丁二醇气相环化脱水合成四氢呋喃的工艺设计可行性报告可编辑.docx
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丁二醇气相环化脱水合成四氢呋喃的工艺设计可行性报告可编辑
丁二醇气相环化脱水合成四氢呋喃的工艺设计可行性报告
第一章总论-5-
11项目名称-5-
12项目性质-5-
13项目简介-5-
14编制依据--
15编制原则-6-
16设计标准-6-
17研究范围-7-
18-7-
19建设-7-
110项目可行性-8-
111结论-9-
112存在的问题与建议-9-
113主要技术经济指标-1-
第二章产品市场分析-1-
21物质性质-1-
com14--丁二醇-1-
com喃-12-
22消费领域-1-
com喃的主要消费领域-14-
com14-丁二醇-17-
com的市场-23-
com喃的前景-27-
com喃的价格预测-28-
第三章工艺技术方案--
31糠醛法-30-
com体系的设计和制备-30-
32Reppe工艺-32-
33丁二烯法-33-
com氯化法-33-
com丁二烯乙酰氧基化工艺-34-
com丁二烯经环氧化制THF工艺-34-
com丁二烯与正丁醇生产THF工艺-38-
34顺酐加氢法-39-
com顺酐液相加氢-39-
com顺酐气相加氢-40-
com顺酐酯化低压加氢-40-
35THF主要生产工艺技术比较-40-
36四氢呋喃水恒沸物萃取精馏-42-
com 萃取精馏的流程及要求达到的工艺指标-42-
com 三塔独立变量目标函数的分析及确定-43-
com 优化步骤及结果-45-
第四章-49-
41产品-49-
com格--
com售-9-
第五章厂址选择-2-
51概述-2-
52厂区选择基本原则-2-
53建厂方案比较-3-
com介-5-
com然地理概况--
com输状况--
com程及生产配套--
com--
第六章企业组织和劳动定员--
61企业组织--
62企业组织形式--
63企业工作制度--
64劳动定员和生产培训--
com员--
com训-7-
第一章总论
11项目名称
14--丁二醇气相环化脱水合成四氢呋喃
12项目性质
14--丁二醇
13项目简介
采用14--丁二醇四氢呋喃
14编制依据
12010年三井化学杯大学生化工设计邀请赛指导书
2重庆市有关供水供电项目征用土地意见和建设项目环境保护意见
的批文及资料
3重庆工业园区电厂有关开发下游产品的规划资料
4浙江大学能源清洁利用国家重点实验室的有关废烟气回收利用的资料
5《中华人民共和国环境保护法》和《中华人民共和国劳动安全法》等相
关的国家法律法规
化工建设项目可行性研究报告内容和深度规定2005年版15编制原则
1认真贯彻执行国家基本建设的各项方针政策和有关规定执行国家及各部委颁发的现行标准和规范
2结合实际情况充分依托宜化总厂的公共设施以降低投资选择技术先进工艺成熟切合实际的设计方案加快项目建设进度
3设计中尽可能节能降耗并考虑今后项目的建设要求
4注重环境保护设计中选用清洁生产工艺在生产过程中减少三废排放同时采用行之有效的三废治理措施
5注重劳动安全和卫生设计文件应符合国家有关劳动安全劳动卫生及消防等标准和规范要求做好劳动保护和工业卫生减轻劳动强度保护职工身体健康
16设计标准
本设计参照原化工部制定的《化工工厂初步设计文件内容深度规定》2000年版及相关的国家标准
17四氢呋喃是一种重要的有机合成原料且是性能优良的溶剂特别适用于溶解PVC聚偏氯乙烯和丁苯胺广泛用作表面涂料防腐涂料印刷油墨磁带和薄膜涂料的溶剂并用作反应溶剂用于电镀铝液时可任意控制铝层厚度且光亮THF自身可缩聚经阳离子引发开环再聚合成聚四亚甲基醚二醇PTMEG也称四氢呋喃均聚醚PTMEG与甲苯二异氰酸酯TDI制成耐磨耐油低温性能好强度高的特种橡胶与对苯二甲酸二甲酯和14-丁二醇制成嵌段聚醚聚酯弹性材料相对分子质量为2000的PTMEG与对亚甲基双4-苯基二异氰酸酯MDI制成聚氨酯弹性纤维氨纶即SPANDEX纤维特种橡胶和一些特殊用途涂料的原料在合成溶液丁苯橡胶时作为引发助剂的无规剂协同丁基锂引发反应在有机合成方面用于生产四氢噻吩14-二氯乙烷23-二氯四氢呋喃戊内酯丁内酯和吡咯烷酮等在医药工业方面THF用于合成咳必清利复霉素黄体酮和一些激素药THF经硫化氢处理生成四氢硫酚可作燃料气中的臭味剂识别添加剂四氢呋喃还可用做合成革的表面处理剂工业上合成THF的主要方法有糠醛法Reppe法丁烯氧化法和l4-丁二醇环化脱水法等但以l4丁二醇环化脱水法合成的纯度高工艺简单该方法反应条件温和不需要高压设备
综上所述14-丁二醇具有技术优势而且符合当前环境可持续发展的趋势同时能够产生较好的社会效益
1
19建设意义
四氢呋喃是一种重要的有机化工及精细化工原料四氢呋喃是生产聚亚甲基乙二醇醚PTMEG的重要原料也可直接用作溶剂PTMEG可用于合成热塑性聚氨酯共聚酯醚和聚氨酯弹性纤维氨纶是四氢呋喃未来的主要消费领域
四氢呋喃具有优良的溶剂性能广泛用于合成树脂和天然树脂加工生产中四氢呋喃已相当普遍地用于制造防腐涂料油墨萃取剂人造革的表面处理剂等四氢呋喃可以衍生许多重要的中间体合成多种重要的精细化工产品在医药方面四氢呋喃可用作合成咳必清利复霉素黄体酮和一些激素药的原料具有广泛的用途
四氢呋喃是一种重要的有机化工及精细化工原料四氢呋喃是生产聚亚甲基乙二醇醚PTMEG的重要原料也可直接用作溶剂PTMEG可用于合成热塑性聚氨酯共聚酯醚和聚氨酯弹性纤维氨纶是四氢呋喃未来的主要消费领域
四氢呋喃具有优良的溶剂性能低毒低沸点流动性好广泛用于合成树脂和天然树脂加工生产中
四氢呋喃能溶解许多化合物特别对聚乙烯和丁苯橡胶有良好的溶解作用在聚氯乙烯管材加工磁带涂层聚氯乙烯屋顶涂料聚氯乙烯薄膜涂料等生产中广泛用作反应性溶剂一些芳香烃和脂肪烃卤化物很容易在四氢呋喃中生成
四氢呋喃已相当普遍地用于制造防腐涂料油墨萃取剂人造革的表面处理剂等它用作电镀铝液可任意控制铝层厚度且光亮度较好
作为世界上则发展中国家随着我国的工业发展化工原料需求量将持续增加四氢呋喃一种重要的有机合成原料性能优良的溶剂
110项目可行性
2000年党中央做出了实施西部大开发加快中西部地区发展的重大战略决
策重庆长寿工业园区位于重庆长寿化工园区是2001年12月重庆市人民政
府批准成立的省级工业园区园区具有优越的地理位置便捷的交通网络丰富
的自然资源雄厚的产业基础完善的配套设施规划合理布局科学开展甲
酸甲酯的生产符合国家和地方经济发展的政策
世界上许多国家的大公司及研究机构纷纷开展的研究四氢呋喃是一种重要的有机合成原料且是性能优良的溶剂90年代末期曾经达到一个价格高位当时的国内市场价格一度超过了25000元吨2003年后受到市场需求拉动和全球原材料价格和能源价格的普遍上涨四氢呋喃的市场价格也一路上扬2004年四氢呋喃的市场价格普遍在22000元吨以上随着全球原料能源价格的上涨造成四氢呋喃生产成本增加四氢呋喃的市场需求量也有所增加2005年四氢呋喃价格在25000元吨左右到2006年下半年基本在30000元吨以上了2007年我国四氢呋喃市场价格稳中有小幅震荡市场基本价格在27000~31500元吨左右徘徊由于市场供应紧张2010年我国四氢呋喃价格恢复上扬全年均价在24500元吨左右
糠醛法是将农产品废料如玉米芯燕麦壳甘蔗渣等用稀H2SO4煮沸使其中的多缩戊糖水解成戊糖然后脱水转化成糠醛糠醛用ZnO-Cr2O3-MnO2
作催化剂在410℃脱羰基得呋喃吠喃用镍作催化剂于100~120℃3~4MPa条件下加氢得THF但因其消耗高污染严重国外已逐步淘汰
Reppe法14--丁二醇气相环化脱水合成是以甲醛和乙炔为原料乙炔与浓度为10~30的甲醛溶液在乙炔酮催化下SiO2或MgSiO3为载体Bi2O3为助催化剂在90~110℃05~2MPa条件下乙炔化生成14-丁炔二醇再以Ni-Cu-MnSiO2为催化剂于100~130℃20~30MPa条件下加氢得14-丁二醇14-丁二醇在H3PO4·H2SO4或酸性离子交换树酯存在下脱水环化得THF合成的纯度高工艺简单该方法反应条件温和不需要高压设备
综上所述该项目不仅有技术优势同时能产生较好的经济效益
11结论
通过市场分析技术方案的论证厂址与技术经济分析初步结论如下
1所选厂址条件优越交通运输方便公用工程供应完全满足要求原料供应可靠运输距离较短
2本工程为14-丁二醇脱水环化得THF项目符合国家的产业政策能源和环境保护政策
3合成的纯度高工艺简单该方法反应条件温和不需要高压设备具有成本低廉产品具有较强的市场竞争力
11存在的问题和建议
1一种重要的有机合成原料性能优良的溶剂具有极好的市场潜力项目有很好的经济效益建议尽快实施
2从市场实际运行分析看本项目生产的产品在国内有较大的需求但是其市场主要在华东和华南地区如何建立自己的销售运输网络需要进一步探讨
3项目在得到国家重视和支持的同时还需要一个市场化的过程
112主要技术经济指标
第二章合成四氢呋喃所在市场发展前景预测
21物质性质
com4--丁二醇
14-丁二醇简称BDO是一种重要的有机和精细化工原料它被广泛应用于医药化工纺织造纸汽车和日用化工等领域由BDO可以生产四氢呋喃THF聚对苯二甲酸丁二醇酯PBTγ-丁内脂GBL和聚氨酯树脂PUResin涂料和增塑剂等以及作为溶剂和电镀行业的增亮剂等别名14-二羟基丁烷丁撑二醇英文名14-Butanediol14-DihydroxybutaneTetramethyleneglycol14-Butyleneglycol分子式C4H10O2HOCH2CH2CH2CH2OH分子量9012CAS号110-63-4
物理性质
无色粘稠油状液体可燃凝固点201℃熔点202℃沸点228℃171℃133kPa120℃133kPa86℃0133kPa相对密度10171204℃折射率14461闪点开杯121℃能与水混溶溶于甲醇乙醇丙酮微溶于乙醚有吸湿性味苦
化学性质
14-丁二醇不具酸性其分子组成中虽然有碱性极微弱的羟基但也不具有碱性对酚酞和石蕊呈中性遇热明火或氧化剂易燃烧
乙炔法 先以乙炔和甲醛在Cu-Bi催化剂存在下于98kPa80-95℃反应制成14-丁炔二醇后者再经骨架镍催化于1372-206MPa50-60℃加氢成14-丁烯二酸盐继之以Ni-Cu-MnAl2O3进一步催化加氢137-206MPa120-140℃成14-丁二醇经离子交换树脂除去金属离子后再经蒸馏提纯得纯品
顺酐加氢法
丁二烯法 由13-丁二烯与乙酸与氧气进行乙酰氧化反应生成14-二乙酰氧基-2-丁烯再经加氢水解制成
414-二氯丁烯法14-二氯丁烯是丁二烯生产氯丁二烯过程的中间产物以其为原料经水解加氢而得14-丁二醇
毒性
有毒附着在患病或负伤的皮肤上或饮用时起初会呈现麻醉作用引起肝和肾特殊的病理改变然后由于中枢神经麻痹而无长时间的潜伏突然死亡白鼠经口LD50为210~420mgkg生产设备应密闭防止泄漏
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