【《年产8万吨的异丙醇生产项目设计》19000字】

年产8万吨的异丙醇生产项目设计摘要本项目是设计一座以丙烯为原料生产8万吨/年异丙醇的分厂。采用的工艺是丙烯气相直接水合法制备来异丙醇。反应装置生产能力为8万吨/年（以异丙醇产量计），年生产小时：8000小时。该项目的设计思路符合经济性和绿色化学的原则。该项目中所用工艺是国际主流工艺而且已经有了成功的案例，并且技术很成熟。[关键词]丙烯；直接水合法；异丙醇；目录第一章总论 11.1项目概况 11.2设计依据 11.3设计原则 11.4产品方案 11.5主要物料来源及消耗 1第二章厂址选择和工厂布置 32.1相关标准、规范及法规 32.2设计基础资料 32.2.1设计范围 32.3设计基本任务 32.4自然环境概况 42.4.1厂址选择 42.4.2厂址选择理由 42.4.3法律法规 42.4.4自然条件 52.4.5社会经济条件 52.4.6交通运输状况 52.5总平面布置 52.5.1厂区布局概述 52.5.2厂区运输 52.5.3厂区绿化 52.5.4总图主要技术经济指标 5第三章原料采购及产品营销 53.1原料采购 53.1.1丙烯 53.1.2磷酸硅藻土 53.2品牌营销 53.2.1产品质量 53.2.2产品成本 53.2.3项目目标市场 53.2.4价格营销 5第四章生产工艺与流程模拟 54.1异丙醇简介 54.2生产工艺选择 54.2.1工艺方案比较 54.2.2不同生产方法的比较 54.2.2工艺方案选择 54.3工艺路线介绍 54.3.1丙烷脱氢制丙烯工段 54.3.2丙烯水合反应单元 54.4异丙醇的市场研究 54.4.1国外生产及市场情况 54.4.2国内生产及市场情况 54.5异丙醇合成工艺流程模拟 54.5.1丙烷制丙烯工段 54.5.2异丙醇水合粗制阶段 54.5.3异丙醇水合精制阶段 54.6总结 5第五章物料衡算与热量衡算 55.1物料衡算 55.1.1第一工段物料衡算 55.1.2第二工段物料衡算 55.2热量衡算 55.2.1第一工段热量衡算 55.2.1.1丙烷脱氢反应器（R0101） 55.2.2第二工段热量衡算 5第六章设备的设计与选型 56.1反应器的设计 56.1.1反应器的选择及确定 56.2精馏塔的设计 56.2.1设计标准 56.2.2设计目标 56.2.3塔的选型 56.2.4精馏塔设计实例——异丙醇精馏塔 56.3.2选型说明 56.4.储罐选型依据 56.5压缩机的选型 56.5.1压缩机的选型 56.6泵的选型 56.6.1选型依据 56.6.2泵选型设计 56.7主要设备 5第七章自动控制 57.1自动控制的概述 57.2自动控制水平 57.3工艺控制方案设计 57.4控制方案与检测方案 57.4.2精馏塔的控制 57.5其他控制方案 57.5.1比值控制 57.6控制仪表 57.6.1流量仪表 57.6.2压力仪表 57.6.3温度仪表 57.6.4物位仪表 57.6.5分析仪表 5第八章车间布置 58.1化工产品生产的特点 58.2车间设计 58.2.1设计依据 58.2.2车间厂房布置的原则 58.2.3车间平面布置的要求 58.2.4设备布置安全距离 58.2.4反应精馏车间设备布置 5第九章储存与运输 59.1设计依据 59.2储运要求 59.2.1主要危险品 59.2.2危险性物质存在的装置工序 5参考文献 5附录一设备一览表 51.1塔一览表 51.2泵设备一览表 51.3换热器设备一览表 51.4压缩机设备一览表 51.5反应器设备一览表 51.6储罐设备一览表 5附录二CAD绘制图集 52.1工艺管路及仪表布置图(PID图) 52.1.1丙烷制丙烯工段 52.1.2制异丙醇工段 52.2厂区总平面布置图 5PAGE12第一章总论1.1项目概况该项目是以丙烯气相直接水合法，生产异丙醇的纯度为99%。本项目中的异丙醇合成工艺流程可分为两个工段，分别为：丙烷制丙烯工段、异丙醇合成与精制工段。本项目异丙醇的生产规模为8万吨/年；年操作小时：8000小时。1.2设计依据（1）《中华人民共和国环境保护法》等相关的国家法律、法规。（2）《化工工厂初步设计文件内容深度规定》(HGT20519-2010)1.3设计原则由于化工厂的投资建设要考虑到环境问题、技术性可行问题、国家标准法律、工作人员等各方面的因素，可以参照以下设计原则：必须严格贯彻国家的环境保护条例1）《工业“三废”排放试行标准》GB74-32）《环境空气质量标准》GB3095-20123）《地面水环境质量标准》GB3838-20021.4产品方案表1-1产品的产量和规格序号产品品级规格产量（吨）定价（元/吨）1异丙醇优级品99%8000091002丙烷优级品99%3000198003苯优级品99%40082001.5主要物料来源及消耗本项目主要原料为大连气体公司的丙烯，公司自制浓磷酸，浓氨水。天津博迪化工有限公司甲醇，天津博迪化工有限公司乙醇，碳酸钠，氢氟酸，青岛海洋化工有限公司硅溶胶，国药集团化学试剂有限公司石英砂，国药集团化学试剂有限公司八水氧氯化锆，硝酸铜，，天津博迪化工有限公司浓硫酸，大连光明设计院氢气，大连光明设计院氮气，沈阳市翔铭分子筛厂XM-1表1-2主料物料来源及消耗序号名称需要量t/年来源1丙烯18000大连气体公司2浓磷酸3000公司自制第二章厂址选择和工厂布置2.1相关标准、规范及法规（1）《国家危险废物名录》（环境保护部令第39号，2016年8月1日起施行）（2）《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》（2016年11月7日修订）（3）《中华人民共和国环境保护法》，2015年1月1日实施；2.2设计基础资料本项目的厂址位于南京扬子石化，厂区气候条件、地质条件，见厂址的选择。2.2.1设计范围1、厂内总平面的布置2、局部的布置3、交通运输的设计4、厂区的绿化。2.3设计基本任务工厂主要布置的任务是根据厂区的天然环境确定生产的过程中各种厂区空间的位置，以此来找到为合理的物料，以及人员生产流动的路线，提供良好的厂区环境。提高工厂的效率。因此，工厂的布置是为了寻求物料和工作人员的最好运输方案。工长的选址地点包括厂区的布置和厂房的布置两大的部分。厂区布置的具体设计内容主要为：（1）根据企业的生产特点，工艺的要求、运输合理，结合自深条件和社会当地的条件，合理的布置工厂各种各样的硬件设施、交通运输线路，确保它们之间的是相互地理位置和详细的地点。（2）根据建厂地方的自然地理位置的状况和总平面布置的要求等情况，合理高效利用地形和改造厂区的自然地貌地形，协调厂区里面的建构筑物、硬件设施设备、交通线路的关系。（3）正确的选择厂内厂外各种各样的运输方式，合理有序地组织运输运送的系统和处理人流量、货流量，负责设计运输设施。（4）对厂区的绿化和美化进行设计。2.4自然环境概况2.4.1厂址选择地理的位置是从设计的主要要求和国家出台的法律出发，是以原料来源、工艺要求、资源化利用需求为考虑的基础之一。同时，空气污染问题是现在保护环境的一个重要解决方面，人口集中的城市对保护环境的要求是更为高的。我们考虑到南京离我们很近，作为我们的省会城市，所以首先将选址放在南京。我们通过反复的资料查阅和实地研究考察发现，南京是有符合条件的园区——南京化学工业园，而且在园区内，有合适的炼厂，因而本项目建设的厂址建在南京化学工业园区内，初步的设计是将装置放在园区内的中国石化扬子石化厂区内。2.4.2厂址选择理由对于这个项目设备运行的要求，我们选择的厂址需要满足下面几个条件：（1）首先需要符合国家的工业布局、城市或地方的规划政策要求，尽量要靠近城市或者城镇本来就有的企业，以此来方便生产上的协调运作、满足公用工程上的供应、保证居民生活方便（2）对于含硫尾气的汽车、公用工程的供应及利用产品销售方便快捷的地区，并在储藏/运输、机器维修、公用工程和生活设备设施等等各个方便方面有着良好基础以及协作条件的地方（3）离水源充足的地方近，且水源水质好的地方。（4）靠近交通线，具备便捷的交通运输条件（5）靠近可靠热电供应地，并尽可能利用热电站的蒸汽供应，以此来减少热力和提供电力方面的投资（6）这个项目结合了先进DCS控制系统，把厂址建在应人口素质高并且劳动力来源很丰富、人力成本较低的地区。（7）注意要节约用地，保护耕地，尽量不占用或少占用良田、菜园、果园等（8）要注意当地的自然环境的条件，并对工厂投产后对于环境可能造成的影响做出评价。工厂的生产区、排物料的地方和居民生活区应同时选择（9）对于有可能产生有害物质，应该建在城市相邻工业和居住区全年最小频率风向的上风向，且不应位于窝风地段（10）附近要有靠谱的污水处理设施，对于处理达标后的废水要直接排入厂址附近的自然水中，排污水的地方需要得到环评报告的论证和有关部门批准。南京化学工业园区（以下简称“园区”）在2001年成立，是江苏省内唯一一个经过国家的批准、主要发展现代化工专业园区。在“十三五”期间，园区牢固树立发展新理念，增强创新绿色安全发展的思想自觉、行动自觉，的意识。中国石化扬子石油化工有限公司先后获“全国质量奖”、“全国厂务公开先进单位”等荣誉称号。给国家提供了有力的经济支持。本项目落址扬子石化炼油厂，并没有占用良田等地，所以厂址的选择完全符合国家相关法律法规要求。2.4.4自然条件南京是属于亚热带季风气候区域，夏天温度高，下雨频繁，冬天气温温和，偶尔下雨，南京绿化程度高，环境很优美适宜人类居住，，冬季吹西北风，气温较为温和，夏季风以东南风为主。高温多雨。园区的位置在南京市的北大门，地处长江三角洲冲积平原，地势平坦较为宽广，四周面临长江、滁河、马汊河、岳子河、划子口河、四柳河，水系发达。所以自然条件适宜，不容易产生较大的自然灾害。所以本项目选择的厂址具有得天独厚的自然条件及地理位置。2.4.5社会经济条件南京市是江苏的省会城市，经济发达，交通方便。是长江流域的大城市之一，经济发达，且人口稠密、高校多，人文素质较高，社会安稳。人民安居乐业。到目前为止，园区一共有企业200多家，包括德国巴斯夫、英国BP等世界500强及全球化工50强企业20余家，并集聚了美国亚什兰、德国瓦克等众多行业领先的跨国公司。所以本项目选择的厂址具备良好的社会经济条件。2.4.6交通运输状况南京作为江苏省会城市，交通便捷，南京作为国家综合交通运输中心，公路网密集，在全国城市中，名列前茅。同时南京交通运输网还连接了华北、华东和华中铁路交通的重要交通运输枢纽。南京化工园区北面靠临安徽省天长市，东面与扬州市相连，南临长江“黄金水道”，具有“承南接北”的地区优势，具有良好的交通运输条件。所以本项目所选厂址交通运输便利。2.5总平面布置公司的总平面布置需要符合相关规章制度。然后根据企业的性质、生产流程等要求，结合厂区相应条件，通过技术经济对比后，设计多种方案后择优确定而来。2.5.1厂区布局概述根据扬子石化有限公司所在方位，根据相关法律政策，我们将厂区设置为矩形。厂区总面积为103620m2。厂区可分为原料储存区，仓库区，消防区，行政区，生产区，装卸区，化学分析区等。厂区有一个横穿厂区的人流物流通道。在存储区，车间，化学分析区有仓库区，这条道路主要是为了让货车运输方便以及生产人员行走方便。本厂设计在装卸区，仓库，消防区行政区都设有环形消防通道。为了方便运输，本厂的储罐区分为原料区以及产品区。原料区、罐区等都是比较容易发生污染的地方，所以按照南京的气候特点，我们要安排在全年风向最小频率风向的上风侧，尽量减少其他地方的污染。。在工厂周围包括人流通道和物流通道，我们一共设置了四个进出口，在行政区我们设置了人流进出口，方便员工上班打卡。在西门设置了物流出口，因为在西门是储存区，为了方便运输，所以将物流出口设置在西门，储存区附近。这条主干线，道路比较宽，南北两个进出口设置为消防通道。这个道路也是非常宽阔，为的是遇到紧急情况可以及时补救，而且消防通道离储存区比较近，在储存区附近也是容易发生事故的地方。（1）行政区将行政区设置在工厂位置的前部，靠着工厂外面的道路，在行政区北面有广场喷泉在行政区内，绿化率是比较高的，为了方便上下班，在行政区内还设置了行政楼区停车场，在行政区，出门右拐就到了厂区外面的道路。在行政楼还设置了两个消防栓，为了防止出现火灾的时候，能够灭火。行政区的设置既不拥挤，也没有浪费厂区，尤其对南京这种寸土寸金的地方来说，这种设计达到了厂区设计的要求。（2）生产区生产区包括：丙烷脱氢制丙烯车间、丙烯水合生产车间、异丙醇精制车间。1）丙烷脱氢制丙烯车间中丙烷脱氢制得丙烯。2）丙烯水合生产车间中丙烯在催化剂磷酸反应条件下制得粗异丙醇。3）异丙醇精制车间中制得最终产品异丙醇。（3）生产辅助区以及公用工程区1）为了节约资源，方便电缆进如厂区，所以将配电室，变电室所布置在厂区边缘；为了合理规划厂区，将维修车间和配件仓库也布置在厂区边缘，合理利用资源。2）为了应对突发事故，消防泵、应急处理中心，消防水池布置在消防在主干道旁，因为主干道道路宽阔，方便进入厂区内部3）为了便于运输，仓库及装卸区布置在厂区边缘。（4）罐区罐区布置在厂区主干道旁边，罐区主要包括：丙烷储罐、丙烯储罐、异丙醇储罐2.5.2厂区运输南京作为江苏省会城市，交通便捷，南京作为国家综合交通运输中心，公路网密集，在全国城市中，名列前茅。铁路交通的重要交通运输枢纽。。南京化工园区北面靠临安徽省天长市，东面与扬州市相连，南临长江“黄金水道”，具有“承南接北”的地区优势，具有良好的交通运输条件。2.5.3厂区绿化厂区绿化要依据厂区布置，结合生产特点，环境等设计，合理选择和布置绿化植物，根据符合相关要求。厂区的绿化，应该用厂区绿化用地系数表示，绿化系数要大于12%。本厂的绿化率比较高。基本上在能绿化的地方都绿化了，总绿化面积为1527.82m2，绿化系数为14.7%。2.5.4总图主要技术经济指标表2-1技术经济指标表编号建筑名称数量占地面积/m2厂前区24001行政楼18102行政楼停车场13203厂区主停车场11270辅助生产区9651.54消防水池12705应急处理中心14606冷冻站12617消防泵站14158公用工程中转站13209压缩机房132110循环水池129111泡沫站125512分析化学室154013中控室147014配电室155015变电室147016维修车间133517配件仓库137518三废处理中心1575.2519预留用地1298020污水池1411.521雨水收集池1352储运区4107.822储罐区74353.423事故水收集池1914.424装卸区178025仓库1870工艺装置区248026原料储存车间156027丙烯水合车间164028丙烷脱氢车间164029异丙醇精制车间1640合计18639.338124.9编号指标名称单位数量1厂区总面积m21036202建构筑物占地面积m220292.553绿化面积m215278.824道路总面积m2180105建筑系数%206绿化系数%14.77利用系数%41.21第三章料采购及产品营销3.1原料采购本厂主要原料为丙烯，磷酸，硅藻土，3.1.1丙烯本厂选用原料为大连气体公司，丙烯的市场价格为9300元/吨。图3-13.1.2磷酸硅藻土图3-2催化剂规格工艺条件和设备参数水合反应工艺条件如图3-3所示:图3-3磷酸/硅藻土为催化剂时的工艺条件水合反应工艺参数如图3-4所示:图3-4工艺参数3.2品牌营销3.2.1产品质量化工厂要严格执行分析化验程序以此来保证产品的质量，而且还要建立完善的客户意见反馈系统。除此以外，我们公司建立厂房的同时也要同步在全球范围之内，要用行业内性价比最高的条件召集人才，建立健全研发中心，要依据市场发展需要以及未来市场要求，要进行相关的工艺技术研发及改进，研发出相关衍生新产品及新的产品工艺，要使公司产品始终在行业内，保持领先的地位，此外还要通过出售相关的新技术要使研发中心成为助推公司高速发展的原动力。3.2.2产品成本这个项目选择在附近原则材料，很大程度上节省了原料的成本和交通运输的成本，工艺经济性，使得原料被充分的利用，更加节约了成本，采用直接水合法工艺流程，更进一步降低了，环境、生产成本。除此之外，这个项目所在地南京经济开发区，这个开发区为园区提供了各项的政策性优惠，很大程度上减少了初期建厂成本，为本项目后续改进工艺，提高生产效率提供了有利的保障。3.2.3项目目标市场本项目的一开始的目标市场就是是华东地区，其次就是国际市场。华东地区与西部地区相比，人口更加密集，经济发展也相对较快，交通运输业更加便利，所以对环境的要求更高。同时技术发达，为产品以后的维护提供了有利的支持。这个项目建设在南京市，属于江南经济发展的地区，现在主要在华东地区市场销售与发展。资源要利用到极致，保护环境，与此同时，要注重经济发展，提高就业几率，保障居民收入，提高当地居民的生活水平。一些化工企业是我们主要的销售对象，也包括一些高校也是我们的销售对象。公司成长一段时间后，经过一定的发展，我们将会采用“大客户直销，小客户分销，同时利用现在的互联网，进行网络销售。，要牢牢地把握住大客户，为产品的畅通销售提供保障。与此同时又能够省下一部分费用。不仅能够给顾客提供优质服务，也能节省一部分费用，有利于公司的发展。从市场营销角度来看，项目产品是为了缓解国家能源短缺而应运而生的新工艺产品。公司生产高质量的产品，让消费者节约消费，在企业中树立新型工艺路线。我们公司还将会做一些相关公益活动，增强人们对绿色环境的保护，让更多人加入保护环境的行列。。初期：公司在强烈的市场竞争中，最主要的任务是要在市场占据一席之地。在所以在一开始建厂的时候，不仅要保证产品的高质量，还要价格优惠。中期：在公司发展一段时间后，已经在市场上占有一定的份额以后，消费者认可我们的产品以后，我们要对一开始优惠的价格进行一定的调整，价格要和当地市场的价格基本一致。长期：当公司的产品已经完全被消费者接受，并且认可以后，成为知名品牌，我们要根据产品的质量，制定符合公司质量的价格。3.2.4价格营销目前来说国内市场上的异丙醇价格在9000-9500元/吨，并且有上涨的趋势。我们公司将会根据市场的需求包括价格弹性、需求的收入弹性、采用需求差别定价法对市场上的价格进行调整。公司产品在最开始售卖的时候，公司要组成销售队伍，对公司的产品进行销售。同时的销售人员也会对市场的产品进行深入调查。根据调查的结果提出详细而高效的营销方案。第四章生产工艺与流程模拟4.1异丙醇简介异丙醇是一种有机原料，不仅如此，异丙醇作为一种有机溶剂，在化学工业中，有着非常广泛的用途，异丙醇的用途非常广泛，它作为一种化工原料，可以生产异丙醚、过氧化氢、异丙胺、二异丁基酮，此外，丙酮异、丙基氯化物也是有异丙醇生产出来的。在精细化工这一方面硝酸异丙酯、黄原酸乙丙酯、亚磷酸三乙丙酯、都是由其生产出来的。异丙醇作为溶剂，在工业上也是属于一种较为便宜的溶剂。异丙醇的用途非常广泛，不仅能和水自由混合。而且对亲油性物质来说，异丙醇的溶解能力比乙醇要强很多。还可以生产涂料，比如油墨、萃取剂、气溶胶剂，还可以作为调和汽油、清洁剂、防冻剂的添加剂。异丙醇的物理性质：无色透明，具有乙醇气味的易燃性液体表4-1异丙醇物理性质物理性质温度沸点：82.45熔点：-87.9相对密度：0.7863相对蒸汽密度：2.1黏度：2.431闪点：12燃点：460蒸发热：40.06熔化热：88.26燃烧热：1984.7生成热：2005.1比热容：2.55临界温度：234.9临界压力：4.764异丙醇的化学性质：是一种无色透明液体，能溶解生物碱，橡胶，合成树脂等，不溶于盐溶液，在常温情况下可以引火燃烧，它的蒸气与空气混合，容易形成爆炸混合物。4.2生产工艺选择4.2.1工艺方案比较目前世界上世界上异丙醇生产的主要方式有直接水合法、间接水合法和丙酮加氢法。在最开始的时候，生产异丙醇最古老的方法就是生物发酵法。生物发酵法主要把粮食作为生产的原料，然后通过生物发酵生成丙酮，最后加入氢就制成最终的产品异丙醇，但是这种方法用来制作异丙醇，非常的浪费，因为生产一吨异丙醇就要浪费16吨的粮食，导致粮食的巨大浪费，所以说这种方法肯定要被淘汰掉，现在不需要这种方法来生产异丙醇，就目前来说，国际上主要生产异丙醇的方法有；三种，包括直接水合法，间接水合法，丙酮加氢法4.2.1.1丙烯间接水合法丙烯间接水合法又被我们称为硫酸酯化水解法:首先我们先将丙烯溶在稀硫酸或者浓硫酸之中，经过一段时间的酯化反应将会生产中间产物一硫酸氢异丙酯（CH3）2CHOSO3H和硫酸二异丙酯(CH3)2CHOS02OCH(CH3)2，中间产物水解之后生成了粗异丙醇，最后将粗异丙醇去精馏装置，现在国际上已经不再使用丙烯间接水合法。图4-1丙烯间接水合法丙烯间接水合法的主要反应如下:第一步:丙烯与浓硫酸酯化反应生成硫酸氢异丙酯和硫酸二异丙酯:C3H6+H2SO4→(CH3)2CHOS03H(硫酸氢异丙酯)C3H6+(CH3)2CHOS03H→(CH3)2CHOSO20CH(CH3)2(硫酸二异丙酯)第二步:硫酸氢异丙酯和硫酸二异丙酯发生水解，重新放出硫酸，并生成产品异丙醇(CH3)2CHOS03H+H20→(CH3)2CHOH+H2SO4(CH3)2CHOS020CH(CH3)2+H20→2(CH3)2CHOH+H2S04在间接水合法中，硫酸一直存在反应中。而且在反应过程中，一直具有硫酸的存在，在酸性条件下丙烯很容易发生低聚产品热解等副反应，生成中间体，会和异丙醇发生反应生成异丙醚。(CH3)2CHOS03H+(CH3)2CHOH→[(CH3)2CH]-O+H2S044.2.1.2丙烯直接水合法丙烯直接水合法，是现在工业上用来生产异丙醇的主要方法。在催化剂的条件下，由纯度高的丙烯和水直接水合生成异丙醇，此时会有副产物正丙醇，丙烯直接水合法制异丙醇主要又包括3种方法，气相直接水合法，液相直接水合法，和气―液混相水合法，。气相直接水合法是用磷酸/硅藻土为催化剂。又叫维巴法。液相直接水合法以钨系多阴离子的水溶液为催化剂，又叫德山曹达法。气―液混相法以氧化钨/硅胶为催化剂，是以离子交换树脂法为代表，又叫德士古德法。其涉及到的主要反应方程式如下主反应：CH3CH=CH2+H2O（CH3）2CHOH副反应：CH3CH=CH2+H2OCH3CH2CH2OH4.2.1.1.1气相直接水合法（维巴法）气相直接水合法又叫维巴法，生产异丙醇的主要方法之一，是丙烯气相直接水合法，丙烯气相直接水合法的第一代是以氧化钨等金属氧化钨为催化剂，反应温度在250-290℃左右，压力为20-25MPa.烯水比为0.4左右，但是这种方法副产物很多，所以氧化钨等金属氧化钨为催化剂这种方法被淘汰掉了。后来用第二代磷酸/硅藻土为催化剂，这种催化剂含有20％-30％的磷酸，使用简式衬铜固定床反应器，将反应器的温度设置为195℃，2MPa左右的压力，我们将磷酸设置为催化剂投产使用以后，副产物明显降低，丙烯利用率可以达到97%，选择性为99％。分离设备多用浮阀式板式塔。气相直接水合法在我国，锦州石化公司就是采用这种方法的气相直接水合法与间接水合法相比，具有很多的优点:工艺流比较程短，设备相对于来说比较简单、对主要产物的选择性高，生成的副产物较少，单程转化率虽然比较低，但总的转化率很高，产物异丙醇的选择性也很高，能达到99%左右。气相直接水合法与间接水合法相比，气相直接水合法的工艺对比较环保，损耗设备也不如间接水合法所以本项目采用气相直接水合法，气相直接水合法的生产厂家很多，如联邦德国维巴公司、日本石油化学公司，我国锦州石化、九江炼油厂。维巴气相直接水合法的工艺流程示意图如所示:图4-2气相直接水合法4.2.1.1.2液相直接水合法日本的德山曹达公司在六七十年代成功研发出液相直接水合法来生产异丙醇，液相直接水合法在工业生产异丙醇。液相直接水合法采用的是均相反应，它的反应条件是:是以钨系多阴离子的水溶液为催化剂，如钨硅酸，反应的温度为240-280摄氏度，压力控制在15-20MPao丙烯液相直接水合法最大的优点是催化剂的活性较高，寿命比较长，最重要的是性能较稳定，和其他方法相比，丙烯液相水合法解决损失催化剂问题，这种催化剂还可以循环使用。作为原料，丙烯在催化剂水溶液中与多阴离子络合，这种方法与间接水合法相比，液相水合法相对于来说反应速率更快，转化率更高。效果更好。液相直接水合法相对于间接水合法来说。液相水合法还有一个优点是不会腐蚀设备，所以设备用时时间长，节省资源，，设备也不需要特殊材料。液相水合法缺点就是大量的水存在于粗产物异丙醇中，导致了蒸馏能耗较大、电耗比较大，对于异丙醇的精制来说，又是一笔费用。工艺流程如下图所示，图4-3液相直接水合法4.2.1.1.3气-液混相法气-液混相法的催化剂是阳离子交换树脂，液化部分反应物。催化剂反应压力相对来说比较高，提高了反应转化率。德国德士古公司生产的。从工艺流程图可以看出，气态丙烯和液态脱盐水在反应器的顶部混合，在水合反应器内催化剂床层存在的条件下充分混合发生反应。粗异丙醇从底部引出，接着进入高压分离塔进行分离，高压分离塔的顶部有残气排出来。，高压分离器的塔底的液相异丙醇经过换热器冷却后进入贮罐，在贮罐中加入NaOH溶液中和，接着进入异丙醇精制工艺，在轻组分塔中除去副产物二异丙基醚，在共沸塔中除去副产物正丙醇等，而异丙醇共沸物和水从塔顶出来以后从而进入脱水塔，采用苯除去异丙醇中的水。图4-4气-液混合水合法4.2.2不同生产方法的比较文章中介绍了异丙醇的三种生产方法气相直接水合法，液相直接水合法，气-液混相法，但是对于现在的化工企业来说。这三种方法都是可以用的，没有硬性规定必须使用哪种方法。丙烯间接水合法的突出优点是节约生产成本，但对设备的损耗比较严重，而且产生的废水没有办法处理。但是间接水合法的与直接水合法相比较，成本比较低。与此同时丙烯间接水合法的缺点也有很多，譬如:间接水合法对设备的损害程度较高，这本身也是对资源大浪费，而且也是在增加成本，用间接水合法，产生的气体。对环境污染物比较严重。而且，产生的废水也不好处理。现在各个国家要求健康绿色发展，很显然，这种生产模式已经不适合推广使用，所以间接水合法已经慢慢的被企业淘汰，现在已经基本已不再使用间接水合法。和丙烯间接水合法相比，直接水合法的优点很多。在直接水合法中，基本上是没有间接水合法对设备损耗大，废水没办法处理这些问题的。直接水合法在间接水合法的基础上建立起来的。目前来说，直接水合法已经在世界化工企业中实施起来。与间接水合法相比较，直接水合法只是在工艺上有所不同。表4-2不同方法的比较条件和结果间接水合法直接水合法酯化水解VEBA法德士古法德山曹达法反应形式液相液相气相气-液相混合液相反应物C3=，硫酸酯,H20C3=,H20C3=,H20C3=,H20催化剂无无磷酸/硅藻土离子交换树脂钨化合物反应温度60-90蒸汽加热180-200130-150240-280反应压力MPa2.1-2.8常压2.0-2.56.0-1015-25原料气质量分数50-90丙烯-丙烷馏分>999295丙烯单程转化率>9050-607560-70IPA选择率9598-999799精品IPA质量分数50-6020-30610催化剂稳定性易水解，不耐热极佳4.2.2工艺方案选择经过以上的多重比较，由于气相直接水合法工艺比较新颖，能耗较低，与以前的间接法、丙酮加氢技术相比，气相直接水合法副产物比较少，并且已不存在设备的腐蚀及污染问题，从而被广泛采用，应用于生产。4.3工艺路线介绍4.3.1丙烷脱氢制丙烯工段图4-5丙烷脱氢制丙烯原料丙烷经换热器（E0101）预热，进入反应器（R0101）反应，生成丙烯和氢气，生成的产物进入丙烯吸水塔（T0101）进行脱水处理，在塔顶得到处理过后的丙烯和氢气送入丙烯冷凝塔（T0102），塔底的溶液送入废液处理池。在丙烯冷凝塔（T0102）塔顶得到的氢气循环至催化剂再生塔（T0103），丙烯冷凝塔（T0102）塔底得到的丙烷丙烯溶液送入丙烯精馏塔（T0104）进行精馏处理，在丙烯精馏塔（T0104）塔顶得到的丙烯送入下一工段，塔底得到的丙烷循环至反应器（R0101）4.3.2丙烯水合反应单元从装置来的纯度为99.5%、压力为1.07MPa、温度为25℃的原料丙烯，经过压缩机(K-1001)压缩至反应压力((2.OMPa)，与循环气和预先净化的水混合，气化的丙烯和水按摩尔比1:0.65，经两个原料-反应产物换热器(E-1001,E-1002)后进入加热炉(F-1001)，使其温度升高到190摄氏度，进入水合反应器(R-1001)，反应器内装填磷酸/硅藻土催化剂，反应器的顶部需不断注入磷酸，弥补在磷酸的损失。物流从反应器的顶部进入，逐渐向下通过反应器，生成的混合反应物进入高压反应器(V-1001)。高压反应器(V-1001)的顶部分出的丙烯混合气进入脱丙烯塔(C-1001)。在脱丙烯塔(C-1001)顶部生成粗丙烷产品。粗丙烷一部分回流到反应器中继续反应，一部分作为粗丙烷副产品。高压反应器(V-1001)底部异丙醇混合物进入低压分离器(V-1002)进一步分离丙烯气体。塔底生成粗异丙醇。粗异丙醇溶液进入轻组分分离塔(C-1002)，从塔顶除去醚类等其他组分。塔底的稀异丙醇溶液进入共沸塔(C-1003)，异丙醇共沸物从共沸塔塔顶出，进入脱水塔(C-1004)脱水，共沸塔侧线引出正丙醇。脱水塔主要用苯或环己烷做萃取剂，塔底出产品异丙醇，塔顶苯和水的共沸物进入后面的回收系统(C-1005)，使其循环利用。图4-6异丙醇粗制图4-7异丙醇精制4.4异丙醇的市场研究4.4.1国外生产及市场情况由于最近几年化工企业的迅速发展，异丙醇发展比较的稳定，全世界总的生产能力能达到2500kt/a，其中美国、西欧和日本这些国家生产异丙醇的数量较多；也从侧面说明了国家化工业发展较为迅速，分别占世界生产异丙醇产量的38%,37%,8%o在这些异丙醇生产较多的国家中，世界上最大生产异丙醇的厂家是shell化学公司。这个公司生产异丙醇的数量占据世界的33%。接着是埃克森美孚、陶氏化学公司等，美国由于经济发达，科研能力强大，在1976年的时候异丙醇的生产达到了高峰，每年大约可以生产870kt，在八十年代的时候美国因为异丙醇法制丙酮陷入了困境，这件事对生产异丙醇产生了很大的影响，造成的后果就是导致异丙醇的产量减少。在1983年的时候，异丙醇产量降到了550kt。到九十年代，情况才有所好转。这些国家生产异丙醇的总量大约为760kt，能占世界总生产能力的37%。在上个世纪80年代，日本产量每年10万吨。在以后的一段时间里，日本生产异丙醇的产量一直都没有增加。一直保持着稳定的发展趋势，一直到九十年代以后日本的石油化学公司投资生产了每年生产3万吨的异丙醇生产装置，从此以后异丙醇的生产量达到每年18万吨，有的生产量超过北美、西欧的一些发达国家。国外的异丙醇产量很大，从侧面也可以看出市场对因异丙醇的需要是很迫切的。美国等国家同时也是异丙醇的主要消费大国。全世界异丙醇的的71%被国家消费了。在这些消费中，溶剂的量占据了异丙醇的60%产量，接着就是是化学中间体，也可以用在油墨，农药、电子、化学试剂、树脂生产等这些行业，并将以每年3%的速度增长。目前，随着化工业的迅速发展，亚洲对异丙醇的需求也在增长，特别是日本，大约每年生产量增长在10%左右。与此同时，我们国家和东南亚的一些国家需求量也在增加。4.4.2国内生产及市场情况在上个世纪的六十年代，我们国家开始生产异丙醇，锦州石化公司安装了年产2万吨的异丙醇的设备，锦州石化公司采用了丙烯直接水合法生产异丙醇，到了九十年代的时候，由原来的年产五万吨，接着又扩大的生产，变成了年产10万吨。后来兰州炼油化工厂建成年产了年产600吨的异丙醇生产装置，但是因为生产成本较高，在技术上还有很多地方的不成熟，最后这个装置没有被继续使用下去，最终停产了。目前为止我们国家的生产能力已经可以达到每年20万吨，除了锦州这个生产异丙醇产量较大的工厂外。还有上海溶剂厂等，规模比较小，生产能力也比锦州石化低，大概每年能生产1000吨左右。按照现在我们国家异丙醇生产产量来说，产量也不少。就目前来说我国异丙醇的总生产能力也不算小，但对于迅速发展的我们国家来说来说，非常的需要异丙醇，但是我国异丙醇的生产量远远满足不了使用，所以需要从很多国家进口异丙醇，来满足我国化工生产所需要的异丙醇。虽然我们国家生产的异丙醇不够满足国家的需要，但是，我们也会出口一些异丙醇。也会给中国台湾输送一些异丙醇。随着化工企业的发展，我们国家异丙醇的产量并没有下降的趋势，反而在一直上升。但是很多时间国家本土生产的异丙醇没有办法满足自己生产加工的需要，还是需要进口一些异丙醇。我们国家异丙醇的需要量从上个世纪的每年需要四万吨，到如今我们国家每年需要上万吨。从这些数据我们也可以看出，我国的化工业在迅速发展，异丙醇的用处很多，主要用于化学和制药业，把异丙醇当成溶剂的比较多。占异丙醇的50%左右。另外在中间体的方面应用也很多，例如异丙醚就是用异丙醇来生产，在制备异丙醇都工艺方面，我们与北美，西欧的一些发达国家还有一定的差距。包括异丙醇的浓度，副产物的精制和处理等等，这些方面都没有办法和国际相提并论。在生产工艺方面，我国异丙醇的生产与其他国家相比还存在一定的差距，正因为这样，导致我国异丙醇的发展受到很大的限制。虽然在电子工业在异丙醇的发展下，受到限制，但是，我国异丙醇在日化和表面活性剂方面比较成熟。我们国家对异丙醇的需要在逐年的增长，有专家预言，我们国家异丙醇的产量每年将会增长8%，所以说，生产异丙醇对于我国来说是一个挑战，更是一个机遇，异丙醇的生产是非常乐观的。4.5异丙醇合成工艺流程模拟4.5.1丙烷制丙烯工段AspenPlus流程模拟图如图4-8所示：图4-8丙烷制丙烯工段流程图原料丙烷初始温度为20℃经换热器（E0101）升温至650℃，在1.6MPa的压力下反应脱氢，得到的产品进入脱水塔（T0101）进行处理。在塔顶得到处理过后的丙烯和氢气送入丙烯冷凝塔（T0102）在-50℃进行冷凝处理，塔底的溶液送入废液处理池。在丙烯冷凝塔（T0102）塔顶得到的氢气循环至催化剂再生塔（T0103），丙烯冷凝塔（T0102）塔底得到的丙烷丙烯溶液进入丙烯精馏塔（T0104）在-47℃进行精馏处理，在精馏塔（T0104）塔顶得到的丙烯送入下一工段，塔底得到的丙烷循环至反应器（R0101）。4.5.2异丙醇水合粗制阶段AspenPlus流程模拟图如图4-9所示：图4-8异丙醇粗制工段流程图上一个工段制得的丙烯和水混合经过加热炉，进入水合反应器(R-1001)。在水合反应器(R-1001)中不断加入磷酸进行反应。弥补在磷酸的损失。反应器底部生成的混合物进入高压反应器(R-1002)，在高压反应器(R-1002)的顶部出来丙烯的混合气体进入脱丙烯塔（T0105），在脱丙烯塔（T0105）顶部生成粗丙烷，这些丙烷一部分回到反应器(R-1001)中继续反应，一部分生成粗丙烷的产品出来。在高压反应器(R-1002)内，底部的异丙醇混合物进入低压分离器高压反应器(R-1003)分离粗丙醇进入下一工段精制，4.5.3异丙醇水合精制阶段AspenPlus流程模拟图如图4-9所示：图4-9异丙醇精制工段流程图上一工段的粗异丙醇进入轻组分塔脱丙烯塔（T0105），塔顶出来一些醚类物质进行换热处理，塔顶出来一些稀异丙醇溶液进入共沸塔（T0106）里，在共沸塔（T0106）顶底排出废水和正丙醇，塔顶出来的异丙醇共沸物进入脱水塔（T0106）进行脱水处理，在脱水塔（T0106）加入苯作为萃取剂。在脱水塔（T0106）塔底产出精制异丙醇，一些含苯混合物少量的水和异丙醇进入回收系统进行回收利用，生成笨和残余异丙醇。4.6总结经过以上的流程的分析，我们可以得出以下结论：气相直接水合法生产异丙醇，在工艺流程简单，经济又环保方面，和传统工艺相比较，实施的可行性高，具有很大优势。

第五章物料衡算与热量衡算5.1物料衡算5.1.1第一工段物料衡算5.1.1.1反应器（R0101）表5-1进出物料衡算表序号组分名称质量流量kg/h百分含量进料出料进料出料温度°C2065020650压力bar110110气相分率0.763610.763611C3H8832014370.2360.33042H20403.63400.29253C3H606479.36600.37674N200005O200006H2O133313330.00040.00047C3H8O0000总量965396531.0001.0005.1.1.2脱水塔（T0101）表5-2脱水塔进出物料衡算表序号组分名称质量流量kg/h百分含量进料1出料1出料2进料1出料1出料2温度°C202020202020压力bar1121211212气相分率0.8606100.8606101C3H814371137.16450.00450.03410.04941.4224e-072H21513.6293345.18490.000090.02570.02968.6342e-083C3H65369.37076805.4550.01310.72530.91953.6783e-064N20000005O20000006H2O133353.8482837.32890.21490.001418010.99997C3H8O000000总量96538341.6526837.346591.00001.00001.00005.1.1.3冷凝塔(T0102)表5-3冷凝塔进出物料衡算表序号组分名称质量流量kg/h百分含量进料出料1出料2进料出料1出料2温度°C-70-70-70-70-70-70压力bar121212121212气相分率0.6439100.5319101C3H81437.3331247.76641697.13080.24910.04960.12602H2403.63437583.65712.77090.03930.50440.00023C3H68493.643134361.29258450.03810.70950.44580.85414N20000005O20000006H2O64.63100.016325.79410.00141.4643e-050.001524627C3H8O000000总量10399.241624992.692710175.73391.0001.0001.000

5.1.1.4精馏塔（T0104）表5-4精馏塔进出物料衡算表序号组分名称质量流量kg/h百分含量进料出料1出料2进料出料1出料2温度°C-7019.075333.9517-7019.075333.9517压力bar121012121012气相分率0100101C3H81405.0988852.69122716.42810.13600.00170.88622H24.39014.39012.027e-120.00010.00023.443e-163C3H68196.815708091.31770324.66130.75210.99790.10444N20000005O20000006H2O14.5692014.56920.001500.00927C3H8O000000总量9620.873888148.3993415.824541.0001.0001.0005.1.2第二工段物料衡算5.1.2.1水合反应器（R0201）表5-5水合反应器进出物料衡算表序号组分名称质量流量kg/h百分含量进料出料1进料出料1温度°C2519025190压力bar1.072.01.072.0气相分率0.57660.67330.57660.67331C3H849.541949.54190.00060.00072H28.17088.17080.00040.00033C3H610223.21717409.86380.51630.04214N200005O200006H2O03163.863600.20747C3H8O05623.185900.6688总量17480.929817480.92981.0001.0005.1.2.2丙烯精馏塔(T0201)表5-6精馏塔进出物料衡算表序号组分名称质量流量kg/h百分含量进料出料1出料2进料出料1出料2温度°C603030603030压力bar111111气相分率0.4322100.4322101C3H847.311247.31123.1488e-060.00080.01020.00022H28.45018.45011.2198e-060.00020.00271.9949e-073C3H6813.8639813.86390.00040.04810.60130.02404N20000005O20000006H2O439.482691.07113610.44340.20710.03940.38817C3H8O8617.31551649.04850.31130.56180.51160.5616总量111398.07242612.52275481.1411.0001.0001.0005.1.2.3异丙醇精馏塔(T0205)表5-7精馏塔进出物料衡算表序号组分名称质量流量kg/h百分含量进料出料1出料2进料出料1出料2温度°C2021.316081.45332015.534481.0410压力bar179179气相分率1101101C3H829.496229.19970.09280.01910.03174.3442e-052H27.37198.47193.2763e-130.00380.00513.002e-163C3H6781.8631781.45111.90910.40010.87110.00104N20000005O20000006H2O81.0652081.06520.024400.06127C3H8O8151.06156912.0017901.82940.48910.00090.9445总量9054.49887731．13278906.21911.0001.0001.0005.2热量衡算5.2.1第一工段热量衡算5.2.1.1丙烷脱氢反应器（R0101）表5-8进出物料焓值表项目进料出料温度°C20650压力bar110质量流量kg/h96539653焓值Gcal/hr-12.34211.5153ΣHGcal/hr-12.34211.51535.2.1.2丙烯脱水塔（T0101）表5-9进出物料焓值表项目进料出料1出料2温度°C202020压力bar11212气相分率0.860610质量流量kg/hr96538341.6526837.34659焓值Gcal/hr-6.21710.1431-6.8901ΣHGcal/hr-6.2171-6.89015.2.1.3丙烯冷凝塔(T0102)表5-10进出物料焓值表项目进料出料1出料2温度°C-70-70-70压力bar121212质量流量kg/h10399.241624992.692710175.7339焓值Gcal/hr-5.3812-0.4854-4.8716ΣHGcal/hr-5.3812-5.38125.2.1.4丙烯精馏塔（T0104）表5-11进出物料焓值表项目进料出料1出料2温度°C-7019.075333.9517压力bar121012质量流量kg/h9620.873888148.3993415.82454焓值Gcal/hr-4.69513.3631-3.3541ΣHGcal/hr-4.6951-0.3105.2.2第二工段热量衡算5.2.2.1异丙醇反应器（R0201）表5-12进出物料焓值表项目进料出料1温度°C25190压力bar1.072.0质量流量kg/h15249.45515249.455焓值Gcal/hr-12.3110-21.1418ΣHGcal/hr-12.3110-21.14185.2.2.2异丙醇精馏塔(T0205)表5-13进出物料焓值表项目进料出料1出料2温度°C2022.4860143.4836压力bar11012质量流量kg/h9054.49887731．13278906.2191焓值Gcal/hr-28.83410.1931-31.1812ΣHGcal/hr-28.8341-31.3743第六章设备的设计与选型6.1反应器的设计反应器的设计是整个项目设计中的最基础的一部分。6.1.1反应器的选择及确定化学反应的主要研究对象是工业反应器，根据反应器不同的特性，反应器可以分为不同种类，具体如下：（1）按物料相态分类，可以把反应器分为均相反应器和非均相反应器两大类。均相反应器是将反应物料均匀地混合在一起或者将物料溶解成为单一的气相或液相的状态，我们把均相反应器分为气相反应器和液相反应器。把非均相反应器分为气—液相反应器、气—气固相反应器、液—液相反应器、液—固相和气-液-固相等反应器。（2）按反应器的结构，可以将反应器可以分为釜式反应器、管式反应器、塔式反应器、固定床和流化床等反应器。（3）按操作方法分类，可以将反应器分为连续式、半连续式和间歇式三种类型。（4）根据传热类型，可以分为外热式、绝热式和自燃式。综合考虑各方面因素及本厂实际情况选择固定床反应器。本设计以异丙醇反应的固定床反应器为代表介绍反应器的设计。通过Aspen模拟工艺得到反应物与产物数据：表6-1反应进出物料衡算表编号组份名质量流量kg/h百分含量进料出料进料出料摄氏温度°C2065020650压力bar110110气相分率0.763610.763611C3H8832014370.2360.33042H201513.6293500.034796073C3H6031596.370700.726353354N200005O200006H2O133313330.00040.00047C3H8O0000总量965396531.0001.0006.2精馏塔的设计塔设备的设计和选型是建立在丙烯合成工段流程的模拟、优化的基础上。在满足工艺要求的条件下，进行进一步模拟计算。6.2.1设计标准《钢制焊接常压容器》JB/T4735-1997；《钢制化工容器强度计算规定》HG20582；6.2.2设计目标气相分离塔的设计要满足以下要求：（1）气相相充分接触，分离效率高；（2）结构简单，维修方便，耐腐蚀性强。6.2.3塔的选型塔主要有板式塔和填料塔两种，优缺点如下图所示图6-1板式塔和填料塔的比较根据本厂实际情况，所有塔均采用板式塔，且具有设备费用低、适合大液量操作等优点。6.2.4精馏塔设计实例——异丙醇精馏塔项目选取了比较具有代表性的异丙醇精馏塔的计算和选型说明。（1）塔板选型综合考虑塔板的效率、分离效果和设备的成本，维修等，我们初选筛板。（2）从ASPEN中导出气液相分布如表所示表6-2塔内气液相分布塔板数液体体积流量cum/hr气体体积流量cum/hr液体密度kg/cum气体密度kg/cum液体粘度cP气体粘度cP液体表面张力mN/m131.6530.61799.942.130.500.0129.82233.2431.24966.422.280.350.0120.72335.5636.56790.682.610.270.0119.20435.8936.81758.682.620.270.0119.11535.8136.85781.412.620.270.0118.92635.8736.89786.782.620.260.0118．917514.45515.31785.512.810.260.0118.638530.79527.81776.612.880.240.0118.439535.61530.15777.112.880.240.0117.9510537.19540.79777.012.880.240.0117.9411538.49540.87776.912.880.240.0117.9312539.84540.84776.802.890.240.0117.9213540.16541.20776.682.890.240.0117.9114540.26541.53776.512.890.240.0117.9015540.76541.71776.492.890.240.0117.8916541.79542.16776.392.890.240.0117.8617541.83542.79776.262.900.240.0117.8518542.81543.27775.942.900.240.0117.8319542.88543.81775.462.910.240.0117.8120318.220.00773.930.000.240.0017.756.3换热器的设计在厂区换热网络集成，对换热器进行设计。依据中国标准，选择合适的换热器。6.3.1换热器设计选型依据换热器的选型符合国家相关规定。且满足工艺操作、经济上的要求且保证生产安全。6.3.2选型说明6.3.2.1换热器的类型本项目主要选用管板式换热器以及立式热虹吸式再沸器。热虹吸式再沸器的性能对比结果见表6-4。图6-3热虹吸式再沸器的性能对比结果6.4.储罐选型依据图6-4储罐类型6.5压缩机的选型6.5.1压缩机的选型根据AspenPlus模拟结果，表6-3各个工艺压缩机的技术指标设备号进气温度°C出口温度°C进气压力Mpa出口压力Mpa排气量m³/min压缩机功率KwC01012547.20.040.114.51745686.241438C01022550.20.010.18.6055531.732127从上表可看出，本工艺应选用螺旋式压缩机。结合上表，本工艺可选用上海艾玛压缩机有限公司EM系列螺旋杆式压缩机。6.6泵的选型6.6.1选型依据《炼厂、化工及石油化工流程用离心泵通用技术条件》GB/T3215-1982《离心泵效率》GB/T13007-1991《离心泵名词术语》GB/T7021-19866.6.2泵选型设计本工艺选用上海东方泵业有限公司制造的DFG系列标准化工流程泵，其符合JB/T53058-93标准。。图6-5DFG系列标准化工流程泵技术参数根据流量及压头数据，再留出一定余量，选用的具体参数如下表所示（注：本项目的泵采用“一用一备”方案进行连续化作业，以防止在生产过程中出现故障）：图6-6进料泵参数6.7主要设备本项目的主要设备见附录一设备一览表。

第七章自动控制7.1自动控制的概述自动控制是企业生产的重要组成部分，是化工企业可以继续生产的保障和基础。在当今社会，自动化控制可以提高企业收入，更加环保。通过自动调节，可以使过程变量达到我们期望的值。7.2自动控制水平本生产工艺流程完整，工艺先进。确保生产顺利进行。7.3工艺控制方案设计根据工艺方案，分别对反应、分离、两个工段中的相关设备和物流进行自动控制方案的设计。7.4控制方案与检测方案7.4.2精馏塔的控制温度控制：主要控制精馏塔塔顶和塔底的温度，塔体的温度变化是通过调节回流液的流量来实现的，塔釜的温度变化则是通过加热蒸汽的流量来实现的，用着两种方式来控制整个体系的温度。液位控制，因为精馏塔塔的稳定会受到塔釜液位和上升蒸汽的影响，因此需要经过调节塔釜回流量来控制塔釜液位。压力控制：本工艺中大多数塔是在常压下操作的，故在控制压力中可以在塔顶设置放空阀，来控制塔顶压力。图7-1塔顶控制图图7-2塔底控制图7.5其他控制方案7.5.1比值控制确保物料按照一定的比例进料，因此这个设计涉及两种及两种以上的物料7.6控制仪表7.6.1流量仪表流量测量可分为流体的流量测量和固体的流量测量这两大类。流量测量仪表用来测量流体的流量，固体流量测量仪表用于块状、粒状、粉末类固体，有称重式、冲量式和电子皮带式。7.6.2压力仪表压力测量仪表的类型有弹性式、液柱式、压力传感式、和活塞式。7.6.3温度仪表温度计按照测量的方式不同可分为接触式和非接触式两种。接触式的有温度计、热电阻和热电偶等；非接触式的有光学高温计、辐射温度计、比色温度计。7.6.4物位仪表对于易结晶、易腐蚀性的介质采用磁致伸缩液位仪。7.6.5分析仪表根据工艺的要求，采用不同的分析仪表对介质进行分析。视情况而定。第八章车间布置8.1化工产品生产的特点随着化工生产工业的迅速发展，化工生产的安全性也越来越来重要。化工生产具有易燃易爆性，毒害性，腐蚀性以及生产的连续性。8.2车间设计8.2.1设计依据《安全评价通知》(AQ8001-2007)《危险货物品名表》(GB-12668-2012)《建筑设计防火规范》(GB50116-2013)《火灾自动报警系统设计规范》(GB-50116-2013)8.2.2车间厂房布置的原则设备布置要根据工艺流程，布置要规划整齐，要有空地，符合相关规定8.2.3车间平面布置的要求设备布置一般相关条列，对危险品进行严格管理。对于容易爆炸采用露天。8.2.4反应精馏车间设备布置1）塔设备工艺流程中所需要的塔设备要在露天，以裙座支撑于地面基础上，可采用单独布置形成、成列布置、成组布置、沿建筑物或框架内布置。丙烯合成车间和异丙醇合成车间的精馏塔均位于车间一侧，塔与塔之间的距离都大于2米。每个塔设备都要设有操作台便于安装施工、配管和维修，2）换热器确定管口方位后，与设备间的连接的配管合理，常见的布置方式有：对保温外壳最小尺寸为0.25米，两个外壳之间一定要有有配管，附设换热器设备的布置;取决于与之相连的设备以顺应流程。从塔釜经换热器抽出液体时换热器要尽量靠近塔釜，使得泵吸入管路最短，以改善吸入条件。3）泵设备泵的布置要靠近原料。以保证有良好的条件；泵与泵的之间的距离距离视泵的大小而定，一般不小于0.7米，双排泵间之间的距离不小于2米，泵与墙的距离不小于1.2米以便于通行，当布置受限时，也可采用两台泵公用一个基础。泵的基础一般比地面高出100~200mm，布置一般在底层或集中布置在泵房。泵需要经常检修，泵的周围应留有足够的空间。车间泵数量有48都有备用一个。反应精馏车间泵采用单排泵集中布置，相邻泵间