《新建年产13万吨苯酚丙酮氧化工段工艺设计》Word格式文档下载.docx

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主要包括：

氧化工段的工艺流程设计，物料衡算，主要设备的计算和选型，绘制了工艺流程图，全厂平面图以及各车间平面布置图和车间各层立面图。

1.2.2氧化段工艺

反应温度：

由于异丙苯氧化在空气中进行属于动力学控制,反应温度对反应速度有很大的影响,在60℃时,氧化反应速度几乎为零,随着反应温度的提高反应速度明显加快,因此提高反应温度可以提高氧化液中的CHP含量,减少反应时间,提高产量,但同时选择性变差,反应收率降低.因此,适宜的反应温度由转化率,选择性和单位反应体积的生产能力共同确定,由于CHP的热稳定性差,过高的温度会引起大量的CHP热分解,释放大量的热量,使反应失去控制引起爆炸。

CHP浓度:

CHP浓度对氧化反应速度和选择性均有影响,CHP浓度提高,反应速度提高,但同时选择性下降,因此为达到较理想的转化率,但同时又满足选择性的要求,需要选择适宜的CHP浓度控制。

基于反应温度和CHP浓度对反应速度和反应选择性的影响,通常采用两釜或多釜串联工艺,再首釜CHP浓度低则采用较高的温度,以获得较高的转化率,在后续的几釜CHP浓度相对较高则采用较低的温度以获得较高的转化率,一般单釜选择性可达91%,而双釜流程可达93%,三釜可达93.8%,四釜达到94%多。

反应介质的酸碱度：

酸是异丙苯氧化的阻抑剂,酸又能使CHP分解为苯酚,丙酮,而生成的苯酚是氧化反应的阻抑剂,在酸性介质中,氧化反应生成CHP的速度和收率都很低,碱性介质中对氧化反应是有利的,碱的存在可以提高氧化反应的速度,因为碱能中和掉反应产生的阻抑剂的影响,碱的存在还有一个作用,碱和CHP作用可以产生反应引发剂,CHP-钠盐,产生更多的反应链,但是在强碱作用下,CHP会发生降解反应生成苯乙酮,甲醇等,苯乙酮可发生缩合反应生成稀酮,因此氧化反应不能在强碱中进行。

氧化反应器的温度;

异丙苯中高反应能力的

氢很容易被氧化,生成CHP,其反应温度为90-130℃.为防止CHP的过早分解和产生不希望的副产物,将转化率控制在30%左右,常用Na2CO3、Ca2CO3等作分解的抑制剂,用空气作氧化剂.当用空气做氧化剂时,在氧化尾气中被带走的异丙苯过多,为防止污染大气,必须用一个吸收塔回收塔回收,反应的热量应为697.55Kj/kg异丙苯.氧化反应在在3-5个串联的搅拌釜中或是在反应器中完成,用串联的反应器是第一个为110℃,最后一个为90℃,反应液进提浓塔,以得到85%的CHP。

1.2.3提浓段工艺

压力：

CHP的热稳定性差,安全温度极限为129℃,利用沸点不同分离各组分非常困难.但CHP有个特性,就是在高真空下（压力<

10mmHg）,异丙苯对CHP有着很大的相对挥发度,当压力在30-40mmHg时,异丙苯对CHP的相对挥发度最大可达26.CHP提浓就是利用这个特性进行的.所以提浓压力即真空度是保证提浓正常进行的重要条件。

温度：

温度影响CHP的分解温度,温度越低（注意再沸器加热面的温度,可参考蒸汽加入量或蒸汽压力）,CHP分解越少,过程越安全。

1.2.4分解系统工艺

CHP分解速度很快,低温有利于提高苯酚的收率,但确定温度的另一个主要因素是反应器的撤热方式,本装置采取丙酮蒸发撤热,通过控制硫酸和丙酮的加入量,控制反应在适当的温度,防止副反应的大量发生,减少不希望的副反应产生.反应温度为反应器中混合物的沸点,一般在75-81℃。

反应程度CHP酸分解反应速率随反应体系中水含量增加而明显下降，同时水含量的变化对分解反应的总收率也有影响，研究表明，当水含量成0.5-10%时，水含量与主副反应的速率呈线性关系，在0.5%以下时，水含量对主反应的影响，在以丙酮为介质，硫酸催化剂的分解工艺中，水含量控制在1-0.4%。

1.2.5工艺计算结果

（1）氧化塔

设计塔径为：

PT—3塔径D=600mm塔高H=8000mm

PT—4塔径D=600mm塔高H=11000mm

PT—1塔径D=600mm塔高H=13000mm

PT—2塔径D=600mm塔高H=14000mm

⑵二段提浓精馏塔PT-5

塔高：

H=12.9m计算塔径：

D=800mm

⑶三段提浓精馏塔PT-6

H=13.25m计算塔径：

D=400mm

1.2.6主要设备一览表

表1-1主要塔设备

设备位号

设备名称

规格

材料

内径×

高（m）

塔盘形式

塔体

塔盘

PT-1

氧化塔

Ф600×

8000

波纹筛板

SM41B+SUS4

SUS304

PT-2

11000

PT-3

13000

PT-4

14000

PT-5

二段提浓塔

Ф800×

12900

SUS304+SUS316

SUS316

PT-6

三段提浓塔

Ф400×

13250

2车间布置设计

（1）辅料车间与使用设备相互接近；

（2）按化工生产规律把设备分别布置在楼层上，做到减轻负荷；

布置紧凑，减少运送泵的数量和管道的密度；

（3）相互联系的设备在保证正常运行必须的间距下彼此相互接近；

（4）较合理的安排厂房的出口，通道及楼梯的位置；

（5）各设备统一安排，排列整齐，留有足够的操作空间，符合该工艺流程的要求。

3全厂总平面设计

（1）在满足生产流程条件下，结合地形情况，合理的安排场内外建筑物、构筑物、堆场等的相对位置；

（2）经济合理的竖向布置，正确选择标高，确定场内外运输方式、运输布置，合理组织人流、物流；

（3）布置综合管线；

（4）重视绿化美化，考虑卫生﹑消防条件，创造美好的工作条件。

小结

通过近三个月的毕业设计，在老师的指导和自己的努力下，已圆满完成了设计任务：

A:

工艺流程设计

B:

图纸七张和说明书一份。

本次毕业设计是一个复习与提高、理论与实际相结合的过程，综合运用了所学的理论知识和实习积累的知识，缩小了理论与实践之间的距离，同时提高了自己对理论知识的理解。

在设计过程中，学习并掌握了查阅文献资料、数据、控理分析资料数据以及编写文件等技能。

初步了解了苯酚丙酮氧化车间工艺设计的基本过程、方法以及设计文件的构成内容。

培养了科学的工作方法，循序渐进，思路清晰，同时又反复设计，不断提高，以求精益求精，提高了独立思考与科学分析问题的能力。

达到了解决专业范围内一般技术问题的要求。

本设计的题目是《年产13万吨苯酚丙酮车间氧化工段工艺设计》，重点说明了生产车间。

在本次设计中，始终贯彻了党和政府的方针政策，遵循国家工业企业设计规范，并体现出技术先进，经营管理，符合国情的设计原则。

化工类毕业设计题目

作者QQ1371345877

参考文献

［1］有机化工原料大全第二版[M]．北京：

化学工业出版社，1999．

［2］陈均志．化工原理实验及课程设计[M]．西安：

陕西人民出版社，2002

［3］北京燕山石化集团苯酚丙酮车间工艺说明和操作手册．燕山石化，1999．

［4］李绍芬．反应工程[M]．化学工业出版社，1990．