甲基叔丁基醚开题报告.doc

毕业设计（论文）开题报告1结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写20004000字左右的文献综述：文 献 综 述摘要：介绍了甲基叔丁基醚（MTBE）的概况，包括其性质、用途、危害，概述了当前国内外甲基叔丁基醚的生产及消费状况，介绍总结了国内外各种生产工艺，选择技术较优工艺成熟的混相反应蒸馏工艺作为年产1万吨甲基叔丁基醚车间设计的设计对象。关键词：甲基叔丁基醚 发展概况 生产工艺 工艺选择概述甲基叔丁基醚简称MTBE，分子式CH3OC4H9,是一种透明、无色、高辛烷值的液体，具有醚类所特有的气味，氧含量为18%（质量分数）。1甲基叔丁基醚的辛烷值较高（研究法辛烷值RON为117，马达法辛烷值MON为1012，3），能与汽油很好的互溶，是生产无铅汽油、高辛烷值、含氧汽油的理想调合组分，作为汽油添加剂已经在全世界范围内普遍使用。它不仅能有效提高汽油辛烷值和汽油燃烧效率，使汽车尾气中不含铅，而且还能改善汽车性能，减少CO排放量，同时减少其他有害物质（如臭氧、苯、丁二烯等）的排放，降低汽油的成本。随着我国国民经济和轿车行业的发展，加上国家对含铅汽油的禁止使用，作为环保型无铅汽油主要添加剂的甲基叔丁基醚，可有效改善汽油的冷启动特性和加速性能，对气阻无不良影响，能完善汽油高辛烷值的分布，提高汽油前端的辛烷值等，因此其社会需求量将与日俱增。41 甲基叔丁基醚的发展概况1.1 世界MTBE发展概况 自20世纪70年代甲基叔丁基醚（MTBE）工业化生产以来，在美国和西欧掀起了建设MTBE装置的热潮，并由此一跃而成为新兴的大吨位石化厂品，产量猛增5。在欧洲，使用甲基叔丁基醚作为汽油中的一种辛烷值增强剂开始于1970年代中期，从那时起烷基铅化合物辛烷值增强剂逐步被淘汰，同时为了减少苯的含量和其他芳香族化合物的使用，导致汽油中甲基叔丁基醚的生产和使用得到巨大增加。6，7，8据分析，2005年世界 MTBE生产能力为2447万吨/年，消费量为1770万吨。其中，美国占37.7%、非洲 /中东占20.2%、亚太地区占13.5%、西欧占12.5%、拉丁美洲占10.6%、东欧占5.5%。据 DeWitt公司分析，美国截至2005年的MTBE产能约为 925 万吨/年，2005年生产 576 万吨/年。9但是随着MTBE产量的增加和广泛使用，MTBE的污染在发达国家已经引起了普遍的关注，成为环境保护者最关心的问题之一。MTBE物理化学性质稳定，难于分解，MTBE在水中的溶解度很高，嗅觉阈值和味觉阈值较低，并且会与苯、甲苯、乙苯（简称BTXZ）等产生共溶作用，加剧化学污染。MTBE的生物危害也被证实，美国EPA将它列入致癌物质的名单。10目前在美国，MTBE造成的地表水、地下水污染已经广泛存在，因此加利福尼亚州决定2003年1月1日（后推迟到2004年1月1日）禁止在汽油中掺混MTBE。11由于受全美禁用MTBE浪潮波及，北美其他一些国家以及欧洲一些国家也开始逐步减少MTBE 在汽油中的加入，对于全球的生产和消费产生了巨大的影响。2007年，国外MTBE 的生产能力为1851.1万吨/年，产量为1489.1万吨，产量和消费量为比上年均有所下降。2001年全球消费量曾达到2258万吨的峰值，自2004年开始便逐年下降2005年消费量为1770万吨，2006年消费量为1530万吨，2007年消费量为1490万吨。由于美国及世界其他一些国家和地区禁止在汽油中添加MTBE，在20012007年间，全世界有 25%的MTBE产能关闭或转产，许多欧美国家的生产厂商纷纷停产或转产乙基叔丁基醚及其他产品，而亚洲及中东地区的产能却仍在上升之中，2007年亚洲和中东地区MTBE的生产能力分别位居世界的第一及第二位。在2005年，美国的消费量在世界排名第一，占世界消费量的32%，但到2007年，中国以12.7的消费比例占据世界消费排名首位，西欧各国的消费量也达到了世界总消费量的23%。121.2 中国MTBE发展概况我国从70年代末和80年代初开始进行合成MTBE技术的研究。1983年在齐鲁石化公司橡胶厂建立了我国第一套MTBE工业试验装置。1986年吉化公司建立了国内第一套万吨级MTBE生产装置，生产能力为2.75万吨/年，后来扩大到5.5万吨/年。我国MTBE主要用作汽油添加剂、制取异丁烯和溶剂。13，14截至2008年底，我国MTBE产能已经达到249.2万吨/年，产量接近180万吨。其中，中国石油共有21套装置，产能为94.3万吨/年；中国石化共有20套装置，产能为106.4万吨/年；其他地方性装置共11套，产能为48.5万吨。2005年7月我国开始执行车用汽油新标准，对汽油中的烯烃、芳烃和硫含量提出了更为严格的要求，汽油氧含量限制在2.7%以下。由于降硫和降烯烃导致汽油辛烷值损失较大，为达到汽油辛烷值与清洁燃料要求的平衡，MTBE成为我国重要的汽油辛烷值改进剂，其需求以较快速度增长，1990年，我国汽油产量为2116.1万吨，MTBE平均添加量为0.40%，大部分汽油仍为含铅汽油；2000年，我国汽油产量为3984.7万吨，MTBE平均添加量为2.25%，即99.6万吨，含铅汽油比例下降；2006年，我国汽油产量为5591.4万吨，MTBE平均添加量为2.59%，即14408万吨；2007年，我国汽油产量为5994万吨，平均添加量为2.6%，即155.8万吨。由上述数据可以看出，随着我国油品质量的级，MTBE的添加比例和消费量在逐步提高。到2010年，我国油品用MTBE的需求量约为200万吨。122 甲基叔丁基醚(MTBE)的生产工艺流程介绍2.1甲基叔丁基醚的生产原理MTBE的生产工艺包括醚化反应和反应后的物料处理两个部分 ,是以甲醇和混和碳四中的异丁烯为原料 ,在强酸性离子交换树脂存在下 ,催化合成 MTBE ,这是一个可逆的放热反应。反应方程式为: 在生产过程中 ,由于采用不同的甲醇和异丁烯的配比 ,反应器型式和台数不同 ,分离方法及异丁烯的来源不同 ,构成了多种不同的生产工艺。152.2国外的生产工艺2.2.1意大利 Snam工艺以聚乙烯二乙烯基苯离子交换树脂为催化剂，液相反应，反应器为两台列管式固定床反应器,串联运行,反应温度 5060，采用精馏的方法分离,产品纯度在 98%以上。缺点是难以消除反应区中的热点，因此最近几年新建厂中已较少采用。西德许尔斯(HULS)工艺是此工艺的代表。2.2.2德国 Huis工艺与 Suam工艺相似 ,所不同的是第一台反应器为列管式,采用较高反应温度 ,第二台为带有冷却盘管的空塔,采用较低温度。此工艺具有对原料变化适应性强 ,并且可以生产燃料型、 化工型和溶剂型多种规格产品。 2.2.3美国催化蒸馏工艺该工艺是把固定床反应器与蒸馏塔结合在一起 ,故一方面反应放出的热量用于产物的分离 ,具有明显的节能效果;另一方面由于反应的同时连续蒸出产品 ,可最大限度地减少逆向反应和副产品的生成。缺点是催化剂装填麻烦，设备结构复杂，但产品质量高，工艺简单，技术成熟。22.2.4法国 IFP工艺IFP工艺的主要特点是反应器采用上流式膨胀床 ,与管式反应器相比 ,它具有结构简单、投资少、催化剂装卸方便等优点。另外 ,采用上流式操作 ,可防止催化剂堆集成块 ,减少压力降 ,催化剂使用寿命长 ,副反应少等优点。2.2.5美国UOP公司的联合工艺以油田气或炼厂气中的丁烷为原料 ,异构化反应转化为异丁烷 ,进而脱氢生成异丁烯 ，异丁烯再与甲醇醚化反应生成MTBE。联合工艺使MTBE生产具有更为广泛的原料来源且，可减低成本，单程转化率高 ,设备投资低 ,可靠性好。16以上几种工艺各有优缺点，其中目前应用比较广泛的是催化蒸馏工艺。2.3 国内的生产工艺2.3.1列管固定床反应工艺含有异丁烯的混合碳四与甲醇在列管固定床中在催化剂的作用下进行反应 ,反应热由壳层冷却水移走,生成的 MTBE在共沸蒸馏塔中分离 ,未反应的碳四和甲醇从塔顶流出 ,经水萃取分离和甲醇精馏回收未反应的甲醇。特点是催化剂使用效率高 ,但反应器结构复杂,造价高，催化剂床层中存在热点 ,反应热未利用,异丁烯转化率为90%95%。这种工艺在新建厂中已较少使用。2.3.2外循环固定床反应工艺含有异丁烯的混合碳四与甲醇从顶部进入反应器 ,在催化剂作用下进行反应 ,将部分反应后的物料冷却后循环回反应器中以控制温度；生成的 MT BE在共沸蒸馏塔中分离 ,未反应的甲醇经水萃取后到甲醇回收塔中回收。特点是反应器结构简单,操作灵活,但催化剂使用效率低,反应热不能利用,异丁烯转化率为 90%95%。2.3.3膨胀床反应工艺含有异丁烯的混合碳四与甲醇以一定比例混合后从反应器底部进入,在催化剂作用下进行反应。反应后的部分物料经冷却后循环至反应器底部以控制温度;MTBE在共沸蒸馏塔中分离 ,未反应的甲醇经水萃取后到甲醇回收塔回收。特点是反应器结构简单,催化剂膨胀扰动 ,利于传质和传热 ,减少副反应发生;但催化剂使用效率低 ,反应热不能利用,异丁烯转化率为 90%95%。2.3.4混相床反应工艺含有异丁烯的混合碳四与甲醇以一定比例混合后进入反应器 ,在催化剂的作用下反应 ，当温度升高到操作压力下的泡点时 ,反应热由部分反应物料汽化吸收。特点是反应器结构简单 ,利用了反应热 ,降低了能耗,异丁烯转化率为 90%95%。2.3.5催化蒸馏工艺若要求异丁烯转化率大于 99.5% ,就需要采用催化蒸馏技术。该工艺同美国的催化蒸馏工艺相似 ,催化蒸馏塔分为三段:上部为精馏段 ,中部为反应段 ,下部为汽提段。特点是将反应和产品分离结合在一台设备中进行 ,由于反应与分离同时进行 ,提高转化率、缩短工艺流程、减少设备投资、利用反应热 ,降低能耗。22.3.6混相反应蒸馏工艺混相反应蒸馏技术是齐鲁石化公司研究院等单位在混相反应技术基础上开发的合成MTBE新工艺，具有国际先进水平。该工艺将混相反应与分离相结合，融合了混相反应技术和催化蒸馏技术的优点。反应精馏的预反应器采用混相反应技术，因为异丁烯与甲醇的反应是放热反应，为了更好地利用热源，回收反应热，采用混相技术用反应热汽化催化蒸馏的进料，这样可节省加热源，充分利用反应产生的热，使工艺更合理，设备结构更简单，投资更省，异丁烯转化率达到99.5以上。173 年产1万吨MTBE工艺的选择 早期开发的MTBE生产工艺大多是采用列管式固定床反应技术，但这类工艺在最近几年新建厂中已较少采用。膨胀床反应技术与固定床反应技术相比，更有利于传质和传热，降低了能耗和成本。混相反应技术的特点是混相固定床反应技术与分馏技术有机地结合起来，是一项很有前景的新工艺，与固定床、绝热床、膨胀床相比，混相床的操作压力较低，这能给生产带来很多好处。18催化蒸馏反应技术的核心是把反应和蒸馏巧妙地结合起来，降低了能耗，节省了投资，产品质量高，工艺简单，技术成熟。11在MTBE的生产过程中既采用混相床反应技术，又利用催化蒸馏技术，将这两种技术科学有机组合在一起，可实现碳四馏分中异丁烯的深度转化，整套工艺合理，设备结构简单，投资省，异丁烯转化率达到99.5以上，目前生产技术成熟，因此选择混相反应蒸馏工艺。17结束语几十年来，我国已开发了具有自己特色的合成MTBE技术，包括树脂催化剂研究、成套技术开发及工程放大，并成功的用于工业生产，使我国的MTBE生产达到了世界先进水平。目前，广泛使用的高辛烷汽油添加剂MTBE正遭到质疑，应继续大力开发新的MTBE应用领域。现已开发了较经济、有效的制取异丁烯的方法，同时MTBE作为反应溶剂和试剂（例如溶石研究19）有很大的应用潜力，并利用它较好的化学稳定性，高溶解能力等优点大力发展其他应用领域。20尽管美国禁用MTBE以及欧洲国家以ETBE代替MTBE，但我国改善空气质量的压力远大于MTBE对水源的污染贡献且我国煤基甲醇产量大，加之西气东输后催化裂化副产的碳四资源需要寻找出路，丰富的原料供应必将使我国MTBE产能、产量在今后一段时间内还会有较大的增长，因此对甲基叔丁基醚工艺的研究和设计是很有必要的。参考文献：1 董满祥，马智，常侃.MTBE生产技术及市场前景分析. J石油化工应用，2007，26：69.2 邢忠起.甲基叔丁基醚的生产与消费. J科技资讯，2005，27：4243.3 孙晓轩，王晓东.禁用后的全球甲基叔丁基醚市场. J化学工业，2008，26：1622.4 秦玉楠.用正硅酸钼催化剂生产甲基叔丁基醚的新工艺. J中国钼业，2000，24（2）：3840.5 邹劲松.MTBE供需现状及其前景展望. J当代石油石化，2003，11：2327.6 De Witt & Company Incorporated (2000) World oxygenates monthly, February 2000. /doc/intl/doc/index.htm. Cited 1 June 20037 Schmidt TC, Morgenroth E, Schirmer M, Effenberger M,Haderlein SB(2001) In: Diaz A, Drogos D (eds) Fuel oxy-genates in the environment. ACS Symposium Series, ACS,Washington.8 Rainer Schuhmacher Manuela Fhrer Wolfgang Kandler Caroline Stadlmann Rudolf Krska. Interlaboratory comparison study for the determination of methyl tert-butyl ether in water.J2003，377：11401147.9 钱伯章，朱建芳.MTBE的使用现状和趋势. J天然气与石油，2008，26：5054.10 陈井影，赵晓松，王玉军.甲基叔丁基醚（MTBE）研究新进展. J吉林农业大学学报，2004，26（2）：182186.11 徐怡珊.甲基叔丁基醚的研究进展. J化工环保，2004，24：416420.12 米多. 甲基叔丁基醚全球市场分析及预测. J产业市场，2009，17：3235.13 韩秀山.我国MTBE发展概况. J上海化工，2006，23（3，4）：5153.14 钱梅.我国甲基叔丁基醚生产应用展望. J化肥设计，1999，37（4）：3434，58.15 谭文革.甲基叔丁基醚生产及其应用.J化学工程师，2000，76（1）：4849.16 张倩，段会宗，曹守凯.甲基叔丁基醚生产技术概况. J山东化工，2002，31（4）:1415，17.17 李大伟，项曙光，韩方煜.甲基叔丁基醚的生产工艺及应用进展. J河北化工，2006，29（12）：3638.18 陈金辉. 混相床一催化蒸馏技术在我厂MTBE的应用. J江西石油化工，1996，3：1216.19 Ricardo Tobio-Calo，Jose M. Llerena，Isabel Pinto-Pabon. and Wilfrido R. Castane da- Zuniga. Dissolution of Multiple Biliary Duct Stones Using Methyl Tert- Butyl Ether (MTBE): Experience in Two Cases. Cardiovasc Intervent Radiol (1992) 15:247-250.20 郝兴仁，杨宗仁.中国MTBE生产技术现状及展望. J炼油设计，1999，29（6）：4648.毕业设计（论文）开题报告1结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写20004000字左右的文献综述：文 献 综 述摘要：双氧水的合成方法很多，目前工业上主要有三种生产方法：电解法、异丙醇法和蒽醌法，电解法和异丙醇法目前已被淘汰。我国双氧水生产能力中蒽醌法约占96.8%。该法具有技术先进，自动化程度高，能源消耗低、生产成本低、适合大规模生产等特点，主要原料氢源较广，可综合利用各种氢源，“三废”治理基本解决，具有较大的优越性。关键词：双氧水；蒽醌法；萃取；工艺计算；结构设计；强度校核过氧化氢俗称双氧水，分子式H2O2，相对分子质量34.01 ，是一种弱酸性的无色透明液体，相对密度为1.4067 (25 )，熔点为-0.41 ，沸点为150.2，溶于水、醇、醚1，不溶于石油醚，极不稳定，遇热、光、粗糙表面、重金属及其它杂质会引起分解，同时放出氧和热，为强氧化剂。在酸性条件下较稳定，有腐蚀性2。1 生产工艺及其进展目前,世界上双氧水的生产方法主要有电解法、异丙醇法、蒽醌法、阴极阳极还原法和氢氧直接化合法等。其中蒽醌法是目前国内外生产双氧水最主要的方法。1.1 电解法1 3 电解法是生产双氧水的最早方法, 于1908 年实现工业化生产, 以后经过不断改进, 成为20 世纪前半期生产双氧水最主要的方法。它又可分为过硫酸法、过硫酸钾法和过硫酸铵法3 种生产方法。其中工业上主要采用过硫酸铵法。20 世纪90 年代前, 国内双氧水生产企业大多采用电解法, 该法电流效率高、工艺流程短、产品质量高, 但由于生产成本高, 已逐渐被淘汰。1.2 异丙醇法 4 异丙醇法是在异丙醇中加入双氧水或其它过氧化物作为引发剂,用空气或氧气进行液相氧化,生成丙酮和双氧水,氧化生成物通过蒸发器,将双氧水同有机物及水分离,再经有机溶剂萃取净化,即得成品,同时副产丙酮。缺点是联产的丙酮也要求寻找消费市场, 且要消耗大量的异丙醇, 因此目前已经被淘汰。1.3 蒽醌法蒽醌法是目前主流工业生产方法, 20 世纪初, 人们发明以2- 烷基蒽醌作为氢的载体循环使用生产双氧水的方法,它以氢气为原料, 2 - 乙基蒽醌为载体,在芳烃及磷酸三辛酯的溶剂中,在钯触媒的催化作用下,经氢化反应、氧化反应而成5。蒽醌法双氧水生产工艺示意图6如下：国内20 世纪80 年代中期以前3, 过氧化氢的生产主要以镍催化剂搅拌釜氢化蒽醌法工艺为主。目前以钯为催化剂的固定床工艺已成为过氧化氢生产发展的方向，近期新建装置及老厂的工艺改造几乎都采用蒽醌法, 多采用钯催化固定床, 镍- 钯混合床。目前, 蒽醌法生产过氧化氢的研究主要集中在氢化过程催化剂的研究、氢气和氧气、工作液的研究以及蒽醌加氢工艺的研究等几个方面。1.3.1 氢化催化剂78目前蒽醌法双氧水生产氢化催化剂主要分为镍催化剂和钯催化剂两大类。镍系催化剂具有高的活性和选择性。由于镍具有遇空气自燃、氢化器结构复杂、极易中毒等缺点, 目前该催化剂仅用于较小规模的生产装置中, 且逐渐被淘汰。钯催化剂是当前蒽醌氢化反应使用最多的催化剂, 它一般分为钯系固定床催化剂和悬浮床催化剂。 钯系固定床催化剂用于固定床蒽醌氢化的钯负载型催化剂, 其关键之一是载体的选择。涉及的载体有活性氧化铝、活性二氧化钛、硅胶等9。目前,工业生产中主要采用氧化铝为载体。国内外双氧水生产厂家大多采用Pd/ 载体催化剂, 钯系悬浮床催化剂 用于悬浮床氢化的钯系催化剂有Al2O3 ( 粉状) 或SiO2 ( 粉状) 做载体的, 亦可用钯黑无载体催化剂。粉状Al2O39作载体是杜邦公司研制用于悬浮氢化的催化剂，它采用活性氧化铝为载体。而当催化剂采用低表面的无定形SiO2 做载体,能提高催化剂的使用寿命。1.3.2 工作液10工作液主要是由工作载体和溶解工作载体的溶剂组成。工作载体主要是蒽醌类物质,目前应用最多的是2- 乙基蒽醌( EAQ) , 也可以采用其他2- 烷基蒽醌。在目前的生产过程中, 更多的是采用两种或两种以上的蒽醌混合物作为工作载体。对于溶剂的选择10 11,在通常情况下, 溶剂一般都是由两种有机物质混合配制而成,一种主要作为蒽醌的溶剂, 另一种主要作为氢蒽醌的溶剂。在实际应用中, 国内使用的重芳烃主要有C9 和C10 两种, 以C9 芳烃为主。近年来, C10 芳烃在双氧水生产领域的应用呈逐年增长的趋势。氢蒽醌的溶剂则多采用高级脂肪醇类、有机酸或无机酸的酯类。1.3.3 氢气和氧气12氢气是生产过氧化氢的主要原料,氢气的来源很多, 主要有电解水制氢、合成氨弛放气或原料气制氢、氯碱或氯酸盐工业副产氢等。最好的途径是利用化肥企业或氯碱企业副产氢经提纯后进行生产,可大大节省投资和降低过氧化氢的生产成本。目前国内大多数生产厂家采用空气氧化技术, 个别生产厂家采用富氧氧化技术。1.3.4 加氢工艺13 14 在蒽醌法的氢化工艺过程中, 氢化过程可以在泥浆反应器、固定床、流化床、间歇操作或是连续操作反应器中进行，催化剂为钯、铑或者镍, 载体可为碳、铝或者是硅酸盐。氢化反应的速率显著提高；降低了生产成本； 而得到的双氧水的质量分数高达48%。管式悬浮氢化器,可明显提高生产能力，但对含催化剂的氢化液过滤要求很严格。固定床氢化工艺虽操作简单、催化剂不用分离,但也存在诸如各部分反应不均匀, 易形成短路, 造成局部热点等缺点。双氧水生产中蒽醌加氢采用流化床工艺能大大提高装置生产效率，降低生产成本。同时, 有利于提高双氧水产品质量。1.4 氢氧直接化合法15 16 其工艺特点是采用几乎不含有机溶剂的水作反应介质, 采用活性炭为载体的Pt- Pd 催化剂，介质中含有溴化物作助催化剂,通常选择Pd 作为催化剂, 二氧化钛、氧化钨和氧化钒等作为助剂。但是这种方法有两个主要弊端,一是需要调整H2 和O2 的比例；二是用于生产双氧水的催化剂很容易使氢气氧化成水, 或者使双氧水分解。1.5 阴极阳极还原法17阴极阳极还原法是Traub 于1882 年发现的。其工艺是在含强碱性电解液的电解槽中使氧在阴极还原成羟基离子, 然后再在回收装置中转变成双氧水。通常从电解液中回收双氧水主要是借助钙盐的沉淀作用, 后者经过滤、分离, 再以二氧化碳分解, 即得到双氧水和碳酸钙; 分出的钙盐经煅烧处理加以循环利用。该法的优点是生产装置费用低, 产品成本低, 缺点是产品为含碱的双氧水水溶液, 浓度偏低。1.6 真空富集法17 真空富集法是一种新的方法。是由Kvaerner 公司在2000 年提出的。此方法中反应混合物的反应是在一种有机溶剂中发生，反应进行到使双氧水含量刚好低于双氧水在该溶剂中的饱和度, 再将反应混合物置于真空中, 使双氧水蒸发再凝结成纯净的双氧水产品, 这样生产出的双氧水浓度高且成本低。目前, 这一项目仍然处于中试前的开发阶段。双氧水的工业化生产主要采用蒽醌法，对于蒽醌法的研究已经日趋成熟，国际上涌现了大量的专利。在蒽醌法生产中，催化剂、溶剂和蒽醌加氢工艺的选择是最为关键的，许多研究者对此作了大量的工作。世界上双氧水产量最大的几家公司中都形成了自己独特生产技术和拥有配套的生产装置。我国双氧水的生产厂家的规模都不是很大，随着国内需求的增加，我国在双氧水的生产上还将有很大发展潜力。在双氧水生产的蒽醌加氢工艺上，采用流化床氢化工艺取代固定床将是国内在该行业的一项突破性的进展。新工艺的开发不仅能推动我国需求增长强劲的双氧水行业提升技术水平、降低生产成本、提高产品质量，还将有助于扩大双氧水产品的化学合成、电子及食品等行业的应用。2 生产工艺简介双氧水生产工艺包括工作液的处理、氢化工序、氧化工序、萃取净化工序、后处理工序。氢化工序把蒽醌转化氢蒽醌或四氢化蒽醌。氧化工序用空气中的氧直接氧化氢蒽醌和四氢化蒽氢醌，并转化为蒽醌、四氢化蒽醌，同时生成双氧水。萃取的作用是用无离子水从氧化液中萃取回收双氧水，生产一定浓度的双氧水溶液，该溶液再经过净化处理后，不仅降低有机碳的含量，而且生产不同浓度的产品出售市场。来自萃取的萃余液经过后处理再生处理后进入下一个使用循环过程。示意图如下：18193 萃取净化工序萃取工艺原理是含有的H2O2氧化液从萃取塔底部进入后，被筛板分散成小球向塔顶漂浮，同时将含有一定量磷酸和硝酸铵的纯水用泵送至塔顶，并通过每层塔板的降液管使塔内的水相同向连续向下流动，与向上漂浮的氧化液进行逆流萃取。在此过程中，水为连续相，氧化液为分散相。水从塔顶流向塔底的过程中，其H2O2浓度逐渐升高，并从塔底流出，而氧化液在多次分散聚合向上漂浮的过程中，其H2O2含量逐渐降低，最后从塔顶流出。20212223 双氧水生产工艺流程示意4 双氧水的市场分析及前景展望 造纸业、纺织业、化学合成是国内双氧水三大传统消费领域。我国造纸业和纺织业产能、产量位居世界前列, 近年来这两大行业消费占总消费量的65%，加上化学合成领域的消费量，这三大行业对双氧水的消费总量已达85%以上。因此，未来双氧水行业需继续深化消费结构的调整, 应加大科技投入，大力挖掘这三大传统消费领域的消费潜力。当前国内双氧水的生产和消费都进入了一个快速发展的阶段,产需的基本持平和价格的持续低迷已使生产企业经历了一个优胜劣汰和资源整合的过程。随着国民经济的快速发展和双氧水应用领域的不断开拓,需求市场的急速增长必将拉动价格的上升,行业也逐渐进入良性发展轨道, 正面临着广阔的发展机遇。242526参考文献1 汪家铭.我国双氧水生产现状与市场分析J.中国石油和化工经济分析2007(5):27. 2 赵克,李书显.双氧水的生产方法与应用J.氯碱工业,2000,(11):22.3 黄正柱.我国过氧化氢概况J.无机盐工业,1989(4):41.4 王玉强.双氧水的应用及其工艺进展J.广东化工,2006 ,33(1):45.5 周寅.蒽醌法双氧水生产装置技改总结J.江苏化工,2007,35(6):486 罗乐.蒽醌法双氧水生产装置的危险性和预防措施.化工技术与开发2007,36(3).7 汪多仁 双氧水开发与应用进展J.湖北造纸2004(2):31-33.8 丁彤. 蒽醌法生产双氧水氢化催化剂的研究D . 天津:天津大学,20029 钱东,王洪恩,等.蒽醌法生产过氧化氢研究进展J.无机盐工业,2005,37(8):12.10 张越,马智,丁彤.过氧化氢生产方法的研究进展J.工业催化. 2004.12(3):18-20.11 刘建勋,王亚权.蒽醌法生产过氧化氢溶剂的研究进展J.化学工业与工程,2005,22 (1):45-47.12 栾国颜,高维平,等.国内、外过氧化氢生产与应用进展J.化工科技市场2005(1):1613 李明,李玉芳.双氧水生产技术研究开发进展J.精细化工原料及中间体2008,（10）:14-15.14 胡长诚. 国内外过氧化氢生产、研发现状及发展J.化学推进剂与高分子材料2006,4(1):6-7.15 王平.双氧水的生产技术、应用及发展建议J.当代石油石化,2003,11(3):26.16 张金嵩,周永红.国内外双氧水生产技术进展浅析J.中氮肥,1996,6:10.17 金栋.双氧水开发利用前景广阔J. 期精细化工原料及中间体,2007 .(10):16.18王玉强.双氧水萃取塔结构的挖潜改造 本溪市化工学校, 辽宁.本溪.117022中图分类号: TQ.123.6 .文献标识码:B 文章编号: 167129905 (2005) 064200520219双氧水工艺控制方案.浙江威盛自动化有限公司.2007.12.820王建辉、刘炳录.双氧水萃取塔内工作液积料的原因及解决办法.河南省中原大化集团双氧水厂，河南濮阳.457004.中图分类号: TQ123.6.文献标识码: B.文章编号: 1672-2191(2004)05-0046-021刘煜鲜.蒽醌法过氧化氢生产中萃取塔液泛问题小结.黑龙江科技信息.黑化集团公司双氧水分厂.黑龙江齐齐哈尔.16100022张彦民,刘其祥.蒽醌法双氧水生产装置扩产改造小结.无机盐工业.第38卷第4期.安徽临泉化工股份有限公司,安徽临泉23640023李兴霞.我国双氧水的生产与应用简介.纯碱工业.2004年第06期24 汪家铭.我国双氧水生产现状与市场分析.川化集团有限责任公司.中国石油和化工经济分析2007年5月25游贤德.国内双氧水发展现状与前景.无机盐工业.化工部黎明化工研究院.1997年2月26王玉强.双氧水的应用及其工艺进展.广东化工.2006年第33卷01期毕业设计（论文）开题报告本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）：本次毕业设计工作主要是根据设计任务和工艺要求进行以下工作：(1) 确定工艺方案；(2) 工艺计算；(3) 塔体结构设计计算；(4) 强度校核；(5) 塔内辅助装置的选择和计算，包括吊柱、防涡流挡板等；(6) 编制设计说明书；(7) 绘制设计图纸。经过前期准备工作，目前已经收集到了化工原理、化工原理课程设计、化工设备机械基础、塔设计、化学工程手册、化学化工物性数据手册等资料。通过这些资料的查阅对设计工作有了大致思路，为设计工作做好准备。本次设计大致分为六个阶段：萃取方案的确定；工艺计算；塔结构设计与强度校核；塔内辅助装置的选择和计算；撰写设计说明书；绘制设计图纸。1 本次设计的题目是1万吨/年双氧水车间萃取循环工段的工艺设计。该设计工艺是采用蒽醌法