【正文】 。（4)安全性。項目所采用的技術(shù)和設(shè)備質(zhì)量應(yīng)該可靠，并且經(jīng)過生產(chǎn)實踐檢驗，證明是成熟的技術(shù)。具體體現(xiàn)在：①采用的工藝路線要與可能得到的原材料、燃料、主要輔助材料或半成品相適應(yīng)；②采用的技術(shù)與可能得到的設(shè)備要適應(yīng)，包括國內(nèi)和國外設(shè)備、主機和輔機；③采用的技術(shù)、設(shè)備與當?shù)貏趧恿λ刭|(zhì)和管理水平相適應(yīng)；④采用的技術(shù)與環(huán)境保護要求相適應(yīng)，應(yīng)盡可能采用環(huán)保型生產(chǎn)技術(shù)。（2)適用性。項目應(yīng)盡可能采用先進技術(shù)和高新技術(shù)。合成樹脂工業(yè)用于制造不飽和聚酯樹脂、醇酸樹脂等 原料路線確定原則和依據(jù)在選擇生產(chǎn)方法和工藝流程時，應(yīng)該著重考慮以下三個原則。表21 鄰苯二甲酸酐物性表主要產(chǎn)品苯酐純度%分子式C8H4O3；C6H4(CO)2O外觀與性狀白色針狀結(jié)晶分子量蒸汽壓℃ 閃點：℃熔 點℃ 沸點：295℃溶解性不溶于冷水，溶于熱水、乙醇、乙醚、苯等多數(shù)有機溶劑密 度相對密度(水=1)；相對密度(空氣=1)穩(wěn)定性穩(wěn)定危險標記20（腐蝕品）主要用途用于制造增塑劑、苯二甲酸二丁酯、樹酯和染料等表22 順丁烯二酸酐物性表副產(chǎn)品順酐純度%分子式C4H2O3外觀與性狀無色針狀結(jié)晶分子量98．06蒸汽壓℃ 閃點：110℃熔 點℃ 沸點：202℃溶解性溶于水、丙酮、苯、氯仿等多數(shù)有機溶劑密 度相對密度(水=1)；相對密度(空氣=1)穩(wěn)定性危險標記主要用途塑料工業(yè)用于制造增塑劑。設(shè)計過程未對換熱網(wǎng)絡(luò)進行優(yōu)化，對裝置的各設(shè)備都未進行校核，雖滿足設(shè)計要求但不是最優(yōu)等。并在磨粉機、粉碎機、振動篩的基礎(chǔ)設(shè)置隔振墊或安裝消聲器，使噪聲在原基礎(chǔ)上降低或在其生產(chǎn)崗位上設(shè)置隔聲操作室，以改善操作人員勞動環(huán)境。（2）噪聲處理主要源于各設(shè)備在運轉(zhuǎn)過程中由振動、摩擦、碰撞而產(chǎn)生的機械噪聲和由排風、排氣等產(chǎn)生的氣體動力噪聲。在環(huán)境保護方面本項目需要的主要是如下幾個方面：（1）廢水治理 尾氣洗滌液進入沉降池，一部分自身循環(huán)，一部分進入廢水處理裝置進行處理。（7）采用先進的自動控制系統(tǒng)，使得各系統(tǒng)在優(yōu)化條件下操作，提高全廠的用能水平。（5）換熱器采用高效、低壓降換熱器提高效率，減少能耗；在機泵的選用上選用高效機泵和高效節(jié)能電機，提高設(shè)備效率；并根據(jù)情況選用液力透平回收高壓液體的能量。（4）減少新鮮水用量，減少排污，清污分流。同時對全廠各系統(tǒng)用汽加以優(yōu)化，使全廠用汽與產(chǎn)汽之間基本達到平衡。并且盡量使其他技術(shù)的選擇在總體上滿足全廠流程最優(yōu)化的要求。該項目建設(shè)符合國家產(chǎn)業(yè)政策，從環(huán)境保護的角度，該項目建設(shè)可行。 各產(chǎn)品的選擇性見表12表12 各產(chǎn)品的選擇性產(chǎn)品苯酐順酐檸糠酐苯酞COCO2合計選擇性，m % 公用工程及輔助設(shè)施本項目公用工程及輔助設(shè)施見表13表13 項目公用工程及輔助工程工程名稱內(nèi)容及規(guī)模主體工程8萬噸∕年鄰苯二甲酸酐裝置工藝設(shè)計熔鹽載熱體Hitech導(dǎo)熱鹽，各組成的質(zhì)量比為40%NaNO2，7%NaNO3，53%KNO3；混合物熔點143℃，平均比熱Cp= kJ/kg 建設(shè)規(guī)模及產(chǎn)品方案本項目包括一套8萬噸∕年鄰苯二甲酸酐裝置工藝設(shè)計。從原料空氣和鄰二甲苯經(jīng)過一系列的化工過程生產(chǎn)出主產(chǎn)品鄰苯二甲酸酐和副產(chǎn)品順酐等其他產(chǎn)品，完成整套裝置的初步設(shè)計，最終提交設(shè)計說明書（生產(chǎn)方法選擇、物料衡算、能量衡算、操作條件確定、設(shè)備選型等等）和主要圖紙（包括原則流程圖、工藝物料流程圖、PID流程圖、車間布置圖、設(shè)備平立面布置圖）。 設(shè)計內(nèi)容本項目設(shè)計一套8萬噸∕年鄰苯二甲酸酐裝置工藝設(shè)計。6）認真貫徹工藝與裝備并舉的方針，大力加強工藝流程與裝備的配套開發(fā)、設(shè)計。4）密切結(jié)合企業(yè)的實際情況，按照一體化、露天化、輕型化、社會化、國產(chǎn)化的原則，確定必須引進國外工藝技術(shù)及關(guān)鍵設(shè)備的范圍。2）嚴格執(zhí)行國家和各部委頒發(fā)的現(xiàn)行標準和規(guī)范。 設(shè)計依據(jù)1）2010級化工設(shè)計任務(wù)書；2）《中華人民共和國國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十二個五年規(guī)劃綱要》，2011年3月，中華人民共和國國務(wù)院；3）《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄（2011本）》，國家發(fā)展改革委員會。是一種重要的基本有機化工原料，用途十分廣泛，主要用于制造DOP、DBP等增塑劑、聚酯樹脂和醇酸樹脂，此外，還被大量可應(yīng)用于涂料、醫(yī)藥、農(nóng)藥、糖精等工業(yè)中。本項目擬采用固定床65克工藝生產(chǎn)苯酐。中國石油大學（華東）化工設(shè)計以苯酐替代鄰苯二甲酸的化工研究設(shè)計第一章 總論 項目概況苯酐是重要的有機化工原料，有60％以上用于制造氯乙烯增塑劑，30％用于聚酯樹脂和醇酸樹脂，其余10％則用于油漆、染料、醫(yī)藥和農(nóng)藥。近年來 , 由于苯酐的下游產(chǎn)品鄰苯二甲酸二丁酯 (DBP) 和二辛酯 (DOP) 大量進口 , 國內(nèi)的苯酐需求增長逐年放慢。苯酐屬芳香族羧酸，可代替鄰苯二甲酸使用。我國苯酐最主要的用途是用來生產(chǎn)鄰苯二甲酸酯類增塑劑，如鄰苯二甲酸二辛酯(pop)、鄰苯二甲酸二丁酯(DBP)、異辛酯、環(huán)己酯和混合酯等，該類增塑劑量用于聚氯乙烯(PVC)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；苯酐還可以用于不飽和聚酯的生產(chǎn)，在染料工業(yè)中用以合成蒽醌；在顏料生產(chǎn)中合成酞青蘭BS、酞菁藍BX、酞菁藍B等顏料；在醫(yī)藥工業(yè)中用于制備酚酞；在農(nóng)藥生產(chǎn)中用于亞胺磷等中間體的生產(chǎn)。4）鄰苯二甲酸酐65g工藝 設(shè)計原則1）貫徹執(zhí)行執(zhí)行國家建設(shè)執(zhí)行的基本政策，使設(shè)計做到技術(shù)先進，經(jīng)濟合理，符合發(fā)展需求，環(huán)境友好，安全適用。3）堅持求實和革新精神，維護設(shè)計的科學性和客觀性。5）認真貫徹執(zhí)行國家及地方的環(huán)境保護、“三廢”治理、綜合利用、勞動保護、安全衛(wèi)生、消防方面的法律、法規(guī)及其與主體工程建設(shè)實施“三同時”的原則。7）加強經(jīng)濟觀點，處理好技術(shù)與經(jīng)濟的關(guān)系，以效益（經(jīng)濟效益、社會效益和環(huán)境效益）為中心。本項目設(shè)計分廠同時配有原料和產(chǎn)品罐區(qū)、自備電站、配套公用工程、污水預(yù)處理廠、循環(huán)水廠等，并建有通訊及交通運輸設(shè)備以及綜合樓等配套設(shè)施。詳細設(shè)計過程查閱文獻，了解設(shè)計內(nèi)容，確定設(shè)計基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，完成文獻綜述；生產(chǎn)方案確定及工藝流程設(shè)計，繪制工藝原則流程圖；主要設(shè)備及全裝置的物料衡算，列出物料平衡表等表格，繪制PFD；主要設(shè)備及全裝置的熱量衡算（包括熱負荷及傳熱劑用量的計算），列出熱量平衡表等表格；主要設(shè)備的工藝計算與選型，列出各類設(shè)備規(guī)格表及設(shè)備一覽表；確定自控方案，繪制工藝管道及儀表流程圖（PID）；進行車間及設(shè)備布置設(shè)計，繪制車間平面布置圖及設(shè)備平、立面布置圖；設(shè)計總結(jié)，編寫初步設(shè)計說明書。原料及其組成：（1）工業(yè)級鄰二甲苯：鄰二甲苯≥97%，其它≤3%（均為m%）；（2）空氣：其組成見表11表11 原料空氣組成空氣組分N2O2H2O合計組成，mol%產(chǎn)品及其規(guī)格：主產(chǎn)品：鄰苯二甲酸酐，純度≥%（m%）；副產(chǎn)品：順丁烯二酸酐，純度≥%（m%）?！?，密度1850 kg/m3公輔工程給水依托廠區(qū)現(xiàn)有給水系統(tǒng)排水廠內(nèi)“雨污分流”，污水通過自建排污管網(wǎng)納入現(xiàn)有污水處理場供電依托現(xiàn)有供電系統(tǒng)貯運設(shè)置原料及產(chǎn)品罐區(qū)：1個3000m3的工業(yè)級鄰二甲苯原料罐；1個2500 m 3的鄰苯二甲酸酐產(chǎn)品罐；1個250 m 3的順丁烯二酸酐產(chǎn)品罐其他一座2000m3/h的循環(huán)水場；配套建設(shè)綜合樓（控制室）環(huán)保工程自建1000m3/d規(guī)模的污水預(yù)處理站；600m3的初期雨水收集池綠化工程綠化面積4000m2 能量利用及環(huán)境保護本工程合理利用現(xiàn)有裝置的鏈條關(guān)系綜合處理部分污染物，在采取了清潔生產(chǎn)工藝及一系列的“三廢”處理措施后，污染物均能滿足達標排放，對環(huán)境的影響滿足相關(guān)功能區(qū)劃的要求。在項目的建設(shè)和管理方面都要注意采取高效節(jié)能措施，措施主要包括：（1）優(yōu)化全廠總工藝流程，設(shè)計好需用公用工程最少的熱交換網(wǎng)絡(luò)，節(jié)省蒸汽量與冷卻水量。（2）合理安排全廠蒸汽平衡和熱交換網(wǎng)絡(luò)，利用裝置剩余熱量對需熱物流加熱。（3）對裝置及系統(tǒng)產(chǎn)生的凝結(jié)水、鍋爐排污和生產(chǎn)污水進行深度利用，處理后的回收水用作循環(huán)水補水；對于能夠進行一水多用的設(shè)備及工藝盡量做到一水多用，從而節(jié)省水耗量，降低能耗。污水處理場進水分為高濃度污水和低濃度污水，高濃度污水處理后排放，低濃度污水處理后回用。（6）選用高效變壓器和電器設(shè)備，合理選則機泵和驅(qū)動電機的容量。（8）加強設(shè)備及管道的隔熱和保溫等措施，對所有高溫設(shè)備及管線均選用優(yōu)質(zhì)保溫材料，減少散熱，提高裝置及系統(tǒng)的熱回收率。車間地面沖洗水、生活廢水等匯集于水池，經(jīng)物化、生化處理后達標排放。措施為盡量選用低噪聲設(shè)備，并采用降低噪音的措施達到國家要求標準。（3）工廠綠化在廠區(qū)進行綠化設(shè)計，一是能治理污染，凈化空氣，調(diào)節(jié)溫度、吸附灰塵，隔離噪音等；二是將廠區(qū)綠化的非常漂亮，建成花園式的工廠，使環(huán)境清新優(yōu)美，冬暖夏涼，增進員工的身體健康，使他們一進廠區(qū)，就有一個好心情，忘掉不快，減輕壓力，干勁倍增。參考文獻3中國石油大學（華東）化工設(shè)計第2章 工藝流程設(shè)計 生產(chǎn)方案選擇 產(chǎn)品性質(zhì)及規(guī)格標準本項目主要產(chǎn)品是鄰苯二甲酸酐，產(chǎn)品純度≥%，具體性質(zhì)見表21；副產(chǎn)品是順丁烯二酸酐，純度≥%（m%），具體性質(zhì)見表22。造紙工業(yè)用于制造紙張?zhí)幚韯?。?)先進性。衡量技術(shù)先進性的指標有產(chǎn)品質(zhì)量性能、產(chǎn)品使用壽命、單位產(chǎn)品物耗能耗、勞動生產(chǎn)率、裝備現(xiàn)代化水平等。項目所采用的工藝技術(shù)應(yīng)該與國內(nèi)的資源條件、經(jīng)濟發(fā)展水平和管理水平相適應(yīng)。（3)可靠性。在引進國外先進技術(shù)時，要特別注意技術(shù)的可靠性、成熟性和相關(guān)條件的配合。項目所采用的技術(shù)在正常使用過程中應(yīng)能保證生產(chǎn)安全運行。在注重所采用的技術(shù)設(shè)備先進適用、安全可靠的同時，應(yīng)著重分析所采用的技術(shù)是否經(jīng)濟合理，是否有利于降低投資和產(chǎn)品成本，提高綜合經(jīng)濟效益。關(guān)鍵工藝部分，如果專業(yè)設(shè)備和控制系統(tǒng)國內(nèi)不能保證供應(yīng)，則成套引進先進技術(shù)和關(guān)鍵設(shè)備就是必要的。在國內(nèi)80年代以前，萘氧化法占主導(dǎo)地位，但由于萘原料的來源受到限制，從而影響到了苯酐的正常發(fā)展；隨著我國石油化學工業(yè)的發(fā)展，新建生產(chǎn)裝置，大都采用鄰二甲苯法。此法以萘為原料，經(jīng)空氣催化氧化而得，其反應(yīng)式如下：此法有分為固定床法和流化床法兩種，所用催化劑是釩系催化劑。流化床法工藝過程：首先用蒸汽將萘熔化為液體，再用泵打入內(nèi)裝有0402催化劑(V一K—Si系列)的氧化爐底部，升溫至，萘即被氣化并分布至整個床層；經(jīng)過濾凈化的空氣以的通入量，由鼓風機送入反應(yīng)器底部，確保使催化劑處于流化狀態(tài)，萘在 的溫度范圍內(nèi)被空氣氧化生成苯酐氣體；含有苯酐氣體的空氣混合氣經(jīng)冷凝器、熱熔冷凝器冷卻，液體進入粗苯酐貯罐，所得粗苯酐經(jīng)蒸餾塔加熱、硫酸處理、碳酸鈉中和后，再經(jīng)真空精餾、冷凝、相分離、結(jié)晶、制片而得純苯酐成品，含量I99．7％。一般生產(chǎn)It苯酐可回收50kg順丁烯二酸酐。該反應(yīng)為強放熱反應(yīng)，因此選擇適宜的催化劑(高活性和高選擇性)和移出反應(yīng)熱以抑制深度氧化反應(yīng)，是工業(yè)過程的關(guān)鍵，該方法一般采用的是以五氧化二釩為主的釩系催化劑，由此而開發(fā)了多種不同的生產(chǎn)方法。近來，又選用環(huán)狀載體制備催化劑。反應(yīng)器多采用列管式固定床。其中固定床氣相氧化法根據(jù)采用的催化劑和反應(yīng)條件的不同，又分低溫低空速法、高溫高空速法和低溫高空速法。新建工廠大都采用固定床低溫高空速法節(jié)能新工藝。3）BASF法此法系德國BASF公司開發(fā)的技術(shù)，最初為低溫低空速法；1968年改為低溫高空速法；近年來，又開發(fā)成功60g苯酐新工藝。苯酐和空氣的混合氣，經(jīng)冷凝器冷凝后送到分離系統(tǒng)，使合成的苯酐經(jīng)高效熱熔冷凝器冷凝和熱熔，被熱熔為粗苯酐進入貯槽，然后由貯槽泵入預(yù)分解器，在分解器內(nèi)被溶解的少量鄰苯二甲酸，經(jīng)脫水轉(zhuǎn)化為苯酐；然后用泵將其打到連續(xù)蒸餾系統(tǒng)，在第一蒸餾塔內(nèi)將順酐和苯二甲酸在減壓下從塔頂餾出，塔底物再經(jīng)蒸發(fā)器進入第二蒸餾塔，經(jīng)減壓蒸餾、冷凝而得苯酐成品，含量99．3％。4）Von Heyden法此法由原聯(lián)邦德國Von Heyden化學公司開發(fā)，也屬低溫高空速法，其工藝流程與BASF法大致相似?？諝饨?jīng)過濾凈化 , 預(yù)熱后與汽化了的鄰二甲苯混合進入反應(yīng)器，管外用循環(huán)的熔鹽移去反應(yīng)熱并維持反應(yīng)溫度，移出的熱量用于產(chǎn)生高壓蒸汽。定期熔融下來送至貯槽。粗苯酐在預(yù)分解器中經(jīng)熱處理后送至精餾系統(tǒng)，除去低沸點和高沸點的雜質(zhì)，得到純苯酐產(chǎn)品。一般回收苯酐的方法是將精餾塔底物送往薄膜蒸發(fā)器經(jīng)蒸發(fā)后含苯酐的輕組分返回精餾塔底部，重質(zhì)餾分（尚含有50％的苯酐）通入小直徑塔內(nèi)，在塔下部向該餾分的液流噴水，使得到的固體粒狀物沉降下來，送去焚燒。而且苯酐和其他副產(chǎn)物的沸點相差較大，一般都在幾十度以上。這樣既縮短了流程，節(jié)約了成本，又不降低分離要求。 物料衡算原理物料衡算的理論基礎(chǔ)是質(zhì)量守恒定理。進行物料衡算時，必須先確定衡算的體系。圖 31 鄰苯二甲酸酐全裝置工藝流程表 31 鄰苯二甲酸酐全裝置物料衡算物料名稱質(zhì)量流量kg/ht/d104t/a入方鄰二甲苯空氣水合計出方尾氣苯酐順酐廢液合計 主要設(shè)備的物料衡算（1）反應(yīng)器裝置物料衡算，反應(yīng)裝置圖如32所示；反應(yīng)裝置物料衡算如表32所示。圖 33 鄰苯二甲酸酐閃蒸罐工藝流程表 33 鄰苯二甲酸酐閃蒸罐物料衡算組分分子量g/mol入方出方反應(yīng)產(chǎn)物酸性氣體粗苯酐kg/hm%kmol/hmol%kg/h