【正文】 2 . 4 5 m/ s1 . 5 9 1 . 5 91 2 3 1 . 6 40 . 0 8 8u m a x 1 ??? 取安全系數(shù)為 ，則空塔氣速為： 1 .7 2 m /s0 .7 uu m a x11 ?? 1 . 2 5 m1 . 7 2π 2 . 1 14uπ V4D1S11 ??????? 22 按標(biāo)準(zhǔn)塔徑園整后為： ? 塔截面積為： 222T 1 . 5 3 8 6 m1 . 4 04πD4πA ????? 實(shí)際空塔氣速： 1 .1 2 m /s1 .5 3 8 61 .7 2u ?? 提餾段的汽液相體積流速為： /s1 . 0 4 m0 . 9 03600 2 6 . 9 31 2 5 . 1 83600 ρMVV 3V2V239。L =L+q ℃ ) ，原料液的汽化熱為 r=480kJ / q 的定義， 原料液進(jìn)料溫度為 88℃時(shí) [9] ??????? r ttCHq dFL )(H HH pV FV ????? ）（ 水和丙酮 平均相對(duì)揮發(fā)度α 的計(jì)算 查化工工程手冊(cè)有： 兩組分正常沸點(diǎn)溫度： k m o lk c a l7 2 1 0Lk m o lk c a l9 7 2 9L3 2 9 . 3 5 K5 6 . 22 7 3 . 1 5T3 7 3 . 1 5 K1 0 02 7 3 . 1 5Tbb????????丙酮水丙酮水 根據(jù)公式： ? ??????? ?????????? ??? 21b2b1LLT 1T 10 . 2 5 1 6 4e x pα (44) 得 : ? 回流比的確定 由于是過(guò)熱蒸汽進(jìn)料，有 q線方程 ?????? q xxq q F 平衡線方程 xxx )1(1y ????? ?? 兩方程聯(lián)立即求得 x=xq=,y=yq=。Wx 39。可得丙烯為 43521/12042= kg/h，苯為 43521/12078= kg/h. 表 烴化反應(yīng)物料衡算 種類 反應(yīng)流量（ kg/h） 產(chǎn)物流量（ kg/h） 丙 烯 0 苯 0 異丙苯 0 43521 總計(jì) 43521 43521 精丙酮塔能量衡算 已知丙酮露點(diǎn)溫度 t=℃ ， 操作條件：塔頂 ℃ ，塔釜 ℃ ，進(jìn)料溫度 ℃ ，回流液溫度 40℃ ，回流比為。 XF—— 進(jìn)料時(shí)丙酮所占的質(zhì)量分?jǐn)?shù)， XF=； XD—— 出料時(shí)丙酮所占的質(zhì)量分?jǐn)?shù)， XD=； XW—— 釜液中丙酮所占的質(zhì)量分?jǐn)?shù)， XW=； D=6945kg/h 由上述已知條件可以推知： F= kg/h W= kg/h 表 種類 進(jìn)料流量（ kg/h） 出料流量（ kg/h） 釜液流量（ kg/h） 丙酮 水 總計(jì) 6945 粗丙酮塔的物料衡算 由 F=D+W； FXF=DXD+WXW。塔頂溫度控制在 88℃ 左右，壓力控制在 ；塔底溫度 控制在 102℃ 左右，壓力控制在 0. 20MPa左右。 ，水主要用于循環(huán)冷卻和作為濃硫酸的稀釋劑，水的總含量要在 %以下，如果水的含量升高將會(huì)抑制分解反應(yīng)，過(guò)氧化氫異丙苯在反應(yīng)器中積累，過(guò)氧化氫異丙苯短時(shí)間內(nèi)反應(yīng)放出 大量的熱，熱量積累壓力升高很容易引發(fā)爆炸。 分解反應(yīng)釜 提濃后的 CHP以硫酸為催化劑．在分解反應(yīng) 釜 分解生成苯酚、丙酮。 ，當(dāng)濃度升高時(shí)反應(yīng)速度加快，但是當(dāng)反應(yīng)濃度太高了又會(huì)發(fā)生自分解反應(yīng)生成苯酚和丙酮，所以反應(yīng)濃度不能太高。 （ 2）因?yàn)榇朔磻?yīng)要求苯必須過(guò)量，流量控制器跟相應(yīng)的聯(lián)鎖裝置相連，當(dāng)苯的量不足時(shí)就會(huì)通過(guò)聯(lián)鎖中斷乙烯的加入，終止反應(yīng)。 1 2 7 4 5 3 6 苯丙烯 7 （ 2）苯烯比：一般要求苯要過(guò)量，否則副產(chǎn)物就會(huì)增多，但是當(dāng)苯的用量過(guò)大時(shí)就會(huì)增加生產(chǎn)成本，一般取苯烯比為 4:1。主要過(guò)程涉及丙烯與苯在磷酸或沸石分子篩存在下發(fā)生反應(yīng)生成異丙苯，異丙苯再在液相下被氧化生成過(guò)氧化氫異丙苯，過(guò)氧化氫異丙苯再在硫酸存在下分解得到苯酚和丙酮。該方法主要被日本部分企業(yè)采用，但由于設(shè)備腐蝕嚴(yán)重，未能獲得大規(guī)模發(fā)展應(yīng)用。由于技術(shù)落后，生產(chǎn)成本高，目前該法在發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)被淘汰，但在發(fā)展中國(guó)家仍占有一定的比重。用泡沫覆蓋，降低蒸氣災(zāi)害。防止流入下水道、排洪溝等限制性空間。 泄漏應(yīng)急處理 應(yīng)急處理：迅速撤離泄漏污染區(qū)人員至安全區(qū)，并進(jìn)行隔離，嚴(yán)格限制出入。 噴水保持火場(chǎng)容器冷卻，直至滅火結(jié)束。其蒸氣比空氣重，能在較低處擴(kuò)散到相當(dāng)遠(yuǎn)的地方，遇火源會(huì)著火回燃。自然界中亦存在天然的丙酮，人體內(nèi)也含有少量的丙酮。采用低碳水化合物食物療法減肥的人血液、尿液中的丙酮濃度也異常地高。如 果大量吸入，還可能失去知覺(jué)。第四章主要對(duì)生產(chǎn)精制丙酮的精丙酮塔進(jìn)行了塔 2 重要設(shè)備的計(jì)算及選型，從而為繪制精丙 酮設(shè)備圖提供了理論的支持。 為設(shè)計(jì)年產(chǎn) 5 萬(wàn)噸丙酮工藝設(shè)計(jì)，特開(kāi)展了一下章節(jié)。吉化公司新建的 萬(wàn)噸 /年 MIBK 裝置已投產(chǎn)。 隨著中國(guó)在建丙酮裝置的陸續(xù)投產(chǎn)，國(guó)內(nèi)自給率將大大提高，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)將更加激烈。 Rectifying column 1 引言 目前大多數(shù)丙酮是制備苯酚的副產(chǎn)品，是異丙苯氧化后的產(chǎn)物之一。 關(guān)鍵詞 ： 丙酮；異丙苯法；工藝流程 ；物料衡算；精餾塔 II The Process Design Of Producing 50kt/a Acetone Abstract: Acetone that is mainly used for plastics and coating production of cellulose acetate film solent and is the preparation of methyl methacrylate (MMA) of upstream raw materials and the preparation of epoxy resin, bisphenol A polycarbonate intermediates materials,is an important anic products of a very wide range of applications. At present, there are many kinds of production methods of acetone in the world, but the isopropyl benzene method is the main production of acetone method, which accounts for more than 90% of acetone order to meet the needs of economic development, we carry out the process project design of 50kt/a acetone. This paper mainly introduces the acetone production economic benefit, production process and the selection of process, product development situation at home and abroad, the material balance and energy balance in the process of production, the design of the main equipment and some equipment selection. In the design process,it is most important to design reasonable process condition and select equipment. Finally the distillation column which has column diameter of ,the high of ,and acetone products of 6945 kg/h is obtained by design calculation. Key words: Acetone。 目前世界上丙酮的生產(chǎn)方法有許多種，但主要方法是異丙苯法，其生產(chǎn)能力約占世界丙酮生產(chǎn)能力的 90%以上。 參考文獻(xiàn) ........................................................ 39 附錄一 ........................................................... 40 附錄二 ........................................................... 41 I 年產(chǎn) 5 萬(wàn)噸丙酮工藝設(shè)計(jì) 摘要： 丙酮是一種用途十分廣泛的重要有機(jī)產(chǎn)品，主要用于生產(chǎn)醋酸纖維素膠片薄膜塑料和 作為 涂料的溶劑 ,及 制備甲基丙烯酸甲酯 (MMA)的上游原料 和 制備環(huán)氧樹(shù)脂、聚碳酸酯中間體雙酚 A 的原料。在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，最主要是工藝條件的合理確定及設(shè)備的設(shè)計(jì)和選型，其中通過(guò)設(shè)計(jì)計(jì)算得到精餾塔直徑為 ，高為 ，精餾后得到丙酮 產(chǎn)品 為 6945kg/h。 Material balance。除此之外，減水劑、 MIBK、異丙胺等下游行業(yè)的規(guī)?；髽I(yè)發(fā)展速度越來(lái)越快，中國(guó)丙酮市場(chǎng)需求也呈現(xiàn)快速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)， 20202020 年平均需求增長(zhǎng)率大幅升高至 30%左右 [2]。 另外，在建丙酮裝置的 同時(shí)，企業(yè)除可配套建設(shè)雙酚 A 裝置外，還應(yīng)考慮配套建設(shè)MIBK 裝置，努力減少雙酚 A 產(chǎn)業(yè)發(fā)展可能對(duì)丙酮市場(chǎng)造成的不利影響。 建議采用 異丙苯法生產(chǎn)工藝，實(shí)現(xiàn)異丙苯 /苯酚 /丙酮 /雙酚 A 一體化生產(chǎn)，繼續(xù)開(kāi)發(fā)丙酮衍生物生產(chǎn)工藝，拓寬應(yīng)用領(lǐng)域 [3][5]。第三章主要對(duì)使用異丙苯法生產(chǎn)丙酮工藝流程進(jìn)行了物料衡算及重要設(shè)備的能量衡算。 表 酮的理化性質(zhì)參數(shù) 理化性質(zhì) 數(shù)據(jù)指標(biāo) 化學(xué)式 CH3COCH3 摩爾質(zhì)量（ ） 熔點(diǎn) (℃ ) ℃ () 相對(duì)密度（水 =1） 沸點(diǎn) (℃ ) ℃ () 相對(duì)蒸氣密度（空氣 =1） 飽和蒸氣壓 (kPa) (℃ ) 燃燒熱 (kJ/mol) 臨界溫度 (℃ ) 臨界壓力 (MPa) 辛醇 /水分配系數(shù)的對(duì)數(shù)值 閃點(diǎn) (℃ ) 20 爆炸上限 %(V/V) 引燃溫度 (℃ ) 465 爆炸下限 %(V/V) 溶解性 水、乙醇等有機(jī)溶劑 PKa 丙酮的安全及用途： 丙酮 對(duì)人體具有肝毒性，對(duì)于黏膜有一定的刺激性，吸入其 蒸氣 后可引起 頭痛 ， 支氣 4 管炎 等癥狀。有些 癌癥 患者尿樣丙酮水平會(huì)異常升高。 在工業(yè)上應(yīng)用于制造 雙酚 A、 甲基丙烯酸甲酯 （ MMA）、 丙酮氰醇 、 甲基異丁基酮 等產(chǎn)品，以及 塑膠 、 纖維 、 藥物 及其他 化學(xué)物質(zhì) 。與氧化劑能發(fā)生強(qiáng)烈反應(yīng)。 滅火方法：盡可能將容器從火場(chǎng)移至空曠處。用水滅火無(wú)效。盡可能切斷泄漏源。 大量泄漏：構(gòu)筑圍堤或挖坑收容。 糧食發(fā)酵法是以谷物、山芋干或糖蜜等為原料，經(jīng)粉碎、加水制成發(fā)酵液，經(jīng)高壓蒸汽滅菌后冷卻，然后接入純丙酮 丁醇菌種進(jìn)行發(fā)酵，發(fā)酵液經(jīng)精餾可得到質(zhì)量比為 3:6:1的 商品丙酮、丁 醇和乙醇。