年產(chǎn)13萬噸苯酚丙酮氧化工段工藝設(shè)計(jì).doc

此文檔收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)，請(qǐng)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(shè)計(jì)1主要內(nèi)容1.1工藝設(shè)計(jì)原則（1）遵守法則，法規(guī)，貫徹黨的基本建設(shè)方針，實(shí)事求是，因地制宜；（2）合理利用資源和財(cái)產(chǎn)，最大限度的發(fā)揮硬件設(shè)施的內(nèi)在潛力，節(jié)約土地，減少投資，降低成本；（3）采用成熟的、先進(jìn)的工藝流程、設(shè)備，學(xué)習(xí)先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)，努力實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化；（4）盡可能創(chuàng)造良好的勞動(dòng)條件，以利于勞動(dòng)工人的身心健康；（5）重視環(huán)境保護(hù)，合理處理好三廢。1.2工藝設(shè)計(jì)1.2.1工藝設(shè)計(jì)的內(nèi)容主要包括：氧化工段的工藝流程設(shè)計(jì)，物料衡算，主要設(shè)備的計(jì)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(yīng)溫度：由于異丙苯氧化在空氣中進(jìn)行屬于動(dòng)力學(xué)控制,反應(yīng)溫度對(duì)反應(yīng)速度有很大的影響,在60時(shí),氧化反應(yīng)速度幾乎為零,隨著反應(yīng)溫度的提高反應(yīng)速度明顯加快,因此提高反應(yīng)溫度可以提高氧化液中的CHP含量,減少反應(yīng)時(shí)間,提高產(chǎn)量,但同時(shí)選擇性變差,反應(yīng)收率降低.因此,適宜的反應(yīng)溫度由轉(zhuǎn)化率,選擇性和單位反應(yīng)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(huì)引起大量的CHP熱分解,釋放大量的熱量,使反應(yīng)失去控制引起爆炸。 CHP濃度: CHP濃度對(duì)氧化反應(yīng)速度和選擇性均有影響,CHP濃度提高,反應(yīng)速度提高,但同時(shí)選擇性下降,因此為達(dá)到較理想的轉(zhuǎn)化率,但同時(shí)又滿足選擇性的要求,需要選擇適宜的CHP濃度控制?；诜磻?yīng)溫度和CHP濃度對(duì)反應(yīng)速度和反應(yīng)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(zhuǎn)化率,在后續(xù)的幾釜CHP濃度相對(duì)較高則采用較低的溫度以獲得較高的轉(zhuǎn)化率,一般單釜選擇性可達(dá)91%,而雙釜流程可達(dá)93%,三釜可達(dá)93.8%,四釜達(dá)到94%多。反應(yīng)介質(zhì)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(yīng)的阻抑劑,在酸性介質(zhì)中,氧化反應(yīng)生成CHP的速度和收率都很低,堿性介質(zhì)中對(duì)氧化反應(yīng)是有利的,堿的存在可以提高氧化反應(yīng)的速度,因?yàn)閴A能中和掉反應(yīng)產(chǎn)生的阻抑劑的影響,堿的存在還有一個(gè)作用,堿和CHP作用可以產(chǎn)生反應(yīng)引發(fā)劑,CHP-鈉鹽,產(chǎn)生更多的反應(yīng)鏈,但是在強(qiáng)堿作用下,CHP會(huì)發(fā)生降解反應(yīng)生成苯乙酮,甲醇等, 苯乙酮可發(fā)生縮合反應(yīng)生成稀酮,因此氧化反應(yīng)不能在強(qiáng)堿中進(jìn)行。氧化反應(yīng)器的溫度; 異丙苯中高反應(yīng)能力的氫很容易被氧化,生成CHP,其反應(yīng)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(zhuǎn)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(dāng)用空氣做氧化劑時(shí),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(gè)吸收塔回收塔回收,反應(yīng)的熱量應(yīng)為697.55Kj/kg異丙苯.氧化反應(yīng)在在3-5個(gè)串聯(lián)的攪拌釜中或是在反應(yīng)器中完成,用串聯(lián)的反應(yīng)器是第一個(gè)為110,最后一個(gè)為90,反應(yīng)液進(jìn)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(diǎn)不同分離各組分非常困難.但CHP有個(gè)特性,就是在高真空下(壓力10mmHg),異丙苯對(duì)CHP有著很大的相對(duì)揮發(fā)度,當(dāng)壓力在30-40 mmHg時(shí),異丙苯對(duì)CHP的相對(duì)揮發(fā)度最大可達(dá)26.CHP提濃就是利用這個(gè)特性進(jìn)行的.所以提濃壓力即真空度是保證提濃正常進(jìn)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(gè)主要因素是反應(yīng)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(yīng)在適當(dāng)?shù)臏囟?防止副反應(yīng)的大量發(fā)生,減少不希望的副反應(yīng)產(chǎn)生.反應(yīng)溫度為反應(yīng)器中混合物的沸點(diǎn),一般在75-81。反應(yīng)程度CHP酸分解反應(yīng)速率隨反應(yīng)體系中水含量增加而明顯下降，同時(shí)水含量的變化對(duì)分解反應(yīng)的總收率也有影響，研究表明，當(dāng)水含量成0.5-10%時(shí)，水含量與主副反應(yīng)的速率呈線性關(guān)系，在0.5%以下時(shí)，水含量對(duì)主反應(yīng)的影響，在以丙酮為介質(zhì)，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(jì)算結(jié)果（1） 氧化塔 設(shè)計(jì)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(jì)算塔徑：D=800m m 三段提濃精餾塔PT-6塔高：H=13.25m 計(jì)算塔徑：D=400mm1.2.6主要設(shè)備一覽表表1-1主要塔設(shè)備設(shè)備位 號(hào)設(shè)備名稱規(guī) 格材 料內(nèi)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(shè)計(jì)（1）輔料車間與使用設(shè)備相互接近；（2）按化工生產(chǎn)規(guī)律把設(shè)備分別布置在樓層上，做到減輕負(fù)荷；布置緊湊，減少運(yùn)送泵的數(shù)量和管道的密度；（3）相互聯(lián)系的設(shè)備在保證正常運(yùn)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(shè)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(shè)計(jì)（1）在滿足生產(chǎn)流程條件下，結(jié)合地形情況，合理的安排場(chǎng)內(nèi)外建筑物、構(gòu)筑物、堆場(chǎng)等的相對(duì)位置；（2）經(jīng)濟(jì)合理的豎向布置，正確選擇標(biāo)高，確定場(chǎng)內(nèi)外運(yùn)輸方式、運(yùn)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(jié)通過近三個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)，在老師的指導(dǎo)和自己的努力下，已圓滿完成了設(shè)計(jì)任務(wù)：A: 工藝流程設(shè)計(jì)B: 圖紙七張和說明書一份。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是一個(gè)復(fù)習(xí)與提高、理論與實(shí)際相結(jié)合的過程，綜合運(yùn)用了所學(xué)的理論知識(shí)和實(shí)習(xí)積累的知識(shí)，縮小了理論與實(shí)踐之間的距離，同時(shí)提高了自己對(duì)理論知識(shí)的理解。在設(shè)計(jì)過程中，學(xué)習(xí)并掌握了查閱文獻(xiàn)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(shè)計(jì)的基本過程、方法以及設(shè)計(jì)文件的構(gòu)成內(nèi)容。培養(yǎng)了科學(xué)的工作方法，循序漸進(jìn)，思路清晰，同時(shí)又反復(fù)設(shè)計(jì)，不斷提高，以求精益求精，提高了獨(dú)立思考與科學(xué)分析問題的能力。達(dá)到了解決專業(yè)范圍內(nèi)一般技術(shù)問題的要求。 本設(shè)計(jì)的題目是年產(chǎn)13萬噸苯酚丙酮車間氧化工段工藝設(shè)計(jì)，重點(diǎn)說明了生產(chǎn)車間。在本次設(shè)計(jì)中，始終貫徹了黨和政府的方針政策，遵循國(guó)家工業(yè)企業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范，并體現(xiàn)出技術(shù)先進(jìn)，經(jīng)營(yíng)管理，符合國(guó)情的設(shè)計(jì)原則?；ゎ惍厴I(yè)設(shè)