年产6万吨硫酸二甲酯工艺设计

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1、目录１.设计任务书12.工艺路线的选择32.1合成方法的选择32.2生产原理32.3工艺流程的确定43.物料衡算94.热量衡算105.典型设备吸收塔的设计115.1设备设计115.2选型设计计算115.3典型设备图(附图二)126.投资与成本估算146.1车间装置人员配置表146.2设备投资146.3投资估算及分析206.4项目效益和风险分析217.厂房布置及生产车间的组成227.1厂房设计要求227.2水电要求227.3生产车间的组成228.安全环保生产要求238.1安全生产238.2三废处理26致谢28参考文献29附图3039年产6万吨硫酸二甲

2、酯工艺设计及吸收塔设计１.设计任务书1.1项目硫酸二甲酯的工艺设计1.2设计内容生产工艺设计设计典型设备吸收塔1.3设计规模年产：60000吨的硫酸年生产日：300天。日生产能力：200吨(日均生产24小时，每小时生产8.3吨1.4设计依据该设计说明书是依据富驰化工医药股份有限公司的生产资料,并结合设计任务书的内容和生产管理规范的相关文件而设计的。1.5产品用途产品广泛用于医药、农药及其他工业行业，是良好的甲基化剂，用于制造二甲基亚矾、咖啡因、香草醛、氨基比林、甲氧氨苄嘧啶和农药乙酰甲胺磷等，在有机合成中，用于代替卤化烷作甲基化剂。1.6原料介绍1

3、.6.1硫酸应符合GB534-82的规定含量>98.0%，灼烧残渣含量<0.10%1.6.2甲醇应符合GB333-35的规定，但也可以使用工业回收甲醇，要求含量≥3998.0%，外观无色透明1.6.3硫酸氢甲酯硫酸氢甲酯的比重要求为1.55~1.66（25℃）。配制方法：a.耐酸容器中置于一定量的甲醇，其量按配制的氢甲酯的量定。b.向甲醇内加入98%的硫酸，要求混合液的温度不超过70℃，必要时容器夹套水冷却，加酸时不宜太快，一般要保持12小时以上。c.混合液体比重达到要求是停止加酸，为保证其较好的催化活性，至少应静置三天后使用。[1]1.6.4生产

4、辅助材料a.氢氧化钠固体98%以上含量使用时，配制10%左右的溶液要求PH≥12。b.液氨符合GB536-88，一级品的含量≥99.8%液体不水氨。c.无水乙醇。d.自行配制0.5mol/l的氢氧化钾的乙醇溶液。e润滑油类。[2]1.7产品介绍1.7.1产品名称中文名称硫酸(二)甲酯英文名称methylsulfate；dimethylsulfate别名：硫酸甲酯分子式：C2H6O4S；(CH3)2SO4危险标记13(剧毒品)，20(腐蚀品)[3]1.7.2产品理化性能无色或微黄色，略有葱头气味的油状可燃性液体。硫酸二甲酯分子量126.14。相对密度

5、1.3322(20℃/4℃)。熔点－31.8℃。沸点188℃/开环。闪点83.33℃。自燃点187.78℃。蒸气密度4.35。蒸气压2.00kPa(15mmHg76℃)。溶于乙醇和乙醚,在水中溶解度2.8g/100ml。在18℃易迅速水解成硫酸和甲醇。在冷水中分解缓慢。遇热、明火或氧化剂可燃。[4]391.8技术指标(企业指标)表1硫酸二甲酯产品应达标要求指标名称指标一级品合格品硫酸二甲酯含量[(CH3)2SO4]/%≥≥98.5%≥98.0%酯含量(以H2SO4计)/%≤≤0.6%≤0.8%1.9生产方式该车间设计为产量较小的精细化工产品，故采用

6、下单→投料→生产→包装→出厂间连续批量生产。2工艺路线的选择2.1合成方法的选择硫酸二甲酯的合成方法很多，如钠盐法、无水硫酸与甲醇直接反应法、二甲醚与三氧化硫合成法、氯磺酸合成法、硫酸氢甲酯法等。但除二甲醚与三氧化硫合成法外，都存在着产品收率低，原材料消耗大、设备腐蚀严重等问题。本设计中采用二甲醚和三氧化硫反应来生产硫酸二甲酯。先由甲醇脱水得到二甲醚。再将25%发烟硫酸加热蒸出三氧化硫气体，用硫酸二甲酯喷淋吸收。吸收了三氧化硫的硫酸二甲酯与二甲醚气体在合成塔反应，即生成硫酸二甲酯。工业品硫酸二甲酯的纯度≥98%。原料消耗定额：甲醇550kg/t、发

7、烟硫酸（25%）3000kg/t。[5]2.2生产原理（1）甲醇催化脱水反应：[6]CH3HSO4392CH3OH—————————→（CH3）2O+H2O130~140℃△H=1.775KCaL/moL（2）硫酸二甲酯的合成反应：[7]（CH3）2SO4（CH3）2O+SO3———————→（CH3）2SO470~90℃△H=-44.89KCaL/moL（3）二甲酯合成副反应：SO3+H2O+（CH3）2SO4——→2CH3HSO42CH3HSO4——→（CH3）2SO4+H2SO4（4）．甲醇脱水的主要反应：[8]2CH3OH——→C2H4+2

8、H2O2.3工艺流程的确定硫酸二甲酯的合成方法很多，如钠盐法、无水硫酸与甲醇直接反应法、二甲醚与三氧化硫合成法、氯磺酸合成