异戊烯醇生产工艺设计

年产1000吨异戊烯醇生产工艺设计摘要：本课题是年产1000吨异戊烯醇的生产工艺设计。异戊烯醇是合成香料、农药和医药等产品重要中间体的原料，也是能合成橡胶的重要原料。随着人们对异戊烯醇合应用范围在不断的扩大，需求量也大幅度上升。本设计采用异丁烯和多聚甲醛为原料，以磷酸氢二钠为催化剂进行Prins缩合反响，合成3-甲基-3-丁烯-1-醇，然后经异构化反响生成异戊烯醇。整个工艺包括物料衡算、能量衡算、设备设计与选型、经济效益与评估，并给出了工艺流程图，主要设备图和车间布置图。关键词：异戊烯醇；异构化反响；工艺设计Theproductiondesignofannualyieldof1000tonsprenylalcoholAbstract:Thispaperisthedesignandproductionprocesswithanannualoutputof1000tonsofisopentenol.Isoamylalcoholisanimportantintermediateforthesynthesisofspices,pesticideandpharmaceuticalproductssuchasrawmaterials,butalsocanbeanimportantrawmaterialforthesynthesisofrubber.Alongwiththepeopleofisopreneandapplicationscopeexpands,demandisalsorising.Thisdesignusesisobuteneandformaldehydeasrawmaterial,withdibasicsodiumphosphateasPrinscondensationcatalyst,synthesisof3-methyl-3-butene-1-alcohol,andthenisomerizationreactiongenerateisopentenyl.Thewholeprocessincludthematerialbalance,energybalance,equipmentdesignandselection,economicbenefitsandevaluation,andgivestheflowchart,themapofmajorequipmentandworkshoplayout.Keywords:prenylalcohol;isomerizationreaction;processdesign;目录TOC\o"1-3"\h\u2080第1章综述 ②220V：重要仪表、自动装置、生产装置的DCS和PLC和微机自动化系统。7.1.3.2搅拌反响釜电动机功率8.0kw7.1.3.3照明照明消耗的电量预计为121.5kW，照明系统以每个工作日12个小时计算，估算工厂一个照明日用电量为1458kW•h。7.1.3.4应急电源生产期间电力一旦中断，将造成较大的经济损失。主要的经济损失有大量、原料和产品报废、设备损坏、需较长时间才能恢复生产等。因此，在生产区必须设置应急电源装置，防止突然断电对工厂的影响。应急电源应符合以下要求：〔1〕当正常电源能够正常使用时，应急电源应停止工作，只有在正常电源不能工作的时候应急电源才能使用。〔2〕供配电系统的设计中，一个电源系统正在检修或故障的时候，另一电源应该是能正常工作的。〔3〕同时供电的两个回路及以上供配电时，线路中有一个回路中断供电时，其余线路应能满足全部负荷。〔4〕供电系统应简单可靠，同一电压供电系统的变配电级数不宜多于两级。7.2环境保护环境保护所依据的标准有：《中华人民共和国环境保护法》、《环境空气质量标准》、《大气污染物综合排放标准》、《工业企业设计卫生标准》和《工业企业厂界噪声标准》等。7.2.1废气正常生产期间，主要的排放气来自反响釜的异丁烯、氮气和少量解聚后的甲醛，这些气体能用回收罐回收。下一批生产时继续进入反响釜参加反响。7.2.2废水蒸馏塔塔顶出来的大局部是叔丁醇气体，经过冷却后，变成液态保存到储罐中，再参加下一次的生产。异戊烯醇的合成工艺中无废水排放，因此无需考虑工业废水的排放问题。7.2.3废渣催化剂是有使用期限的，在使用一段时间后，催化剂的催化作用就会降低甚至失活，所以催化剂有定期更换。催化剂每个月更换一次，换出来的催化剂经过处理可以回收贵金属Pd，或者直接卖出去。第8章经济分析8.1车间定员本工业设计采用间歇操作，每天三班，严格参照国家有关的劳动合同安排劳动定员。公司定员名，生产操作人员为三班倒，安排如下：投料备料6人，缩合反响阶段3人，蒸馏阶段2人，异构化反响3人，三废处理4人，产品打包4人，仓库管理员2人，技术维修人员4人。总人数28人，每天三班需要84人。8.2投资估算流动资金包括如下几个方面：生产原料所占用的资金；存在仓库的产品、半成品占用流动资金；贷款利息、员工工资。职员平均工资约为2500元/月，那么一年所产生的工资为：2500×12×84=2520000元=252万元。由上分析，得到总投资估算情况。表9.1总投资情况表序号工程及费用名称价值估算〔万元〕备注建筑安装设备购置其它费用合计一固定资产投资1500.001建筑200.002002生产设备1300.001300二工程建设60.0070.00三开办费45.0045.00四其他费用125.001办公用品15.0015.002供电50.0080.003员工培训25.0025.004其它5.005.00五流动资金500.00500.0020%总计500.001800.00700.002240.008.3经济效益分析表9.2年产1000吨异戊烯醇的生产本钱序号工程单位单价〔元〕单耗总消耗〔年〕本钱〔万元〕1异丁烯吨700012.638568.71398.102多聚甲醛吨60000.708637.2382.323叔丁醇吨72005150.00108.004磷酸氢二钠吨42000.0515063.005氮气吨1000115015.006Pd/Al2O3吨20000.1306.007包装袋个240200000040.008冷却水L439蒸汽L170.0010电度167.0011工资福利252.0012折旧费140.0013修理费50.0014其他500.00生产总本钱2286.42异戊烯醇的单价是：80000元/吨销售收入=产量×单价=1000×80000=80000000元=8000万元利润总额=销售收入-本钱=8000-6830.3=3473.58万元所得税=利润总额×25%=1169.7×25%=868.395万元=2605.185万元投资回收期=1+〔固定资产+折旧费〕/年净利润=1+(2240+140〕/2605.185=1.91即1年11个月可回收本钱。8.4资金筹集工厂的总投资为6830.3万元，向商业银行贷款2000万元，其余局部自己注资。年利率是6.67%，那么每年还利息800.4万元。采用长期贷款，预计5年还清贷款。结论异戊烯醇在化工生产中的应用不断拓展，异戊烯醇的需求量不断的增加，研究异戊烯醇的生产工艺，找出最合理最优的合成工艺也就越来越重要。只有降低生产本钱，寻找容易得到的生产原料，才能进行工业化大规模投产。本工艺采用异丁烯和多聚甲醛为生产原料，在200℃叔丁醇溶剂中反响4小时，经磷酸氢二钠催化发生缩合反响生成异戊烯醇的异构体3-甲基-3-丁烯-1-醇。然后经催化剂催化发生异构化反响生成异戊烯醇。本工艺的异丁烯气体和氮气混合物可以回收重复使用，催化剂也可重复屡次使用。叔丁醇作为反响溶剂，蒸馏后可以继续作为溶剂参与反响。因为原料的重复利用，降低了原料本钱，减少原料的浪费。缩合反响选择的反响器是搅拌式反响釜，材料是0Cr19Ni9不锈钢钢板，选用浆式搅拌器。异构化反响选择催化剂床层反响器。本生产工艺采用间歇操作，工艺设备简单，原料易得，经过经济评估，总投资为6830.3万元，年净利润2605.185万元，要一年十一个月收回本钱。参考文献[1]于洪远，刘纯山.3-甲基-2-丁烯-1-醇的合成方法[J].精细化工中间体，2006,36〔6〕：14-15[2]颜延宁.3-甲基-2-丁烯-1-醇的合成与应用[J].广西轻工业，2023，9：46-47[3]耿艳霞，俞丹群，刘纯山.普斯林〔Prins)缩合反响一步制备3-甲基-3-丁烯-1-醇[J].工业催化，2005,13:346-348[4]余慧群，廖艳芳，周海.异构化反响合成异戊烯醇的研究进展[J].精细石油化工，2023,29〔1)：79-82[5]杨芝，邱贵生，程建芳.异戊烯醇的合成工艺研究[J].化工时刊，2023,26〔6〕：24-26[6]秦国明，秦技强，傅建松.异戊烯醇合成与应用研究进展[J].石油化工技术与经济，2023,26〔3〕：55-58[7]朱志庆，孙敏达，吕自红.双键临氢异构化反响研究制备异戊烯醇[J].高校化学工程学报，2023,25〔1〕：119-122[8]李国庭，陈焕章，黄文焕.化工设计概论[M].北京：化学工业出版社，2023[9]朱思明，汤善甫.化工设备机械根底[M].上海：华东理工大学出版社，2002[10]葛婉华，陈鸣德.化工计算[M].北京：化学工业出版社，2023[11]邝生鲁.化学工程师技术全书[M].北京：化学工业出版社，2001[12]刁玉玮，王立业，喻健良.化工设备机械根底[M].大连：大连理工大学出版社，2023[13]贾绍义，柴诚敬.化工原理课程设计〔化工传递与单元操作课程设计〕[M].天津：天津大学出版社，2002[14]夏清，贾绍义.化工原理〔下册〕[M].天津：天津大学出版社，2023[15]刘光启，马连湘，刘杰.化学化工物性数据手册〔无机卷〕[M].北京：化学工业出版社，2001[16]刘光启，马连湘，刘杰.化学化工物性数据手册〔有机卷〕[M].北京：化学工业出版社，2002[17]卢焕章.石油化工根底数据手册[M].北京：化学化工出版社，1984[18]毛静康.化工设计[M].北京：化学化工出版社，1995[19]姚玉英，黄凤廉，陈常贵.化工原理[M].天津：天津大学出版社，2003[20]倪进芳.化工过程设计[M].北京：化学工业出版社，1999[21]郭鲁生.化工设备的选择与工艺设计[M].中南工业大学出版社，1994[22]潘国民，郭庆丰.化工设备计算[M].北京：清华大学出版社，1996[23]陈钟秀，顾飞燕，胡望明.化工