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年產5萬噸鄰苯二甲酸二辛酯(dop)生產初步設計(參考版)

2025-07-03 00:58本頁面
  

【正文】 參考文獻 [1]宋啟煌主編. 精細化學工藝學. 第二版. 化學工業(yè)出版社,2003.[2] .[3] 刁玉瑋,王立業(yè),,2008.[4]. ,2002.[5]. ,2006.[6]. ,2006.[7]柴誠敬,2002. [8]王靜康主編. 化工設計. 第一版. 化學工業(yè)出版社,1995.[9]]米鎮(zhèn)濤主編. 化學工藝學. 第二版. 化學工業(yè)出版社,2006.[10]/a鄰苯二甲酸二辛酯生產裝置國產化設計[J].化工設計,2005,15(1).[11],2005.[12]劉光啟,劉杰,馬連湘主編. 化學化工物性數據手冊有機卷. 化學工業(yè)出版社,2002,5.[13]. ,2001,12.[14]. ,2001。 本設計能夠順利的完成,離不開各位老師和同學給予的指導與關心,特別是我們本設計小組各成員通力合作,迎難而上精神值得繼續(xù)發(fā)揚。在編寫設計的過程中我們對本設計說明書作了多次修改,但限于時間和水平,紕漏在所難免,懇請老師們指正。既符合環(huán)保要求,還降低了生產綜合成本。對于本設計回收的辛醇一部分直接循環(huán)到酯化部分使用,另一部分需進行分餾和催化加氫處理。 (4)進行廢水處理分為回收和凈化兩級。 (2)采用的是氧化鋁與辛酸亞錫1:1比例復配非酸催化劑,反應時間短、酯收率高、產品質量好(酸值低、色度低、熱穩(wěn)定性好、體積電阻率大) 、處理條件簡單等優(yōu)點,同時可革除中和水洗兩個工序。是一種較適合我國國情的生產方法。 本設計在比較了現行國內工業(yè)生產上DOP,其典型的工藝流程有兩種:酯化—脫醇一中和水洗一汽提干燥一過濾;酯化一中和水洗一脫醇汽提干燥一過濾。六.設計結果評析與總結經過一段時間的資料查詢、文獻搜索、設計整理,在老師的指導和同學的幫助下,我們這組順利地完成了本次課程設計。(3) 受壓容器、管線的安全設施齊全,且證明確實靈敏可靠,如安全閥、壓力表、防爆板及各種連鎖信號、自動調節(jié)裝置等。對于DOP生產防爆應該注意如下幾點:(1) 嚴格執(zhí)行受壓容器、受壓設備使用、管理有關規(guī)定,操作人員必須經過嚴格訓練。接地牢靠,防止產生靜電。(2) 廠房內不存放易燃物質,地溝保持通暢,防止可燃氣體、液體積聚,加強廠房里通風。 介質的易燃與易爆是相互關聯的,防爆的首要措施是防火,所以DOP生產的安全,首要先從防火做起。一般利用安全泄壓裝置來及時排放管道內的介質,使管道內截止的壓力迅速下降。DOP生產過程安全事項化工產品生產是一項具有高風險性的行業(yè),因此在整個化工生產中,設備安裝、施工、操作等等都必要要考慮各方面安全因素,設計過程中要周密考慮,最大程度的消除安全隱患,使事故概率降低到最小。 對于本設計回收的辛醇一部分直接循環(huán)到酯化部分使用,另一部分需進行分餾和催化加氫處理。一般說全部處理過程分為回收和凈化兩級。選用型號JB/471292 鞍座 BI 700 F 。 材料選用16MnR鋼,根據JB/47032000標準,DN400mm的榫槽密封面長頸對焊法蘭。壁厚均用10mm殼體材料選用20R鋼,計算壁厚的公式為:S=PcDi/(2「σ」tФPc)式中:Pc——計算壓力,取Pc為1= ; Di=300mm;Ф= 「σ」80=130Mpa(取殼體溫度為80℃)S=300(2130)=取C2=2mm ;C1=,圓整后取S=6mm,復驗66%=〉 故最終取C1=故S=6mm 上下封頭均采用標準橢球形封頭,根據封頭為DN14005。查《化工設備機械基礎》得,折流板最小厚度為6mm,折流板外徑323mm,+,材料為Q235A鋼;拉桿選用Ф16,共6根,材料為Q235AF鋼。 采用弓形折流板,取弓形折流板圓缺高度為殼體內徑的25%,則切去的圓缺高度為:h=75mm取折流板間距B=,則B=159mm。按單管程計算管子數:每小時流入冷凝器的總物質的量n=,冷凝器的工作壓力為1MPa,采用四管程,則L=L1/4=,管子數n1=4n=432=128根,管間距的確定 設計采用正三角形排列,取管間距為t=32mm 。選用的碳鋼管。該換熱器用循環(huán)冷卻水冷卻,冬季操作時進口溫度會降低,考慮到這一因素,估計該換熱器的管壁溫和殼體壁溫之差較大,因此初步確定選用帶膨脹節(jié)的固定管板式式換熱器。(3)..(4).冷卻水溫度25℃。這里將以二級反應第一個釜為例進行換熱器的計算與選型。所以需要將水帶出反應釜,促進反應向產物方向進行。此外 ,還考慮到釜內介質的反應速度難以控制以及介質的腐蝕性, 設備不宜采用安全閥作超壓泄放裝置, 故設置了一泄放口徑為200mm的爆破片 (厚 3mm的鉛制平板型爆破片內襯厚 2mm 的耐酸橡膠板)作為設備的超壓泄放裝置。圖2 反應釜基本構造 表9 反應釜的主要技術特性項目符號設計計算數據及選型攪拌器攪拌形式六片平直葉圓盤渦輪式攪拌器葉輪直徑d葉輪寬度b攪拌轉速n槳葉數z6攪拌功率N4801W擋板數nb6攪拌附件擋板寬度w攪拌釜全容積(不包括封頭部分)V反應釜液面深度h攪拌釜實際高度H攪拌釜內徑Di工作壓力PT攪拌釜厚度Sn5mm夾套形式螺旋板夾套夾套螺旋板螺距P夾套環(huán)隙E夾套內冷卻水流速u冷卻水移出熱量Q被攪拌液體側的對流傳熱系數()夾套側冷卻水對流傳熱系數()攪拌槽總傳熱系數K599W/()所需夾套面積F 由于釜內介質具有一定的腐蝕性, 要求對釜體及釜蓋內表面進行搪鉛處理(鉛層厚6—8 )并襯耐酸瓷板二層。由于攪拌槽能提供的最小傳熱面積:DiH==。所以冷卻水質量流量m=Q/cp(t2t1)=(30)=。 被攪拌液體側的對流傳熱系數采用佐野雄二推薦的關聯式計算:Nuj=(D4/3)(d/Di)(b/Di)= 4N/(Di2Hρ),式中N=4801W,Di=,ρ=1010kg/m3,H=故==/ρ=104/1010=107m2/s(Di4/3)=104Di/=(D4/3)(d/D)(b/D) =104 =104故=104/=()采用下式計算:De/=(1+(De/Dc))即=(1+(De/Dc))/De冷卻水進入夾套溫度25oC,冷卻水出夾套溫度55oC,則其定性溫度t=40oC,在此溫度下,水的相關物性如下:比熱容cp=()導熱系數=密度ρ=黏度=。采用永田進治公式法計算。全檔板判斷如下: 。由《化工原理》上冊教材中表41,選取葉輪直徑d/Di=,即d=,葉寬b==,葉輪距槽底高度C為D/3=。 攪拌器的選用及尺寸攪拌器的選型要根據攪拌目的,物料粘度,攪拌容器容積的大小來綜合考慮。水壓校驗:根據 有:由此得:=180 故其強度滿足要求。 故攪拌釜的有效體積為: V=VR/=反應釜的高度與底面直徑關系: H=底面直徑:故液面深度h=4VR/Di2=4=反應釜高: H===當,查表166得各參數如表6所示表7 所查得的各參數曲面高度h1直邊高度h2700mm40mm查表4—5 設計溫度:150℃+20℃=170℃混合液平均密度 ρ=nAMA/(nAMA+nBMB)ρA+ nBMB/(nAMA+nBMB)ρB = + =已知:PW =則工作壓力為: 查表4—2 設計壓力為工作壓力的110%,則設計壓力為: Pc===設備選材:查課本附表91設備選材:由于原料和產物對鋼材的腐蝕不大,溫度為150℃,壓力為常壓,本設計從滿足生產工藝需要及保證酯化釜使用壽命的角度出發(fā),酯化釜的材質選用0Cr18Nil2Mo2Ti。若攪拌時產生泡沫或呈沸騰狀態(tài),應取低值,~;~。( 3600)= cm3 / S 同理異辛醇體積流量QB ρB 異辛醇密度 QB=nBMB/ρBt=1000 247。 QA=nAMA/ρAt (10)式中:nA單位時間內(1小時)處理的苯酐摩爾數;MA苯酐的式量;ρA 苯酐密度 。由于攪拌速度較大,反應物料在反應器內的流動狀況可視為呈全混流,在定態(tài)時,在等溫等容條件下對整個反應器作A的物料衡算:反應釜容積按下式計算:  VR=Q0t(1+) (8)  Q0=QA+QB (9) 式中:QA和QB,分別為苯酐和異辛醇的體積流量。四、主要設備設計與選型反應釜的設計與選型 為方便起見,以下用A表示
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