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年產(chǎn)40000噸苯酐生產(chǎn)車間工藝設(shè)計(jì)說明書-展示頁(yè)

2025-03-10 20:48本頁(yè)面
  

【正文】 術(shù),哈石化引進(jìn)的是德國(guó) Davy 的技術(shù),三者都是大型固定床的低能耗反應(yīng)器,催化劑為 60g 工藝。日觸工藝的特點(diǎn)是低空烴比,操作安全性能好;負(fù)荷高,空氣量相應(yīng)減少,總能耗下降,因此該工藝具有投資較低,能耗少,成本低和無污染的優(yōu)勢(shì)。 9 (5) 主要生產(chǎn)工藝的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較 VonHeyden 工藝特點(diǎn)是低能耗,高負(fù)荷,生產(chǎn)能力大,催化劑活化時(shí)不必使用 SO2。 (4) Alusuisse Italia 工藝 意大利的 Alusuisse 公司于 1986 年開發(fā)了 Alusuisse Italia 低空烴比工藝,該工藝特點(diǎn)是使用大型反應(yīng)器,設(shè) 備利用率高,提高了 40%,空氣對(duì)鄰二甲苯的質(zhì)量比由 20:1 減少到 :1,而原料氣濃度可提高到鄰二甲苯 134g/m3空氣(標(biāo)準(zhǔn)態(tài)),因而設(shè)備體積小,生產(chǎn)率高,并實(shí)現(xiàn) 50%的粗苯酐以液態(tài)回收,以減少熱熔冷凝器的換熱面積。該工藝的總生產(chǎn)能力約 40 萬噸 /年,單臺(tái)反應(yīng)器最大生產(chǎn)能力為20kt/a,以鄰二甲苯為原料,該工藝最多的特點(diǎn)是改變了尾氣處理工藝和進(jìn)料中氧濃度,開創(chuàng)了尾氣循環(huán)工藝,將部分尾氣循環(huán)到進(jìn)料 中,使進(jìn)料中氧濃度由21%降到 10%,進(jìn)料鄰二甲苯濃度增至 83 g/m3;催化劑壽命 3 年;苯酐收率為%;不參加循環(huán)的尾氣通過催化焚燒回收熱能;催化劑以釩為主,選用 Ti、Nb、 P、 K、 Cs、 Na 以及稀土元素等氧化物為助催化劑,以特制的碳化硅球?yàn)檩d體。該工藝所采用的催化劑適用于鄰二甲苯、萘以及鄰二甲苯和萘的混合料,設(shè)計(jì)的催化劑負(fù)荷為鄰二甲苯 100g/ m3空氣(標(biāo)準(zhǔn)態(tài));工藝中 產(chǎn)生的廢氣,經(jīng)水洗或焚燒排空,洗液可用于回收順酐,生產(chǎn) 1t 苯酐可回收順酐 4050kg,該工藝與 BASF 工藝相近。粗苯酐在微負(fù)壓下采用高溫或同時(shí)添加少量化學(xué)品除去某些雜質(zhì)后送入精餾塔精制。 BASF 工藝于 1976 年 工業(yè)化生產(chǎn),總生產(chǎn)能力超過 100 萬噸 /年,BASF 工藝的單臺(tái)反應(yīng)器最大生產(chǎn)能力為 45kt/a;收率達(dá) 109%;尾氣回收 5%順 8 酐;整個(gè)過程無廢水;從切換冷凝器中出來的廢氣回收順酐后催化焚燒排空。 鄰法制苯酐幾種工藝簡(jiǎn)介 鄰二甲苯固定床氣相氧化法主要有 BASF,VomHeyden,ElfAtochem/日觸和Alusuisse Italia 等幾種典型的生產(chǎn)工藝。 (c)單套反應(yīng)系統(tǒng)生產(chǎn)能力 從規(guī)模經(jīng)濟(jì)的角度,反應(yīng)能力大意味著生產(chǎn)成本低。 萘法與鄰法之間的比較 : (a)原料供應(yīng) 隨著石油工業(yè)的發(fā)展,提供了廉價(jià)的鄰二甲苯,而其鄰二甲苯的資源較為豐富,因此,從原料方面來講,鄰法較萘法優(yōu)越。 1992 年國(guó)內(nèi)苯酐生產(chǎn)能力達(dá) 萬 t,鄰法占 60%以上, 1999 年,生產(chǎn)能力近 40 萬 t,鄰法已占 90%以上, 2021 年,苯酐產(chǎn)能約為 萬 t,幾乎全部為鄰法產(chǎn)品,而且此時(shí)生產(chǎn)廠家也超過了四十多家,并不斷有新的鄰法裝置建成、投產(chǎn)。我國(guó)在 70 年代開發(fā)并建成了以鄰二甲苯為原料的 “ 40 g 工藝 ” 固定床氣相催化氧化法生產(chǎn)苯酐的工業(yè)裝置, 80 年代又分別從德國(guó)引進(jìn)兩套 4 萬 t/a 和一套 2 萬 t/a 鄰法苯酐生產(chǎn)裝置。隨著催化劑研發(fā)的重大進(jìn)展以及參加反應(yīng)的空氣和鄰二甲苯比例的降低,再加上生產(chǎn)設(shè)備大型化的實(shí)現(xiàn)等一系列新技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用,進(jìn)一步加速了原料的轉(zhuǎn)換進(jìn)程。由于石油鄰二甲苯資源比較豐富,理論收率高 ( 鄰二甲苯制取苯酐理論收率為%,萘為 %)。從切換冷凝器出來的尾氣經(jīng)兩段高效洗滌后排放至大氣中。過濾、凈化后 的空氣經(jīng)過壓縮,預(yù)熱后與汽化的鄰二甲苯混合進(jìn)入固定床反應(yīng)器進(jìn)行放熱反應(yīng),反應(yīng)管外用循環(huán)的熔鹽移出反應(yīng)熱并維持反應(yīng)溫度,熔鹽所帶出的反應(yīng)熱用于生產(chǎn)高壓蒸氣(高壓蒸氣可用于生產(chǎn)的其他環(huán)節(jié)也可用于發(fā)電)。由于萘法生產(chǎn)在降低能耗上沒有再出現(xiàn)大的進(jìn)展,在大量低價(jià)位鄰法苯酐的沖擊下,使萘法的利潤(rùn)空間越來越小,為了提高自身的經(jīng)濟(jì)效益,眾多的萘法廠家開始進(jìn)行工藝改造,轉(zhuǎn)向鄰法生產(chǎn),到 1999 年萘法產(chǎn)量已不足 10%,到了 21 世紀(jì),萘法在我國(guó)已逐漸被淘汰掉。由于我國(guó)萘流化床法發(fā)展較快,到 1988年大部分工廠仍在采用萘流化床法生產(chǎn)苯酐,當(dāng)時(shí)萘法產(chǎn)量高達(dá)總產(chǎn)量的 90%。 1958 年我國(guó)又開發(fā)了流化床工藝,并在此基礎(chǔ)上建設(shè)了多套工業(yè)生產(chǎn)裝置。尾氣經(jīng)洗滌后排放, 洗滌液用水稀釋后排放或送去進(jìn)行催化焚燒。反應(yīng)器內(nèi)裝有列管式冷卻器,用水為熱載體移出反應(yīng)熱。 萘法概況 萘法作為最早生產(chǎn)苯酐的方法,也是最早形成工業(yè)化生產(chǎn)的方法,其原料為焦油萘。隨著我國(guó)石化工業(yè)的穩(wěn)步發(fā)展和苯酐裝置的技術(shù)引進(jìn),目前我國(guó)較大規(guī)模的苯酐生產(chǎn)都采用鄰苯氧化法。鄰二甲苯固定床氧化技術(shù)占美國(guó)總生產(chǎn)能力的 82%,西歐的 86%和日本的 58%。微溶于熱水和乙醚,溶于乙醇、苯和吡啶。 苯酐的一般性狀 [2] 苯酐,常溫下為一種白色針狀結(jié)晶( 工業(yè)苯酐為白色片狀晶體),易燃,沸點(diǎn)以下易升華,有特殊輕微刺激性氣味。 常溫下為一種白色針狀結(jié)晶( 工業(yè)苯酐為白色片狀晶體),易燃 , 在沸點(diǎn)以下易升華,有特殊輕微的刺激性氣味。我國(guó)苯酐最主要的用途是生產(chǎn)鄰苯二甲酸酯類增塑劑,如鄰苯二甲酸二辛酯、鄰苯二甲酸二丁酯、混合酯等,該類增塑劑大量用于聚氯乙烯塑料制品的加工;其次是用于生產(chǎn)醇酸樹脂和氨基樹脂涂料。目 錄 1. 概 述 ....................................................... 4 苯酐簡(jiǎn)述 .................................................................................................. 4 苯酐的一般性狀 [2] ................................................................................. 4 苯酐的生產(chǎn)方法概述 .............................................................................. 5 萘法概況 ........................................................................................ 6 鄰法概況 ........................................................................................ 6 鄰法制苯酐幾種工藝簡(jiǎn)介 ............................................................ 7 國(guó)內(nèi)工藝現(xiàn)狀 ................................................................................ 9 2. 工藝流程 ..................................................... 9 原料名稱及規(guī)格 [4] .................................................................................. 9 反應(yīng)原理 .................................................................................................. 9 苯酐生產(chǎn)工藝催化劑 ............................................................................ 10 苯酐催化劑的選擇 ...................................................................... 10 工藝流程簡(jiǎn)述 [4] ................................................................................... 11 氧化部分 ...................................................................................... 11 冷凝 回收 ...................................................................................... 12 尾氣洗滌 ...................................................................................... 12 預(yù)處理 .......................................................................................... 12 結(jié)片包裝 ...................................................................................... 13 廢液焚燒 ...................................................................................... 13 工藝流程方塊圖 .................................................................................... 14 3. 物料衡算 .................................................... 14 反應(yīng)器中氧化反應(yīng)的物料衡算 ............................................................ 15 氧化反應(yīng)過程的衡算基準(zhǔn) .......................................................... 15 氧化反應(yīng)過程的物料衡算圖 ...................................................... 15 2 氧化反應(yīng)過程的物料衡算: ...................................................... 15 冷凝工段物料衡算 ................................................................................ 19 精餾工段物料衡算 ................................................................................ 20 物料衡算: .................................................................................. 20 輕組分塔物料衡算 ...................................................................... 21 4. 能量 衡算 .................................................... 22 熱量衡算方程式 .................................................................................... 23 反應(yīng)過程的能量方框圖 ........................................................................ 23 反應(yīng)器能量橫算過程 ............................................................................ 23 Q1和 Q4的計(jì)算 ............................................................................ 23 過程 Q3的計(jì)算 ............................................................................ 24 Q5的計(jì)算 ................................................................................... 25 Q2的計(jì)算 ................................................................................... 25 反應(yīng)器能量衡算表 ................................................................................ 25 5. 精餾塔的工藝設(shè)計(jì)及選型 .....
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