【正文】 第 1 章 總論 OXO synthesis。羰基合成 。依據(jù)車間布置設計的原則，對車間及設備進行了合理的布置。6 萬噸丁辛醇設計說明書 _畢業(yè)設計 (論文 ) 摘 要 本設計是關于年產 80 000 噸丁辛醇丙烯凈化及羰基合成車間的工藝設計。對自動控制、環(huán)境保護及公用工程中的供電、供暖、供水、通風做了詳細的說明。工藝設計 。 Process design,。 1 意義與作用 6 廠址選擇原則 13 綜合經濟技術指標 13 土建部分 18 工藝參數(shù) 20 物料衡算 20 物料衡算的意義與作用 35 填料塔填料層高度計算 39 換熱器的選擇 40 第 4 章 設備一覽表 45 車間布置設計的原則 46 車間設備布置 45 6 萬噸丁辛醇設計說明書 _畢業(yè)設計 (論文 ) 第 1 章 總 論 概 述 意義與作用 丁辛醇是重要的基本有機化工原料。用丁醇生產的鄰苯二甲酸二丁酯和脂肪族二元酸酯類增塑劑，廣泛用于各種塑料和橡膠制品的生產。中國的能源消費占世界的 8%～ 9%， SO2的排放量占到世界的 %，燃煤所排放的 SO2 又占全國總排放量的 87%。10 6 會使少數(shù)比較敏感的人感到有不良氣味并有不舒適的感覺 。 6 萬噸丁辛醇設計說明書 _畢業(yè)設計 (論文 ) 丙烯中常常含有 H2 O、 S、 O2 、 As 和炔烴等雜質，這些雜質容易使催化劑活性降低，甚至中毒失去活性，影響裝置的正常生 產，必須進行精制脫出丙烯中的微量雜質，保證裝置的正常進行 [4]。則需要將雜質除去。自低壓銠法問世以來，該法在丁辛醇工業(yè)領域獨領風騷，先后轉讓給 9 個國家，共建設了 23 套裝置，采用該法生產的丁醛產量超過 ，占丁醛總產量的 70%。 我國的丁醇生產技術在 1980 年以前主要采用糧食發(fā)酵法制丁醇，采用乙醛縮合法制丁烯 醛，丁烯醛縮合、加氫制丁醇。隨后，大慶石化總廠，齊魯石化公司從英國 DAVY 公司成套引進丁辛醇生產技術，并在 1986 年， 1987 年相繼投產。 1998 年吉化公司對原有的 BASF 高壓羰基合成裝置進行改造。均為無色有毒的易燃液體，能溶于多種有機溶劑中。無色透明液體，沸點 ℃，凝固點 ℃，閃點 3638℃，自然點 365℃，微溶于水，能與乙醇和乙醚混溶。折光率（ n20）： 。一種是以乙醛為原料，巴豆醛縮合加氫法；另一種是以丙烯為原料的羰基合成法。其中改性銠法是當代丁辛醇合成技術的主流。該法以鈷鹽作為催化劑，反應壓力為 2030Mpa。低壓羰基合成技術是在 70 年代中期出現(xiàn)的，是丁辛醇生產技術的一個突破。魯爾公司的羰基合成工藝。 2020年 3月 — 4月在大慶石化公司畢業(yè)實習中得到的全部 信息及相關知識。 廠址選擇 廠址選擇原則 廠址選擇對于整個設計工作來說，是十分重要的環(huán)節(jié)。在廠址的選擇中，不僅要考慮自然條件還需要顧及6 萬噸丁辛醇設計說明書 _畢業(yè)設計 (論文 ) 原料和成品的供銷，運輸情況，燃料、水、電、氣的供應，勞動后備力量的來源，施工條件，建筑材料的資源等問題。貫徹以農業(yè)為基礎，以工業(yè)為指導方針，節(jié)約用地，盡量不占或少占農田。廠址周圍要有良好的交通運輸條件，即當?shù)氐乃?、陸運輸能力可以 滿足新建工廠運輸量的要求，并且有發(fā)展余地，以免日后影響或限制工廠發(fā)展。 大慶市區(qū)土壤是在特定的地貌、成土母質、氣候、水文、植被等成土因素的綜合作用下形成的。 龍鳳區(qū)位于黑龍江省西部、大慶市東部，是大慶中心城的 ―三顆星 ‖之一，東部與大慶高新技術產業(yè)開發(fā)區(qū)隔路相望，西鄰大慶石油管理局采油二廠、四廠，北靠大慶市人民政府，南與安達市接壤。龍鳳區(qū)交通便利，四通八達。 臥里屯是大慶市城鎮(zhèn)布局體系中重要的二級城鎮(zhèn)之一，現(xiàn)有人口 萬人。區(qū)域地處松嫩平原，氣候屬于大陸性氣候。中國人民銀行、中國銀行、中國工商銀行、中國農業(yè)銀行、中國建設銀行均有常設辦事機構。郵政信函、郵政特快專遞快捷方便。丁辛醇裝置設計年運行時間為 8000 小 時，其中 5360 小時生產 2— 乙基己醇， 2451 小時生產丁醇，剩余 189 小時為生產切換時間，預計每年進行 7 次切換，每次平均 27 小時。車間主任白天在車間主持工作，每班由一個班長帶領倒班人員進行倒班。 表 13 催化劑規(guī)格 名稱型號 規(guī)格 規(guī)格 一次用量 硫化鉑 進口： C532 國產： BC02009 3mm 直徑擠壓成型 脫除 合成氣 中的氧 1121 （第一層） m3 Pt≥102wt 活性碳 進口： 207A 國產： JB1 510 目顆粒狀 脫除合成氣 中的羰基鐵 和羰基鎳 1120 m CTC 值 5560102 水分 ≤10102wt 浸苛性鈉的 活性氧化鋁 進口： ICI59 國產： T402 35mm 球 脫除合成氣中的氨 1121 （第一層） 4 m3 Na2O≥12102wt Al2O3（高表面） Al2O3（高表面） 其余松密度 ≥900kg/ m3 銠催化劑 ROPAC 國產： BG2007 Rh； 1921102wt OXO 反應 催化劑 年用量 70 kg 氯化物： ≤102wt 鐵： ≤102wt 鋅： ≤102wt 三苯基膦 TPP 白色晶狀小片或顆粒 OXO 反應 助催化劑 年用量 ≤34000kg 熔點： ℃ 三苯基膦 ≥99102wt 鈉 ≤5106wt 6 萬噸丁辛醇設計說明書 _畢業(yè)設計 (論文 ) 灰份 ≤100106wt 干燥損失 ≤106wt 綜合經濟技術指標 技術經濟是人類社會進行物質生產過程是不可以缺少的兩方面，任何技術的社會實踐都離不開經濟；而任何技術的好壞與否，脫離了經濟效益的標準都是無法判斷的。 h 汽 t／ h 總投資 億元 年銷售收入 萬元 年利稅 萬元 年利潤 萬元 1840 4869 1072 1596 65247 16846 12409 6 萬噸丁辛醇設計說明書 _畢業(yè)設計 (論文 ) 第 2 章 工藝設計與計算 工藝原理 凈化的合成氣與丙烯，在銠催化劑的作用下發(fā)生羰基合成反應生成丁醛，反應方程式如下： （ 1）丙烯醛化生成正丁醛： CH2 CH=CH2 +CO+H2 090 ~110 .Rh TPPC MPa g???????? ， CH3 CH2 CH2 CHO （ 2）丙烯醛化生成異丁醛： CH3 CH=CH2 +CO+H2 090 ~110 .Rh TPPC MPa g???????? ， （ CH3 ） 2 CHCHO 上述兩個反應，正丁醛是目的產物，而異丁醛是副產物。一種是以乙醛為原料，巴豆醛縮合加氫法；另一種是以丙烯為原料的羰基合成法。液相循環(huán)改性銠法是當今世界最先進，最廣泛使用的丁辛醇合成技術。被預熱后的丙烯進入 1凈化槽 V1301， V1301 內裝一層活性氧化鋁催化劑。 丙烯從 V1302 出來后，在 FIC202 控制流量下，進入丙烯蒸發(fā)器 E1302 的蒸發(fā)段，E1302 用 蒸汽再加熱使殼程中的甲醇蒸發(fā)，甲醇冷凝下來， E1302 殼程里的甲醇飽和壓力由 PIC209 控制，蒸發(fā)溫度由 TIC203 控制。 OXO 反應是放熱反應，反應熱通過產品丁醛的蒸發(fā)脫除一部分，通過調溫水換熱脫除一部分。 反應產品丁醛被循環(huán)氣體從反應器中汽提出來，經過霧沫分離器 V1304A/B 除去循環(huán)氣體中夾帶的含有催化劑的液滴，去羰 基合成循環(huán)冷卻器 V1311A/B，將產品丁醛冷凝下來，并將循環(huán)氣體冷卻到 40℃，然后進入羰基合成產品收集器 V1310 中，V1310 中收集的液相產品丁醛一部分用粗環(huán)泵 P1301 打會反應器 V1305A/B 中，用LIC301/303 控制保持 V1305A/B 液位穩(wěn)定，環(huán)壓縮機 P1302， P1302 將氣體從 壓縮到 ，返回反應器 V1305A/B 中。 6 萬噸丁辛醇設計說明書 _畢業(yè)設計 (論文 ) 2 丙烯壓力 PIC205 MPa 177。在化學工程中，為了導出某一過程的基本方程式和建立數(shù)學模型，設計或改造工藝流程和設備，了解和控制生產操作流程，核算生產過程的經濟效益等都要 驚醒物料衡算。通過物料平衡在已知產品生產任務情況下算出所需要的原材料，生成的副產物及廢物等的生成量，或者在已知原料投放情況下，算出產品，副產物及廢物量。 物料衡算的方法與步驟 1. 收集計算數(shù)據(jù) （ 1）原料、輔料、中間產品及產品的規(guī)格； （ 2）過程中單位時間內的物流量； （ 3）有關消耗定額； （ 4）有關轉化率； 6 萬噸丁辛醇設計說明書 _畢業(yè)設計 (論文 ) （ 5）有關物理化學常數(shù)。一年的工作日按 330 天計算，每天工作 24 小時，設計中采用已知下列數(shù)據(jù)： 丙烯的摩爾質量為 為 2kg/ 丁醇的摩爾質量為 為 ，氫氣占 %，雜質（ CH4+N2+Ar）占 。 物料計算：計算基準取 100Kmol/h 進口合成氣進入反應器。 105 數(shù)量級，故忽略計算。若有化學反應，則不僅兼有“三傳”（動量傳遞，熱量傳遞，質量傳遞），還具有“一反”（化學反應產生的熱效應 — 吸收或放熱）。 (2) 確定熱量或冷量 如蒸發(fā)、蒸餾、冷凝、冷卻、閃蒸等所需要的熱量或冷量。 熱量衡算及所需媒質的量 熱平衡式： Q1+Q2+Q3=Q4+Q5+Q6； （ 21） 式中 Q1—處理物料時需要的熱量 kJ； Q2—加熱劑或冷卻劑與設備和物料傳遞的熱量（符號規(guī)定加熱劑加 入熱量為 “＋”，冷卻劑吸收熱量為“－” ） kJ； Q3— 過程的熱效應（符號規(guī)定放熱為“＋”，過程吸熱為“－”， 注意： Q 與熱焓符號相反，即 Q=－ ? H。 a b179。則： n H2=100 ?? = K mol/h n H2=100 1?? = K mol/h 6 萬噸丁辛醇設計說明書 _畢業(yè)設計 (論文 ) 40℃， 下進入系統(tǒng)。： Tr CO = T/Tc= )9040(21273???= Pr CO =P/Pc= = 查表得 Cp Cp1