年产8万吨苯酐精制工段的初步设计开题报告

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1、华北理工大学本科生毕业设计开题报告题目：年产8万吨苯酹精制工段的初步设计学院:专业:班级:姓名:学号:化学工程学院化学工程与工艺化工3班黄铁军201214160320指导教师:2015年11月10日一、选题背景1题目来源结合企业实际生产确立了通过8万吨苯酹精制工段的初步设计来实现。2文献综述2.1苯酹的性质邻苯二甲酸肝，简称苯肝是邻苯二甲酸分了脱水形成的环状酸酹。苯肝为白色固体、针状晶体，易溶于水，溶点为130.8°C,沸点为284°C，闪点为152°C。化学式为c8h4o3o邻苯二甲酸酹可以发生水解、醇解和氨

2、解反应⑴，与芳坯反应可以合成蔥醍衍生物。邻苯二甲酸酎在工业上是在五氧化锐催化下，由蔡与空气在350〜360°C进行气相氧化制得，也可以用空气氧化邻苯二甲苯制得。邻苯二甲酸酊•可代替邻苯二甲酸使用，主要与一元醇反应形成酯，例邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯。苯酹具有低毒性，有刺激性，遇高热、明火或与氧化剂接触，有引起燃烧的危险。燃烧产物为CO、CO2o2.2苯酹的发展历程及背景1896年德国巴登苯胺纯碱公司首先提出由蔡液相氧化制苯酊的方法。1920年德国冯海登化学公司建立由蔡气相催化氧化制苯肝的生产装置；但蔡來

3、源有限，价格较贵，使苯怔发展受到限制。石油化工的发展提供了大量价廉的邻二甲苯。以邻二甲苯为原料生产苯酹，产品的碳原子数和原料碳原子数一•样，与蔡作原料相比消除了氧化降解，减少氧气需要量及反应放热量,因而促使开展邻二甲苯氧化制苯酹的研究，1945年美国首先实现该法的工业化生产⑵。以后，催化剂的不断改进以及新的高负荷、高原料空气比和高产率催化剂的采用，大大提高了经济效益，现各国均主要采用此法生产苯HFo1985年，世界苯酊产量约为2.9Mt,其+80%左右由邻二甲苯生产。而现在随着工艺技术的成熟和苯酹需求的增加，2

4、011年世界苯酹产量约为6.28Mt,其中我国苯肝产量为1.32Mt约占世界总产量的两成。苯肝的生产有蔡氧化法和邻二甲氧化法两种工艺路线。在国内8（）年代以前，蔡氧化法占主导地位，但由于蔡原料的来源受到限制，从而影响到了苯酹的正常发展;随着我国石油化学工业的发展，新建生产装置大都采用邻二甲苯法。目前领苯二甲酸酹的生产工艺路线有固定床氧化工艺和流化床氧化工艺。邻二卬苯因英高产率、廉价和高选择性成为现代生产苯酎的首选原料，邻二甲苯固定床工艺有低能耗（LEVH）法和低空气比率（LAR）法两种方式，其流程和设备基本类似

5、。现分述如下。(1)蔡氧化法有沸腾床和固定床法，国内主耍采用沸腾床。其工艺是：将热空气送入装有帆催化剂(V2O5)的沸腾床氧化器屮升温至300〜340°C[3],将催化剂活化数小时，然后将空气送入氧化器，将熔化的蔡喷入氧化器催化层屮，反应温度360〜380°C,反应后产生的苯酎气体经沸腾床顶部的过滤管滤去催化剂后，经过冷凝器多级冷凝，尾气再经水喷淋塔吸收，将热机汕送人热熔冷凝器的翅片管中，苯酹熔成液体，流入储槽即为粗品，分别用浓硫酸处理，碳酸钠屮和，然后精憾得成品。(2)邻二甲苯氧化法本法分固定床法和沸腾床法(

6、流化床法)。①流化床法以飢■钾•餅的氧化物为活性组分，以扩孔硅胶为载体，制成粉状催化剂，在流化床内进行氧化反应，邻二甲苯与空气在气化器内混合后进入流化床反应器，反应温度一般在365〜380°C下进行。②固定床法以五氧化二锐为主的帆系催化剂，在列管式固定床进行。将过滤后的无尘空气经压缩、预热与气化的邻二甲苯蒸气混合后进人反应器，在400〜460°C进行氧化反应，反应热由管外循环熔盐带出⑷。反应产物进入蒸气发生器，被冷却的反应气经进一步冷却回收粗苯酊，尾气经水洗回收顺丁烯二酸酊，粗苯酊•经减压粗憾，塔顶分憾出低沸点

7、的顺丁烯二酸酊等，塔底物料再真空精馆，得到苯酊成品。切换冷凝器工艺流程如图1—去水洗塔粗苯肝fl!图1邻二卬苯氧化固定床法生产苯肝的工艺流程图精啊部分轻组分塔底排岀物经产品塔进料口送入产品塔。在产品塔中将苯酊和重组分分离塔顶苯肝气体经塔顶产品冷凝器冷凝，一部分凝液作为冋流液冋到塔中，另一部分作为产品由纯苯酹提取泵输送进入纯苯酹罐。2.3苯酹及其衍生物的用途2.3.1苯酹的用途苯酊是一种非常重要的冇机化工原料，主要应用于生产塑料增塑剂、醇酸树脂、染料、不饱和树脂以及某些医纱和农药。我国的苯肝主要用于生产领二甲酸脂

8、类增塑剂约占总消耗的6成左右。领二甲酸脂类可以由苯肝与两分了醇进行酯化反应得到，具有色泽浅、毒性低、电性能好等特点，8成应用于聚氯乙烯树脂的增塑剂〔5】。另外还可被用于制备高级油墨、人造革、合成橡胶、绝缘材料等富马酸主要用于不饱和树脂行业。苯酎可以调节不饱和聚酯的不饱和度，使不饱和聚酯冇良好的综合性能。预计该领域的消费量将以年均2.5%的速度增长。苯肝述可以用作制糖精，工业糖精的生产途