【正文】 冷卻到 40℃ 過程中物料由 95℃ —— → 40℃， 同理求得 nBal= KJ/h iBal= C3H8= KJ/h H2 = KJ/h 年產(chǎn) 3 萬噸丁醇丙烯凈化及羰基合成車間的初步設計方案 23 Q 總 =Δ H =∑ n178。 106（ 179。 106 kJ/h (6)設計熱損失為總熱量的 5% 則 =（Δ H） =179。 106 kJ/h (5) Q Q = 179。 106 kJ/h Δ H iBal =Δ H1+Δ H2+Δ H3 （ 214） =179。 (T2T1) （ 212） =179。 (T2T1) （ 211） =（ 179。 (T2T1) （ 210） 年產(chǎn) 3 萬噸丁醇丙烯凈化及羰基合成車間的初步設計方案 22 =（ 179。 K) = kJ/(kmol178。 K) 25℃ Cp176。 =+179。： Cp176。 2933/106 = K cal/(kmol178。 K) 25℃ Cp176。 368/179。 T/179。 102 c179。 2983/106 = K cal/(kmol178。 K) 25℃ Cp176。 368/179。 T/179。 102 c179。 C3H6 =1179。 f） prod∑（ niΔ H298.176。 () 1179。 C3H6+Δ H298.176。 () 1179。 C3H6Δ H298.176。 f） prod∑（ niΔ H298.176。 (T2T1) （ 29） =（ 179。 +179。（ 2595） =Δ H1 iBal =∑ n178。 (T2T1) （ 27） =（ 179。 K) 所以 =(Cp1+ Cp2)/2=1/2(+)=(kmol178。 =+179。 368/179。時 a、 b、 c的值 a b179。＝ 6 K cal/(kmol178。＝ K cal/(kmol178。 K) = kJ/(kmol178。 K) 25℃ Cp176。 =+179。： Cp176。 K) = kJ/(kmol178。 K) 25℃ Cp176。 =+179。 K)=0. 460 kJ/(kmol178。 106 KJ/h 1120 出來經(jīng)加熱器 1520 加熱到 180℃，進入 1121 過程中物料由 90℃， —— → 180℃， ， H2:CO = :1 同理求得 Q CO= kJ/h Q H2= kJ/h Q 總 = Q H2+Q CO 年產(chǎn) 3 萬噸丁醇丙烯凈化及羰基合成車間的初步設計方案 18 =+ = kJ/h =179。 K) 所以 Q CO= =179。 K) = KJ/(K mol178。 K) = KJ/(K mol178。 106 CO 40℃ Cp176。 K) （ 2）求 CO 的 Cp176。（ t2t1） [6] （ 22） （ 1） 求 CO 的 Cp Cp176。為了調節(jié) H2與 CO 的比 需加高純度氫氣，所以在計算中以 H2:CO = :1 為基準。 表 29 氣體熱容 Cp176。 由此可見，能量衡算作為化工計算的一部分是非常重要的，所以我們必須對能量衡算進行認真嚴格的計算。 化工生產(chǎn)中，能量衡算概括起來應用于以下幾個方面： (1) 確定效率 如流體輸運 、攪拌、粉碎等單元操作中所需效率。在這過程中，各類化工單元操作，或者有動量的傳遞（如流量傳送）；或者有熱量的傳遞（如換熱設備 ）；或者有伴隨熱量的質量傳遞（如精餾，吸收等）。 2. H2質量百分比為 3179。丙烯除了進行上述兩個反應外，還與氫氣發(fā)生加氫反應生成，丁醛 /丙烷的生成比率為 11： 。 2 . 畫物料流程圖 3. 確定衡算范圍 4. 確定計算基準 . 物料衡算 本次設 計為年產(chǎn)丁 醇 30000 噸， 以每小時投料量作為計算基準。算出生產(chǎn)過程所需要熱量或冷量，同時為設備選型和計算提供依據(jù)。因此，設計工作從定性分析轉入定量計算。 銠濃度的影響 銠濃度增加，反應速率明顯加快，正 /異比稍有增加。 7 OXO 氣相 CO 濃度 AR301 102 OXO 反應參數(shù)對反應速率和正 /異構比的影響 1 分壓的影響 任何反應物的分壓升高都會加速它所參加的反應的反應速率，但反應物分壓的改變并不能平均的改變它參加的反應的反應速率，各反應物分壓的影響如下： （ 1） 氫氣分壓增加，反應速率增加不大，正 /異比變化也不大，但如果氫氣分壓增加太 高，則丙烷生成量增加，一般氫氣分壓控制在 。 反應產(chǎn)品丁醛被循環(huán)氣體從反應器中汽提出來，經(jīng)過 霧沫分離器 1104 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 1506，將產(chǎn)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(chǎn)品收集器 。 OXO 反應是放熱反應，反應熱通過產(chǎn)品丁醛的蒸發(fā)脫除一部分，通過調溫水換熱脫除一部分。 工藝路線的選擇 本設計是年產(chǎn) 3 萬噸丁 醇合成氣凈化及羰基合成車間工藝的初步設計。起根本目的就是是每一項工程，每一個企業(yè)都用盡量少的物質消耗生產(chǎn)出更多符合社會需求的合格產(chǎn)品，取得最大的使用價值，從而實現(xiàn)最大經(jīng)濟效益。因此工段主要為利用催化劑將微量雜質脫出。 丁 醇裝置設計年運行時間為 7562 小時 ， 7426 小時生產(chǎn)丁醇，剩余 136 小時為生產(chǎn)切換時間，預計 每年進行 5 次切換，每次平均 27 小時 生產(chǎn)制度 生產(chǎn)口號為“安全生產(chǎn)，一次完成”。 全區(qū)現(xiàn)已開通 6 萬門程控電話，百人電話擁有量 38部。地下蘊藏著石油、天然氣、土堿、土鹽、土硝等自然資源，為發(fā)展石油、石油化工提供了得天獨厚的自然條件，現(xiàn)在龍鳳地區(qū)已經(jīng)成為全國最大的石油化工生產(chǎn)基地之一。區(qū)內距哈爾濱內河碼頭僅 150公里，距大連港不足 1000 公里，那里有通往全國各大港口的客運班輪和通往香港、日本、韓國、波斯灣、南非等國家及地區(qū)的定期貨運班輪；龍鳳距哈爾濱、齊齊哈爾兩個飛機場只有 2 個多小時的路程，從那里可飛往香港、東京 、漢城等國家和地區(qū)，發(fā)達的交通已經(jīng)使龍風成為大慶對外聯(lián)絡的門戶 臥里屯是以濱洲鐵路和躍進大街為主軸，形成南地方、北鐵路、東工業(yè)、西居住、中間輔以較大面積生態(tài)綠地的集中組團式結構。有 ―一田三草二水五分荒 ‖之稱，極具開發(fā)前景。全年無霜期較短。 ，并有發(fā)展余地，廠址的自然地形坡度要與建筑物的相對布置，運輸 關系和地面安排等要求相近似 年產(chǎn) 3 萬噸丁醇丙烯凈化及羰基合成車間的初步設計方案 4 本次設計的廠址選擇 大慶市位于黑龍江省西部、松嫩平原中部。 廠址選擇應該遵守以下基本原則： ，堅持工業(yè)布局要大分散，小集中的原則，又要考慮到鄰近企業(yè)的協(xié)作關系。 《化工工程設計》。魯爾公司的羰基合成工藝。低壓羰基合成技術是在 70 年代中期出現(xiàn)的，是丁 醇生產(chǎn)技術的一個突破。該法以鈷鹽作為催化劑，反應壓力為 2030Mpa。其中改性銠法是當代丁 醇合成技術的主流。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。分子量： ，熔點 108℃，相對密度為 。 產(chǎn)品理化性質：分子式 C4H10；系統(tǒng)命名為 1丁醇。 產(chǎn)品的性質與特點 本裝置產(chǎn)品為丁醇。 年產(chǎn) 3 萬噸丁醇丙烯凈化及羰基合成車間的初步設計方案 2 （ 2） 1996 年齊魯石化公司在原有裝置的基礎上，將原來低壓羰基合成氣相循環(huán)法改為液相循環(huán)法。 1976 年，吉化公司從德國 BASF 公司引進 50kt/a 的高壓鐒法丁辛醇裝置。 近 10 年來，隨著各國對環(huán)境保護認識的提高，煙氣脫硫的關鍵技術有了飛速的發(fā)展 ，尤其是一些經(jīng)濟發(fā)達的國家，投入大量人力、財力進行開發(fā)并取得顯著成效。 國內外現(xiàn)狀及發(fā)展前景 丁 醇是隨著石油化工、聚乙烯塑料工業(yè)的發(fā)展和羰基合成工業(yè)技術的發(fā)展迅速發(fā)展起來的。正丁醇主要用于生產(chǎn)丙烯酸丁酯、鄰苯二甲酸二丁酯 (DBP)、聯(lián)二酸二丁酯等酯類產(chǎn)品。它有三個重要的品種 ： 正丁醇、異丁醇 。丁醇是生產(chǎn)丁醛、丁酸、丁胺和醋酸丁酯等有機化合物的原料，可用做樹脂、油漆、粘接劑的溶劑及選礦用的消泡劑，也可用做油脂、藥物和香料的萃取劑及醇酸樹脂涂料的添加劑。所有新建裝置全部采用低壓銠法，該法以其技術優(yōu)勢正在逐步淘汰高壓銠法。由于工藝技術落后，這類的丁 醇生產(chǎn)裝置已經(jīng)停產(chǎn)。 （ 1） 1992 年北京化工四廠從日本三菱化學公司引進丁 醇生產(chǎn)的專利技術及關鍵設備，于 1996 年投產(chǎn)。引進了 UCC/DAVY 第四代低壓液相循環(huán)羰基合成技術， 在保留了原裝置的異構物分離、丁醛縮合、辛烯醛液相加氫、醇的精餾分離等幾部分的基礎上，另外擴建了一套氣相加氫、丁醛縮合、液相加氫、醇精餾分離系統(tǒng)，改造后的裝置于 2020 年 8 月投產(chǎn)。 （ nButyl alcohol）英文名稱 1Butanol。 （ iButyl alcohol） 產(chǎn)品理化性質：分子式 C4H10；系統(tǒng)命名為 2甲基 1丙醇。 產(chǎn)品的生產(chǎn)方法概述 丁 醇的生產(chǎn)工藝有兩種路線。以丙烯為原料的羰基合成法又分 為高壓鈷法、改性銠法、高壓銠法和改性銠法。 高壓羰基合成技術是 1940 年由德國開發(fā)成功的， 1970 年發(fā)展到頂峰。反應溫度在 104— 200℃，反應壓力為。 三菱化工開發(fā)的銠法低壓羰基合成技術。 2020 年 9 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。 在廠址的選擇中，不僅要考慮自然條件還需要顧及原料和成品的供銷，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。 環(huán)境保護，工廠與居住區(qū)要滿足衛(wèi)生防護標準，重視對三廢處理場地的合理選擇，盡量少對生態(tài)、自然風景的破壞和影響。 大慶市地處北溫帶大陸性季風氣候區(qū)，受蒙古內陸 冷空氣和海洋暖流季風的影響，總的特點是：冬季寒冷有雪；夏季溫熱多雨；春、秋季多風。下轄一鎮(zhèn) ——龍鳳鎮(zhèn)，面積 410 平方公里，人口 16 萬，其中，農村人口 萬，現(xiàn)有耕地面積 萬畝，草原面積 萬畝，荒水面積 萬畝。哈大高速公路的終端就在該區(qū)境內，從龍鳳出發(fā)至省城哈爾濱的行程僅需 1 個多小時，長途客車可直接通達省內外 40 多個地市縣，區(qū)內鄉(xiāng)村通車率 100％。黑土泛金，資源極為豐富。臥里屯郵局、石油管理局東風電話站、石化總廠電話站三大通訊樞紐 。 設計規(guī)模與生產(chǎn)制度 年產(chǎn) 3 萬噸丁醇丙烯凈化及羰基合成車間的初步設計方案 5 設計規(guī)模 丁 醇裝置以丙烯，合成氣為原料，采用低壓羰基合成方法生成 正丁醇。 原料及產(chǎn)品規(guī)格 主要原料規(guī)格及技術指標 表 12 丙烯原料規(guī)格及技術指標 化學級 丙烯 丙烯 95102mol 最低 丙烷、甲烷和乙烷 5102mol 最高 乙烯 20106mol 最高 甲基乙炔及丙二烯 15106mol 最高 氧 5106mol 最高 總硫 1106wt 最高 C4 及 C4 以上的烴 5106mol 最高 乙炔 1106mol 最高 年產(chǎn) 3 萬噸丁醇丙烯凈化及羰基合成車間的初步設計方案 6 氫 5106mol 最高 總氯（以 HCL 計） 1106mol 最高 續(xù)表 綠油 10106wt 最高 水份 20106wt 最高 醇（以甲醇計） 5106wt 最 高 CO+CO2 15106mol 最高 進界區(qū)狀態(tài)；液態(tài) 壓力： 溫度：環(huán)境