【正文】 ............................................................................................. 42 儲罐和回流罐的計(jì)算與選型 ........................................................................ 43 壓縮機(jī) C101 的計(jì)算與選型 ......................................................................... 45 第 4 章 設(shè)備一覽表 .............................................................................................................. 46 第 5 章 車間布置 .................................................................................................................. 48 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） V 反應(yīng)器和 塔的布置 .................................................................................................. 48 換熱器的布置 .......................................................................................................... 49 泵和壓縮機(jī)的布置 .................................................................................................. 49 罐的布置 .................................................................................................................. 50 第 6 章 自動控制 .................................................................................................................. 51 2丙基庚醇合成工段自動控制 ............................................................................... 51 泵 P101 的控制 ........................................................................................................ 51 塔頂冷凝器 E102 的控制 ........................................................................................ 51 反應(yīng)器 R101 的控制 ............................................................................................... 52 精餾塔 T101 的控制 ................................................................................................ 52 第 7 章 公用工程 .................................................................................................................. 54 供水 .......................................................................................................................... 54 供熱 .......................................................................................................................... 54 供電 .......................................................................................................................... 55 第 8 章 安全環(huán)境保護(hù) .......................................................................................................... 56 結(jié)束語 ...................................................................................................................................... 57 參考文獻(xiàn) .................................................................................................................................. 58 致 謝 ...................................................................................................................................... 60 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 第一章 總 論 概述 項(xiàng)目建設(shè)意義 分子總碳數(shù)為 4～ 13的脂肪族伯醇，其全球近 50％產(chǎn)量用于生產(chǎn)增塑劑，所以國內(nèi)外俗稱其為增塑劑醇 [1]。增塑劑醇是生產(chǎn)增塑劑消耗量最大的一類原料，當(dāng)前全 球生產(chǎn)增塑劑 600多萬噸 /年，用于制造增塑劑的增塑劑醇每年高達(dá) 450多萬噸 [3]。不同增塑劑醇生產(chǎn)成本或售價的高低，決定了該醇的鄰苯二甲酸酯生產(chǎn)成本或售價之間的相對高低關(guān)系。 2丙基庚醇與苯酐酯化生成的新一代增塑劑 — 鄰苯二甲酸 (2丙基庚基 )酯 (DPHP)，是生產(chǎn)鄰苯二甲酸酯增塑劑的主要原料 [5]。 同時 2丙基庚醇也 是制取 PVC 聚氯乙烯增塑劑使用的重要原材料。使用 2PH 增塑過的 PVC，可用于制造纜線隔熱、防水編織物、板材涂層、薄膜和汽車部件等。 2丙基庚醇的丙烯酸酯聚合物可用作鋼鐵的粘結(jié)劑 [9]。 國內(nèi)外現(xiàn)狀及發(fā)展前景 (1) 2丙基庚醇國外現(xiàn)狀及發(fā)展前景 2021 年，巴斯夫公司開始用自己的工藝在歐洲生產(chǎn) 2丙基庚醇 [10]，裝置規(guī)模為 65 kt/a， 2021 年巴斯夫公司共生產(chǎn) 2丙基庚醇 155 kt，其 105 kt 由其在美國的生產(chǎn)基地生產(chǎn)，美國消費(fèi) 90 kt，出口 15 kt； 50 kt 由其在德國的生產(chǎn)基地生產(chǎn)，西歐消費(fèi) 48 kt，出口 2 kt。美國和西歐 2丙基庚醇的消費(fèi)量達(dá)世界消費(fèi)總量的 89%。齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 近期 2丙烯庚醇新建及擴(kuò)建情況見表 11。a1) 投產(chǎn)年份 巴斯夫 德國， Ludwigahafen 80 2021 Evonik OXENO 德國， Mari 60 2021 巴斯夫 YPC 中國，南京化工區(qū) 80 2021 Prestorp 瑞典， Stenungsund 120 2021 目前，全球 DPHP 的消費(fèi)基本集中在美國和西歐 ， 2021 年世界 DPHP 消費(fèi)量約為 110~120 kt。預(yù)計(jì)到 2021 年，美國的 2丙基庚醇的消費(fèi)量將達(dá)到 103 kt，年增長率為 %，消費(fèi)結(jié)構(gòu)基本不變，西歐的 2丙基庚醇的消費(fèi)量將達(dá)到 145 kt，增長率達(dá) [12]%， 其具體消費(fèi)預(yù)測情況見表 12。未來幾年 ， 2丙基庚醇需求量將呈持續(xù)上漲的狀態(tài) 。 2丙基庚醇是生產(chǎn) DPHP 的 主要 原料，其發(fā)展也剛剛開始起步，在我國揚(yáng)子石化 巴斯夫有限責(zé)任公司 7 萬噸 /年乙烯擴(kuò)增項(xiàng)目也將建設(shè) 8 萬噸 /年產(chǎn)能的 2丙 基庚醇裝置 。據(jù) 2021 年統(tǒng)計(jì)，我國 PVC生產(chǎn)企業(yè) 104 家，總產(chǎn)能 1781 萬噸，占世界總能力 37%。近年來中國 PVC 進(jìn)出口產(chǎn)需如表 13 所示。由中國塑料加工工業(yè)協(xié)會 (CPPIA)表示，受全球健康生活和環(huán)境保護(hù)理念升溫的影響，中國塑料助劑市場需求將加快增長。截至 2021年，我國主要有增塑劑生產(chǎn)企業(yè) 130多家，生產(chǎn)能力大于 3000 kt/a，其合計(jì)產(chǎn)能約為總產(chǎn)能的 %。 2021 年我國增塑劑產(chǎn)量 1400 kt，消費(fèi)量為 1800 kt，預(yù)計(jì) 2021 年我國增塑劑需求量將達(dá)到 3000 kt。另外，增塑 劑進(jìn)口量大， 2021~2021 年均為400~500 kt/a，國際依存度高，進(jìn)口嚴(yán)重失衡。已被國外淘汰的 DOP 等增塑劑在我國還大有市場，國內(nèi)市場上 80%的增塑劑都是 DOP、 DBP(鄰苯二甲酸二丁酯 )等增塑劑，價格低廉是最關(guān)鍵的因素。因此，新型環(huán)保型增塑劑 DPHP 在我國的 需求量將呈持續(xù)上漲的態(tài)勢。 《齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文工作手冊》； 《化工物性參數(shù)手冊 無機(jī)卷、有機(jī)卷》； 《 壓力容器與化工設(shè)備實(shí)用手冊 》 ； 《化工工藝設(shè)計(jì)手冊 上、下冊》； 《化工裝置布置設(shè)計(jì)手冊》； 《化工設(shè)備設(shè)計(jì)手冊》； 《換熱器設(shè)計(jì)手冊》； 《 化工設(shè)計(jì)概論 》 ； 《 化學(xué)反應(yīng)工程 》 ； 《泵選用手冊》； 《化 工原理》； 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 廠址選擇 廠址確定 計(jì)劃在 內(nèi)蒙古包頭工業(yè)園區(qū) 建一座年產(chǎn) 6萬噸 2丙基庚醇的 工廠。 園區(qū) 規(guī)劃總面積約 。 廠址優(yōu)勢分析 包頭市位于中國內(nèi)蒙古自治區(qū)中西部，坐落在著名的黃河河套的頂端，北 與蒙古國接壤，南 與鄂爾多斯相鄰，東西兩側(cè)為土默川平原和河套平原 (地理位置如圖 11)，是連接環(huán)渤海經(jīng)濟(jì)帶和西北地區(qū)的戰(zhàn)略要地，是自治區(qū)戰(zhàn)略布局中腹地開發(fā)的關(guān)鍵地區(qū) ， 是最具經(jīng)濟(jì)發(fā)展活力的 “呼和浩特 包頭 鄂爾多斯金三角 ”經(jīng)濟(jì)區(qū)域的中部，正處于規(guī)模擴(kuò)張階段。因此該工廠的地理優(yōu)勢主要體現(xiàn)在離原料地較近而離銷地很遠(yuǎn)，并且可以利用發(fā)達(dá)的公路、鐵路或水路來彌補(bǔ)銷地很遠(yuǎn)的缺陷。為了進(jìn)一步改善投資環(huán)境，加快外向型經(jīng)濟(jì)發(fā)展，鼓勵外商來包頭市投資，根據(jù)國家和內(nèi)蒙古自治區(qū)有關(guān)法律、法規(guī)的規(guī)定，結(jié)合包頭市實(shí)際，制定 了 條例。將享受三大政策：一是 稅收優(yōu)惠政策 ，二是 土地優(yōu)惠政策 ，三是 規(guī)劃與建設(shè)政策。本廠的建立有利于提高西部地區(qū)在塑化劑方面的完整性。 圖 11 包頭市地理位置圖 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 設(shè)計(jì)規(guī)模與生產(chǎn)制度 設(shè)計(jì)規(guī)模 本設(shè)計(jì)擬定的設(shè)計(jì)規(guī)模為年產(chǎn) 6 萬 噸 2丙基庚醇，則需要消耗純度為 97%的 正戊醛200 t/a，純度為 99 %的 氫氣 t/a。合成 2丙基庚醇的選擇性可達(dá) 97%以上 。生產(chǎn)三班輪值，根據(jù)《中華人民共和國勞動法》，每周工作 40 小時，為保證生產(chǎn)順利進(jìn)行，生產(chǎn)部、質(zhì)保安全部、維修部門采用 “四班三運(yùn)轉(zhuǎn) ”， 每班 8 小時 ， 其余部門采用一班制，個別操作按照需要進(jìn)行一班制定員，夜間輪值管理。 表 15 主要原料和消耗品規(guī)格 原料 規(guī)格 數(shù)量 (t/a) 正戊醛 工業(yè)級 催化劑 NaOH 溶液 工業(yè)級 氫氣 工業(yè)級 循環(huán)冷卻水 30℃ 低壓蒸汽 180℃ ； 2bar 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 產(chǎn)品主要是 2丙基庚醇。 表 16 產(chǎn)品規(guī)格表 產(chǎn)品名稱 本廠規(guī)格 國家規(guī)定 產(chǎn)量 (t/a) 單價 (元 /噸 ) 2丙基庚醇 ≥ % 優(yōu)等品 經(jīng)濟(jì)核算 為了明確 2丙基庚醇車間和成工段的總成本 (/年 )，分別對車間定員、原料用量、冷熱公用工程消耗量、設(shè)備投資及車間占地面積投資等方面對本工段進(jìn)行了簡單的經(jīng)濟(jì)核算，核算結(jié)果見下表： 表 17 經(jīng)濟(jì)核算表 序號 指標(biāo)名稱 單位 設(shè)計(jì)指標(biāo) 成本 (萬元 ) 1 生產(chǎn)規(guī)模 ta1 200 1200 原材料量： H2 ta1 7 5 冷凝水耗量 t 2丙基庚醇生產(chǎn)工藝技術(shù)包括 DOW/Davy 聯(lián)合公司 低壓羰基合成技術(shù)， BA