【正文】 冷卻到 40℃ 過(guò)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(wàn)噸丁醇丙烯凈化及羰基合成車(chē)間的初步設(shè)計(jì)方案 23 Q 總 =Δ H =∑ n178。 106（ 179。 106 kJ/h (6)設(shè)計(jì)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(wàn)噸丁醇丙烯凈化及羰基合成車(chē)間的初步設(shè)計(jì)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(shí) 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(lái)經(jīng)加熱器 1520 加熱到 180℃，進(jìn)入 1121 過(guò)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(wàn)噸丁醇丙烯凈化及羰基合成車(chē)間的初步設(shè)計(jì)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(diào)節(jié) H2與 CO 的比 需加高純度氫氣，所以在計(jì)算中以 H2:CO = :1 為基準(zhǔn)。 表 29 氣體熱容 Cp176。 由此可見(jiàn)，能量衡算作為化工計(jì)算的一部分是非常重要的，所以我們必須對(duì)能量衡算進(jìn)行認(rèn)真嚴(yán)格的計(jì)算。 化工生產(chǎn)中，能量衡算概括起來(lái)應(yīng)用于以下幾個(gè)方面： (1) 確定效率 如流體輸運(yùn) 、攪拌、粉碎等單元操作中所需效率。在這過(guò)程中，各類(lèi)化工單元操作，或者有動(dòng)量的傳遞（如流量傳送）；或者有熱量的傳遞（如換熱設(shè)備 ）；或者有伴隨熱量的質(zhì)量傳遞（如精餾，吸收等）。 2. H2質(zhì)量百分比為 3179。丙烯除了進(jìn)行上述兩個(gè)反應(yīng)外，還與氫氣發(fā)生加氫反應(yīng)生成，丁醛 /丙烷的生成比率為 11： 。 2 . 畫(huà)物料流程圖 3. 確定衡算范圍 4. 確定計(jì)算基準(zhǔn) . 物料衡算 本次設(shè) 計(jì)為年產(chǎn)丁 醇 30000 噸， 以每小時(shí)投料量作為計(jì)算基準(zhǔn)。算出生產(chǎn)過(guò)程所需要熱量或冷量，同時(shí)為設(shè)備選型和計(jì)算提供依據(jù)。因此，設(shè)計(jì)工作從定性分析轉(zhuǎn)入定量計(jì)算。 銠濃度的影響 銠濃度增加，反應(yīng)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(yīng)參數(shù)對(duì)反應(yīng)速率和正 /異構(gòu)比的影響 1 分壓的影響 任何反應(yīng)物的分壓升高都會(huì)加速它所參加的反應(yīng)的反應(yīng)速率，但反應(yīng)物分壓的改變并不能平均的改變它參加的反應(yīng)的反應(yīng)速率，各反應(yīng)物分壓的影響如下： （ 1） 氫氣分壓增加，反應(yīng)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(yīng)產(chǎn)品丁醛被循環(huán)氣體從反應(yīng)器中汽提出來(lái)，經(jīng)過(guò) 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(lái)，并將循環(huán)氣體冷卻到40℃，然后進(jìn)入羰基合成產(chǎn)品收集器 。 OXO 反應(yīng)是放熱反應(yīng)，反應(yīng)熱通過(guò)產(chǎn)品丁醛的蒸發(fā)脫除一部分，通過(guò)調(diào)溫水換熱脫除一部分。 工藝路線的選擇 本設(shè)計(jì)是年產(chǎn) 3 萬(wàn)噸丁 醇合成氣凈化及羰基合成車(chē)間工藝的初步設(shè)計(jì)。起根本目的就是是每一項(xiàng)工程，每一個(gè)企業(yè)都用盡量少的物質(zhì)消耗生產(chǎn)出更多符合社會(huì)需求的合格產(chǎn)品，取得最大的使用價(jià)值，從而實(shí)現(xiàn)最大經(jīng)濟(jì)效益。因此工段主要為利用催化劑將微量雜質(zhì)脫出。 丁 醇裝置設(shè)計(jì)年運(yùn)行時(shí)間為 7562 小時(shí) ， 7426 小時(shí)生產(chǎn)丁醇，剩余 136 小時(shí)為生產(chǎn)切換時(shí)間，預(yù)計(jì) 每年進(jìn)行 5 次切換，每次平均 27 小時(shí) 生產(chǎn)制度 生產(chǎn)口號(hào)為“安全生產(chǎn)，一次完成”。 全區(qū)現(xiàn)已開(kāi)通 6 萬(wàn)門(mén)程控電話，百人電話擁有量 38部。地下蘊(yùn)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(dú)厚的自然條件，現(xiàn)在龍鳳地區(qū)已經(jīng)成為全國(guó)最大的石油化工生產(chǎn)基地之一。區(qū)內(nèi)距哈爾濱內(nèi)河碼頭僅 150公里，距大連港不足 1000 公里，那里有通往全國(guó)各大港口的客運(yùn)班輪和通往香港、日本、韓國(guó)、波斯灣、南非等國(guó)家及地區(qū)的定期貨運(yùn)班輪；龍鳳距哈爾濱、齊齊哈爾兩個(gè)飛機(jī)場(chǎng)只有 2 個(gè)多小時(shí)的路程，從那里可飛往香港、東京 、漢城等國(guó)家和地區(qū)，發(fā)達(dá)的交通已經(jīng)使龍風(fēng)成為大慶對(duì)外聯(lián)絡(luò)的門(mén)戶(hù) 臥里屯是以濱洲鐵路和躍進(jìn)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(tuán)式結(jié)構(gòu)。有 ―一田三草二水五分荒 ‖之稱(chēng)，極具開(kāi)發(fā)前景。全年無(wú)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(duì)布置，運(yùn)輸 關(guān)系和地面安排等要求相近似 年產(chǎn) 3 萬(wàn)噸丁醇丙烯凈化及羰基合成車(chē)間的初步設(shè)計(jì)方案 4 本次設(shè)計(jì)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(yīng)該遵守以下基本原則： ，堅(jiān)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(guān)系。 《化工工程設(shè)計(jì)》。魯爾公司的羰基合成工藝。低壓羰基合成技術(shù)是在 70 年代中期出現(xiàn)的，是丁 醇生產(chǎn)技術(shù)的一個(gè)突破。該法以鈷鹽作為催化劑，反應(yīng)壓力為 2030Mpa。其中改性銠法是當(dāng)代丁 醇合成技術(shù)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(diǎn) 108℃，相對(duì)密度為 。 產(chǎn)品理化性質(zhì)：分子式 C4H10；系統(tǒng)命名為 1丁醇。 產(chǎn)品的性質(zhì)與特點(diǎn) 本裝置產(chǎn)品為丁醇。 年產(chǎn) 3 萬(wàn)噸丁醇丙烯凈化及羰基合成車(chē)間的初步設(shè)計(jì)方案 2 （ 2） 1996 年齊魯石化公司在原有裝置的基礎(chǔ)上，將原來(lái)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(guó) BASF 公司引進(jìn) 50kt/a 的高壓鐒法丁辛醇裝置。 近 10 年來(lái)，隨著各國(guó)對(duì)環(huán)境保護(hù)認(rèn)識(shí)的提高，煙氣脫硫的關(guān)鍵技術(shù)有了飛速的發(fā)展 ，尤其是一些經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的國(guó)家，投入大量人力、財(cái)力進(jìn)行開(kāi)發(fā)并取得顯著成效。 國(guó)內(nèi)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(shù)的發(fā)展迅速發(fā)展起來(lái)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(lèi)產(chǎn)品。它有三個(gè)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(jī)化合物的原料，可用做樹(shù)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(shù)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(shù)優(yōu)勢(shì)正在逐步淘汰高壓銠法。由于工藝技術(shù)落后，這類(lèi)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(xué)公司引進(jìn)丁 醇生產(chǎn)的專(zhuān)利技術(shù)及關(guān)鍵設(shè)備，于 1996 年投產(chǎn)。引進(jìn)了 UCC/DAVY 第四代低壓液相循環(huán)羰基合成技術(shù)， 在保留了原裝置的異構(gòu)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(chǔ)上，另外擴(kuò)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(chēng) 1Butanol。 （ iButyl alcohol） 產(chǎn)品理化性質(zhì)：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(shù)是 1940 年由德國(guó)開(kāi)發(fā)成功的， 1970 年發(fā)展到頂峰。反應(yīng)溫度在 104— 200℃，反應(yīng)壓力為。 三菱化工開(kāi)發(fā)的銠法低壓羰基合成技術(shù)。 2020 年 9 月在大慶石化公司畢業(yè)實(shí)習(xí)中得到的全部信息及相關(guān)知識(shí)。 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(xiāo)，運(yùn)輸情況，燃料、水、電、氣的供應(yīng)，勞動(dòng)后備力 量的來(lái)源，施工條件，建筑材料的資源等問(wèn)題。 環(huán)境保護(hù)，工廠與居住區(qū)要滿(mǎn)足衛(wèi)生防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)，重視對(duì)三廢處理場(chǎng)地的合理選擇，盡量少對(duì)生態(tài)、自然風(fēng)景的破壞和影響。 大慶市地處北溫帶大陸性季風(fēng)氣候區(qū)，受蒙古內(nèi)陸 冷空氣和海洋暖流季風(fēng)的影響，總的特點(diǎn)是：冬季寒冷有雪；夏季溫?zé)岫嘤?；春、秋季多風(fēng)。下轄一鎮(zhèn) ——龍鳳鎮(zhèn)，面積 410 平方公里，人口 16 萬(wàn)，其中，農(nóng)村人口 萬(wàn)，現(xiàn)有耕地面積 萬(wàn)畝，草原面積 萬(wàn)畝，荒水面積 萬(wàn)畝。哈大高速公路的終端就在該區(qū)境內(nèi)，從龍鳳出發(fā)至省城哈爾濱的行程僅需 1 個(gè)多小時(shí)，長(zhǎng)途客車(chē)可直接通達(dá)省內(nèi)外 40 多個(gè)地市縣，區(qū)內(nèi)鄉(xiāng)村通車(chē)率 100％。黑土泛金，資源極為豐富。臥里屯郵局、石油管理局東風(fēng)電話站、石化總廠電話站三大通訊樞紐 。 設(shè)計(jì)規(guī)模與生產(chǎn)制度 年產(chǎn) 3 萬(wàn)噸丁醇丙烯凈化及羰基合成車(chē)間的初步設(shè)計(jì)方案 5 設(shè)計(jì)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(shù)指標(biāo) 表 12 丙烯原料規(guī)格及技術(shù)指標(biāo) 化學(xué)級(jí) 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(wàn)噸丁醇丙烯凈化及羰基合成車(chē)間的初步設(shè)計(jì)方案 6 氫 5106mol 最高 總氯（以 HCL 計(jì)） 1106mol 最高 續(xù)表 綠油 10106wt 最高 水份 20106wt 最高 醇（以甲醇計(jì)） 5106wt 最 高 CO+CO2 15106mol 最高 進(jìn)界區(qū)狀態(tài)；液態(tài) 壓力： 溫度：環(huán)境