異戊烯醇生產(chǎn)工藝設(shè)計

年產(chǎn)1000噸異戊烯醇生產(chǎn)工藝設(shè)計摘要：本課題是年產(chǎn)1000噸異戊烯醇的生產(chǎn)工藝設(shè)計。異戊烯醇是合成香料、農(nóng)藥和醫(yī)藥等產(chǎn)品重要中間體的原料，也是能合成橡膠的重要原料。隨著人們對異戊烯醇合應(yīng)用范圍在不斷的擴大，需求量也大幅度上升。本設(shè)計采用異丁烯和多聚甲醛為原料，以磷酸氫二鈉為催化劑進行Prins縮合反響，合成3-甲基-3-丁烯-1-醇，然后經(jīng)異構(gòu)化反響生成異戊烯醇。整個工藝包括物料衡算、能量衡算、設(shè)備設(shè)計與選型、經(jīng)濟效益與評估，并給出了工藝流程圖，主要設(shè)備圖和車間布置圖。關(guān)鍵詞：異戊烯醇；異構(gòu)化反響；工藝設(shè)計Theproductiondesignofannualyieldof1000tonsprenylalcoholAbstract:Thispaperisthedesignandproductionprocesswithanannualoutputof1000tonsofisopentenol.Isoamylalcoholisanimportantintermediateforthesynthesisofspices,pesticideandpharmaceuticalproductssuchasrawmaterials,butalsocanbeanimportantrawmaterialforthesynthesisofrubber.Alongwiththepeopleofisopreneandapplicationscopeexpands,demandisalsorising.Thisdesignusesisobuteneandformaldehydeasrawmaterial,withdibasicsodiumphosphateasPrinscondensationcatalyst,synthesisof3-methyl-3-butene-1-alcohol,andthenisomerizationreactiongenerateisopentenyl.Thewholeprocessincludthematerialbalance,energybalance,equipmentdesignandselection,economicbenefitsandevaluation,andgivestheflowchart,themapofmajorequipmentandworkshoplayout.Keywords:prenylalcohol;isomerizationreaction;processdesign;目錄TOC\o"1-3"\h\u2080第1章綜述 ②220V：重要儀表、自動裝置、生產(chǎn)裝置的DCS和PLC和微機自動化系統(tǒng)。7.1.3.2攪拌反響釜電動機功率8.0kw7.1.3.3照明照明消耗的電量預(yù)計為121.5kW，照明系統(tǒng)以每個工作日12個小時計算，估算工廠一個照明日用電量為1458kW?h。7.1.3.4應(yīng)急電源生產(chǎn)期間電力一旦中斷，將造成較大的經(jīng)濟損失。主要的經(jīng)濟損失有大量、原料和產(chǎn)品報廢、設(shè)備損壞、需較長時間才能恢復(fù)生產(chǎn)等。因此，在生產(chǎn)區(qū)必須設(shè)置應(yīng)急電源裝置，防止突然斷電對工廠的影響。應(yīng)急電源應(yīng)符合以下要求：〔1〕當(dāng)正常電源能夠正常使用時，應(yīng)急電源應(yīng)停止工作，只有在正常電源不能工作的時候應(yīng)急電源才能使用?！?〕供配電系統(tǒng)的設(shè)計中，一個電源系統(tǒng)正在檢修或故障的時候，另一電源應(yīng)該是能正常工作的。〔3〕同時供電的兩個回路及以上供配電時，線路中有一個回路中斷供電時，其余線路應(yīng)能滿足全部負荷?！?〕供電系統(tǒng)應(yīng)簡單可靠，同一電壓供電系統(tǒng)的變配電級數(shù)不宜多于兩級。7.2環(huán)境保護環(huán)境保護所依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)有：《中華人民共和國環(huán)境保護法》、《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》、《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》、《工業(yè)企業(yè)設(shè)計衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》和《工業(yè)企業(yè)廠界噪聲標(biāo)準(zhǔn)》等。7.2.1廢氣正常生產(chǎn)期間，主要的排放氣來自反響釜的異丁烯、氮氣和少量解聚后的甲醛，這些氣體能用回收罐回收。下一批生產(chǎn)時繼續(xù)進入反響釜參加反響。7.2.2廢水蒸餾塔塔頂出來的大局部是叔丁醇氣體，經(jīng)過冷卻后，變成液態(tài)保存到儲罐中，再參加下一次的生產(chǎn)。異戊烯醇的合成工藝中無廢水排放，因此無需考慮工業(yè)廢水的排放問題。7.2.3廢渣催化劑是有使用期限的，在使用一段時間后，催化劑的催化作用就會降低甚至失活，所以催化劑有定期更換。催化劑每個月更換一次，換出來的催化劑經(jīng)過處理可以回收貴金屬Pd，或者直接賣出去。第8章經(jīng)濟分析8.1車間定員本工業(yè)設(shè)計采用間歇操作，每天三班，嚴格參照國家有關(guān)的勞動合同安排勞動定員。公司定員名，生產(chǎn)操作人員為三班倒，安排如下：投料備料6人，縮合反響階段3人，蒸餾階段2人，異構(gòu)化反響3人，三廢處理4人，產(chǎn)品打包4人，倉庫管理員2人，技術(shù)維修人員4人。總?cè)藬?shù)28人，每天三班需要84人。8.2投資估算流動資金包括如下幾個方面：生產(chǎn)原料所占用的資金；存在倉庫的產(chǎn)品、半成品占用流動資金；貸款利息、員工工資。職員平均工資約為2500元/月，那么一年所產(chǎn)生的工資為：2500×12×84=2520000元=252萬元。由上分析，得到總投資估算情況。表9.1總投資情況表序號工程及費用名稱價值估算〔萬元〕備注建筑安裝設(shè)備購置其它費用合計一固定資產(chǎn)投資1500.001建筑200.002002生產(chǎn)設(shè)備1300.001300二工程建設(shè)60.0070.00三開辦費45.0045.00四其他費用125.001辦公用品15.0015.002供電50.0080.003員工培訓(xùn)25.0025.004其它5.005.00五流動資金500.00500.0020%總計500.001800.00700.002240.008.3經(jīng)濟效益分析表9.2年產(chǎn)1000噸異戊烯醇的生產(chǎn)本錢序號工程單位單價〔元〕單耗總消耗〔年〕本錢〔萬元〕1異丁烯噸700012.638568.71398.102多聚甲醛噸60000.708637.2382.323叔丁醇噸72005150.00108.004磷酸氫二鈉噸42000.0515063.005氮氣噸1000115015.006Pd/Al2O3噸20000.1306.007包裝袋個240200000040.008冷卻水L439蒸汽L170.0010電度167.0011工資福利252.0012折舊費140.0013修理費50.0014其他500.00生產(chǎn)總本錢2286.42異戊烯醇的單價是：80000元/噸銷售收入=產(chǎn)量×單價=1000×80000=80000000元=8000萬元利潤總額=銷售收入-本錢=8000-6830.3=3473.58萬元所得稅=利潤總額×25%=1169.7×25%=868.395萬元=2605.185萬元投資回收期=1+〔固定資產(chǎn)+折舊費〕/年凈利潤=1+(2240+140〕/2605.185=1.91即1年11個月可回收本錢。8.4資金籌集工廠的總投資為6830.3萬元，向商業(yè)銀行貸款2000萬元，其余局部自己注資。年利率是6.67%，那么每年還利息800.4萬元。采用長期貸款，預(yù)計5年還清貸款。結(jié)論異戊烯醇在化工生產(chǎn)中的應(yīng)用不斷拓展，異戊烯醇的需求量不斷的增加，研究異戊烯醇的生產(chǎn)工藝，找出最合理最優(yōu)的合成工藝也就越來越重要。只有降低生產(chǎn)本錢，尋找容易得到的生產(chǎn)原料，才能進行工業(yè)化大規(guī)模投產(chǎn)。本工藝采用異丁烯和多聚甲醛為生產(chǎn)原料，在200℃叔丁醇溶劑中反響4小時，經(jīng)磷酸氫二鈉催化發(fā)生縮合反響生成異戊烯醇的異構(gòu)體3-甲基-3-丁烯-1-醇。然后經(jīng)催化劑催化發(fā)生異構(gòu)化反響生成異戊烯醇。本工藝的異丁烯氣體和氮氣混合物可以回收重復(fù)使用，催化劑也可重復(fù)屢次使用。叔丁醇作為反響溶劑，蒸餾后可以繼續(xù)作為溶劑參與反響。因為原料的重復(fù)利用，降低了原料本錢，減少原料的浪費。縮合反響選擇的反響器是攪拌式反響釜，材料是0Cr19Ni9不銹鋼鋼板，選用漿式攪拌器。異構(gòu)化反響選擇催化劑床層反響器。本生產(chǎn)工藝采用間歇操作，工藝設(shè)備簡單，原料易得，經(jīng)過經(jīng)濟評估，總投資為6830.3萬元，年凈利潤2605.185萬元，要一年十一個月收回本錢。參考文獻[1]于洪遠，劉純山.3-甲基-2-丁烯-1-醇的合成方法[J].精細化工中間體，2006,36〔6〕：14-15[2]顏延寧.3-甲基-2-丁烯-1-醇的合成與應(yīng)用[J].廣西輕工業(yè)，2023，9：46-47[3]耿艷霞，俞丹群，劉純山.普斯林〔Prins)縮合反響一步制備3-甲基-3-丁烯-1-醇[J].工業(yè)催化，2005,13:346-348[4]余慧群，廖艷芳，周海.異構(gòu)化反響合成異戊烯醇的研究進展[J].精細石油化工，2023,29〔1)：79-82[5]楊芝，邱貴生，程建芳.異戊烯醇的合成工藝研究[J].化工時刊，2023,26〔6〕：24-26[6]秦國明，秦技強，傅建松.異戊烯醇合成與應(yīng)用研究進展[J].石油化工技術(shù)與經(jīng)濟，2023,26〔3〕：55-58[7]朱志慶，孫敏達，呂自紅.雙鍵臨氫異構(gòu)化反響研究制備異戊烯醇[J].高校化學(xué)工程學(xué)報，2023,25〔1〕：119-122[8]李國庭，陳煥章，黃文煥.化工設(shè)計概論[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2023[9]朱思明，湯善甫.化工設(shè)備機械根底[M].上海：華東理工大學(xué)出版社，2002[10]葛婉華，陳鳴德.化工計算[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2023[11]鄺生魯.化學(xué)工程師技術(shù)全書[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2001[12]刁玉瑋，王立業(yè)，喻健良.化工設(shè)備機械根底[M].大連：大連理工大學(xué)出版社，2023[13]賈紹義，柴誠敬.化工原理課程設(shè)計〔化工傳遞與單元操作課程設(shè)計〕[M].天津：天津大學(xué)出版社，2002[14]夏清，賈紹義.化工原理〔下冊〕[M].天津：天津大學(xué)出版社，2023[15]劉光啟，馬連湘，劉杰.化學(xué)化工物性數(shù)據(jù)手冊〔無機卷〕[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2001[16]劉光啟，馬連湘，劉杰.化學(xué)化工物性數(shù)據(jù)手冊〔有機卷〕[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2002[17]盧煥章.石油化工根底數(shù)據(jù)手冊[M].北京：化學(xué)化工出版社，1984[18]毛靜康.化工設(shè)計[M].北京：化學(xué)化工出版社，1995[19]姚玉英，黃鳳廉，陳常貴.化工原理[M].天津：天津大學(xué)出版社，2003[20]倪進芳.化工過程設(shè)計[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1999[21]郭魯生.化工設(shè)備的選擇與工藝設(shè)計[M].中南工業(yè)大學(xué)出版社，1994[22]潘國民，郭慶豐.化工設(shè)備計算[M].北京：清華大學(xué)出版社，1996[23]陳鐘秀，顧飛燕，胡望明.化工