年产80000吨丁辛醇丁醛缩合制辛烯醛车间设计毕业设计说明书整理版

2021-04-25 13:13:21本页面

年产80000吨丁辛醇丁醛缩合制辛烯醛车间设计毕业设计说明书整理版


【正文】

摘要 丁辛醇是一种重要的基本有机化工原料。本设计是关于年产80000吨丁辛醇丁醛缩合制辛烯醛车间设计。查阅有关丁辛醇生产辛烯醛车间设计的资料后。首先叙述了丁辛醇生产的意义与应用、市场分析、国内外发展现状及生产方法的选择,确定了辛烯醛合成工艺路线。然后进行物料衡算、热量衡算、关键设备的详细计算以及其他设备的计算与选型。通过车间平立面布置原则对车间与设备进行合理的布置。对自动控制、环境保护及公用工程中的给排水、供热、供电做了详细的说明。之后绘制了带控制点的流程图,车间及设备的平立面布置图和关键设备装配图,顺利的完成了毕业设计说明书。 关键词:丁辛醇;辛烯醛;物料衡算;热量衡算 Abstract Butylalcoholisanimportantbasicorganicchemicals。

Thisdesignisabouttheannualoutputof80000tonsofbutyloctylalcoholbutylaldehydecondensationsystemofoctenalworkshopdesign.Consultrelevantoctenalbutyloctylalcoholproductionworkshopdesigninformation.Firstdescribesthemeaningofbutyloctylalcoholproductionandapplication,marketanalysis,selectionofdomesticandforeigndevelopmentpresentsituationandtheproductionmethod。

theoctenalsynthesisprocessrouteisdetermined.Thencarriesonthematerialbalance,heatbalance,thedetailedcalculationofkeyequipmentandothercalculationandtypeselectionofequipment.Flatfacadebyworkshoplayoutprincipletoreasonablelayoutofworkshopandequipment.Forautomaticcontrol,environmentprotectionandutilityofwatersupplyanddrainage。

heatingandpowersupplymadedetailedinstructions.Afterthedrawflowchartwithcontrolpoints,elevationlayoutofworkshopandequipmentandkeyequipmentassemblydrawing,smoothlycompletedthegraduationdesigninstruction. Keywords:Butylalcohol;octenal;Materialbalance;Heatbalance 目录 摘要 I Abstract II 第1章总论 1 1。

1概述 1 1.1.1辛烯醛的意义与作用 1 1.1.2国内外现状及发展前景 1 1.1.3产品的性质与特点 2 1.2设计依据 3 1.3厂址选择 3 1.4设计规模与生产制度 4 1.4.1设计规模 4 1.4.2生产制度 4 1.5原料及产品规格 5 1.5.1主要原料规格及技术指标 5 第2章工艺设计与计算 6 2.1工艺原理 6 2.2工艺路线的选择 6 2.3工艺流程简述 6 2.3.1丁醛精馏塔 7 2.3.2混合器 7 2.3.3缩合反应器 7 2.3.4层析器 7 2.3.5辛烯醛精馏塔 7 2.4工艺参数 7 2.5物料衡算 8 2。

6热量衡算 11 2.6.1概述 11 2.6.2辛烯醛精馏塔的热量衡算 11 2.6.3异丁醛冷却器的热量衡算 12 2.6.4氢氧化钠预热器热量衡算 13 2.6.5混合器热量衡算 14 2.6.6反应物预热器热量衡算 14 2.6.7反应器热量衡算 15 2.6.8辛烯醛精馏塔热量衡算 15 2.7化工软件模拟 17 第3章设备计算与选型 19 3.1缩合应器设备计算 19 3.1.1确定反应器及各种条件 19 3.1.2反应器体积 19 3.1.3筒体直径和高度的计算 20 3.1.4内筒的壁厚 20 3.1.5夹套的内径和高度 21 3.1.6夹套的壁厚 22 3。

1.7附属结构的选择 22 3.2辛烯醛精馏塔设备计算 23 3.2.1塔板塔径设计 23 3.2.2塔板结构设计 24 3.2.3塔的附件 27 3.2.4塔高的确定 28 3.3换热器设计计算 28 3.3.1选择换热器的类型 28 3.3.2流程安排 29 3.3.3传热过程工艺计算 29 3.3.4工艺结构尺寸计算 30 3.3.5换热器主要传热参数核算 31 3.4其他设备工艺计算与选型 36 3.4.1丁醛精馏塔 36 3.4.2异丁醛冷却器 37 3.4.3氢氧化钠预热器 38 3.4.4层析器前冷却器 39 3.4.5辛烯醛精馏塔冷却器 39 3。

4.6辛烯醛精馏塔再沸器 40 3.4.7丁醛精馏塔冷凝器 41 3.4.8丁醛精馏塔再沸器 42 3.5泵的选型 42 3.6储罐的计算与选型 43 第4章设备一览表 45 第5章车间布置 47 5.1反应器的布置 47 5.2精馏塔的布置 48 5.3换热器的布置 49 5.4泵和回流罐的布置 49 第6章自动控制 49 6.1流量控制 49 6.2液位控制 50 6.3温度控制 50 6.4压力控制 51 第7章环境保护 51 7.1三废的产生情况 52 7.2三废处理情况 52 第8章公用工程 52 8.1给水排水 52 8.2供热 53 8.3供电 53 结束语 54 参考文献 55 致谢 56 V 第1章总论 1.1概述 1.1.1辛烯醛的意义与作用 丁醇主要用于制造邻苯二甲酸、脂肪族二元酸及磷酸的正丁酯类增塑剂。

它们广泛用于各种塑料和橡胶制品中,也是有机合成中制丁醛、丁酸、丁胺和乳酸丁酯等的原料。辛醇主要用于制邻苯二甲酸酯类及脂肪族二元酸酯类增塑剂如邻苯二甲酸二辛酯、壬二酸二辛酯和癸二酸二辛酯等,分别用作塑料的主增塑剂和耐寒辅助增塑剂、消泡剂、分散剂、选矿剂和石油填加剂,也用于印染、油漆、胶片等方面。我国丁辛醇自产率不足,国内产量不能满足实际生产的需求,是世界上最大的丁辛醇进口国,丁辛醇在我国发展前景十分开阔。而我所研究的课题中的辛烯醛是生成辛醇的中间产物,所以这一课题的研究对生产丁辛醇这个总课题有着十分重要的作用[1]。 1.1.2国内外现状及发展前景 丁辛醇合成方法有几种。乙醛缩合法,发酵法,

齐格勒法,羰基合成法。前前几种方法被羰基合成法所取代。羰基合成法又分为高、中、低压合成法,同样高压和中压合成法又被低压合成法所取代。 国外现在主要使用的是以铑基做为催化剂的低压合成工艺方法,在这其中国外以戴维工艺,三菱化成工艺、巴斯夫工艺和伊士曼的工艺最具代表性[2]。催化剂具有低温活性高、稳定性好、正异构比例可调节的特点。Hoeches/Uhde是以硫化的三苯基膦作为配位体,目前为止使用该技术的较少。纵观国内外工艺技术发展的情况来看,这四个工艺都具有自已的优势,均处于世界领先地位。从流程的长度和装置的简易程度来说,戴维工艺最短、最简单;从使用情况来看,戴维的合成工艺在全球的使用最多;从原材料消耗情况来说。

巴斯夫、伊士曼和戴维原材料消耗量较低,从对设备所用材质的要求来看,戴维工艺对设备材质的要求最低,大部分为碳钢,一小部分为304不锈钢;伊斯曼的工艺技术可同时生产丁醛和丙醛,产品多样灵活,对市场变化有强的适应性。在市场变化较大的情况下,可以通过调整产品结构的方法为企业的生存和发展赢得先机[3]。每个工艺具有不同的优点。 国内北京化工研究院研制成功丙烯低压羰基合成铑膦络合催化剂、合成气净化催化剂等达到国外同类催化剂水平。吉林石化公司研究院在2001年成功开发了国内首创的辛烯醛高压液相加氢制辛醇催化剂,经过吉化化肥厂丁辛醇装置的多年应用的有效证明,可以完全取代进口方法[4]。北京化工大学开发出来的“负载型水相催化剂”。

其膦/铑比由工业上的250300下降到25,正异比由10提高到28.7,铑流失量由35106下降至1.2106,很好地解决了铑的流失问题[5]。2003年中石化南化公司成功开发了丁醛和辛烯醛气相加氢反应可替代进口催化剂的催化剂,其中NCH62辛烯醛加氢催化剂与NCH61丁醛加氢催化剂分别在2003年上、下半年在齐鲁石化第二化肥厂丁辛醇装置上完成1000小时的工业侧线试验,结果表明该催化剂的醛转化率、醇选择性及产品硫酸色度等性能指标均达到或超过进口催化剂水平[6]。 铑催化技术是当前丁醛衍生醇领主导催化剂。今后的研究方向为新型高效配位体改性铑催化剂和开发单程不循环工艺。UCC/KPT的以双亚磷酸盐做配位体的羰基合成技术是至今为止全球最先进的羰基合成生产技术。

由于铑金属资源贫乏,价格昂贵,还将迸一步开发使用高效非铑催化剂的羰基合成技术。据报道,UCC公司开发出非金属钼系催化剂;日本工业技术研究所开发出在SnCL2的条件下,以环烷基连结的双磷配位体的铂系催化剂;Shell公司开发出铂系络合物催化剂;Hoechst公司最近开发了一种水溶性钴族化合物催化剂,可使烯烃在聚乙二醇作极性相的两相溶剂体系中有效地进行氢甲酰化[7]。高碳烯烃对聚乙二醇的亲和力比水好,因此可提高反应速率。 1.1.3产品的性质与特点 本设计中产品为辛烯醛,它是作为生产辛醇的中间物。 正丁醛(butyraldehyde)分子式C4H8O,无色透明液体,有窒息性气味。熔点100℃,沸点75。

7℃,当水的密度为1时相对密度0.80,微溶于水,溶于乙醇、乙醇、乙醚等多数有机剂,用作树脂、塑料增塑剂、硫化促进剂、杀虫剂等的中间体。 异丁醛(Isobutyraldehyde)分子式C4H8O,无色透明液体,有刺激性气味。熔点为65℃,沸点64℃,当水的密度为1时相对密度0.79,在空气中逐渐氧化成异丁酸。微溶于水,能与乙醇、苯、氯仿、乙醚、甲苯、丙酮、二硫化碳混溶。用于制备橡胶硫化促进剂和防老剂、异丁酸、异丁胺、新戊二醇及异丁叉二脲缓效肥料等。 辛烯醛(2ethyl2hexenal)分子式C8H14O,熔点沸点175℃,相对密度0.85。不溶于水,溶于醇、醚等。除能与烯键试剂和羰基试剂发生1。

2加成反应外,还可发生1,4加成反应。易被氧化成酸,烯键也可被化学还原剂还原,最终产物为饱和醇。由正丁醛在稀碱或稀酸作用下,生成β羟基醛再脱水制得,用作有机合成试剂。 氢氧化钠(sodiumhydroxide)分子式NaOH,相对分子质量40.1,相对密度2.13,熔点318℃,沸点1390℃,有腐蚀性。其水溶液有涩味和滑腻感,溶于水、乙醇时或溶液与酸混合时产生剧热。广泛应用的污水处理剂、基本分析试剂、配制分析用标准碱液、少量二氧化碳和水分的吸收剂、酸的中和钠盐制造。制造其它含氢氧根离子的试剂;在造纸、印染、废水处理、电镀、化工钻探方面均有重要用途;国内品牌有:天惠牌、天工牌、金达牌。氢氧化钠还是许多有机反应的良好催化剂。

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