【正文】 C3H6 =1179。 () 1179。 () 1179。 f） prod∑（ niΔ H298.176。 +179。 (T2T1) （ 27） =（ 179。 =+179。時 a、 b、 c 的值 a b179。＝ K cal/(kmol178。 K) 25℃ Cp176。： Cp176。 K) 25℃ Cp176。 K)=0. 460 kJ/(kmol178。 K) 所以 Q CO= =179。 K) = KJ/(K mol178。 K) （ 2）求 CO 的 Cp176。為了調節(jié) H2 與 CO 的比 需加高純度年產(chǎn) 3 萬噸丁醇丙烯凈化及羰基合成車間的初步設計 17 氫氣，所以在計算中以 H2:CO = :1 為基準。 羰基 合成 裝置 合成氣 K mol/h 正丁醛 K mol/h 異丁醛 K mol/h 丙烯 K mol/h C3H8 K mol/h H2 K mol/h 雜質 K mol/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 15 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。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）。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： 。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)。 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。 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 。 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。因此工段主要為利用催化劑將微量雜質脫出。 全區(qū)現(xiàn)已開通 6 萬門程控電話，百人電話擁有量 38部。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。全年無霜期較短。 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。魯爾公司的羰基合成工藝。該法以鈷鹽作為催化劑，反應壓力為 2030Mpa。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。 產(chǎn)品理化性質：分子式 C4H10；系統(tǒng)命名為 1丁醇。 （ 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。 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。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。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。由于工藝技術落后，這類的丁 醇生產(chǎn)裝置已經(jīng)停產(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 20xx 年 8 月投產(chǎn)。 （ 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。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。反應溫度在 104— 200℃，反應壓力為年產(chǎn) 3 萬噸丁醇丙烯凈化及羰基合成車間的初步設計 3 。 20xx 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。 ，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。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 。黑土泛金，資源極為豐富。 年產(chǎn) 3 萬噸丁醇丙烯凈化及羰基合成車間的初步設計 5 設計規(guī)模與生產(chǎn)制度 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。 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。1103 是帶攪拌的釜式反應器，內有冷卻盤管和進料氣體分配器，并裝填有 Rh/Tpp 丁醛的催化劑溶液，在氣體分配器以及 3401 攪拌器的作用下，原料氣體以小氣泡的形式擴散在催化劑溶液中，并于 90110℃， 條件下，在 1103 里發(fā)生 OXO 反年產(chǎn) 3 萬噸丁醇丙烯凈化及羰基合成車間的初步設計 9 應生成丁醛。 3 OXO 反應溫度 TIC305 ℃ 87120 4 OXO 反應液位 LI306 % 803848 5 OXO 進料壓力 PIC301 MPa ＜ 6 OXO 系統(tǒng)壓力 PIC305 MPa 177。物料衡算在生產(chǎn)和設計中都得到廣泛的應用 在工廠設計中，物料衡算是在工藝流程及工藝參數(shù)確定后即開始的一項化工計算工作。如相對密度，相平衡常數(shù)等。 95% = Kmol/h 其中含 C3H8 的量 = = Kmol/h C3H8 = += Kmol/h 、副產(chǎn)物的量 正丁醛 = Kmol/h， 異丁醛 = 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 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) 正丁醛 異丁醛 C3H8 H2 2 忽略 雜質 28 合計 100 100 年產(chǎn) 3 萬噸丁醇丙烯凈化及羰基合成車間的初步設計 14 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。 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 % mol 表 25 反應器出口物料表 反應器出口 物質 nBal iBal C3H8 H2 雜質 K mol/h % mol 生成熱和燃燒熱 表 26 生成熱和燃燒熱表 1 atm,25℃下 生成熱 Δ H/ Kcal/mol 1 atm,25℃下 燃燒熱 Δ H/ Kcal/mol CO,g iBal,g H2,g H2,g 年產(chǎn) 3 萬噸丁醇丙烯凈化及羰基合成車間的初步設計 16 nBal,g CO,g C3H8 C3H6 C3H6 臨界溫度，臨界壓力 表 27 臨界溫度和臨界壓力表 臨界溫度 tc/℃ 臨界壓力 pc/atm CO H2 C3H6 nBal 253 C3H8 各鍵的Δ T、Δ P 表 28 各鍵的Δ T 和Δ P 表 Δ T Δ P CHO CH CH3 氣體熱容 Cp176。 Cp176。 103 c179。 3632/106 = K cal/(K mol178。 K) 同理求得 Q H2= KJ/h 所以 Q 總 = Q H2+Q CO=+= KJ/h=179。 = a + bT + cT2 （ 24） 95℃ Cp176。 2982/106 = K cal/(kmol178。 106 H2 95℃ Cp176。 2982/106 = K cal/(kmol178。： Tr CO = T/Tc= 259521273 ? ?? ）（ = Pr CO = P/Pc= = 查圖得 Cp Cp176。 =+179。 K) = kJ/(kmol178。 ）179。 178。 H2Δ H298.176。 C） prod =Δ H298.176。 () = K cal/ mol= kJ/kmol Δ H298 reac C3H8=∑（ niΔ H298.176。 = K cal/ mol= kJ/kmol (3)Δ H3 由于 nBal、 iBal 熱容不能直接查到，所以由 RihaniDoraiswamy 法查得 ,如下表 表 213 a、 b、 c、 d 的值 nBal 官能團 a b179。 =+179。 2982/179。 iBal=+179。 K) =(kmol178。 K) 求 ： C3H8 的 Cp176。 K) = kJ/(kmol178。 178。 178。 + =179。 106 kJ/h (7)由熱平衡方程式 Δ H= Q1+ Q2 所以 Q1=Δ H Q2=179。 +179。 610 kJ/h (2) 合成氣從 1120 出來經(jīng)加熱器 1520 加熱到 180℃，進入 1121： Q 總 =179。 610 kJ/h (5) 混合丁醛從 1120 出來經(jīng)換熱器 1507 升溫到 80℃： Q 總 = 179。 年產(chǎn) 3 萬噸丁醇丙烯凈化及羰基合成車間的初步設計 26 其他設備的選擇 反應 釜的選擇 攪拌反應釜的工藝要求通常包括反應釜的容積，最大工作壓力、工作溫度、工作介質、腐蝕情況、傳熱面積、換熱方式、攪拌方式、轉速及功率、接口管方位與尺寸的確定等。設整個系統(tǒng)的總效率為 （一般可根據(jù)現(xiàn)場情況類比），則電機效率 Pe 為： 年產(chǎn) 3 萬噸丁醇丙烯凈化及羰基合成車間的初步設計 27 Pe= = 根據(jù)工作環(huán)境及與減速器聯(lián)接的形式，可選用 Y90L4， 6V 安裝形式的電動機。一般的情況下：室內和露天的聯(lián)合布置，在條件許可的情況下，最大限度的實現(xiàn)化工廠的聯(lián)合露天布置。 化工廠的廠房，以工藝流程的需要，設計成單層，多層或者單層和多層兩者相結合的形式。“三廢”對環(huán)境的危害很大，如果不及時地加以處理直接排放，將會對環(huán)境造成很大的破壞，因此應予以高度重視。在本設計中送至廢冷凝液貯槽 1118。 供電 供電的重要性在化工生產(chǎn)中起著舉足輕重的作用。 （ 1）凡是日均溫度≤ 5℃的天數(shù)歷年平均在九十天以上的地區(qū)應該集中取暖。首先，通過查找資料了解有關丁 醇 工藝設計的意義 與作用、國內外的研究現(xiàn)狀與發(fā)展前景、 產(chǎn)品的性質與特點 及 生產(chǎn)方法 等。 到此基本上完成了年產(chǎn) 3 萬噸丁 醇 丙烯 凈化及羰基合成車間的初步設