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Xxxx 大学毕业设计缩写稿 年产 16 万吨苯酚丙酮车间精馏工段工艺设计 年产 16 万吨苯酚丙酮车间精馏工段工艺设计 摘 要：摘 要：本设计以苯和丙烯为原料，年产 16 万吨苯酚丙酮的精馏工段工艺设计，重点为苯酚丙酮车间 异丙苯精馏工段的工艺计算及设备的选型，并绘制精馏工段的工艺流程图、平面图、立面图及其全厂 平面布置图。 关键词：关键词：异丙苯，苯酚，丙酮，精馏工段，工程设计 The Design of Distillation Workshop With an Annual Output of 160,000 Tons Phenol and Acetone ABSTRACT:Design and as raw material, produce 160.000 cymene law phenol chemical plant of acetone per year with benzene and propylene . Retrieve craft calculating and equipment selecting type of the section for phenol , acetone workshop cymene especially among them . Draw flow chart , plane figure, elevation and complete factory. KEYWORDS:cymene,，phenol，acetone，distillation, workshop section design 一、课题研究的目的和意义 一、课题研究的目的和意义 1.11.1 概述 苯酚是一种重要的基本有机化工原料,主要用于生产酚醛树脂、 双酚 A 和己内酰胺、己二酸、 苯胺 等；苯酚衍生物如卤代酚、硝基酚、烷基酚可用于医药、染料、香料以及各种添加剂等的生产。世界 上约 1/3 的苯酚用于制取双酚 A 和酚醛树脂。双酚 A 是环氧树脂、聚碳酸酯、不饱和聚酯和聚砜的主 要原料；酚醛树脂广泛用于建筑、汽车、电子等行业；己内酰胺是尼龙 6 纤维和一些工程塑料的原料； 烷基酚可用于生产表面活性剂、抗氧剂等。 丙酮既是重要的溶剂，又是重要的有机化工原料。溶剂之外的主要用途是生产甲基丙烯酸甲酯 （MMA） 、双酚 A、醇醛缩合物等化工产品。1 1.2 1.2 市场需求 近十年来.我国苯酚的市场需求迅速增长。1998 年国内表观消费量为 25.2 万 t,2004 年达到 69.0 万 t，年均增长 14.5%，高于同期 GDP 增长速度。酚醛树脂是日前国内苯酚最主要的消费领域，约占消 费总量的 60%。随着我国汽车、电子、建筑及冶金等工业的快速发展.对酚醛树脂的需求大幅增长。而 国内产量特别是部分中高档产品的产量仍无法满足市场需求.每年均有较大数量的进口。2004 年国内 酚醛树脂的净进口量为 7.57 万 t 折苯酚当量消费约 6.2 万 t。2 国内化学工业的发展，特别是丙酮氰醇法 MMA 和涂料等行业的发展，带动了丙酮消费量的不断增 长。1998 年，我国丙酮表观消费量为 15.78 万 t，2004 年为 50.05 万 t，年均增长率 21.2%。近年国 内丙酮进口量持续攀升 1998 年丙酮进口量 6 71 万 t2003 年进口量增至 20.9 万 t，2004 年进口量 Xxxx 大学毕业设计缩写稿 2 达到 25.4 万 t ,1998-2004 年进口量年均增长率为 24.8%，在世界丙酮总量过剩的情况下，我国丙酮 市场已经成为各国企业争夺的对象。1 二、生产工艺流程 二、生产工艺流程 2.12.1 苯酚的工艺流程的选择 生产苯酚的主要方法是异丙苯法，异丙苯法是以苯和丙烯为主要原料在催化剂三氧化铝或固体磷 酸作用下制成异丙苯，异丙苯经空气氧化生成过氧化氢异丙苯（CHP） ，经提浓、酸化、催化分解生成 苯酚，同时生成丙酮的生产技术。目前，全国 90%以上的苯酚生产厂家均采用此方法。鉴于异丙苯法 在世界的广泛应用，以及技术的成熟，并可以联产丙酮，本设计也采用此法。 2.22.2 催化剂的选择 生产异丙苯的工艺技术主要分为以固体磷酸(SPA)为催化剂的反应工艺，以三氯化铝(AlCl3 )为催 化剂的均相 AlCl3法工艺和分子筛催化合成异丙苯工艺。由于 A1C13法存在设备腐蚀性强，污染严重 及流程长等缺点，现已趋于淘汰；SPA 法虽然具有低污染、低腐蚀等优点，但却存在苯的收率低、酸 流失、易结焦、不易再生、废催化剂难于处理等缺点，同时由于 SPA 没有烷基转移活性，所以产品选 择性低。 而分子筛催化合成异丙苯的工艺已克服了上述缺点， 与其他两种工艺相比具有明显的优越性。 4 所以本设计以苯酚、丙烯为原料，采用分子筛为催化剂的异丙苯法工艺。 2.3 2.3 工艺流程说明 苯酚丙酮装置的精制单元由丙酮精制系统和苯酚精制系统组成,此外,还包括丙酮汽提塔、苯酚回 收塔和酚处理器等设备。在送来的分解液中除含有丙酮、苯酚、异丙苯、溶解水以外，还有少量乙醛、 苯乙酮等酮类、-甲基苯乙烯等烃类及高沸物。分解液经粗丙酮塔进行切割分离,富含丙酮的轻组分 自塔顶采出,进入丙酮精制塔进行丙酮精制,并在侧线得到产品丙酮；而富含苯酚的重组分自粗丙酮塔 塔底采出,经粗苯酚塔、脱烃塔和苯酚精制塔得到产品苯酚。5 2.3.1 丙酮精制 2.3.1 丙酮精制 来自 PTK-20 的分解液首先从 PT-8（粗丙酮塔）塔顶分离丙酮、水和比苯酚轻的组分作为 PT10 （精丙酮塔）的进料，PT10 塔用苛性钠处理除去醛类等低沸物，塔顶馏出物作为分解用的丙酮，侧 线采出产品丙酮，塔釜液送回收工段回收有效成分。6 2.3.2 苯酚精制 2.3.2 苯酚精制 PT-8 塔釜液送到 PT-13（粗苯酚塔） ，分离掉高沸点组分，得到由苯酚、烃类组成的塔顶馏分作 为脱烃塔 PT14 的进料；PT14 塔顶含酚较高的烃类馏分循环回分解液罐 PTK-20，塔釜液含有大量 的粗苯酚送到 PT-15（苯酚精制塔）进行精馏；PT-15 塔顶馏分循环回脱烃塔 PT14，塔釜液循环回 PT-13（粗苯酚塔） ，侧线采出得到产品苯酚。6 含有高沸点组分的PT-13 （粗苯酚塔） 塔釜液送到裂解器PD41进行高温裂解， 其馏出物在PT-18 （苯乙酮塔）进行蒸馏，回收丙酮、异丙苯、甲基苯乙烯（ -MS)、苯酚等有效组分，然后循环 分解产物中，剩余焦油送至 PTK11。6 Xxxx 大学毕业设计缩写稿 3 其简易工艺流程为： 三、工艺设计 3.13.1 设计原则 （1）遵守法则，法规，贯彻党的基本建设方针，实事求是，因地制宜； （2）合理利用资源和财产，最大限度的发挥硬件设施的内在潜力，节约土地，减少投资，降低成本； （3）采用成熟的、先进的工艺流程、设备，学习先进的生产技术，努力实现自动化； （4）尽可能创造良好的劳动条件，以利于劳动工人的身心健康； （5）重视环境保护，合理处理好三废。 3.23.2 工艺设计的内容 工艺设计的内容主要包括：物料衡算，热量衡算，换热器的计算，塔设备的计算和绘制工艺流程 图等。 3.33.3 主要设备的选型 设备选型的总体原则是： 1、满足工艺要求； 2、设备成熟可靠； 3、尽量采用国产设备。 一般要求：生产能力大；有足够弹性；机器性能好；可靠性高；满足工艺要求；炒作稳定；效率 高；结构简单；制作和维修方便；成本低。 表 31 塔的选型与型号 规 格 材 料 设 备 位 号 设 备 名 称 介 质 内径塔盘 塔盘 进料 塔 体 塔 盘 Xxxx 大学毕业设计缩写稿 4 高 （mm） 形式 数量 位置 PT8 粗丙 酮塔 分解液 1700 31000 斜孔 筛板 50 41# OOCr17 Ni14Mo2 316L PT10 精丙 酮塔 丙酮、水 异丙苯 2000 42000 斜孔 条阀 70 12# OCr18Ni9 304 PT13 粗苯酚塔 粗苯酚 1500 30000 斜孔 筛板 48 16# OOCr17 Ni14Mo2 316L PT14 脱烃塔 苯酚、二甘 醇 1600 34000 波纹 筛板 55 31# 34# 37# SUS304L SM41+ SUS316L CLAD SUS304 SUS316 PT15 苯酚精制 塔 粗苯酚 2600 41000 浮阀塔 50 20# SUS304L SUS316L SM41B 四、设计成果 本次设计按照毕业设计任务书完成了教研室下达的任务，共完成 1 号图纸 7 张和说明书 1 份 图纸包括车间平面图 3 张，立面图 1 张，工艺流程图 2 张和全厂平面图 1 张。 参考文献：化工类毕业设计题目 作者 QQ 化工类毕业设计题目 作者 QQ 1371345877 1371345877 Xxxx 大学毕业设计缩写稿 5 Xxxx 大学毕业设计缩写稿 6 Xxxx 大学毕业设计缩写稿 7 Xxxx 大学毕业设计缩写稿 8 Xxxx 大学毕业设计缩写稿 9 Xxxx 大学毕业设计缩写稿 10 参考文献 1 于春梅.苯酚和丙酮生产消费现状与展望化工技术经济,2005.6(6):3135 2 贺宗昌，