【正文】 丁烯 1醇的理論產量： 247。結合縮合反應式可得下式： 1100 30/( 57%)= Prins 縮合反應的物料衡算 1） 化學反應方程式 CH 2 CC H 3C H 3+ CH 2 O CH 3 CC H 2C H 2CH 2O H磷酸氫二鈉 圖 縮合反應的反應方程式 2） 投料 投料比：多聚甲醛：異丁烯 =1： 10 表 原料配比表 序號 原料名稱 分子式 規(guī)格 批投料量 折純量 分子量 1 多聚甲醛 n2O)(CH 95% (30)n 2 異丁烯 84HC % 3 叔丁醇 OHC 104 99% 4 磷酸氫二鈉 42HPONa 40% 3） 計算過程 該反應主要生成 3甲基 3丁烯 1醇，收率可達 85%。 因為產品的純度為 99%，則每批的實際生產量為 1100kg/批。 物料衡算的依據 1）產品名稱：異戊烯醇 2）產品規(guī)格： 99% 3）年工作日： 300 天（除去檢修等 65 天） 4）年生產量： 1000 噸 5）日生產量： 天/ 3300 100 0100 0 kg?? 定每日生產三批，則每批的生產量為： 247。一般，只有在完成物料衡算后，才能算出物質之間能量的交換和整個過程的能量分布，也是化工設計中設備的數量及尺寸的決定依據。 這個方法操作簡單 , 原料價廉易得 ,有利于工業(yè)化生產。 Pd類催化劑的催化效能雖然較高，但當催化劑吸附不飽和醇時會引起催化劑顯著失活。 Prins 異構化反應必須在臨氫的環(huán)境下在催化劑床層中進行反應，催化劑采用γ 32OAl 為載體負載的 Pd。最后用催化劑進行異構化反應得到 3甲基 2丁烯 1醇。然后在反應釜中充入氮氣，排出釜里面的空氣，避免發(fā)生爆炸。 生產工藝流程 化學化工學院畢業(yè)設計 第 6 頁 共 40 頁 以異丁烯為原料合成異戊烯醇的主要分為 Prins 縮合和 Prins 異構化兩步，主要反應方程式如下： CH 2 CC H 3C H 3 CH2 OCH 3 CC H 2C H 2CH 2O HCH 3 CC HC H 3CH 2O H催化劑異構化 圖 異戊烯醇的反應路線 Prins 縮合反應制備 3甲基 3丁烯 1醇，采用異丁烯和多聚甲醛為原料生產效果最佳。要以貴金屬作為催化劑，增加生產成本。以丙酮作為原料生成異戊烯醇的工藝路線，優(yōu)點是我國乙炔的產量較大，容易獲得，適合大規(guī)模生產，產物與中間體容易分離。該方法的優(yōu)點是原料豐富，化學反應平緩，缺點是操作繁瑣，設備投資大，且原料異戊二烯的沸點低，蒸汽有比較大的毒性危害，氯化氫對設備有較大的腐蝕。 異戊二烯法 異戊二烯與 HCl 經催化，合成氯代異戊烯。此反應的工藝路線較短，生產原料豐富，產物與中間體分離容易。 化學化工學院畢業(yè)設計 第 5 頁 共 40 頁 第 2 章 工藝概括 生產方法的評選 縱觀異戊烯醇的生產歷史 和現(xiàn)狀， 根據合成異戊烯醇的原料的不同，可以把異戊烯醇的合成路線主要分成三種：第一種是異丁烯法，第二種是異戊二烯法，第三種是丙酮法。在合成涂料、農藥及制取消毒劑等種類繁多的產品中，使用多聚甲醛，即可以節(jié)省能耗、減少脫水所使用的能量，又可以大量減少廢水處理量。 表 異丁烯市場價格表 年份 2021 2021 2021 2021 2021 價格 12021元 /噸 9300元 /噸 11000元 /噸 12500元 /噸 13000元 /噸 多聚甲醛 表 多聚甲醛的物理性質 熔點（ ℃ ） 閃點（ ℃ ） 著火溫度（ ℃ ） 蒸汽壓 （ kPa/0℃ ) 爆炸極限 120— 170 71 370— 410 70— 73% 相對密度（水 =1） 相對蒸汽密度（空氣 =1） 穩(wěn)定性 穩(wěn)定 多聚甲醛，又稱固體甲醛，分子式：（ CH2O） n，相對分子質量： (30)n,密度：(20℃ )，有甲醛刺激性氣味，白色易燃性球狀固體顆粒。異丁烯氣體比空氣重，能夠在較低的空地擴散到相當遠的地方。異丁烯與空氣混合形成的混合物具有爆炸性，當遇到熱源或者明火就有燃燒或者爆炸的危險，而且會引發(fā)回燃。 化學化工學院畢業(yè)設計 第 3 頁 共 40 頁 原料簡述 異丁烯 表 異丁烯的物理性質 熔點（ ℃ ） 沸點（ ℃ ） 臨界溫度（ ℃ ） 臨界壓力（ MPa） 閃點（ ℃ ） 77 相對密度（水 =1）（ 49℃ ） 相對蒸汽密度（空氣 =1） 燃燒熱（ kJ/mol） 引燃溫度（ ℃ ） 蒸汽壓（ kPa/0℃ ) 465 異丁烯又名 2甲基丙烯，英文名 2methyl propene，分 子式： C4H8，相對分子 質 量 ： ，沸點： ℃，在常溫下是無色氣體，具有低毒。但由于異戊烯醇一直控制在美國和日本等國手中，嚴重地制約了我國有關異戊烯醇原料產業(yè)的發(fā)展，國內異戊烯醇的短缺成為精細化工領域中的一個原料 瓶頸。因聚羧酸減水劑的生產加工工藝比較復雜，國內很少有廠家生產。 聚羧酸減水劑可作為混凝土的減水劑，是剛推向市場的新寵，它有減水率高、提高強度等優(yōu)點，市場前景廣闊。目前擬除蟲菊酯類農藥在國外占農藥類的 37%，而我國擬除蟲菊酯類農藥才剛剛起步 .2021 年開始推廣，應用于各類農藥市場。由于高效低毒、殺蟲譜廣和對哺乳類動物毒性可忽略不計，所以在農業(yè)和公共場所應用于害蟲防治和消滅領域。是一種從上世紀末興起后被廣泛應用的仿生殺蟲劑，自 2021 年我國把包括甲胺磷類等高毒高殘留性的 5種有機磷農藥在全國范圍內全面禁用后，擬除蟲菊酯類殺蟲劑得到了大力的提倡和推廣，成為第三大類殺蟲劑 , 在世界殺蟲劑中約占 20%。在混凝土的生產和 施工過程中使用這種高性能水泥減水劑，可以減少 30%以上的用水量，增強30%以上混凝土的強度，在相同的情況下可減少水泥用量。所以它適用于多種公共衛(wèi)生場所。 擬除蟲菊酯類殺蟲劑對于大部分害蟲具有強烈的觸殺作用 , 它的蒸氣還能驅趕害蟲 , 而且它對哺乳動物、鳥類的毒性低。隨著合成異戊烯醇的工藝的不斷改進，研究開發(fā)的不斷加深，它在農藥生產中的應用也在不斷擴大，市場需求量大幅度上升。 異戊烯醇的性質 異戊烯醇，又名 3甲基 2丁烯 l醇，英文名 3Methyl2buten1ol，相對分子質量 ，沸點 140℃ ， 密度 g/mL（ 25℃ ） ，蒸氣壓 mm Hg (20℃ ） ，為無色透明液體。異戊烯醇的合成工藝在不斷研究，已經有很快的發(fā)展，這為實現(xiàn)異戊烯醇工業(yè)化大規(guī)模生產提供了理論依據，異戊烯醇的產量將不斷提高。 目錄 第 1章 綜述 .................................................................................................................... 1 前言 .......................................................................................................................... 1 異戊烯醇的性質 ................................................................................................. 1 異戊烯醇的用途 ................................................................................................. 1 異戊烯醇的市場分析 .......................................................................................... 2 原料簡述 ............................................................................................................ 3 化學化工學院畢業(yè)設計 iii 異丁烯 ..................................................................................................... 3 多聚甲醛 ................................................................................................. 3 第 2章 工藝概括 ............................................................................................................. 5 生產方法的評選 ................................................................................................. 5 異丁烯法 ................................................................................................. 5 異戊二烯法 .............................................................................................. 5 丙酮法 ..................................................................................................... 5 生產工藝流程 ..................................................................................................... 5 .................................................................................................. 6 第 3章 物料衡算與能量衡算 ............................................................................................ 8 物料衡算 ............................................................................................................ 8 物料衡算的依據 ....................................................................................... 8 Prins 縮合反應的物料衡算 ................................................................... 9 .............................................................................. 10 Prins 異構化反應 的物料衡算 ...............................................................11 能量衡算 ........................................................................................................ 12 1Q 的計算 .............................................................................................. 13 3Q 的計算 .....................................................................................