氨基乙酸生产工艺设计
摘要
氨基乙酸又名甘氨酸，它是结构最简单的α-氨基酸，它的用途非常广泛，主要用于农药、医药、食品、饲料以及制取其它氨基酸，合成表面活性剂等。氨基乙酸的生产方法有很多种，主要有氯乙酸氨解法和施特雷克法。在国内，由于技术、原料等原因，大都采用氯乙酸氨解法。
本设计的目的在于对模拟年产1万吨氨基乙酸的厂房工艺进行设计和优化，本设计简要介绍了氨基乙酸的主要用途，国内外的生产情况，研究进展和未来的发展趋势。结合国内的实际情况，本设计选用了氯乙酸氨解法，采用间歇式的生产方式，初步设计要求年产量1万吨，参照了许多文献及数据，对整个生产过程做了物料衡算，主要设备进行了热量衡算，并对主体设备氨化合成釜进行了设计，对生产工艺流程进行了优化，对车间进行了布置和规划。
设计经多次修改和调整，得到许多数据和能控制的工艺参数，所得到的产品理论上符合设计要求。
关键词：氨基乙酸；生产工艺；收率；氯乙酸氨解
ANNUAL OUTPUT OF GLYCINE WORKSHOP
PROCESS DESIGN
ABSTEACT
Glycine is the most simpl e structure of the α-amino acids,it's use is very extensive,mainly for agricultural chemicals,pharmaceuticals,food,feed and other production of amino acids,synthetic surface-active agent.There are many methods of producing lycine.The main solutions are ammonia and Chloroacetate Streck law. At home, because of technology, raw materials and other reasons,most plants use chloroacetic acid ammonolysis process .
The purpose of the design is to optimize the workshop process of an annual output of 1,0000 tons of Glycine .The design gives a briefing on the process of the main purposes of glycine, the situation of the production at home and abroad,the research progress and future development trends. With the actual situation development in China, the design chose the chloroacetic acid ammonolysis process and use the intermittent mode of production.The preliminary design requirements of annual 10,000 tons, Searched a number of documents and data，did the material balance of the entire production process the heat balance of the major equipment,designed the main equipment amination of reactor , optimized the production process.
After we repeated modifications and adjustments,we got many data and be able to get control of the process parameters, which are theoretically in line with the product of the design requirements.
KEY WORDS：glycine; production process; yield; chloroacetic acid ammonolysis process
目录
引言 (1)
第1章概述 ..................................................... - 2 - 1.1 氨基乙酸的基本性质 ............................................... - 2 - 1.2 产品用途 ......................................................... - 2 - 1.2.1 应用于农业行业 ................................................. - 2 - 1.2.2 应用于医药行业 ................................................. - 3 - 1.2.3 应用于饲料行业 ................................................. - 3 - 1.2.4 应用于食品行业 ................................................. - 3 - 1.2.5 应用于表面活性剂和日化行业 ..................................... - 3 - 1.2.6 其他方面 ....................................................... - 3 - 1.3 市场需求与技术现状 (3)
1.4生产厂家.......................................................... - 4 - 1.5 发展前景 ......................................................... - 4 - 1.6 生产技术的发展趋势 ............................................... - 4 - 1.7 氨基乙酸的生产工艺 ............................................... - 5 - 1.7.1 氯乙酸氨解法 ................................................... - 5 - 1.7.2 施特雷克法(cstercker法) ....................................... - 5 - 1.7.3 氢氰酸法合成氨基乙酸新工艺 .. (5)
1.7.4 生物合成法 ..................................................... - 6 - 1.8 本产品所选线路及可行性分析 ....................................... - 6 - 第2章生产工艺流程及各工艺指标的确定 (7)
2.1 生产基本原理及化学方程式 (7)
2.2 原料规格及性质 (7)
2.2.1 基本原料 (7)
2.2.2 原料质量标准 (7)
2.3 生产工艺流程叙述及工艺流程方框图 (8)
2.4主要工艺指标的确定 (9)
2.4.1 生产工艺特点 (9)
2.4.2 工艺指标的确定 (9)
2.4.3 结语 (11)
第3章工艺计算.................................................. - 12 - 3.1 物料衡算 ........................................................ - 12 - 3.1.1 原料及产品规格 . (12)
3.1.2 衡算记住 (12)
3.1.3 已知定量 (12)
3.1.4 列衡算式 (12)
3.2 热量衡算 (17)
3.2.1 计算Q1与Q4 (17)
3.3.2 过程热效应Q3计算 (19)
3.2.3 Q2的计算 (20)
第4章主体设备氨化合成釜设计.................................... - 21 -
4.1 体积估算 (21)
4.2 确定筒体和封头形式 (21)
4.3 确定筒体和封头直径 (21)
4.4 确定筒体高度 (21)
4.5 确定夹套的直径 (22)
4.6 确定夹套的高度 (22)
4.7 计算传热面积 (22)
4.8 计算夹套筒体，封头厚度 (22)
4.9 计算内筒筒体厚度 (22)
4.10 搅拌器 (23)
4.10.1 换热装置 (23)
4.10.2 搅拌装置 (23)
4.10.3 轴封装置 (23)
4.10.4 传动装置 (23)
第5章厂房布置 (24)
5.1 概述 (24)
5.2 设备布置的原则 (24)
5.3 厂房布置方法 (24)
总结 (25)
致谢 (26)
参考文献 (27)
表格清单
表1-1 工业氨基乙酸质量指标.......................................... - 2 - 表1-2 氨解法原料消耗及成本.......................................... - 6 - 表2-1 工业氯乙酸质量标准............................................ - 8 - 表2-2 六次甲基四胺质量指标. (8)
表2-3 工业甲醇质量指标 (8)
表2-4 无水氨质量指标 (8)
表3-1 氨化合成釜物料衡算表 (13)
表3-2 醇析釜的物料衡算表 (14)
表3-3 离心机物料衡算表 (15)
表3-4 干燥机物料衡算表 (16)
表3-5 精馏塔物料衡算表 (17)
表3-6 元素的原子比热容 (18)
插图清单
图2-1 工艺流程方框图 (9)
引言
本设计为对氨基乙酸工艺流程的设计研究，主要对国内外现有生产技术和试验进展进行了简要阐述和对比分析。
目前国内主要采用氯乙酸氨解法制备氨基乙酸，60年代以前，德国的Kraut用氯乙酸和氨水反应，在缓慢搅拌、室温下反应48小时以上，再经一系列复杂的后处理，才得到粗品，收率很低，成本高且再生能力很低。70年代后，法国人Henri Martin以乌洛托品、氯乙酸、氨水为原料在水相中合成，反应后，经醇析、过滤、精制、干燥制得。只有70%左右的收率，生产周期长达40小时，纯度在90%左右[1]。后来用液氨代替氨水，收率达80%以上，此工艺成熟，目前国内生产厂家都在此方法前提下，不断的进行改进。自1969年实现工业化以来，国内许多专家对其进行了众多改进性研究，使氨基乙酸收率由约70%提高至85%以上，产品氨基乙酸含量从95%提高到98.5%。
本设计所选用的工艺路线为国内较为成熟的氯乙酸氨解法，其中参考和引用了前人的技术成果，在此表示特别感谢。
第1章概述
1.1 氨基乙酸的基本性质
中文名: 氨基乙酸（氨基乙酸）
英文名：GLYCINE
分子式：C2H5NO2
分子量：75.07
结构式：NH2CH2COOH
CAS号：56-40-6
毒性防护：本品无毒，无腐蚀性。
物化性质：白色单斜晶系或六方晶系晶体，或白色结晶粉末。无臭，有特殊甜味，相对密度1.1607。熔点248℃（分解）。易溶于水，在水中的溶解度：25℃时为25g/100ml；50℃时为39.1g/100ml；75℃时为54.4g/100ml；100℃时为67.2g/100ml。极难溶于乙醇，在100g无水乙醇中约溶解0.06g。几乎不溶于丙酮和乙醚。与盐酸反应生成盐酸盐。
产品包装、贮存与运输：本产品采用薄膜塑料袋，外加纤维编织袋两层包装，每袋净含量25kg±0.25kg，运输时注意防潮，避免被尖锐物划破[2]。
表1-1 工业氨基乙酸质量指标
Table 1-1 amino acid industrial quality indicators
指标名称指标
一等品合格品
氨基乙酸含量% ≥97.5≥95.5氯化物(以Cl计)含量% ≤0.70≤0.90
铁(Fe)含量% ≤0.003≤0.005
加热减量% ≤1.0≤2.0
外观白色粉末
1.2 产品用途[3]
1.2.1 应用于农业行业
氨基乙酸是生产除草剂草甘膦的原料和植物生长调节剂增甘膦的重要中间体。用三氯化磷、甲醛反应的水解产物再与氨基乙酸反应，可制取新型农药除草剂草甘磷，草甘磷为除草活性最强的内吸传并型广谱有机磷农药，它能有效控制危害最大的杂草达80余种，广泛用于稻田、麦地、玉米、棉花、大豆和果园、菜园及铁路、建筑、交通、森林等非耕地除草，草甘磷因其有杀草力强、低毒、易分解、无残留等优点，作为高度安全性除草剂，已被美国政府评为最优秀的农药。氨基乙酸与甲醛、三氯化磷在110℃下反应产物为增甘磷，增甘磷是一种高效叶面施用的植物生长调节剂，广泛用于各种农作物，还可作为收获前的脱叶剂。
在已开发的领域中，草甘膦是氨基乙酸的最大市场。值得一提的是，同样作为草甘膦的原料氨基乙酸，国外采用99%的氨基乙酸，国内均采用97.5%的氨基乙酸。在实际生产中，氨基乙酸杂质中的氯化物含量对草甘膦的收率影响很大，99%的氨基乙酸中氯化物含量只有97.5%的氨基乙酸氯化物含量的1/30。因此，国外生产草甘膦的收率远高于国内，草甘膦的含量也比国内高出几个百分点，原料生产成本也比国内低。
1.2.2 应用于医药行业
氨基乙酸是人体必需的氨基酸，在各种氨基酸输液的配方中，基本上都含有氨基乙酸，氨基乙酸可用作药物溶剂和缓冲剂，同时它还可以合成多种药物，如治疗高血压药物盐酸地闰普利抑制胃溃疡的药用碳酸钙制剂，单氨基乙酸酰水扬酸钙，利血胺注射液等。由于医药用氨基乙酸产品质量要求较高，而国内医药级氨基乙酸生产发展缓慢，因此国内医药领域的应用还有等进一步开发，对于国内的生产氨基乙酸厂家，改进生产工艺路线，提高氨基乙酸的质量也是十分重要的。
1.2.3 应用于饲料行业
氨基乙酸用在饲料添加剂中，不仅是畜禽饲料中的主要营养补充成分，还可以防止饲料氧化变质，延长饲料保鲜期，在国外牛羊的饲料中均含有氨基乙酸，国内的饲养业尚未普遍采用，在此领域中氨基乙酸的应用有待于进一步开发。另外，新兴的动物宠物罐头饲料中也含有氨基乙酸。其添加氨基乙酸的量十分惊人，宠物饲料生产是一个劳动密集型的产业，很适合中国的国情，可惜国内尚未对此产业有足够的重视。
1.2.4 应用于食品行业[4]
食品工业是使用氨基乙酸量较大的产业，氨基乙酸具有抑制细菌生长、螯合缓冲及抑制氧化等作用，被指定用于食品添加剂，主要用于食品氨基酸强化剂、调味剂及营养补充成分、食品酿造、肉食加工、清凉饮料的配方内。因氨基乙酸具有抗氧化功能，应用于奶油、干酪、人造奶油中，能延长保质期3-4倍。其也可单独作为甜味品，可用于糖果和饼干的制作，对高血压的预防很有好处。在精制食盐中，加量为5%。
1.2.5 应用于表面活性剂和日化行业
在表面活性剂工业中，用氨基乙酸可合成阳离子和两性表面活性剂，还可用于生产具有良好调湿性和染色性的氨基酸染发剂，用于护肤及清洁用化妆品的复配剂，另外，用于配制发泡力强，药物化妆品的抗氧化剂的油包水或水包油乳液，具有增湿和增稠作用。
1.2.6 其他方面
氨基乙酸还可用于动物药品添加剂，也可用作PH调节剂添加在电镀液中。另外，在化学镀上的研究和应用也越来越广泛。
氨基乙酸在农药、食品、医药等领域的应用正逐步增长，市场潜力很大，在国内由于绝大部分氨基乙酸生产企业生产工艺水平落后，产品质量差，而国外注重将催化、生物、辐射等高新技术用于氨基乙酸合成工艺的研究，并取得了一定的进展，因此国内科研机构和企业要借鉴国外的研究思路，加强催化脱氢氧化制备，生物合成等新技术的开发[5]。
1.3 市场需求与技术现状
目前全球氨基乙酸年产量达到230万t，我国的生产能力为23万t/年。生产与消费主要集中在工业发达国家和地区，我国氨基乙酸生产起始于70年代末80年代初，不仅起步较晚，而且生产技术水平偏低，生产能力约为2.8万t/年，生产方法几乎全部采用氯乙酸氨解法生产甘氯酸，产品多为工业级，纯度不高于95%，不仅影响下游草甘膦农
药的质量，而且无法满足医药和食品等行业的需求，致使我国医药和食品行业所需的氨基乙酸大量依靠进口。
1.4生产厂家[6]
国内目前氨基乙酸生产工艺只有氯乙酸法，生产规模目前约为23万t/年，生产厂家有40余家，最大的生产企业是位于石家庄的河北东华化工集团，现有工业级氨基乙酸产能8万吨/年、食品医药级氨基乙酸产能3万吨/年，是目前亚洲最大的氨基乙酸生产基地。重庆三峡英力化工有限公司，其新建5万吨氨基乙酸/年项目进展正常，目前已进入投料试生产阶段。渝三峡A氨基乙酸年产3万吨。江西电化有限责任公司有两套5万t/年生产装置，浙江新安江化工集团公司建有3万吨/年生产装置，其他主要生产厂家有江苏南通化工厂、长春农安制药厂、辽宁本溪化工厂，产品均为工业级氨基乙酸，用于生产农药草甘膦和植物生长调节剂增甘膦，另外，江山股份（600389）的子公司南通东昌化工有1万吨的生产能力、江西电化中达有1.5万吨等，其它企业的规模普遍偏小，如苏州永达氨基酸厂3500吨、南通光荣化工3000吨等。
国外氨基乙酸生产厂家主要有美国的查特姆公司、法国的斯帕西亚公司、日本的有机合成药品公司、昭和电工公司和味之素公司等，其中日本是氨基乙酸生产和消耗大国，这些公司基本都采用改进的Strecker（施特雷克法）工艺和直接Hydantion（海因法）工艺。
1.5 发展前景
氨基乙酸在氨基酸类中结构最简单的化合物，是一种重要的有机合成中间体，广泛应用于医药、食品、农药、饲料等行业，据专家预测，随着人们生活水平的提高，食品、医药行业逐渐成为使用氨基乙酸的最大用户，其市场潜力很大，在国内由于绝大部分氨基乙酸生产企业生产工艺水平落后，产品质量差，而国外注重将催化、生物、辐射等高新技术用于氨基乙酸合成工艺的研究，并取得了一定的进展，因此国内科研机构和企业要借鉴国外的研究思路，加强催化脱氢氧化制备，生物合成等新技术的开发。
1.6 生产技术的发展趋势
从国外氨基乙酸现有生产装置使用的工艺路线及关于氨基乙酸制备技术所申请专利的数量和内容来分析，国外目前氨基乙酸的生产完全淘汰了氯乙酸氨解工艺，主要采用以氢氰酸、羟基乙腈为原料的Strecker工艺和Hydantion工艺，通过工艺的不断改进，提高了产品的收率和产品的质量，并有采用生物技术由甘氨腈生产氨基乙酸的发展趋势。而在中国氯乙酸氨解工艺生产氨基乙酸是目前普遍采用的技术，自1969年实现工业化以来，虽然对其进行了众多改进性研究，使氨基乙酸收率由约70%提高至85%以上，产品氨基乙酸含量从95%提高到98.5%，但其关键性指标氯化物含量仍高达0.06%～0.5%，由于所得产品纯度低、杂质含量多而无法满足食品和医药行业生产的使用要求。同样作为草甘膦原料，国外采用纯度为98.5%～99.5%的氨基乙酸，而国内纯度只有97.5%～98.5%，而且其中的氯化物含量是国外的30倍，生产合格的草甘膦需两次重结晶，对产品的收率影响很大。虽然中国已经开发成功了以氢氰酸为原料合成氨基乙酸的
小试技术，但反应收率只有73%，产品纯度只有95%，如要实现工业化还需在反应工艺、产品的精制和连续化方面进行大量研究。
1.7 氨基乙酸的生产工艺
氨基乙酸生产工艺路线很多，目前工业化和具有工业化前景的生产工艺主要有氯乙酸氨解法，施特雷克法(cstercker法)，氢氰法，及生物合成法等。
1.7.1 氯乙酸氨解法[7-12]
该法根据原料不同，又可分两种工艺：(1)水相或醇相中以乌洛托品，氯乙酸、氨水(氨气或液氨均可)为原料合成；(2)水相中以碳酸铵或氨基甲酸胺、氯乙酸、氨水为原料合成。目前国内的生产方法以前者为主，收率在70%左右，后者收率较低(约42%)，故很少用于工业化生产。由于水相合成氨基乙酸中乌洛托品消耗较大，且乌洛托品价格较高，无法回收，故成本较高，而以醇溶液代替水溶液则会大大降低乌洛托品的消耗量，从而降低生产成本，因此，目前国内普遍采用醇相法合成氨基乙酸，反应方程式如下。
主反应:ClCH2COOH + 2NH3→NH2CH2COOH + NH4Cl
副反应:NH2CH2COOH + ClCH2COOH →NH(CH2COOH)2 + HCl
NH(CH2COOH)2 + ClCH2COOH →N(CH2COOH)3 + HCl
氯乙酸氨解法的优点是原料易得，合成工艺简单，对设备要求不高，易操作，基本无公害，缺点是反应时间较长，副产物氯化铵等无机盐类物质难以除去，产品质量差，精制成本高，作为催化剂的乌洛托品难以回收循环使用，造成原料的极大浪费，使生产成本增加。国内氨基乙酸生产厂家及一些科研机构本着优化反应条件降低生产成本，提高产品质量的原则，对氯乙酸法合成氨基乙酸的工艺进行了大量的研究工作，并取得一定的进展。
1.7.2 施特雷克法(cstercker法)[9-12]
施特雷克法的反应过程是，以甲醛、氰化钠，氯化铵为原料反应，在硫酸存在下醇解，然后与氢氧化钡一起加水分解而得氨基乙酸产品，主要化学反应如下:
6HCHO+3NaCN+3NH4Cl→(CH2=N-CH2CN)+3NaCl+6H2O 将产物过滤，在硫酸存在下加乙醇分解，得到氨基乙腈硫酸盐。
3(CH2=N-CH2CN)+C2H5OH+3H2S04→3(H2NCH2CN)H2SO4+3CH2(C2H5)2将上述产物用氢氧化钡分解，得到氨基乙酸钡：
2(H2NCH2CN)2SO2+3Ba(OH)2→(NH2CH2COO)2Ba+2BaS04+2NH3+2N2O 然后加入定量的硫酸，使钡沉淀，过滤液浓缩，放置冷却，析出氨基乙酸结晶。
(NH2CH2COO)2Ba+H2S04→2NH2CH2COOH+BaS04
此工艺路线较长，原料NaCN为剧毒物，反应的脱盐操作较复杂，操作条件比较苛刻，其优点是易于精制，成本低，适用于大规模工业化生产。
1.7.3 氢氰酸法合成氨基乙酸新工艺[13]
该工艺以廉价的丙烯腈副产物氢氰酸代替氰化钠，生产成本更低，美国、日本等普通采用此法生产氨基乙酸，我国中科院大连化物所于90年代初开发成功以HCN为原料合成氨基乙酸的工艺，该工艺以氢氰酸为主体原料，在生产过程中，可直接利用气态HCN 或任意比例的HCN水溶液，醛类可利用气体，溶液或高聚物，氨源可用氨加二氧化碳或碳酸铵，碳酸氢铵等，各原料的投料量近于理论量，产品收率可达73%，产品含量大于95%。该工艺由于反应步骤少，因此工艺过程缩短，操作步骤简化，设备投资减少，生产成本大大降低，无三废处理，易于放大生产，所得氨基乙酸产品质量明显优于氯乙酸
法所得的产品。
1.7.4 生物合成法
21世纪是生物合成的世纪，生物合成氨基乙酸成为十分重要，潜力巨大的合成路线。美国、日本、欧洲长期以来坚持开发生物合成氨基乙酸的研究，以前由于存在酶的活性低，合成氨基乙酸的微生物菌需求量大，氨基乙酸的产率低等因素，使生物合成法的工业化受到限制。20世纪80年代后期，日本三菱公司把过筛选的好氧土壤杆菌属，短杆菌属，棒状杆菌属等微生物菌属加入到含有碳源、氮源及无机营养液的介质中进行培植，然后将该类菌种在25～45℃，pH值在4～9的情况下，使乙醇胺转化为氨基乙酸，用浓缩中和离子交换处理得到氨基乙酸。
进入20世纪90年代以后，国外合成氨基乙酸的技术有了新的进展，日本Nitto化学工业公司将培养的假细胞菌属，酪蛋白菌属，产碱杆菌属等菌属以0.5%(质量分数，干重)加入到含氨基乙酸胺基质中，在30℃，pH值7.9～8.1情况下，反应45h，几乎所有的氨基乙酸胺水解生成氨基乙酸，转化率达99%。尽管目前生物法尚处于研究阶段，但是其具有高选择性，无污染，因此将是极具发展潜力的合成路线。
1.8 本产品所选线路及可行性分析
本设计模拟生产10000吨的氨基乙酸，考虑到产量较大，且其他生产工艺只在实验阶段，或在国内技术不成熟，还未应用到工业生产中，所以选择第一条工艺路线，即氯乙酸氨解法，氯乙酸氨解法的优点是原料易得，合成工艺简单，对设备要求不高，易操作，基本无公害。
产品成本及产品价格
表1-2 氨解法原料消耗及成本
Table 1-2 ammonia solution and the cost of raw materials consumption
原料名称纯度 % 单耗 t 单价元/t 成本元
氯乙酸96 1.550 6500 10075
液氨工业级0.850 1850 1573
乌洛托品98 0.30 7200 2160
甲醇98 2.10 2300 4830
合计/ / / 18638
现在氨基乙酸价格每吨3.3万元左右，2007年12月中旬其价格才1.8万元/吨，12月底国内最大的氨基乙酸生产企业河北东华化工集团的传真价格变成了2.9万元/吨，现在又涨到了3.3万元/吨，比12月中旬上涨了80%，使氨基乙酸的利润几乎达到了100%。
第2章生产工艺流程及各工艺指标的确定
2.1 生产基本原理及化学方程式
原理：氯乙酸和氨气在六次甲基四胺的催化作用下，反应生成氨基乙酸和副产物氯化铵。
化学方程式：
主反应：ClCH2COOH + 2NH3 →NH2CH2COOH + NH4Cl
副反应：NH2CH2COOH + ClCH2COOH →NH(CH2COOH)2 + HCl
NH(CH2COOH)2 + ClCH2COOH →NH(CH2COOH)3 + HCl
2.2 原料规格及性质
2.2.1 基本原料
（1）：氯乙酸(ClCH2COOH)
无色晶体，有刺激性气味，易潮解、不燃，有强烈的腐蚀性，能破坏金属、橡胶和软木塞等，溶于水、乙醇、乙醚、苯、二硫化碳和氯仿等有机溶剂，相对密度：1.58g/cm3（20/20℃），其熔点：61～63℃，沸点为：189℃。
（2）：六次甲基四胺(CH2)6N4
俗名乌洛托品，白色结晶粉末或无色有光泽晶体，几乎无臭，对皮肤有刺激作用，相对密度1.27 g/cm3 (25℃)，在约263℃升华并部分分解，溶于水、乙醇和氯仿，不溶于乙醚，燃烧时火焰无色。
（3）：甲醇(CH3OH)
)：0.7915g/cm3，熔无色透明易燃易挥发极性液体，有毒，饮后能致盲，密度(D204
℃
点：-97.8℃、沸点：64.65℃，自燃点：470℃，能与水和多数有机溶剂混溶，蒸汽与空气生成爆炸性混合物，爆炸极限(6.0～36.5)%(体积)，燃烧时生成蓝色火焰，用于制造甲醛和农药等，并用作有机物质的萃取和酒精的变性剂等。
（4）：氨气(NH3)
无色气体，有强烈的刺激性气味，相对密度：0.771 g/cm3，易被液化成无色的液体，沸点：-33.5℃，也易被固化成雪状的固体，熔点：-77.7℃，溶于水、乙醇和乙醚，在高温时会分解成氮和氢，有还原作用。
2.2.2 原料质量标准（执行QJ/XHG.JH0207-08-2001）
（1）: 氯乙酸
表2-1 工业氯乙酸质量标准
Table 2.-1 Chloroacetate industrial quality standards
指标名称指标
氯乙酸含量% ≥95.0
二氯乙酸含量% ≤3.0
外观白色或微黄色晶体
(2): 六次甲基四胺
表2-2 六次甲基四胺质量指标
Table 2-2 Hexamine quality indicators
指标名称指标
纯度%≥98.0
氯化物(以Cl计) %≤0.015
外观白色结晶或略带色调的白色结晶(3): 甲醇
表2-3 工业甲醇质量指标
Table 2-3 methanol industry quality indicators
指标名称指标
密度(20℃)g/cm30.791～0.793
外观无殊异臭气味，无色透明液体，无可见杂质(4): 液氨
表2-4 无水氨质量指标
Table 2-4 anhydrous ammonia quality indicators
指标名称指标
氨含量%≥99.5
残留物含量%≤0.5
2.3 生产工艺流程叙述及工艺流程方框图
工艺流程方框图
图2-1 工艺流程方框图 Figure 2-1 process flow diagram
工艺流程叙述
将氯乙酸、六次甲基四胺固体按工艺配比分别溶解成工艺指标要求含量的溶液，然后备入计量槽。
首先向反应釜内投入六次甲基四胺水溶液，加热至一定温度后，开始滴加氯乙酸溶液，并通入氨气反应。反应过程中控制好反应温度和pH 值，待加料结束后保温一段时间，通过甲醇醇析、真空抽滤、甲醇醇洗，分离出氨基乙酸，并甩干、烘干、取样化验，包装合格后入库出厂。
甲醇醇析，甲醇含量降低，而且含有其他杂质，通过精馏塔、提纯后回收利用，精馏后残液排污至污水池，浓缩结晶出氯化铵副产品。
2.4主要工艺指标的确定[14~18]
2.4.1 生产工艺特点
除甲醇精馏是半间歇生产外，其他生产工序都是分批投料、间歇生产，生产周期为8小时，每天可生产3批。这样的生产过程，容易造成工艺指标控制不稳定，使产品质量、收率产生波动。因此，生产中各工序工艺指标的控制、操作过程关键因素的掌握，对产品质量的稳定，特别是产品收率的提高，有着十分重要的影响。 2.4.2 工艺指标的确定 （1）： 反应工序
反应过程中，催化剂加入量、反应温度、pH 值的调节以及反应时间长短等因素，对产品质量和收率有着决定性的影响。 ① 催化剂加入量
氯乙酸与液氨是在催化剂乌洛托品的作用下进行反应的。如果催化剂加量不足，会导致反应不充分，影响反应速度，氨基乙酸生成量减少、收率下降；反之，
如加量过大，
对提高收率作用不大．却会增加乌洛托品的消耗。根据生产经验，催化剂的加入量与主原料氯乙酸的投料量之比为10%左右，如果其他因素正常，这样的加入量能够使收率达到90％以上。
②反应温度
该反应为放热反应，反应过程中大量放热。根据化学反应平衡原理，降低温度有利于氨基乙酸的生成。生产中反应温度应控制在70℃左右。反应温度过低，则反应速度慢、反应不充分、生产周期长，影响产量，冷却水消耗增加；反应温度过高(如达到95℃以上)，会造成反应过于激烈，不利于安全生产，并使副反应增多，致使产品外观发黄，既影响收率又使产品质量下降。根据经验，反应温度达到100℃左右，产品收率会降到70％左右。
③反应过程中pH值
反应过程中pH值应控制在7.0～7.5。若pH<6．则反应液呈酸性，加之温度较高，会使产品铁含量增加、外观发黄。此外，pH值偏低，会使反应不充分，收率必然下降。若pH值≥9，说明氨过量较多，理论上讲有利于充分反应、提高收率，但会造成产品粒子过细，过滤冲洗时损失增加，反而不利于提高收率。同时，氨过量太多会大量外逸，既污染环境又造成浪费。控制反应液pH=7.0～7.5并保持基本稳定，在其他因素正常时，能够使收率达到90％左右。
（2）：结晶分离工序
氯乙酸氨解生成氨基乙酸的反应是在水溶液中进行的，反应结束得到的是氨基乙酸、氯化铵、乌洛托品等的水溶液。由于甲醇和水可以互溶，氨基乙酸只是易溶于水而微溶于甲醇，而氯化铵、乌洛托品溶于甲醇，因此在结晶工序加入的甲醇与水互溶，氨基乙酸大量失去溶剂水而产生过饱和，发生盐析结晶从母液中析出，与其他物质得以分离。
①甲醇的用量及加入方式
用氯乙酸在水相中催化氨解生产氨基乙酸的工艺过程中，传统方法是向已完成的反应物料中加入一定量的甲醇，以降低溶剂的介电常数，使氨基乙酸沉降析出，而令副产物氯化铵留在醇－水混合溶剂中，然后分离出产物，用精馏法回收甲醇循环使用。因此一定体积的已完成反应的物料中需要加入多少体积的甲醇最适宜，便成为不可回避的操作指标。加少了，产品中Cl-%超标；加多了，不仅回收甲醇的工作量增大，损耗增加，而且产品收率下降（氨基乙酸在水－甲醇体系中也有一定量的溶解度）。由于下列诸因素：a：已完成反应物料中氨基乙酸和氯化铵的浓度不同；b：所用甲醇的浓度不同；c：醇析操作过程的温度不同；d：不同规格氨基乙酸产品对Cl-%的限制指标不同。因此机械地规定（甲醇/反应物料）体积比是不行的。而且由于影响这个比值的变量这样多，凭经验也有难度。本设计所选用的数据参照了南通东昌化工的生产数据，甲醇的用量与原料氯乙酸的比按8.1:1计。
生产中甲醇是分两步加入的。第一次加入少量甲醇，充分搅拌降温后，再加人大量甲醇，充分搅拌降温，放料过滤。这样操作的原因是：由于第一次加入的甲醇是少量的，所以氨基乙酸的饱和度不是很大，会在溶液中析出数量不是很多的细小结晶；第二次加入大量甲醇时，这些细小结晶起到了晶种的作用，大量析出的氨基乙酸在晶种表面上聚集，结晶得以长大。这样的结晶颗粒大、纯度高、粒度均匀．容易过滤洗涤。如果不是分两次、不同量加入而是一次加入大量所需甲醇。会造成晶核生成量过大，结晶粒度较小、大小不均，导致过滤洗涤困难、产品过滤损失加大，收率大大降低，不足70％，并使甲醇消耗增加很多。
②结晶温度
氨基乙酸在水中的溶解度随温度的升高而增加，随温度的降低而减小，加上结晶是个放热过程，所以降低温度对氨基乙酸的结晶有利。放入结晶槽的反应液温度一般在70℃以上，这时不应立刻加入甲醇，而应待其降温至60℃后第一次加入甲醇，充分搅拌降温至40℃～50℃时第二次加入甲醇。反之，如果在温度较高时加入甲醇，会产生大量很细的结晶，导致过滤、洗涤困难，物料损失很大，收率很低，只有70％左右。
③搅拌强度和结晶时间
结晶过程是在机械搅拌下进行的，这样做不但利于降温，而且使细小结晶悬浮在母液中，以促进传质、结晶；此外，还可以减少晶粒黏结形成晶簇的机会，从而减少结晶中的母液包藏，有利于提高产品纯度。当然，搅拌速度不能太快，否则会造成大量结晶破碎难以长大，使过滤、洗涤困难，损失增大，降低收率。
（3）：其他因素
①离心洗滤操作
完成结晶的物料放入过滤槽，使氨基乙酸结晶与母液分离晶体表面粘有一些母液，通过甲醇洗滤、离心甩干可以除去。离心洗滤时所用甲醇浓度为92％～95％。如果甲醇浓度过高、水含量太小，则不易洗去晶体表面的可溶杂质，会消耗大量甲醇，增加产品的损失，并加重甲醇精馏回收的负荷。如果甲醇浓度低于90％，虽然可以加快过滤速度，但由于水含量过高，会使少量氨乙酸溶解到水中，被滤液带走。由于每批物料要分多次离心洗滤，因此半成品的累计损失较大，导致产品收率明显下降。据测算，离心洗滤操作不当，会使收率下降5％～10％。
②干燥工序的操作
干燥工序通过热风直接加热除去半成品中的水分，使产品质量达到要求。加料、放料要精心操作，减少跑料、漏料和吹洒损失干燥工序如果控制得不好，会使收率下降2％左右。
③其他
每次放料后，反应釜、结晶槽的内壁上都有一层致密的氨基乙酸白色结晶，如果不及时清理，会越积越厚，不但影响换热，而且造成浪费，影响收率。因此，每次放料后，应进行清理，并将清理下的片状结晶砸碎。在下次投料时掺入反应釜中加以回收。此外，过滤及离心洗滤后的甲醇中氨基乙酸的回收也很重要。在过滤池和离心机滤液出口处接一个三级缓冲槽，这样不但可以回收一些过滤过程中“跑料”损失掉的氨基乙酸，而且能够回收一些因滤液温度降低而结晶析出的氨基乙酸。坚持做好这些回收工作，可以使收率提高3％～5％。
2.4.3 结语
生产中影响收率的因素很多，而且这些因素往往是相互联系、相互作用的。要提高产品收率，反应工序的控制是基础，结晶工序是关键，其他因素的控制是补充。总之，要提高产品收率，必须综合考虑以上这些影响收率的因素，有针对性地采取措施，才能起到好的效果，使产品收率达到90％左右。
第3章工艺计算
3.1物料衡算
3.1.1 原料及产品规格
原料规格：
氯乙酸：含量97.5% 其它2.5%
氨：含量99.6% 其它0.4%
乌洛托品：含量99.0% 水分0.5% 其它0.5%
回收甲醇：含量92% 水分8%
产品规格：
氨基乙酸：含量98.5% 氯化物0.4% 其它1.1%
3.1.2 衡算
采用间歇式生产过程，以每一批处理量为衡算基准。已知每批次生产时间为8小时，每天可生产3批。
3.1.3 已知定量
1、离心后水分含量：0.77%计算
2、吸滤及离心过程产品按损耗10%计算
3、催化剂用量按主原料的11.5%计算
4、吸滤及离心过程甲醇按损耗1.5%计算
5、精馏效率为99%
3.1.4 列衡算式
年工作天数按330天计算。
年产10000吨氨基乙酸，则日产量为：10000吨/330天=30.30303吨/天。
每批物料的生产周期为8小时，即每天生产3次，则每次应产氨基乙酸的量为：30303.03kg/3=10101.01kg
已知产品纯度为98.5%，则产品中氨基乙酸纯品质量为：
10101.01×98.5%=9949.5kg
整个生产过程按85%的损耗计算，生产氨基乙酸时氯乙酸理论消耗则为：
9949.5×94.5/75×85%=14904.74kg
已知氯乙酸的纯度为97.5%，所以每批次所消耗的氯乙酸的原料量为：
14904.74/97.5%=15286.91kg
溶料时氯乙酸与所加水的量比按71.8%计，则每批所需水量为：
15286.91/71.8%=21290.96kg
化学方程式：ClCH2COOH+2NH3 →NH2CH2COOH+ NH4Cl
94.5 34 75 54.5
已知反应的转化率为94%，由反应方程式计算。
所得氨基乙酸的量为：14904.74×94%×75/94.5=11002.98kg
所得氯化铵得量为：14904.74×94%×54.5/94.5=7995.5kg
消耗氨的量：14904.74×94%×34/94.5=4988.02kg
已知氨的纯度为99.6% 为使反应彻底，通过量5%的氨气。
4988.02÷99.6%×105%=5058.45kg
乌洛托品：1758×99.0%=1740.4kg
水:20108.13+1758×0.5%=21299.75kg
其他：15286.91×2.5%+5258.45×0.4%+1758×0.5%+14904.74×6%=1306.29kg
表3-1 氨化合成釜物料衡算表
Table 3-1 amination of reactor material balance sheet
设备名称进料名称进料组分组分含量% 进料量kg 氨化合成釜氯乙酸氯乙酸97.5 15286.91
乌洛托品乌洛托品99 1758
水水21290.96
氨氨99.6 5258.45
出料名称出料组分组分含量% 出料量kg
氨化粗产物氨基乙酸11002.98 氨249.4 乌洛托品1740.4 氯化铵7995.5
水21299.75 其他1306.29
醇析过程，甲醇的用量与原料氯乙酸的比为8.1：1
则所加甲醇的量为：15286.91×8.1=123804kg[19]
表3-2 醇析釜的物料衡算表
Table 3-2 alcohol out of the reactor material balance sheet
设备名称进料名称进料组分组分含量% 进料量kg
醇析釜氨化粗产物同上
甲醇甲醇92 123804
出料名称出料组分组分含量%出料量kg
醇析产物氨基乙酸11002.98 氨249.4 乌洛托品1740.4 氯化铵7995.5 水31203.75 其他1306.29 甲醇113900
吸滤离心过程，补充甲醇13680kg，用于清洗滤饼[20]。
离心后水分含量为0.77%。
则粗产物中水分含量为: 31203.75×0.77%=240.27kg
母液中水分含量为: 31203.75-240.27+13680×8%=32057.88kg
氯化铵有99.5%溶于母液中被分离出来，即7995.5×99.5%=7956.06kg 则粗产物中氯化铵的含量为：7995.5-7956.06=39.44kg
离心过程产品损耗10%，则离心后粗产品中氨基乙酸的含量为：11002.98×90%=9902.68kg
母液中氨基乙酸的含量为11002.98-9902.68=1100.3kg
甲醇和氨离心过程损耗1.5%
甲醇损耗（123804+13680）×1.5%=2062.26kg
氨损耗：249.40×1.5%=3.74kg
粗产品中氨的含量为：
249.40÷（31203.75+113900）×（500+240.27）=1.27kg
则母液中氨的含量为583.7-3.74-1.27=244.39kg
其他物质离心后仍有8.67%于粗产品中。
1307.64×8.67%=113.4kg
母液中其他物质为1306.29-113.4=1192.89kg
课程设计概念设计 荆楚理工学院课程设计任务书 设计题目：3000吨/年乙酸乙酯项目概念设计。 教研室主任：许维秀指导教师：危想平 2019年11月 乙酸乙酯车间工艺设计 一、设计任务 1.设计任务：乙酸乙酯项目概念设计 2.产品名称：乙酸乙酯 3、设计规模：3000吨/年乙酸乙酯 4、开工时间：7000小时/年 3、原料组成：冰醋酸100%、乙醇95%、硫酸93% 4、全装置总收率，损耗分配和设备类型自定 5.产品用途：作为制造乙酰胺、乙酰乙酸酯、甲基庚烯酮、其他有机化合物、合成香料、合成药物等的原料；用于乙醇脱水、乙酸浓缩、萃取有机酸；作为溶剂广泛应用于各 种工业中；食品工业中作为芳香剂等。 二、概述 1．乙酸乙酯性质及用途 乙酸乙酯又名乙酸乙酯，乙酸醚，英文名称Ethyl Acetate或 Acetic Ether Vinegar naphtha.乙酸乙酯是具有水果及果酒芳香的无色透明液体，其沸点为77℃，熔点为-83.6℃，密度为0.901g/cm3,溶于乙醇、氯仿、乙醚和苯等有机溶剂。 乙酸乙酯的重要用途是工业溶剂，它是许多树脂的高效溶剂，广泛应用于油墨、人造革、胶粘剂的生产中，也是清漆的组份。它还用于乙基纤维素、人造革、油毡、着色纸、 人造珍珠的粘合剂、医用药品、有机酸的提取剂以及菠萝、香蕉、草莓等水果香料和威士忌、奶油等香料。此外，还用于木材纸浆加工等产业部门。对于用很多天然有机物的加工，例如樟脑、脂肪、抗生素、某些树脂等，常使用乙酸乙酯和乙醚配制成共萃取剂，它还可 用作纺织工业和金属清洗剂。 2.乙酸乙酯发展状况
（1）国内发展状况 为了改进硫酸法的缺点，国内陆续开展了新型催化剂的研究，如酸性阳离子交换树脂 ﹑全氟磺酸树脂﹑HZSM-5等各种分子筛﹑铌酸﹑ZrO2-SO42－等各种超强酸，但均未用于 工业生产。 国内还开展了乙醇一步法制取乙酸乙酯的新工艺研究，其中有清华大学开发的乙醇脱 氢歧化酯化法，化学工业部西南化工研究院开发的乙醇脱氢法和中国科学院长春应用化学 研究所的乙醇氧化酯化法。 中国科学研究院长春应用化学研究所对乙醇氧化酯化反应催化剂进行了研究，认为采 用Sb2O4-MoO3复合催化剂可提高活性和选择性。化学工业部西南化工研究院等联合开发 的乙醇脱氢一步合成乙酸乙酯的新工艺，已通过单管试验连续运行1000小时，取得了满 意的结果。现正在进行工业开发工作。 近来关于磷改性HZSM-5沸石分子筛上乙酸和乙醇酯化反应的研究表明，用HZSM-5及 磷改性HZSM-5作为乙酸和乙醇酯化反应的催化剂，乙醇转化率变化不大，但酯化反应选 择性明显提高。 使用H3PMo12O40?19H2O代替乙醇-乙酸酯化反应中的硫酸催化剂，可获得的产率为 91.48%,但是关于催化剂的剂量、反应时间和乙醇／乙酸的质量比对产品产量的研究 还在进行之中。 （2）国外发展状况 由于使用硫酸作为酯化反应的催化剂存在硫酸腐蚀性强、副反应多等缺点，近年各国 均在致力于固体酸酯化催化剂的研究和开发，但这些催化剂由于价格较贵、活性下降快等 原因，至今工业应用不多。据报道，美Davy Vekee公司和UCC公司联合开发的乙醇脱氢 制乙酸乙酯新工艺已工业化。 据报道，国外开发了一种使用Pd/silicoturgstic双效催化剂使用乙烯和氧气一步生 成乙酸乙酯的新工艺。低于180℃和在25％的乙烯转化率的条件下，乙酸乙酯的选择性为46％。催化剂中的Pd为氧化中心silicoturgstic酸提供酸性中心。 随着科技的不断进步，更多的乙酸乙酯的生产方法不断被开发，我国应不断吸收借鉴 国外的先进技术，从根本上改变我国乙酸乙酯的生产状况。 三. 乙酸乙酯的生产方案及流程 1.酯化法 酯化工艺是在硫酸催化剂存在下,乙酸与乙醇发生酯化脱水反应生成乙酸乙酯的工艺。
一、氯甲烷的性质和用途 1、氯甲烷的性质和用途 氯甲烷是甲烷分子中的氢原子被氯原子取代的产物，包括四种化合物：一氯甲烷，二氯甲烷，三氯甲烷（氯仿），四氯化碳。它们的物理性质见表10-1。 表10-1 氯甲烷物理性质 氯甲烷应用较广的是氯仿和四氯化碳，氯仿是一种不燃的优良溶剂，还广泛用于有机化工生 产的原料。氯仿曾作过手术麻醉剂，但它对肝脏有毒，且有其它副作用，现已不在使用。四 氯化碳受热蒸发时，其蒸汽可把燃烧物覆盖，隔绝空气而灭火，是常用的灭火剂。四氯化碳 主要用作溶剂、有机物氯化剂，纤维脱脂剂、谷物熏蒸消毒剂、药物萃取剂等，并用于制造 氟里昂和织物干洗剂，医药上用作杀钩虫剂。 2．二氯甲烷的生产方法
氯甲烷的生产方法有甲烷氯化法和甲醇氢氯化法。四氯化碳则还可以由二硫化碳氯化制取。本节主要介绍甲醇氢氯化法和甲烷氯化法。 二、甲醇氢氯化法生产氯甲烷 1、生产原理 甲醇氢氯化制一氯甲烷有液相法和气相法。 （1）液相法 液相法是甲醇与盐酸反应，反应式如下： CH3OH + HCl??→CH3Cl + H2O 反应过程中有少量二甲醚生成： CH3OH??→（CH3）2O + H2O 一氯甲烷可制得二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳，即： CH3Cl + Cl2??→CH2Cl2 + HCl CH2Cl2 + Cl2??→CHCl3 + HCl CHCl3 + Cl2??→CCl4 + HCl （2）气相法 气相法是气化后的甲醇与氢气在氯化器中反应，反应式为： CH3OH + Cl2 + H2??→CH3Cl + H2O + HCl 一氯甲烷再与氯气反应制二氯甲烷、三氯甲烷及四氯化碳。 采用液相法，其操作温度约为130～150℃；而气相法的操作温度大约300～350℃。气相法比液相法具有较高的设备生产能力。液相法通常是HCl和甲醇气态鼓泡通过液体催化剂，由于接触时间短，生产能力受到限制。工业生产中，液相法和气相法都被采用。这两种方法，除了反应器外，其它过程非常相似。 液相法催化剂是以氯化铁、氧化锌一类的金属氯化物的水溶液。气相法的催化剂通常是氯化锌、氯化铜和铝，沉积在硅胶等载体上。 2．工艺流程 甲醇氢氯化制甲烷流程如图10-5所示。
第22卷第6期化学反应工程与工艺Vol22,No6 2006年12月Chemical Reaction Engineering and Technology Dec.2006 文章编号:1001-7631(2006)06-0544-05 苯酚催化氧化制对苯二酚的两步法工艺 胡玉才1 韩德红2 齐曾红1 殷 平1 梁 涛1 (1.鲁东大学化学与材料科学学院,山东烟台 264025; 2.山东科技职业学院化工系,山东潍坊 261031) 摘要:以苯酚为原料,复合金属离子为催化剂,研究用气相氧化合成苯醌,用铁粉还原苯醌制对苯二酚 的两步法工艺,考察了氧化过程中的工艺条件对反应的影响。实验结果表明,苯酚催化氧化制苯醌适宜的 工艺条件是以甲醇为溶剂、摩尔比为1∶3的Cu(NO3)2和NaNO3为催化剂、催化剂加入量为苯酚质量的 1/2、70℃、2.7MPa、反应2.5h。在此反应条件下,苯酚转化率可达90%,苯醌选择性达88%。以铁 粉作还原剂,将苯醌还原为对苯二酚,苯醌可完全转化,对苯二酚的选择性可达99.5%。 关键词:苯酚;催化氧化;苯醌;对苯二酚 中图分类号:O625.31+2 O642.32 文献标识码:A 对苯二酚(HQ)是一种附加值高、用途广泛的化工原料,主要用于照像显影剂、自动氧化抑制剂、单体阻聚剂、橡胶防老化剂及合成染料等。HQ生产工艺有苯胺氧化法、对2二异丙苯过氧化法和苯酚直接氧化法。合成HQ的氧化剂有过氧羧酸、过氧酮和过氧化氢等,所用的催化剂有无机酸、有机酸、有机金属络合物和分子筛。前两种生产工艺复杂、三废处理困难、生产成本高。苯酚直接氧化法是上世纪70年代出现的,以H2O2为氧化剂,采用不同的催化剂。其中,法国Rhone2Poulenc 公司以H3PO4/HClO4为催化剂,日本Ube公司以硫酸盐为催化剂,意大利Enichem公司以钛硅分子筛(TS21)为催化剂。Enichem公司建设的104t/a苯二酚生产装置于1996年试运行[1],该法无环境污染,选择性高,是目前最先进的生产工艺。但由于苯二酚比苯酚更易于氧化,生产过程中苯酚大大过量,导致苯酚转化率不超过25%,大量未反应的苯酚需与产物分离并循环使用。此外,联产邻苯二酚(C T),CT与HQ产量之比约为1∶1,而HQ的市场需求量是CT的8倍,因而成本较高。 目前我国生产HQ的厂家比较多,总生产能力约为4000t/a,都采用经典的苯胺法,产量小,污染严重,难以大规模生产,属于技术落后、关停并转之列。出于环保和经济方面的需要,国内学者对苯酚直接氧化制HQ进行了广泛的研究[2～8],同样存在着联产C T的缺点。为了克服上述缺点,本工作以价格低廉、性能优良的Cu2+/Na+作为催化剂活性组分,研究苯酚催化氧化合成对苯二酚的两步法工艺,为HQ开辟新的生产途径。 1 技术路线及反应机理 苯酚催化氧化制HQ采取两步法工艺,第一步氧化反应,第二步还原反应。苯酚在溶剂中的催化氧化反应可能属于自由基反应。复合型催化剂Cu2+/Na+的一个不成对电子离域在氧分子上,在强极性溶剂存在下进行络合而成为良好的携氧活性体,此活性体可能与苯酚羟基上的氢原子结合,形成苯氧自由基,带氢的活性体再与苯氧自由基作用,生成苯醌(BQ)和水,活性体恢复到原来的状态。 收稿日期:2006202227;修订日期:2006208211 作者简介:胡玉才(1970-),男,副教授。E2mail:huyucai88@https://www.doczj.com/doc/4618160745.html, 基金项目:山东省优秀中青年科学家科研奖励基金(2004BS08001);鲁东大学自然科学基金(032913,042901)
南京工业大学 《化工设计》专业课程设计 设计题目乙醛缩合法制乙酸乙酯 学生姓名胡曦班级、学号化工091017 指导教师姓名任晓乾 课程设计时间2012年5月12日-2012年6月1日 课程设计成绩 设计说明书、计算书及设计图纸质量，70% 独立工作能力、综合能力及设计过程表现，30% 设计最终成绩（五级分制） 指导教师签字
目录一、设计任务3 二、概述4 2.1乙酸乙酯性质及用途4 2.2乙酸乙酯发展状况4 三. 乙酸乙酯的生产方案及流程5 3.1酯化法5 3.2乙醇脱氢歧化法7 3.3乙醛缩合法7 3.4乙烯、乙酸直接加成法9 3.5各生产方法比较9 3.5确定工艺方案及流程9 四．工艺说明10 4.1. 工艺原理及特点10 4.2 主要工艺操作条件错误!未定义书签。 4.3 工艺流程说明10 4.4 工艺流程图（PFD）错误!未定义书签。4.5物流数据表10 4.6物料平衡错误!未定义书签。 4.6.1工艺总物料平衡10 4.6.2 公共物料平衡图错误!未定义书签。 五. 消耗量19 5.1 原料消耗量19 5.2 催化剂化学品消耗量19 5.3 公共物料及能量消耗21 六. 工艺设备19 6.1工艺设备说明19 6.2 工艺设备表19 6.3主要仪表数据表19 6.4工艺设备数据表19 6.5精馏塔Ⅱ的设计19 6.6最小回流比的估算21 6.7逐板计算23 6.8逐板计算的结果及讨论23 七. 热量衡算24 7.1热力学数据收集24
7.2热量计算，水汽消耗，热交换面积26 7.3校正热量计算、水汽消耗、热交换面积(对塔Ⅱ)29 八．管道规格表24 8.1 装置中危险物料性质及特殊储运要求24 8.2 主要卫生、安全、环保说明26 8.3 安全泄放系统说明24 8.4 三废排放说明26 九．卫生安全及环保说明24 9.1 装置中危险物料性质及特殊储运要求24 9.2 主要卫生、安全、环保说明26 9.3 安全泄放系统说明24 9.4 三废排放说明26 表10校正后的热量计算汇总表34 十有关专业文件目录34 乙酸乙酯车间工艺设计 一、设计任务 1.设计任务：乙酸乙酯车间 2.产品名称：乙酸乙酯 3.产品规格：纯度99.5% 4.年生产能力：折算为100%乙酸乙酯10000吨/年 5.产品用途：作为制造乙酰胺、乙酰醋酸酯、甲基庚烯酮、其他有机化合物、合成香料、合成药物等的原料；用于乙醇脱水、醋酸浓缩、萃取有机酸；作为溶剂广泛应用于各种工业中；
编号：No.40 课题：甲醇氢氯化法和甲烷氯化法生产氯甲烷 授课内容： ●甲醇氢氯化法和甲烷氯化法生产氯甲烷反应原理 ●甲醇氢氯化法和甲烷氯化法生产氯甲烷工艺流程 知识目标： ●了解氯甲烷物理及化学性质、生产方法及用途 ●了解甲醇为原料生产产品新技术 ●掌握甲醇氢氯化法和甲烷氯化法生产氯甲烷反应原理 ●掌握甲醇氢氯化法和甲烷氯化法生产氯甲烷工艺流程 能力目标： ●对比甲醇氢氯化法和甲烷氯化法生产氯甲烷特点 ●分析和判断主副反应程度对反应产物分布的影响 思考与练习： ●影响甲醇氢氯化法和甲烷氯化法生产氯甲烷主要因素有哪些？ ●绘出甲醇氢氯化法和甲烷氯化法生产氯甲烷工艺流程图 授课班级： 授课时间：年月日
第二节氯甲烷的生产 一、概述 1．氯甲烷的性质和用途 氯甲烷是甲烷分子中的氢原子被氯原子取代的产物，包括四种化合物：一氯甲烷，二氯甲烷，三氯甲烷（氯仿），四氯化碳。它们的物理性质见表10-1。 表 10-1 氯甲烷物理性质 氯甲烷应用较广的是氯仿和四氯化碳，氯仿是一种不燃的优良溶剂，还广泛用于有机化工生产的原料。氯仿曾作过手术麻醉剂，但它对肝脏有毒，且有其它副作用，现已不在使用。四氯化碳受热蒸发时，其蒸汽可把燃烧物覆盖，隔绝空气而灭火，是常用的灭火剂。四氯化碳主要用作溶剂、有机物氯化剂，纤维脱脂剂、谷物熏蒸消毒剂、药物萃取剂等，并用于制造氟里
昂和织物干洗剂，医药上用作杀钩虫剂。 2．氯甲烷的生产方法 氯甲烷的生产方法有甲烷氯化法和甲醇氢氯化法。四氯化碳则还可以由二硫化碳氯化制取。本节主要介绍甲醇氢氯化法和甲烷氯化法。 二、甲醇氢氯化法生产氯甲烷 1、生产原理 甲醇氢氯化制一氯甲烷有液相法和气相法。 （1）液相法 液相法是甲醇与盐酸反应，反应式如下： CH3OH + HCl??→CH3Cl + H2O 反应过程中有少量二甲醚生成： CH3OH??→（CH3）2O + H2O 一氯甲烷可制得二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳，即： CH3Cl + Cl2??→CH2Cl2 + HCl CH2Cl2 + Cl2??→CHCl3 + HCl CHCl3 + Cl2??→CCl4 + HCl （2）气相法 气相法是气化后的甲醇与氢气在氯化器中反应，反应式为： CH3OH + Cl2 + H2??→CH3Cl + H2O + HCl 一氯甲烷再与氯气反应制二氯甲烷、三氯甲烷及四氯化碳。 采用液相法，其操作温度约为130～150℃；而气相法的操作温度大约300～350℃。气相法比液相法具有较高的设备生产能力。液相法通常是HCl和甲醇气态鼓泡通过液体催化剂，由于接触时间短，生产能力受到限制。工业生产中，液相法和气相法都被采用。这两种方法，除了反应器外，其它过程非常相似。 液相法催化剂是以氯化铁、氧化锌一类的金属氯化物的水溶液。气相法的催化剂通常是氯化锌、氯化铜和铝，沉积在硅胶等载体上。 2．工艺流程
高效氯氟氰菊酯产业分析报告 一、概述 高效氯氟氰菊酯是拟除虫菊酯杀虫剂的代表性品种，它是16个立体异构体中杀虫活性最高的一对异构体。该产品以触杀和胃毒作用为主，并有一定的驱避作用，具有杀虫谱广、药效高、安全、持效期长、耐雨水冲刷、易生物降解，而且降解后不产生有毒残留物等特性。 二、高效氯氟氰菊酯名称及性状 中文通用名称：高效氯氟氰菊酯 其它中文名称：功夫、功夫菊酯、三氟氯氰菊酯 ISO通用名：lambda-cyhalothrin 化学名称：α-氰基-3-苯氧苄基-3-(2-氯-3,3,3-三氯氟-1-丙烯基)-2,2-二甲基环丙烷羧酸酯(Z)-(1R,3R),S-酯及(Z),(1S,3S),R-酯的1:1混合物 结构式： 分子式：C23H19O3NClF3 相对分子质量（按2001年国际相对原子质量计）：449.9 外观：纯品为白色结晶固体，工业品为淡黄色固体。 熔点：49.2℃ 密度(25℃)：1.33g/mL 蒸气压（20℃）：200nPa 溶解度：纯水0.005(pH6.5)，缓冲液0.004(pH 5.0，mg/L)，丙酮、甲苯、甲醇、己烷、乙酸乙酯约500g/L 稳定性：在酸性溶液中稳定，在碱性溶液中易分解，对光稳定，15～25℃时可保存6个月以上；水中日光下半衰期为20d，土壤中半衰期为22～28d。 三、毒性 大鼠急性经口LD50为56～97mg/kg，急性经皮LD50为632～696mg/kg，急性吸入 LC500.06mg/kg空气（4h）。 四、应用范围
高效氯氟氰菊酯主要用于棉花、果树、蔬菜、茶树、旱粮等防治鳞翅目、鞘翅目、半翅目、缨翅目、膜翅目、直翅目、双翅目害虫，也用于蜚蠊目害虫防治。 五、制剂 以乳油为主，全国有270个纯品含量为2.5%或25g/L的乳油，近年来水性化制剂发展很快，产量不断上升。登记含量以2.5%和5%微乳剂和水乳剂为主，虽产品数只达到61个，但产量超过乳油的5倍多。11年以后陆续有高含量的登记如10%水乳剂、可湿性粉剂，20%以上的微囊悬浮剂等。 六、工艺合成及原料单耗 目前国内高效氯氟氰菊酯登记的厂家多达40家（2007年11月止），但真正能从起始原 料乙腈、间甲苯酚（或苯甲醛）做起的厂家不多，多数是进口原料贲亭酸甲酯和三氟氯菊 酸生产，有的干脆直接采购间苯氧基苯甲醛和三氟氯菊酸进行缩合后进行差向异构生产高 效氯氟氰菊酯。 （一）两种重要中间体 1、间苯氧基苯甲醛或 3-苯氧基苯甲醛(m-Phenoxybenzaldehyde) 又称醚醛或MPA，它 是医药和农药，特别是合成拟除虫菊酯类杀虫剂及其它药物的重要中间体。除生产氯氟氰 菊酯外还能生产如氯菊酯、醚菊酯、氯氰菊酯、溴氰菊酯、氟氰菊酯、氟胺氰菊酯、氰戊 菊酯、氟氰戊菊酯、甲氰菊酯以及手性氰醇、光活性氰醇和2-氰苄基酯等。市场需求很大。目前的合成方法有四种：间溴苯甲醛法、间甲苯酚法、间氯苯甲醇氧化法和间氯甲苯氧化法。第一种方法因成本高、杂质多且产品提纯困难而不常采用。而间氯苯甲醇氧化法和间 氯甲苯氧化法。受收率、原料及工艺条件的制约，也不常用。间甲苯酚法，该法是将间甲 苯酚与氢氧化钾溶液配制成酚钾后，再与氯苯进行催化缩合，生成间苯氧基甲苯，再经酸、碱处理除去间甲酚、间甲酚钾等残留杂质，得到纯度≥98％的间苯氧基甲苯，以间甲酚计，收率约82％，然后再从间苯氧基甲苯制得间苯氧基苯甲醛。控制这种方法的收率的主要工 序在氯化和水解上，较早使用的是混酸法和稀硝酸法，因有部分醚醛被氧化成醚酸而影响 产率被淘汰，后来改用了乌洛托品法，但它存在着三废污染大等问题。最近，吕天喜等先 用二甲亚砜对氯代产物进行氧化后再水解取得了较好改进。 2、三氟氯菊酸国内习惯上又叫做功夫酸，化学名为3-(2-氯-3，3，3三氟丙烯-1-基)-2， 2-二甲基环丙羧酸，也是多个拟除虫菊酯品种的共用中间体。由捷利康最先开发成功并投 入工业化生产，用于生产高效氯氟氰菊酯、七氟菊酯和联苯菊酯（天王星）等。
×××药业有限公司现行文件 奥美拉唑的生产工艺规程 文件编号：SOP-MF-301-00 起草人：技术员起草日期：年月日 审阅人：车间主任审阅日期：年月日 审核人：质保经理审核日期：年月日 批准人：总经理审批日期：年月日 执行日期：年月日 分发部门：质量保证部2份 生产技术部2份 设备部1份
目录 1、产品概述 2、原辅料、包装材料质量标准及规格 3、化学反应过程 4、生产流程图 5、工艺过程 6、中间体、半成品的质量标准和检验方法 7、技术安全与防火 8、综合利用与三废治理 9、操作工时与生产周期 10、劳动组织与岗位定员 11、设备一览表及主要设备生产能力 12、原材料、能源消耗定额和技术经济指标 13、物料平衡 附录 附页 奥美拉唑的生产工艺规程一：产品概述 （一）产品名称 1、中文名称：奥美拉唑，别名洛赛克
2、英文名称：Omeprazole、Losec 3、化学名称：5-甲氧基-2-{[（4-甲氧基-3，5-二甲基-2-吡啶基）-甲 基]-亚磺酰基}-1H-苯并咪唑 4、分子式：C17H19N3O3S 5、分子式量：345.42 6、化学结构： 7、理化性质：本品为白色至类白色结晶性粉末，无臭，遇光易变色，熔点156℃。本品在二氯甲烷中易溶，在甲醇或乙醇中略溶，在丙酮中微溶，在水中不溶；在0.1mol/L氢氧化钠溶液中溶解。 （二）临床用途 ①消化性溃疡出血、吻合口溃疡出血。 ②应激状态时并发的急性胃黏膜损害，和非甾体类抗炎药引起的急性胃黏膜损伤； ③亦常用于预防重症疾病（如脑出血、严重创伤等）胃手术后预防再出血等； ④全身麻醉或大手术后以及衰弱昏迷患者防止胃酸反流合并吸入性肺炎。 （三）药理作用 本品是近年来研究开发的作用机制不同于H2受体拮抗作用的全新抗消化性溃疡药。它特异性地作用于胃粘膜壁细胞，降低壁细胞中的氢钾ATP酶的活性，从而抑制基础胃酸和刺激引起的胃酸分泌。由于氢钾ATP酶又称做"质子泵"，故本类药物又称为"质子泵抑制剂"。 （四）包装规格要求及储藏 包装规格：胶囊剂：每个胶囊20ｍｇ。注射液：每支40ｍｇ。 储藏：密闭，在凉暗，干燥处保存。 二、原辅料、包装材料质量标准及规格
焦作市慧诚精细化工有限公司年产2000 吨间苯二酚项目 环境影响评价报告书 (简化版) 焦作市环境科学研究所 二OO六年六月 焦作市慧诚精细化工有限公司年产2000 吨间苯二酚项目 环境影响评价报告书 (简化版) 编制单位：焦作市环境科学研究所 评价证书：国环评乙字第2517号 所长：郭慧霞 主管所长：裴永顺 项目负责人：孟文杰 编写人员：孟文杰 B25170002 李小超 B25170019 审核：裴永顺 B25170014
审定：郭慧霞 B25170001 1、项目概况 1.1 项目由来 焦作市慧诚精细化工有限公司是一家由个人出资组建，专业从事精细化工产品生产和销售的私有企业。公司拟自筹资金6288万元，建设一套年产2000吨间苯二酚生产装置。项目拟建厂址位于焦作市中站区西北部，河南佰利联化学股份公司南侧370米，东距焦作市中心城区约8公里，距王封乡政府2公里。厂址位于焦作市规划中的工业集聚区内，周围近距离的环境敏感点有东冯封村、西冯封村和佰利联公司职工家属区等。厂址地理位置见附图1，周围环境情况见图1-1。 间苯二酚俗称雷锁辛，化学名称1.3-苯二酚，是一种重要的精细化工原料，广泛应用于农业、染料、涂料、医药、橡胶、电子化学品等领域。我国间苯二酚主要用于轮胎帘子布的浸渍和间苯二酚—甲醛—胶乳粘合剂及间苯二酚—甲醛粘合剂的合成。另外，紫外线吸收剂、阻燃剂、医药、农药、染料等行业，预计2005年将消耗间苯二酚近900吨。国内间苯二酚还有一个很大的潜在市场，那就是间氨基酚的生产，间氨基酚是重要的有机中间体，尤其作为功能性染料的原料，具有很好的发展前景。 目前我国间苯二酚年产量约3000-3500吨，产不足需，每年从国外进口大量间苯二酚以满足国内需求。据不完全统计，2005年我国间苯二酚需求量超过8000吨，国内间苯二酚产能存在较大缺口，严重影响了其下游产品的生产与开发。
电解锰资料 制作人：王倩日期：2013-04-01 1.海关税则号：8111001090 （未锻轧锰；锰粉） 监管条件：4ABxy 监管证书名称监管证书签发机构 4: 出口许可证商务部配额许可证事务局或其授权机关 A: 入境货物通关单国家质量监督检验检疫局 B: 出境货物通关单国家质量监督检验检疫局 x:出口许可证(加工贸易) 商务部配额许可证事务局或其授权机关y: 出口许可证(边境小额贸易) 商务部配额许可证事务局或其授权机关 2.生产原理： 1).热法（火法） 热法生产（金属锰）纯度不超过95～98％， 2).电解法（湿法）/现在的主要生产方式 电解法制备（电解金属锰），其纯度可达99.7～99.9％以上 A.工艺流程： 以锰较低（Mn 20%~30%）的碳酸锰矿为原料，经破碎、磨细成矿粉，加入已有返回阳极液的浸取罐中，加硫酸、通入蒸汽加热近于沸腾，使矿粉中的锰浸取进入溶液，加入适量缓冲剂硫酸铵，并在酸性矿浆中加入二氧化锰粉除铁，再通入液氨或加入石灰乳使矿浆成中性（ph=7），固液分离去除残渣，往滤液中加入硫化剂（二甲基胺荒酸钠，简称SDD）或乙硫氮净化，使镍、钴、铁等离子成硫化物形态沉淀析出，经第二次固液分离除去硫化渣，加入添加剂(SeO2 或SO2)，即得合格电解液。电解时，合格电解液连续不断的加入电解槽，经通电电解至一定时间（一般为24小时），取出附有电沉积锰的阴极板（同时放入干净的阴极板，使电解连续进行），经钝化、水洗、烘干后，将金属锰剥下，即为成品。电解时电解液穿过隔膜布进入阳极房，通过假底溢流出电解槽，此液称阳极液，经收集后返回浸取罐，供浸取锰矿用。
一．设计任务 1、基本数据 生产任务：年产200吨富马酸二甲酯 反应原料纯度：顺丁烯二酸 98% 甲醇 98% 硫酸 98% 生产要求：年工作日为300天，间歇生产 2、设计内容及要求 （一）内容 1、对富马酸二甲酯反应系统的物料衡算、热量衡算； 2、主体反应设备合成釜的选型计算以及辅助设备的选型计算； 3、绘制物料衡算的工艺流程图（一张）； 4、绘制带控制节点的的工艺流程图（一张）； 5、绘制车间平面布置图（一张）； 6、编制设计说明书（一份）。 （二）具体要求 1、绘制的带控制点的工艺流程图必须符合化工制图的规范，并且字体必须工整。 2、编制的课程设计说明书应对计算过程与工艺流程的选择以及控点的确定进行详细的说明和解释。 二．产品简介 富马酸二甲酯为由甲醇与富马酸或顺丁烯二酸酐、顺丁烯二酸酯化而成,简称富马酯(DMF) ,学名反丁烯二甲酯、别名延胡索酸二甲酯,结构式 ( :CHCOOCH3) 2 ,分子式C6H8O4 ,是无色或白色鳞片晶体,熔点102～105 ℃, 常温会升华,无味,略具酯的香味,易溶于氯仿、醇、丙酮、乙酸乙酯,可溶于苯、甲苯、CCl4 ,微溶于水及热水中,对光稳定,在紫外线及阳光下72 h 基本无变化,110 ℃热 1 h 不分解,对热、碱、盐也有一定的稳定性。但其水溶液对热的酸、碱稳定性较差,对氧化剂、还原剂、蛋白质、纤维、脂肪、糖等有好的稳定性,对金属无腐蚀性,其水溶液pH 值为 6. 7～7. 3 ,所以DMF 性质稳定。富马酸二甲酯(DMF)是目前国内外研究开发的一种新型防霉防腐剂,具有良好的抑菌杀菌作用,其应用pH 值范围较广(为3～8) ,可在酸性或中性条件下使用,能抑制30 多种霉菌。其综合抗菌防腐性能优于目前常用的苯甲酸、山梨酸、丙酸及
异戊烯醇相关资料 一、异戊烯醇的性质 异戊烯醇，又名3-甲基-2-丁烯-l-醇，英文名3-Methyl-2-buten-1-ol ，相对分子质量86.13，沸点 140℃，密度 0.848 g/mL （25℃），蒸气压1.4 mm Hg (20℃），为无色透明液体。其结构式如图所示： 3C CH C H 3CH 2OH 二、异戊烯醇的用途 异戊烯醇主要用于合成贲亭酸甲酯，贲亭酸甲酯是高效低毒农药拟除虫菊酯杀虫剂的中间体。随着合成异戊烯醇的工艺的不断改进，研究开发的不断加深，它在农药生产中的应用也在不断扩大，市场需求量大幅度上升。贲亭酸甲酯是拟除虫菊酯的重要前躯体，通常用原乙酸三甲酯与异戊烯醇在酸性催化剂存在的情况下，进行缩合重排，反应生成贲亭酸甲酯。 拟除虫菊酯类杀虫剂对于大部分害虫具有强烈的触杀作用, 它的蒸气还能驱赶害虫, 而且它对哺乳动物、鸟类的毒性低。由于易于降解, 它对环境没有污染。所以它适用于多种公共卫生场所。 异戊烯醇还是聚羧酸减水剂的生产原料TPEG 的主要中间体。在混凝土的生产和施工过程中使用这种高性能水泥减水剂，可以减少30%以上的用水量，增强30%以上混凝土的强度，在相同的情况下可减少水泥用量。 也是人工合成柠檬醛的主要原料，并由此可进一步合成L-薄荷醇及其衍生物、紫罗兰酮类香料、类胡萝卜素及维生素A 类香料、营养素、医药另类刹那品等。 三、生产方法 根据合成异戊烯醇的原料的不同，可以把异戊烯醇的合成路线主要分成三种：第一种是异丁烯法，第二种是异戊二烯法，第三种是丙酮法。
1、异丁烯法 异丁烯和多聚甲醛在磷酸氢二钠的催化下进行Prins 缩合反应生成3-甲基-3-丁烯-1-醇，然后采用γ-32O Al 为载体负载Pd 作为异构化反应的催化剂，将3-甲基-3-丁烯1-醇加氢脱氢异构成3-甲基-2-丁烯-1-醇。此反应的工艺路线较短，生产原料丰富，产物与中间体分离容易。这个方法是现在合成异戊烯醇工业生产的主要方法。 1.1异丁烯（原料） 异丁烯是一种重要的化工原料，可用于生产丁基橡胶、聚异丁烯、二异丁烯、三异丁烯、甲基丙烯酸甲酯、2,4-叔丁基甲酚、叔丁基硫醇、叔丁醇、叔丁基胺、甲代烯丙基氯、甲基丙烯酸、甲基丙烯睛、新戊醛和异戊二烯等深加工产品。异丁烯衍生产品众多，上下游产业链复杂，消费结构呈多元化趋势。 异丁烯工业生产方法主要有硫酸萃取法、吸附分离法、异丁烷丙烯共氧化联产法、甲基叔丁基醚(MTBE)裂解和正丁烯异构化法等。 高纯异丁烯生产技术门槛不高，国内大部分异丁烯生产厂家均配套有后续加工产品，所以在国内市场上异丁烯的商品量相对较少。目前东北地区主要生产厂商为吉林石化公司精细化学品厂，建有年产2万吨的异丁烯（中间体）装置。 2、异戊二烯法 异戊二烯与HCl 经催化，合成氯代异戊烯。产物1-氯-3-甲基-2-丁烯经催化生产1-氯-3-甲基-3-丁烯，产物与乙酸钠反应生成乙酸酯，经水解最终得到产物。该方法的优点是原料丰富，化学反应平缓，缺点是操作繁琐，设备投资大，且原料异戊二烯的沸点低，蒸汽有比较大的毒性危害，氯化氢对设备有较大的腐蚀。 3、丙酮法 在碱性的环境下，丙酮和乙炔反应，经催化反应合成乙炔基异丙醇，再经催化剂Pd/C 催化加氢合成甲基丁烯醇，最后经异构反应生成异戊烯醇。以丙酮作为原料生成异戊烯醇的工艺路线，优点是我国乙炔的产量较大，容易获得，适合大规模生产，产物与中间体容易分离。缺点是该反应选择性较差，产品产率较低。要以贵金属作为催化剂，增加生产成本。
..-电解锰生产-------工艺流程简述
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第一章设计要求和原则 1.1 概述 本项目为俄罗斯CHEK-SU公司建设的年产8万吨电解金属锰项目，生产主原料为公司生产的氧化锰和碳酸锰精矿，采用湿法冶炼工艺，年生产天数330天，年生产产量为80000吨，设计四条电解生产线。采用有硒电解、无铬钝化环保工艺，生产中产生的粉尘、酸雾回收利用，废水全部回收至污水处理站处理后重复使用，废渣排至尾矿库堆存，电解冷却水闭路循环使用。 1.2 设计指导思想和编制原则 1.2.1 设计指导思想 1、设计执行相关的方针、政策，使设计做到切合实际，技术先进，经济合理，安全适用。 2、全面贯彻综合利用俄罗斯CHEK-SU公司锰矿资源的基本方针，有效保护和科学合理开发利用当地资源。 3、优化冶炼工艺流程，在经济合理的条件下，尽量提高金属回收率。 4、遵循可持续发展的观念，严格执行环境保护法规、安全和工业卫生法规，加强综合利用，减少三废排放，完善三废处理设施，控制对环境的污染，做到环境措施与工程建设“三同时”。 5、设计中在各个环节注意节省能源和降低成本。 6、严格按设计程序开展设计工作，确保设计质量。 1.2.2 设计原则、产品产量和质量及能源消耗保证值 1、建设年产8万吨电解金属锰工厂，工厂一次建成投产； 2、项目设计生产的产品为含Mn99.8%的电解金属锰（中华人民共和国黑色冶金行业标准（YB/T051-2003），牌号为DJMnD）；
摘要 乙酸乙酯是一类重要的有机溶剂和有机化工基本原料，其用途非常广泛，目前我国采用传统的方法制备即乙酸和乙醇为原料，浓硫酸为催化剂直接催化合成乙酸乙酯。所以通过对乙酸乙酯的理化性质，社会用途与需求和国内外发展现状进行研究调查以及乙酸乙酯在实验室制法和工业生产各方面对比之后，为此对乙醇和乙酸的缩合进行了乙酸乙酯合成工艺的课程设计。本选题为年产量为年产5017吨乙酸乙酯的反应器的设计。对工业生产中的物料衡算，热量衡算和合成工艺的设备等方面为间歇釜式反应器的工业设计提供较为详尽的数据与图纸。本选题为年产量为年产5017吨乙酸乙酯的反应器的设计。 关键字：乙酸；乙醇；乙酸乙酯；合成工艺；间歇式反应器 Abstract Ethyl acetate is a kind of important organic solvents and basic organic chemical raw materials,
its application is very broad, our country prepared using traditional methods that acetic acid and ethanol as raw material, concentrated sulfuric acid catalyzed direct synthesis of ethyl acetate. So through the social use of physical and chemical properties of ethyl status quo needs, and conduct research and development at home and abroad as well as various aspects of ethyl acetate after comparing laboratory and industrial production system of law, for the condensation of ethanol and acetic acid were synthesis of ethyl curriculum design. The topic for the annual production of 5,017 tons annual output of ethyl reactor design. In industrial production of material balance, heat balance and synthesis process equipment to provide more detailed data and drawings for the batch tank reactor industrial design. The topic for the annual production of 5,017 tons annual output of ethyl reactor design. Key words: Acetic acid; Ethanol; Ethyl acetate; Synthesis process; Batch reactor 目录 摘要 (Ⅰ) Abstract (Ⅱ) 第一章前言 (4) 1.1 乙酸乙酯概述 (4)
1、项目概况及招标范围 1.1项目概况 本项目一期占地 150亩，总投资约 6.5 亿，产能 30万吨 / 年 , 其中，聚羧酸水剂8万吨 / 年，聚羧酸干粉 1.4 万吨 / 年，萘系水剂 10.6 万吨 / 年，萘系粉剂 1.4 万吨 /年，脂肪族减水剂 8万吨 / 年，氨基磺酸减水剂 0.6 万吨 / 年。 1.2招标范围 从项目初步设计开始至整厂验收结束期间的各类设计工作。包含项目初步设计（含准确的投资概算报告，误差不超过10%。）、政府要求完成的各类设计专篇、整厂施工图设计以及协助招标人生产线试车、协助完成各类验收等。 四、设计工艺 4.1 聚羧酸系列产品 4.1.1生产工艺流程 本项目聚羧酸系列产品包括聚羧酸水剂及聚羧酸粉剂两种，合成路线见下图：
环氧乙烷 环氧丙烷 甲基烯丙醇 合成 聚醚 I 型 (中间体 ) 混合 精品文库 环氧乙烷 环氧丙烷 异戊烯醇 合成 聚醚 II 型( 中间体 ) 丙烯酸丙烯酸甲酯丙烯 酸丁酯甲基丙烯酸甲酯巯基乙醇雕白粉维C 合成 I型聚羧酸母液 (中间体 ) 水 松香热聚物引气剂 葡萄糖酸钠 复配 聚羧酸水剂 (产品 1) 改性聚醚 TPEG (中间体 ) 混合 聚羧酸母液 (中间体 ) 丙烯酸巯基乙酸雕 白粉维C 合成 II型聚羧酸母液 ( 中间体 ) 干燥 聚羧酸干粉 (中间体 ) 复配 聚羧酸粉剂 (产品 2) 木质素减水剂 葡萄糖酸钠 硫酸盐混渣 图 4.1-1聚羧酸系列产品合成路线 4.1.1.1改性聚醚工艺流程 改性聚醚 TPEG由聚醚 I 型和聚醚 II型两种中间体按1:1质量比混合而成。 1）聚醚 I 的工艺流程： 在反应釜中通入氮气置换5min，降低容器中氧含量，然后泵入计量的甲基烯丙醇和一定量的催化剂（KOH）配制反应起始液，开启搅拌系统，升温至95℃-105 ℃，通入少量的环氧乙烷和环氧丙烷引发反应。待诱导期结束后，连续通入环氧乙烷和环氧丙烷的混合物，使得釜内压力保持在0.2-0.35MPa 密闭反应，控制反应温度在 90-110 ℃。通入时间控制在 2-3 小时，反应完全
毕业设计（论文） 类型：毕业论文（这排改成封面格式要求的样子）题目：对苯二酚合成工艺研究 学生姓名：费金鑫 指导教师：陈玲霞 专业：应用化工技术 时间：2016年4月
摘要 对苯二酚是一种重要的化工原料和中间体。本文分别介绍了对苯二酚的基 本信息、理化性质及其在工业方面的应用。目前对苯二酚有以下几种合成方法： 苯胺氧化法、双酚A法、电化学法和苯酚过氧化氢羟基化法等，此外，本文还 对对苯二酚合成工艺进行了简单的评述。 关键词：对苯二酚，合成，工艺 论文的正文只有7页，太少了，至少要13~18页。论文里有些地方我直接修改了，你还需要修改的地方我在文中标出来了，就在这个文档里修改。
Abstract Hydroquinone is an important chemical raw materials and intermediates. This paper introduces the basic information, physical and chemical properties of hydroquinone and its application in industry. The synthetic method of hydroquinone roughly the following: aniline oxidation method, bisphenol A (BPA), a method, electrochemical method and phenol hydroxyl hydrogen peroxide method, also on the synthesis process of hydroquinone were simple comment. Key word: hydroquinone, synthesis, process
300t/d 电解锰废水处 理方案 湖南中机环保能源科技工程有限公司 2012、03、26
第一章概述 1项目概况 2设计依据 1.2.1 主要设计规范. 1.2.2 主要技术标准. 1.2.3 其它政策性文件规定. 第四章工艺设备特点及技术参数 4.1 原水池............. .. (8) 4.2 调节池............. .. (9) 4.3 反应池............ ....... 10 目录 第二章工艺设计 2.1 纳污范围 2.2 设计规模 2.2 设计进水水质 2.2 设计出水水质 第三章主体设计 3.1 工艺流程图 3.2 工艺流程说明
4.4 沉淀池............ ....... 11 4.5 加药装置.......... ........ 1
17 4.5 多介质过滤器 16 第五章建筑、电气结构 5.1 建筑结构 21 5.1 电气控制 22 第六章运行 23 6.1 组织机构、人员编制 23 5.1 运行经济技术指标 24 第七章报价估算 26 5.1 土建 26 5.1 设备 27 第八章执行的标准、规范及售后服务 28
、概况 1、项目概况 项目名称：电解锰水处理及回用工程 项目规模：污水处理站工程300m3/d 项目建设性质：新建 2、设计依据 2.1 主要设计规范 (1 ) 《室外排水设计规范》(2000年版)(GBJ1” 87) (2 ) 建筑给水排水设计规范》 (GBH15—88，1997 年版) (3 ) 给水排水工程结构设计规范》( GBJ69—84) (4 ) 混凝土结构设计规范》 (GB50010—2002) (5 ) 水工混凝土结构设计规范》( SDJ20—78) (6 ) 砌体结构设计规范》 ( GB50003—2001) (7 ) 建筑结构荷载规范》 ( GB50009—2001) (8 ) 建筑地基基础设计规范》 ( GB50007—2002) (9 ) 建筑抗震设计规范》 ( GBJ50011—2001) (10 ) 室外给水排水和热力工程抗震设计规范》 TJ32—78)
目录 一、设计任务 (2) 二、概述 (2) 1．乙酸乙酯性质及用途 (2) 2.乙酸乙酯发展状况 (3) 三. 乙酸乙酯的生产方案及流程 (4) 1、酯化法 (4) 2. 乙醇脱氢歧化法 (5) 3、乙醛缩合法 (6) 4、乙烯、乙酸直接加成法 (7) 5、确定工艺方案及流程 (8) 四．工艺计算 (8) 4.1. 物料衡算 (8) 4.2 初步物料衡算 (10) 五. 设备设计 (16) 5.1 精馏塔Ⅱ的设计 (16) 5.2最小回流比的估算 (18) 5.3 逐板计算 (20) 5.4 逐板计算的结果及讨论 (20) 六. 热量衡算 (21) 6.1 热力学数据收集 (21) 6.2 热量计算，水汽消耗，热交换面积 (23) 6.3 校正热量计算、水汽消耗、热交换面积(对塔Ⅱ) (26) 表10校正后的热量计算汇总表 (32)
乙酸乙酯车间工艺设计 一、设计任务 1.设计任务：乙酸乙酯车间 2.产品名称：乙酸乙酯 3.产品规格：纯度99% 4.年生产能力：折算为100%乙酸乙酯1880吨/年 5.产品用途：作为制造乙酰胺、乙酰乙酸酯、甲基庚烯酮、其他有机化合物、合成香料、合成药物等的原料；用于乙醇脱水、乙酸浓缩、萃取有机酸；作为溶剂广泛应用于各种工业中；食品工业中作为芳香剂等。 由于本设计为假定设计，因此有关设计任务书中的其他项目如：进行设计的依据、厂区或厂址、主要技术经济指标、原料的供应、技术规格以及燃料种类、水电汽的主要来源，与其他工业企业的关系、建厂期限、设计单位、设计进度及设计阶段的规定等均从略。 二、概述 1．乙酸乙酯性质及用途 乙酸乙酯又名乙酸乙酯，乙酸醚，英文名称Ethyl Acetate或 Acetic Ether Vinegar naphtha.乙酸乙酯是具有水果及果酒芳香的无色透明液体，其沸点为77℃，熔点为-83.6℃，密度为0.901g/cm3,溶于乙醇、氯仿、乙醚和苯等有机溶剂。 乙酸乙酯的重要用途是工业溶剂，它是许多树脂的高效溶剂，广泛应用于油墨、人造革、胶粘剂的生产中，也是清漆的组份。它还用于乙基纤维素、人造革、油毡、着色纸、人造珍珠的粘合剂、医用药品、有机酸的提取剂以及菠萝、香蕉、草莓等水果香料和威士忌、奶油等香料。此外，还用于木材纸浆加工等产业部门。对于用很多天然有机物的加工，例如樟脑、