合反应生成的异丙醇需要进行分离、提纯等后续工艺步骤,以得到符合工业标准的异丙醇产品。
4. 异丙醇提纯生产出的异丙醇通常还含有杂质和水分,需要进行提纯处理,以满足不同用途的要求。
常用的提纯工艺包括蒸馏、结晶、萃取等方法。
蒸馏是最常用的提纯方法,通过控制温度和压力,将异丙醇从杂质和水分中分离出来,得到高纯度的异丙醇产品。
5. 产品储存和包装经过提纯处理的异丙醇产品需要进行储存和包装,以确保产品质量和安全。
常用的储存方法包括贮存在密封容器中,避免阳光直射和高温环境。
包装时需要注意防止异丙醇与空气、水分、酸碱等物质接触,避免发生化学反应和品质变化。
以上就是异丙醇工艺流程的基本步骤,通过对丙烷和水的化学反应,可以生产出高纯度的异丙醇产品。
在实际生产中,还需要考虑原料成本、能耗、环保要求等因素,选择合适的工艺条件和设备,以提高生产效率和产品质量。
异丙醇作为一种重要的有机化工产品,在化工、医药、香料等领域有着广泛的应用前景,其生产工艺的不断改进和优化将对相关行业的发展产生重要影响。
丙烯加氢制异丙醇工艺流程设计与工艺优化
丙烯加氢制异丙醇工艺流程设计与工艺优化在化工领域中,丙烯加氢制异丙醇是一种重要的工艺过程。
本文将介绍丙烯加氢制异丙醇的工艺流程设计及其优化方法,以提高产品的产率和质量。
一、工艺流程设计1. 原料准备在丙烯加氢制异丙醇的工艺中,主要原料是丙烯和氢气。
为了确保原料的质量稳定,需要进行原料的预处理工作。
首先,对丙烯进行脱饱和处理,去除其中的杂质和不饱和物质。
其次,对氢气进行纯化处理,除去其中的杂质和水分。
2. 反应器设计在丙烯加氢的反应器中,需要选择合适的催化剂和反应条件。
催化剂的选择应考虑其反应活性和稳定性,以及对副反应的抑制能力。
反应条件包括温度、压力和反应时间等,需要通过实验确定最佳的参数。
3. 分离与纯化在反应后,产生的混合物中含有大量的异丙醇、水、未反应的丙烯、丙烷等组成物。
为了获得高纯度的异丙醇产品,需要进行分离和纯化。
常用的分离方法包括蒸馏、萃取和吸附等,通过不同的分离工艺的组合,可以获得目标产品的高纯度。
二、工艺优化方法1. 催化剂的改进通过研究和开发新型的催化剂,可以提高丙烯加氢制异丙醇的反应活性和选择性。
例如,改变催化剂的组成和结构,调节催化剂表面的酸碱性质,可以增加催化剂的催化活性和稳定性,提高异丙醇产率。
2. 反应条件的优化通过对反应温度、压力和反应时间等参数的优化,可以获得最佳的反应条件,提高丙烯转化率和异丙醇选择性。
此外,还可以考虑引入辅助催化剂或增加反应器的体积,以进一步提高反应效率。
3. 分离工艺的改进对于丙烯加氢制异丙醇工艺中的分离步骤,可以通过改进蒸馏塔的结构和操作条件,优化萃取剂的选择和回收,以及引入新型吸附剂等方法,提高产品的纯度和收率。
4. 废物处理的优化在丙烯加氢制异丙醇的过程中,会产生一定量的废物和副产物。
对于这些废物,可以考虑进行回收和再利用,或者通过合理的处理方法降低其对环境的影响,实现废物资源化。
综上所述,丙烯加氢制异丙醇工艺流程的设计与工艺优化可以通过选择合适的催化剂、优化反应条件、改进分离工艺和优化废物处理等方法来实现。
丙烯生产工艺设计
丙烯生产工艺设计
丙烯是一种重要的石化产品,广泛应用于聚合物材料、合成橡胶、溶剂等领域。
下面将介绍丙烯的生产工艺设计。
1. 原料准备:丙烯的原料为石脑油,主要成分为烷烃和烯烃。
在生产过程中,需要对原料进行精制处理,去除杂质和不纯物质。
2. 重整反应:石脑油经过蒸馏后,需要进行催化重整反应,将石脑油中的烷烃转化为烯烃。
重整反应的催化剂一般采用铂、铑等贵金属。
3. 裂解反应:经过重整反应后的石脑油,进入烯烃裂解反应器。
裂解反应器中使用催化剂,如铝酸盐,通过热解将烯烃裂解成丙烯。
4. 分离提纯:裂解反应产生的混合气体中,含有丙烯、甲烷、乙烯、丙烷等多种组分。
需要通过分离工艺,将丙烯提纯。
一般采用吸附分离、蒸馏分离等方法进行提纯。
5. 聚合制备:丙烯作为合成聚合物材料的原料,需要进行聚合制备。
聚合反应中通常会添加引发剂、催化剂等辅助物质,通过控制反应条件,使丙烯分子发生聚合反应,形成聚丙烯。
6. 后处理:聚合制备完成后,还需要进行后处理工艺。
包括溶剂抽滤、洗涤、干燥等环节,以去除残留的催化剂和其他杂质。
7. 产品包装:最后,将聚合制备完成的丙烯产品进行包装,以便储存和运输。
总结:丙烯的生产工艺设计包括原料准备、重整反应、裂解反应、分离提纯、聚合制备、后处理和产品包装等环节。
其中,裂解反应和分离提纯是关键步骤,需要选择合适的催化剂和分离方法,以提高丙烯的产率和纯度。
此外,对于聚合制备过程中,需要严格控制反应条件和添加剂的使用量,以保证产品的质量和性能。
年产3万吨聚丙烯车间工艺设计
第一章文献综述1.聚丙烯概述1.1 概述聚丙烯是一种结构规整的结晶性聚合物,为白色粒料、无味、无毒、质轻的热塑性树脂。
密度0.90~0.91g/cm 3 , 表观密度≥ 0.38 g/cm3 。
机械性能优良,抗拉伸屈服强度打(≥ 22MPa),表面硬度大,弹性好,耐磨性能好。
耐热性能良好,具有160℃以上的熔点和120℃以上的软化点。
化学稳定性好,聚丙烯基本不吸水,与大多数化学药品不发生作用,耐酸碱和有机溶剂。
聚丙烯具有良好的绝缘性。
聚丙烯缺点是易脆化,低温冲击强度差,但可以用添加剂、共混或共聚等方法来改进。
聚丙烯(Polypropylene ,PP)是热塑性塑料中发展最快的一种,目前产量规模已经超过聚乙烯和聚氯乙烯。
(一)发展过程我国的聚丙烯工业化生产始于1971 年,当时化学工业公司从英国维克斯吉玛公司引进5kt/a 浆液法聚丙烯装置投产,而后燕山石化公司从日本三井油化公司引进80kt/a 浆液法聚丙烯装置和石油化纤公司从美国阿莫科(Amoco)公司引进35kt/a 浆液法聚丙烯装置;80年代引进了日本三井油化公司的Hypol 工艺(液相- 气相本体法)在扬子石化公司建设140kt/a 聚丙烯装置,又引进了意大利海蒙特(Himont)公司的Spheripol 工艺(液相- 气相本体法)在齐鲁石化公司和石化股份公司分别建设70kt/a 聚丙烯装置,使国的聚丙烯生产技术达到比较先进的水平。
与此同时,80 年代采用国自行开发的技术和催化剂,利用炼厂催化裂化装置的丙烯建设了一批规模较小的间歇式液相本体法聚丙烯装置;进入90 年代国聚丙烯的发展更快,利用蒸汽裂解装置和炼厂的丙烯建设了20 多套聚丙烯装置,其中最大的为燕山石化200kt/a 采用阿莫科公司气相本体法工艺,一般的生产能力为70kt/a ,使聚丙烯成为我国发展最快的一种合成树脂。
到1998 年底,全国共有聚丙烯生产企业50 多家,总生产能力已达到2620kt/a ,成为我国合成树脂中生产能力最大的一个品种。
年产2万吨异丙醇的生产车间工艺设计
年产2万吨异丙醇的生产车间工艺设计异丙醇的概述异丙醇,也称为异丙基醇,是一种无色液体,化学式为C3H8O。
它具有优异的溶解性和挥发性,在许多工业应用中被广泛使用。
异丙醇是工业上生产丙烯酸酯和丙型聚氨酯的重要原料,也可用作溶剂和提取剂。
生产车间概述本文档描述了年产2万吨异丙醇的生产车间的工艺设计。
该生产车间包括原料处理、反应装置、分离装置、净化及储存装置等部分。
原料处理部分在生产异丙醇的过程中,原料包括丙烯和水。
原料处理部分的主要任务是将原料进行预处理,确保原料的质量和纯度。
1.丙烯的预处理:–丙烯通过解离罐解离,除去杂质和不纯物质。
–经过解离罐处理后的丙烯进入过滤器进行过滤,去除悬浮颗粒和杂质。
–过滤的丙烯进入储罐进行稳定化处理。
2.水的预处理:–水通过预处理系统,包括过滤、去离子和脱氧等步骤,确保水的纯度和质量。
反应装置部分反应装置部分是生产异丙醇的核心部分,主要包括丙烯与水反应生成异丙醇的反应器。
1.反应器的设计:–反应器采用连续式反应器,保证生产的连续性和高效性。
–反应温度、压力和催化剂的使用量通过实验确定,以获得最佳反应条件。
2.反应过程:–在反应器中,丙烯和水按一定的比例加入反应器。
–反应器内部采用搅拌机械,保证反应物的充分混合和反应效果。
–反应过程需要控制温度和压力,以及催化剂的添加和循环。
分离装置部分在反应结束后,需要将反应产物中的异丙醇与水等组分进行分离,以获得高纯度的异丙醇。
1.分离器的设计:–分离器采用连续式分离器,可实现高效的分离效果。
–分离器内部采用分子筛、膜分离等技术,提高分离效率。
2.分离过程:–反应产物经过变温系统降温至一定温度,将异丙醇和水等组分分离。
–分离过程中产生的气体通过净化系统进行处理,以达到环保要求。
净化及储存装置部分为了获得高纯度的异丙醇,还需要对分离后的异丙醇进行净化处理。
1.净化处理:–异丙醇经过净化系统,包括蒸馏、吸附等步骤,去除杂质和不纯物质。
丙烯气液混合相制异丙醇工艺流程
丙烯气液混合相制异丙醇工艺流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。
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异丙醇丙烯精制(脱乙烷)
毕业设计(论文)任务书
一、题目:
年产万吨异丙醇装置丙烯精制工段工艺设计(脱乙烷塔)
二、基础数据
(1)丙烯单耗:0.8吨丙烯(99.5%)/吨异丙醇;
(2)年生产时间:8000小时
(3)产品丙烯质量:丙烯>99.5%(质量%);乙烷<0.05%(质量%)
(4)副产品:丙烷>94.0%(质量%)
三、内容要求:
1. 说明部分:
(1)完成异丙醇装置丙烯精制工段工艺技术说明(装置的生产任务、产品的性能、用途、市场前景、生产方法. 设计任务的依据及生产流程的确定:分析各种生产方法及特点、确定工艺过程。
生产流程简述;环境保护等)。
(2)完成丙烯精制工段的物料衡算、热量衡算、脱乙烷塔设备工艺计算及附属设备选型。
(3)编制设计说明书。
2. 计算部分:
(1) 物料衡算:对所选系统进行物料衡算,并根据衡算结果,来确
定附属设备的选型。
(2).热量衡算:对所选系统进行热量衡算,并据此来确定换热设备的负荷。
(3)工艺条件的计算:温度、压力、流量及物料的配比等。
(4)设备计算:对脱乙烷塔进行工艺计算,确定其工艺尺寸、结构等。
3. 绘图部分:
1.物料衡算图
2.负荷性能图
3.带控制点的工艺流程图
四、发给日期:2014年5月16日
五、要求完成日期:2014年7月31日
指导教师:
系主任:
2014年5月14~16日。
丙烯加氢制异丙醇工艺流程设计与参数优化
丙烯加氢制异丙醇工艺流程设计与参数优化随着全球能源需求的增长,可再生能源的开发与利用越来越受到关注。
在这个背景下,丙烯加氢制异丙醇工艺受到了广泛关注,因为它是一种高效利用丙烯资源并降低环境污染的方法。
一、工艺流程设计丙烯加氢制异丙醇的工艺流程主要包括前处理、丙烯加氢反应和分离纯化三个部分。
具体步骤如下:1. 前处理:该步骤的目的是除去丙烯中的杂质,以保证催化剂的活性和稳定性。
一般采用吸附剂吸附杂质的方法,如使用分子筛吸附剂来除去水、硫化氢等杂质。
2. 丙烯加氢反应:该步骤是将丙烯与氢气在适当的温度和压力下进行催化反应,生成异丙醇。
催化剂在反应中起到了关键作用,一般采用金属催化剂(如铜、铑等)来提高催化效率。
3. 分离纯化:该步骤是将反应产物中的异丙醇与未反应的丙烯、氢气等物质进行分离。
主要采用精馏技术,通过调整温度和压力使不同组分在不同温度下汽化,然后利用冷凝器将汽化的异丙醇收集。
二、参数优化为了提高丙烯加氢制异丙醇的反应效率和产品质量,需要对工艺中的参数进行优化。
主要包括反应温度、反应压力、催化剂用量等方面。
1. 反应温度:反应温度是影响反应速率和产物选择性的重要因素。
在实际工艺中,通常选择合适的反应温度来平衡异丙醇产率和醇选择性。
过高的温度会导致副反应的增加,过低的温度则会降低反应速率。
2. 反应压力:反应压力对反应速率和平衡转化率有影响。
较高的压力有助于提高反应速率,但过高的压力又会增加设备成本和能耗。
因此,需要综合考虑经济效益和工艺要求,选择适当的反应压力。
3. 催化剂用量:催化剂的用量对反应效果和成本有重要影响。
用量过少会导致反应速率低下,用量过多则会增加工艺成本。
因此,需要进行催化剂的用量优化,以提高反应效率和产品质量。
除了以上的参数优化外,还可以考虑催化剂的选择、氢气用量等方面进行参数优化,以实现丙烯加氢制异丙醇的最佳工艺效果。
总结:丙烯加氢制异丙醇工艺流程设计和参数优化是实现高效利用丙烯资源和降低环境污染的重要手段。
丙烯加氢制异丙醇工艺流程设计与设备选型
丙烯加氢制异丙醇工艺流程设计与设备选型一、引言丙烯加氢制异丙醇是一种重要的工艺过程,用于合成异丙醇这一重要的化工原料。
本文将针对该工艺流程进行设计与设备选型,以满足生产异丙醇的需求。
二、工艺流程设计1. 原料准备根据丙烯加氢制异丙醇的反应条件,所需原料包括丙烯、催化剂和反应剂。
丙烯是主要原料,催化剂可选用铜催化剂,反应剂可选用水。
原料的准备应确保纯度和稳定性。
2. 反应器选择反应器是工艺流程中至关重要的设备之一。
对于丙烯加氢制异丙醇,常见的反应器有固定床反应器和流化床反应器。
固定床反应器具有较高的转化率和选择性,适用于规模较小的生产;流化床反应器能够提高传热和传质效果,适用于大规模生产。
3. 反应条件控制针对丙烯加氢制异丙醇的反应过程,需控制适当的温度、压力和反应时间。
一般情况下,反应温度为180-220摄氏度,反应压力为1-2.5兆帕,反应时间根据具体生产需求而定。
4. 分离与纯化反应后,需对产物进行分离与纯化。
根据异丙醇的物理特性和其他副产物的存在,可以采用蒸馏、结晶、萃取等分离纯化工艺,以获取高纯度的异丙醇。
5. 次生废料处理在丙烯加氢制异丙醇的工艺过程中,会产生一些次生废料,如催化剂的失活和废水等。
这些废料需要进行合理处理,可以通过催化剂的再生和废水处理等方式,实现资源的循环利用和环境的保护。
三、设备选型1. 反应器根据工艺流程的特点和生产规模的需求,可以选择合适的反应器。
固定床反应器适用于小规模生产,具有较高的转化率和选择性,但较难进行热量平衡控制;流化床反应器适用于大规模生产,能够提高传热和传质效果,且较易实现热量平衡控制。
2. 分离与纯化设备根据分离纯化工艺的需要,可以选择合适的设备。
蒸馏塔能够对产物进行有效的分离,适用于大规模生产;结晶设备可实现对异丙醇的结晶纯化,适用于小规模生产;萃取设备可实现对副产物的提取,适用于包含多种组分的体系。
3. 控制系统工艺流程的控制对于生产的稳定性和效果至关重要。
年产3万吨聚丙烯车间工艺设计
要求写明工艺程序及其设备设施配置等
一、工艺流程
1.分子筛原料分选、抗爆处理
从现今的成型原料市场中向仓库订购原料,检查原料的品质指标。
原
料通过分子筛,把小颗粒减少,进行抗爆处理保护装置,确保原料处理的
安全性。
2.滑移驱动
把原材料按比例混合,然后把混合物通过滑移驱动,大概计算出均质
原料的最佳分散和投料量,充分利用空间,提高效率,同时有效控制成本。
3.橡胶机生产
把原材料通过橡胶机加工成聚丙烯,利用橡胶机可以把原料进行塑性
变形,并且控制塑性变形的参数,保证分子连接,聚合,消去气泡,改变
材料的性能,最终得到聚丙烯制品。
4.抽气式挤出机生产
把橡胶机加工出的聚丙烯放入抽气式挤出机,利用抽气式挤出机生产
出聚丙烯制品,通过控制压力,时间,温度,可以产出圆筒形,棒状,薄
膜等各种形状的聚丙烯制品。
5.低温拉伸技术
把抽气式挤出机生产出的聚丙烯制品进行低温拉伸技术,通过拉伸技
术改造聚丙烯的结构,使得聚丙烯具有较高的强度,耐磨性和光泽度等性能。
6.热成型。
异丙醇生产工艺流程设计
异丙醇(Isopropanol,又称2-丙醇、异丙醇)是一种重要的有机溶剂和化工原料。
下面是一般的异丙醇生产工艺流程设计:
1. 原料准备:
-丙烯:将丙烯通过分离、纯化等工艺获得高纯度的丙烯用作原料。
2. 氧化反应:
-反应器:将丙烯与氧气在催化剂存在下进行氧化反应,生成丙醛。
-催化剂:常用的催化剂包括氧化铜、铜锌等。
-温度:通常在200-300摄氏度范围内进行反应。
-反应过程:反应过程中需要控制反应速率和选择性,以提高丙醛产率。
3. 丙醛加氢:
-反应器:将丙醛与氢气在催化剂存在下进行加氢反应,生成异丙醇。
-催化剂:常用的催化剂包括钯、铂等。
-温度和压力:通常在100-150摄氏度和1-5兆帕的条件下进行反应。
-反应过程:反应过程中需要控制反应速率和选择性,以提高异
丙醇产率。
4. 分离纯化:
-分离塔:将反应产物进行分馏,分离出异丙醇和副产品。
-蒸馏过程:通过适当的温度和压力条件,分离异丙醇和其他组分。
-附加处理:可以通过结晶、吸附、脱水等步骤进一步纯化异丙醇。
5. 储存包装:
-将纯化后的异丙醇储存在合适的容器中,进行储存和包装。
需要注意的是,具体的异丙醇生产工艺流程设计可能会因生产规模、设备配置、原料质量等因素而有所不同。
以上是一般性的工艺流程,实际生产中还需根据具体情况进行调整和优化。
年产3万吨聚丙烯车间工艺设计
聚丙烯是一种重要的热塑性合成树脂,具有优异的物理力学性能、化学稳定性和热稳定性。
在聚丙烯车间工艺设计中,需要考虑原料供应、反应装置、工艺参数及控制、产品质量监测等方面的内容。
下面将对聚丙烯车间工艺设计进行详细介绍。
一、原料供应聚丙烯的主要原料是丙烯,需要建立稳定的供应渠道,确保原料的持续供应。
同时,还需要考虑原料的质量要求和到厂运输的方式,以及仓储设施和原料的检验等问题。
二、反应装置聚丙烯的聚合反应通常采用溶液聚合法或气相聚合法。
在车间设计中需要选择合适的反应装置,并确定反应的工艺条件。
对于溶液聚合法,可以选择连续流动反应器,通过控制反应温度、物料流速和溶剂浓度等参数实现反应的控制。
对于气相聚合法,可以选择流化床反应器,通过控制气相的温度、压力和流速等参数实现反应的控制。
三、工艺参数及控制在聚丙烯的车间工艺设计中,需要考虑控制反应温度、压力、物料流速、溶剂浓度、催化剂浓度等一系列工艺参数的问题。
这些参数的选择和控制直接关系到产品质量和生产效率。
需要建立合理的工艺参数范围,并采用先进的自动控制系统对工艺过程进行实时监测和调整,确保产品质量的稳定性和生产的经济效益。
四、产品质量监测聚丙烯的产品质量主要包括分子量分布、熔流率、密度、力学性能等指标。
需要建立完善的在线监测系统和化验室检测手段,对产品进行及时的质量监测和分析。
在车间工艺设计中,还要考虑产品的包装、储存和运输等环节,确保产品的质量和安全。
五、安全生产聚丙烯车间的工艺设计要充分考虑安全生产的要求。
包括建立完善的安全管理体系、配备必要的防护设施、进行操作规程和应急预案的制定等。
在工艺选用、设备配置和操作流程中要尽可能减少危险因素,确保员工的人身安全和设备的完整性。
以上是针对年产3万吨聚丙烯车间工艺设计的简要介绍。
在实际的工艺设计中,还需要根据具体情况进行更细致的考虑和方案设计,以满足对产品质量、生产效率和生产安全的要求。
2013-2014-1课程设计工艺说明-30000t 年丙烯制异丙醇项目工艺设计
30000t/年丙烯制异丙醇项目工艺设计德士古工艺的优点主要有:丙烯单程转化率高、反应操作灵活易控制、阳离子交换树脂催化剂易褥、催化剂对设备腐蚀较弱、能耗低、无污染环境等;(4)开发树脂法丙烯直接水合工艺及配套的耐高温阳离子树脂催化剂,建设高效的国产化异丙醇生产装置十分必要。
1 反应车间来自总厂的质量分数为99.7%、压力为1.25Mpa、温度为25℃的丙烯经三级单螺杆泵(P0101A/B、P0102A/B、P0103A/B)压缩至8Mpa,再经U型管换热器(E0101、E0102)加热至135℃,然后分成三股物流进入三台并联的固定床反应器(R0101A、R0101B、R0101C);脱盐水(电导率≤5μS/cm)经三级单螺杆泵(P0104A/B、P0105A/B、P0106A/B)压缩至8Mpa,再经U型管换热器(E0103)加热至120℃,然后分成三股分别进入固定床反应器(R0101A、R0101B、R0101C)的三段床层,三段床层进水量的比为4.14:1:1。
本工艺采用强酸性阳离子交换树脂作为催化剂,催化剂的床层温度要控制在130℃-165℃,因为当温度高于165℃时,磺酸根基团的脱落速度将加快,导致反应的转换率迅速降低,并且异丙醇的选择性也开始下降。
当温度小于130℃时,丙烯时空收率将减低。
在本反应中,总水稀摩尔比为12,大水稀比一方面有利于增加反应推动力,同时产物异丙醇在水中的浓度也较低,可抑制副产品二异丙醚的生成,因而提高目标产物异丙醇的选择性:另一方面,由于丙烯水合为放热反应,大水稀比有利于控制床层的反应温度,并可使催化剂表面能得到充分浸润,能及时移走催化剂床层的反应热,防止催化剂超温失活。
图3—1 反应车间本工艺中丙烯的单程摩尔转化率可以达到60.4%。
异丙醇的摩尔选择性为90.34%,二异丙醚的摩尔选择性为8%,2-甲基-戊稀的摩尔选择性为1.66%。
固定床出口物流的温度为146.5℃,压力为8Mpa,然后进入高压闪蒸罐(V0103),顶部出来的为140℃、1.6Mpa含少量异丙醇的未反应丙烯气体,底部出来的为140℃、1.6Mpa的含少量丙烯和两个副产品的异丙醇水溶液,该股物流在进入低压闪蒸罐(V0104),进一步除去丙烯,顶部出来的为140℃、0.8Mpa的丙烯气体,底部为140℃、0.8Mpa的含有二异丙醚、C6烯烃的异丙醇水溶液,去异丙醇车间的提浓塔(T0201)。
30000吨PAM项目工艺概述
30000吨PAM项目工艺概述1工艺概述1.1装置规模和年操作时数本项目装置规模为30000吨/年(干基)PAM,年操作时间为8000小时。
1.2装置组成装置分为四部分:单体聚合单元、精制单元、聚合单元及干燥及造粒单元。
单体聚合单元单元由以下部分组成:丙烯睛精制、催化反应、丙烯酰胺精制系统。
精制单元单元由反应液配制、聚合、预切割及造粒、干燥和研磨、筛分、包装工段组成。
聚合单元单元由提浓、结晶工段组成。
干燥及造粒单元由干燥、造粒及包装工段组成。
1.3原料和辅助材料本装置所需的原料、辅助材料数量和主要原料性质(规格)分别见表1、2、1.4产品及副产品乙ffi?mg/1 ________ 1502.1丙烯酰胺单体制备工艺流程说明a)反应原理:CH2=CH-CN+H2O cal∙τ∙p CH2=CH-CONH2b)生产流程简述:" >将催化剂加入催化反应釜中,并加入一定量的去离子水,通入氮气进行调和搅拌,加入精制过的丙烯睛,丙烯月青在一定的温度及催化作用下,转化生成丙烯酰胺,当丙烯酰胺浓度达到25∙30%(wt)时,作为单体加入储罐,供聚合使用。
2.2聚丙烯酰胺阴离子聚合工艺流程说明a)反应原理:n(CH2CHCONH2) ---------------- tGH2CHCONH2]n加碱水解原理:ICH2CHCONH2J n+nNaOH ------------------- ∈G⅛CHCONa])n+NH3b)工艺流程简述浓度大于25%(wt)的合格单体水溶液和纯水,经上料泵进入计量罐后,进入配剂釜。
向配剂釜中通氮气,氮气量的大小以液体液面作一般翻动即可,保持通氮30分钟左右。
在通氮气的同时,打开配料釜夹套的冷却盐水进行冷却,温度控制在15℃±2℃(冬天为17℃,夏天为13℃)o通氮气结束前加入配好的引发剂溶液,停止通氮,加入催化剂,搅拌3・5分钟后停止搅拌。
开动上料泵上料,把料均匀打入聚合床中的聚合槽内。
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30000t/年丙烯制异丙醇项目工艺设计
德士古工艺的优点主要有:丙烯单程转化率高、反应操作灵活易控制、阳离子交换树脂催化剂易褥、催化剂对设备腐蚀较弱、能耗低、无污染环境等;
(4)开发树脂法丙烯直接水合工艺及配套的耐高温阳离子树脂催化剂,建设高效的国产化异丙醇生产装置十分必要。
1 反应车间
来自总厂的质量分数为99.7%、压力为1.25Mpa、温度为25℃的丙烯经三级单螺杆泵(P0101A/B、P0102A/B、P0103A/B)压缩至8Mpa,再经U型管换热器(E0101、E0102)加热至135℃,然后分成三股物流进入三台并联的固定床反应器(R0101A、R0101B、R0101C);脱盐水(电导率≤5μS/cm)经三级单螺杆泵(P0104A/B、P0105A/B、P0106A/B)压缩至8Mpa,再经U型管换热器(E0103)加热至120℃,然后分成三股分别进入固定床反应器(R0101A、R0101B、R0101C)的三段床层,三段床层进水量的比为4.14:1:1。
本工艺采用强酸性阳离子交换树脂作为催化剂,催化剂的床层温度要控制在130℃-165℃,因为当温度高于165℃时,磺酸根基团的脱落速度将加快,导致反应的转换率迅速降低,并且异丙醇的选择性也开始下降。
当温度小于130℃时,丙烯时空收率将减低。
在本反应中,总水稀摩尔比为12,大水稀比一方面有利于增加反应推动力,同时产物异丙醇在水中的浓度也较低,可抑制副产品二异丙醚的生成,因而提高目标产物异丙醇的选择性:另一方面,由于丙烯水合为放热反应,大水稀比有利于控制床层的反应温度,并可使催化剂表面能得到充分浸润,能及时移走催化剂床层的反应热,防止催化剂超温失活。
图3—1 反应车间
本工艺中丙烯的单程摩尔转化率可以达到60.4%。
异丙醇的摩尔选择性为90.34%,二异丙醚的摩尔选择性为8%,2-甲基-戊稀的摩尔选择性为1.66%。
固定床出口物流的温度为146.5℃,压力为8Mpa,然后进入高压闪蒸罐(V0103),顶部出来的为140℃、1.6Mpa含少量异丙醇的未反应丙烯气体,底部出来的为140℃、1.6Mpa的含少量丙烯和两个副产品的异丙醇水溶液,该股物流在进入低压闪蒸罐(V0104),进一步除去丙烯,顶部出来的为140℃、0.8Mpa的丙烯气体,底部为140℃、0.8Mpa的含有二异丙醚、C6烯烃的异丙醇水溶液,去异丙醇车间的提浓塔(T0201)。
高低压闪蒸罐的顶部气相物流混合后经冷凝器冷凝成33.2℃、0.8MPpa的饱和液体,去副产品车间的丙烯回收塔(T0301)。
2 异丙醇精制工段
来自反应车间的含有二异丙醚、C6烯烃的异丙醇水溶液进入提浓塔(T0201),提浓塔的目的是除去异丙醇水溶液中大量的水,提浓塔塔底出来的为大量质量分数≥99.9%、温度为99℃的水,此水回循环水罐(V0102)待再次循环利用,塔顶出来的为提浓后的含有二异丙醚、C6 烯烃的异丙醇水溶液,进入脱轻塔(T0202)。
脱轻塔(T0202)的目的是除去异丙醇水溶液中的两个副产品二异丙醚和C6烯烃。
脱轻塔(T0202)塔顶出来的是含有少量异丙醇的二异丙醚、C6烯烃气体混合物,然后去下副产品车间的水洗塔(T0302);脱轻塔(T0202)塔底出来的是异丙醇水溶液(其中异丙醇的质量分数为87%,达到异丙醇、水二元恒沸物组
成),然后去共沸塔(T0203)。
共沸塔(T0203)的目的是除去异丙醇水溶液的水,从而达到异丙醇的优级品(异丙醇的质量分数≥99.7%)。
因为脱轻塔(T0202)塔底出来的异丙醇的水溶液已经达到恒沸物的组成,因此不可能通过常规的精馏除去异丙醇水溶液中的水。
在此环节,将引入夹带剂苯,来达到除去异丙醇水溶液中的水。
共沸塔(T0203)塔顶出来的为异丙醇、水、苯三元非均相共沸物,经冷凝器(E0206)冷凝到30℃,然后进入分水罐(V0204),异丙醇、水、苯三元非均相共沸物在分水罐(V0204)中分成,上层为油相,下层为水相。
油相回共沸塔(T0203),水相去脱水塔(T0204)。
共沸塔(T0203)塔底是质量分数为≥99.7%的异丙醇优级品。
图3—2 异丙醇精制车间
脱水塔(T0204)的目的是回收水相中少量的异丙醇和夹带剂苯,脱水塔(T0204)塔顶为含有异丙醇、苯的蒸汽,经冷凝器(E0208)冷凝到30℃回到分水罐(V0204)进行分层;脱水塔(T0204)塔底为水,水去污水中转站处理。
在此环节中,将有少量的夹带剂苯从共沸塔(T0203)和脱水塔(T0204)塔底流失,因此需要不断的在分水罐(V0204)补充夹带剂苯的量,夹带剂苯的补充量等于苯从共沸塔(T0203)和脱水塔(T0204)塔底流失之和。
3 副产品精制车间
来自脱轻塔(T0202)塔顶的含有少量异丙醇的二异丙醚、C6烯烃气体混合物从水洗塔(T0302)底部进入水洗塔。
该环节用预热到50℃的脱盐水来脱除气体混合物中的少量异丙醇,脱盐水从水洗塔(T0302)顶部进入水洗塔(T0302),脱除气体混合物中含有的少量的异丙醇。
图3—2 副产物精制车间
水洗塔(T0302)底部的含有少量的异丙醇的脱盐水进入异丙醇车间的提浓塔(T0201)进行提浓;水洗塔(T0302)顶部出来的气体混合物经冷凝器(E0304)冷凝成饱和液体,然后进入副产品精馏塔(T0303)进行二异丙醚回收,副产品精馏塔(T0303)塔底得到的是质量分数为99.7%的二异丙醚,达到国家规定的优级品的标准;塔顶为C6烯烃混合物。