開題報告環(huán)氧環(huán)己烷精餾段設計開題報告

1、畢業(yè)設計（論文）開題報告化學與環(huán)境工程學院2014屆題目精餾段工藝設計課題類型設計 課題來源自擬課題學生姓名學號2010專 業(yè)高分子材料與工程年級班 10-1指導教師 職稱填寫日期：2014年3月12日一、本課題研究的主要內(nèi)容、目的和意義此次設計主要是在簡單介紹國內(nèi)外環(huán)氧環(huán)己烷的生產(chǎn)能力及消費現(xiàn)狀和環(huán) 氧環(huán)己烷生產(chǎn)工藝技術裝置的基礎上，探究過氧化氫氧化環(huán)己烯合成環(huán)氧環(huán)己烷 的精餾段工藝，以及對精餾段影響因素進行全方位的分析，分析其反應原理、反 應控制條件（包括溫度、壓力、原料配比等）、除去雜質的最佳操作步驟、分離 塔的要求、以及塔內(nèi)液泛對產(chǎn)率的影響，提出對年產(chǎn)1000萬噸環(huán)氧環(huán)己烷的精 餾工段

2、進行優(yōu)化設計。本設計的主要目的和意義是設計出年產(chǎn)量為1000萬噸的環(huán)氧環(huán)己烷生產(chǎn)流 程，對精餾段工藝進行優(yōu)化，提高產(chǎn)品質量，為年產(chǎn)1000萬噸的環(huán)氧環(huán)己烷單 套生產(chǎn)裝置投入生產(chǎn)提供理論上的支持。二、文獻綜述（國內(nèi)外相關研究現(xiàn)況和發(fā)展趨向）1,2-環(huán)氧環(huán)己烷又名環(huán)氧環(huán)己烷，是一種帶香味的無色或淡黃色液體。沸點 129C，相對密度（20/4C） 0.966，不溶于水，能與乙醇、丙酮、醚等揮發(fā)物質 相溶，易燃，易揮發(fā)，無腐蝕性。1,2-環(huán)氧環(huán)己烷的用途很廣，可作為中間體用 于制備農(nóng)藥克螨特，己二酸、尼龍66、環(huán)氧類涂料、橡膠促進劑、燃料等化工 產(chǎn)品，也是一種應用領域非常廣泛的有機溶劑。另外，由于1,

3、2-環(huán)氧環(huán)己烷分 子結構中十分活潑的環(huán)氧基的存在，使其能與氨、胺、酚、醇、羧酸等物質反應 而生成一系列的化合物。目前國內(nèi)規(guī)模生產(chǎn)的廠家有山東高密銀鷹化纖股份有限公司、湖南岳陽昌德 化工實業(yè)有限公司和岳陽石化總廠隆興實業(yè)公司等。高密銀鷹股份有限公司生產(chǎn) 技術采用中科院大連物化所的反應控制相轉移催化氧化環(huán)己烷技術，2004年建 成投產(chǎn)，年產(chǎn)為5000噸，2005年經(jīng)技改后達到年產(chǎn)10000噸的生產(chǎn)能力，但因 原料價格升高，06年該公司僅生產(chǎn)200余噸。岳陽昌德化工公司也用大連物化 所開發(fā)出環(huán)己醇脫水制環(huán)己烯裝置，進而采用相轉移催化氧化環(huán)己烯制環(huán)氧環(huán)己 烷，2006年昌德公司采用該技術生產(chǎn)800噸左

4、右，昌德同時擁有從環(huán)己烷氧化 制環(huán)己酮的少量副產(chǎn)品輕質油中分離達到環(huán)氧環(huán)己烷的裝置，輕質油中環(huán)氧環(huán)己 烷的含量10%33%，2006年該方法生產(chǎn)環(huán)氧環(huán)己烷500噸左右。隆興實業(yè)僅 有從環(huán)己烷氧化制環(huán)己酮的少量副產(chǎn)物輕質油中分離得到環(huán)氧環(huán)己烷的裝置，年 產(chǎn)不足100噸。國外歐美地區(qū)的環(huán)氧環(huán)己烷生產(chǎn)裝置規(guī)模小且多數(shù)沒有生產(chǎn)，日本有1套約 50噸/年的裝置，其產(chǎn)品不能滿足其國內(nèi)的需求。美國最大的克螨特農(nóng)藥公司科 聚亞因為生產(chǎn)克螨特農(nóng)藥的原料環(huán)氧環(huán)己烷的生產(chǎn)成本高于岳陽昌德的，已經(jīng)停 產(chǎn)，指定岳陽昌德為唯一供貨商。近十年來隨著國際、國內(nèi)市場對1, 2 一環(huán)氧 環(huán)己烷需求量的不斷增加以及該產(chǎn)品用途的不斷

5、擴大，因此很有必要對1, 2 一 環(huán)氧環(huán)己烷的生產(chǎn)工藝，所使用的裝置和生產(chǎn)流程做進一步優(yōu)化，以進一步提高 我國生產(chǎn)技術在國際上的競爭力。1,2-環(huán)氧環(huán)己烷可從輕質油中分離，也可經(jīng)過化學方法合成。含環(huán)氧環(huán)己烷 的輕質油來源于環(huán)己烷氧化制環(huán)己酮的少量副產(chǎn)物，其產(chǎn)量受限于環(huán)己酮的產(chǎn) 量，而且產(chǎn)品的純度較低。因此，化學合成法是生產(chǎn)環(huán)氧環(huán)己烷的主要方法目 前其合成方法有氯醇法、空氣催化環(huán)氧化法、以過氧化物為氧源的催化環(huán)氧化法 是環(huán)氧化物傳統(tǒng)的合成方法。氯醇法、過酸法本身存在著選擇性不高、設備腐 蝕嚴重、反應工藝復雜等缺點，而空氣催化環(huán)氧化法一般只適用于低級烯烴。隨 著人們對環(huán)保的日益重視及環(huán)氧化產(chǎn)品應用

6、的不斷增加，尋找符合時代要求的工 藝簡單、污染少以及綠色化的環(huán)氧化合物合成新工藝顯得更為迫切。過氧化氫是 近年來應用廣泛的氧化劑，其價格低廉，環(huán)境友好，氧化產(chǎn)物無毒無污染，符合 綠色化學的發(fā)展趨勢。本設計采用采用過氧化氫氧化環(huán)己烯的方法合成環(huán)氧環(huán)己 烷，對年產(chǎn)1000萬噸環(huán)氧環(huán)己烷的精餾段工藝進行優(yōu)化設計。三、擬采取的研究方法（方案、技術路線等）和可行性論證研究方法：通過對環(huán)氧環(huán)己烷精餾段全塔的工藝設計，使用化工原理中學過 的熱量衡算、物料衡算等方法，對全塔的操作壓力、溫度、塔板數(shù)、所用塔的個 數(shù)進行計算，設計出所用的洗液的濃度和用量、以及副產(chǎn)物的合理循環(huán)利用等， 以得到高質量的環(huán)氧環(huán)己烷產(chǎn)品

7、。可行性：經(jīng)過自己專業(yè)所學的化工原理、物理化學、化工熱力學以及化學反 應工程等的基礎知識，通過對萬方數(shù)據(jù)庫、中國知網(wǎng)及維普網(wǎng)的檢索以及更多的 有關信息，手工制作工藝流程圖，然后用CAD繪制出圖，經(jīng)過老師的指導和審查 可完成最終的畢業(yè)設計。四、預期結果（或預計成果）設計出年產(chǎn)1000萬噸的環(huán)氧環(huán)己烷精餾段工藝流程，計算出精餾塔理論塔 板數(shù)和塔板主要工藝結構尺寸，通過流體力學驗算畫出塔板負荷性能圖，對塔進 行物料衡算、熱量衡算及附件計算，然后通過整理形成一份完整的畢業(yè)設計。五、研究進度安排1 2013.12.26-2014.2.27查閱文獻，寫開題報告2 2014.3.01-2014.4.15數(shù)據(jù)

8、計算，AutoCAD制圖3 2014.4.16-2014.4.30設計說明書整理4 2014.5.01-2014.5.15手工制圖，設計說明書修改，定稿5 2014.5.16-2014.5.20制作PPt，準備答辯六、主要參考文獻王亞新，張結實.環(huán)氧環(huán)己烷的市場分析與應用前景【J】.化工新型材料，2008,36（6）： 19-20白榮光.環(huán)氧環(huán)己烷的生產(chǎn)現(xiàn)狀與進展【J】化工中間體，2013,（3）:8-10賈義霞.1,2-環(huán)氧環(huán)己烷的合成及應用【J】化工時刊，2002,（4）:11-14葉敏，姜雨土.環(huán)氧環(huán)己烷的催化合成研究【丁】化工生產(chǎn)與技術，2007,14（4）： 27-30盛衛(wèi)堅，賈建洪

9、，韓非等.環(huán)氧環(huán)己烷的合成新工藝研究3】浙江工業(yè)大學 學報，2006,34（4）386-388李祖林，陳勤勇，董成北.環(huán)氧環(huán)己烷的研制【J】應用化工，2003,32（5）43-45章亞東，蔣登高，高曉蕾，等.叔丁基過氧化氫環(huán)氧化合成環(huán)氧環(huán)己烷工藝研 究【J】精細化工，2002,19（5）292-294王振興，章亞東，田紅艷，等.無溶液法雙氧水環(huán)氧化環(huán)己烯制備環(huán)氧環(huán)己烷【N】高?；瘜W工程學報，2009,23（5）896-900王振興，章亞東，唐平貴.相轉移催化H2O2環(huán)氧化環(huán)己烯合成環(huán)氧環(huán)己烷【J】 精細化工，2006,23（10）1024-1026王吉紅，趙海峰，羅良，等.高純環(huán)氧環(huán)己烷的精餾分離設計【J】化工進展，2003,22 (11) 1210-1212王訓遒，莊新亮，秦雪英1,2-環(huán)氧環(huán)己烷的精餾工藝研究小】鄭州大學學 報，2011,32(2)23-25劉國際，徐敏強.環(huán)己烯的環(huán)氧化研究進展.河南化工，2003(3)4-6.王開云，張建國.高純環(huán)氧環(huán)己烷的精制工藝研究【J】精細化工中間體.2001,31(5) 18-19李俊輝.有機合成中間體1,2-環(huán)氧環(huán)己