【文章內(nèi)容簡介】 。 49 三廢處理情況 49 第 8 章 公用工程 50 供水 50 供電 50 供暖 51 通風(fēng) 52 第 9 章 改進(jìn)措施 53 結(jié)束語 54 參考文獻(xiàn) 55 致謝 45 6 萬噸丁辛醇設(shè)計說明書 _畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 第 1 章 總 論 概 述 意義與作用 丁辛醇是重要的基本有機(jī)化工原料。它有三個重要的品種 ： 正丁醇、異丁醇、辛醇。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。前者用于涂料和粘合劑，后者為 PVC 的增塑劑。用丁醇生產(chǎn)的鄰苯二甲酸二丁酯和脂肪族二元酸酯類增塑劑，廣泛用于各種塑料和橡膠制品的生產(chǎn)。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 ]1[ 。 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(yán)重污染，如煙氣中 CO 2 是溫室氣體， SOx 可導(dǎo)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(xué)煙霧等?？傊济寒a(chǎn)生的煙氣是造成生態(tài)環(huán)境破壞的最大污染源之一。中國的能源消費(fèi)占世界的 8%～ 9%， SO2的排放量占到世界的 %，燃煤所排放的 SO2 又占全國總排放量的 87%。中國煤炭一年的產(chǎn)量和消費(fèi)高達(dá) 12 億噸， SO2 的年排放量為 2020 多噸，預(yù)計 到 2020 年中國煤炭量將達(dá) 18 億噸，如果不采用控制措施， SO2 的排放量將達(dá)到 3300 萬噸。煙氣脫硫技術(shù)是控制 SO2 和酸雨危害最有效的手段之一，按工藝特點(diǎn)主要分為濕法煙氣脫硫、干法煙氣脫硫和半干法煙氣脫硫 [2]。 據(jù)統(tǒng)計 ,CO2 濃度超過 700179。10 6 會使少數(shù)比較敏感的人感到有不良?xì)馕恫⒂胁皇孢m的感覺 。CO2 濃度超過 1000106 會 使人有不舒適的感覺 ,并易引起人員產(chǎn)生嗜睡。國內(nèi)尚無商業(yè)建筑 CO 2 濃度的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。國外 ， 如美國、日本等在商場條件下 ，常以低于 1000106 為室內(nèi) CO2 的允許濃度 [3]。 6 萬噸丁辛醇設(shè)計說明書 _畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 丙烯中常常含有 H2 O、 S、 O2 、 As 和炔烴等雜質(zhì)，這些雜質(zhì)容易使催化劑活性降低，甚至中毒失去活性，影響裝置的正常生 產(chǎn)，必須進(jìn)行精制脫出丙烯中的微量雜質(zhì)，保證裝置的正常進(jìn)行 [4]。 本次的設(shè)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(shè)計 。在合成氣和丙烯原料中都含有微量的含有 OH2 、 S、 O2 、 As 和炔烴等雜質(zhì)。這些雜質(zhì)容易影響裝置的正常生產(chǎn)。則需要將雜質(zhì)除去。本設(shè)計的主要內(nèi)容為利用活性炭、硫化鉑、浸苛性鈉的活性氧化鋁、浸苛性鈉的活性氧化鋅除去 S、 O2 、 HCN\HCL、 Fe(CO) 5 /Ni(CO)4 等雜質(zhì)。 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(shù)的發(fā)展迅速發(fā)展起來的。羰基合成反應(yīng)技術(shù)是 1938 年在德國最先開發(fā)成功的，隨著在英、美、法、意等國家獲得發(fā)展。自低壓銠法問世以來，該法在丁辛醇工業(yè)領(lǐng)域獨(dú)領(lǐng)風(fēng)騷，先后轉(zhuǎn)讓給 9 個國家，共建設(shè)了 23 套裝置，采用該法生產(chǎn)的丁醛產(chǎn)量超過 ，占丁醛總產(chǎn)量的 70%。所有新建裝置全部采用低 壓銠法，該法以其技術(shù)優(yōu)勢正在逐步淘汰高壓銠法 [1]。 近 10 年來，隨著各國對環(huán)境保護(hù)認(rèn)識的提高，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)的國家，投入大量人力、財力進(jìn)行開發(fā)并取得顯著成效。據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計，到 1998 年止，美國投產(chǎn)了相當(dāng)于裝機(jī)容量 150 GW 的電廠煙氣脫硫裝置；德國投產(chǎn)了相當(dāng)于裝機(jī)容量 30 GW 的電廠煙氣脫硫裝置；日本已建成投產(chǎn)大型脫硫裝置 1 400 臺（套），相當(dāng)于裝機(jī)容量 39 GW。 我國的丁醇生產(chǎn)技術(shù)在 1980 年以前主要采用糧食發(fā)酵法制丁醇，采用乙醛縮合法制丁烯 醛，丁烯醛縮合、加氫制丁醇。由于工藝技術(shù)落后，這類的丁辛醇生產(chǎn)裝置已經(jīng)停產(chǎn)。 1976 年，吉化公司從德國 BASF 公司引進(jìn) 50kt/a 的高壓鐒法丁辛醇裝置。 1982年建成投產(chǎn)。隨后，大慶石化總廠，齊魯石化公司從英國 DAVY 公司成套引進(jìn)丁辛醇生產(chǎn)技術(shù)，并在 1986 年， 1987 年相繼投產(chǎn)。 （ 1） 1992 年北京化工四廠從日本三菱化學(xué)公司引進(jìn)丁辛醇生產(chǎn)的專利技術(shù)及關(guān)鍵設(shè)備，于 1996 年投產(chǎn)。 （ 2） 1996 年齊魯石化公司在原有裝置的基礎(chǔ)上，將原來低壓羰基合成氣相循環(huán)6 萬噸丁辛醇設(shè)計說明書 _畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 法改為液相循環(huán)法。在反應(yīng)器不變的情況下，將產(chǎn)量擴(kuò)大 為原來的 倍。 1998 年吉化公司對原有的 BASF 高壓羰基合成裝置進(jìn)行改造。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)，目前吉化公司丁醇、辛醇合計最大生產(chǎn)能力可達(dá) 120kt/a。 產(chǎn)品的性質(zhì)與特點(diǎn) 本裝置產(chǎn)品為丁醇和 2乙基己醇。 （ Butyl alcohol）分子式 C4H9OH，有四種同分異構(gòu)體 —— 正丁醇 CH3CH2CH2CH2OH，異丁醇（ CH3） 2CHCH2OH，仲丁醇 CH3CH（ OH） CH2CH3和叔丁醇（ CH3） 3COH。均為無色有毒的易燃液體，能溶于多種有機(jī)溶劑中。 （ nButyl alcohol）英文名稱 1Butanol。 產(chǎn)品理化性質(zhì)：分子式 C4H10；系統(tǒng)命名為 1丁醇。分子量： ，熔點(diǎn) ℃，相對密度為 g/mol。無色透明液體，沸點(diǎn) ℃，凝固點(diǎn) ℃，閃點(diǎn) 3638℃，自然點(diǎn) 365℃，微溶于水，能與乙醇和乙醚混溶。 丁醇（ 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。分子量： ，熔點(diǎn) 108℃，相對密度為 。無色透明液體，沸點(diǎn) ℃，凝固點(diǎn) ℃，閃點(diǎn) 28℃，自燃點(diǎn) ℃，易溶于水，乙醇和乙醚。折光率（ n20）： 。 （ Octyl alcohol） 英文名稱 2ethyl hexanol. 產(chǎn)品理化性質(zhì)：無色透明油狀液體，沸點(diǎn) 185℃，凝固點(diǎn) 76℃，閃點(diǎn) 85℃，自燃點(diǎn)270℃，與水可形成共沸物，能與 醇、氯仿、醚等多種有機(jī)溶劑互溶，分子量 130。23，分子式 C8H18O，密度 ，熔點(diǎn) 195℃，折光率（ n20）： 。 產(chǎn)品的生產(chǎn)方法概述 丁辛醇的生產(chǎn)工藝有兩種路線 [2]。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。 由于發(fā)酵法及乙醛法工藝流程長，設(shè)備腐蝕嚴(yán)重，極不經(jīng)濟(jì)，現(xiàn)有裝置已基本淘汰。當(dāng)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。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。其中改性銠法是當(dāng)代丁辛醇合成技術(shù)的主流。改性銠法又分為氣相循環(huán)和液相兩種。液相循環(huán)改性銠法是當(dāng)今世界最先進(jìn)，最廣泛使用的丁辛醇合成技術(shù)。 高壓羰基合成技術(shù)是 1940 年由德國開發(fā)成功的， 1970 年發(fā)展到頂峰。該法以鈷鹽作為催化劑，反應(yīng)壓力為 2030Mpa。中壓羰基合成技術(shù)是殼牌公司首先采用的。6 萬噸丁辛醇設(shè)計說明書 _畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 該法采用一種有機(jī)膦配位體鈷做催化劑。反應(yīng)溫度在 104— 200℃，反應(yīng)壓力為。低壓羰基合成技術(shù)是在 70 年代中期出現(xiàn)的，是丁辛醇生產(chǎn)技術(shù)的一個突破。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。 液相循環(huán)改性銠法： 國外對液 相循環(huán)改性銠法技術(shù)加以發(fā)展、改進(jìn)，形成有特色的專項(xiàng)技術(shù)，主要技術(shù)代表有四家公司，具體情況如下： DAVY/DOW 聯(lián)合開發(fā)的第二代丙烯銠法低壓羰基合成技術(shù) — 液相循環(huán)法。 三菱化工開發(fā)的銠法低壓羰基合成技術(shù)。魯爾公司的羰基合成工藝。 BASF 的羰基合成工藝。 設(shè)計依據(jù) 《化工系畢業(yè)教學(xué)環(huán)節(jié)文件匯編》。 “任務(wù)書” — 年產(chǎn)八萬噸丁辛醇丙烯凈化及羰基合成車間的初步設(shè)計。 2020年 3月 — 4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。 《化工工程設(shè)計》。 《丁辛醇車間 — 員工教育培訓(xùn)教材》。 《齊齊哈爾大學(xué)本科畢業(yè)生設(shè)計（論文）工作手冊》。 廠址選擇 廠址選擇原則 廠址選擇對于整個設(shè)計工作來說，是十分重要的環(huán)節(jié)。它是基本建設(shè)前期工作的重要組成部分，是根據(jù)國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)計劃和工業(yè)布局的要求選擇和確定工廠的建設(shè)位置。一個工廠的廠址選擇是否合理，將對建廠的速度，建設(shè)投資，對項(xiàng)目建成后的經(jīng)濟(jì)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(yuǎn)的影響。廠址選擇是建廠工作中的一個關(guān)鍵問題，將對建廠速度、建設(shè)投資、生產(chǎn)成本、生產(chǎn)發(fā)展及工農(nóng)業(yè)關(guān)系等方面產(chǎn)生直接影響。在廠址的選擇中，不僅要考慮自然條件還需要顧及6 萬噸丁辛醇設(shè)計說明書 _畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 原料和成品的供銷，運(yùn)輸情況，燃料、水、電、氣的供應(yīng)，勞動后備力量的來源，施工條件，建筑材料的資源等問題。因此，廠址選擇是工業(yè)建設(shè)中前期工作的重要環(huán)節(jié)，也是一項(xiàng)政策性和科學(xué)性很強(qiáng)的綜合性工作。 廠址選擇應(yīng)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(guān)系 。 ，實(shí)事求是的原則對建廠基本條件進(jìn)行科學(xué)分析。貫徹以農(nóng)業(yè)為基礎(chǔ)，以工業(yè)為指導(dǎo)方針，節(jié)約用地，盡量不占或少占農(nóng)田。 ，工廠與居住區(qū)要滿足衛(wèi)生防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)，重視對三廢處理場地的合理選擇，盡量少對生態(tài)、自然風(fēng)景的破壞和影響。 ，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(yùn)輸關(guān)系和地面安排等要求相近似。一般適宜的自然地形坡度為大型工廠小于 4%，中型工廠小于 6%，小型工廠小于 10%。廠址周圍要有良好的交通運(yùn)輸條件，即當(dāng)?shù)氐乃?、陸運(yùn)輸能力可以 滿足新建工廠運(yùn)輸量的要求，并且有發(fā)展余地，以免日后影響或限制工廠發(fā)展。 本次設(shè)計的廠址選擇 大慶市位于黑龍江省西部、松嫩平原中部。 東南距黑龍江省會哈爾濱市 150 公里，西北距齊齊哈爾市 139 公里。全市總面積 21494 平方公里，其中市區(qū) 5107 平方公里。 大慶市區(qū)土壤是在特定的地貌、成土母質(zhì)、氣候、水文、植被等成土因素的綜合作用下形成的。草原土壤占市區(qū)總土地面積的 %，是主要的耕地土壤；水成土壤主要有草甸土和沼澤土，其中草甸土占市區(qū)總土地面積的 %。 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)。全年無霜期較短。 龍鳳區(qū)位于黑龍江省西部、大慶市東部，是大慶中心城的 ―三顆星 ‖之一，東部與大慶高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)隔路相望，西鄰大慶石油管理局采油二廠、四廠，北靠大慶市人民政府，南與安達(dá)市接壤。龍鳳區(qū)地域廣闊，共分龍鳳、臥里屯、興化三個區(qū)塊。下轄一鎮(zhèn) ——龍鳳鎮(zhèn)，面積 410 平方公里，人口 16 萬，其中，農(nóng)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。有 ―一田三草二水五分荒 ‖之稱，極具開發(fā)前景。龍鳳區(qū)交通便利，四通八達(dá)。濱洲鐵路貫穿全境，與東北、華北鐵路網(wǎng)密切相聯(lián)，溝通著東北和華北腹地， 301 國道斜穿我區(qū)，成為我區(qū)與哈爾濱等以南地區(qū)、齊齊哈爾等以北地區(qū)相互溝通的紐帶和橋梁。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(dá)省內(nèi)外 40 多個地市縣，區(qū)內(nèi)鄉(xiāng)村通車率 100％。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，那里有通往全國各大港口