年产10万吨丙烯酸丁酯合成工艺设计

年产10万吨聚丙烯的工艺设计摘要聚丙烯之所以是各种聚丙烯烃材料中发展最快的一种，关键在于其催化剂技术的飞速发展。

本设计中就详细介绍了聚丙烯随催化剂的发展而发展的情况。

聚丙烯是丙烯单体聚合而形成的高分子聚合物，是一种通用合成树脂。

它作为一种高分子塑料，在现代化工生产中占有重要的地位，是五大工程塑料之一。

本设计是以中原石化的S-PP工艺为设计基础，设定年产量为两万吨，然后进行物料衡算、热量衡算、设备选型等过程，最终完成的一份比较完整的设计说明书。

另外聚丙烯来源丰富，价格便宜，易于加工成型，产品综合性能优良，因此被广泛地应用于化工、化纤、轻工、家电、建筑、包装、农业、国防、交通运输、民用塑料制品等各个领域，在聚烯烃树脂中，是仅次于聚氯乙烯、聚乙烯之后的第三大通用塑料。

目录前言 (1)第1章工艺流程确定 (13)§1.1催化剂的配置和计量 (13)§1.2丙烯预精制和丙烯保安精制及氢气压缩 (15)§1.3 预聚合与液相本体聚合 (17)§1.4 聚合物闪蒸和脱气 (18)§1.5 聚合物的汽蒸和干燥 (19)§1.6 生产原材料的规格 (20)第2章物料衡算 (26)§2.1计算基础 (26)§2.1.1设计条件 (26)§2.1.2丙烯进料量 (27)§2.1.3催化剂用量 (27)§2.1.4氢气用量 (28)§2.2原材料消耗定额 (28)§2.3主要设备物料衡算 (29)§2.3.1 CO汽提塔T701物料衡算 (29)§2.3.2预聚合反应器R200物料衡算 (30)§2.3.3聚合反应器R201物料衡算 (31)§2.3.4闪蒸罐D301物料衡算 (32)§2.3.5汽蒸罐D501物料衡算 (34)§2.3.6干燥器D502物料衡算 (35)§2.3.7挤压造粒单元物料衡算 (36)§2.3.8总物料平衡表 (37)第3章热量衡算 (37)§3.1主要设备热量衡算 (37)§3.1.1预聚合反应器R200热量衡算 (37)§3.1.2聚合反应器R201热量衡算 (41)§3.1.3闪蒸罐D301热量衡算 (43)§3.1.4汽蒸罐D501热量衡算 (46)§3.1.5干燥器D502热量衡算 (49)§3.1.6总热量平衡表 (52)第4章设备选型 (52)§4.1主要设备选型 (52)§4.1.1预聚合反应器R200 (52)§4.1.2聚合反应器R201 (53)§4.1.3汽蒸罐D501 (54)§4.1.4干燥器D502 (60)第5章聚丙烯装置的安全生产 (63)§5.1静电的危害与防范 (63)§5.1.1静电的危害 (63)§5.1.2静电的防范措施 (64)§5.2其他安全措施 (64)第6章“三废”处理与环境保护 (65)§6.1废水 (66)§6.2废气 (66)§6.3废渣 (66)参考文献 (66)致谢 (68)前言聚丙烯（Polypropylene，常缩写为PP）是丙烯（Proplylene，缩写为PR）单体聚合而形成的高分子聚合物，是一种通用合成树脂（或通用合成塑料）。

1引言1.1 概述丙烯酸是一种重要的有机化工原料，主要用于生产丙烯酸酯类，还可用于生产高吸水性树脂、助洗涤剂和水处理剂等，广泛应用于涂料、化纤、纺织、皮革、塑料、粘合剂、石油开采等各个领域[1]。

20世纪20年代末，化学家Otto Rohm从2-氯乙醇制羟基丙腈转而生产丙烯酸，完成了对丙烯酸工业化生产工艺的研究[2]。

1939年，德国化学家Reppe发明了以乙炔、一氧化碳和水为原料，用羰基镍为催化剂合成出丙烯酸。

1969年，美国联碳公司从英国BP公司引进丙烯直接氧化经丙烯醛生产丙烯酸技术，并建立工业化生产装置。

经过多年不断改进，尤其是对丙烯氧化催化剂的改进，该法已成为制造丙烯酸的主导生产方法[3]。

1.2 丙烯酸生产工艺技术丙烯酸在20世纪30年代实现工业化生产，其生产方法经历了氰乙醇法、雷普(Reppe)法、烯酮法、丙烯腈水解法和丙烯氧化法[4,5]。

1.2.1 氰乙醇法氰乙醇法是最早工业化生产丙烯酸及其酯的方法。

德国和美国分别在1927年和1931年用此方法建成了工业化装置。

由于反应过程会生成各种聚合物，因此丙烯酸收率较低，仅为60~70%，且氰化物剧毒，严重污染环境，故采用此法的生产装置早在50年代就已关闭。

1.2.2 Reppe法20世纪30年代，德国的Walter Reppe博士发现利用自己发明的Reppe反应可以直接从乙炔生产丙烯酸和丙烯酸酯类。

在60年代以前，用Reppe法或改良Reppe 法生产丙烯酸及其酯的工艺曾占统治地位，随着石油化工技术的开发和环境保护要求的加强，到1976年改良Reppe法的装置已全部停产。

1.2.3 烯酮法以乙酸或丙酮为原料，磷酸三乙酯为催化剂，在700℃时裂解生成乙烯酮，然后与无水甲醛在AlCl3或BF3催化剂存在下，在25℃进行气相反应生成β-丙内酯，再与热的磷酸接触异构化生成丙烯酸。

乙烯酮法产品纯度高，收率也高，副产物和第 1 页共35页。

南京化工职业技术学院毕业设计（论文）题目丙烯酸丁酯生产工艺所在系部应用化学系专业班级高聚物0921学号0901310148姓名赵丁指导老师刘山2012年4月摘要丙烯酸丁酯作为重要的有机化工原料，是通用型的丙烯酸中应用最广泛和消耗量最大的品种，有着广泛的市场潜力和应用范围。

本文主要以江苏省泰兴市裕廊化工有限公司丙烯酸丁酯装置，由我公司冰晶车间所生产的丙烯酸残液和过量的丁醇原料在硫酸为催化剂的作用下，采用连续精馏式反应器，经过萃取、碱洗、回收、精制后得到高纯度的丙烯酸丁酯产品，以满足下游精细化工生产的原料需求。

为了降低操作温度，防止高温引起聚合，此套装置的反应系统、精制系统及醇回收塔采用负压操作。

同时，为了防止物料在工艺生产过程中聚合的加深，使形成的的聚合中心失活，在可能形成聚合物的部位都加了阻聚剂，主要在塔顶回流和反应器内，并向反应器及各再沸器加阻聚空气。

整个工艺流程为连续化生产，生产丙烯酸丁酯能力为100000t/n。

关键词：丙烯酸丁酯；催化；阻聚；工艺目录第1章原料 (1)1.1正丁醇 (1)1.1.1正丁醇的理化性质 (1)1.1.2正丁醇对环境的危害 (1)1.1.3正丁醇的急救和应急措施 (2)1.1.4操作处置与储存 (2)1.1.5接触控制以及人体防护 (3)1.1.6运输信息 (3)1.1.7正丁醇用途 (4)1.2丙烯酸 (4)1.2.1丙烯酸的理化性质 (4)1.2.2丙烯酸的制备 (5)1.2.3丙烯酸的健康危害 (5)1.2.4丙烯酸的危险特性 (6)1.2.5丙烯酸的防护措施 (6)1.2.6丙烯酸的应用 (7)第2章催化剂 (8)2.1硫酸： (8)2.1.1硫酸的物理性质 (8)2.1.2硫酸的化学性质 (8)2.1.3硫酸的急救措施 (8)2.1.4硫酸的消防措施 (9)2.1.5硫酸泄漏应急处理 (9)2.1.6硫酸的操作处置 (9)2.1.7硫酸的用途 (10)2.2对甲苯磺酸 (10)2.2.1对甲苯磺酸的理化性质 (10)2.2.2对甲苯磺酸的用途 (11)2.2.3对甲苯磺酸的生产储运 (11)第3章阻聚剂 (12)3.1阻聚剂 (12)3.1.1阻聚剂的作用 (12)3.1.2阻聚剂的类别 (12)3.2对苯二酚 (13)3.2.1对苯二酚的物质性质 (13)3.2.2对苯二酚的安全措施 (13)3.2.3对苯二酚的灭火方法 (14)3.2.4对苯二酚的紧急处理 (14)3.2.5对苯二酚的危险性 (14)3.2.6对苯二酚的操作处置与储存 (14)3.3吩噻嗪 (15)3.3.1吩噻嗪的理化性质 (15)3.3.2吩噻嗪的危害 (15)3.3.3急救处理 (15)3.3.4应急处理 (15)3.4对羟基苯甲醚 (16)第4章丙烯酸丁酯的工艺 (17)4.1工艺原理 (17)4.1.1反应系统 (17)4.1.2回收系统 (18)4.1.3精制系统 (19)4.1.4阻聚原理 (19)4.2工艺技术规程 (19)4.2.1丙烯酸丁酯装置概况 (19)4.2.2丙烯酸丁酯装置特点 (19)4.3工艺流程 (20)4.3.1反应系统 (21)4.3.2回收系统 (22)4.3.3精制系统 (24)4.3.4裂化系统 (25)第5章丙烯酸丁酯 (26)5.1丙烯酸丁酯的质量指标 (26)5.2丙烯酸丁酯的急救措施 (27)5.3丙烯酸丁酯的用途 (27)第6章结论 (27)参考文献 (28)致谢 (29)第1章原料1.1正丁醇在泰兴市裕廊化工有限公司丙烯酸丁酯车间，正丁醇作为生产丙烯酸丁酯的一种原料，与来自于本公司冰晶车间所生产的丙烯酸残液进行酯化反应，正丁醇与丙烯酸按摩尔比1.18~1.20，正丁醇稍过量，在反应后阶段进行对正丁醇的回收和利用。

课程设计题目年产10万吨丙烯酸丁酯合成工艺设计学院化学化工学院专业化学工程与工艺班级学生学号指导教师化学工程系课程指导小组二〇一五年十一月二十日学院专业化学工程与工艺学生学号设计题目年产10吨丙烯酸丁酯合成工艺设计一、课程设计的内容主要内容为年产10万吨丙烯酸丁酯的工艺设计。

通过工艺对比选择合适的方案，进行物料衡算和能量衡算，确定关键设备的选型和材料，绘制出工艺流程图、设备图等相关图纸，对生产过程中进行经济核算与分析。

二、课程设计的要求1.查阅国内外的相关文献不得少于15篇，完成课程设计任务。

2.独立完成给定的设计任务后编写出符合要求的课程设计说明书，要求工艺设计合理，将研究、开发的技术及过程开发的成果与过程建设、经济核算衔接起来；绘制出必要的设计图纸。

3. 综合应用化学工程和相关学科的理论知识与技能，分析和解决实际问题。

4. 完成课程设计的撰写。

三、文献查询方向及范围1．利用学校的清华同方数据库、万方学位论文全文数据库、ScienceDirect、ACS(美国化学学会)数据库查询丙烯酸酯工业制备方法等中英文文献与硕博论文。

2．主要参考文献[1] 夏涛. 丙烯酸正丁酯合成反应的新型催化剂及工艺研究[D]. 长沙: 湖南大学2002.[2] 杨召启，李石磊,方晓明.丙烯酸丁酯最佳反应条件的选择[J].甘肃科技, 2010,26(1):41-43.[3]徐金文，丁鹏飞. 降低精制塔底重组份中丁酯含量[J]. 山东化工, 2015,44(16): 119-120.[4] 李汝新. 丙烯酸及酯的市场分析[J].甘肃科技, 2006,22(5):1-8.[5] 邵艳秋，张桂芳. 丙烯酸丁酯合成方法的改进[J]. 浓阳化工, 2000, 29(2), 70-75.[6] Acrylic acid technology, Chemical Week, 2003, 165(21):25-26.[7] Acrylic acid, European Chemical News, 2002, 77(2021): 17.目录1.1产品的性质、用途、价格及其变化趋势......................................................... - 1 -1.1.1产品的性质及用途.................................................................................. - 1 -1.1.2产品价格及变化趋势.............................................................................. - 1 -1.2产品历史、现状及发展趋势............................................................................. - 2 -1.3世界范围内产品的生产厂家、产量......................................................... - 2 -1.4世界范围内生产工艺及分析..................................................................... - 2 -1.4.1氰乙醇法.................................................................................................. - 3 -1.4.2丙烯腈水解法.......................................................................................... - 3 -1.4.3β—丙内酯法........................................................................................... - 4 -1.4.4改良雷珀法.............................................................................................. - 4 -1.4.5酯交换法.................................................................................................. - 5 -1.4.6直接酯化法.............................................................................................. - 5 -2工艺设计................................................................................................................ - 6 -2.1工艺路线设计..................................................................................................... - 6 -2.2工艺流程设计..................................................................................................... - 7 -3可行性分析............................................................................................................ - 9 -3.1工艺可行性分析................................................................................................. - 9 -3.1.1原料来源.................................................................................................. - 9 -3.1.2设备、工艺操作条件............................................................................ - 10 -3.13收率、产品质量和对环境的影响......................................................... - 10 -3.2经济效益可行性分析....................................................................................... - 11 -3.2.1可变成本、固定成本及总成本............................................................ - 11 -3.2.2年产值、年利润.................................................................................... - 12 -3.2.3投资利润率............................................................................................ - 12 -4总结...................................................................................................................... - 13 -5参考文献.............................................................................................................. - 14 -1前言1.1产品的性质、用途、价格及其变化趋势本设计主要产品为丙烯酸丁酯（CH2=CHCOO(CH2)3CH3）以其特有的性质，包括易于配制，黏接性，耐水性，耐久性，常被用作有机合成中间体、粘合剂、乳化剂、涂料等。

******学院毕业设计年产10万吨丙烯酸丁酯生产工艺精制工段设计Annual design production process refining 100000 tons ofbutyl acrylate学生学号学生姓名专业班级指导教师联合指导教师完成日期学校名称学校英文名称化工与生物技术学院毕业设计摘要丙烯酸丁酯是有机化工重要的原料和中间体。

因其具有活性强的极性分子、不饱和双键及羧酸结构，故可广泛用于均聚和共聚反应，能与多种化合物反应，合成一系列聚合物，并经乳液聚合、溶液聚合、共聚等加工方式制备出塑性、交联等聚合物。

本次设计采用连续精馏的方式，用筛板精馏塔精制提纯丙烯酸丁酯，塔顶选用全凝器以准确控制回流，塔底选用再沸器间接加热。

通过对精馏塔的工艺设计计算可知：通过逐板法计算得理论板数为27块（不包括再沸器），精馏段12块，提馏段15块，实际塔板数为43块（不包括再沸器），进料在第20块，回流比为0.832，塔径为3 m，塔的实际高度为26.39m。

精馏段的塔板效率为0.6316，提馏段的塔板效率为0.625，并对全塔进行了热量衡算及流体力学验算。

根据所选的参数在进行校核可知：精馏段单板压降为666.44Pa，液体在降液管停留时间为63.6s，降液管内清液层高度为0.06m，雾沫夹带为0.007kg液/kg气，降液管底隙高0.01667m,气相流量33.64sm3，液相流量0.0024sm3。

操作弹性为4.0656。

这些值都符合要求，所以所选物性参数都合理。

对精馏塔的附属设备进行计算可知：塔顶冷凝器的型号为BES500-1.6-37.3-3/15 2Ⅱ浮头式换热器，塔底再沸器的型号为BES900-1.6-126.1-3/27 4Ⅱ浮头式换热器。

关键词：筛板精馏塔；衡算；工艺流程年产10万吨丙烯酸丁酯生产工艺精制工段设计AbstractButyl acrylate is an important organic chemical raw materials and intermediates. Its polar molecules having strong activity, unsaturated double bond and a carboxylic acid structure, it can be used in the homo polymerization and copolymerization reactions with a variety of compounds were synthesized from a series of polymers and emulsion polymerization, solution polymerization , and other processing methods for preparing the copolymer plastic, such as cross linked polymers.This design approach using a continuous distillation, distillation columns with sieve refined purification of butyl acrylate, the top choice in order to accurately control the whole reflux condenser, a bottoms reboiler selection indirect heating.By the process of distillation column design calculation shows that: by-plate method to count the number of theoretical plate 27 (not including reboiler), the rectifying section 12, the stripping section 15, the number of actual trays 43 (not including reboiler), the feed section 20, a reflux ratio of 0.832, the tower diameter of 3 m, the actual height of the tower is 26.39m. Tray efficiency rectifying section of 0.6316, the stripping section tray efficiency is 0.625, and the whole tower were checking the heat balance and hydrodynamics. Depending on the selected parameter during the check shows that: the rectifying section of the board drop 666.44Pa, liquid residence time in the downcomer is 63.6s, clear liquid downcomer height of 0.06m, entrainment of 0.007kg liquid / kg gas downcomer bottomgap high 0.01667m,gas flow rate is33.64sm3, liquid flow rate 0.0024sm3. Operatingflexibility to 4.0656. These values are in line with the requirements, so the selected physical parameters are reasonable.Ancillary equipment for the distillation column calculation shows: overhead condenser model BES500-1.6-37.3-3/15 2 Ⅱ floating head heat exchanger, bottom reboiler model is BES900-1.6-126.1-3 / 27 4 Ⅱ floating head heat exchanger.Key words：Sieve plate distillation column；Accountancy；Process化工与生物技术学院毕业设计目录第一篇设计说明书 (IV)第1章概述 ............................................................................... 错误！未定义书签。

10万吨/年聚合级甲基丙烯酸甲酯生产工艺研究甲基丙烯酸甲酯(MMA)附加值高,既可以作为化工原料生产其他下游产品,又可以直接作为化工产品应用。

生成的聚合产品具有较好的透明度、耐候性以及光学性能,MMA毒性较低,可以循环回收,是环境友好型产品。

近年来,国内外MMA呈现出产销两旺的势头。

本论文对10万吨/年聚合级甲基丙烯酸甲酯生产流程进行了设计研究。

首先利用AspenPlus化工模拟软件进行全流程工艺模拟优化,采用异丁烯两步氧化法制取MMA,工艺流程简洁,选用的催化剂转化率高、选择性好。

第一步反应中,采用了反应器、急冷塔、脱水塔和排气塔四个设备,并配以火炬系统。

第二步反应中,采用反应器、排气塔、MMA粗分塔、恒沸精馏塔、共沸剂回收塔和甲醇回收塔。

经简洁计算及优化后得到工艺主要设计参数如述:异丁烯制中间产物MAL工段反应器反应温度为345℃,管长8.5m,管径50mm,管数为150;脱水塔理论板数为23块,回流比为0.9,馏出比0.77,甲醇进料量540 kmol/h;排气塔理论板数为8块,进料位置是第1块板,回流比为0.7,馏出比0.57;MAL制MMA 工段反应器反应温度为55℃,停留时间为1.1h,压力为0.12MPa。

使用Aspen energy analyzer的换热网络自动生成功能生成换热方案,选取总费用最少的一套方案作为为初步换热网络设计,针对其进行手动优化调整,得出热公用工程1.268×10~8 kJ/h,冷公用工程2.341×10~8kJ/h,,所需换热器为33台。

南京化工职业技术学院毕业设计（论文）题目丙烯酸丁酯生产工艺所在系部应用化学系专业班级高聚物0921学号**********姓名赵丁指导老师刘山2012年4月摘要丙烯酸丁酯作为重要的有机化工原料，是通用型的丙烯酸中应用最广泛和消耗量最大的品种，有着广泛的市场潜力和应用范围。

本文主要以江苏省泰兴市裕廊化工有限公司丙烯酸丁酯装置，由我公司冰晶车间所生产的丙烯酸残液和过量的丁醇原料在硫酸为催化剂的作用下，采用连续精馏式反应器，经过萃取、碱洗、回收、精制后得到高纯度的丙烯酸丁酯产品，以满足下游精细化工生产的原料需求。

为了降低操作温度，防止高温引起聚合，此套装置的反应系统、精制系统及醇回收塔采用负压操作。

同时，为了防止物料在工艺生产过程中聚合的加深，使形成的的聚合中心失活，在可能形成聚合物的部位都加了阻聚剂，主要在塔顶回流和反应器内，并向反应器及各再沸器加阻聚空气。

整个工艺流程为连续化生产，生产丙烯酸丁酯能力为100000t/n。

关键词：丙烯酸丁酯；催化；阻聚；工艺目录第1章原料 (1)1.1正丁醇 (1)1.1.1正丁醇的理化性质 (1)1.1.2正丁醇对环境的危害 (1)1.1.3正丁醇的急救和应急措施 (2)1.1.4操作处置与储存 (2)1.1.5接触控制以及人体防护 (3)1.1.6运输信息 (3)1.1.7正丁醇用途 (4)1.2丙烯酸 (4)1.2.1丙烯酸的理化性质 (4)1.2.2丙烯酸的制备 (5)1.2.3丙烯酸的健康危害 (5)1.2.4丙烯酸的危险特性 (6)1.2.5丙烯酸的防护措施 (6)1.2.6丙烯酸的应用 (7)第2章催化剂 (8)2.1硫酸： (8)2.1.1硫酸的物理性质 (8)2.1.2硫酸的化学性质 (8)2.1.3硫酸的急救措施 (8)2.1.4硫酸的消防措施 (9)2.1.5硫酸泄漏应急处理 (9)2.1.6硫酸的操作处置 (9)2.1.7硫酸的用途 (10)2.2对甲苯磺酸 (10)2.2.1对甲苯磺酸的理化性质 (10)2.2.2对甲苯磺酸的用途 (11)2.2.3对甲苯磺酸的生产储运 (11)第3章阻聚剂 (12)3.1阻聚剂 (12)3.1.1阻聚剂的作用 (12)3.1.2阻聚剂的类别 (12)3.2对苯二酚 (13)3.2.1对苯二酚的物质性质 (13)3.2.2对苯二酚的安全措施 (13)3.2.3对苯二酚的灭火方法 (14)3.2.4对苯二酚的紧急处理 (14)3.2.5对苯二酚的危险性 (14)3.2.6对苯二酚的操作处置与储存 (14)3.3吩噻嗪 (15)3.3.1吩噻嗪的理化性质 (15)3.3.2吩噻嗪的危害 (15)3.3.3急救处理 (15)3.3.4应急处理 (15)3.4对羟基苯甲醚 (16)第4章丙烯酸丁酯的工艺 (17)4.1工艺原理 (17)4.1.1反应系统 (17)4.1.2回收系统 (18)4.1.3精制系统 (19)4.1.4阻聚原理 (19)4.2工艺技术规程 (19)4.2.1丙烯酸丁酯装置概况 (19)4.2.2丙烯酸丁酯装置特点 (19)4.3工艺流程 (20)4.3.1反应系统 (21)4.3.2回收系统 (22)4.3.3精制系统 (24)4.3.4裂化系统 (25)第5章丙烯酸丁酯 (27)5.1丙烯酸丁酯的质量指标 (27)5.2丙烯酸丁酯的急救措施 (27)5.3丙烯酸丁酯的用途 (27)第6章结论 (28)参考文献 (29)致谢 (30)第1章原料1.1正丁醇在泰兴市裕廊化工有限公司丙烯酸丁酯车间，正丁醇作为生产丙烯酸丁酯的一种原料，与来自于本公司冰晶车间所生产的丙烯酸残液进行酯化反应，正丁醇与丙烯酸按摩尔比1.18~1.20，正丁醇稍过量，在反应后阶段进行对正丁醇的回收和利用。

本科毕业论文（设计）年产10万吨丙烯分离工段工艺设计姓名：指导教师：院系：化学化工学院专业：化学工程与工艺提交日期：2012年5月5日目录中文摘要 (1)外文摘要 (2)引言 (3)1.绪论 (3)1.1概述 (3)1.1.1简介 (3)1.1.2丙烯的性质 (3)1.1.3丙烯的用途 (3)1.2丙烯生产工艺选择及分离流程确定 (3)1.2.1生产工艺选择 (3)1.2.2分离流程确定 (4)1.3设计任务书 (5)2.工艺流程 (5)2.1工艺流程图 (5)2.2工艺流程简述 (6)3.物料衡算 (6)3.1设计依据 (6)3.2裂解气及各组分产量 (6)3.3各裂解产物的相对分子量 (7)3.4脱丙烷塔物料衡算 (7)3.5脱甲烷塔物料衡算 (10)3.6脱乙烷塔物料衡算 (12)3.7乙烯精馏塔物料衡算 (15)3.8丙烯精馏塔物料衡算 (16)4.热量衡算 (18)4.1乙烯精馏装置热量衡算 (18)4.2丙烯精馏装置热量衡算 (23)4.3脱甲烷精馏装置热量衡算 (26)4.4脱乙烷精馏装置热量衡算 (30)4.5脱丙烷精馏装置热量衡算 (33)5.设备选型 (37)5.1丙烯精馏塔 (37)5.1.1丙烯精馏塔操作压力及温度的确定 (37)5.1.2丙烯精馏塔密度、表面张力的计算 (39)5.1.3塔板数的确定 (42)5.1.4精馏塔主要尺寸计算 (44)5.1.5塔板流体力学验算 (50)5.1.6主要设备设计与选型 (53)5.1.7塔高的计算 (55)5.1.8浮阀塔设计一览表 (56)5.2换热器 (57)5.2.1试算和初选换热器规格 (57)5.2.2核算总传热系数 (58)6.生产安全及三废处理 (62)6.1生产安全 (62)6.2废气处理 (62)6.3废渣处理 (62)6.4废水处理 (62)结束语 (63)参考文献 (64)致谢 (65)附录 (66)年产10万吨丙烯分离工段工艺设计刘洋指导老师：崔秀云（黄山学院化学化工学院，黄山，安徽245041）摘要：本设计为年产10万吨丙烯分离工段工艺设计。

年产10万吨丙烯腈合成段工艺设计The Process Design of 100kt/a Acrylonitrile bySynthesis目录摘要 ....................................................................................................................... Abstract ................................................................................................................引言 ...................................................................................................................第一章文献综述.................................................................................................1.1 丙烯腈的概况 .............................................................................................................1.1.1 丙烯腈的发展 ..........................................................................................................1.1.2 丙烯腈的应用方向 ..................................................................................................1.2 国内丙烯腈市场简况 .................................................................................................1.2.1 现状 ..........................................................................................................................1.2.2国内丙烯腈消费情况 ..............................................................................................1.3 国外丙烯腈市场简况 .................................................................................................1.3.1 现状 ..........................................................................................................................1.3.2 国外丙烯腈消费情况 ..............................................................................................1.4 丙烯腈的性质 .............................................................................................................1.4.1化学性质 ..................................................................................................................第二章工艺流程介绍.........................................................................................2.1 生产方法简述 .............................................................................................................2.2 工艺流程说明 .............................................................................................................2.3 工艺条件 .....................................................................................................................2.3.1 反应温度 ..................................................................................................................2.3.2 反应压力 ..................................................................................................................2.3.3 接触时间 ..................................................................................................................2.3.4原料纯度 ..................................................................................................................第三章物料衡算和热量衡算.............................................................................3.1 小时生产能力 .............................................................................................................3.2物料衡算和热量衡算 .................................................................................................3.2.1 反应器的物料衡算和热量衡算 ..............................................................................3.2.2 废热锅炉的热量衡算 ..............................................................................................3.2.3 空气饱和塔物料衡算和热量衡算 ..........................................................................3.2.4 换热器物料衡算和热量衡算 ..................................................................................3.2.5 丙烯蒸发器热量衡算 ..............................................................................................3.2.6 丙烯过热器热量衡算 ..............................................................................................3.2.7 氨蒸发器热量衡算 ..................................................................................................3.2.8 气氨过热器 ..............................................................................................................3.2.9 混合器 ......................................................................................................................3.2.10 空气加热器的热量衡算 ........................................................................................第四章流化床反应器的工艺计算.....................................................................4.1 计算依据 .....................................................................................................................4.2 浓相段直径 .................................................................................................................4.4 扩大段直径 .................................................................................................................4.5 扩大段高度 .................................................................................................................4.6 浓相段冷却装置的换热面积 .....................................................................................4.7 稀相段冷却装置的换热面积 .....................................................................................第五章原料消耗综合表.....................................................................................5.1原料消耗 .....................................................................................................................5.2 能量消耗综合表 .........................................................................................................第六章丙烯腈生产中的废水和废气处理.........................................................结论 .....................................................................................................................致谢 ............................................................................................... 错误！未定义书参考文献 ...............................................................................................................附录A 工艺流程图附录B 设备图年产10万吨丙烯腈合成工段的工艺设计摘要：本设计为年产10万吨丙烯腈的合成段工艺设计，在设计中采用了丙烯氨氧化生产丙烯腈法，此法能有效的降低生产成本。

年产10万吨丙烯酸丁酯生产工艺精制工段设计开题报告一、研究背景及意义丙烯酸丁酯是一种常用的有机化工原料，被广泛应用于涂料、油墨、粘合剂等行业。

随着需求的增长，建立一个年产10万吨丙烯酸丁酯的生产工艺精制工段对于满足市场需求和提高产能具有重要意义。

本文将对该工艺精制工段的设计进行研究，以确保生产过程的高效、稳定和低成本运营。

二、研究目标及内容本文旨在设计一个年产10万吨丙烯酸丁酯生产工艺精制工段，具体研究内容包括： 1. 对现有的丙烯酸丁酯生产工艺进行分析和评估，找出存在的问题和瓶颈； 2. 对工艺流程进行改进和优化，提高丙烯酸丁酯的产率和质量； 3. 设计高效的工艺装置和设备，确保生产过程的稳定运行； 4. 考虑环保因素，设计工艺流程，减少对环境的影响。

三、研究方法及步骤本研究将采用以下方法和步骤来完成工艺精制工段设计：1. 收集现有的丙烯酸丁酯生产工艺相关的文献资料，对其进行综合分析和评估； 2. 确定存在的问题和瓶颈，并制定改进和优化的方案； 3. 进行实验研究，验证方案的可行性和效果； 4. 根据实验结果，设计工艺流程和装置，确保生产过程的稳定运行； 5. 考虑环保因素，通过优化工艺流程，减少对环境的影响。

四、预期结果及创新之处通过本研究，预期可以设计出一个高效、稳定、低成本的年产10万吨丙烯酸丁酯生产工艺精制工段。

具体预期结果包括： 1. 丙烯酸丁酯的产率和质量得到提高； 2. 工艺流程的稳定性得到保障，生产过程的波动性降低； 3. 设备和装置的设计满足生产需求，并且易于操作和维护； 4. 工艺流程考虑环保因素，减少对环境的影响； 5. 高效率的工艺设计将提供更大的产能和降低生产成本。

本研究的创新之处在于对现有丙烯酸丁酯生产工艺进行改进和优化，并结合环保因素进行设计。

同时，考虑到年产10万吨的规模，工艺流程和装置的设计需要考虑到高效和稳定运行。

五、进度安排本研究的进度安排如下： - 第一周：收集现有文献资料，对丙烯酸丁酯生产工艺进行综合分析和评估； - 第二周：确定存在的问题和瓶颈，并制定改进和优化方案； - 第三周：进行实验研究，验证方案的可行性和效果； - 第四周：根据实验结果，设计工艺流程和装置； - 第五周：考虑环保因素，优化工艺流程； - 第六周：总结研究结果，撰写开题报告。

设计总说明聚丙烯是丙烯单体聚合而形成的高分子聚合物。

它作为一种高分子塑料，在现代工业生产中占有重要的地位，是五大通用合成树脂(聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯和ABS树脂)之一。

聚丙烯性能优异，用途广泛，近年来国内的产量增长也很快，是生产发展速度最快的塑料品种之一。

本文主要概述了国内聚丙烯工业的研究发展，包括聚丙烯市场的供求情况，聚丙烯的分类及其生产工艺的简单介绍，从中选定Spheripol工艺作为年产10万吨聚丙烯生产工艺设计项目的参考。

介绍了Spheripol工艺的工艺流程，然后，用收集的工艺参数科学地进行工艺物料衡算、能量衡算、主要生产设备选型。

此外，制定了生产安全和环境保护的规条，绘制了生产工艺流程图。

通过本设计，可以对环管法聚丙烯合成车间工艺及聚合工段设计有一个初步的认识和了解，了解到环管法聚丙烯合成的基本流程。

关键词：聚丙烯；Spheripol工艺；设计；衡算；选型目录1 综述 (4)1.1聚丙烯简介 (4)1.2 聚丙烯基本性能 (4)1.3聚丙烯工业发展概况及前景 (5)1.4 国内聚丙烯产业存在的主要问题 (7)1.5 国内聚丙烯产业未来发展方向 (8)2 工程设计条件 (9)2.1设计原则 (9)2.2 设计任务 (9)3 生产工艺的选择 (10)3.1生产工艺简介 (10)3.1.1浆液法 (10)3.1.2液相本体法 (10)3.1.3本体-气相组合法 (10)3.1.4气相法 (11)3.2选择生产工艺 (12)3.3 工艺原理 (13)3.4 Spheripol工艺流程草图 (14)3.5工艺流程概述 (15)3.5.1 聚合区工艺 (15)3.5.2 造粒区 (17)3.5.3 包装区 (17)3.5.4 循环水场 (17)3.6 催化剂的选定 (18)4 物料衡算 (19)4.1 设计条件 (19)4.1.1 全套装置工艺参数 (19)4.1.2 丙烯进料量 (19)4.2 催化剂用量 (20)4.3 氢气用量 (20)4.4原材料消耗定额 (20)4.5 小环管的物料衡算 (21)4.6 大环管反应器的物料衡算 (22)4.7 闪蒸罐的物料衡算 (23)5 热量衡算 (24)5.1 计算依据 (24)5.2 小环管的热量衡算 (25)5.3 大环管反应器的热量衡算 (27)6 设备选型 (28)6.1设备选型原则 (28)6.2 小环管的选型 (29)6.2.1 小环管的工艺参数 (29)6.2.2 主要作用 (29)6.2.3 选型 (29)6.3 大环管反应器的选型 (30)6.3.1大环管反应器的工艺参数 (30)6.3.2 特点 (30)6.3.3 选型及结构 (30)6.4闪蒸罐的选型 (31)6.5汽蒸罐的选型 (32)6.6袋式过滤器的选型 (33)7 工厂选址和总平面布置 (35)7.1选厂指导方针 (35)7.2选厂一般要求 (36)7.4平面布置的原则 (37)7.5 厂房布局 (38)8 生产安全与环境保护 (38)8.1 生产安全 (38)8.1.1生产工艺的安全措施 (39)8.2 环境保护 (40)8.2.1环境保护设计依据 (40)8.2.2三废治理 (40)8.2.3噪声控制 (41)总结 (42)致谢 (43)参考文献 (44)1 综述1.1聚丙烯简介聚丙烯俗称PP料，是由丙烯在催化剂的作用下聚合而成的一种热塑性塑料。

年产年产十万吨丙烯酸项目年产吨————2010年全国大学生化工设计大赛初步设计说明书团队：组长：队员：指导老师：日期：2010年10月本厂俯视图目录第一章总论 (1)1.1 项目概括 (1)1.2 设计依据 (1)1.3 工艺特点 (1)1.4 产品方案 (2)第二章厂址选择 (3)2.1 选择原则 (3)2.2 厂址选定 (4)2.2.1 地理位置 (4)2.2.2 原料和市场 (4)2.2.3 自然条件 (5)2.2.4 交通运输 (5)2.2.5 政策环境 (6)2.2.6 总述 (7)2.3 附图 (7)第三章工艺说明 (8)3.1 工艺方案的选择与比较 (8)3.1.1 CO2分离回收技术 (9)3.1.2 CO2转化利用技术 (12)3.2 CO2合成丙烯酸工艺 (20)3.2.1丙烯酸性质 (20)3.2.2丙烯酸用途 (20)3.2.3 丙烯酸生产工艺比较 (21)3.2.4 工艺方案比较 (23)3.2.5 本项目选择工艺方案 (24)3.3 流程模拟说明 (24)3.3.1吸收工段 (25)3.3.2 反应工段 (26)3.3.3 精制工段 (26)第四章原料及辅助原料采购与产品营销 (28)4.1 原料及辅助原料采购 (28)4.4.1 主要原料 (28)4.4.2 辅助原料 (28)4.2 主要产品标准 (28)第五章物料衡算与能量衡算 (30)5.1 概述 (30)5.2 全局物料衡算 (30)5.2.1物料衡算原则 (37)5.3 全局能量衡算 (39)5.4 热集成与换热网络 (48)5.4.1夹点的确定 (48)5.4.2换热网络的确定 (50)第六章车间布置 (53)6. 1 原料预处理车间 (53)6.1.1 整体布置 (53)6.1.2 分离车间布置图 (54)6.2 反应车间 (56)6.2.1 整体布置 (56)6.2.2 反应车间各类设备设计 (56)6.2.3 反应车间布置图 (57)6. 3 精制车间 (59)6.3.1 整体布置 (59)6.3.2 分离车间布置图 (61)第七章总图运输 (64)7.1 工厂布局 (64)7.1.1 厂区布置的基本任务 (64)7.1.2 厂区设计参照标准 (64)7.1.3 本厂布置 (64)7.2 厂区组成 (65)7.3 布局说明 (66)7.3.1 生产安全 (66)7.3.2 供水、供电、供气 (67)7.3.3 运输 (67)7.3.4 绿化 (68)7.3.5 发展预留地 (68)7.4 建筑设计范围 (68)7.4.1 设计原则 (68)7.4.2 建筑设计范围 (68)7.5 建筑与结构设计方案 (68)7.5.1 建筑设计 (68)7.5.2 结构设计 (69)7.6 布局指标 (70)7.6.1 主要技术经济指标 (70)7.6.2 各区域面积 (70)7.7 产品包装 (71)7.8 运输 (72)第八章设备及维修说明 (73)8.1 泵设计 (73)8.2 塔设备设计 (74)8.2.1 二氧化碳精馏塔塔器设计计算与选型 (74)8.2.2 丙烯酸精馏塔塔器设计计算与选型 (87)8.2.3 一氧化碳变压吸附器 (100)8.2.4 二氧化碳膜分离器 (101)8.2.5塔器设备列表 (101)8.3 换热器设计 (101)8.3.1 E0303选型说明 (102)8.3.2 E0203的选型说明 (103)8.3.3 换热器选型列表 (104)8.4光催化反应器 (105)8.6 设备选型一览表 (106)8.7 设备维修方案 (107)8.7.1 维修体制的确定 (107)8.7.2 维修人员要求 (108)8.7.3 维修人员职责 (109)第九章自动控制 (111)9.1 自控水平和方案 (111)9.1.1 自动控制系统 (111)9.1.2 生产过程控制 (112)9.2. 流程其他部分的控制 (120)第十章电气电信 (122)10.1 设计范围 (122)10.2 设计标准、规范 (122)10.3 设计原则 (122)10.4 供配电系统 (122)10.4.1 供电方式 (122)10.4.2 负荷等级及供电方案选择： (122)10.4.3 变电所的配置 (124)10.4.4 防雷措施： (124)10.5 电信方案 (126)10.5.1 生活用电 (126)10.5.2 工业用电 (126)第十一章公用工程及辅助设施 (127)11.1 公用工程初步方案和原则 (127)11.2 给排水工程 (127)11.2.1 设计规格与依据 (127)11.2.2 给水 (127)11.2.3 排水 (128)11.3 供热 (128)11.3.1 蒸汽系统 (129)11.3.2 蒸汽系统供热能力要求 (129)11.3.3 本厂供热系统 (129)11.3.4 锅炉给水系统 (129)11.4 采暖通风 (130)11.4.1 冬季室外计算气象参数 (130)11.4.2 夏季室外计算气象参数 (130)第十二章消防设计专篇 (132)12.1 危险性物质概述及其物化性质 (132)12.1.1 丙烯酸 (132)12.1.2 乙醛 (133)12.1.3 其他 (134)12.2 事故发生的可能性及危险性分析 (135)12.3 消防安全措施 (136)12.4 消防系统 (136)12.4.1 厂区消防布置 (136)12.4.2其他灭火系统 (137)第十三章环境保护专篇 (138)13.1 建设地点环境状况 (138)13.1.1 自然条件 (138)13.1.2 交通运输 (138)13.2 编制依据及采用标准 (138)13.3 环境评价 (138)13.4 主要污染源及污染物 (139)13.5 环境保护措施 (139)13.5.1 关于废气 (140)13.5.2 关于废水 (140)13.5.3 关于废渣 (141)13.5.4 关于噪声 (141)第十四章劳动安全卫生专篇 (143)14.1 设计依据 (143)14.2 生产过程中危险有害因素分析 (143)14.3 安全防范措施 (143)14.3.1 安全生产责任 (143)14.3.2 生产车间防火安全管理规定： (144)14.3.3 安全操作 (145)14.4 消防与急救 (145)14.4.1 火警探测系统 (146)14.4.2 火灾自动报警系统 (146)14.4.3 消防联动系统 (146)14.4.4 自动喷水系统 (146)14.4.5 消火栓 (146)14.4.6 消防给水系统 (147)14.4.7 泡沫灭火系统 (147)14.5 工业卫生 (147)14.5.1 卫生管理 (147)14.5.2 劳动保护用品及卫生安全管理 (147)第十五章工厂组织与劳动定员 (149)15.1 工厂组织 (149)15.2 劳动定员 (151)15.2.1 生产班次 (151)15.2.2 劳动定员 (151)第十六章概算 (153)16.1 投资估算 (153)16.1.1 投资估算编织说明 (153)16.1.2设备费用 (154)16.1.3 项目投资和投资估算 (155)16.1.4相关费用计算说明 (158)16.2 财务评价 (159)16.2.1 产品成本估算 (159)16.2.2 销售收入估算 (164)16.2.3 项目财务评价 (165)16.2.4 敏感性分析 (166)16.2.5社会效益评价 (168)第一章总论1.1 项目概括本项目为XX化工有限公司开发的年产10万吨丙烯酸项目，该公司由中国石油化工集团公司、与宁波市政府牵头的国家基金合资成立。

年产10万吨丙烯酸工艺设计1引言1.1 概述丙烯酸是一种重要的有机化工原料，主要用于生产丙烯酸酯类，还可用于生产高吸水性树脂、助洗涤剂和水处理剂等，广泛应用于涂料、化纤、纺织、皮革、塑料、粘合剂、石油开采等各个领域[1]。

20世纪20年代末，化学家Otto Rohm从2-氯乙醇制羟基丙腈转而生产丙烯酸，完成了对丙烯酸工业化生产工艺的研究[2]。

1939年，德国化学家Reppe发明了以乙炔、一氧化碳和水为原料，用羰基镍为催化剂合成出丙烯酸。

1969年，美国联碳公司从英国BP公司引进丙烯直接氧化经丙烯醛生产丙烯酸技术，并建立工业化生产装置。

经过多年不断改进，尤其是对丙烯氧化催化剂的改进，该法已成为制造丙烯酸的主导生产方法[3]。

1.2 丙烯酸生产工艺技术丙烯酸在20世纪30年代实现工业化生产，其生产方法经历了氰乙醇法、雷普(Reppe)法、烯酮法、丙烯腈水解法和丙烯氧化法[4,5]。

1.2.1 氰乙醇法氰乙醇法是最早工业化生产丙烯酸及其酯的方法。

德国和美国分别在1927年和1931年用此方法建成了工业化装置。

由于反应过程会生成各种聚合物，因此丙烯酸收率较低，仅为60~70%，且氰化物剧毒，严重污染环境，故采用此法的生产装置早在50年代就已关闭。

1.2.2 Reppe法20世纪30年代，德国的Walter Reppe博士发现利用自己发明的Reppe反应可以直接从乙炔生产丙烯酸和丙烯酸酯类。

在60年代以前，用Reppe法或改良Reppe法生产丙烯酸及其酯的工艺曾占统治地位，随着石油化工技术的开发和环境保护要求的加强，到1976年改良Reppe法的装置已全部停产。

1.2.3 烯酮法以乙酸或丙酮为原料，磷酸三乙酯为催化剂，在700℃时裂解生成乙烯酮，然后与无水甲醛在AlCl3或BF3催化剂存在下，在25℃进行气相反应生成β-丙内酯，再与热的磷酸接触异构化生成丙烯酸。

乙烯酮法产品纯度高，收率也高，副产物和未反应的物料能循环使用，适用于连续生产，但原料乙酸或丙酮价格高且β-丙内酯为致癌物质。

年产10w吨丙烯生产工艺设计姓名所在系部化学工程专业班级有机化工指导老师2015 年3月前言本设计的内容为10万吨/年乙苯脱氢制苯乙烯装置，包括工艺设计，设备设计及平面布置图。

本设计的依据是采用低活性、高选择性催化剂，参照鲁姆斯(Lummus)公司生产苯乙烯的技术，以乙苯脱氢法生产苯乙烯。

苯乙烯单体生产工艺技术：深度减压，绝热乙苯脱氢工艺乙苯脱氢反应在绝热式固定床反应器中进行，其特点是：转化率高，可达55%，选择性好，可达90%。

特殊的脱氢反应器系统：在低压（深度真空下）下操作以达到最高的乙苯单程转化率和最高的苯乙烯选择性。

该系统是由蒸汽过热器、过热蒸汽输送管线和反应产物换热器组成，设计为热联合机械联合装置。

整个脱氢系统的压力降小，以维持压缩机入口尽可能高压，同时维持脱氢反应器尽可能低压，从而提高苯乙烯的选择性，同时不损失压缩能和投资费用。

所需要的催化剂用量和反应器体积较小，且催化剂不宜磨损，能在高温高压下操作，内部结构简单，选价便宜。

在苯乙烯蒸馏中采用一种专用的不含硫的苯乙烯阻聚剂。

它经济有效且能使苯乙烯焦油作为燃料清洁地燃烧。

工业设计的优化和设备的良好设计可使操作无故障，从而可减少生产波动.本设计装置主要由脱氢反应和精馏两个工序系统所组成。

原料来自乙苯生产装置或原料采购部门，循环水、冷冻水、电和蒸汽来由公用工程系统提供，生产出的苯乙烯产品到成品库。

此设计过程中，为了计算方便，忽略了一些计算过程，故有一定的误差，另由于计算时间比较仓促，有些问题不能够直接解决。

设计中有不少错误之处，请指导老师予以批评指正，多提出宝贵意见。

苯乙烯设计任务书一、设计题目：年产10万吨苯乙烯的生产工艺设计二、设计原始条件：1、原料组成（质量%）组别乙苯甲苯苯∑1、2、3 99% 0.8% 0.2% 100%4、5、6 98% 1.2% 0.8% 100% 2、操作条件：年工作日：300天，每天24小时，乙苯总转化率为55%乙苯损失量为纯乙苯投料量为4.66%配料比：原料烃/水蒸汽=1/2.6（质量比）温度T：第一反应器进口温度630℃，出口温度580℃第二反应器进口温度630℃，出口温度600℃压力P：床层平均操作压力1.5 * 105 Pa（绝）3、选择性：C8H10→C8H8+H2（1）C8H10→C6H6+C2H4（2）C8H10+H2→C7H8+CH4（3）1、2、3 （1）90% （2）3% （3）7%4、5、6 （1）92% （2）3% （3）5%4、催化剂条件：（1）采用11#氧化铁催化剂，d=3mm，h=13mm（2）允许通入乙苯空速为：（0.5~0.9）Nm3乙苯/(m3Cat．h)（3）=1050kg/m3=1500kg/m35、参考数据：（1）反应器直径D=2 m（2）取热损失为反应热为4%（3）k=exp(11.281-2545/RT)（4）K=exp(15.344-14656.5734/T)（5）Cat的有效系数η1=0.7 η2=0.667（6）填料情况：取瓷环为25×25的拉西环，所填高度为250mm，锥形高度为250mm，锥角取900（7）压力：第一反应器进口压力为1.8 * 105Pa，出口压力为1.2 * 105Pa，平均压力为1.5 * 105 Pa，压降ΔP=0.6 * 105 Pa。

年产10万吨丙烯酸工艺设计1引言1.1 概述丙烯酸是一种重要的有机化工原料，主要用于生产丙烯酸酯类，还可用于生产高吸水性树脂、助洗涤剂和水处理剂等，广泛应用于涂料、化纤、纺织、皮革、塑料、粘合剂、石油开采等各个领域[1]。

20世纪20年代末，化学家Otto Rohm从2-氯乙醇制羟基丙腈转而生产丙烯酸，完成了对丙烯酸工业化生产工艺的研究[2]。

1939年，德国化学家Reppe发明了以乙炔、一氧化碳和水为原料，用羰基镍为催化剂合成出丙烯酸。

1969年，美国联碳公司从英国BP公司引进丙烯直接氧化经丙烯醛生产丙烯酸技术，并建立工业化生产装置。

经过多年不断改进，尤其是对丙烯氧化催化剂的改进，该法已成为制造丙烯酸的主导生产方法[3]。

1.2 丙烯酸生产工艺技术丙烯酸在20世纪30年代实现工业化生产，其生产方法经历了氰乙醇法、雷普(Reppe)法、烯酮法、丙烯腈水解法和丙烯氧化法[4,5]。

1.2.1 氰乙醇法氰乙醇法是最早工业化生产丙烯酸及其酯的方法。

德国和美国分别在1927年和1931年用此方法建成了工业化装置。

由于反应过程会生成各种聚合物，因此丙烯酸收率较低，仅为60~70%，且氰化物剧毒，严重污染环境，故采用此法的生产装置早在50年代就已关闭。

1.2.2 Reppe法20世纪30年代，德国的Walter Reppe博士发现利用自己发明的Reppe反应可以直接从乙炔生产丙烯酸和丙烯酸酯类。

在60年代以前，用Reppe法或改良Reppe法生产丙烯酸及其酯的工艺曾占统治地位，随着石油化工技术的开发和环境保护要求的加强，到1976年改良Reppe法的装置已全部停产。

1.2.3 烯酮法以乙酸或丙酮为原料，磷酸三乙酯为催化剂，在700℃时裂解生成乙烯酮，然后与无水甲醛在AlCl3或BF3催化剂存在下，在25℃进行气相反应生成β-丙内酯，再与热的磷酸接触异构化生成丙烯酸。

乙烯酮法产品纯度高，收率也高，副产物和未反应的物料能循环使用，适用于连续生产，但原料乙酸或丙酮价格高且β-丙内酯为致癌物质。

南京化工职业技术学院毕业设计（论文）题目丙烯酸丁酯生产工艺所在系部应用化学系专业班级高聚物0921学号0901310148姓名丁指导老师山2012年4月摘要丙烯酸丁酯作为重要的有机化工原料，是通用型的丙烯酸中应用最广泛和消耗量最大的品种，有着广泛的市场潜力和应用围。

本文主要以省泰兴市裕廊化工丙烯酸丁酯装置，由我公司冰晶车间所生产的丙烯酸残液和过量的丁醇原料在硫酸为催化剂的作用下，采用连续精馏式反应器，经过萃取、碱洗、回收、精制后得到高纯度的丙烯酸丁酯产品，以满足下游精细化工生产的原料需求。

为了降低操作温度，防止高温引起聚合，此套装置的反应系统、精制系统及醇回收塔采用负压操作。

同时，为了防止物料在工艺生产过程中聚合的加深，使形成的的聚合中心失活，在可能形成聚合物的部位都加了阻聚剂，主要在塔顶回流和反应器，并向反应器及各再沸器加阻聚空气。

整个工艺流程为连续化生产，生产丙烯酸丁酯能力为100000t/n。

关键词：丙烯酸丁酯；催化；阻聚；工艺目录第1章原料 (1)1.1正丁醇 (1)1.1.1正丁醇的理化性质 (1)1.1.2正丁醇对环境的危害 (1)1.1.3正丁醇的急救和应急措施 (2)1.1.4操作处置与储存 (3)1.1.5接触控制以及人体防护 (4)1.1.6运输信息 (4)1.1.7正丁醇用途 (4)1.2丙烯酸 (5)1.2.1丙烯酸的理化性质 (5)1.2.2丙烯酸的制备 (6)1.2.3丙烯酸的健康危害 (7)1.2.4丙烯酸的危险特性 (7)1.2.5丙烯酸的防护措施 (8)1.2.6丙烯酸的应用 (9)第2章催化剂 (10)2.1硫酸： (10)2.1.1硫酸的物理性质 (10)2.1.2硫酸的化学性质 (10)2.1.3硫酸的急救措施 (11)2.1.4硫酸的消防措施 (11)2.1.5硫酸泄漏应急处理 (11)2.1.6硫酸的操作处置 (12)2.1.7硫酸的用途 (12)2.2对甲苯磺酸 (13)2.2.1对甲苯磺酸的理化性质 (13)2.2.2对甲苯磺酸的用途 (14)2.2.3对甲苯磺酸的生产储运 (14)第3章阻聚剂 (15)3.1阻聚剂 (15)3.1.1阻聚剂的作用 (15)3.1.2阻聚剂的类别 (15)3.2对苯二酚 (16)3.2.1对苯二酚的物质性质 (17)3.2.2对苯二酚的安全措施 (17)3.2.3对苯二酚的灭火方法 (17)3.2.4对苯二酚的紧急处理 (18)3.2.5对苯二酚的危险性 (18)3.2.6对苯二酚的操作处置与储存 (18)3.3吩噻嗪 (19)3.3.1吩噻嗪的理化性质 (19)3.3.2吩噻嗪的危害 (19)3.3.3急救处理 (19)3.3.4应急处理 (20)3.4对羟基苯甲醚 (20)第4章丙烯酸丁酯的工艺 (21)4.1工艺原理 (21)4.1.1反应系统 (22)4.1.2回收系统 (24)4.1.3精制系统 (24)4.1.4阻聚原理 (24)4.2工艺技术规程 (25)4.2.1丙烯酸丁酯装置概况 (25)4.2.2丙烯酸丁酯装置特点 (25)4.3工艺流程 (26)4.3.1反应系统 (27)4.3.2回收系统 (29)4.3.3精制系统 (31)4.3.4裂化系统 (33)第5章丙烯酸丁酯 (35)5.1丙烯酸丁酯的质量指标 (35)5.2丙烯酸丁酯的急救措施 (35)5.3丙烯酸丁酯的用途 (36)第6章结论 (36)参考文献 (37)致 (38)第1章原料1.1正丁醇在泰兴市裕廊化工丙烯酸丁酯车间，正丁醇作为生产丙烯酸丁酯的一种原料，与来自于本公司冰晶车间所生产的丙烯酸残液进行酯化反应，正丁醇与丙烯酸按摩尔比1.18~1.20，正丁醇稍过量，在反应后阶段进行对正丁醇的回收和利用。

年产10万吨聚丙烯的工艺初步设计摘要：本设计使用气相法生产聚丙烯，从初步设计的角度对年产10万吨聚丙烯化工厂进行了全面设计，综合考虑了聚丙烯的市场前景，人力资源，物料资源，生产工艺等对工厂就进行了初步的规划。

主要完成了工段工艺计算，设备选型，并绘制了全厂平面布置图，聚丙烯工艺流程示意图，合成工段带控制点工艺流程图，合成工段物料流程图，合成车间的立面图和平面图。

设计结果达到了设计课题的要求，完成了聚丙烯的生产工厂的初步设计，进行了可行性论证，完成了物料，热量，设备的相关计算。

关键词：聚丙烯，设备计算，工厂设计，工艺流程图The chemical plant design for an annualt of 100,000 tons of polypropylene This design uses gas production of polypropylene,from the perspective of the preliminary design with an annual output of 100,000 tons of polypropylene a comprehensive chemical plant design,considered the polypropylene market prospects,human resources,materian resources,production technology such an the factory on a preliminary planning.Section completed a major technology,equipment selection,and the mapping of the entire plant layout plans,polypropylene process diagram,with control points of section process map,Section synthetic materials folw chart,and the elevation of the workshop the floor plan.The result of the design subject to the requirements,the completion ofa polypropylene production plant in the preliminary design for the feasibility study,completed the materials,energy,equipment and other relevant termsKEY WORDS:Polypropylene,equipment,plant design,process flow map1.1聚丙烯加工以及用途①加工：聚丙烯的成型加工性好，成型的方法很多，如注塑，吹塑，真空热成型，涂覆，旋转成型，熔接，机加工，电镀和发泡等，并可在金属表面喷涂。

年产10万吨丙烯精制塔的工艺设计一、说明书(1) 丙烯生产概况简述。

（略）(2) 设计方案的确定与论证。

（略）(3) 本设计的工艺流程图（看附件），及流程说明（略）。

(4)工艺设计计算结果汇总，附属设备一览表，工艺管线接管尺寸汇总表，设计结果评价。

（略）（5）工艺计算。

（6）设备计算及选型。

（略）（7）参考文献。

二、丙烯精制塔的工艺计算（1）物料衡算1. 关键组分按多组分精馏确定关键组分；挥发度高的丙烯作为轻关键组分在塔顶分出；挥发度低的丙烷作为重关键组分在塔底分出。

原始数据见表一表一原始数据操作压力 p=1.74MPa （表压）。

年生产能力t 丙烯2. 计算每小时塔顶产量，每年的操作时间按8000h 计算。

由题目给定／8000=12500kg ／h3.计算塔釜组成设计比丙烷重的全部在塔底，比丙烷轻的全部在塔顶。

以100kg ／h 进料为基准，进行物料衡算见表二。

表二 物料衡算F=D+W%2.15100125.0004.025.7125.0=⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+=+-WD W D W 或 ⎩⎨⎧+=+=D W W D 100125.0996.075.92解得： W=8.116k g ／h D=100－8.1161＝91.8839 k g ／h丙烷 x 83H WC =34.82125.0004.025.7004.005.7=+--WD D﹪丁烷x 104H WC =46.2125.0004.025.72.0=+-WD ﹪式中 F −原料液流量，k g ／h;D —塔顶产品（馏出液）流量，k g ／hW —塔底产品（釜残液）流量，k g ／h x W—釜液中各组分的质量分数。

4. 将质量分数换算成摩尔分数按下式计算： x A =CC B B M x M x M x M x W W A WAAWA ++式中 x A ——液相中A 组分的摩尔质量；A M 、MB 、MC ——A 、B 、C 组分的摩尔质量，kg/mol; x WA x WB x WC ——液相中A 、B 、C 组分的质量分数。