大型苯酐生产企业车间工艺设计实施项目可行性方案

大型苯酐生产企业车间工艺设计项目可行

性方案

目录

1.概述 (5)

1.1苯酐简述 (5)

1.2苯酐的一般性状[2] (5)

1.3苯酐的生产方法概述 (6)

1.3.1萘法概况 (7)

1.3.2邻法概况 (7)

1.3.1邻法制苯酐几种工艺简介 (8)

1.3.3国内工艺现状 (10)

2.工艺流程 (10)

2.1原料名称及规格[4] (10)

2.2反应原理 (10)

2.3苯酐生产工艺催化剂 (11)

2.3.1苯酐催化剂的选择 (11)

2.4工艺流程简述[4] (12)

2.4.1氧化部分 (12)

2.4.2冷凝回收 (13)

2.4.3尾气洗涤 (13)

2.4.4预处理 (13)

2.4.5结片包装 (14)

2.4.6废液焚烧 (14)

2.5工艺流程方块图 (15)

3.物料衡算 (15)

3.1反应器中氧化反应的物料衡算 (16)

3.1.1氧化反应过程的衡算基准 (16)

3.1.2氧化反应过程的物料衡算图 (16)

3.1.3氧化反应过程的物料衡算： (16)

3.2冷凝工段物料衡算 (20)

3.3精馏工段物料衡算 (21)

3.3.1物料衡算： (21)

3.3.2轻组分塔物料衡算 (22)

4.能量衡算 (23)

4.1热量衡算方程式 (24)

4.1反应过程的能量方框图 (24)

4.2反应器能量横算过程 (24)

4.2.1Q1和Q4的计算 (24)

4.2.2过程Q3的计算 (25)

4.2.3Q5的计算 (26)

4.2.4Q2的计算 (26)

4.3反应器能量衡算表 (26)

5.精馏塔的工艺设计及选型 (27)

5.1确定操作条件 (27)

5.2基础数据整理 (27)

5.3塔板数的确定 (30)

5.4塔径的计算及板间距离的确定 (31)

5.4.1精馏段 (31)

5.4.2提馏段 (31)

5.5塔高的计算 (32)

5.6溢流堰长计算 (32)

5.7塔体厚度的计算 (32)

5.8塔设备计算结果列表 (33)

6.苯酐生产装置其他主要设备选择 (34)

6.1主要附件设备选择 (34)

6.2反应器组设计 (35)

6.2.1固定床列管反应器设计： (35)

6.2.2熔盐循环泵： (35)

6.2.3电加热器 (35)

6.2.4熔盐冷却器 (35)

6.2.5蒸汽过热器 (36)

6.2.6邻二甲苯汽化器 (36)

6.2.7熔盐调节阀 (36)

参考文献37

1.概述

1.1苯酐简述

苯酐，邻苯二甲酸酐，简称苯酐，英文缩写PA（Phthalic anhydride），是一种重要的基本有机化工原料，被认为是十大有机化工原料之一。苯酐主要用于制造增塑剂、聚酯树脂和醇酸树脂，此外，还可用于生产涂料、医药、农药、糖精等。我国苯酐最主要的用途是生产邻苯二甲酸酯类增塑剂，如邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二

丁酯、混合酯等，该类增塑剂大量用于聚氯乙烯塑料制品的加工；其次是用于生产醇酸树脂和氨基树脂涂料。苯酐还可以用于不饱和聚酯的生产，在染料工业中用以合成蒽醌，在颜料生产中合成酞青兰BS、酞菁蓝CT、酞菁蓝B等颜料；在医药工业中用于制备酚酞，在农药生产中用于亚胺磷等中间体的生产。常温下为一种白色针状结晶（工业苯酐为白色片状晶体），易燃，在沸点以下易升华，有特殊轻微的刺激性气味。苯酐能引起人们呼吸器官的过敏性症状，苯酐的粉尘或蒸汽对皮肤、眼睛及呼吸道有刺激作用，特别对潮湿的组织刺激更大。

1.2苯酐的一般性状[2]

苯酐，常温下为一种白色针状结晶（工业苯酐为白色片状晶体），易燃，沸点以下易升华，有特殊轻微刺激性气味。分子式C8H4O3，相对密度1.527(4.0℃)，熔点131.6℃，沸点295℃（升华），闪点（开杯）151.7℃，燃点584℃。微溶于热水和乙醚，溶于乙醇、苯和吡啶。

（1）苯酐的物理常数如下：

分子式： C8H4O3 ；C6H4(CO)2O

分子量： 148.12 C A S 号： 85-44-9

沸点： 284.5℃（101KPa）

凝固点： 131.11℃ (干燥空气)

熔点： 130.5℃三相点： 131.00℃

自燃点： 584℃

密度：相对密度(水=1)：1.53；

相对密度(空气=1)：5.10

闪点： 151.7℃（开杯）

蒸汽压： 0.13kPa/96.5℃

溶解性：不溶于冷水，溶于热水、乙醇、乙醚、苯等多数有机溶剂熔融色度（色度号）≤ 100

热稳定色度（色度号）≤ 150

结晶点≥ 130.0℃

纯度≥ 99.5%

游离酸含量≤ 0.5%

稳定性：稳定

危险标记： 20(腐蚀品)

（2）苯酐的热力学常数

比热容： 0.4229 J/g.K (90K)

0.7637 J/g.K (200K)

1.0999 J/g.K (300K)

熔融热： 23.446 kJ/mol (131℃)

升华热： 88.76 kJ/mol (131℃)

燃烧热： 3264.9 kJ/mol (25℃气体)

3259.9 kJ/mol (25℃固体)

生成热： -373.6 kJ/mol (25℃气体)

-460.7 kJ/mol (25℃固体)

绝对熵： 179.6 kJ/(mol.℃) (25℃)

生成自由能： -332.6 kJ/mol (25℃)