【正文】 溫州大學化學工藝學課程設計 丁醇是重要的有機化工原料，廣泛用于醫(yī)藥、印染、塑料、有機等領域。丁醇是生產丁酸、丁胺、醋酸丁酯和丙烯酸丁酯等多種有機化合物的原料。丁醇分為兩類：正丁醇和異丁醇。正丁醇主要用來生產鄰苯二甲酸二丁酯、丙烯酸丁酯等?？芍苯幼鳛楹铣伤芰?、涂料、助劑等的原料，也是良好的溶劑之一，大部分正丁醇是用來合成酯類，產品有丙烯酸丁酯、醋酸丁酯、乙醇醚、增塑劑DBP等。丁醇在許多化工領域得到了廣泛應用，在2000年之前，全球丁醇生產主要集中在美國、歐洲、日本等地，這些地區(qū)丁醇市場趨于成熟，生產能力過剩，需求增長趨緩，而亞洲等其他地區(qū)，由于缺口較大，需求增長較快。在中國，特別是改革開放以來，隨著石化工業(yè)的快速發(fā)展，對丁醇的需求越來越大，因而引進了國外先進技術，相繼建成了一批大型乙烯生產裝置，其中有的配套了代表國際先進水平的羰基合成丁醇生產裝置，如齊魯石化公司、吉林化纖工業(yè)公司及大慶石油化工總廠、北京化工四廠、揚子巴斯夫公司，總產能為145kt/年，由于下游需求的快速增長，盡管這幾套裝置都在加大負荷生產，丁醇的產量有很大提高，但一直不能滿足下游實際生產的需求,因而對這幾套裝置進行擴能改造、或新建生產裝置勢在必行。2. 設計基礎條件丙烯（propylene,CH2=CHCH3）常溫下為無色、稍帶有甜味的氣體。，(20/4℃)，℃，℃。易燃，爆炸極限為2%～11%。不溶于水，溶于有機溶劑，是一種屬低毒類物質。丙烯是三大合成材料的基本原料，主要用于生產丙烯腈、異丙烯、丙酮和環(huán)氧丙烷等。本項目產品為正丁醇和異丁醇，均為重要的有機化工原料，在醫(yī)藥工業(yè)、塑料工業(yè)、有機工業(yè)、印染等方面具有廣泛用途。 正丁醇正丁醇是優(yōu)良的有機溶劑，也可轉化為丁醇衍生物作特種溶劑；可用于生產多種增塑劑，如鄰苯二甲酸二丁酯（DBP）、鄰苯二甲酸丁芐酯（BBP）、鄰苯二甲酸丁辛酯、己二酸二丁酯等；也可用于生產乙酸丁酯、丙烯丁酯、甲基丙烯酸丁酯等化工產品，其主要衍生物系及用途見圖11。圖11 正丁醇主要衍生物系及其用途 異丁醇異丁醇可用于合成異丁胺、醋酸異丁酯等，也可用作硝基纖維素、乙基纖維素、聚乙烯醇縮丁醛、多種天然樹脂、橡膠的溶劑，以及用作石油添加劑、抗氧劑、增塑劑等合成原料以及鉭鋰鹽的提純用試劑等，其主要衍生物系及其用途見圖12。 圖12 異丁醇主要衍生物系及其用途 。在建廠施工期間，工程及運輸車輛排放的尾氣及揚塵，主要污染物有CO、CO2氮氧化合物及煙塵。在正常生產期間產生的主要廢氣包括：來自鍋爐房的燃燒產生的廢氣、煙氣的排放以及工廠管道的泄露。治理措施在于預防為主，對設備定期的檢修，工廠內種植凈化效果好的樹木植被等；治理為輔，應回收或綜合利用，如不能回收或綜合利用時，應采取措施使其符合排放標準。在選擇廢氣治理方法時應避免產生二次污染。廢氣治理的方法有：除塵法、冷凝法、吸收法和直接燃燒法。車間空氣中有害物質的最高允許濃度及大氣污染物綜合排放標準為GB162971996。本廠的廢液主要來源如下：反應釜底部三苯基膦銠催化劑液相循環(huán)久了會使催化劑活性降低，一部分為廢催化劑，故需排出處理后才能繼續(xù)使用。丁醇重組分蒸餾塔塔底的廢水，含有一定量的雜醇、縮醇醛、高碳醇和丁酸丁酯，且廢液量大，需要處理才能回用，水洗塔塔底的廢水中含有部分烴類和醇類，需處理才能回用或排放；生活污水，廠區(qū)內工人們生活污水。廢水系統(tǒng)應根據(jù)水量、水溫、污染物的性質和含量，以及廢水和污染物被回收利用或處理的方法合理劃分做到清污分流，采用循環(huán)利用或重復利用。另外，選擇先進的生產工藝可以不產生或少產生廢棄物及其它不良影響。改革工藝、提高產品得率、降低原料的消耗、減少排污量是廢水處理的根本途徑。廢水治理基本方法有：隔油法、氣浮法、沉淀法、耗氧生物處理，厭氧生物處理。 在施工場地建設臨時導流溝，并在排放口前設置雨水緩沖池，將暴雨徑流引至緩沖池充分沉淀后再排放至排水管道。采取上述施工后，加強施工期環(huán)境管理，可以有效地做好施工污水地防治，減輕對水環(huán)境的影響。在施工場地設置循環(huán)水池，將設備冷卻水降溫后循環(huán)使用，以節(jié)約用水。設置沉淀池，將設備、車輛洗滌水簡單處理后循環(huán)使用。本集成工廠的廢渣主要來自固定床列管式反應器的廢催化劑，另外廢渣還包括生活垃圾。廢渣處理一般采取焚燒或者填埋，本廠的廢渣送至本廠的三廢處理處。生活垃圾排至城市廢渣處理，多數(shù)采取焚燒或者填埋方案。寧波石化經濟技術開發(fā)區(qū)內配備了整套齊全的基礎設施，為園企業(yè)正常運行提供了重要保障。化工區(qū)配套設施見下表。項目內容供電園區(qū)電力由中國華東電網(wǎng)供應，建有35/110/220KV變電站，可實現(xiàn)不間斷雙回路供電，保證區(qū)內企業(yè)的安全運行。園區(qū)目前建成110KV變電站2座（澥浦、南洪），220KV變電站1座（殿跟）。規(guī)劃新建110KV變電站4座，220KV變電站2座供水工業(yè)用水一期80,000t/d,二期300,000t/d。生活用水10000t/d工業(yè)廢水處理園區(qū)內寧波愛普環(huán)保有限公司目前的工業(yè)污水處理能力為10,000噸/天，擴建后總處理能力50,000噸/天。北區(qū)污水處理有限公司一期城市污水處理能力為100,000噸/天，2007年底已投入運行，未來處理能力可達到400,000噸/天；另有日處理工業(yè)污水能力為60,000噸/天（一期30000噸/天）的污水處理廠在建供熱一期形成3130t/h次高壓循環(huán)流化床鍋爐、125MW抽凝式汽輪發(fā)電機組、112MW背壓式發(fā)電機組等三爐二機（已運行）。二期形成6130t/h次高壓循環(huán)流化床鍋爐、225MW抽凝式汽輪發(fā)電機組、212MW背壓式發(fā)電機組等六爐四機。工業(yè)氣體可供氮氣、氧氣、氫氣、二氧化碳、重整氫、一氧化碳等雨污分流目前處理能力：10000t/d，擴建后總處理能力50000t/d天然氣園區(qū)內部建有天然氣調壓站，可為企業(yè)提供天然氣消防設施配備搶險救援車，重型水罐車，進口泡沫車，大型水罐車（21噸），泡沫、干粉聯(lián)用車，洗消車， 高噴車，后勤指揮車等應急指揮中心監(jiān)控系統(tǒng)涵蓋化工區(qū)倉儲區(qū)、管廊和大企業(yè)的自備罐區(qū)等。承擔公安、消防、環(huán)保、搶救、防汛防臺和危險源監(jiān)控等方面的協(xié)調管理工作倉儲液體灌區(qū)正在建設中，低溫乙烯儲罐：20,000立方米2，低溫丙烯儲罐：30,000立方米1，覆土式壓力儲槽：3,300立方米11，低溫液氨儲罐：20,000立方米1。鎮(zhèn)海液體化學品碼頭內建有液化品罐區(qū)。油品罐容400,000立方米，液體化學品罐容 208,000立方米工業(yè)管廊輸送化工原料的管廊已經建成通訊采用地下光纜，擁有程控電話，因特網(wǎng)絡等設施危險廢物處理日焚燒處理化工廢渣10噸的高溫焚燒爐。日處理10噸廢有機溶劑3. 工作內容及要求符合國家相關產業(yè)政策本項目符合有關的國民經濟和社會發(fā)展總體規(guī)劃，符合產業(yè)結構調整目錄中鼓勵類第九項中的第二十條；采用先進工藝技術的大型基本有機化工原料生產；第二十七條：生產醇、醚燃料。進一步繁榮經濟、帶隊地方經濟的發(fā)展由于該項目生產的基礎化工原料關聯(lián)度高，對下游產業(yè)具有很大的帶動作用。該項目的建設對園區(qū)及當?shù)氐慕洕l(fā)展起到強有用的帶動作用，帶動當?shù)厥I(yè)的復蘇，拉長石化產業(yè)鏈，促進地方經濟均衡發(fā)展。丙烯制丁醇流程首先是將丙烯和合成氣在攪拌式反應釜中生成混合丁醛，然后送至固定床反應器氣相加氫生產正（異）丁醇，最后在精餾塔中將正丁醇和異丁醇分離。丙烯制丁醇流程如圖21所示。圖21丙烯制丁醇流程示意圖 本廠選擇建設在寧波石化經濟技術開發(fā)區(qū)。寧波石化經濟技術開發(fā)區(qū)位于杭州灣南岸，寧波鎮(zhèn)海區(qū)西北側遼闊的海涂上。區(qū)內地勢平坦，依江臨海，水源充沛，環(huán)境容量大，自然條件優(yōu)越，同時園區(qū)提供“九通一平”，配套設施齊全。寧波及周邊地區(qū)經濟的快速發(fā)展和寧波杭州灣大橋的建設給園區(qū)帶來了無限商機和發(fā)展機會，具有發(fā)展石油化學工業(yè)得天獨厚的優(yōu)勢。園區(qū)水陸交通便捷、四通八達，區(qū)域優(yōu)勢明顯。園區(qū)距寧波市區(qū)僅14公里，距東方深水良港北侖港僅24公里，緊鄰中國最大的液體化工碼頭。，化工區(qū)將本著外向型、高起點、跨世紀和持續(xù)、快速、安全、健康的發(fā)展理念，按照建設現(xiàn)代化工園區(qū)的要求和化工行業(yè)的特點，努力營造一個高科技產業(yè)和支柱產業(yè)相對集聚、以大煉油和大乙烯項目為支撐、生產與生態(tài)均衡協(xié)調、可持續(xù)發(fā)展的世界一流的國家級石化產業(yè)基地。1）經濟效益分析。資金籌措采取自籌和銀行貸款相結合的方法。丙烯價格按9500元/噸，正丁醇價格按12500元/噸，異丁醇價格按11500元/噸。2）社會效益分析本項目用NMP法抽提丁二烯，NMP溶劑不僅無毒無刺激氣味，其揮發(fā)量小，減少了經濟損失，而且對設備無腐蝕性，降低了設備成本，NMP工藝的能源消耗較其他工藝都小，使得項目具有良好的環(huán)境效益和經濟效益。生產過程中“三廢”少，并且都采取了綜合治理的相應的處理措施，因此裝置對周邊環(huán)境影響較小，有利于環(huán)境保護。本項目的建立可提供部分就業(yè)機會，從而緩解了企業(yè)和社會的負擔。堅持走新型工業(yè)化道路，大力推進石油化工產業(yè)化進程，為我國的C4的綜合利用可持續(xù)發(fā)展做出新的貢獻。所謂工藝技術路線，就是把原料加工成為產品的方法，包括工藝流程、生產方法、工藝設備和技術方案等。工藝技術路線的選擇就是要在各種可能的工藝技術路線中，經過比較確定一條效果最好的工藝技術路線為擬建項目采用。工藝技術路線影響到項目的投資、產品的成本、產品的質量、勞動條件、環(huán)境保護等各個方面，因而決定了項目投資后的經濟效益和社會效益。項目投資后的效益如何，其實是工藝技術路線選擇的必然結果，能否選到好的工藝技術路線，是項目能否成功的關鍵，所以，工藝技術路線的選擇是項目可行性研究工作的核心。工藝技術方案的比較UCC/Daw/Johnson Mattey低壓羰基合成工藝美國UCC和英國Davy及Johnso