【正文】 ) 179。 ) 179。 106 kJ/h Q1 為負值，說明反應為放熱反應，需要由熱載體取出熱量，其值為 179。 179。（ 2995） = kJ/h (4) Δ H nBal Δ H nBal=Δ H1+Δ H2+Δ H3 （ 213） =179。（ 2995） = kJ/h Δ H1 iBal =∑ n178。 298/179。 103 c179。 293/179。 K) 95℃ Cp176。 K) = kJ/ (kmol178。 nBal=+179。 106 1 個 CH3 6 萬噸丁辛醇設計說明書 _畢業(yè)設計 (論文 ) 2 個 CH2 1 個 CHO 合計 所以： Cp176。 C3H8Δ H298.176。 H2Δ H298.176。 () 1179。 ）179。 (T2T1) （ 28） =（ 179。 K) Δ H1 nBal =∑ n178。 K) = kJ/(kmol178。 K) Cp176。 K) 求： H2 的 Cp Cp176。 368/106 = K cal/(kmol178。 K) 所以 Cp= += kJ/(kmol178。 368/106 = K cal/(kmol178。： Tr CO = T/Tc= )2595(21273???= Pr CO = P/Pc= = 查圖得 Cp Cp176。 K) 所以 Cp= Cp176。 313/179。＝ K cal/(K mol178。 103 c179。 (3) 確定供熱效率或放熱效率 如化學反應中，由于熱效應（使體系的溫度上升或下降）需確定的熱量或冷量。 6 萬噸丁辛醇設計說明書 _畢業(yè)設計 (論文 ) 經(jīng)核算： n 合成氣 =++49=100 K mol/h M 合成氣 =1008.++= K mol/h n 丙烯 =+= K mol/h M 丙烯 =+= K mol/h 如圖 23： 圖 23 物料平衡圖 熱量衡算 能量衡算的意義與作用 在化工生產(chǎn)過程中，各工序都要在嚴格控制的工藝下（如溫度、壓力、流量、濃度等）進行。 由于合成氣凈化過程中雜質為 106/mol 數(shù)量級，物料變化可以忽略不計，所以對合成氣凈化過程不進行物料衡算，直接對羰基合成反應進行物料衡算。此外，通過物料衡算，不僅可以算出原材料消耗定額，并在此次基礎上作出能量平衡，算出動量消耗和消耗定額。 3 OXO 反應溫度 TIC305/316 0C 87120 4 OXO 反應液位 LI306/307 % 803848 5 OXO 進料壓力 PIC301 MPa ＜ 6 OXO 系統(tǒng)壓力 PIC305 MPa 177。反應溫度由 TIC305/316 通過冷卻盤管的 調(diào)溫水控制。丙烯在經(jīng)過該催化劑床層時，大部分 H2 S 被吸附除去，同時在過量水的存在下，將丙烯中的全部 CoS 水解為 H2 S。 國內(nèi)外的羰基合成法又分為高壓鈷法、改性鈷法、高壓銠法和改性銠法。 技術經(jīng)濟是技術生產(chǎn)方面的經(jīng)濟問題，技術經(jīng)濟分析是對不同技術政策、技術方案、技術措施進行經(jīng)濟效果的評定、論證和預測，力求技術上先進和經(jīng)濟上合理相結合，為確定對發(fā)展最有利的技術提供科學依據(jù)和最佳方案，也是技術經(jīng)濟分析的基本任務。 1994 年對裝置進行改造，改造后的丁辛醇裝置可年生產(chǎn)辛醇和正丁醇 80000 噸，其中辛醇 55000 噸，正丁醇 25000 噸，同時副產(chǎn)異丁醇 8000 噸。全區(qū)大小商業(yè)網(wǎng)點分布廣泛。臥里屯城鎮(zhèn)性質為：大慶市重要的石油化工基地，是以石油化工為主，同時發(fā)展石化產(chǎn)品深加工和新型建材等替代產(chǎn)業(yè)的專業(yè)性工業(yè)小城鎮(zhèn)。龍鳳區(qū)地域廣闊，共分龍鳳、臥里屯、興化三個區(qū)塊。 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。因此，廠址選擇是工業(yè)建設中前期工作的重要環(huán)節(jié)，也是一項政策性和科學性很強的綜合性工作。 《化工工程設計》。1976 年低壓鐒法羰基合成丁醛工業(yè)裝置在波多黎各投產(chǎn)成功。改性銠法又分為氣相循環(huán)和液相兩種。 （ Octyl alcohol） 英文名稱 2ethyl hexanol. 產(chǎn)品理化性質：無色透明油狀液體，沸點 185℃，凝固點 76℃，閃點 85℃，自燃點270℃，與水可形成共沸物，能與 醇、氯仿、醚等多種有機溶劑互溶，分子量 130。 （ nButyl alcohol）英文名稱 1Butanol。 （ 1） 1992 年北京化工四廠從日本三菱化學公司引進丁辛醇生產(chǎn)的專利技術及關鍵設備，于 1996 年投產(chǎn)。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 [1]。 本次的設計題目為年產(chǎn) 8 萬噸丁辛醇車間丙烯凈化 及羥基合成工段的初步設計 。中國煤炭一年的產(chǎn)量和消費高達 12 億噸， SO2 的年排放量為 2020 多噸，預計 到 2020 年中國煤炭量將達 18 億噸，如果不采用控制措施， SO2 的排放量將達到 3300 萬噸。它有三個重要的品種 ： 正丁醇、異丁醇、辛醇。 50 供暖 46 車間設備立面布置的原則 43 第 5 章 車間布置設計的原則 36 其他設備的選擇 35 填料塔的塔徑計算 22 熱量衡算 15 第 2 章 工藝設計與計算 14 年利潤 4 產(chǎn)品的生產(chǎn)方法概述 1 概述 物料衡算 。在該設計中首先敘述了丁辛醇生產(chǎn)的意義與應用、市場分析、國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀及生產(chǎn)方法，確定了羰基合成的工藝路線。順利的完成了 20200 字的畢業(yè)設計說明書， 關鍵詞：丁辛醇 。 heat balance 6 萬噸丁辛醇設計說明書 _畢業(yè)設計 (論文 ) 目 錄 摘要 6 本次設計的廠址選擇 9 設計規(guī)模 9 生產(chǎn)制度 9 原料與產(chǎn)品規(guī)格 18 流程示意圖 28 6 萬噸丁辛醇設計說明書 _畢業(yè)設計 (論文 ) 第 3 章 設備選型 34 選型原則 45 車間設備布置的原則 45 車間設備平面布置的原則 48 自控水平與控制點 55 致謝 現(xiàn)在能源以燃煤為主，占煤炭產(chǎn)量 75%的原煤用于直接燃燒，煤燃燒過程中產(chǎn)生嚴重污染，如煙氣中 CO 2 是溫室氣體， SOx 可導致酸雨形成， NO 也是引起酸雨元兇之一，同時在一定條件下還可破壞臭氧層以及產(chǎn)生光化學煙霧等。國內(nèi)尚無商業(yè)建筑 CO 2 濃度的衛(wèi)生標準規(guī)定。 國內(nèi)外現(xiàn)狀及發(fā)展前景 丁辛醇是隨著石油化工、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。 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。 產(chǎn)品的性質與特點 本裝置產(chǎn)品為丁醇和 2乙基己醇。分子量： ，熔點 108℃，相對密度為 。當今丁辛醇生產(chǎn)的主要方法是以丙烯為原料的羰基合成法。6 萬噸丁辛醇設計說明書 _畢業(yè)設計 (論文 ) 該法采用一種有機膦配位體鈷做催化劑。 設計依據(jù) 《化工系畢業(yè)教學環(huán)節(jié)文件匯編》。一個工廠的廠址選擇是否合理，將對建廠的速度，建設投資，對項目建成后的經(jīng)濟效益，社會效益和環(huán)境效益 的發(fā)揮，對輕化工業(yè)的合理布局有深遠的影響。 ，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。 大慶市地處北溫帶大陸性季風氣候區(qū)，受蒙古內(nèi)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。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 個多小時，長途客車可直接通達省內(nèi)外 40 多個地市縣，區(qū)內(nèi)鄉(xiāng)村通車率 100％。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。 設計規(guī)模與生產(chǎn)制度 設計規(guī)模 丁辛醇裝置以丙烯，合成氣為原料，采用低壓羰基合成方法生成 2乙基己酸和正丁醇，同時副產(chǎn)物異丁醇，其中生產(chǎn)能力為 50000 噸辛醇， 20200 噸正丁醇和 7200噸異丁醇。因此工段主要為利用催化劑將微量雜質脫出。 工藝路線的選擇 本設計是年產(chǎn) 8 萬噸丁辛醇合成氣凈化及羰基合成車間工藝的初步設計。 工藝流程簡述 6 萬噸丁辛醇設計說明書 _畢業(yè)設計 (論文 ) 流程示意圖 圖 21 流程示意圖 各工段工藝流程 。 反應 從原料凈化工序來的丙烯進料氣體，與來自汽提塔的汽提氣和 OXO 循環(huán)壓縮機P1302 的循環(huán)氣匯合在一起，在 OXO 反應器進料壓力 PIC301 控制下，分二路（并聯(lián)）有 FIC304/305 控制進料流量，進入 OXO 反應器 V1305A/B。羰基合成循環(huán) 壓縮機 P1302 是一臺由蒸汽透 P1303 驅動的單級葉輪離心壓縮機，可獲得 的壓差，蒸汽透平 P1303 用 蒸汽操作，排出蒸汽壓力為 。因此，設計工作從定性分析轉入定量計算。 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)丁辛醇 80000 噸，其中辛醇 55000 噸，正丁醇 25000 噸，同時副產(chǎn)異丁醇 8000 噸。 95% = Kmol/h 其中含 C3H8 的量 = – = Kmol/h C3H8 = + = Kmol/h 、副產(chǎn)物的量 n nbal = Kmol/h， n ibal = Kmol/h， n C3H8 = Kmol/h， 表 22 反應器進口物料平衡表 組分 K mol/h %(mol) 分子量 Kg/h %(wt) C3H6 H2 2 CO 49 C3H8 雜質 28 合計 100 100 表 23 反應器進口物料平衡表 組分 K mol/h %(mol) 分子量 Kg/h %(wt) nBal iBal C3H8 H2 2 忽略 雜質 28 合計 100 100 其中： CH4+Ar+N2，所以分子量取平均值，為 28 便于計算。前者可從物料衡算中求得，后者則依據(jù)能量守衡定律，利用能量傳遞和轉化的規(guī)律，通過平衡計算求得，這樣的化工計算稱為能量衡算 [5]。 物料表 表 24 反應器進口物料表 反應器進口 物質 C3H6 H2 CO C3H8 雜質 K mol/h 49 % mol 32 表 25 反應器出口物料表 反應器出口 物質 nBal iBal C3H8 H2 雜