年产100吨四氢苯酐的工艺设计-开题答辩精要.ppt

年产100吨四氢苯酐生产装置工艺设计 答辩人：韩晓南 指导老师：王晓立 选题依据 工艺方法及路线 国内外现状 时间安排 选题依据 四氢苯酐的概念 又称顺-1,2,3,6-四氢邻苯二甲酸酐、THPA。 分子式：C8H8O3 四氢苯酐的特点 四氢苯酐是顺酐的下游产品之一。它是一种性能优良的新型有机酸酐类环氧树脂固化剂，用于醇酸树脂和不饱和树脂，可改善涂料的附着力、弹性、光泽及耐水性。作为增塑剂，可提高PVC的耐寒性、耐热性，并且无毒。在电子电器工业，航空航天领域广泛应用。同时该产品也是合成表面活性剂，医药农药产品的原料。 四氢苯酐的原料 本实验合成四氢苯酐的原料为含有l，3-丁二烯的C4混合气和顺丁烯二酸酐。 国内发展状况 四氢苯酐我国其实开发较早,早在 80 年代初期,江苏丹阳化工厂、河北泊头崔桥化工厂等就有少量生产,但由于受到合成技术等多种因素制约,发展一直较为缓慢。由于国内生产规模小,生产成本高,受到进口产品冲击及下游产品开发不力的影响,装置处于半停产状态,而国内产品供应不足,又严重制约了下游产品的开发与应用。 国内外研究现状 目前，就全球范围来看，由于乙烯原料中重质油品的增多,全球蒸汽裂解装置面临着混合碳四馏分过剩的困境,为此,一些发达国家正在寻求并积极开发碳四馏分增值利用的新途径,以力求尽快摆脱这种困境。我国应及时抓住这一机遇,提前投入人力和财力积极开发混合碳四新的利用价值。 苯由于世界年产量500万吨, 产值26亿美元,我国苯酐年产量45万吨,产值22亿元。我国还没有上规模的四氢苯酐生产厂家,生产能力小,每年需要大量进口,四氢苯酐的市场需求量以年15%的速度递增,四氢苯西干生产成本如果能降至苯酐以下,它完全可以争夺苯酐的大部分市场。 工艺路线 目前,四氢苯酐生产方法主要有实验室法和工业中的间歇法釜式工艺法两类。原料顺酐、阻聚剂、溶剂首先装入反应釜，封闭反应釜，置换釜内空气后，充入原料C4混合气反应。待反应结束后开釜出料。间歇法釜式工艺根据是否使用溶剂分为溶剂法与熔融法两种。 反应原理： 工艺路线 实验方法： 溶剂法：将计算量的顺酐、阻聚剂和溶剂加入电磁搅拌釜内封好后，用惰性气体置换釜内空气，再加入计量的C4混合气，升温至反应温度。反应l h后降温出料，经过滤、干燥，即得产品。缺点：由于溶剂法使用的溶剂苯和二甲苯毒性大，溶剂用量大，回收溶剂所需的设备费用、动力费用高等问题。 熔融法：其操作与溶剂法大致相同，区别在于熔融法没有溶剂的加入，设备搅拌和丁二烯的通入一般要在顺酐被加热融化后才开始，而且反应结束后要趁热出料以防止产物凝固。 工艺路线 工艺流程图： 工艺路线 现有的四氢苯酐合成工艺都是间歇法釜式工艺，间歇法效率低，生产过程复杂，不易自动化控制，产品质量波动大。本文创新的建立了连续法合成四氢苯酐的实验装置，通过实验考查了反应的各个影响因素，并确定了连续法合成四氢苯酐的最优反应条件。本装置生产的四氢苯酐溶液可以直接用于四氢苯酐加氢制备六氢苯酐；若需要四氢苯酐产品，则可以采用蒸发溶剂浓缩结晶的方法对产物进行分离精制。 四氢苯酐实验设计： 时间安排 2015年10月-11月：查阅文献完成开题报告。 2015年11月-2016年3月：工艺路线确定，物料衡算，能量衡算，准备中期答辩，并填写相关手册 2016年3月设主要设备计算及选型 2016年3月-2016年4月：绘制车间设备布置图、带控制点的工艺流程图，并撰写论文其他部分准备毕业答辩 ? ? 1 3 2 4 * *