1 引言
近年来，美国已提出用DMC逐步替代MTBE作为汽油添加剂，碳酸二甲酯被我国列入国家九五重点开发的50个精细化工产品范围。碳酸二甲酯的发展将对我国的煤化工、甲醇化工起到巨大的推动作用。因此，该选题有很高的研究价值和商业价值[1]。本设计为甲醇氧化羰基化合成碳酸二甲酯（以下称为DMC）。碳酸二甲酯（DMC）这种用途广泛的有机产品，既可取代光气、硫酸二甲酯等剧毒试剂，也可凭借其独特的化学性质合成许多新的衍生产品。具有广阔的市场前景，并属于环保型绿色甲酯，受到国内外广泛关注。其可用于制备西维因苯、甲醚、氟派酸、环丙杀星、呋喃丹等多种农药、医药产品。还可用于制备光电子材料、粘合剂、润滑油、基衬等多种产品。碳酸二甲酯可作为无铅汽油添加剂，将其加入油品中可提高辛烷值并降低尾气中NO和CO的排放量。碳酸二甲酯本身无毒无味，能与其它有机物混溶。在油漆、喷雾剂等方面有很大的市场潜力。国内以碳酸二甲酯为原料已能生产近20种医药产品。
2 文献综述
2.1产品简介
碳酸二甲酯具有无毒、蒸发速度快的特点，且与其它溶剂有很好的相溶性。西欧已把它列为非毒化学品，大力开发它作为溶剂方面的应用，如作为油漆、涂料的溶剂、高能电池用溶剂、制胶水用胶粘剂、医疗生产用溶媒等，也可用作喷雾剂。以它为原料生产下游产品，副产物可以得到循环利用，满足化工清洁生产要求。由于DMC分子结构中含有甲基，羰基等多种官能团，因而具有很高的化学反应活性。近年来，对它的衍生物进行的研究开发工作已取得了突破性进展，使DMC的应用领域不断扩大并逐层渗透[2]。从一方面来说，DMC主要用于替代对健康与环境有高度危害的光气和硫酸二甲酯等化学原料进行羰基化、甲基化、甲酯化和酯交换等化学反应。另一方面，以DMC为原料可以制备出多种附加值极高的精细化学品，这在医药、农药、化学试剂、染料、食品增香剂、电子化学品等领域获得广泛应用，现已发展成一类以DMC为原料的化工清洁生产新技术。除此之外，DMC作为溶媒、溶剂、和汽油添加剂也正在步入实用化生产中。综上所述，DMC被誉为21世纪有机合成的一个―新基块‖。
2.2用途
碳酸二甲酯（DMC）这种用途广泛的有机产品，既可取代光气、硫酸二甲酯等剧毒试剂，也可凭借其独特的化学性质合成许多新的衍生产品。具有广阔的市场前景，并属于环保型绿色甲酯。受到国内外广泛关注。其可用于制备西维因苯、甲醚、氟派酸、环丙杀星、呋喃丹等多种农药、医药产品。还可用于制备光电子材料、粘合剂、润滑油、基衬等多种产品。碳酸二甲酯可作为无铅汽油添加剂，将其加入油品中可提高辛烷值并降低尾气中NO和CO的排放量。碳酸二甲酯本身无毒无味，能与其它有机物混溶。在油漆、喷雾剂等方面有很大的市场潜力。国内以碳酸二甲酯为原料已能生产近20种医药产品[4]。近年来，美国已提出用DMC逐步替代MTBE作为汽油添加剂，碳酸二甲酯被我国列入国家九五重点开发的50个精细化工产品范围。
2.3市场情况
DMC的研究开发过程大致经历了四个阶段。最初阶段是20世纪20年代，由Hood Mundor用光气和甲醇合成了DMC，以后又改进为由光气和甲醇钠反应合成DMC。
这一阶段的合成只能维持小规模工业化生产，而且这些制备方法需用光气，操作安全要求高，原料剧毒、工艺复杂、腐蚀设备、污染环境，已经逐步被淘汰。第二阶段是Ugo Romano在长期研究羰基化的基础上[5]，于1979年研究成功由CO、02和甲醇液相羰基化生产DMC的技术，20世纪80年代中期，意大利ENI公司首先实现工业化。这一时期DMC合成技术和应用研究逐步深人，是DMC研究的重要阶段。第三阶段是20世纪80年代末到90年代初的大力发展阶段。这一阶段各大公司纷纷推出了自己的羰基化、酯交换等非光气法DMC生产技术和研究成果。第四阶段是进人21世纪，酯交换法大力发展，大吨位的装置在国内外一套接一套投产，下一阶段将是酯交换法原料路线多元化发展阶段。
我国DMC产品开发始于20世纪80年代初期，早期生产工艺均为光气化法，装置规模一般都为300-500吨/年，生产技术基本上都是企业自主开发的。90年代以后，各大高校和科研院所相继对非光气法DMC生产工艺进行了开发研究。通过20多年的研究和实践，我国DMC的生产工艺有了较大的改进。2003年山东泰丰矿业集团有限公司在国内首先建设一套设计能力为10000吨/年的碳酸二甲酯生产装置，到2007年生产能力已达14000吨/年[6]，各项技术经济指标均达到甚至超过设计指标，由于产品质量十分稳定，受到国内外客商的青睐。2007年，光气法DMC 生产装置全部停产；液相氧化羰基化工艺得到初步应用，形成4000吨/年的工业化生产装置；尿素法也已实现工业化生产，装置规模为5000吨/年；酯交换法工艺得到大规模的发展，产能之和约占总量的90%以上，已经成为我国DMC生产的主流工艺。
国内目前有30余家企业将碳酸二甲酯列入中长期发展规划，年产总量为30万吨以上。预计2020年将形成150万吨/年产能，如采用酯交换法生产碳酸二甲酯工艺，则可联产126万吨/年丙（乙）二醇，同时可将73万吨CO2变废为宝，实现节能减排。国内最大的DMC生产企业是山东石大胜华化工股份有限公司，年产能约为3.6万吨/年。其次是河北新朝阳化工股份有限公司、铜陵金泰化工实业有限责任公司、东营市海科新源化工有限责任公司、锦西炼油化工总厂华亿实业总公司等。2007年，国内主要碳酸二甲酯生产厂家产量总和大约在12.6万吨/年左右。
另有一些生产厂家，如上海吴淞化工厂、辽宁阜新有机化工厂、江苏吴县农药厂等因生产规模小、成本高、原料供应以及环保等原因，均已处于停产状态。
2.4生产方法
目前国内外生产碳酸二甲酯的方法主要有光气法、酯交换法、甲醇氧化羰基法、甲醇液相氧化羰基化法、甲醇气相氧化羰基化法等。
2.4.1光气法[7]
传统的DMC生产方法是以甲醇与光气，碱反应制取DMC，反应物经中和，洗涤和蒸馏而制得。该工艺为高压液相反应，腐蚀性大，产率低，设备费用高。其化学反应式如下：
COCl2 + CH3OH = ClCOOCH3+ HCl
ClCOOCH3+ CH3OH + NaOH = H3OCOOCH3+ NaCl
反应分两步进行：①甲醇和光气在低温(0～10℃)下进行液相反应，脱除释放出的HCl并加以回收;②氯甲酸甲酯与补充的甲醇反应，速度较慢且在较高温度下进行，用叔胺或通过与冷碱液一起搅拌可加速反应进行。碱液一起搅拌可加速反应进行。该法DMC 总收率约为80% (mol)。由于该工艺采用剧毒的光气，消耗大量的烧碱，生产中的副产物腐蚀严重，因此已逐步被淘汰。
2.4.2酯交换法
酯交换法又称为酯基转移法。工艺分两步进行第一步是环氧丙烷与二氧化碳作用先合成碳酸乙烯酯或碳酸丙烯酯；第二步以甲醇和碳酸乙烯酯或碳酸丙烯酯为原料，在不同的条件下，制得碳酸二甲酯。酯基转移法，是近年来合成DMC发展较快的一种方法[8]。可以硫酸二甲酯（DMS），碳酸乙烯酯（EC）或碳酸丙烯酯（PC）与甲醇进行酯交换生产DMC。但是DMC有剧毒，污染环境且产品收率底，无工业化意义。因此主要采用碳酸乙烯酯（EC）或碳酸丙烯酯（PC）酯交换工艺生产。
DMC的反应方程式：
R-CH20 + CO2→ （CH2O）n CO
(CH2O)n CO+ 2CH3OH → （CH3O）2CO + EC/PC 近年英国Shell公司开发了以环氧丙烷为原料生产DMC并以DMC为原料生产聚碳酸酯的新工艺，该工艺可以明显降低投资和操作费用。虽然酯交换法产品收率高，反应条件比较温和，但是在我国由于目前碳酸乙（丙）烯酯的产量还很小，原料不容易得到，产品成本高，要采取此法必须同时发展乙（丙）烯酯才可以。
酯交换工艺用于大规模装置有明显优势，尤其是靠近石油化工厂建厂。此外，
这一工艺的副产品也是重要的化工原料。此工艺主要受限于原料的来源，受地域限制。
2.4.3甲醇氧化羰基法
甲醇氧化羰基法是以一氧化碳、氧气和甲醇为原料，在催化剂的作用下直接合成碳酸二甲酯。此法原料容易得到，原料廉价，毒性小，产品质量好，但生产成本高，系统腐蚀性强，设备材质要求高。与光气化生产工艺相比，氧化羰基化法规模大，单位投资低，环境污染小，生产安全性高，产品成本也比较低，是目前发达国家的主要生产方法。该工艺的关键是选择合适的催化体系。
2.4.4甲醇液相氧化羰基化法
ENI法CuCl是一种优良的甲醇液相氧化羰化合成DMC催化剂，但是该催化剂与反应物之间形成多相催化体系，降低了反应效率；此外催化剂中氯离子流失会引起活性下降以及对设备的严重腐蚀。而Cu（11）相对Cu（1）在甲醇中的溶解性较好，但是活性和选择较差，将其与可溶性高分子化合物配合改进。
甲醇液相氧化羰基化法：设备腐蚀和催化剂分离回收困难等特点，原料便宜，控制了氧气浓度在爆炸极限以下，实现工业化生产。甲醇气相氧化羰基化法存在工艺复杂，副产物草酸二甲酯易堵管路等等问题目前是各大工业国家重点研究开发的技术路线。
2CH3OH + 1/2O2→ （CH3O）2CO + H2O 甲醇液相氧化羰基化法：加入助剂和载体的方式进一步开发性能更好的催化剂，并提高催化剂的活性和选择性，延长催化剂的使用寿命，减少腐蚀性。液相法是由ENI公司率先工业化，采用多项催化剂淤浆反应器。将甲醇和白色粉状CuCl 催化剂加入高压反应釜，加热搅拌，通入一氧化碳和氧气，甲醇发生氧化羰基化反应生成碳酸二甲酯，由于催化剂在反应体系中成泥浆状，故称之液相泥浆法。甲醇在催化剂的作用下，通过两步生成碳酸二甲酯：
R-CH20 + CO2→ （CH2O）n CO
(CH2O)n CO+ 2CH3OH → （CH3O）2CO + EC/PC 氯化亚铜被氧化Cu(OCH3)Cl，反应比较容易实现，反应活性和选择均较高。对甲醇和金属氯化盐的反应研究表明，反应活性和选择性均较好，这是CuCl作为甲醇氧化羰基化制备DMC优选催化剂的基础。而第二步反应较难，需要较高的
CO分压，通常反应在80-120℃，和2-4Mpat条件下进行，虽然已经工业化，但是仍然存在催化剂对设备腐蚀性和寿命短等缺点。为了克服这些缺点，通过加入助剂和配位题等方式进行改进，让铜系催化剂的活性和稳定性提高，腐蚀性降低。
我国目前主要的碳酸二甲酯的生产企业及使用的工艺路线、生产能力具体见下表。国内目前总的生产能力约为60Kt/a。甲醇液相氧化羰基法：采用氯化亚铜催化剂及管式反应器循环工艺，甲醇既是反应物又是溶剂，分为氧化和还原两步进行。第一步，氯化铜，甲醇和氧气反应生产甲氧基氯化铜；第二步，甲氧基氯化铜被还原生产DMC，并再生氯化亚铜。反应温度大120摄氏度，压力2.5Mpa。DMC选择性以CO计为89.1%-90.6%，以甲醇计为98%[9]。
2.4.5 尿素醇解法
尿素醇解法制备DMC是在国内外刚刚引起关注的一种新方法，成为研究热点。尿素醇解法以来源广泛、价格低廉的尿素和甲醇作基本原料，具有原料价廉易得、工艺简单和反应产生的氨气可以回收利用等优点，并且反应过程无水生成，避免了甲醇水复杂体系的分离问题,使后续分离提纯简单化，节省投资，尤其对现有化肥厂开发下游产品具有吸引力，具有广阔的开发前景。尿素醇解制备碳酸二甲酯的合成反应过程一致认为是分两步进行的。由尿素出发合成碳酸二甲酯主要有以下三条工艺路线:
（1）直接尿素醇解法合成碳酸二甲酯[10]
尿素直接醇解制备碳酸二甲酯的反应方程式如下:
NH2CONH2 + 2CH3OH → (CH3O) 2CO + 2NH3
实际上分两步进行，尿素首先醇解为氨基甲酸甲酯、然后再进一步醇解为碳酸二甲酯。
具体反应为：
NH2CONH2 + CH3OH → NH3COOCH3 + NH3
NH2COOCH3 + CH3OH → (CH3O)2CO + NH3
一定的反应温度和压力条件下，尿素先与一分子的醇反应生成氨基甲酸酯类化合物。然后生成的氨基甲酸酯类化合物再与另一分子的醇在以有机锡催化剂存在时反应生成碳酸二酯类化合物。两步反应的醇可以相同也可以不同。控制氨基甲酸酯与第二步反应醇的摩尔比在2:1～10:1之间，控制反应体系中碳酸二酯类化合物质
量百分含量在1%-3%之间。该反应工艺中尿素的转化率较高，选择性也较好，显示了较好的用前景，具有较强的竟争力。
（2）尿素一碳酸丙烯酯(或碳酸乙烯酯)一碳酸二甲酯路线
该路线分两步进行，尿素与丙二醇反应制备碳酸丙烯酯，碳酸丙烯酯再与甲醇反应制备碳酸二甲酯。碳酸丙烯酯与甲醇酯交换制备碳酸二甲酯是比较成熟的工艺，其中碳酸丙烯酯多采用二氧化碳与环氧丙烷环加成反应合成。
孙予罕等在专利中公开将丙二醇或乙二醇与尿素的物质的量比为100：1，固体碱催化剂与尿素的物质的量比为0.001加入反应器，反应温度100～200℃，在真空度为6.67-70 KPa或在鼓氮条件下进行，反应时间为0.5-20 h，以氧化锌为催化剂，反应温度为105℃氮气流速为10 mL/min，反应时间20h时，丙二醇的转化率为65.28%，碳酸丙烯酯以尿素计算的收率为99.55%。
（3）尿素--二苯基脲--苯氨基甲酸甲酯--碳酸二甲酯路线
这条路线是由三个连续反应组成，中间产物二苯基脲与苯氨基甲酸甲酯都是重要的化工产品，该反应历程分三步进行，反应方程式如下:
NH2CONH2 + 2PhNH2→ PhNHCONHPh + 2NH3①
PhNHCONHPh + CH3OH→ PhNHCOOCH3 + phNH3②
2PhNHCOOCH3→ PhNHCONHPh + (CH3O) 2CO ③
工艺过程为:第一步将尿素投入玻璃反应釜中，再加入盐酸、水、苯胺，搅拌，待温度升到104℃时开始回流l h，再升温至106℃，反应3h，然后加盐酸保温搅拌45 min，反应完毕过滤水洗，干燥得声品。不使用水作溶剂，直接由尿素与苯胺制备二苯基脲，n(苯胺)/n(尿素)=8，反应时间为4h时，高效液相色谱检测N，N一二苯基脲的收率为99.5%。第二步为高压反应，Chen等在n(甲醇)/n(二苯基脲)=12. 5、反应温度160℃、反应时间为3 h，HPLC检测DPU的转化率达到99.6%，苯氨基甲酸甲酯的选择性为99.4%。第三步反应实际上是苯氨基甲酸甲酯的歧化反应，可以使用的催化剂很多，主要包括碱金属、碱金属化合物，钦和错的化合物以及锌、钙、锡、铅的化合物等，但催化剂的活性差别很大。以Pb(AC)2·3H2O的催化效果最好，反应温度180℃，反应时间3.5 h，苯氨基甲酸甲酷的转化率为87.30%，DMC 的选择性为85.2%。
3工艺流程综述
我国目前DMC的工业合成方法仍然是光气法和酯交换法为主10，不但不符合环保的要求，而且也不经济，加上我国的DMC生产能力远远不能满足市场需要，大部分依赖进口，国家为此每年需花费大量外汇。随着环保的需要，DMC需求越来越多，对其进行开发研究，市场前景看好。
目前正被广泛关注的CO气相氧化羰基化法(一步法)、CO2直接合成法和尿素醇解法将成为合成DMC的主要方法。由于CO液相氧化羰基化法和气相两步法的工艺已成功工业化生产，CO气相氧化羰基化的一步法可能会首先取得突破。CO2直接合成法的前景最被看好，无论从经济、技术和环保等方面，该合成路线均具有一定的优势。尿素醇解法的最明显的优势是反应过程没有水生成，省去后续的DMC一甲醇一水共沸体系的分离，是最经济的生产方法。上述3种方法虽都存在很多需要解决的问题，但从出于经济和原料的考虑有望替代现有的酯交换法生产工艺。
尿素醇解法的原料尿素和甲醇的生产工艺国内已经很成熟，产量大，所以原料来源广且价廉，尿素生产中利用了CO2可以减少温室效应，因此我们选择尿素醇解法作为本厂合成碳酸二甲酯的工艺方案。
采用这种方法的直接好处就是生产过程中避免了水的产生，从而减免了分离的难度，因为水、甲醇和碳酸二甲酯容易形成恒沸物，从而使一般的精馏方法不能高纯度的分离而得到产品碳酸二甲酯，必须采用其他的方法来获得比较纯净的产物。采用其它的方法都不可避免的有水的产生。另外，利用尿素和甲醇来进行反应，原料易得而且价格比较便宜，成本较低。此套流程可谓是物尽其用，有较好的经济效益，符合环保要求。
4 物料衡算
4.1 物料衡算方块图
1-反应精馏塔；2-共沸精馏塔；3-换热器；4-膜分离器；5-冷凝器；
6-萃取精馏塔；7-萃取剂回收塔；8-DMC 精制塔；9-甲醇精制塔。
4.2 化学反应方程式
反应式：2CH 3OH+1/2O 2+CO→(CH 3O)2CO+H 2O
此反应还伴随着副反应生成如下反应：
2CH 3OH+CO→(CH 3O)2CH 2+O 2
2CO+O 2+2CO 2→2CO 2
4.3 计算依据
（1）生产能力：年产1万吨碳酸二甲酯[11] 按工作日为300天每年来计算 日产量=
300
10000
=33 吨 （2）相关物性数据
表4.1 物性数据表
原料名称 配比 分子量 熔点 ℃ 沸点℃ 密度g/㎝3 甲醇 0.9 32.4 -97.8 64.8 0.79 一氧化碳 1.6 30.1 -207 -191.5 1.25 氧气
1.0
32
-218
-183
1..429
续表4.1物性数据表
原料名称配比分子量熔点℃沸点℃密度g/㎝3氮气28 -210 -195.8 1.25
水 16 0 99.975 1.226
碳酸二甲酯90.0779 4 90.1 1.069 注：以日产量为基准
（3）其他数据：
物料比：甲醇∶一氧化碳∶氧气=0.9∶1.6∶1.0（摩尔比）
损耗率：0.5%
一年实际生产碳酸二甲酯量=10000×（1+0.5%）=10050吨
单位时间内生产碳酸二甲酯量：W=10050×103÷8000=1256.25 kg/h
n=1256.25÷90.08=13.95 kmol/h 反应式：
2CH3OH+1/2O2+CO→(CH3O)2CO+H2O
此反应还伴随着副反应生成如下反应：
2CH3OH+CO→(CH3O)2CH2+O2
2CO+O2+2CO2→2CO2
根据甲醇的转换率为80%，DMC的选择性为80%，甲醇的相对分子量为32.4一氧化碳的相对分子量为30.1，氧气的相对分子量为32，以甲醇为标准计算，三种原料的进料比为0.9：1.6：1.0[12]，则：
CH3OH的进料量
n1 = 13.95÷0.8÷0.8×2 = 43.59 kmol/h
F1 = 43.59×32.04 = 396.74 kg/h
CO的进料量
n2 = 43.59×1.6/0.9 = 77.49 kmol/h
F2 = 77.49×30.01 = 2356.57 kg/h
O2的进料量
n3 = 43.59×1/0.9 = 48.43 kmol/h
F3 = 48.43×32 = 1549.87 kg/h
为了防止爆炸，氮气的取值范围应大于202.67%，故本设计N2的进料选择为211.13kmol/h。
各物料出料口流量
DMC的流量
n4 = 13.95 kmol/h F4 = 13.95×90.08 = 1256.62 kg/h 水的流量
n5 = 13.95 kmol/h F5 = 251.24 kg/h
甲缩醛的流量
n6 = 3.49 kmol/h F6 = 256.27 kg/h
氧气的流量
n7 = 3.49 kmol/h F7 = 111.68 kg/h
表4.2物料衡算
物料输入物料输出
名称kmol/h kg/h 名称kmol/h kg/h 原料甲醇43.59 396.74 碳酸二甲酯13.15 1256.62 CO 77.49 2356.57 甲缩醛13.95 251.24
O248.43 1549.87 H2O 3.49 256.27 保护气N2211.13 O2 3.49 111.68 4.4 各工段物料衡算
4.4.1反应精馏塔
（1）流程示意图
1 3
反应精馏塔
2
（2）反应式：
甲醇+ 尿素——→ MC + NH3
（3）计算过程：
甲醇= （15452.9-3863.230.95）×32.04/1000 = 377.522吨
尿素= 3863.23×60.06×0.05/1000 = 11.60 吨
MC = 3863.23×0.95×0.98×75.07/1000 = 270.002 吨
NH3 = 3863.23×0.95×0.98×17/1000 = 61 吨
MC反应釜温度设定为60-70度，压力为常压，反应结束后降至常温，因此气态甲醇的含量可以忽略[13]。
（4）物料衡算一览表
表4.3 反应精馏塔物料衡算一览表
进料（流股1）进料（流股2）出料（流股3）组分
kmol/d %（mol）kmol/d %（mol）kmol/d %(mol) 甲醇15452.9 50 377.522 22.2
尿素3863.23 50 11.60 22.2 NH33863.23 100 61 3.7 MC 3863.23 270.002 5.3
总计100 100 100 4.4.2萃取精馏塔
（1）流程示意图
2
1 3
萃取精馏塔
（2）计算过程：
甲醇= 377.522×1000/32.04=11782.8 Kmol
尿素=11.60×1000/60.06=193.14
MC =270.002×1000/75.07=3596.67Kmol
设塔顶出料为D，含甲醇[14]的摩尔分数为0.96,含MC为X MC；塔底出料W,含甲醇的摩尔分数为0.03，含MC的摩尔分数为0.95
D×0.96 + W×0.03 = 6285.75 (1)
D×(1-0.96-X MC)+ W×(1-0.95-0.03) = 193.14 (2)
D×X MC + W×0.95 = 3596.67 (3)
由以上三式得D=6433.8 Kmol ，W=3641.7 Kmol ，X MC=0.021
（3）物料衡算一览表
表4.4 精馏塔物料衡算一览表
组分进料（流股1）出料（流股2）出料（流股3）kmol/d %（mol）kmol/d %（mol）kmol/d %(mol) 甲醇11782.8 22.2 6433.8 23.5
尿素193.14 22.2 3641.7523.5 MC 3596.67 3.7 0.021 3.9
总计100 100 100 4.4.3甲醇精制塔
（1）流程示意图
2
1 3
甲醇精制塔
（2）计算过程：
进入DMC合成反应釜的物质及含量（该步反应收率为0.554）
MC = 3641.7×0.95=3459.6 Kmol
尿素= 3641.7×0.02 = 72.8 Kmol
甲醇= 10×3459.6 = 34596 Kmol
剩余反应物：
甲醇= 34596-72.8×0.95 = 34526.8 Kmol
尿素=72.8×0.05 = 3.64 Kmol
生成MC=72.8×0.95×0.98=75.1 Kmol
据文献值，DMC合成反应中，MC转化率为90%，DMC选择性为83.3%。
最终参加第二步反应的物质[15]：
甲醇= 34526.8 Kmol
MC =3459.6+75.1=3534.7 Kmol
反应完成后各组分含量：
甲醇= 34526.8-3534.7×90%×83.3%=31875.8 Kmol
MC =3534.7 – 3534.7×0.9= 353.47Kmol
DMC =3534.7×0.9×0.833 = 2651 Kmol
NH3 =2651Kmol
（3）物料衡算一览表
表4.5 甲醇精制塔物料衡算一览表
组分进料（流股1）出料（流股2）出料（流股3）kmol/d %（mol）kmol/d %（mol）kmol/d %(mol)
甲醇34596 23.5 34526.8 50 31875.8
MC 3459.6 23.5 3534.7 50 353.47
DMC 0.554 2651 7.4
NH311690 5.6 2651 10.3
总计100 100 100
4.4.4 DMC精制塔
（1）流程示意图
2
1 3
DMC精制塔
（2）计算过程：
最终产出DMC的纯度为99.7% ，萃取率为98.8%，初步精馏回收率为70.8%。
每天产出DMC质量= 2651×98.8%×70.8%×99.7%×90.08 = 33.35吨/天
可见物料衡算结果与设定产量相符，物料守恒。
整个流程涉及到以下反应：
NH2CONH2 + CH3OH → NH3COOCH3 + NH3
NH2COOCH3 + CH3OH → (CH3O)2CO + NH3
上两个反应的总反应为：
NH2CONH2 + 2CH3OH → (CH3O) 2CO + 2NH3
(3)物料衡算一览表
表4.6 DMC精制塔衡算一览表
组分进料（流股1）出料（流股2）出料（流股3）kmol/d %（mol）kmol/d %（mol）kmol/d %(mol) CH3OH 2651 7.4 8350 100
NH311690 10.3 11690 11.1 DMC 33.35 99.7 33.35 70.8
总计100 100 100
5 热量衡算
5.1 热量衡算的目的
热量衡算的主要目的是为了确定设备的热负荷，根据设备热负荷的大小、所处 理物料的性质及工艺要求在选择传热面积的型式、计算传热面积、确定设备的主要工艺尺寸[16]。 5.2 热量衡算的依据
热量衡算的主要依据是能量守恒定律，以车间物料衡算的结果为基础进行的，所以车间物料衡算表是进行车间热量衡算的首要条件。 5.3 各物质热力学参数（标况下）；
表5.1 物质的热力学参数
30℃ 30℃（g ） 40℃ 115℃ 115℃（g ） 130℃ 甲醇 82.15 44.32 84.31 106.45 50.74 51.96 CO 29.14 29.14 29.15 29.35 O2 29.37 29.42 30.10 DMC 170.43 182.49 121.73 125.16 水 75.32 75.24 76.41 34.15 34.27 甲缩醛 162.61 113.30 164.99 187.3 113.30 117.07 CO2
37.49
37.49
37.99
41.76
标准状态下各物质生成焓[17]： θD M C ，△f H = -5070.09 kJ/kmol θO H 2f H ，△ = -241.81 kJ/kmol θ，甲缩醛△f H = -348.21 kJ/kmol θ2f H CO ，△ = -393.51 kJ/kmol θ，甲醇△f H = -200.94 kJ/kmol 各物质在115℃时候的气化焓：
r(CH 3OH) = 3.11×107 J/kmol r(H 2O) = 4.01×107 J/kmol r(DMC) = 3.20×107 J/kmol
r(甲缩醛) = 2.23×107 J/kmol
5.4 各工段热量衡算 5.4.1 反应精馏塔 （1） 流程示意图
1 3
2 计算过程：
2CH 3OH + CO + 1 /2O 2 → (CH3O)2CO + H 2O
）
（△△△△△，甲醇，，，，未反应θθ
θθθf f f f f H 2H H H H 2?--+=CO DMC O H = -241.81 +（-570.09）- （-110.53）- 2×（-200.94） = -299.49 kJ/mol
130℃时，△rCp 随温度的变化可取其平均值[18]
2p p p g 130g 30÷+=）△（△△）℃（）℃（rC rC rC
+??+=44.32)2-29.372
1
-29.14-101.14[(33.59 51.9)]/22-30.12
1
29.35-125.16(34.27??+
+ =666J/mol.K
反应焓：?+=k 403298k
r 130pdT r r C H H △△△未反应
℃未反应θ
=-299.49+6.66×（403-298）×103
=-299.79 kJ/mol
反应热：h
k 107.479.29895.13r n 613041J H Q ?-=-?=?=）（△℃未反应 即放热：h k 107.461J Q ?=
副反应的反应热
2CH 3OH+CO→（CH 3O ）2CH 2+O 2
甲醇甲缩醛副反应△△△△θθθθf f f f 2H H H H CO ?--=
=-348.21-（-110.53）-2×（-200.94） =164.20 kJ/mol
2p p p g 130g 30÷+=
）△（△△）℃（）℃（副反应rC rC rC 反应精馏塔
=[(129.37+92.72-29.14-2*44.32)+(30.10+117.07-29.35-2*51.96)]/2 =9.11 J/mol.K
则副应的反应热：
=164.20+9.11×（4.3-298）×10-3 =165.16 kJ/mol
副反应热：
h k 1058.016.1651049.3r n 63k 4032J
H Q ?=??=?=△
反应器原料带入的热量
kJ/h 1021.21009.1kJ/h 1012.166632?=?+?=++=O CO Q Q Q Q 甲醇
反应器出口带出的热量
22O O 1301301304DMC 4n p n p n p n p ?+??+??+??=C T C T C T C Q 甲缩醛甲缩醛水水
130CO 130O 130130p p 2.0n p 2T C T C T C T ?+?+???+?剩余剩余甲醇甲醇 =2.36×106 kJ/h
则反应器的移出热量
k J /h 1098.064321?=-+-=Q Q Q Q Q
5.4.2 萃取精馏塔
（1）流程示意图
2
1 3
（2）计算过程：
进口CO 、O 2带入热量：
进口进口进口进口T C T C Q O PCO ??+??=22O CO 1n n =29.14×77.49×103×（273+30）+29.37×48.43×103×（273+30） =1.12×106 kJ/h
萃取精馏塔
?-=k 403298k
r k
403r dT
p r 副反应副反应△△△C H H θ
θ
出口CO 、O 2带出热量：
出口出口出口出口T C T C Q O PCO ??+??=22O CO 1n n
=（29.35×77.49×103+30.1×48.43×103）×（273+130） =1.5×106 kJ/h 甲醇汽化吸热：
kJ/h 1035.159.431011.3674?=??==汽△△H Q 115℃气相甲醇升温到130℃吸热：
℃甲醇℃气甲醇℃甲醇℃甲醇△115115P 130130P 5n p n p T C T C Q ??-??= =51.96×43.59×103×（130+273）-50.74×43.59×103×（115+273） = 0.055×106 kJ/h 则精馏塔的换热量：
k J /h 1045.0612345?=-+++=Q Q Q Q Q Q △△△△△ 5.4.3 甲醇精制塔 （1）流程示意图
2
1 3
流股1为：a MC3459.6 Kmol b 尿素72.8 Kmol c 甲醇34596 Kmol 流股2为：a 甲醇34526.8 Kmol b 尿素3.64 Kmol c 生成MC75.1 Kmol 流股3为： a 甲醇31875.8 Kmol b MC 353.47Kmol
甲醇精制塔
c DMC 2651 Kmol dNH 32651Kmol
（2）计算过程：54312Q Q Q Q Q ++=+
式中：1Q —物料带入设备的热量 kJ 2Q —过程热效应 kJ
3Q —物料离开设备所带走的热量 kJ 4Q —加热或冷却设备所消耗的热量 kJ 5Q —设备向环境散失的热量 kJ 1Q 的计算（物料带入设备的热量）
nCpT Q ∑=1（以0℃为基准）
甲醇Q =4611.873J 氨气Q =1845.450J MC Q =10039.916J D M C Q =9035.816J 1Q =2.0×106J
2Q 计算：设备中无反应，故无反应热 Q 2=0 Q 3计算
解析塔温度为30℃ 氨气Q =1826.951J
2014届应用化学制药方向《毕业设计任务书》 设计人： 设计题目： 设计目的：设计的目的是把选定的实验室的的小试工艺放大到规模化大生产的相应条件，在选择中设计出最合理、最经济的生产工艺流程，做出物料和能量衡算；根据产品的档次，筛选出合适的设备；按GMP规范要求设计车间工艺平面图；估算生产成本，最终使该制药企业得以按预定的设计期望顺利投入生产。 设计规范：《中华人民共和国药典（2010版）》、《药品注册管理办法（局令第28号）》、《医药工业洁净厂房设计规范（GB50457--2008）》、《药品生产质量管理规范（2010年版）》等。 设计内容： 1.处方设计 （1）查阅文献，详细列出药物的临床用途、理化性质、稳定性和生物学特性（天然药物罗列指标性成分的生物学特性）等信息（天然药物提取物还需列药物浸膏的性状信息）。说明这些信息对选择剂型的指导意义。 药物的理化性质信息至少包括：溶解度和pKa、粒径（天然药物浸膏的过筛目数）、晶型、吸湿性、脂水分配系数（天然药物浸膏列指标性成分的脂水分配系数）、pH-稳定性关系。 稳定性包括：药物（或天然药物的指标性成分）对光、湿、热的稳定性。 生物学特性包括：药物（或天然药物的指标性成分）在人体内的吸收、分布、代谢、排泄等。 （2）处方的筛选与优化 列出选定处方的处方全部组成及各原辅料的用量。处方组成应包括：原料药、全部辅料、包装材料或容器。 原料药、全部辅料、包装材料或容器应通过对比分析，选择固定的供应商。 说明处方筛选过程，并结合药物的临床用途、理化性质、稳定性和生物学特性及辅料的理化性质、稳定性和生物学特性等信息，说明所选定处方的合理性及存在的问题。 说明处方优化的过程及理由。 处方的筛选与优化的原则：根据临床用途及给药途径慎重选择，尽量优化处方，做到处方与生产工艺为最佳匹配、有利于设备选型与生产工艺验证。
《课程设计》 设计成绩： 批阅人： 批阅日期： 设计题目：年产2.8亿芍甘片生产车间工艺设计 设计者： 班级： 学号： 指导教师： 设计日期： 南京中医药大学药学院
设计任务书 一、设计题目 年产2.8亿芍甘片生产车间工艺设计 二、设计条件 （1）生产制度 年工作日：250天；1天2班，每班8 h，一天2班。 （2）药剂规格及原辅材料的消耗 依照各“中药制药分离技术课程设计”而定 ①规格：0.35 g/片 ②主要工序及原辅材料可参照 a. 药材干浸膏提取率：7.5%，干浸膏粉碎过筛收率：98% b.干法制粒：干浸膏粉末和辅料比为30:70，收率为98% c. 整粒、总混：收率为99% d. 压片、包衣：收率为98% e. 包装：内包收率为99%；外包无损耗 三、设计内容与要求 （1）确定工艺流程及净化区域划分； （2）物料衡算； （3）设备选型； （4）按GMP规范要求设计生产工艺流程图和车间工艺平面图； （5）编写设计说明书； 四、设计成果 （1）设计说明书一份 包括工艺概述、工艺流程及净化区域划分说明、物料衡算、设备选型及主要设备一览表、车间工艺平面布置原则、技术要求和说明。 （2）工艺流程图； （3）提取车间、制剂车间平面布置图（1∶100） 五、设计时间
设计时间为2周，从2015年6月12日至2016年6月24日。 目录 1 片剂生产工艺概述 (05) 1.1项目概述 (05) 1.2设计目的和意义……………………………………… 07 1.3设计内容 (07) 1.4 设计指导思想和设计原则 (08) 2 生产工艺流程简述 (08) 2.1生产方案、产品类型与包装方式 (08) 2.2生产规模、制度与方式 (09) 2.3工艺流程 (09) 2.3.1工艺流程制定的原则 (09) 2.3.2制粒压片工艺 (09) 2.3.3片剂的生产工艺 (11) 2.3.4工艺简介 (12) 3 物料衡算 (14)
年产7.5万吨丁苯橡胶装置聚合工段工艺设计Annual production capacity of 75,000 tons polymerization styrene-butadiene rubber plant process design section
摘要 本设计为年产7.5万吨乳聚丁苯橡胶装置聚合工段工艺设计，在文献调研和现场调研的基础上，进行了丁苯橡胶生产方法及工艺的论证，确定了以丁二烯、苯乙烯为单体，采用氧化还原体系为引发剂，歧化松香酸甲皂为乳化剂，配合其他助剂进行低温乳液共聚合的生产工艺。在掌握各种物料的基本性质、聚合机理、聚合方法、工艺流程以及国内外的发展现状的基础上，进行聚合工段的物料衡算、热量衡算、设备选型计算，并对丁苯橡胶车间进行了技术经济分析。在此基础上绘制出丁苯橡胶工艺流程图、设备布置图、管道布置图，编制了设计说明书. 关键词：丁苯橡胶;乳液聚合;生产工艺
Abstract The design for the 65,000 tons annual production capacity ofpolystyrene-butadiene rubber emulsion polymerization plant process design section, in the literature research and field research on the basis of a styrene-butadiene rubber production methods and technology demonstration to determine a butadiene, styrene for the monomer, the redox initiator system, a disproportionation rosin acid soap as emulsifier, in conjunction with other additives for low-temperature emulsion copolymerization of the production process. In the grasp of the basic properties of various materials, polymerization mechanism, polymerization methods, the development process and the status quo at home and abroad based on the section of polymeric material balance, heat balance, calculation of equipment selection, and styrene-butadiene rubber plant techno-economic analysis carried out. On this basis SBR process to map out plans, equipment layout, piping layout, the preparation of the design specification and calculation of the book. Key Words：Emulsion; styrene-butadiene rubber ;production technology
第一章文献综述 1.1苯酐简述 苯酐，全称为邻苯二甲酸酐（Phthalic Anhydride）,常温下为一种白色针状结晶（工业苯酐为白色片状晶体），易燃，在沸点以下易升华，有特殊轻微的刺激性气味。苯酐能引起人们呼吸器官的过敏性症状，苯酐的粉尘或蒸汽对皮肤、眼睛及呼吸道有刺激作用，特别对潮湿的组织刺激更大。苯酐主要用于生产PVC 增塑剂、不饱和聚酯、醇酸树脂以及染料、涂料、农药、医药和仪器添加剂、食用糖精等，是一种重要的有机化工原料。在PVC 生产中，增塑剂最大用量已超过50％，随着塑料工业的快速发展，使苯酐的需求随之增长，推动了国内外苯酐生产的快速发展。 最早的苯酐生产始于1872 年，当时德国BASF 公司以萘为原料，铬酸氧化生产苯酐，后又改用发烟硫酸氧化生产苯酐，但收率极低，仅有15%。自1917 年世界开始以氧化钒为催化剂，用萘生产苯酐后，苯酐的生产逐步走向工业化、规模化，并先后形成了萘法、邻法两种比较成熟的工艺[1]。 1.2苯酐的性质[2] 苯酐，常温下为一种白色针状结晶（工业苯酐为白色片状晶体），易燃，在沸点以下易升华，有特殊轻微的刺激性气味。 分子式C8H4O3，相对密度1.527(4.0℃)，熔点131.6℃，沸点295℃（升华），闪点（开杯）151.7℃，燃点584℃。 微溶于热水和乙醚，溶于乙醇、苯和吡啶。 1.3苯酐的合成方法比较及选取 1.3.1合成苯酐的主要工艺路线 1.3.1.1 萘法[1] 1.3.1.1.1反应原理 萘与空气在催化剂作用下气相氧化生成苯酐。
+O O O 2 V 2O 5 CO 2O H 29/2++2 2 1.3.1.1.2 工艺流程 空气经净化、压缩预热后进入流化床反应器底部，喷入液体萘，萘汽化后与空气混合，通过流化状态的催化剂层，发生放热反应生成苯酐。反应器内装有列管冷却器，用水为热载体移出反应热。反应气体经三级旋风分离器，把气体携带的催化剂分离下来后，进入液体冷凝器，有40%－60%的粗苯酐以液态冷凝下来，气体再进入切换冷凝器（ 又称热融箱）进一步分离粗苯酐，粗苯酐经预分解后进行精馏得到苯酐成品。尾气经洗涤后排放，洗涤液用水稀释后排放或送去进行催化焚烧。 1.3.1.2邻法 1.3.1.2.1 反应原理[1] 邻二甲苯与空气在催化剂作用下气相氧化生成苯酐。 CH 3 CH 3 +3O 2 3O O O H 225 + 1.3.1. 2.2 工艺流程 过滤、净化后的空气经过压缩，预热后与汽化的邻二甲苯混合进入固定床反应器进行放热反应，反应管外用循环的熔盐移出反应热并维持反应温度，熔盐所
工艺设计的基本原则和程序 一、工艺设计的基本原则 水泥厂工艺设计的基本原则可归纳如下： (1)根据计划任务书规定的产品品种、质量、产量要求进行设计。 计划任务书规定的产品产量往往有一定范围，设计产量在该范围之内或略超出该范围，都应认为是合适的；但如限于设备选型，设计达到的产量略低干该范围，则应提出报告，说明原因，取得上级同意后，按此继续设计。 对于产品品种，如果设计考虑认为计划任务书的规定在技术上和经济上有不适当之处，也应提出报告，阐明理由，建议调整，并取得上级的同意。例如，某大型水泥厂计划任务书要求生产少量特种水泥，设计单位经过论证，认为大型窑改变生产品种，在技术上和经济上均不合理，建议将少量特种水泥安排给某中小型水泥厂生产，经上级批准后，改变了要求的品种。 窑、磨等主机的产量，除了参考设备说明和经验公式计算以外，还应根据国内同类型主机的生产数据并参考国内外近似规格的主机产量进行标定。在工厂建成后的较短时期内，主机应能达到标定的产量；同时，标定的主机产量应符合优质、高产、低消耗和设备长期安全运转的要求，既要发挥设备能力，但又不能过分追求强化操作。 (2)选择技术先进、经济合理的工艺流程和设备。 工厂的工艺流程和主要设备确定以后，整个工厂设计可谓大局已定。工厂建成后，再想改变其工艺流程和主要设备，将是十分困难的。例如，要把湿法厂改为干法厂，固然困难；要把旧干法厂改为新型干法厂，也非易事。例如，为了利用窑尾废气余热来烘干原料，生料磨系统也得迁移，输送设备等也得重新建设，诸如此类的情况，在某些条件下就不一定可行。 在选择生产工艺流程和设备时，应尽量考虑节省能源，采用国内较成熟的先进经验和先进技术；
河南城建学院毕业设计 年产10万吨丁苯橡胶装置聚合工段工艺设计Annual production capacity of 75,000 tons polymerization styrene-butadiene rubber plant process design section
摘要 本设计为年产7.5万吨乳聚丁苯橡胶装置聚合工段工艺设计，在文献调研和现场调研的基础上，进行了丁苯橡胶生产方法及工艺的论证，确定了以丁二烯、苯乙烯为单体，采用氧化还原体系为引发剂，歧化松香酸甲皂为乳化剂，配合其他助剂进行低温乳液共聚合的生产工艺。在掌握各种物料的基本性质、聚合机理、聚合方法、工艺流程以及国内外的发展现状的基础上，进行聚合工段的物料衡算、热量衡算、设备选型计算，并对丁苯橡胶车间进行了技术经济分析。在此基础上绘制出丁苯橡胶工艺流程图、设备布置图、管道布置图，编制了设计说明书. 关键词：丁苯橡胶;乳液聚合;生产工艺
Abstract The design for the 65,000 tons annual production capacity ofpolystyrene-butadiene rubber emulsion polymerization plant process design section, in the literature research and field research on the basis of a styrene-butadiene rubber production methods and technology demonstration to determine a butadiene, styrene for the monomer, the redox initiator system, a disproportionation rosin acid soap as emulsifier, in conjunction with other additives for low-temperature emulsion copolymerization of the production process. In the grasp of the basic properties of various materials, polymerization mechanism, polymerization methods, the development process and the status quo at home and abroad based on the section of polymeric material balance, heat balance, calculation of equipment selection, and styrene-butadiene rubber plant techno-economic analysis carried out. On this basis SBR process to map out plans, equipment layout, piping layout, the preparation of the design specification and calculation of the book. Key Words：Emulsion; styrene-butadiene rubber ;production technology
年产20万吨硫酸生产车间工艺设计 摘要 硫酸是最重要的基础化工原料之一，主要用于制造磷肥及无机化工原料，其次作为化工原料广泛应用于有色金属的冶炼、石油炼制和石油化工、橡胶工业以及农药、医药、印染、皮革、钢铁工业的酸洗等。本设计以硫磺为原料生产硫酸，因为以硫磺为原料生产硫酸不需净化，大大简化了工艺过程，节省投资费用，且产品质量高。 本设计完成了年产20万吨硫酸生产车间工艺设计，介绍了硫酸生产的主要方法和成熟的工艺流程。主要内容包括原料熔硫工段、焚硫转化工段、干吸工段及主要设备的选择、环保措施等。完成了化工设计的各个设计环节，达到了设计目标。经分析，设计技术可靠，经济合理。在设计过程中，还重点对废水处理进行了分析。 关键词：硫酸；硫磺制酸；焚烧炉；转化塔
The Production Process Design of the Workshop for Sulfuric acid with an Annual Output of 200,000 Tons Abstract Sulfuric acid is one of the most important basic chemical raw materials, mainly used in the manufacture of phosphate fertilizer and inorganic chemical raw materials, as a chemical raw material, it is widely used in non-ferrous metal smelting, petroleum refining and petroleum chemical industry, rubber industry, as well as pesticides, pharmaceuticals, printing and dyeing, leather pickling of iron and steel industry. This design is used sulfuric acid as raw material to product sulfur, thus it products sulfur without purification, the process is greatly simplified to save investment costs and gain high product quality. It is an annual output of 200,000 tons of sulfuric acid production plant process design, introduces the main methods of sulfuric acid production and mature process. The main contents include the raw material sulfur melting section, and burning sulfur conversion section, drying and absorption section and the major equipments selection, environmental protection measures. It completes various links of the chemical engineering design, and achieves the design objectives. Through the analysis of the design, design technology is reliable, and the design is economical and reasonable. In the design process, it is also focusing on wastewater treatment.
目录 第1章绪论 (8) 1.1产品介绍 (8) 1.2、生产工艺 (8) 1.2.1一步法工艺 (11) 1.2.2二步法工艺 (11) 1.3、主要原材料 (12) 第2章初步工艺流程设计 (12) 2.1 工艺流程框图： (13) 2.2工艺流程： (14) 第3章物料衡算 (14) 3.1 计算条件与数据理： (15) 3.2 原料用量计算： (15) 3.3 缩合工段物料衡算： (16) 3.3.1 一次反应： (16) 3.3.3回收过量环氧氯丙烷： (18) 4.3.4 环氧树脂收集： (19) 第4章热量衡算 (19) 4.1对溶解釜进行热量衡算：............................ 错误！未定义书签。 4.2对反应釜进行热量衡算：............................ 错误！未定义书签。 4.2.1冷却阶段：.................................. 错误！未定义书签。 4.2.2反应阶段：.................................. 错误！未定义书签。 4.2.3.回流脱水阶段：.............................. 错误！未定义书签。 4.3对蒸发器进行热量衡算：........................ 错误！未定义书签。 4.3.1脱苯所需热量衡算：.......................... 错误！未定义书签。 4.3.2脱苯用冷凝器冷却水用量计算：................ 错误！未定义书签。 5.3 其它设备的选型................................... 错误！未定义书签。第5章设备选型....................................... 错误！未定义书签。 5.1溶解釜的设计...................................... 错误！未定义书签。 5.1.1选材：...................................... 错误！未定义书签。 5.1.2 确定参数：.................................. 错误！未定义书签。 5.1.3计算筒体厚度：.............................. 错误！未定义书签。 5.1.4计算封头厚度：.............................. 错误！未定义书签。 5.1.5校核筒体和封头的水压试验强度：.............. 错误！未定义书签。 5.1.6夹套的设计：................................ 错误！未定义书签。 5.1.7搅拌器的设计：.............................. 错误！未定义书签。 5.2反应釜的设计：................................ 错误！未定义书签。 5.2.1选材：...................................... 错误！未定义书签。 5.2.2确定参数：.................................. 错误！未定义书签。 5.2.3计算筒体厚度：.............................. 错误！未定义书签。
1概述 1.1松香树脂 松香树脂是一种浅色的，经过高度聚合(二聚合)的高软化点、高粘性，和更好的抗氧化性，并且在液体状态下或在溶液里完全抗结晶，它的多种用途包括油漆，干燥剂，合成树脂，汽车油墨，地砖，橡胶合成物，助焊剂、焊锡膏，以及各种胶粘剂和保护涂料。 松香树脂酸含有双链和羧基活性基因，具有共轭双键和典型羧基反应。松香除了本身易于氧化及异构反应外，还具有歧化、氢化、加成、聚合的双键反应。同时也具有酯化、醇化、成盐、脱羧、氨解等羧基反应。松香二次再加工就基于松香有双键和羧基反应的特性，将松香加以改性，生成一系列改性松香，提高了松香使用价值。 1.1.1松香树脂的性质 树脂酸具有一个三环骨架结构，大部分含有二个双键和一个羧基二种活性中心，通过与羧基的酯化、中和及与双键的加成、氢化、岐化、聚合等，可改变松香的理化性能，大大拓展松香的应用领域，在涂料、油墨、胶粘剂等行业得到广泛应用。这些经过化学加工的松香制品，统称为改性松香树脂。根据改性松香时使用的原料和合成的工艺路线，一般可将改性松香树脂分成四类。 ⑴松香结构中的树脂酸具有一元羧酸的特征，可进行一系列羧基反应；和金属氧化物或氢氧化物在高温下中和，生成的衍生物树脂酸金属盐，也称松香皂。 ⑵松香自身的酸值较高，热稳定性差，若与醇酯化，可改善松香的特性和扩展其用途，所得产品也称松香多元醇酯，主要用于生产热熔胶和黏合剂。 ⑶甲醛和酚类的缩合产物与松香加成后，并与多元醇脂化改性而成的合成树脂，可称为松香改性酚醛树脂，由于其独特的蜂窝状结构特征，能与颜料良好润湿，被广泛应用于酚醛漆、酚醛黏合剂、平版胶印油墨等。 ⑷用多元醇酯化松香和顺酐的加成物，所得到的改性树脂，称为松香顺酐多元醇酯。主要应用于油漆、油墨等行业，能改善涂膜干燥性、耐水性好，硬度高，尤其在热熔型马路标志漆中应用较广。 1.1.2 松树树脂的组成与性质
固体制剂车间工艺设计毕业论文 1设计依据及设计围 1.1设计依据 1.1.1设计任务 课题名称：布洛芬剂车间工艺设计 生产规模：年产片剂（奥美沙坦酯）6.5亿片 1.1.2设计规和标准 1.药品生产质量管理规（2010年修订，国家食品药品监督管理局颁发） 2.药品生产质量管理规实施指南（2010年版，中国化学制药工业协会） 3.医药工业厂房洁净设计规，GB50457-2008 4.洁净厂房设计规，GB 50073-2001 5.建筑设计防火规，GB/T50016-2006（2006年版） 6.设计规和标准建筑设计防火规，GB/T50016-2006（2006年版） 7.爆炸和火灾危险环境电力装置设计规，GB50058-1992 8.工业企业设计卫生标准，GBZ 1-2010 1.2设计围 本设计参照《医药建筑项目初步设计容及深度的规定》、《车间装置设计》；及校本科生毕业小设计总体要求。 此次设计的围限于片剂车间围的工艺设计及对辅助设施、公用工程等提出设计条件，包括相关的生产设备、车间布置设计、带控制点的工艺流程设计，同时对空调通风、
照明、洁净设施、生产制度、生产方式、土建、环保等在的一些非工艺工程提出要求。
2设计原则及指导思想 2.1设计原则 2.1.1医药工业洁净厂房设计规 1.工艺布局应按生产流程的要求，做到布置合理，紧凑，有利生产操作，并能保证对生产过程进行有效的管理。 2.工艺布局要防止人流、物流之间的混杂和交叉污染，并符合下列基本要求： a分别设置人员和物料进出生产区的通道，极易造成污染的物料(如部分原辅料，生产中废弃物等)，必要时可设置专用入口，洁净厂房的物料传递路线尽量要短。 b人员和物料进入洁净生产区应有各自的净化用室和设施。净化用室的设置要求与生产区的空气洁净度级别相适应。 c生产操作区应只设置必要的工艺设备和设施。用于生产、贮存的区域不得用作非本区域工作人员的通道。 3.在满足工艺条件的前提下，为了提高净化效果，节约能源，有空气洁净度要求按下列要求布置： a空气洁净度高的房间或区域宜布置在人员最少达到的地方，并宜靠近空调机房。 b不同空气洁净度级别的房间或区域宜按空气洁净度级别高低有及外布置。 c空气洁净度相同的房间或区域宜相对集中。 d不同空气洁净度房间之间相互联系应有防止污染措施，如气闸室或传递窗（柜）等。 4.洁净厂房应设置与生产规模相适应的原辅材料、半成品、成品存放区域，且尽可能靠近与其相联系的生产区域，减少运输过程中的混杂与污染。存放区域应安排试验区，
1．被评价单位概况 1.1 被评价单位基本情况 桂林市灵川县泓源林化有限公司是一家从事松脂加工，生产松香、松节油产品的自然人出资有限责任公司。该公司位于桂林市灵川县潭下镇蔡岗村委，厂区占地面积6600m2，建筑面积2000 m2，于2004年开始筹建。该公司已经广西壮族自治区林业局批准立项（批文为：桂林用发〔2004〕55号），中国化学工业桂林工程公司（化工、医药、建筑工程设计甲级，编号：200001－sj）对工程进行设计。2005年5月，获得相关执照，并正式投产经营，该公司年生产松香约3000吨，松节油300吨。 该公司现有员工22人，其中高级工程师2人，中级职称人员5人，多年生产的熟练操作工8人，其中技术管理人员3人，安全管理人员1人。 企业所持证照： (1).营业执照：企业法人营业执照 注册号：4503231100747 发照机关：桂林市工商行政管理局 法定代表人：陈翠强 经营范围及方式：加工销售松香 (2). 锅炉使用登记证 使用证编号：锅桂CC0060 发证机构：桂林市质量技术监督局 发证日期：2005年7月25日 (3).防雷装置监测合格证
灵雷证第【2005】012号 检测单位：灵川县气象局 发证日期：2005年4月28日 有效日期：2005年6至2005年12日 (4)．建筑工程消防验收意见书 灵公消验字【2005】第7号 验收单位：灵川县公安消防大队 验收时间：2005年4月26日 1.1.1 辅助设施概况 (1) 供水：公司生活用水来自山泉，生产用水来自地下水，高位冷却水塔20m3，消防用水由300 m3的水池供给，消防水泵为手抬式机动泵，工作水压为2.7Mpa，功率为9hp。 (2) 供汽：由锅炉车间燃煤锅炉供给，锅炉输气量为2吨/小时。 (3) 供电：由桂林市九屋变电网供给，通过50KV A的变压器输入厂内。 1.1.2 地理、气象条件 (1) 地理位置 桂林市灵川县泓源林化有限公司位于桂林市灵川县潭下镇蔡岗村委，距市中心约25km，公司厂区南侧为乡村公路，东边为上岭底村（距离约50m，村庄27户，共116人），其余四周均为山岭或田地。东南方向约1km为蔡岗小学。厂区平面布置图见附件五图5-1。 (2) 气象条件 桂林位于广西北部，属亚热带气候，气候温和，雨量充沛，年平均日照１１５３小时以上，平均温度１９.9℃。桂林属于亚热带湿润气候区，无霜期长，温和湿润，光照充足，热量丰富，雨量充足，全年无霜期３０９天左右。
本科生毕业设计 年产10,000吨面包虾生产车间工艺设计 Design of 10,000 ton/aBreaded ShrimpPlant 学生XX 陶刚 所在专业食品科学与工程 所在班级食科1061 申请学位学士学位 指导教师夏杏洲职称副教授答辩时间2010年6月12日
目录 设计总说明I INTRODUCTION II 1前言1 2可行性研究2 2.1项目研究总论2 2.1.1项目研究工作概况2 2.1.2原料分析[2]（南美白对虾）2 2.1.3产品分析（见4.1冻面包虾产品描述及质量标准）3 2.1.4总环境分析3 2.2建厂条件和厂址选择9 2.2.1厂址位置9 2.2.2建设的必要性10 2.2.3建设的经济意义10 2.3车间平面图设计（见附图2与附图3）10 3工艺设计11 3.1产量的确定11 3.2物料衡算以及加工量的确定11 3.2.1原料虾衡算（以日产量定）11 3.2.2解冻虾横算（以日产量定）12 3.2.3加工量的确定12 3.2.4辅料以及包材横算12 3.3面包虾工艺流程的选择13 3.4面包虾工艺叙述13 4HACCP计划20 4.1冻面包虾产品描述及质量标准20 4.1.1产品说明20 4.1.2质量说明21 4.2原料接收标准（见表3-6）21 4.3产品质量标准21 4.4美国进口面包虾限量标准[14]22 4.5冻面包虾工艺流程图（见附图1）22 4.6面包虾危害分析表（HA）22 4.7面包虾关键控制点（CCP）26
5设备选型（以每小时产量计）28 5.8清洗设备——高压清洗机28 5.9分选设备——虾类分级机28 5.10速冻设备29 5.10.1网带速冻机29 5.10.2平板速冻机29 5.11脱模设备——ST-3型液压冻品脱盘机29 5.12渡冰衣设备——包冰衣机29 5.13解冻设备——高湿度空气解冻机29 5.14搅拌设备——浆料搅拌机30 5.15金属探测器30 5.16设备参数表31 6车间布置与面积32 6.1车间布置32 6.1.1加工车间基础设计32 6.1.2工艺流程布置。33 6.1.3人流、物流、水流、气流方向33 6.1.4设备、门窗、工具、管道材料设计33 6.1.5卫生设施34 6.1.6储存与运输设备35 6.2车间辅助设施35 6.2.1质量控制设施35 6.2.2冷库设计35 6.3车间面积38 7工厂废水、废渣处理系统[17]38 7.1CASS工艺污水处理39 7.2进水水质设计39 7.3出水水质设计39 7.4CASS工艺污水处理流程图39 7.5CASS工艺说明39 8车间劳动力计算40 9水、电用量的估算41 9.1用水量的估算41 9.2用电量的估算42 10设计概算与技术经济分析42 10.1投资指标42
年产50万吨PET生产车间的工艺设计 摘要 本设计是年产50万吨聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）车间合成工段初步设计。本文对PET的研究，生产和应用进行了详细的概述，阐述了其在化学工业中的作用和地位。并介绍了PET的制备方法和确定了PET的生产工艺。在确定PET生产工艺的基础上进行了物料衡算，设备选型和车间设计等过程。文中还对供电、供水、采暖等方案进行了简单的阐述。 关键词：聚对苯二甲酸乙二醇酯，PET，酯交换法，反应釜选型
目录 摘要................................................. I 1.概述 (1) 1.1聚对苯二甲酸乙二醇酯（ＰＥＴ）的概述 (1) 1.2聚酯生产技术进展 (2) 1.3中国生产消费现状 (3) 1.4产品构成 (5) 1.5中国聚酯工业及与国外先进水平的差距 (6) 2.聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）的特性与应用 (9) 2.1特性 (9) 2.2应用 (13) 2.3聚对苯二甲酸乙二醇酯的改性品种 (14) 2.3.1增强改性PET (14) 2.3.2共混改性PET (15) 2.3.3结晶改性PET (15) 2.4聚对苯二甲酸乙二醇酯的成型加工 (16) 2.4.1PET的加工特性 (16) 2.4.2 PET的加工方法 (16) 3.PET制备方法的简介和选取 (18) 3.1酯交换缩聚法 (18) 3.2直接酯化缩聚法 (19) 3.3环氧乙烷法 (20) 3.4 PET合成方法的选取 (20) 4.物料衡算 (22)
4.1酯交换时期 (23) 4.1.1第一酯交换器R101物料衡算 (23) 4.1.2第二酯交换器R102物料衡算 (23) 4.1.3第三酯交换器R102物料衡算 (24) 4.1.4 BHET储槽物料衡算 (25) 4.2缩聚时期 (26) 4.2.1第一聚合釜R201物料衡算 (27) 4.2.2第二聚合釜R202物料衡算 (27) 4.2.3第二聚合釜R203物料衡算 (28) 4.3切粒包装 (29) 5关键设备的选型 (29) 5.1釜的选型 (29) 5.2 其他设备的选型 (30) 6.车间设备布置设计 (31) 6.1车间设备布置的原则 (31) 6.1.1车间设备布置的原则 (31) 6.1.2 车间设备平面布置的原则 (32) 6.1.3 车间设立面布置的原则 (33) 6.2车间设备布置 (33) 6.2.1车间设备平面布置 (33) 6.2.2车间设备立面布置 (34) 7. 公用工程 (34) 7.1供水 (34) 7.2供电 (35)
日产2500吨白水泥熟料生产线原料粉磨车间工艺设计 毕业设计说明书 2500t/d特种水泥熟料生产线原料粉磨车间工艺设计 摘要:拟设计一条日产2500t干法白水泥生产线,设计部分重点是生料粉磨配套系统工艺设计。在设计中参考了很多国内外比较先进的大型水泥厂,用了很多理论上的经验数据。其中主要设计内容有:1.配料计算、物料平衡计算、储库计算;2.全厂主机及辅机的选型;3.全厂工艺布置;4.窑磨配套系统工艺布置;5.计算机CAD绘图;6.撰写设计说明书。 白水泥与普通硅酸盐水泥在成分上的主要区别是白水泥中铁含量只有普通水泥的十分之一左右。设计采用石灰石与叶腊石两种原料。物料平衡计算时考虑到需控制铁含量,按照经验公式(石灰石饱和系数、硅酸率、铝氧率)计算并参考其他白水泥厂,得出恰当的率值为:KH0.9、IM3.85、SM18。全厂布局由水泥生产的流程决定。设计中采用立磨粉磨系统。立磨设备工艺性能优越,单机产量大,操作简便,能粉磨料粒度大、水分高的原料,对成品质量控制快捷,可实行智能化、自动化控制等优点。设计采用窑尾废气烘干物料,节约能源。总之原则上最大限度地提高产量和质量,降低热耗,符合环保要求,做到技术经济指标先进合理。 关键词:白水泥;干法生产线;回转窑;立磨 2500t / d special cement clinker production line and supporting system for kiln grinding process design
Abstract: Designing a 2500 t/d white cement production line, which was focused on the design part of the raw material grinding design supporting system. In the design, many more advanced large-scale cement home and abroad are referenced. Main content of the design were: 1. burden calculation, the material balance calculation, calculation of reservoir; 2. The whole plant selection of main and auxiliary machinery; 3. the entire plant process layout; 4. the system grinding process kiln Arrangement; 5. computer CAD drawing; 6.writing design specifications. The main difference in composition of white cement and ordinary Portland cement is the content of white cement in the iron was only one-tenth of the ordinary cement. Controlling the iron content was considered when calculated material balance. According to the experience formula KH, IM, SM and refer to other white cement plant, drawn the appropriate ratio value: KH 0.9, IM 3.85, SM 18. The layout of the entire plant was up to the cement production process.Vertical roller mill grinding system was used in key plant design. Vertical grinding process equipment performance was superiority, single output, easy to operate, grinding people particle size, moisture and high raw materials, finished product quality control fast and it can take advantages of intelligent and automated control.In principle, the aim of the design is increase production and quality, reduce heat consumption, be accord with environmental requirements. so, technical and economic indicators should
1.绪论 1.1 项目概况 1.1.1 我国肉鸡产品的现状 我国投入市场的肉鸡产品主要有三大类，一类是去头去内脏的“西装鸡”。第二类是分割鸡，即鸡腿、鸡翅、鸡脯、鸡爪等，分别包装计价， 供应超市、炸鸡店等，因此要求大小、重量基本相同；第三类是深加工 鸡，主要是一些传统的加工产品 (如烧鸡等 )和西式快餐，但总的数量不多。 然而，就整个肉鸡加工行业来讲，仍然存在诸如产品卫生质量不高，加工 增值程度低，农业生产专业化、现代化和标准化程度不高，加工工艺和设 备相对滞后等问题；鸡肉制品也普遍存在整装产品多、分割产品少，普通产品多、名特优产品少，高温制品多、低温制品少，初级产品多、精深加工 产品少，科技含量低的产品多、高科技含量产品少，餐桌食品多、旅游休闲 制品少，加工企业中杂牌军多、正规企业少等问题，绝大部分鸡肉产品仅 以初级加工品或以原料的形式进入市场。而且我国出口的产品目前也主要是分割鸡。 我国的深加工鸡肉制品不仅数量少，而且主要以传统高温制品为主。虽然菌效果较好、常温下货架期较长，但是由于处理后肉制品的风味等食用 品质都有所下降，营养成分也受到一定的破坏。而随着超高压技术的应 用，中、低温鸡肉制品因其加热温度一般控制在巴氏消毒温度范围内，能够很好地保留着营养成分，风味口感也较好，现在已经成为世界鸡肉制品发 展的主流，而我国肉鸡产业也将向着精深加工的方向发展。 1..1.2 我国肉鸡加工业的发展趋势 我国目前仍处于从分割鸡向深加工鸡的过渡时期，分割鸡有150 多个品种，占整个肉鸡产品的60 % 左右，冻鸡出口的品种、规格也有好几 百种；尽管如此，我国的深加工鸡肉产品却只占到总量的15 % 左右，与发达国家 70 % 以上及世界 50 % 的平均水平相比，加工程度还很低，而 且加工的品种也非常单调，熟食品种更是少之又少。世界肉鸡加工业的发 展大致经历了三个阶段：整鸡—分割鸡—深加工鸡。在畜牧业和食品工业
药厂车间设施规划 课程设计报告 （制药工程学院）设计题目：年产5亿粒胶囊生产车间工艺设计 专业班级：民药131
指导教师：郭东贵、李燕 学生姓名：臧硕、陈德尚、钟远君、班婵 设计地点：第一教学楼4楼 设计日期： 目录 药厂车间设施规划课程设计任务书....................................................................................... 错误!未定义书签。 一、目的任务 ........................................................................................................ 错误!未定义书签。 二、设计内容 ........................................................................................................ 错误!未定义书签。 三、时间安排 ........................................................................................................ 错误!未定义书签。 四、设计工作要求..................................................................................................... 错误!未定义书签。 五、成绩评定 ........................................................................................................ 错误!未定义书签。