苯为原料生产8万吨年环己酮车间工艺设计说明书
年产8万吨甲苯精馏塔的毕业设计
摘要摘要轻苯中的主要成分是苯，是纯苯的主要生产来源。
苯的用途有很多，是有机合成的基础化工原料，可制造成苯乙烯、苯酚、丙酮、环己烷、硝基苯、顺丁烯二酸酐等化工产品，更进一步可制成合成纤维、合成橡胶、合成树脂以及染料、洗涤剂、农药、医药等多种生活生产必需产品。
本次设计，首先是介绍轻苯的物质组成、物理化学性质以及轻苯精制产品的用途。
随后又介绍了轻苯精制的工艺流程，以便能够更清晰地了解并掌握到本设计的原理与目的。
经过设备的各方面对比，选择最适合本设计的设备，最后经过物料衡算、热量衡算等计算，得出本设计所需要的原料与热量以及相应设备。
本设计中的产品有纯苯、甲苯、二甲苯、不饱和化合物以及少量含硫、氮、氧的化合物。
其中，最主要的产品是纯苯、甲苯和二甲苯。
关键词：轻苯精制酸洗精制法轻苯AbstractThe main component of the light benzene is benzene, the main source of benzene. The use of benzene is the organic synthesis of the basic raw material can be made of styrene, phenol, acetone, cyclohexane, nitrobenzene, maleic anhydride, etc., and further can be prepared synthetic fibers, synthetic rubber, synthetic resins and dyes , detergents, pesticides, pharmaceuticals and other products.The design is first to introduce the use of benzene-light composition, properties and obtained clumsy. Later on the process, allows us to more clearly understand the principles of design and purpose. After the device compared to select the most suitable device of this design, and finally through the material balance and heat balance, draw the design of raw materials and heat.The design of the products are benzene, toluene, xylene, unsaturated compounds and a small amount of sulfur, nitrogen and oxygen compounds. The main products are benzene, toluene and xylene.Key words : Light benzene refining , Pickling refined method, Light benzene目录摘要 (I)Abstract (II)目录 (III)第一章引言 (1)1.1 轻苯的定义、产品用途及生产意义 (1)1.2 轻苯的供求关系以及市场需求 (2)1.3 目前国内外轻苯精制的方法 (2)1.4 酸洗精制 (3)1.5 加氢精制 (4)1.6 工艺选择 (5)1.7设计方案 (6)1.8 生产设备的选择 (7)第二章物料衡算 (9)2.1 初步精馏 (9)2.2 吹苯 (10)2.3 纯苯塔的物料衡算 (10)2.3.1 操作条件 (10)2.3.2 全塔物料衡算 (10)2.3.3 温度的确定 (11)2.3.4 平均相对挥发度： (12)2.3.5 最小回流比Rmin (12)2.3.6 操作线方程 (12)第三章设备的计算 (15)3.1 塔径的计算 (15)3.1.1精馏段塔径的计算 (15)3.1.2 提馏段塔径的计算 (16)3.2 理论塔板数计算 (17)3.2.1 求最小理论塔板数Nm： (17)3.2.2 理论板数的计算 (17)3.2.3 进料板位置 (17)3.2.4 计算板效率 (18)3.3 实际塔板数 (19)3.4 塔内件设计 (19)3.4.1 溢流堰设计 (19)3.4.2 降液管设计 (20)3.4.3 塔板布置及浮阀数目与排列 (21)3.5 塔板流体力学验算 (23)3.5.1 气相通过浮阀塔的压降 (23)3.5.2 淹塔 (24)3.5.3 雾沫夹带 (25)3.6 塔板负荷性能 (26)3.6.1 雾沫夹带线 (26)3.6.2 液泛线 (27)3.6.3 液相负荷上限 (27)3.6.4 漏液线 (28)3.6.5 液相负荷下限 (28)第四章辅助设备的计算 (31)4.1 常压塔主要尺寸设计 (31)4.1.1 壁厚 (31)4.1.2 封头 (31)4.1.3 裙座 (31)4.1.4 塔高设计 (31)4.1.5 基础环设计 (31)4.2 公用工程规格 (32)4.2.1 电 (32)4.2.2 冷却水 (32)第五章轻苯精制中的危害因素与防护 (33)5.1防火 (33)5.2 原料、产品、及中间产品的储存 (33)5.3 废气的处理 (34)第六章轻苯精制的发展方向 (35)6.1现状 (35)6.2展望 (35)参考文献 (36)致谢及声明 (37)第一章引言1.1 轻苯的定义、产品用途及生产意义轻苯是一种由二硫化碳、苯、甲苯、二甲苯、环戊二烯、噻吩等组成的混合物质。
年产8万吨邻苯二甲酸二辛酯生产车间初步工艺设计只是分享
一、工艺流程该生产车间的初步工艺流程如下：1.邻苯二甲酸酯化反应：邻苯二甲酸与乙醇进行酯化反应，生成邻苯二甲酸二乙酯。
2.酯交换反应：邻苯二甲酸二乙酯与辛醇进行酯交换反应，生成邻苯二甲酸二辛酯。
3.脱醇：将生产的邻苯二甲酸二辛酯进行脱醇处理，获得纯净的邻苯二甲酸二辛酯。
二、设备布置根据年产8万吨邻苯二甲酸二辛酯的规模要求，该生产车间需要包括以下设备：1.邻苯二甲酸酯化反应釜：用于进行邻苯二甲酸与乙醇的酯化反应，反应容器采用不锈钢材料制成，安装搅拌装置以保证反应均匀。
2.酯交换反应釜：用于进行邻苯二甲酸二乙酯与辛醇的酯交换反应，反应容器采用不锈钢材料制成，安装搅拌装置以保证反应均匀。
3.分离装置：用于将反应生成的邻苯二甲酸二辛酯与其他副产物进行分离，分离装置包括塔式装置和冷却装置。
4.脱醇装置：用于将反应生成的邻苯二甲酸二辛酯进行脱醇处理，使其纯度达到要求。
5.过滤设备：用于过滤生产的邻苯二甲酸二辛酯，去除杂质。
三、操作参数1.邻苯二甲酸酯化反应操作参数：-反应温度：170-180℃-反应时间：8-10小时-反应压力：常压-醇酯物质比：1:1.1-1.52.酯交换反应操作参数：-反应温度：210-230℃-反应时间：8-10小时-反应压力：常压-醇酯物质比：1:1.1-1.53.脱醇操作参数：-温度：100-110℃-脱醇时间：2-3小时-脱醇方式：真空脱醇四、安全措施1.车间操作人员必须佩戴防护设备，包括手套、防护眼镜、防护服等，以防止接触到有害物质。
2.车间必须配备足够的通风设备，保证车间内空气流通，减少有害气体浓度。
3.操作人员需经过专业培训，了解有关化学品的危害性和应急处理方法。
4.设备必须定期检查和维护，确保其正常运行和安全性。
五、环保措施1.所有废水必须进行预处理，以减少废水中有机物和重金属的含量，达到排放标准。
2.废气必须经过净化处理，降低有害气体的排放量。
3.废弃物必须经过分类处理和安全储存，避免对环境造成污染。
年产8万吨苯烷基化生产乙苯工艺设计范本
年产8万吨苯烷基化生产乙苯工艺设计范本一、工艺流程苯烷基化生产乙苯的工艺流程如下：苯烷+ 乙烯→ 乙苯+ H2二、原料与药剂1.原料苯烷：纯度≥99.9%，水分≤0.05%，杂质≤0.01%乙烯：纯度≥99.9%，水分≤0.05%，杂质≤0.01%2.药剂催化剂：使用固定床催化剂，催化剂为铝硅比为5的分子筛。
催化剂的活性为每克催化剂处理的苯烷量为0.5mol。
还原剂：使用氢气作为还原剂，氢气纯度为99.9%。
三、反应器1.反应器类型使用固定床反应器进行反应。
2.反应器材料反应器的材料为不锈钢，具有良好的耐腐蚀性和耐高温性能。
3.反应器规格反应器的规格为直径2.5米，高度6米。
4.反应器操作条件反应器的操作条件为：温度为200℃，压力为2.5MPa，反应时间为4小时。
四、分离和纯化反应后得到的产物经过分离和纯化后得到纯乙苯。
1.分离将反应器中的产物进行分离，分离出乙苯和未反应的苯烷。
2.纯化将分离后得到的乙苯进行纯化，纯化过程采用蒸馏法进行，纯度达到99.9%。
五、工艺控制1.反应器温度控制反应器温度采用自动控制系统进行控制，保持温度稳定在200℃。
2.反应器压力控制反应器压力采用自动控制系统进行控制，保持压力稳定在2.5MPa。
3.催化剂活性监测每隔一定时间对催化剂进行检测，确保催化剂的活性保持在标准范围内。
4.产物纯度监测对产物进行定期检测，确保纯度符合标准要求。
六、安全措施1.反应器压力过高时，自动泄压阀会自动开启，确保反应器的安全。
2.反应器温度过高时，自动温度控制系统会自动降低温度，确保反应器的安全。
3.在氢气进入反应器时，必须保证氢气纯度符合要求，以防止发生爆炸事故。
4.在反应过程中，必须保证操作人员的安全，采取必要的防护措施。
年产8万吨邻苯二甲酸二辛酯(DOP)生产车间初步工艺设计
一．总论1．概述1.1增塑剂DOP的性质DOP化学名为邻苯二甲酸二辛酯，是一个带有支链的侧链醇酯，无色油状液体，有特殊气味。
比重0.9861(20/20 ),熔点-55 ，沸点370 （常压），不溶于水，溶于乙醇、乙醚、矿物油等大多数有机溶剂。
与二丁酯（DBP）相比，DOP的挥发度只有DBP的1/20；与水的互溶性低，并有良好的电性能，但也有其不足点，其在热稳定性、耐迁移性、耐寒性和卫生性方面稍差。
1.2产品用途邻苯二甲酸二辛酯是重要的通用型增塑剂，主要用于聚氯乙烯树脂的加工，还可用于化纤树脂、醋酸树脂、ABS树脂及橡胶等高聚物的加工，也可用于造漆、染料、分散剂等。
通用级DOP，广泛用于塑料、橡胶、油漆及乳化剂等工业中。
用其增塑的PVC 可用于制造人造革、农用薄膜、包装材料、电缆等。
电气级DOP，具有通用级DOP的全部性能外，还具有很好的电绝缘性能，主要用于生产电线。
品级DOP，主要用于生产食品包装材料。
医用级DOP，主要用于生产医疗卫生制品，如一次性医疗器具及医用包装材料等。
主要用途：DOP是通用型增塑剂，主要用于聚氯乙烯脂的加工、还可用于化地树脂、醋酸树脂、ABS树脂及橡胶等高聚物的加工，也可用于造漆、染料、分散剂等、DOP增塑的PVC可用于制造人造革、农用薄膜、包装材料、电缆等。
本品是一种多种树脂都有很强溶解力的增塑剂,能与多种纤维素树脂、橡胶、乙烯基树脂相溶，有良好的成膜性、粘着性和防水性。
常与邻苯二甲酸二乙酯配合用于醋酸纤维素的薄膜、清漆、透明纸和模塑粉等制作中。
少量用于硝基纤维素的制作中。
亦可用作丁腈胶的增塑剂。
本品还可用作驱蚊油（原油）、聚氟乙烯涂料、过氧化甲乙酮以及香料（人造麝香）的溶剂。
可以作为酯交换法生产邻苯二甲酸二环己酯和邻苯二甲酸高碳醇酯以及其他有机合成的原料。
1.3 DOP在国民经济中的重要性邻苯二甲酸二辛酯(DOP)是目前使用最广泛的增塑剂，约占我国增塑剂总量45%，是重要的通用型增塑剂，任何增塑剂都是以它为基准来加以比较的，技术经济上占有绝对优势。
年产8万吨邻苯二甲酸二辛酯生产车间初步工艺设计
一、工艺流程1.基本物料-邻苯二甲酸酐（PAN）作为主要原料-辛醇作为酯化剂-盐酸作为催化剂-水作为溶剂2.反应步骤-步骤1:酯化反应将邻苯二甲酸酐、辛醇和盐酸加入反应釜中，加热并搅拌保持温度在70-80℃。
在反应釜内进行酯化反应，生成邻苯二甲酸二辛酯(DOP)和水。
-步骤2:除水经过酯化反应后，反应体系中含有大量的水。
将反应釜中的反应物进入分离釜中，利用不同的物理性质（如沸点差异）来除去酯化反应中产生的水。
3.分离步骤-步骤1:分离DOP与未反应原料通过蒸馏方式分离DOP和未反应的邻苯二甲酸酐和辛醇。
-步骤2:除去水利用分离再生塔，通过加热和冷凝来除去残留的水。
水从底部排出，经过再生处理后回收利用。
二、原料及设备1.原料及其用量-盐酸：120吨/年-水：100吨/年2.设备-反应釜：容积200m³，材质为不锈钢，加热方式为蒸汽加热，搅拌速度可调。
-分离釜：容积150m³，材质为不锈钢，可控制温度和压力。
-分离再生塔：塔径2m，塔高10m，塔内填料用于增加接触面积，塔底储液器用于收集分离出的水。
三、工艺控制1.温度控制-反应釜：通过蒸汽加热和搅拌来控制温度，需要保持在70-80℃。
-分离釜：通过加热和冷却水来控制温度，需要保持在60-70℃。
2.压力控制-反应釜：通过调整蒸汽压力来控制压力，需要保持在正常反应压力范围内。
-分离釜：通过调节分离釜的排液速度来控制压力，需要保持在设计范围内。
3.搅拌控制-反应釜：通过调整搅拌速度来控制反应速度和均匀性，需要保持适当的搅拌速度。
-分离釜：通过调整搅拌速度来提高分离效率，保持适当的搅拌速度。
四、安全措施1.反应釜和分离釜应有足够的安全设备，如自动断电装置、温度和压力传感器、安全阀等。
2.进行工艺操作时，操作人员应穿着防护服和安全防护眼镜。
3.在操作过程中，应定期对设备和管道进行检查和维护，确保设备正常运行。
4.废弃物和废水应按照环保要求进行处理，确保环境污染的最小化。
环己酮装置工艺流程资料
2）氢气干燥压缩、分子筛再生
界区送来的氢气含水超过规定指标，也要进行脱水干燥， 氢气干燥分两步进行。
首先用低温水冷却氢气，使氢气中大部分水冷凝下来。随 后用分子筛吸附氢气中剩余的少量水，使氢气含水达到控制 指标。
干燥塔中的分子筛达到饱和后，用尾气换热器出口的尾气 进行再生，操作周期约为24小时，再生时间约8小时。
界区外送来 104℃的锅炉给水，先经锅炉给水预热器预热 至 157℃，进入汽包，锅炉给水以虹吸的方式在锅炉给水换 热器、汽包之间，与反应器的循环物料进行热交换， 升温后 的汽水混合物在汽包中分离，副产的低压蒸汽并入全厂低压 蒸汽管网。加氢后反应器底部出来的反应气体混合物，与锅 炉给水预热器换热后冷却至 185℃， 再经中温冷凝器冷凝至 50℃，不凝性气体排至火炬。冷凝下来的环己烷进入第一分 离器进行气液分离，气体进入尾气换热器，低温冷却器和第 二分离器，进一步回收环己烷。
环己醇脱氢为吸热反应，反应所需热量由加热炉燃料（天然气）燃烧 提供热量。热媒为导热油。导热油循环泵将导热油送至热油炉加热至 275℃后进入脱氢反应器，维持反应所需温度。
14）吸收
环己酮、环己醇混合物从环己醇脱氢系统泵槽中抽取， 经吸收塔进料泵抽出送往吸收塔进料深冷器，被管壁外液氨 中冷却到 10℃后进到吸收塔顶部。吸收与来自冷却洗涤塔的 氧化尾气和来自环己烷蒸馏系统的含烷惰性气体中的有机物。 环己酮、环己醇混合物下降经过上层填料床，吸收上升气体 中的环己烷蒸汽。尾气经过塔顶的破沫器后进入尾气吸附装 置，经吸附后排往火炬总管高点放空，塔釜料利用背压送入 皂化工序。吸收塔内部压力保持 1.05MPaG 左右，塔顶温度 控制在 15℃。
5）氧化
环己烷经反应系统加料泵从热交换塔底抽出，送入进料加 热器，环己烷被壳程蒸汽加热到 159℃，进入串联的六个氧 化反应器中，与加入的空气进行氧化反应，生成环己基过氧 化氢氧化液。从第六氧化反应器流出的氧化液经第一氧化液 换热器、第二氧化液换热器换热冷却到 70℃后送分解工序。
8万吨年粗苯精制工艺设计
毕业设计题目：8万吨/年粗苯精制工艺设计系别：化学与化学工程系专业：化学工程与工艺姓名：学号：指导教师：设计说明此设计的任务是处理量为8万吨/年的粗苯精制工艺设计，它采用了粗苯低温加氢工艺流程，选用了连续精馏筛板塔的化工设备。
原料粗苯经过两苯塔实现轻重组分分离，其中塔釜重质苯做为产品回收，塔顶轻苯在加氢反应器中进行加氢反应后进入脱轻塔脱除硫化氢，氨气等低沸物，然后依次进入预精馏塔 萃取精馏塔 纯苯塔和二甲苯塔，最终得到纯净合格苯、甲苯的产品。
为达到设计要求，此设计通过物料衡算、热量衡算、塔的工艺尺寸计算、塔板负荷性能验算及附属设备计算，得到符合要求的一系列工艺流程参数，包括进料量F=106.055Kmol/h,塔顶液体流量D=90.945Kmol/h,塔底釜液流量W=15.11Kmol/h ，塔径D=1.6m,塔高h=24.45m,板间距m 5.40T =H ，精馏段实际塔板数块精17N =，提馏段塔板数块提17N =，设置7个人孔，出塔顶塔底人孔外其他人孔处的板间距为H=0.7m,进料处板间距H=1m 等。
根据这一系列工艺流程参数绘制工艺流程图、物料衡算图及主设备图。
关键词：低温加氢精制、连续精馏筛板塔、两苯塔、苯、甲苯Design elucidationThis design task is productivity for eight million tons/year cuben refining process design, it adopted cuben cryogenic hydrogenation process, choose the continuous distillation tower chemical equipment sieve.Raw material cuben after two benzene tower, which achieve weight component separation tower kettle heavy benzene as product recycling, tower light benzene in hydrogenation reactor in hydrogenation reaction took off after removal from the light tower into hydrogen ammonia and other low boiling, which in turn into that gets distillation column of pure benzene tower and extract xylene tower, and ultimately the pure qualified benzene, toluene products.To achieve the design requirements, this design through the material calculation, heat calculation, tower craft size calculation, tower plate load performance checking and affiliated equipments calculation, get to meet the requirements of a series of process parameters, including into 106.055 Kmol feed F = liquid flow, being/h D = 90.945 Kmol/h, bottom kettle fluid flow W = 15.11 Kmol/h, tower diameter D = 1.6 m, high tower 24.45 m, board h = distance, rectifying section number and mention actual tower plate, plate number distillated section tower set seven people hole, a tower in the bottom and the other manhole manhole for h = 0.7 board spacing, feeding place board m distance h = 1-m etc.According to this series of process parameters rendering process flow diagram, material calculation chart and main equipment figure.Keywords: low temperature hydrotreating, perforated continuous distillation tower, two benzene tower, benzene, toluene目录设计说明 (II)Design elucidation .......................................................................................................... I II 主要符号说明 ................................................................................................................. i v 引言 (1)1 生产方法和工艺流程的确定 (4)1.1粗苯加氢精制的原理 (4)1.2 粗苯加氢工艺的比较 (4)1.2.1 莱托（Litol）法 (4)1.2.2 取蒸馏低温加氢法（K.K法） (6)1.3 粗苯加氢工艺比较 (11)1.4粗苯精制方法比较的结论 (11)2 生产流程叙述 (13)2.1技术路线 (13)3 工艺计算与设备选型 (15)3.1、工艺流程图 (15)3.2操作条件 (15)3.3系统物料衡算 (16)3.3.1、原料粗苯处理量 (16)3.3.2、两苯塔进出料 (16)3.3.3、预精馏塔进出料 (16)3.4 纯苯塔的设计计算 (16)3.4.1、纯苯塔的作用 (16)3.4.2精馏流程的确定 (16)3.4.3塔的物料衡算 (17)3.4.4求理论板数 (19)3.4.5全塔总效率 (21)3.4.6实际塔板数 (21)3.5塔的工艺条件及物性数据计算 (21)3.5.1操作压力 (21)3.5.2温度 (22)3.5.3平均摩尔质量 (23)3.5.4平均密度 (24)3.5.5液相表面张力 (25)3.5.6液相粘度 (25)3.5.7气液负荷计算 (26)3.6塔和塔板主要工艺尺寸计算 (26)3.6.1塔径计算 (26)3.6.2塔板详细计算 (27)3.7筛板的流体力学验算 (31)3.7.1 单板压降 (31)3.7.2．雾沫夹带的验算 (32)3.7.3.漏液验算 (32)3.7.4.液泛计算 (33)3.8塔板负荷性能图 (33)3.8.1精馏段: (33)3.8.2提馏段： (35)3.9 苯、甲苯精馏塔热量衡算 (37)3.9.1塔底热量衡算 (37)3.9.2塔顶热量衡算 (38)3.10、常压塔主要尺寸确定 (38)3.10.1筒体壁厚 (38)3.10.2封头的设计计算 (38)4 辅助设备设计及选型 (41)4.1再沸器 (41)4.2、冷凝器 (41)4.3、储罐的选择 (41)4.3.1方案选择 (41)4.3.2尺寸计算 (41)4.3.3材料选择 (42)4.4泵的选型 (42)5 公用工程 (43)5.1电 (43)5.2冷却水 (43)5.3蒸汽 (43)5.4导热油 (43)6 其它附属工艺及问题 (44)6.1、萃取溶剂的选择 (44)6.2、三废治理和综合利用 (44)6.2.1、废气的处理技术 (44)6.2.2、废水 (44)6.2.3、固体废弃物 (45)6.3、粗苯中的氯含量 (45)6.4、小结 (45)参考资料 (48)附录 (49)附图1、粗苯加氢精制工艺流程图.dwg (49)附图2、粗苯加氢精制物料衡算图.dwg (49)附图3、粗苯加氢精制主设备图.dwg (49)致谢 (50)主要符号说明'F —进料量(质量流量)，Kg/h F —进料量(摩尔流量),Kmol/h F x —进料摩尔分率 D —塔顶液体流量, Kmol/h D x —塔顶产品摩尔分率 W —塔底液体流量, Kmol/h W x —塔底产品摩尔分率 y —气相摩尔分率min R —最小回流比 R —回流比T N —理论塔板数,块P N —实际塔板数, 块 T E —总板效率α—相对挥发度 P —操作压力, KPam t —温度, ℃ M —摩尔质量, Kg/Kmolρ—密度, Kg/m 3 L σ—液体表面张力, mN/mL μ—液相粘度,mPa.s S V —气体流率,s m /3S L —液体流率,s m /3 T H —板间距,m20C —气体负荷因子 f u —泛点气速,m/sn u —空塔气速,m/s D —塔径,mW l —堰长,m d A —降液管总面积,2ma A —塔板工作面积,2m o d —孔径,mP t —板厚,m W h —堰高,md w —降液管宽度,m ϕ—开孔率o u —气体通过筛孔的气速,m/s τ—停留时间,s0h —干板压降,m 水柱 OW h —气体通过泡沫层的压降,m 水柱d H —降液管内的液面高,m P ∆—单板压降,KPaV e —雾沫夹带, Kg 液/Kg 气 σh —表面张力的压降,m 水柱n δ—筒体壁厚,mm i h —封头高度,mm0h —直边高度,mm Z —塔的有效高度,mh —塔高,m V u —蒸汽管中气速,m/sS u —回流液管中液速,m/s F u —进料管中液速,m/sW u —釜液出料管中液速,m/s d —管直径,me h —泵的扬程,m A c —苯的比热容,KJ/(Kg.K)B c —甲苯的比热容,KJ/(Kg.K) r —摩尔潜热,KJ/KgQ —热量,KJ/h A —传热面积, 2mL O H W ,2—冷却水用量,Kg/s引言设计的指导思想与原则生产苯、甲苯、二甲苯的主要原料是石油催化重整的重整油、石油裂化的高温裂解汽油和焦化粗苯。
苯法制环己酮生产技术及工艺流程概述
苯法制环己酮生产技术及工艺流程概述作者：石志华来源：《商情》2020年第17期【摘要】环己酮生产采用以苯为原料的工艺路线，环己烷氧化采用五釜连续无催化空气氧化工艺，环己醇脱氢采用低温脱氢工艺技术，整个工艺技术先进、原料易得、原材料消耗低，经济效益较好，是目前国内外环己酮主导生产工艺。
【关键词】环己酮工序工艺流程1、环己酮生产方法及工艺路线随着石油化工的发展，大量廉价的苯从石油中直接提取，以苯为起点原料的环己酮工艺路线随着原料市场的充实，已占据环己酮生产的主导地位。
由于苯法工艺流程成熟，原料易得，采用该工艺生产的环己酮占世界總产量的80%，我国的环己酮都是采用以苯为原料的工艺路线生产。
（1）无催化氧化工艺新鲜环己烷与循环环己烷混合后依次进入串联的五台氧化反应釜，经过加压的空气，定量加入各反应釜中，反应釜采用釜式内导流筒气升式结结构。
氧化反应由自由基诱导控制，反应控制在温度160～165℃、压力1.2Mpa（G）条件下进行。
氧化产品为环己基过氧化氢经醋酸钻催化分解得到环己酮和环己醇混合物，再经中和、精馏、脱氢等一系列工艺过程，得到环己酮产品。
无催化氧化工艺环己烷的转化率控制在3.5～4%，氧化收率80%左右。
（2）有催化氧化工艺钻盐法、硼酸法统称为有催化氧化工艺。
2、苯法制环己酮生产工序及工艺流程2.1 氧化工序：环己烷氧化采用无催化空气氧化工艺路线。
环己烷在一定温度、压力下，被空气氧化成环己基过氧化氢，环己基过氧化氢在醋酸钻催化剂的作用下，低温定向分解成环己酮和环己醇。
为了尽量减少副反应的发生，氧化反应环己烷转化率控制在3.5%，环己烷氧化收率大于80%。
工艺流程说明：冷环己烷自冷烷泵来，分成两路。
一路送入洗涤塔中部，一路经洗涤塔冷却器冷却后，送入洗涤塔顶部，冷烷在洗涤塔内与尾气充分接触，冷却回收尾气中的环己烷，塔釜环己烷进入烷水分离器，塔顶气相进入吸收塔。
烷水分离器的液相保持一定的停留时间，实现油水分层，上层油相送人直接热交换塔顶部作喷淋液体，下层水相送人废碱闪蒸塔浓缩废碱液。
年产8万吨聚对苯二甲酸乙二醇酯工艺设计
年产8万吨聚对苯二甲酸乙二醇酯工艺设计聚对苯二甲酸乙二醇酯（简称PETG）是一种聚酯类聚合物，通常用于生产塑料瓶、食品包装、纤维和薄膜等应用领域。
下面将介绍一个年产8万吨PETG的工艺设计。
首先，PETG的合成过程是通过对苯二甲酸和乙二醇的酯交换反应进行的。
该反应需要在特定的温度、压力和催化剂的存在下进行。
基于这个原理，我们将设计一个多级连续流动反应器的工艺。
工艺流程如下：1. 原料制备：购买高纯度的对苯二甲酸和乙二醇，并按照配方比例计量。
2. 酯交换反应：将对苯二甲酸和乙二醇加入到反应釜中，加入合适的催化剂，然后开始加热。
反应温度一般在180-200摄氏度之间，压力保持在常压下。
通过多级流动反应器的设计，可以提高反应效率和产量。
3. 聚合反应：经过酯交换反应后，反应液中产生的酯类物质被升温到聚合温度（通常为250摄氏度），然后加入适量的聚合催化剂和反应助剂。
该反应可以在高温条件下进行，并持续一段时间，直到液体凝固成为固体聚合物。
4. 聚合物处理：将聚合物冷却至室温，然后进行粉碎和分级处理，以获得符合规格要求的PETG产品。
5. 产品包装：将PETG颗粒装入特殊的包装袋中，按照要求的净重分装并密封。
然后将包装好的产品存储在仓库中，以备发货。
在整个工艺设计中，需要注意以下几个关键的参数：反应温度、压力、催化剂的种类和用量、聚合时间、冷却速率和包装要求等。
同时，需要进行严格的质量控制，包括原料的质量检验、生产过程中的监测和控制，以及最终产品的质量检验。
通过合理的工艺设计和严格的质量控制，可以实现年产8万吨的高品质PETG产品。
这将提高企业的产能和竞争力，并满足市场对PETG的需求。
继续写相关内容，1500字6. 原料制备：在PETG的生产过程中，对原料的质量要求非常高。
对苯二甲酸和乙二醇都需要高纯度的产品，并且要进行严格的质量检验。
原料的质量问题会直接影响到最终产品的质量和性能。
因此，在原料制备环节要非常谨慎，在选择和采购原料供应商时要有一套严格的审核程序。
年产8万吨粗苯精制车间工艺设计
一、总论1．概述粗苯为中间体产品，本身用途极为有限，仅作为溶剂使用，但是精制后的的焦化苯、焦化甲苯、焦化二甲苯等产品，是有机化工、医药和农药的等重要原料，在国内，国际上都有很好的市场，目前精苯产品价格持续上涨，市场潜力巨大。
苯是染料、塑料、合成橡胶、合成树脂、合成纤维、合成药物和农药等的重要原料，也是重要的有机溶剂。
我国的纯苯消费领域主要在化学工业，以苯为原料的化工产品主要要苯乙烯、苯酚、己内酰胺、尼龙66盐、氯化苯、硝基苯、烷基苯和顺酐等。
在炼油行业中用作提高辛烷值的掺和剂。
甲苯是一种无色有芳香味的液体，广泛应用与农药、树脂等与大众息息相关的行业中，国际主要用途是提高汽油辛烷值或用于生产苯以及二甲苯，而在我国主要用途是化工合成和溶剂，其下游主要产品是硝基甲苯、苯甲酸、氯化苄、间甲酚、甲苯二异氰酸酯等，还可以生产很多农药和医药中间体。
另外，甲苯具有优异的有机物溶解性能，是一种有广泛用途的有机溶剂。
二甲苯的主要衍生物为对二甲苯，邻二甲苯等。
混合二甲苯主要作用油漆涂料的溶剂和航空汽油添加剂，此外还用于燃料、农药等生产。
对二甲苯主要生产PTA以及聚酯等。
邻二甲苯主要用于生产苯酐等。
生产方法及特点：采用溶剂萃取低温加氢工艺。
低温加氢工艺的加氢温度、压力较低，产品质量好，低温加氢工艺包括萃取蒸馏低温加氢工艺和溶剂萃取低温加氢工艺，这两种工艺在国内外是比较成熟的工艺，已被广泛用于石油重整油、高温裂解汽油、焦化粗苯为原料的加氢生产中，因此粗苯精制采用低温加氢精制工艺。
溶剂萃取低温加氢方法相对于萃取蒸馏低温加氢方法复杂，粗苯先精馏分成轻苯和重苯，然后对轻苯加氢，产品质量较高。
2. 文献综述焦化粗苯的加工技术主要有两种，即酸洗法和加氢法。
酸洗法由于在产品种类、材料选择、仪表操作维护以及投资与经济效益等方面存在诸多的不足之处，特别是其生产过程带来严重的环境污染，因而在国内外已经趋向淘汰。
因此加氢法是国内外粗苯加氢技术的发展趋势。
年产10万吨环己酮生产工艺的设计
2工艺选择
2.1工艺方法的介绍
在下游产业中，己内酰胺占主导地位。受益于国内纺织品行业的持续发展，近年来尼龙-6聚合装置必将不断增加，己内酰胺的需求量也会随之持续快速上涨。而己二酸行业处于优胜劣汰、市场竞争激烈的格局中。醛酮树脂的研究起步晚，发展快，由于具有高硬度、良好的耐候性及抗氧性等特点，醛酮树脂在粘合剂、涂料、油墨等领域得到迅速发展[7]。另一方面，水果蔬菜防腐剂、抗氧剂等的需求增长带动了邻苯基苯酚产量的快速增长。
20
河北旭阳焦化有限公司
10
产品全部外销
从上表中可看出，目前国内大部分环己酮的生产企业的产品主要是用于己内酰胺和己二酸的生产，例如：华鲁恒升、湖北三宁、巴陵、恒逸、海力化工、兰花科创、山西潞宝、阳煤太原化工新材料等。
在下游市场的需求上升和环己酮合成的新技术不断取得成功的情况下，环己酮产能大增，已是我国大宗的石油化工品之一。2012至2018环己酮的产能和产量的走势如下图1.2所示：
中国是世界上最大环己酮的生产国，占世界总产能的27.07%，2013年全球环己酮产能分布情况如图1.1所示：
图 1.12013年世界环己酮产能分布比例
我国环己酮产量和产能的快速增长，进口量不断缩小，国内环己酮市场的供需基本平衡。然而国外己内酰胺对环己酮的需求猛增，尤其是日本和韩国，但环己酮的市场在非洲、南美、大西洋等地方却存在大片空白，因此我们需要提高自身的技术含量，开拓国际市场，环己酮的出口或将成为市场的突破口。
本设计采用环己烯为原料，将工艺分为三个工段，第一个工段是环己烯水合法制环己醇和环己醇的精制；第二个工段是环己醇脱氢法制环己酮以及环己酮产品的提纯；第三个是回收工段，由于环己烯的单程转化率较低，因此需要对环己烯溶液进行回收来循环利用。其中，环己烯水合工艺使用改性的HZSM -5分子筛催化剂，而环己醇脱氢工艺使用铜-硅催化剂。
8万吨DOP工艺设计
海南大学材料与化工学院摘要邻苯二甲酸二辛酯,简称DOP。
分子式：C24H38O4 是重要的通用型增塑剂，是目前国内外用量最大的增塑剂之一，广泛用于橡胶、塑料和医药工业用途广泛，在国民经济中占有十分重要的地位。
经过分析比较各种生产原料、合成工艺后，本设计工艺流程是采用串联多釜反应器连续酯化技术，催化剂是采用氧化铝与辛酸亚锡以1：1比例复配催化剂年产8万吨邻苯二甲酸二辛酯，以满足国内需求。
本设计遵循“技术成熟，工艺先进、设备配置科学、环保安全、经济效益”等原则，在比较国内外各种先进生产方法、工艺流程和设备配置基础上，选用是从苯酐和异辛醇出发经过酯化反应、脱醇、精制得到产品的工艺路线生产邻苯二甲酸二辛酯。
设计的重点是生产工艺设计论证、工艺计算及设备设计选型，附有带控制点的工艺流程图，主要生产设备结构尺寸图，生产车间的设备配置图。
最后部分考虑环境保护和劳动安全，以达到减少“三废”排放，加强“三废”治理，确保安全生产，消除并尽可能减少工厂生产对职工的伤害。
关键词：DOP 异辛醇苯酐工艺设计工艺计算设备选型AbstractDioctyl phthalate ,referred to as DOP, Molecular Formula:C24H38O4 .It is important to general-purpose plasticizer and has become the largest amount used of plasticizerthe at home and abroad, now it is widely used in rubber, plastics and pharmaceutical industry, plays an important role in the national economy. After analysis and comparison of various raw materials, synthesis, the design process is the use of multi-tank reactors in series continuous esterification technology, the catalyst is alumina with a 1:1 ratio of Sn catalyst compound annual output of 100,000 tons Dioctyl phthalate, to meet domestic demand.The design follows the "mature technology, advanced technology, equipment configuration scientific, environmental safety, economic efficiency," the principle of reciprocity. After comparing domestic and foreign advanced production methods, process and equipment configuration ,the choices are starting from phthalic anhydride and iso-octanol after esterification, de alcohol, refined by product line production process octyl phthalate. Design for production process design argument, the design of facilities and process selection, with a flow chart with control points, the main production equipment and size chart, workshop equipment configuration diagram. The last part is about environmental protection and labor safety, in order to achieve reduction of the "three wastes" emissions, strengthen the "threewastes" treatment, to ensure safe production purposes. Key word:DOP Ethylhexanol Phthalic Process Design Process Calculation Equipment Selection目录一．总论 (7)1．概述 (7)1.1增塑剂DOP的性质 (7)1.2产品用途 (7)1.3DOP在国民经济中的重要性 (7)1.4 DOP的市场需求 (8)2．设计的目的和意义 (8)3．设计依据和原则 (8)3.1设计依据 (8)3.2设计原则 (8)4．设计范围 (9)5．DOP生产能力及产品质量标准 (9)5.1生产能力 (9)5.2产品质量标准 (9)二．生产工艺流程设计与论证 (10)1．生产工艺选择与论证 (10)2．工艺参数的确定 (11)2.1酯化工序 (11)2.2中和、洗涤工序 (11)2.3脱醇工序 (12)2.4干燥、过滤工序 (12)3．产工艺流程图及其说明 (13)3.1 DOP生产工艺流程图 (13)3.2 生产工艺流程说明 (13)三．工艺计算 (14)1.物料衡算 (14)1.1设计生产能力 (14)1.2二级酯化段釜1物料计算 (15)1.3酯化工段物料衡结果 (16)2．热量衡算 (17)四．主要设备设计与选型 (18)1．反应釜的设计与选型 (19)1.1反应釜体积确定 (19)1.2反应釜高度与底面直径 (20)1.3反应釜温度与压力 (20)1.4反应釜壁厚度计算 (21)1.5搅拌器的设计及选型 (22)1.5.1搅拌器型式适用条件表 (23)1.5.2 搅拌器的选用及尺寸 (23)1.5.3搅拌功率的计算 (23)1.6夹套传热面积的计算与核算 (23)1.6.1 被搅拌液体侧的对流传热系数 (23)1.6.2夹套冷却水对流传热系数 (24)1.6.3夹套传热面积 (25)1.7 反应釜的主要技术特性汇总 (26)2．冷凝器的设计与选型 (27)2.1选择换热器的类型 (28)2.2流动空间及流速的确定 (28)2.3传热面积的确定 (28)2.4冷凝器工艺尺寸的计算 (29)2.4.1管子数n的确定 (29)2.4.2管子的排列方式，管间距的确定 (30)2.4.3 壳体直径的确定 (30)2.4.4折流板 (30)2.4.5接管 (30)2.5.壳体厚度 (31)2.6换热器封头的确定 (31)2.7容器法兰的选择 (31)2.8开孔补强 (31)2.9支座 (31)2.10冷凝器设计汇总 (31)五．环境保护与劳动安全 (32)1．DOP三废处理 (32)2.DOP安全生产 (33)六．设计结果评析与总结 (34)致谢 (35)参考文献................................................................. .. (35)附图1．带控制点的工艺流程图2．主要生产设备结构尺寸图3．换热器结构示意图4．生产车间的设备配置布置图5．DOP厂房总布置图一．总论1．概述。
环己酮装置工艺流程资料 共21页
6）热回收
循环冷环己烷由冷烷泵从环己烷回流罐抽出，泵出口分 成两股，第一股通过冷却洗涤塔冷却器冷却到 40℃送入冷却 洗涤塔的顶部，用来控制冷却洗涤塔顶的温度，第二股直接 送入冷却洗涤塔上部一、二段填料之间，冷却来自热交换塔 的气相环己烷，冷却洗涤塔塔釜料经洗涤塔釜泵抽出，送入 烷水分离器，顶部气相烷进入热交换塔，底部水和有机液排 往废水汽提塔。循环热环己烷由热烷泵从烷二塔冷凝槽抽出 ，送入热交换塔顶部，用于冷却从塔下部进入来自氧化反应 的高温气相环己烷，冷凝的环己烷从塔底流出，经反应系统 加料泵加压，再与反应器进料加热器提升温度后送入氧化反 应器继续循环反应。
环己酮装置工艺流程 介绍
一、技方案选择
以苯为原料，采用液相加氢工艺路线制取环己烷，环己烷 采用无催化氧化，低温分解制取环己酮，装置平衡生产能力 为20万吨/年（二条生产线组成），采用国内技术实施
二、主要操作条件
三、工艺流程明
1）苯的原处理及进料 界区外送入的苯进入苯进料预热器，加热到 60℃后进入苯 干燥塔，使苯中所含水份以苯、水共沸物的形式从塔顶蒸出 ，经苯干燥塔顶冷凝器冷凝，在苯水分离器中进行苯水分离 ，苯溢流回干燥塔，含微量苯的污水排往污水处理站。
由氢气缓冲罐来的氢气和苯进料泵送来的苯一并进入加氢 主反应器，在催化剂的作用下进行苯加氢反应。苯加氢反应 是强烈的放热反应，在反应过程中放出的热量用于加热反应 物料，蒸发环己烷产品和生产低压蒸汽。主反应器为鼓泡式 反应器，反应物料经环己烷循环泵从反应器底抽出，送入锅 炉给水换热器与器壁外的锅炉给水强制换热后，返回主反应 器。在催化剂活性前期，苯在主反应器中全部转化为环己烷 ，在催化剂活性后期，苯在主反应器中转化率降到 95%，约 有 5%未转化的苯在加氢后反应器中以气相加氢方式全部转化 。后反应器为固定床反应器，床层装有固体催化剂。
环己酮工艺说明书
1.概述1.1生产方法本生产工艺由苯加氢、环己烷氧化、低温分解、环己烷精馏、醇酮精馏和环己烷脱氢组成。
整个环己酮装置实行全工艺过程DCS控制，提高装置的自动化水平和安全性。
1.1.1苯加氢苯加氢采用气相固定床催化加氢，其反应方程式为：C6H6＋3H2C6H12本反应为放热反应，在固定床壳侧通过水的蒸发达到热量平衡，副产的蒸汽用作酮塔再沸器、废水汽提塔再沸器加热热源。
本流程的特点是；苯和氢气相按一定的比例混合后，通过催化剂固定床，苯全部转化，收率可达99％以上。
环己烷氧化液态环己烷和空气在反应釜内接触，环己烷被氧化成环己基过氧化氢和少量副产物，反应的方程式：C6H12＋3O2C6H11OOH考虑到能量的合理利用、收率、转化率的平衡，该设计氧化反应的转化率为3.5％。
本设计采用气升式内循环导流筒式氧化釜，转化率低，收率高，安全性好。
分解过氧化物在分解反应器中低温分解成环己酮和环己醇。
在反应器中，来自氧化釜的液体与少量钴盐的碱性水溶液进行充分接触。
这就保证了过氧化物迅速的分解成环己酮和环己醇。
1.1.4环己烷精馏、未反应的环己烷回收是环己酮装置能量消耗的主要场所；为降低蒸汽及冷却水消耗量，本设计采用三塔三效流程，烷一塔、烷二塔、烷三塔采用新型高效塔板。
1.1.5醇酮精馏醇酮精馏包括轻组分分离，酮、醇精馏，轻组分分离、醇、酮精馏在高真空条件下进行，真空度通过蒸汽喷射泵实现。
1.1.6环己醇脱氢环己醇脱氢转化成环己酮，其方程：C6H11OH C6H10O＋H2-62kJ／克摩尔。
反应在催化剂作用下、于260℃、低压下进行，环己酮的转化率控制在60％左右。
脱氢尾气加压后用于苯加氢。
2.流程说明2.1苯加氢工序（W215-100X-Y-T1-1）苯自苯缓冲罐（V-101）由苯加料泵（P-101a/b）经计量后送至苯预热器（E-101），预热至120℃-140℃，进入苯汽化器（E-102）中汽化并与氢气充分混合。
年处理8万吨苯_甲苯的精馏装置设计书
年处理8万吨苯-甲苯的精馏装置设计书设计方案的选择和论证1 设计流程本设计任务为分离苯__甲苯混合物。
对于二元混合物的分离，采用连续精馏流程。
设计中采用泡点进料，将原料液通过预热器加热至泡点后送入精馏塔。
塔顶上升蒸气采用全凝器冷凝，冷凝液在泡点下一部分回流至塔，其余部分经产品冷凝器冷却后送至储罐。
该物系属易分离物系，最小回流比较小，故操作回流比取最小回流比的2倍。
塔釜采用间接蒸汽加热，塔底产品经冷却后送至储罐。
连续精馏塔流程流程图连续精馏流程附图图1-1 流程图2 设计思路在本次设计中，我们进行的是苯和甲苯二元物系的精馏分离，简单蒸馏和平衡蒸馏只能达到组分的部分增浓，如何利用两组分的挥发度的差异实现高纯度分离，是精馏塔的基本原理。
实际上，蒸馏装置包括精馏塔、原料预热器、蒸馏釜、冷凝器、釜液冷却器和产品冷却器等设备。
蒸馏过程按操作方式不同，分为连续蒸馏和间歇蒸馏，我们这次所用的就是浮阀式连续精馏塔。
蒸馏是物料在塔的多次部分汽化与多次部分冷凝所实现分离的。
热量自塔釜输入，由冷凝器和冷却器中的冷却介质将余热带走。
在此过程中，热能利用率很低，有时后可以考虑将余热再利用，在此就不叙述。
要保持塔的稳定性，流程中除用泵直接送入塔原料外也可以采用高位槽。
塔顶冷凝器可采用全凝器、分凝器-全能器连种不同的设置。
在这里准备用全凝器，因为可以准确的控制回流比。
此次设计是在常压下操作。
因为这次设计采用间接加热，所以需要再沸器。
回流比是精馏操作的重要工艺条件。
选择的原则是使设备和操作费用之和最低。
在设计时要根据实际需要选定回流比。
1、本设计采用连续精馏操作方式。
2、常压操作。
3、泡点进料。
4、间接蒸汽加热。
5、选R=2.0Rmin。
6、塔顶选用全凝器。
7、选用浮阀塔。
在此使用浮阀塔，浮阀塔塔板是在泡罩塔板和筛孔塔板的基础上发展起来的，它吸收了两者的优点，其突出优点是可以根据气体的流量自行调节开度，这样就可以避免过多的漏液。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
1引言1.1 环己酮的性质及用途环己酮是一种重要的有机化工原料，是生产己内酰胺和己二酸及其盐的主要中间体，具有低毒、微溶于水、易溶于甲醇、乙醇、丙酮、醚、苯等大多数有机溶剂的特点，环己酮在工业上广泛应用于高档溶剂、染料助剂、医药助剂、抛光剂、胶黏剂及皮革涂料稀释剂等领域[1]，近几年环己酮的产量和需求量稳定增长，其生产与发展发挥了巨大的社会效益，取得了良好的经济效益。
随着近几十年来我国环己酮作为中间体的生产推移，我国市场对环己酮质量提出了更高的要求，其生产工艺需要更快的发展和转变，才能满足社会需求。
1.2 环己酮国内外市场分析1.2.1国外产业状况2013 年世界环己酮总产能约738.7 万吨，主要集中在己内酰胺生产较发达的国家和地区中国、美国、比利时、韩国、德国、泰国、前独联体及东欧等。
其中中国是最大的环己酮生产国，占世界总产能的27.07%，其次是美国，占世界总产能的15.42%。
2013 年全球环己酮产能部分情况见图1。
图1-1 2013 年世界环己酮产能分布比例2013 年世界环己酮产量达到517.9 万吨。
预计未来几年世界环己酮产量增长速度将在3.2%以上，2014 年产量达到534.5 万吨以上，2017 年将达587.5 万吨以上，环己酮的世界需求量也会同步增加[2]，总体上供需平衡。
近年来全球环己酮产量见表1.1。
表1.1 近年来全球环己酮产量变化情况及预测年份全球产量/万吨增长率/％2006 441.3 1.972007 450.0 1.972008 435.0 -3.332009 461.0 5.982010 474.0 2.822011 480.8 1.432012 501.9 4.392013 517.9 3.192017（预测）587.5 3.2 世界上主要生产环己酮的企业几乎都有配套的己内酰胺装置，主要用于生产己内酰胺，合成尼龙。
1.2.2 国外市场需求预测环己酮主要用于己内酰胺、高档溶剂、助剂、抛光剂、胶黏剂及皮革涂料稀释剂等域。
2013年，环己酮在己内酰胺领域的消费比例最高，其下依次是涂料/油漆/油墨溶剂染料助剂、医药助剂、抛光剂、胶黏剂等。
2013 年世界环己酮产量517.9 万吨，需量495.1万吨，2014 年达到510.76 万吨，随着下游产品需求量的增长，预计未来几年国外环己酮的产能也将呈增长趋势，2015-2017年将分别达到526.88万吨543.51万吨、543.51 万吨和587.5 万吨。
未来几年全球环己酮在各应用领域的需求预测见1.2。
表1.2 未来几年全球环己酮消费结构及需求预测（万吨，%）应用领域市场份额年增长率2013年2014年2015年2016年2017年己内酰胺91.2 3.1 451.33 465.32 479.75 494.62 509.95涂料/油漆/油墨 3.2 3.5 15.9 16.45 17.03 17.63 18.24 染料助剂 2.2 3.5 10.93 11.31 11.71 12.12 12.54医药助剂 1.5 3.5 7.45 7.71 7.98 8.26 8.55表1.2 未来几年全球环己酮消费结构及需求预测（万吨，%）（续表）应用领域市场份额年增长率2013年2014年2015年2016年2017年抛光剂0.5 3.5 2.48 2.57 2.66 2.75 2.85胶黏剂0.5 3.5 2.48 2.57 2.66 2.75 2.85其他0.9 5.6 4.56 4.82 5.09 5.37 5.67合计100 495.14 510.76 526.88 543.51 560.66世界各地对环己酮的需求不同，亚洲是世界环己酮消费的最大市场，约占世界总量的46%，其次是欧洲30％，北美22％，南美2％，而在非洲、大洋洲则基本空白。
1.2.3国内产业状况我国环己酮产业主要是伴随着其下游产品己内酰胺和己二酸产业的发展而兴起，近年来产能扩张迅猛，2013 年我国环己酮总产能达到200 万吨，其中新增的36 万吨环己酮都是与其下游产品己内酰胺配套生产。
环己酮也是己二酸的中间产物，部分己二酸生产厂家也同时生产环己酮，当己二酸的市场需求量低时可生产环己酮作为调节，以满足国内环己酮溶剂市场或己内酰胺的需求。
1.2.4国内市场分析近年来我国环己酮产量和消费需求呈现快速增长态势[3]，2006 -2013 年我国环酮产量和表观消费量年均增长率分别达到20.6%和16.0%，高于同期国民经济增长速度，其中增幅最大区间主要集中在2009-2012 年间，近年来我国环己酮供需情况见表1.3。
表1.3 近年来我国环己酮供需情况（万吨）年份产量进口量出口量表现消费观产量环比消费比环比2006 35.0 - 4.52 0.30 39.2 -2007 38.0 8.6 1.95 0.27 39.7 1.22008 46.9 23.4 0.42 0.07 47.3 19.12009 66.2 41.2 1.12 0.10 67.2 41.32010 72.2 9.1 1.51 0.86 72.9 8.42011 103.2 42.9 1.33 4.04 100.5 37.92012 123.0 19.2 0.94 2.95 121.0 20.42013 130.3 5.9 0.64 1.9 129 6.6随着我国环己酮产能和产量不断快速增加，同时产量年均增幅高于表观消费量。
在2011年国内出口环己酮的质量大幅提高，环己酮出口量首次超越了进口量，我国环己酮也逐渐由净进口国转为净出口国，总体上看进出口数量与产量相比比例较小。
1.3环己酮的生产工艺工业上生产环己酮的工艺按起始原料划分，主要有苯法和苯酚法[4]，国外3/4的环己酮产量是以苯为原料，其余以苯酚为原料。
目前，应用于工业化环己酮的生产工艺主要有3种：苯加氢一环己烷氧化法、苯酚加氢法、苯部分加氢一环己烯水合法。
其中，环己烷氧化法的应用最为普遍；苯酚加氢法则由于反应步骤繁琐及成本较高，使之工业应用受到了很大的限制；环己烯水合法是近年发展起来的一种新工艺，其工艺较为简单，应用前景较好，也是近年来的主要研究方向。
近年来也有文献报道以苯为原料，选择加氢生产苯酚和环己酮的工艺方法和以苯为原料一步法合成环己醇的催化过程进行的研究，但这两种方法均未实现工业化生产，且以苯为原料一步合成环己醇的催化剂研究尚未成熟，苯转化率和环己醇收率均不高，工业应用经济价值低，还需进一步研究与改进。
1.3.1苯酚加氢法苯酚加氢起源于上世纪初。
1906年，伊帕季耶夫首先通过苯酚加氢制得环己醇，并在20世纪50年代由德国巴登苯胺纯碱公司实现工业化，是最早工业化生产的环己酮的制备方法[5]。
即苯酚一般采用镍作催化剂，反应条件为：温度150℃，压力2.5 MPa。
反应式如式(1)。
OH+3H2OH镍催化剂（1）反应首先由苯酚经加氢制得环己醇；环己醇在锌催化剂作用下脱氢，制得环己酮。
苯酚法中苯酚加氢产品为环己醇，副产物为环己烷和水，环己醇较容易提纯，这条工艺路线流程较短，环己酮的收率高达90％-95％，所得产品环己酮纯度高，质量好。
由于工业上苯酚的生产经过苯烷基化生成异丙苯，然后异丙苯氧化到异丙苯过氧化氢，再联产苯酚和丙酮等多个步骤[6]，同时考虑到氢气消耗量巨大，能耗较高，苯酚的源料短缺以及成本高等因素，苯酚加氢工艺应用受到很大限制。
目前只有美国少数几家公司利用自产苯酚进行己内酰胺生产。
苯酚路线在我国没有经济性。
20世纪60年代以后，该法由环己烷氧化法逐步取代。
图1-2 苯酚加氢法制环己醇工艺生产路线1.3.2苯加氢-环己烷氧化法环己烷氧化工艺于20世纪60年代应用于工业生产，是目前世界上应用最广泛的环己酮生产工艺，绝大部分环己酮采用环己烷部分氧化法制备。
环己烷法由苯加氢、环己烷氧化、分解、醇酮精制、烷塔、精制等系统组成[7]。
环己烷氧化反应机理式如反应式（2）所示。
+O+H 2+H 2O(2)苯加氢主要有两种加氢方式，一种是以气体的状态进行加氢，另外一种就是通过液态来进行加氢，前者在工业上的应用比较广泛。
环己烷与空气或贫氧通过无催化氧化法或催化氧化法制得环己酮和环己醇。
在最后阶段，将环己酮和环己醇加以分离，得到环己酮产品；而环己醇则是在锌钙等催化作用下脱氢转化成环己酮。
工艺流程如图1-3 所示。
图1-3 苯加氢-环己烷氧化法制环己酮工艺生产路线1.3.3苯部分加氢-环己烯水合法苯部分加氢—环己烯水合法是一种新兴的生产工艺，该法与环己烷法生产工艺相近。
该工艺在120℃-160℃，4 MPa-6 MPa下，苯首先在钌系催化剂作用下进行苯部分加氢制得环己烯，苯的转化率为45％～55％，环己烯选择性75％～85％，同时副产部分环己烷；然后，环己烯在水合催化剂作用下生成产品环己醇；最后，环己醇在铜-硅催化剂作用下脱氢生成环己酮。
环己烯的单程转化率为8％-13％，环己醇的选择性可达99.5％，[8]其反应方程式如反应式3所示。
(3)苯部分加氢-环己烯水合法的主要特点是：该法比环己烷氧化法降低了至少1/3的氢耗，其能耗也相对较小，并且避免了在环己烷氧化工艺中产生废碱液以及结焦等问题[9]，近年来成为环己醇生产和研究的主要方向。
国内大型化工企业例如中国神马、石家庄焦化集团等后从日本旭化成公司引进环己烯法制环己酮技术。
1.3.4环己烷氧化脱氢制环己烯O’Connor 等[10]提出了一种采用纱网反应器将环己烷氧化脱氢制备环己烯的方法，产物中环己烯的选择性达60%，环己烷的转化率为25%，主要副产物为5-己烯醛。
催化剂为90%Pt-10%Rh 纱网，在反应条件下基本不失活。
反应在气相中进行氧化，利用反应自身放热即可维持反应所需温度，反应停留时间比传统的环己烷液相氧化过程小6 个数量级。
Patcas 等[11]报道了采用阳极火花放电法制备出含镍的蛋壳形催化剂，用于环己烷氧化脱氢反应，环己烷转化率为25%，产物环己烯选择性为60%以上。
不过，因为环己烷和氧在气相条件下混合，反应温度高，极易发生爆炸。
如果能解决好生产安全和产物分离的问题，环己烷氧化脱氢制备环己烯将非常具有开发前景。
其反应方程式如反应式（4）所示。
+0.5O2+H2O+H2OO（4）1.3.5苯选择加氢生产环己酮和苯酚以苯为起始原料，苯选择加氢同时生产环己酮和苯酚，有三条不同的路线，但都必须经由环己基苯[12]，反应路线如图1-4所示。
图1-4 苯选择加氢生产环己酮和苯酚的反应路线（1）苯经偶联后再部分加氢生成环己基苯；（2）选择合适的催化剂直接将苯转化为环己基苯；（3）苯选择部分加氢得苯与环己烯、环己烷混合物，以环己烷为溶剂，在催化剂作用下，苯与环己烯发生烷基化反应生成环己基苯，类似于苯和丙烯进行烷基化反应生成异丙苯。