6000吨年苯酐装置的工艺设计
年产吨苯酐的车间工艺设计
应急救援程序与措 施
Part Five
优化原料配比：提高苯酐收率，降低能耗 改进反应器设计：提高反应效率，减少副产物生成 优化工艺参数：控制反应温度、压力、时间等，提高产品质量 采用先进的控制系统：实现自动化控制，提高生产效率和稳定性
优化工艺流程，减 少能源消耗
采用节能设备，提 高能源利用效率
折旧成本：设备、厂房等 固定资产的折旧费用
市场需求：苯 酐广泛应用于 塑料、橡胶、 涂料等领域， 市场需求稳定
竞争情况：苯 酐市场竞争激 烈，需要提高 产品质量和降
低成本
价格趋势：苯 酐价格受供需 关系影响，价
格波动较大
发展趋势：随 着环保政策的 实施，苯酐市 场将向绿色、 环保方向发展
利润率：销售收入与成本的 比例
废水来源：苯酐生产过程中产 生的废水
废水处理方法：采用物理、化 学、生物等方法进行处理
废水处理标准：达到国家规定 的排放标准
废水处理设备：包括沉淀池、 曝气池、生物滤池等设备
Part Two
车间面积：根据 年产吨苯酐的需 求确定
车间分区：原料 区、生产区、成 品区、仓储区等
设备布局：根据 工艺流程和设备 类型进行合理布 局
反应器控制：选择合适的控制系统，如PLC、 DCS等，实现对反应过程的精确控制
反应器安全：考虑反应器的安全设计，如防爆、 防火、防泄漏等措施
设备类型：离心 机、过滤器、干 燥器等
设备选型原则： 高效、节能、环 保、安全
设备性能要求： 分离效率高、操 作简便、维护方 便
设备选型考虑因素： 生产规模、工艺要 求、投资预算、运 行成本等
投资回报期：根据利润预测和总投资 额计算投资回报期
汇报人：
通风系统：保 证车间空气流 通，防止有害
苯酐设计论文
化学工程学院设计说明书“化工设计”课程作业题目：应用PROⅡ软件设计苯酐的生产工艺过程学生班级：学号：指导教师2010年10月目录一、引言 (3)二、苯酐工艺设计 (3)2.1设计任务 (3)2.2产品规格及用途 (3)2.3原材料规格及来源 (4)2.4生产方法 (4)2.5工艺流程 (4)2.5.1氧化反应部分 (4)2.5.2冷凝水洗部分 (5)2.5.3冷凝水洗部分精制部分 (5)三、工艺设计书 (5)3.1 计算条件及基准 (5)3.1.1 体系所含组分 (5)3.1.2原料输入情况 (5)3.2 反应过程 (6)3.2.1 反应方程及反应平衡常数 (6)3.2.2 反应器参数 (6)3.3 分离过程 (6)3.4 原材料和动力的消耗定额和消耗量 (7)四、苯酐分离过程的模拟与优化 (7)4.1 分离系统 (7)4.2 顺酐分离塔T1操作条件确定 (8)4.2.1 塔压力的选择 (9)4.2.2 进料位置对分离效果的影响 (9)4.2.3 论板数对分离效果的影响 (9)4.2.4 流比对分离效果的影响 (10)4.2.5 顺酐分离塔T1优化结果 (10)4.3 苯酐回收塔T2操作条件确定 (11)4.3.1 塔压力的选择 (11)4.3.2 进料板位置对分离效果的影响 (11)4.3.3 理论塔板数对分离效果的影响 (11)4.3.4 回流比对分离效果的影响 (12)4.3.5 苯酐回收塔T2优化结果 (13)五、用ProⅡ流程模拟过程说明 (13)5.1绘制流程图 (13)5.1.1工艺装置的选择与配置 (13)5.1.2物流线连接 (14)5.2组分和热力学方法的定义 (15)5.2.1定义组分 (15)5.2.2热力学方法的定义 (17)5.3物流和工艺装置数据输入 (18)5.3.1物流数据输入 (18)5.3.2压缩机的数据输入 (18)5.3.3 泵的数据输入 (19)5.3.4 换热器的数据输入 (19)5.3.5 反应器的数据输入 (20)5.3.6闪蒸罐的数据输入 (21)5.3.7反馈过程控制器 (22)5.3.8精馏塔的数据输入 (22)5.3.9 水洗塔的数据输入 (23)六、计算结果 (24)七、总结及心得 (25)苯酐生产工艺设计一、引言邻苯二甲酸酐(PA)简称苯酐，是邻二甲苯(OX)主要的市场应用领域，主要用于生产PVC 增塑剂、不饱和聚酯、醇酸树脂以及染料、油漆、农药和医药等，是一种重要的有机化工原料。
6000吨年苯酐装置的工艺设计
6000吨/年苯酐装置的工艺设计摘要苯酐是重要的有机化工原料之一，用于生产增塑剂、醇酸树脂、不饱和聚酯树脂、染料及颜料、医药及农药等。
目前，全球苯酐生产所采用的工艺路线有萘流化床氧化和萘/邻二甲苯固定床氧化，其中邻二甲苯固定床氧化技术约占世界总生产能力的90%以上。
本设计采用邻二甲苯氧化连续式生产邻苯二甲酸酐，该法工艺比较成熟，资料较多，故采用该工艺。
本设计根据年产6000吨/年的生产需求对苯酐装置进行了设计。
设计中采用以五氧化二钒为主的钒系催化剂进行邻二甲苯的气相氧化，反应器采用列管式固定床反应器。
将过滤后的无尘气经压缩、预热至160℃，与被气化的邻二甲苯蒸气混合后进入反应器，在400-460℃进行催化氧化反应，反应进料空速3200h-1，空气中邻二甲苯浓度40g/m2（标准），反应热由管外循环的熔盐带出。
反应产物进入熔盐冷却器，被冷却的反应气经进一步冷却，进入粗酐贮槽，回收粗苯酐。
同时尾气经水洗塔回收顺丁烯二酸酐后放空。
粗苯酐经减压蒸馏，由初馏塔塔顶分离出低沸点的顺丁烯二酸酐，甲基顺丁烯二酸酐及苯甲酸等；塔底物料经精馏塔真空精馏，在塔底蒸出苯酞等重组分，再由塔顶得到精制苯酐产品，最后结片包装。
本设计确定生产6000吨邻苯二甲酸酐的合理生产工艺；完成年产6000吨苯酐生产的全部工艺计算（物料衡算，热量衡算），根据工艺计算确定生产设备的工艺尺寸；绘制工艺流程简图、带控制点的工艺流程图和设备图。
关键词苯酐；邻二甲苯；邻苯二甲酸酐；工艺设计Design of phthalic anhydride of yearly produces6000 tonsAbstractPhthalic anhydride is one of important organic Chemical industry material for producing plasticizer、alkyd resin、unsaturated polyester resin、dyestuff and pigment、medicine and pesticide. Currently, the process routes of phthalic anhydride produceing are fluidized bed oxidation of naphthalene and fixed bed oxidation of o-xylene/naphthalene all over the world. And the technology of fixed bed oxidation of o-xylene is about 90% of the world's total production capacity. This design uses the method of o-xylene oxidation to produce Phthalic anhydride continuously. The technology is mature and more information,so it is used.According to the production requirements of annual output of 6000 tons, phthalic anhydride plant is designed. The design is gas phase oxidation of o-xylene by vanadium catalyst, which is mainly about vanadium pentoxide. The reactor used is tubular fixed-bed reactor. Detailed design process: After fliteration, no the dust gas is compressed、preheated by 160℃, and sent into the reactor mixing with o-xylene steam which has been gasified. Catalyze oxide reaction is continued in 400-460℃. Airspeed of response feed is 3200h-1, the concentration of o-xylene in air is 40g/m2 (stp), heat of reaction is taken away by molten salt, which recycle outside the pipe. Product of reaction sent into salt cooler, cooled reaction gas sent into crude anhydride tank after further cooling. At the same time, exhaust is recovered by Water Scrubber to get maleic anhydride, then shorting. By vacuum distillation, Maleic anhydride，Methylmaleic anhydride and Benzoic acid is separated from crude anhydride by the tower of the first distillation, with low boiling point. Bottom of the column material is made vacuum distillation by the second distillation column. Phthalide and other fractions are steamed at the bottom of tower, then get refined phthalic anhydride product from the tower . At last, sheeting and package.This design determines a reasonable production process of 6000 tons Phthalic anhydride; Completes process calculation(mass balance, heat balance) of producing 6000 tons o-xylene anhydride; According to process calculation, calculate the size of the production process equipment, drawing process diagrams、process diagrams with control points and equipment chartKeywords：Phthalic anhydride；O-xylene；Phthalic anhydride；Process Design目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (7)1.1 对苯酐的用途及其应用前景 (7)1.2 苯酐的生产概况 (7)1.2.1 萘氧化法 (8)1.2.2 邻二甲苯氧化法 (9)1.3 本课题研究的目的和内容 (10)1.3.1 研究的目的 (10)1.3.2 研究的内容 (11)1.4 本章小结 (11)第2章生产流程的确定 (12)2.1 苯酐生产技术介绍 (12)2.2 生产流程简述 (12)2.3 工艺流程简图 (13)2.4 设计参数 (13)2.5 本章小结 (14)第3章物料衡算与能量衡算 (15)3.1 参与反应的物质性质 (15)3.1.1 邻二甲苯 (15)3.1.2 空气 (15)3.1.3 氧气 (16)3.1.4 邻苯二甲酸酐 (16)3.2 物料衡算 (17)3.2.1 物料衡算依据及方框图 (17)3.2.2 反应器的物料衡算 (17)3.2.3 初馏塔的物料衡算 (19)3.2.4 精馏塔的物料衡算 (21)3.3 能量衡算 (22)3.3.1 反应器的能量衡算 (22)3.3.2 初馏塔的能量衡算 (24)3.3.3 初馏塔换热器的能量衡算 (26)3.3.4 精馏塔的能量衡算 (29)第4章设备的选型与计算 (32)4.1 反应器的选型与计算 (32)4.1.1 选择合适的反应器的型式 (32)4.1.2 确定最佳的操作条件 (32)4.1.3 反应器的设计计算 (33)4.1.4 传动装置及搅拌轴的设计 (36)4.2 初馏塔的选型与计算 (36)4.2.1 理论塔板数计算 (36)4.2.2 初馏塔设计的主要依据和条件 (38)4.2.3 初馏塔塔径设计计算 (40)4.2.4 塔釜的计算 (41)4.2.5 塔高的计算 (44)4.2.6 塔体管径的确定 (44)4.3 初馏塔的换热器设计 (45)4.3.1 确定设计方案 (45)4.3.2 确定物性数据 (45)4.3.3 计算总传热系数 (46)4.3.4 计算传热面积 (47)4.3.5 工艺结构尺寸 (47)4.3.6 换热器核算 (48)4.4 精馏塔的选型与计算 (51)4.4.1 理论塔板数计算 (51)4.4.2 精馏塔设计的主要依据和条件 (53)4.4.3 精馏塔塔径设计计算 (55)4.4.4 塔釜的计算 (56)4.4.5塔高的计算 (59)4.4.6塔体管径的确定 (59)4.5 精馏塔的换热器设计 (59)4.5.1 确定设计方案 (60)4.5.2 确定物性数据 (60)4.5.3 计算总传热系数 (60)4.5.4 计算传热面积 (61)4.5.5 工艺结构尺寸 (62)4.5.6 换热器核算 (63)4.6 其他部分设备的选型与计算 (65)4.6.1 原料贮罐的选型 (65)4.6.2 中间储罐I的选型 (66)4.6.4 泵的选型 (66)4.7 本章小结 (67)结论 (68)致谢 (69)参考文献 (70)附录A (71)附录B (76)附录C (77)附录D (768)附录E (79)附录F (76)附录G (81)附录H (82)附录I (83)第1章绪论1.1对苯酐的用途及其应用前景苯酐的用途十分广泛：邻苯二甲酸酐简称苯酐，是重要的有机化工原料之一，用于生产增塑剂、醇酸树脂、不饱和聚酯树脂、染料及颜料、医药及农药等。
苯酐生产的概念设计
二. 苯酐工业生产的工艺
1. 固定床气相氧化法 2. 流化床气相氧化法 3. 邻二甲苯液相氧化法
三. 工艺流程的确定
1. 生产工艺的选择
本设计采用目前国内外最常用的邻二甲 苯固定床氧化法。流程参考上一届同学 的工作。
考虑到普通的邻二甲苯固定床氧化法制 备苯酐的精馏残渣中含有大量的苯酐。
而且苯酐和其他副产物的沸点相差较大， 一般都在几十度以上。
2．设计目标
苯酐产量达30000t/y，最后获得的纯苯酐 纯度达99.9％以上。
3. 有关的工艺数据
反应过程 反应温度：360～380℃ 反应压力：1 atm
原料：工业级邻二甲苯 进料量：5000kg/h 转化率：99.8％ 生成苯酐的选择性 约0.8
催化剂：低温高空速、V2O5—TiO2负载在惰性 载体上的催化剂
空邻比：30：1
主要副产物：苯酞、顺酐、苯甲酸、柠康酐、 二氧化碳
分离过程
粗苯酐先在热处理釜预热至260℃，然后 送入蒸馏塔进行减压蒸馏。轻组分由塔 顶蒸出，重质残渣由塔釜排出，纯苯酐 由塔中间出料。
蒸馏塔：板数：50； 塔顶压力：7kPa； 塔板压降：0.01kPa。
粗苯酐流量: 37.927kmol/h(100℃ ) 原料：工业级邻二甲苯 进料量：5000kg/h 转化率：99.
姓名: 郑大锋 海景 只使用一个蒸馏塔，并且对蒸馏后塔底排出的重质残渣中残余的苯酐进行了回收，缩短了流程，降低了成本。
8％ 生成苯酐的选择性 约0.
下图是进料板位置对回流比的影响：
2. 分离过程
结果表明，改进分离工艺后，所获得的苯酐纯度依然可达99.
－4
流程参考上一届同学的工作。
苯酞：1.021×10 水：0.0733 在保证了苯酐纯度在99.
年产吨苯酐生产车间工艺设计说明书
目录1. 概述 (3)1.1 苯酐简述 (4)1.2 苯酐的一般性状[2] (4)1.3 苯酐的生产要领概述 (5)萘法表面 (6)邻法表面 (6)1.3.1 邻法制苯酐几种工艺简介 (7)1.3.3 国内工艺现状 (9)2. 工艺流程 (9)2.1原料名称及规格[4] (9)2.2 反响原理 (9)2.3 苯酐生产工艺催化剂 (10) (10)2.4 工艺流程简述[4] (11)2.4.1 氧化部分 (11)2.4.2 冷凝采取 (12)2.4.3 尾气洗涤 (12)2.4.4 预处理惩罚 (12)2.4.5 结片包装 (13)2.4.6 废液点火 (13)2.5 工艺流程方块图 (14)3. 物料衡算 (14)3.1 反响器中氧化反响的物料衡算 (15) (15) (15)氧化反响历程的物料衡算： (15)3.2 冷凝工段物料衡算 (19)3.3 精馏工段物料衡算 (20) (20) (21)4. 能量衡算 (23)4.1 热量衡算方程式 (23)4.1 反响历程的能量方框图 (23)4.2 反响器能量横算历程 (23)和Q4的盘算 (23)1的盘算 (24)3的盘算 (25)5的盘算 (25)24.3 反响器能量衡算表 (25)5. 精馏塔的工艺设计及选型 (26)5.1 确定操纵条件 (26)5.2 底子数据整理 (26)5.3 塔板数简直定 (29)5.4 塔径的盘算及板间距离简直定 (30) (30) (30)5.5 塔高的盘算 (31)5.6 溢流堰长盘算 (31)5.7 塔体厚度的盘算 (31)5.8 塔设备盘算结果列表 (32)6. 苯酐生产装置其他主要设备选择 (33)6.1 主要附件设备选择 (33)6.2 反响器组设计 (34) (34) (34) (34) (34) (35) (35) (35)参考文献 (36)1. 概述1.1 苯酐简述苯酐，邻苯二甲酸酐，简称苯酐，英文缩写PA（Phthalic anhydride），是一种重要的根本有机化工原料，被认为是十大有机化工原料之一。
年产3000吨苯酐的生产工艺设计_(课程设计)
目录第一章前言 (1)1.1苯酐简要介绍 (1)1.2世界苯酐生产消费现状 (1)1.2苯酐的性质 (1)1.3苯酐的合成方法比较及选取 (2)1.3.1合成苯酐的主要工艺路线 (2)1.3.2 合成工艺路线分析及技术经济评价 (2)1.3.3 未来发展方向 (2)1.3.3.1催化剂的改进 (3)1.3.3.2生产工艺的开发 (3)1.3.4合成工艺路线选取 (4)第二章工艺流程 (5)2.1原料名称及规格 (5)2.2主要设备 (6)2.3工艺流程简述 (7)2.3.1 氧化部分 (8)2.3.2 冷凝水洗部分 (8)2.3.3 精制部分 (8)2.3.4制苯酐的反应式 (8)第三章物料衡算 (9)3.1总物料衡算 (9)3.2反应器内的物料衡算 (11)3.3热熔冷凝器的物料衡算 (13)3.4薄壁冷凝器物料衡算 (14)第四章热量衡算 (14)4.1对空气预热及邻二甲苯混合过程进行衡算 (15)4.2混合后预热的热量衡算 (15)4.3反应器的热量衡算 (16)4.4换热器的热量衡算 (16)4.5热熔冷凝器的热量衡算 (16)第五章设备选型计算 (17)5.1鼓风机的选型 (18)5.2空气预热器 (19)5.3一冷器 (19)5.4二冷管 (19)5.5混合预热器 (19)5.6热熔冷凝器 (19)5.7薄壁冷凝器 (19)第六章安全节能 (20)6.1安全要求 (20)6.1节能建议 (20)第七章结束语 (20)第一章前言1.1苯酐简要介绍苯酐，全称为邻苯二甲酸酐（ Phthalic Anhydride）,外观为白色鳞片状或结晶性粉末白色微带其它色调的鳞片状或结晶性粉末熔融色度（色度号）≤ 100 热稳定色度（色度号）≤ 150。
常温下为一种白色针状结晶（工业苯酐为白色片状晶体），易燃，在沸点以下易升华，有特殊轻微的刺激性气味。
苯酐能引起人们呼吸器官的过敏性症状，苯酐的粉尘或蒸汽对皮肤、眼睛及呼吸道有刺激作用，特别对潮湿的组织刺激更大。
邻二甲苯氧化制苯酐工艺装置的优化设计
苯酐生产中使用轻组分塔将苯酐中的轻组分分离出去时，为了减少这一过程的能耗，应该适当改变轻组分塔的操作，在经过计算并模拟后，得出轻组分塔结构采用30块塔板，将轻组分塔的回流比定为120时，轻组分塔的能耗低。
2.产品塔能耗控制
苯酐生产中使用产品塔将苯酐中的重组分分离出去时，为了减少这一过程的能耗，同样要采用改变产品塔的操作来实现，经过计算并模拟后，得出产品塔结构采用23块塔板，将回流比定为1时，产品塔的能耗最低，填料选用板高效率较高的填料。
2.冷凝回收
反应过后形成的苯酐会从反应器底部流出，先经过冷凝管带走一部分热量，再到达可进行综合冷凝的冷凝系统，将苯酐由气体变为固体从而完成回收。苯酐由气相变为固相，这是一个凝华过程，在对苯酐进行冷却时，冷凝器中的填充物为冷油，当冷凝器中的固体苯酐达到一定数量时，就需要将冷凝器中的填充物换为热油，从而使苯酐变为液体完成对苯酐的回收。
2.催化剂与反应器的发展不协调
邻二甲苯氧化反应的核心就是苯酐反应器，它的质量会影响到反应器中催化剂所能催化的上限。在研发方面，催化剂和反应器要一同研发，这样就能使得整个反应的规模变大，生产量也会有所提高，但是就目前几年的统计来看，催化剂的研发速度要快于反应器。
3.催化剂效率低
在氧化过程中，催化剂性能越好，氧化进程就越快，苯酐的生产效率也会被提高；反之，如果催化剂性能不好，将会直接影响苯酐的生产。详细来说，当使用性能好的催化剂时，进行一次氧化反应在反应器中加入的邻二甲苯的浓度就可以适当增加，那么一次反应的生产量也会很大，如果要生产的苯酐数量不变的话，那么使用的反应器也可以减少，在提高效率的同时，还能够节省成本。目前我国的催化剂研发还有不足，仍需进步。
4.缺乏对苯酐成本的控制
企业获得更高利润的途径，不仅是要提高苯酐产品的质量，还应该考虑成本问题，由低成本获得高质量的苯酐，才能获得最大利润。
毕业设计(论文)-年产40000吨苯酐的车间工艺设计模板
第一章 文献综述1.1苯酐简述苯酐， 全称为邻苯二甲酸酐（ Phthalic Anhydride ）,常温下为一种白色针状结晶（ 工业苯酐为白色片状晶体），易燃，在沸点以下易升华，有特殊轻微的刺激性气味。
苯酐能引起人们呼吸器官的过敏性症状，苯酐的粉尘或蒸汽对皮肤、眼睛及呼吸道有刺激作用，特别对潮湿的组织刺激更大。
苯酐主要用于生产PVC 增塑剂、不饱和聚酯、醇酸树脂以及染料、涂料、农药、医药和仪器添加剂、食用糖精等，是一种重要的有机化工原料。
在PVC 生产中，增塑剂最大用量已超过50％，随着塑料工业的快速发展，使苯酐的需求随之增长，推动了国内外苯酐生产的快速发展。
最早的苯酐生产始于1872 年，当时德国BASF 公司以萘为原料，铬酸氧化生产苯酐，后又改用发烟硫酸氧化生产苯酐，但收率极低，仅有15%。
自1917 年世界开始以氧化钒为催化剂，用萘生产苯酐后，苯酐的生产逐步走向工业化、规模化，并先后形成了萘法、邻法两种比较成熟的工艺[1]。
1.2苯酐的性质[2]苯酐，常温下为一种白色针状结晶（ 工业苯酐为白色片状晶体），易燃，在沸点以下易升华，有特殊轻微的刺激性气味。
分子式C 8H 4O 3，相对密度1.527(4.0℃)，熔点131.6℃，沸点295℃（升华），闪点（开杯）151.7℃，燃点584℃。
微溶于热水和乙醚，溶于乙醇、苯和吡啶。
1.3苯酐的合成方法比较及选取1.3.1合成苯酐的主要工艺路线1.3.1.1 萘法[1] 1.3.1.1.1反应原理萘与空气在催化剂作用下气相氧化生成苯酐。
+O OO 2V 2O 5CO 2OH 29/2++221.3.1.1.2 工艺流程空气经净化、压缩预热后进入流化床反应器底部，喷入液体萘，萘汽化后与空气混合，通过流化状态的催化剂层，发生放热反应生成苯酐。
反应器内装有列管冷却器，用水为热载体移出反应热。
反应气体经三级旋风分离器，把气体携带的催化剂分离下来后，进入液体冷凝器，有40%－60%的粗苯酐以液态冷凝下来，气体再进入切换冷凝器（又称热融箱）进一步分离粗苯酐，粗苯酐经预分解后进行精馏得到苯酐成品。
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6000吨/年苯酐装置的工艺设计摘要苯酐是重要的有机化工原料之一，用于生产增塑剂、醇酸树脂、不饱和聚酯树脂、染料及颜料、医药及农药等。
目前，全球苯酐生产所采用的工艺路线有萘流化床氧化和萘/邻二甲苯固定床氧化，其中邻二甲苯固定床氧化技术约占世界总生产能力的90%以上。
本设计采用邻二甲苯氧化连续式生产邻苯二甲酸酐，该法工艺比较成熟，资料较多，故采用该工艺。
本设计根据年产6000吨/年的生产需求对苯酐装置进行了设计。
设计中采用以五氧化二钒为主的钒系催化剂进行邻二甲苯的气相氧化，反应器采用列管式固定床反应器。
将过滤后的无尘气经压缩、预热至160℃，与被气化的邻二甲苯蒸气混合后进入反应器，在400-460℃进行催化氧化反应，反应进料空速3200h-1，空气中邻二甲苯浓度40g/m2（标准），反应热由管外循环的熔盐带出。
反应产物进入熔盐冷却器，被冷却的反应气经进一步冷却，进入粗酐贮槽，回收粗苯酐。
同时尾气经水洗塔回收顺丁烯二酸酐后放空。
粗苯酐经减压蒸馏，由初馏塔塔顶分离出低沸点的顺丁烯二酸酐，甲基顺丁烯二酸酐及苯甲酸等；塔底物料经精馏塔真空精馏，在塔底蒸出苯酞等重组分，再由塔顶得到精制苯酐产品，最后结片包装。
本设计确定生产6000吨邻苯二甲酸酐的合理生产工艺；完成年产6000吨苯酐生产的全部工艺计算（物料衡算，热量衡算），根据工艺计算确定生产设备的工艺尺寸；绘制工艺流程简图、带控制点的工艺流程图和设备图。
关键词苯酐；邻二甲苯；邻苯二甲酸酐；工艺设计Design of phthalic anhydride of yearly produces6000 tonsAbstractPhthalic anhydride is one of important organic Chemical industry material for producing plasticizer、alkyd resin、unsaturated polyester resin、dyestuff and pigment、medicine and pesticide. Currently, the process routes of phthalic anhydride produceing are fluidized bed oxidation of naphthalene and fixed bed oxidation of o-xylene/naphthalene all over the world. And the technology of fixed bed oxidation of o-xylene is about 90% of the world's total production capacity. This design uses the method of o-xylene oxidation to produce Phthalic anhydride continuously. The technology is mature and more information,so it is used.According to the production requirements of annual output of 6000 tons, phthalic anhydride plant is designed. The design is gas phase oxidation of o-xylene by vanadium catalyst, which is mainly about vanadium pentoxide. The reactor used is tubular fixed-bed reactor. Detailed design process: After fliteration, no the dust gas is compressed、preheated by 160℃, and sent into the reactor mixing with o-xylene steam which has been gasified. Catalyze oxide reaction is continued in 400-460℃. Airspeed of response feed is 3200h-1, the concentration of o-xylene in air is 40g/m2 (stp), heat of reaction is taken away by molten salt, which recycle outside the pipe. Product of reaction sent into salt cooler, cooled reaction gas sent into crude anhydride tank after further cooling. At the same time, exhaust is recovered by Water Scrubber to get maleic anhydride, then shorting. By vacuum distillation, Maleic anhydride，Methylmaleic anhydride and Benzoic acid is separated from crude anhydride by the tower of the first distillation, with low boiling point. Bottom of the column material is made vacuum distillation by the second distillation column. Phthalide and other fractions are steamed at the bottom of tower, then get refined phthalic anhydride product from the tower . At last, sheeting and package.This design determines a reasonable production process of 6000 tons Phthalic anhydride; Completes process calculation(mass balance, heat balance) of producing 6000 tons o-xylene anhydride; According to process calculation, calculate the size of the production process equipment, drawing process diagrams、process diagrams with control points and equipment chartKeywords：Phthalic anhydride；O-xylene；Phthalic anhydride；Process Design目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (7)1.1 对苯酐的用途及其应用前景 (7)1.2 苯酐的生产概况 (7)1.2.1 萘氧化法 (8)1.2.2 邻二甲苯氧化法 (9)1.3 本课题研究的目的和内容 (10)1.3.1 研究的目的 (10)1.3.2 研究的内容 (11)1.4 本章小结 (11)第2章生产流程的确定 (12)2.1 苯酐生产技术介绍 (12)2.2 生产流程简述 (12)2.3 工艺流程简图 (13)2.4 设计参数 (13)2.5 本章小结 (14)第3章物料衡算与能量衡算 (15)3.1 参与反应的物质性质 (15)3.1.1 邻二甲苯 (15)3.1.2 空气 (15)3.1.3 氧气 (16)3.1.4 邻苯二甲酸酐 (16)3.2 物料衡算 (17)3.2.1 物料衡算依据及方框图 (17)3.2.2 反应器的物料衡算 (17)3.2.3 初馏塔的物料衡算 (19)3.2.4 精馏塔的物料衡算 (21)3.3 能量衡算 (22)3.3.1 反应器的能量衡算 (22)3.3.2 初馏塔的能量衡算 (24)3.3.3 初馏塔换热器的能量衡算 (26)3.3.4 精馏塔的能量衡算 (29)3.4 本章小结 (31)第4章设备的选型与计算 (32)4.1 反应器的选型与计算 (32)4.1.1 选择合适的反应器的型式 (32)4.1.2 确定最佳的操作条件 (32)4.1.3 反应器的设计计算 (33)4.1.4 传动装置及搅拌轴的设计 (36)4.2 初馏塔的选型与计算 (36)4.2.1 理论塔板数计算 (36)4.2.2 初馏塔设计的主要依据和条件 (38)4.2.3 初馏塔塔径设计计算 (40)4.2.4 塔釜的计算 (41)4.2.5 塔高的计算 (44)4.2.6 塔体管径的确定 (44)4.3 初馏塔的换热器设计 (45)4.3.1 确定设计方案 (45)4.3.2 确定物性数据 (45)4.3.3 计算总传热系数 (46)4.3.4 计算传热面积 (47)4.3.5 工艺结构尺寸 (47)4.3.6 换热器核算 (48)4.4 精馏塔的选型与计算 (51)4.4.1 理论塔板数计算 (51)4.4.2 精馏塔设计的主要依据和条件 (53)4.4.3 精馏塔塔径设计计算 (55)4.4.4 塔釜的计算 (56)4.4.5塔高的计算 (59)4.4.6塔体管径的确定 (59)4.5 精馏塔的换热器设计 (59)4.5.1 确定设计方案 (60)4.5.2 确定物性数据 (60)4.5.3 计算总传热系数 (60)4.5.4 计算传热面积 (61)4.5.5 工艺结构尺寸 (62)4.5.6 换热器核算 (63)4.6 其他部分设备的选型与计算 (65)4.6.1 原料贮罐的选型 (65)4.6.2 中间储罐I的选型 (66)4.6.3 中间储罐Ⅱ的选型 (66)4.6.4 泵的选型 (66)4.7 本章小结 (67)结论 (68)致谢 (69)参考文献 (70)附录A (71)附录B (76)附录C (77)附录D (768)附录E (79)附录F (76)附录G (81)附录H (82)附录I (83)第1章绪论1.1对苯酐的用途及其应用前景苯酐的用途十分广泛：邻苯二甲酸酐简称苯酐，是重要的有机化工原料之一，用于生产增塑剂、醇酸树脂、不饱和聚酯树脂、染料及颜料、医药及农药等。