无毒可生物降解材料单体ε-己内酯的合成工艺设计施工方案.doc

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1、无毒可生物降解材料单体ε-己内酯的合成工艺设计施工方案无毒可生物降解材料单体ε-己内酯的合成工艺设计施工方案145无毒可生物降解材料单体ε-己内酯的合成工艺设计施工方案目录第一章总论31.1项目概况3145无毒可生物降解材料单体ε-己内酯的合成工艺设计施工方案1.2设计依据31.3工艺特点31.4产品方案41.5主要物料价格及消耗41.6产址概况51.7主要经济指标6第二章总图和运输72.1设计依据72.2设计范围72.3产址概况74总平面图布置82.4.1总体布局82.4.2分区说明82.4.4技术经济指标102.5工厂运输112.5.1运输方案122.5.2原料运

2、输122.5.3产品运输132.5.4包装、装卸方案132.5.5配货流程142.5.6全厂运输定员142.6工厂绿化14145无毒可生物降解材料单体ε-己内酯的合成工艺设计施工方案第三章化工工艺流程选择153.1工艺路线的选择153.1.1生产背景15随着人们对环境保护和安全生产的日益重视，工业对化工原料也提出了较高的要求。因而对化工原料要求也越来越高，化工原料正向着对人身和人身无害或危害少的方向发展，绿色环保、无污染、高效已经成为现代工业生产的目标。ε-己内酯具有独特的生物相容性，生物降解性，以及良好的渗透性，这使其在生物材料的应用极为广泛，同时又具备绿色无污染的

3、特点。153.2生产流程选择153.2.1生产方案概述153.2.2工艺流程设计193.2.2.1反应物醛的选择193.2.3Aspen模拟流程图223.2.3工艺流程的创新点273.3合成工艺条件的选择283.3.1反应温度283.3.2反应压力293.3.3氧气流速293.3.4催化剂的选择293.3.6原料进料比32第四章开机流程及控制84145无毒可生物降解材料单体ε-己内酯的合成工艺设计施工方案4.1开机准备工作844.2开机流程控制844.2.1反应工段控制854.2.2分离工段工艺控制864.2.3酯化反应工段工艺控制904.2.4回收工段工艺控制914

4、.2.5精馏工段工艺控制94第五章物料衡算与热量衡算955.1.1的合成反应单元955.1.2原料分离及回收单元955.2主要单元操作的物料衡算975.2.1反应过程物料衡算975..2.2原料分离及回收过程物料恒算995.2.3CPT精馏分离过程物料恒算1005.2.4副产物反应精馏提纯过程物料恒算1015.3各工段所得产品组成1045.3.1己内酯反应工段原料组成1045.3.2酯化反应工段所得产品苯甲酸甲酯组成1045.3.3酯化反应工段所得产品己二酸二甲酯组成1045.4各工段的能量衡算1055.4.1热量衡算原则1055.4.2热量衡算的任务106145无毒

5、可生物降解材料单体ε-己内酯的合成工艺设计施工方案5.4.3热量衡算1075.4.4热量集成技术115第5章带控制点的工艺流程图第6章物料平衡第7章能量平衡第8章能量集成与优化第9章主生产线设备平面布置图第10章设备装配及设计计算说明3.4设备的设计与选择323.4.1反应器的设计323.4.2储罐选型及设计323.4.3换热器设计及选型363.4.4再沸器设计说明463.4.5冷凝器设计说明543.4.6泵设备选型及说明67第11章设备规范表145无毒可生物降解材料单体ε-己内酯的合成工艺设计施工方案第一章总论1.1项目概况本项目是年产3000吨无毒可生物降解材料单

6、体——ε-己内酯的合成工艺，采用从离产址较近的某巴陵石化公司采购原料投入生产，原料苯甲醛、环己酮与二氯乙烷在反应釜中进行反应，随后经过精馏塔的分离，通过两步反应，最终将苯甲酸与副反应产物己二酸转化为苯甲酸甲酯和己二酸二甲酯，并得到纯度为99.9%的ε-己内酯。全过程中，溶剂1.2—二氯乙烷进行循环利用，并在常温、常压完成该工艺，三废排放少，绿色环保。1.2设计依据（1)某地区第四届大学生化工设计创业大赛参赛指导书。(2)某团队设计化工流程的指导书(3)国家地区建设、税收等有关法律、法规(4)《中华人民共和国环境保护法》、《中华人民共和国劳动安全法》等相关的国家法律、法

7、规；1.3工艺特点1.具有新特点的工艺：本工艺采用对环境友好的新工艺与催化剂体系，以氧气作为氧化剂，该氧化剂清洁、安全、廉价；采用1、2—二氯乙烷作为溶剂，在很大程度上提高了产物的转化率和选择性；本工艺中采用的催化剂体系—145无毒可生物降解材料单体ε-己内酯的合成工艺设计施工方案一金属卟啉作为反应过程中的催化剂，该催化体系具有高效、高选择性、用量少的特点，是该工艺创新的地方，除此之外，因催化剂含量极低，不需要复杂的分离与回收，可残留在产物己内酯中，对最终产品的质量不构成任何影响。从生产工程中来看，本工艺生产条件温和——在常温下进行，反应时间合适——