6万吨丁辛醇设计说明书_毕业设计论文(编辑修改稿)

6万吨丁辛醇设计说明书_毕业设计论文(编辑修改稿)内容摘要：

49 三废处理情况 49 第 8 章 公用工程 50 供水 50 供电 50 供暖 51 通风 52 第 9 章 改进措施 53 结束语 54 参考文献 55 致谢 45 6 万吨丁辛醇设计说明书 _毕业设计 (论文 ) 第 1 章 总 论 概 述 意义与作用 丁辛醇是重要的基本有机化工原料。 它有三个重要的品种 ： 正丁醇、异丁醇、辛醇。 正丁醇主要用于生产丙烯酸 丁酯、邻苯二甲酸二丁酯 (DBP)、联二酸二丁酯等酯类产品。 前者用于涂料和粘合剂，后者为 PVC 的增塑剂。 用丁醇生产的邻苯二甲酸二丁酯和脂肪族二元酸酯类增塑剂，广泛用于各种塑料和橡胶制品的生产。 丁醇是生产丁醛、丁酸、丁胺和醋酸丁酯等有机化合物的原料，可用做树脂、油漆、粘接剂的溶剂及选矿用的消泡剂，也可用做油脂、药物和香料的萃取剂及醇酸树脂涂料的添加剂 ]1[。 现在能源以燃煤为主，占煤炭产量 75%的原煤用于直接燃烧，煤燃烧过程中产生严重污染，如烟气中 CO 2 是温室气体， SOx 可导致酸雨形成， NO 也是引起酸雨元凶之一，同时在一定条件下还可破坏臭氧层以及产生光化学烟雾等。 总之燃煤产生的烟气是造成生态环境破坏的最大污染源之一。 中国的能源消费占世界的 8%～ 9%， SO2的排放量占到世界的 %，燃煤所排放的 SO2 又占全国总排放量的 87%。 中国煤炭一年的产量和消费高达 12 亿吨， SO2 的年排放量为 2020 多吨，预计 到 2020 年中国煤炭量将达 18 亿吨，如果不采用控制措施， SO2 的排放量将达到 3300 万吨。 烟气脱硫技术是控制 SO2 和酸雨危害最有效的手段之一，按工艺特点主要分为湿法烟气脱硫、干法烟气脱硫和半干法烟气脱硫 [2]。 据统计 ,CO2 浓度超过 700179。 10 6 会使少数比较敏感的人感到有不良气味并有不舒适的感觉。 CO2 浓度超过 1000106 会 使人有不舒适的感觉 ,并易引起人员产生嗜睡。 国内尚无商业建筑 CO 2 浓度的卫生标准规定。 国外 ， 如美国、日本等在商场条件下 ，常以低于 1000106 为室内 CO2 的允许浓度 [3]。 6 万吨丁辛醇设计说明书 _毕业设计 (论文 ) 丙烯中常常含有 H2 O、 S、 O2 、 As 和炔烃等杂质，这些杂质容易使催化剂活性降低，甚至中毒失去活性，影响装置的正常生 产，必须进行精制脱出丙烯中的微量杂质，保证装置的正常进行 [4]。 本次的设计题目为年产 8 万吨丁辛醇车间丙烯净化 及羟基合成工段的初步设计。 在合成气和丙烯原料中都含有微量的含有 OH2 、 S、 O2 、 As 和炔烃等杂质。 这些杂质容易影响装置的正常生产。 则需要将杂质除去。 本设计的主要内容为利用活性炭、硫化铂、浸苛性钠的活性氧化铝、浸苛性钠的活性氧化锌除去 S、 O2 、 HCN\HCL、 Fe(CO) 5 /Ni(CO)4 等杂质。 国内外现状及发展前景 丁辛醇是随着石油化工、聚乙烯塑料工业的发展和羰基合成工业技术的发展迅速发展起来的。 羰基合成反应技术是 1938 年在德国最先开发成功的，随着在英、美、法、意等国家获得发展。 自低压铑法问世以来，该法在丁辛醇工业领域独领风骚，先后转让给 9 个国家，共建设了 23 套装置，采用该法生产的丁醛产量超过 ，占丁醛总产量的 70%。 所有新建装置全部采用低 压铑法，该法以其技术优势正在逐步淘汰高压铑法 [1]。 近 10 年来，随着各国对环境保护认识的提高，烟气脱硫的关键技术有了飞速的发展，尤其是一些经济发达的国家，投入大量人力、财力进行开发并取得显著成效。 据有关资料统计，到 1998 年止，美国投产了相当于装机容量 150 GW 的电厂烟气脱硫装置；德国投产了相当于装机容量 30 GW 的电厂烟气脱硫装置；日本已建成投产大型脱硫装置 1 400 台（套），相当于装机容量 39 GW。 我国的丁醇生产技术在 1980 年以前主要采用粮食发酵法制丁醇，采用乙醛缩合法制丁烯 醛，丁烯醛缩合、加氢制丁醇。 由于工艺技术落后，这类的丁辛醇生产装置已经停产。 1976 年，吉化公司从德国 BASF 公司引进 50kt/a 的高压铹法丁辛醇装置。 1982年建成投产。 随后，大庆石化总厂，齐鲁石化公司从英国 DAVY 公司成套引进丁辛醇生产技术，并在 1986 年， 1987 年相继投产。 （ 1） 1992 年北京化工四厂从日本三菱化学公司引进丁辛醇生产的专利技术及关键设备，于 1996 年投产。 （ 2） 1996 年齐鲁石化公司在原有装置的基础上，将原来低压羰基合成气相循环6 万吨丁辛醇设计说明书 _毕业设计 (论文 ) 法改为液相循环法。 在反应器不变的情况下，将产量扩大 为原来的 倍。 1998 年吉化公司对原有的 BASF 高压羰基合成装置进行改造。 引进了 UCC/DAVY 第四代低压液相循环羰基合成技术，在保留了原装置的异构物分离、丁醛缩合、辛烯醛液相加氢、醇的精馏分离等几部分的基础上，另外扩建了一套气相加氢、丁醛缩合、液相加氢、醇精馏分离系统，改造后的装置于 2020 年 8 月投产，目前吉化公司丁醇、辛醇合计最大生产能力可达 120kt/a。 产品的性质与特点 本装置产品为丁醇和 2乙基己醇。 （ Butyl alcohol）分子式 C4H9OH，有四种同分异构体 —— 正丁醇 CH3CH2CH2CH2OH，异丁醇（ CH3） 2CHCH2OH，仲丁醇 CH3CH（ OH） CH2CH3和叔丁醇（ CH3） 3COH。 均为无色有毒的易燃液体，能溶于多种有机溶剂中。 （ nButyl alcohol）英文名称 1Butanol。 产品理化性质：分子式 C4H10；系统命名为 1丁醇。 分子量： ，熔点 ℃，相对密度为 g/mol。 无色透明液体，沸点 ℃，凝固点 ℃，闪点 3638℃，自然点 365℃，微溶于水，能与乙醇和乙醚混溶。 丁醇（ iButyl alcohol） 产品理化性质：分子式 C4H10；系统命名为 2甲基 1丙醇。 分子量： ，熔点 108℃，相对密度为。 无色透明液体，沸点 ℃，凝固点 ℃，闪点 28℃，自燃点 ℃，易溶于水，乙醇和乙醚。 折光率（ n20）：。 （ Octyl alcohol） 英文名称 2ethyl hexanol. 产品理化性质：无色透明油状液体，沸点 185℃，凝固点 76℃，闪点 85℃，自燃点270℃，与水可形成共沸物，能与 醇、氯仿、醚等多种有机溶剂互溶，分子量 130。 23，分子式 C8H18O，密度 ，熔点 195℃，折光率（ n20）：。 产品的生产方法概述 丁辛醇的生产工艺有两种路线 [2]。 一种是以乙醛为原料，巴豆醛缩合加氢法；另一种是以丙烯为原料的羰基合成法。 由于发酵法及乙醛法工艺流程长，设备腐蚀严重，极不经济，现有装置已基本淘汰。 当今丁辛醇生产的主要方法是以丙烯为原料的羰基合成法。 以丙烯为原料的羰基合成法又分为高压钴法、改性铑法、高压铑法和改性铑法。 其中改性铑法是当代丁辛醇合成技术的主流。 改性铑法又分为气相循环和液相两种。 液相循环改性铑法是当今世界最先进，最广泛使用的丁辛醇合成技术。 高压羰基合成技术是 1940 年由德国开发成功的， 1970 年发展到顶峰。 该法以钴盐作为催化剂，反应压力为 2030Mpa。 中压羰基合成技术是壳牌公司首先采用的。 6 万吨丁辛醇设计说明书 _毕业设计 (论文 ) 该法采用一种有机膦配位体钴做催化剂。 反应温度在 104— 200℃，反应压力为。 低压羰基合成技术是在 70 年代中期出现的，是丁辛醇生产技术的一个突破。 1976 年低压铹法羰基合成丁醛工业装置在波多黎各投产成功。 液相循环改性铑法： 国外对液 相循环改性铑法技术加以发展、改进，形成有特色的专项技术，主要技术代表有四家公司，具体情况如下： DAVY/DOW 联合开发的第二代丙烯铑法低压羰基合成技术 — 液相循环法。 三菱化工开发的铑法低压羰基合成技术。 鲁尔公司的羰基合成工艺。 BASF 的羰基合成工艺。 设计依据 《化工系毕业教学环节文件汇编》。 “任务书” — 年产八万吨丁辛醇丙烯净化及羰基合成车间的初步设计。 2020年 3月 — 4月在大庆石化公司毕业实习中得到的全部 信息及相关知识。 《化工工程设计》。 《丁辛醇车间 — 员工教育培训教材》。 《齐齐哈尔大学本科毕业生设计（论文）工作手册》。 厂址选择 厂址选择原则 厂址选择对于整个设计工作来说，是十分重要的环节。 它是基本建设前期工作的重要组成部分，是根据国民经济建设计划和工业布局的要求选择和确定工厂的建设位置。 一个工厂的厂址选择是否合理，将对建厂的速度，建设投资，对项目建成后的经济效益，社会效益和环境效益 的发挥，对轻化工业的合理布局有深远的影响。 厂址选择是建厂工作中的一个关键问题，将对建厂速度、建设投资、生产成本、生产发展及工农业关系等方面产生直接影响。 在厂址的选择中，不仅要考虑自然条件还需要顾及6 万吨丁辛醇设计说明书 _毕业设计 (论文 ) 原料和成品的供销，运输情况，燃料、水、电、气的供应，劳动后备力量的来源，施工条件，建筑材料的资源等问题。 因此，厂址选择是工业建设中前期工作的重要环节，也是一项政策性和科学性很强的综合性工作。 厂址选择应该遵守以下基本原则： ，坚持工业布局要大分散，小集中的原则，又要考虑到邻近企业的协作关系。 ，实事求是的原则对建厂基本条件进行科学分析。 贯彻以农业为基础，以工业为指导方针，节约用地，尽量不占或少占农田。 ，工厂与居住区要满足卫生防护标准，重视对三废处理场地的合理选择，尽量少对生态、自然风景的破坏和影响。 ，并有发展余地，厂址的自然地形坡度要与建筑物的相对布置，运输关系和地面安排等要求相近似。 一般适宜的自然地形坡度为大型工厂小于 4%，中型工厂小于 6%，小型工厂小于 10%。 厂址周围要有良好的交通运输条件，即当地的水、陆运输能力可以 满足新建工厂运输量的要求，并且有发展余地，以免日后影响或限制工厂发展。 本次设计的厂址选择 大庆市位于黑龙江省西部、松嫩平原中部。 东南距黑龙江省会哈尔滨市 150 公里，西北距齐齐哈尔市 139 公里。 全市总面积 21494 平方公里，其中市区 5107 平方公里。 大庆市区土壤是在特定的地貌、成土母质、气候、水文、植被等成土因素的综合作用下形成的。 草原土壤占市区总土地面积的 %，是主要的耕地土壤；水成土壤主要有草甸土和沼泽土，其中草甸土占市区总土地面积的 %。 大庆市地处北温带大陆性季风气候区，受蒙古内陆冷空气和海洋暖流季风的影响，总的特点是：冬季寒冷有雪；夏季温热多雨；春、秋季多风。 全年无霜期较短。 龙凤区位于黑龙江省西部、大庆市东部，是大庆中心城的 ―三颗星 ‖之一，东部与大庆高新技术产业开发区隔路相望，西邻大庆石油管理局采油二厂、四厂，北靠大庆市人民政府，南与安达市接壤。 龙凤区地域广阔，共分龙凤、卧里屯、兴化三个区块。 下辖一镇 ——龙凤镇，面积 410 平方公里，人口 16 万，其中，农村人口 万，现有耕地面积 万亩，草原面积 万亩，荒水面积 万亩。 有 ―一田三草二水五分荒 ‖之称，极具开发前景。 龙凤区交通便利，四通八达。 滨洲铁路贯穿全境，与东北、华北铁路网密切相联，沟通着东北和华北腹地， 301 国道斜穿我区，成为我区与哈尔滨等以南地区、齐齐哈尔等以北地区相互沟通的纽带和桥梁。 哈大高速公路的终端就在该区境内，从龙凤出发至省城哈尔滨的行程仅需 1 个多小时，长途客车可直接通达省内外 40 多个地市县，区内乡村通车率 100％。 区内距哈尔滨内河码头仅 150公里，距大连港不足 1000 公里，那里有通往全国各大港口。