年產(chǎn)13萬噸苯酚丙酮氧化工段工藝設計.doc

此文檔收集于網(wǎng)絡，如有侵權，請聯(lián)系網(wǎng)站刪除年產(chǎn)13萬噸苯酚丙酮氧化工段工藝設計1主要內容1.1工藝設計原則（1）遵守法則，法規(guī)，貫徹黨的基本建設方針，實事求是，因地制宜；（2）合理利用資源和財產(chǎn)，最大限度的發(fā)揮硬件設施的內在潛力，節(jié)約土地，減少投資，降低成本；（3）采用成熟的、先進的工藝流程、設備，學習先進的生產(chǎn)技術，努力實現(xiàn)自動化；（4）盡可能創(chuàng)造良好的勞動條件，以利于勞動工人的身心健康；（5）重視環(huán)境保護，合理處理好三廢。1.2工藝設計1.2.1工藝設計的內容主要包括：氧化工段的工藝流程設計，物料衡算，主要設備的計算和選型，繪制了工藝流程圖，全廠平面圖以及各車間平面布置圖和車間各層立面圖。1.2.2氧化段工藝反應溫度：由于異丙苯氧化在空氣中進行屬于動力學控制,反應溫度對反應速度有很大的影響,在60時,氧化反應速度幾乎為零,隨著反應溫度的提高反應速度明顯加快,因此提高反應溫度可以提高氧化液中的CHP含量,減少反應時間,提高產(chǎn)量,但同時選擇性變差,反應收率降低.因此,適宜的反應溫度由轉化率,選擇性和單位反應體積的生產(chǎn)能力共同確定,由于CHP的熱穩(wěn)定性差,過高的溫度會引起大量的CHP熱分解,釋放大量的熱量,使反應失去控制引起爆炸。 CHP濃度: CHP濃度對氧化反應速度和選擇性均有影響,CHP濃度提高,反應速度提高,但同時選擇性下降,因此為達到較理想的轉化率,但同時又滿足選擇性的要求,需要選擇適宜的CHP濃度控制。基于反應溫度和CHP濃度對反應速度和反應選擇性的影響,通常采用兩釜或多釜串聯(lián)工藝,再首釜CHP濃度低則采用較高的溫度,以獲得較高的轉化率,在后續(xù)的幾釜CHP濃度相對較高則采用較低的溫度以獲得較高的轉化率,一般單釜選擇性可達91%,而雙釜流程可達93%,三釜可達93.8%,四釜達到94%多。反應介質的酸堿度：酸是異丙苯氧化的阻抑劑,酸又能使CHP分解為苯酚,丙酮,而生成的苯酚是氧化反應的阻抑劑,在酸性介質中,氧化反應生成CHP的速度和收率都很低,堿性介質中對氧化反應是有利的,堿的存在可以提高氧化反應的速度,因為堿能中和掉反應產(chǎn)生的阻抑劑的影響,堿的存在還有一個作用,堿和CHP作用可以產(chǎn)生反應引發(fā)劑,CHP-鈉鹽,產(chǎn)生更多的反應鏈,但是在強堿作用下,CHP會發(fā)生降解反應生成苯乙酮,甲醇等, 苯乙酮可發(fā)生縮合反應生成稀酮,因此氧化反應不能在強堿中進行。氧化反應器的溫度; 異丙苯中高反應能力的氫很容易被氧化,生成CHP,其反應溫度為90-130.為防止CHP的過早分解和產(chǎn)生不希望的副產(chǎn)物,將轉化率控制在30%左右,常用Na2CO3、Ca2CO3等作分解的抑制劑,用空氣作氧化劑.當用空氣做氧化劑時,在氧化尾氣中被帶走的異丙苯過多,為防止污染大氣,必須用一個吸收塔回收塔回收,反應的熱量應為697.55Kj/kg異丙苯.氧化反應在在3-5個串聯(lián)的攪拌釜中或是在反應器中完成,用串聯(lián)的反應器是第一個為110,最后一個為90,反應液進提濃塔,以得到85%的CHP。1.2.3提濃段工藝 壓力：CHP的熱穩(wěn)定性差,安全溫度極限為129,利用沸點不同分離各組分非常困難.但CHP有個特性,就是在高真空下(壓力10mmHg),異丙苯對CHP有著很大的相對揮發(fā)度,當壓力在30-40 mmHg時,異丙苯對CHP的相對揮發(fā)度最大可達26.CHP提濃就是利用這個特性進行的.所以提濃壓力即真空度是保證提濃正常進行的重要條件。 溫度：溫度影響CHP的分解溫度,溫度越低(注意再沸器加熱面的溫度,可參考蒸汽加入量或蒸汽壓力),CHP分解越少,過程越安全。1.2.4分解系統(tǒng)工藝 溫度：CHP分解速度很快,低溫有利于提高苯酚的收率,但確定溫度的另一個主要因素是反應器的撤熱方式,本裝置采取丙酮蒸發(fā)撤熱,通過控制硫酸和丙酮的加入量,控制反應在適當?shù)臏囟?防止副反應的大量發(fā)生,減少不希望的副反應產(chǎn)生.反應溫度為反應器中混合物的沸點,一般在75-81。反應程度CHP酸分解反應速率隨反應體系中水含量增加而明顯下降，同時水含量的變化對分解反應的總收率也有影響，研究表明，當水含量成0.5-10%時，水含量與主副反應的速率呈線性關系，在0.5%以下時，水含量對主反應的影響，在以丙酮為介質，硫酸催化劑的分解工藝中，水含量控制在1-0.4%。1.2.5工藝計算結果（1） 氧化塔 設計塔徑為： PT3 塔徑D=600mm 塔高H=8000mm PT4 塔徑D=600mm 塔高H=11000mm PT1 塔徑D=600mm 塔高H=13000mm PT2 塔徑D=600mm 塔高H=14000mm 二段提濃精餾塔PT-5塔高：H=12.9m 計算塔徑：D=800m m 三段提濃精餾塔PT-6塔高：H=13.25m 計算塔徑：D=400mm1.2.6主要設備一覽表表1-1主要塔設備設備位 號設備名稱規(guī) 格材 料內徑高（m）塔盤形式塔 體塔 盤PT-1氧化塔6008000波紋篩板SM41B+SUS4SUS304PT-2氧化塔60011000波紋篩板SM41B+SUS4SUS304PT-3氧化塔60013000波紋篩板SM41B+SUS4SUS304PT-4氧化塔60014000波紋篩板SM41B+SUS4SUS304PT-5二段提濃塔80012900波紋篩板SUS304+SUS316SUS316SUS304PT-6三段提濃塔40013250波紋篩板SUS304+SUS316SUS316SUS3042車間布置設計（1）輔料車間與使用設備相互接近；（2）按化工生產(chǎn)規(guī)律把設備分別布置在樓層上，做到減輕負荷；布置緊湊，減少運送泵的數(shù)量和管道的密度；（3）相互聯(lián)系的設備在保證正常運行必須的間距下彼此相互接近；（4）較合理的安排廠房的出口，通道及樓梯的位置；（5）各設備統(tǒng)一安排，排列整齊，留有足夠的操作空間，符合該工藝流程的要求。3全廠總平面設計（1）在滿足生產(chǎn)流程條件下，結合地形情況，合理的安排場內外建筑物、構筑物、堆場等的相對位置；（2）經(jīng)濟合理的豎向布置，正確選擇標高，確定場內外運輸方式、運輸布置，合理組織人流、物流；（3）布置綜合管線；（4）重視綠化美化，考慮衛(wèi)生消防條件，創(chuàng)造美好的工作條件。小結通過近三個月的畢業(yè)設計，在老師的指導和自己的努力下，已圓滿完成了設計任務：A: 工藝流程設計B: 圖紙七張和說明書一份。本次畢業(yè)設計是一個復習與提高、理論與實際相結合的過程，綜合運用了所學的理論知識和實習積累的知識，縮小了理論與實踐之間的距離，同時提高了自己對理論知識的理解。在設計過程中，學習并掌握了查閱文獻資料、數(shù)據(jù)、控理分析資料數(shù)據(jù)以及編寫文件等技能。 初步了解了苯酚丙酮氧化車間工藝設計的基本過程、方法以及設計文件的構成內容。培養(yǎng)了科學的工作方法，循序漸進，思路清晰，同時又反復設計，不斷提高，以求精益求精，提高了獨立思考與科學分析問題的能力。達到了解決專業(yè)范圍內一般技術問題的要求。 本設計的題目是年產(chǎn)13萬噸苯酚丙酮車間氧化工段工藝設計，重點說明了生產(chǎn)車間。在本次設計中，始終貫徹了黨和政府的方針政策，遵循國家工業(yè)企業(yè)設計規(guī)范，并體現(xiàn)出技術先進，經(jīng)營管理，符合國情的設計原則?；ゎ惍厴I(yè)設