年产10万吨丙烯酸丁酯合成工艺设计
年产10万吨聚丙烯的工艺设计
年产10万吨聚丙烯的工艺设计摘要聚丙烯之所以是各种聚丙烯烃材料中发展最快的一种，关键在于其催化剂技术的飞速发展。
本设计中就详细介绍了聚丙烯随催化剂的发展而发展的情况。
聚丙烯是丙烯单体聚合而形成的高分子聚合物，是一种通用合成树脂。
它作为一种高分子塑料，在现代化工生产中占有重要的地位，是五大工程塑料之一。
本设计是以中原石化的S-PP工艺为设计基础，设定年产量为两万吨，然后进行物料衡算、热量衡算、设备选型等过程，最终完成的一份比较完整的设计说明书。
另外聚丙烯来源丰富，价格便宜，易于加工成型，产品综合性能优良，因此被广泛地应用于化工、化纤、轻工、家电、建筑、包装、农业、国防、交通运输、民用塑料制品等各个领域，在聚烯烃树脂中，是仅次于聚氯乙烯、聚乙烯之后的第三大通用塑料。
目录前言 (1)第1章工艺流程确定 (13)§1.1催化剂的配置和计量 (13)§1.2丙烯预精制和丙烯保安精制及氢气压缩 (15)§1.3 预聚合与液相本体聚合 (17)§1.4 聚合物闪蒸和脱气 (18)§1.5 聚合物的汽蒸和干燥 (19)§1.6 生产原材料的规格 (20)第2章物料衡算 (26)§2.1计算基础 (26)§2.1.1设计条件 (26)§2.1.2丙烯进料量 (27)§2.1.3催化剂用量 (27)§2.1.4氢气用量 (28)§2.2原材料消耗定额 (28)§2.3主要设备物料衡算 (29)§2.3.1 CO汽提塔T701物料衡算 (29)§2.3.2预聚合反应器R200物料衡算 (30)§2.3.3聚合反应器R201物料衡算 (31)§2.3.4闪蒸罐D301物料衡算 (32)§2.3.5汽蒸罐D501物料衡算 (34)§2.3.6干燥器D502物料衡算 (35)§2.3.7挤压造粒单元物料衡算 (36)§2.3.8总物料平衡表 (37)第3章热量衡算 (37)§3.1主要设备热量衡算 (37)§3.1.1预聚合反应器R200热量衡算 (37)§3.1.2聚合反应器R201热量衡算 (41)§3.1.3闪蒸罐D301热量衡算 (43)§3.1.4汽蒸罐D501热量衡算 (46)§3.1.5干燥器D502热量衡算 (49)§3.1.6总热量平衡表 (52)第4章设备选型 (52)§4.1主要设备选型 (52)§4.1.1预聚合反应器R200 (52)§4.1.2聚合反应器R201 (53)§4.1.3汽蒸罐D501 (54)§4.1.4干燥器D502 (60)第5章聚丙烯装置的安全生产 (63)§5.1静电的危害与防范 (63)§5.1.1静电的危害 (63)§5.1.2静电的防范措施 (64)§5.2其他安全措施 (64)第6章“三废”处理与环境保护 (65)§6.1废水 (66)§6.2废气 (66)§6.3废渣 (66)参考文献 (66)致谢 (68)前言聚丙烯（Polypropylene，常缩写为PP）是丙烯（Proplylene，缩写为PR）单体聚合而形成的高分子聚合物，是一种通用合成树脂（或通用合成塑料）。
年产10万吨丙烯酸工艺设计资料
1引言1.1 概述丙烯酸是一种重要的有机化工原料，主要用于生产丙烯酸酯类，还可用于生产高吸水性树脂、助洗涤剂和水处理剂等，广泛应用于涂料、化纤、纺织、皮革、塑料、粘合剂、石油开采等各个领域[1]。
20世纪20年代末，化学家Otto Rohm从2-氯乙醇制羟基丙腈转而生产丙烯酸，完成了对丙烯酸工业化生产工艺的研究[2]。
1939年，德国化学家Reppe发明了以乙炔、一氧化碳和水为原料，用羰基镍为催化剂合成出丙烯酸。
1969年，美国联碳公司从英国BP公司引进丙烯直接氧化经丙烯醛生产丙烯酸技术，并建立工业化生产装置。
经过多年不断改进，尤其是对丙烯氧化催化剂的改进，该法已成为制造丙烯酸的主导生产方法[3]。
1.2 丙烯酸生产工艺技术丙烯酸在20世纪30年代实现工业化生产，其生产方法经历了氰乙醇法、雷普(Reppe)法、烯酮法、丙烯腈水解法和丙烯氧化法[4,5]。
1.2.1 氰乙醇法氰乙醇法是最早工业化生产丙烯酸及其酯的方法。
德国和美国分别在1927年和1931年用此方法建成了工业化装置。
由于反应过程会生成各种聚合物，因此丙烯酸收率较低，仅为60~70%，且氰化物剧毒，严重污染环境，故采用此法的生产装置早在50年代就已关闭。
1.2.2 Reppe法20世纪30年代，德国的Walter Reppe博士发现利用自己发明的Reppe反应可以直接从乙炔生产丙烯酸和丙烯酸酯类。
在60年代以前，用Reppe法或改良Reppe 法生产丙烯酸及其酯的工艺曾占统治地位，随着石油化工技术的开发和环境保护要求的加强，到1976年改良Reppe法的装置已全部停产。
1.2.3 烯酮法以乙酸或丙酮为原料，磷酸三乙酯为催化剂，在700℃时裂解生成乙烯酮，然后与无水甲醛在AlCl3或BF3催化剂存在下，在25℃进行气相反应生成β-丙内酯，再与热的磷酸接触异构化生成丙烯酸。
乙烯酮法产品纯度高，收率也高，副产物和第 1 页共35页。
丙烯酸丁酯生产工艺
南京化工职业技术学院毕业设计（论文）题目丙烯酸丁酯生产工艺所在系部应用化学系专业班级高聚物0921学号0901310148姓名赵丁指导老师刘山2012年4月摘要丙烯酸丁酯作为重要的有机化工原料，是通用型的丙烯酸中应用最广泛和消耗量最大的品种，有着广泛的市场潜力和应用范围。
本文主要以江苏省泰兴市裕廊化工有限公司丙烯酸丁酯装置，由我公司冰晶车间所生产的丙烯酸残液和过量的丁醇原料在硫酸为催化剂的作用下，采用连续精馏式反应器，经过萃取、碱洗、回收、精制后得到高纯度的丙烯酸丁酯产品，以满足下游精细化工生产的原料需求。
为了降低操作温度，防止高温引起聚合，此套装置的反应系统、精制系统及醇回收塔采用负压操作。
同时，为了防止物料在工艺生产过程中聚合的加深，使形成的的聚合中心失活，在可能形成聚合物的部位都加了阻聚剂，主要在塔顶回流和反应器内，并向反应器及各再沸器加阻聚空气。
整个工艺流程为连续化生产，生产丙烯酸丁酯能力为100000t/n。
关键词：丙烯酸丁酯；催化；阻聚；工艺目录第1章原料 (1)1.1正丁醇 (1)1.1.1正丁醇的理化性质 (1)1.1.2正丁醇对环境的危害 (1)1.1.3正丁醇的急救和应急措施 (2)1.1.4操作处置与储存 (2)1.1.5接触控制以及人体防护 (3)1.1.6运输信息 (3)1.1.7正丁醇用途 (4)1.2丙烯酸 (4)1.2.1丙烯酸的理化性质 (4)1.2.2丙烯酸的制备 (5)1.2.3丙烯酸的健康危害 (5)1.2.4丙烯酸的危险特性 (6)1.2.5丙烯酸的防护措施 (6)1.2.6丙烯酸的应用 (7)第2章催化剂 (8)2.1硫酸： (8)2.1.1硫酸的物理性质 (8)2.1.2硫酸的化学性质 (8)2.1.3硫酸的急救措施 (8)2.1.4硫酸的消防措施 (9)2.1.5硫酸泄漏应急处理 (9)2.1.6硫酸的操作处置 (9)2.1.7硫酸的用途 (10)2.2对甲苯磺酸 (10)2.2.1对甲苯磺酸的理化性质 (10)2.2.2对甲苯磺酸的用途 (11)2.2.3对甲苯磺酸的生产储运 (11)第3章阻聚剂 (12)3.1阻聚剂 (12)3.1.1阻聚剂的作用 (12)3.1.2阻聚剂的类别 (12)3.2对苯二酚 (13)3.2.1对苯二酚的物质性质 (13)3.2.2对苯二酚的安全措施 (13)3.2.3对苯二酚的灭火方法 (14)3.2.4对苯二酚的紧急处理 (14)3.2.5对苯二酚的危险性 (14)3.2.6对苯二酚的操作处置与储存 (14)3.3吩噻嗪 (15)3.3.1吩噻嗪的理化性质 (15)3.3.2吩噻嗪的危害 (15)3.3.3急救处理 (15)3.3.4应急处理 (15)3.4对羟基苯甲醚 (16)第4章丙烯酸丁酯的工艺 (17)4.1工艺原理 (17)4.1.1反应系统 (17)4.1.2回收系统 (18)4.1.3精制系统 (19)4.1.4阻聚原理 (19)4.2工艺技术规程 (19)4.2.1丙烯酸丁酯装置概况 (19)4.2.2丙烯酸丁酯装置特点 (19)4.3工艺流程 (20)4.3.1反应系统 (21)4.3.2回收系统 (22)4.3.3精制系统 (24)4.3.4裂化系统 (25)第5章丙烯酸丁酯 (26)5.1丙烯酸丁酯的质量指标 (26)5.2丙烯酸丁酯的急救措施 (27)5.3丙烯酸丁酯的用途 (27)第6章结论 (27)参考文献 (28)致谢 (29)第1章原料1.1正丁醇在泰兴市裕廊化工有限公司丙烯酸丁酯车间，正丁醇作为生产丙烯酸丁酯的一种原料，与来自于本公司冰晶车间所生产的丙烯酸残液进行酯化反应，正丁醇与丙烯酸按摩尔比1.18~1.20，正丁醇稍过量，在反应后阶段进行对正丁醇的回收和利用。
年产10万吨丙烯酸丁酯合成工艺设计
课程设计题目年产10万吨丙烯酸丁酯合成工艺设计学院化学化工学院专业化学工程与工艺班级学生学号指导教师化学工程系课程指导小组二〇一五年十一月二十日学院专业化学工程与工艺学生学号设计题目年产10吨丙烯酸丁酯合成工艺设计一、课程设计的内容主要内容为年产10万吨丙烯酸丁酯的工艺设计。
通过工艺对比选择合适的方案，进行物料衡算和能量衡算，确定关键设备的选型和材料，绘制出工艺流程图、设备图等相关图纸，对生产过程中进行经济核算与分析。
二、课程设计的要求1.查阅国内外的相关文献不得少于15篇，完成课程设计任务。
2.独立完成给定的设计任务后编写出符合要求的课程设计说明书，要求工艺设计合理，将研究、开发的技术及过程开发的成果与过程建设、经济核算衔接起来；绘制出必要的设计图纸。
3. 综合应用化学工程和相关学科的理论知识与技能，分析和解决实际问题。
4. 完成课程设计的撰写。
三、文献查询方向及范围1．利用学校的清华同方数据库、万方学位论文全文数据库、ScienceDirect、ACS(美国化学学会)数据库查询丙烯酸酯工业制备方法等中英文文献与硕博论文。
2．主要参考文献[1] 夏涛. 丙烯酸正丁酯合成反应的新型催化剂及工艺研究[D]. 长沙: 湖南大学2002.[2] 杨召启，李石磊,方晓明.丙烯酸丁酯最佳反应条件的选择[J].甘肃科技, 2010,26(1):41-43.[3]徐金文，丁鹏飞. 降低精制塔底重组份中丁酯含量[J]. 山东化工, 2015,44(16): 119-120.[4] 李汝新. 丙烯酸及酯的市场分析[J].甘肃科技, 2006,22(5):1-8.[5] 邵艳秋，张桂芳. 丙烯酸丁酯合成方法的改进[J]. 浓阳化工, 2000, 29(2), 70-75.[6] Acrylic acid technology, Chemical Week, 2003, 165(21):25-26.[7] Acrylic acid, European Chemical News, 2002, 77(2021): 17.目录1.1产品的性质、用途、价格及其变化趋势......................................................... - 1 -1.1.1产品的性质及用途.................................................................................. - 1 -1.1.2产品价格及变化趋势.............................................................................. - 1 -1.2产品历史、现状及发展趋势............................................................................. - 2 -1.3世界范围内产品的生产厂家、产量......................................................... - 2 -1.4世界范围内生产工艺及分析..................................................................... - 2 -1.4.1氰乙醇法.................................................................................................. - 3 -1.4.2丙烯腈水解法.......................................................................................... - 3 -1.4.3β—丙内酯法........................................................................................... - 4 -1.4.4改良雷珀法.............................................................................................. - 4 -1.4.5酯交换法.................................................................................................. - 5 -1.4.6直接酯化法.............................................................................................. - 5 -2工艺设计................................................................................................................ - 6 -2.1工艺路线设计..................................................................................................... - 6 -2.2工艺流程设计..................................................................................................... - 7 -3可行性分析............................................................................................................ - 9 -3.1工艺可行性分析................................................................................................. - 9 -3.1.1原料来源.................................................................................................. - 9 -3.1.2设备、工艺操作条件............................................................................ - 10 -3.13收率、产品质量和对环境的影响......................................................... - 10 -3.2经济效益可行性分析....................................................................................... - 11 -3.2.1可变成本、固定成本及总成本............................................................ - 11 -3.2.2年产值、年利润.................................................................................... - 12 -3.2.3投资利润率............................................................................................ - 12 -4总结...................................................................................................................... - 13 -5参考文献.............................................................................................................. - 14 -1前言1.1产品的性质、用途、价格及其变化趋势本设计主要产品为丙烯酸丁酯（CH2=CHCOO(CH2)3CH3）以其特有的性质，包括易于配制，黏接性，耐水性，耐久性，常被用作有机合成中间体、粘合剂、乳化剂、涂料等。
丙烯酸丁酯生产工艺精制工段设计
******学院毕业设计年产10万吨丙烯酸丁酯生产工艺精制工段设计Annual design production process refining 100000 tons ofbutyl acrylate学生学号学生姓名专业班级指导教师联合指导教师完成日期学校名称学校英文名称化工与生物技术学院毕业设计摘要丙烯酸丁酯是有机化工重要的原料和中间体。
因其具有活性强的极性分子、不饱和双键及羧酸结构，故可广泛用于均聚和共聚反应，能与多种化合物反应，合成一系列聚合物，并经乳液聚合、溶液聚合、共聚等加工方式制备出塑性、交联等聚合物。
本次设计采用连续精馏的方式，用筛板精馏塔精制提纯丙烯酸丁酯，塔顶选用全凝器以准确控制回流，塔底选用再沸器间接加热。
通过对精馏塔的工艺设计计算可知：通过逐板法计算得理论板数为27块（不包括再沸器），精馏段12块，提馏段15块，实际塔板数为43块（不包括再沸器），进料在第20块，回流比为0.832，塔径为3 m，塔的实际高度为26.39m。
精馏段的塔板效率为0.6316，提馏段的塔板效率为0.625，并对全塔进行了热量衡算及流体力学验算。
根据所选的参数在进行校核可知：精馏段单板压降为666.44Pa，液体在降液管停留时间为63.6s，降液管内清液层高度为0.06m，雾沫夹带为0.007kg液/kg气，降液管底隙高0.01667m,气相流量33.64sm3，液相流量0.0024sm3。
操作弹性为4.0656。
这些值都符合要求，所以所选物性参数都合理。
对精馏塔的附属设备进行计算可知：塔顶冷凝器的型号为BES500-1.6-37.3-3/15 2Ⅱ浮头式换热器，塔底再沸器的型号为BES900-1.6-126.1-3/27 4Ⅱ浮头式换热器。
关键词：筛板精馏塔；衡算；工艺流程年产10万吨丙烯酸丁酯生产工艺精制工段设计AbstractButyl acrylate is an important organic chemical raw materials and intermediates. Its polar molecules having strong activity, unsaturated double bond and a carboxylic acid structure, it can be used in the homo polymerization and copolymerization reactions with a variety of compounds were synthesized from a series of polymers and emulsion polymerization, solution polymerization , and other processing methods for preparing the copolymer plastic, such as cross linked polymers.This design approach using a continuous distillation, distillation columns with sieve refined purification of butyl acrylate, the top choice in order to accurately control the whole reflux condenser, a bottoms reboiler selection indirect heating.By the process of distillation column design calculation shows that: by-plate method to count the number of theoretical plate 27 (not including reboiler), the rectifying section 12, the stripping section 15, the number of actual trays 43 (not including reboiler), the feed section 20, a reflux ratio of 0.832, the tower diameter of 3 m, the actual height of the tower is 26.39m. Tray efficiency rectifying section of 0.6316, the stripping section tray efficiency is 0.625, and the whole tower were checking the heat balance and hydrodynamics. Depending on the selected parameter during the check shows that: the rectifying section of the board drop 666.44Pa, liquid residence time in the downcomer is 63.6s, clear liquid downcomer height of 0.06m, entrainment of 0.007kg liquid / kg gas downcomer bottomgap high 0.01667m,gas flow rate is33.64sm3, liquid flow rate 0.0024sm3. Operatingflexibility to 4.0656. These values are in line with the requirements, so the selected physical parameters are reasonable.Ancillary equipment for the distillation column calculation shows: overhead condenser model BES500-1.6-37.3-3/15 2 Ⅱ floating head heat exchanger, bottom reboiler model is BES900-1.6-126.1-3 / 27 4 Ⅱ floating head heat exchanger.Key words：Sieve plate distillation column；Accountancy；Process化工与生物技术学院毕业设计目录第一篇设计说明书 (IV)第1章概述 ............................................................................... 错误！未定义书签。
10万吨年聚合级甲基丙烯酸甲酯生产工艺研究
10万吨/年聚合级甲基丙烯酸甲酯生产工艺研究甲基丙烯酸甲酯(MMA)附加值高,既可以作为化工原料生产其他下游产品,又可以直接作为化工产品应用。
生成的聚合产品具有较好的透明度、耐候性以及光学性能,MMA毒性较低,可以循环回收,是环境友好型产品。
近年来,国内外MMA呈现出产销两旺的势头。
本论文对10万吨/年聚合级甲基丙烯酸甲酯生产流程进行了设计研究。
首先利用AspenPlus化工模拟软件进行全流程工艺模拟优化,采用异丁烯两步氧化法制取MMA,工艺流程简洁,选用的催化剂转化率高、选择性好。
第一步反应中,采用了反应器、急冷塔、脱水塔和排气塔四个设备,并配以火炬系统。
第二步反应中,采用反应器、排气塔、MMA粗分塔、恒沸精馏塔、共沸剂回收塔和甲醇回收塔。
经简洁计算及优化后得到工艺主要设计参数如述:异丁烯制中间产物MAL工段反应器反应温度为345℃,管长8.5m,管径50mm,管数为150;脱水塔理论板数为23块,回流比为0.9,馏出比0.77,甲醇进料量540 kmol/h;排气塔理论板数为8块,进料位置是第1块板,回流比为0.7,馏出比0.57;MAL制MMA 工段反应器反应温度为55℃,停留时间为1.1h,压力为0.12MPa。
使用Aspen energy analyzer的换热网络自动生成功能生成换热方案,选取总费用最少的一套方案作为为初步换热网络设计,针对其进行手动优化调整,得出热公用工程1.268×10~8 kJ/h,冷公用工程2.341×10~8kJ/h,,所需换热器为33台。
丙烯酸丁酯生产工艺
南京化工职业技术学院毕业设计（论文）题目丙烯酸丁酯生产工艺所在系部应用化学系专业班级高聚物0921学号**********姓名赵丁指导老师刘山2012年4月摘要丙烯酸丁酯作为重要的有机化工原料，是通用型的丙烯酸中应用最广泛和消耗量最大的品种，有着广泛的市场潜力和应用范围。
本文主要以江苏省泰兴市裕廊化工有限公司丙烯酸丁酯装置，由我公司冰晶车间所生产的丙烯酸残液和过量的丁醇原料在硫酸为催化剂的作用下，采用连续精馏式反应器，经过萃取、碱洗、回收、精制后得到高纯度的丙烯酸丁酯产品，以满足下游精细化工生产的原料需求。
为了降低操作温度，防止高温引起聚合，此套装置的反应系统、精制系统及醇回收塔采用负压操作。
同时，为了防止物料在工艺生产过程中聚合的加深，使形成的的聚合中心失活，在可能形成聚合物的部位都加了阻聚剂，主要在塔顶回流和反应器内，并向反应器及各再沸器加阻聚空气。
整个工艺流程为连续化生产，生产丙烯酸丁酯能力为100000t/n。
关键词：丙烯酸丁酯；催化；阻聚；工艺目录第1章原料 (1)1.1正丁醇 (1)1.1.1正丁醇的理化性质 (1)1.1.2正丁醇对环境的危害 (1)1.1.3正丁醇的急救和应急措施 (2)1.1.4操作处置与储存 (2)1.1.5接触控制以及人体防护 (3)1.1.6运输信息 (3)1.1.7正丁醇用途 (4)1.2丙烯酸 (4)1.2.1丙烯酸的理化性质 (4)1.2.2丙烯酸的制备 (5)1.2.3丙烯酸的健康危害 (5)1.2.4丙烯酸的危险特性 (6)1.2.5丙烯酸的防护措施 (6)1.2.6丙烯酸的应用 (7)第2章催化剂 (8)2.1硫酸： (8)2.1.1硫酸的物理性质 (8)2.1.2硫酸的化学性质 (8)2.1.3硫酸的急救措施 (8)2.1.4硫酸的消防措施 (9)2.1.5硫酸泄漏应急处理 (9)2.1.6硫酸的操作处置 (9)2.1.7硫酸的用途 (10)2.2对甲苯磺酸 (10)2.2.1对甲苯磺酸的理化性质 (10)2.2.2对甲苯磺酸的用途 (11)2.2.3对甲苯磺酸的生产储运 (11)第3章阻聚剂 (12)3.1阻聚剂 (12)3.1.1阻聚剂的作用 (12)3.1.2阻聚剂的类别 (12)3.2对苯二酚 (13)3.2.1对苯二酚的物质性质 (13)3.2.2对苯二酚的安全措施 (13)3.2.3对苯二酚的灭火方法 (14)3.2.4对苯二酚的紧急处理 (14)3.2.5对苯二酚的危险性 (14)3.2.6对苯二酚的操作处置与储存 (14)3.3吩噻嗪 (15)3.3.1吩噻嗪的理化性质 (15)3.3.2吩噻嗪的危害 (15)3.3.3急救处理 (15)3.3.4应急处理 (15)3.4对羟基苯甲醚 (16)第4章丙烯酸丁酯的工艺 (17)4.1工艺原理 (17)4.1.1反应系统 (17)4.1.2回收系统 (18)4.1.3精制系统 (19)4.1.4阻聚原理 (19)4.2工艺技术规程 (19)4.2.1丙烯酸丁酯装置概况 (19)4.2.2丙烯酸丁酯装置特点 (19)4.3工艺流程 (20)4.3.1反应系统 (21)4.3.2回收系统 (22)4.3.3精制系统 (24)4.3.4裂化系统 (25)第5章丙烯酸丁酯 (27)5.1丙烯酸丁酯的质量指标 (27)5.2丙烯酸丁酯的急救措施 (27)5.3丙烯酸丁酯的用途 (27)第6章结论 (28)参考文献 (29)致谢 (30)第1章原料1.1正丁醇在泰兴市裕廊化工有限公司丙烯酸丁酯车间，正丁醇作为生产丙烯酸丁酯的一种原料，与来自于本公司冰晶车间所生产的丙烯酸残液进行酯化反应，正丁醇与丙烯酸按摩尔比1.18~1.20，正丁醇稍过量，在反应后阶段进行对正丁醇的回收和利用。
年产10万吨丙烯分离工段工艺设计
本科毕业论文（设计）年产10万吨丙烯分离工段工艺设计姓名：指导教师：院系：化学化工学院专业：化学工程与工艺提交日期：2012年5月5日目录中文摘要 (1)外文摘要 (2)引言 (3)1.绪论 (3)1.1概述 (3)1.1.1简介 (3)1.1.2丙烯的性质 (3)1.1.3丙烯的用途 (3)1.2丙烯生产工艺选择及分离流程确定 (3)1.2.1生产工艺选择 (3)1.2.2分离流程确定 (4)1.3设计任务书 (5)2.工艺流程 (5)2.1工艺流程图 (5)2.2工艺流程简述 (6)3.物料衡算 (6)3.1设计依据 (6)3.2裂解气及各组分产量 (6)3.3各裂解产物的相对分子量 (7)3.4脱丙烷塔物料衡算 (7)3.5脱甲烷塔物料衡算 (10)3.6脱乙烷塔物料衡算 (12)3.7乙烯精馏塔物料衡算 (15)3.8丙烯精馏塔物料衡算 (16)4.热量衡算 (18)4.1乙烯精馏装置热量衡算 (18)4.2丙烯精馏装置热量衡算 (23)4.3脱甲烷精馏装置热量衡算 (26)4.4脱乙烷精馏装置热量衡算 (30)4.5脱丙烷精馏装置热量衡算 (33)5.设备选型 (37)5.1丙烯精馏塔 (37)5.1.1丙烯精馏塔操作压力及温度的确定 (37)5.1.2丙烯精馏塔密度、表面张力的计算 (39)5.1.3塔板数的确定 (42)5.1.4精馏塔主要尺寸计算 (44)5.1.5塔板流体力学验算 (50)5.1.6主要设备设计与选型 (53)5.1.7塔高的计算 (55)5.1.8浮阀塔设计一览表 (56)5.2换热器 (57)5.2.1试算和初选换热器规格 (57)5.2.2核算总传热系数 (58)6.生产安全及三废处理 (62)6.1生产安全 (62)6.2废气处理 (62)6.3废渣处理 (62)6.4废水处理 (62)结束语 (63)参考文献 (64)致谢 (65)附录 (66)年产10万吨丙烯分离工段工艺设计刘洋指导老师：崔秀云（黄山学院化学化工学院，黄山，安徽245041）摘要：本设计为年产10万吨丙烯分离工段工艺设计。
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课程设计题目年产10万吨丙烯酸丁酯合成工艺设计学院化学化工学院专业化学工程与工艺班级学生学号指导教师化学工程系课程指导小组二〇一五年十一月二十日学院专业化学工程与工艺学生学号设计题目年产10吨丙烯酸丁酯合成工艺设计一、课程设计的内容主要内容为年产10万吨丙烯酸丁酯的工艺设计。
通过工艺对比选择合适的方案，进行物料衡算和能量衡算，确定关键设备的选型和材料，绘制出工艺流程图、设备图等相关图纸，对生产过程中进行经济核算与分析。
二、课程设计的要求1.查阅国内外的相关文献不得少于15篇，完成课程设计任务。
2.独立完成给定的设计任务后编写出符合要求的课程设计说明书，要求工艺设计合理，将研究、开发的技术及过程开发的成果与过程建设、经济核算衔接起来；绘制出必要的设计图纸。
3. 综合应用化学工程和相关学科的理论知识与技能，分析和解决实际问题。
4. 完成课程设计的撰写。
三、文献查询方向及范围1．利用学校的清华同方数据库、万方学位论文全文数据库、ScienceDirect、ACS(美国化学学会)数据库查询丙烯酸酯工业制备方法等中英文文献与硕博论文。
2．主要参考文献[1] 夏涛. 丙烯酸正丁酯合成反应的新型催化剂及工艺研究[D]. 长沙: 湖南大学2002.[2] 杨召启，李石磊,方晓明.丙烯酸丁酯最佳反应条件的选择[J].甘肃科技, 2010,26(1):41-43.[3]徐金文，丁鹏飞. 降低精制塔底重组份中丁酯含量[J]. 山东化工, 2015,44(16): 119-120.[4] 李汝新. 丙烯酸及酯的市场分析[J].甘肃科技, 2006,22(5):1-8.[5] 邵艳秋，张桂芳. 丙烯酸丁酯合成方法的改进[J]. 浓阳化工, 2000, 29(2), 70-75.[6] Acrylic acid technology, Chemical Week, 2003, 165(21):25-26.[7] Acrylic acid, European Chemical News, 2002, 77(2021): 17.目录1.1产品的性质、用途、价格及其变化趋势......................................................... - 1 -1.1.1产品的性质及用途.................................................................................. - 1 -1.1.2产品价格及变化趋势.............................................................................. - 1 -1.2产品历史、现状及发展趋势............................................................................. - 2 -1.3世界范围内产品的生产厂家、产量......................................................... - 2 -1.4世界范围内生产工艺及分析..................................................................... - 2 -1.4.1氰乙醇法.................................................................................................. - 3 -1.4.2丙烯腈水解法.......................................................................................... - 3 -1.4.3β—丙内酯法........................................................................................... - 4 -1.4.4改良雷珀法.............................................................................................. - 4 -1.4.5酯交换法.................................................................................................. - 5 -1.4.6直接酯化法.............................................................................................. - 5 -2工艺设计................................................................................................................ - 6 -2.1工艺路线设计..................................................................................................... - 6 -2.2工艺流程设计..................................................................................................... - 7 -3可行性分析............................................................................................................ - 9 -3.1工艺可行性分析................................................................................................. - 9 -3.1.1原料来源.................................................................................................. - 9 -3.1.2设备、工艺操作条件............................................................................ - 10 -3.13收率、产品质量和对环境的影响......................................................... - 10 -3.2经济效益可行性分析....................................................................................... - 11 -3.2.1可变成本、固定成本及总成本............................................................ - 11 -3.2.2年产值、年利润.................................................................................... - 12 -3.2.3投资利润率............................................................................................ - 12 -4总结...................................................................................................................... - 13 -5参考文献.............................................................................................................. - 14 -1前言1.1产品的性质、用途、价格及其变化趋势本设计主要产品为丙烯酸丁酯（CH2=CHCOO(CH2)3CH3）以其特有的性质，包括易于配制，黏接性，耐水性，耐久性，常被用作有机合成中间体、粘合剂、乳化剂、涂料等。
并且，作为有机化工原料，常将其制成聚合物或共聚物，如制成多种丙烯酸类树脂产品（主要是乳液型，溶剂型及水溶型的），并用作涂料、胶粘剂、腈纶纤维改性、塑料改性、纤维及织物加工、纸张处理剂、皮革加工以及丙烯酸类橡胶等许多方面。
1.1.1产品的性质及用途丙烯酸丁酯（CH2=CHCOO(CH2)3CH3），又称丙烯酸正丁酯，为无色液体，易燃，相对密度（25℃，4℃）：0.8934；熔点-64.6℃，沸点145-146℃，相对蒸气密度（空气=1）：4.42；性质稳定；微溶于水，能与乙醇、乙醚混溶；遇热很快聚合，有聚合危害，即随温度升高，贮存时间的延长，自聚倾向加剧。
在使用过程中，丙烯酸丁酯往往被合成为聚合物或共聚物。
丙烯酸丁酯属于软单体，可以与各种硬单体如甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈、乙酸乙烯等，及官能性单体如（甲基）丙烯酸羟乙酯、缩水甘油酯、（甲基）丙烯酰胺及基衍生物等进行共聚、交联、接枝等，制成多种丙烯酸类树脂产品以用于制造合成树脂、合成纤维、合成橡胶、塑料，有机玻璃、皮革，涂料以及粘合剂等产品，在工业上用途广泛。
1.1.2产品价格及变化趋势目前市场丙烯酸丁酯价格为6500-15000元/吨，目前主流以小单为主，即主流价格稳定在6700-7000元/吨。
近期价格变化趋势因其原料丁醇市场重心商谈松动，主流出厂集中至4900元/吨，丙烯酸市场处于供需矛盾，小幅下滑，窄幅有所走低的情况、而处于走低渐稳的状态，且其货源供应量增加，产销竞争激烈，生厂商及经销商多稳盘操作，短线内挺价动力不足。
故而丙烯酸丁酯的整体价格变化趋势，应为小幅下滑，渐渐稳定的状况。
1.2产品历史、现状及发展趋势丙烯酸丁酯经过1.3世界范围内产品的生产厂家、产量丙烯酸丁酯作为化工原料欧洲、美国等地趋于生产工艺成熟，在中国、东南亚乃至拉丁美洲有着广泛的需求，随着技术的引进，工艺日渐成熟。