5000噸年丙酮合成甲基異丁基酮生產(chǎn)裝置可行性研-文庫吧
2025-06-07 17:16 本頁面
【正文】 涂料行業(yè)的MIBK消耗量將達到1000～1500噸/年，磁帶行業(yè)將達到5600噸/年，用做粘合劑的溶劑將達到4500噸/年，用做油墨的溶劑將達到5500噸/年，醫(yī)藥行業(yè)的用量將達到5500噸/年，4020的用量將達到2000噸/年，其總量將達到30000～35000噸/年。所以在不遠的將來，我國MIBK的消費量將急劇增加。三 工藝技術方案1 國內(nèi)外技術概況生產(chǎn)MIBK有多種方法，主要有丙酮三步法和丙酮一步法。目前一步法生產(chǎn)的MIBK占總產(chǎn)量的80%以上。在70年代以前，主要用丙酮三步法生產(chǎn)MIBK，但80年代后建成的MIBK生產(chǎn)裝置均采用丙酮一步法生產(chǎn)工藝。 丙酮三步法 該方法是以丙酮為原料，經(jīng)液相縮合、催化脫水和催化加氫后生成MIBK。整個生產(chǎn)工藝過程由上述三個工序組成，故稱之為丙酮三步法。主要反應方程如下：液相縮合 2CH3COCH3 CH3C(CH3)OHCH2COCH3催化脫水CH3C(CH3)OHCH2COCH3 CH3C(CH3)CHCOCH3+H2O催化加氫 CH3C(CH3)CHCOCH3 CH3CH(CH3)CH2COCH3由于各步反應條件不同，所用催化劑也不一樣，單程轉化率低(一般約15%)因此整個工藝流程長，能耗高，設備要求防腐，設備單位體積生產(chǎn)能力低，但該工藝也有其優(yōu)點，既產(chǎn)品方案靈活，其中間產(chǎn)物雙丙酮醇和異丙義丙酮都可作商品。 丙酮一步法這是一種較先進的工藝路線。其主要特點是利用高性能的催化劑一步完成丙酮縮合、脫水和加氫等反應過程，得到目的產(chǎn)物MIBK。其反應式如下：2CH3COCH3 CH3CH(CH3)CH2COCH3+H2O 該工藝具有流程短，投資少，轉化率高，成本較低等優(yōu)點，是目前各國竟相發(fā)展的工藝。從應用普遍的Veba,Taxaco一步法及本項目中采用的工藝與三步法進行原材料、動力消耗比較可以看出，一步法在經(jīng)濟上具有明顯的優(yōu)勢。表2 各種方法原材料和動力消耗對照（以每噸MIBK計）三步法Veba一步法Taxaco一步法本工藝丙酮(t)氫氣(Nm3)674270242280冷卻水(t)5791001060工藝水(t)電耗(Kwh)309145150680蒸汽(t)2. 工藝路線的確定 本項目采用丙酮一步法生產(chǎn)MIBK。其技術來源于已工業(yè)化的成套技術。因此工藝的可靠性和安全性會得到有力的保障。生產(chǎn)規(guī)模及工藝流程 (1) 生產(chǎn)規(guī)模和產(chǎn)品方案： 根據(jù)目前國內(nèi)市場情況，確定本裝置生產(chǎn)規(guī)模為年產(chǎn)MIBK5000噸，全部作為商品出售。其產(chǎn)品質(zhì)量指標如表3中所示：裝置年開工7000小時 裝置年需求丙酮6750噸裝置年需求氫氣1200000Nm3表 MIBK質(zhì)量指標如下：序號指標名稱指標分析方法1色度(PtCo)152純度 wt%179。993沸程初餾點 ℃干點 ℃餾出體積，%114117954水份%5酸值%（以乙酸計）6不揮發(fā)物 %7密度kg/m3800804 (2) 生產(chǎn)工藝流程 4000噸/年MIBK工業(yè)裝置的簡化工藝流程圖見圖1，以丙酮為原料生產(chǎn)MIBK的反應條件及結果： 溫度℃ 110～150 壓力MPa ～ 空速h1 氫/油(V) 400～700 丙酮單程轉化率mol％ ≥35 MIBK選擇性mol％ ≥92催化劑采用生產(chǎn)的催化劑，其壽命為半年。 工藝流程及主要控制方案說明 工藝流程簡述 工藝流程圖見圖1，主要工藝裝置、設備的簡要規(guī)格、數(shù)量及材質(zhì)見表表表7：原料丙酮和氫氣經(jīng)預熱到100℃后進入裝有B621催化劑的固定床反應器中進行反應，反應溫度控制在110～150℃。反應液經(jīng)冷卻后分離，氣相為氫氣經(jīng)循環(huán)機增壓后循環(huán)使用。液相則進入分離系統(tǒng)進行分離。首先進入輕組分塔，塔頂為低沸物2甲基戊烷，集中裝桶后送去焚燒；塔釜液被送入丙酮塔，從塔頂?shù)玫奖?，其純度大?9%被循環(huán)使用；丙酮塔釜液進入脫水塔，塔頂?shù)玫綇U水去廢水塔蒸餾，回收其中的有機物后排放，塔釜液主要含MIBK和重組分，被送入產(chǎn)品塔，從產(chǎn)品塔頂?shù)玫郊兌却笥?9%的MIBK產(chǎn)品，塔釜液可作溶劑外售或送去焚燒。 主要控制方案說明 整個生產(chǎn)工藝中自控有兩個重點，一是反應溫度和壓力的控制，二是丙酮塔的操作控制。 合成MIBK的反應是個較強的放熱反應，而催化劑的使用溫度不得超過145℃，一般控制床溫在115～135℃。工藝中通過熱水循環(huán)實現(xiàn)床溫的控制。為了盡可能的消除反應器的軸向溫差和保證床溫的平穩(wěn)，設計時一般采用較大的
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