苯乙酸的車間工藝設計

化工論文編號:HG168  論文字數:15973,頁數:42  附CAD圖

目  錄
中文摘要 I
英文摘要 II
目錄 III
1. 緒論 ………………………………………………………………………………1
 1.1 我國醫藥中間體的一般概況…………………………………………………1
 1.2 苯乙酸的一般概況……………………………………………………………1
 1.2.1 苯乙酸的生產歷史、現狀及發展前景………………………………1
 1.2.2 苯乙酸的理化性質……………………………………………………2
 1.2.3 苯乙酸的質量標準和用途……………………………………………3
 1.3 苯乙酸的合成路線……………………………………………………………4
 1.3.1 氯芐- NaCN法(苯乙腈水解法)………………………………………4
 1.3.2 苯乙酰胺水解法(維爾格羅德法)……………………………………4
 1.3.3 氯芐- CO2電解法………………………………………………………5
 1.3.4 氯芐羰基化法…………………………………………………………5
 1.4 苯乙酸工藝路線的選擇………………………………………………………6
2. 苯乙酸車間工藝的設計計算 ……………………………………………………8
 2.1 設計內容………………………………………………………………………8
 2.2 工藝流程框圖…………………………………………………………………8
 2.3 生產周期的確定………………………………………………………………8
 2.4 年產1800噸苯乙酸的物料衡算過程 ………………………………………9
 2.4.1 計算依據………………………………………………………………9
 2.4.2 反應中主要原料及產物的分子量及相對密度………………………9
 2.4.3 物料衡算原理 ………………………………………………………10
 2.4.4 羰化崗位 ……………………………………………………………11
 2.4.5 羰化反應釜的物料平衡表 …………………………………………12
 2.4.6 蒸餾崗位 ……………………………………………………………12
 2.4.7 蒸餾崗位物料平衡表 ………………………………………………13
 2.4.8 結晶崗位 ……………………………………………………………13
 2.4.9 結晶崗位的物料平衡表 ……………………………………………13
 2.5  熱量衡算……………………………………………………………………14
 2.5.1 熱量衡算概述 ………………………………………………………14
 2.5.2 熱量衡算方程式及各部分熱量具體計算 …………………………14
 2.5.3 羰化反應崗位Q1(Q4)的計算…………………………………………15
 2.5.4 Q3的計算………………………………………………………………16
 2.5.5 Q5+Q6的計算 …………………………………………………………19
 2.5.6 Q2的計算………………………………………………………………19
 2.5.7 加熱蒸汽量q的計算 ………………………………………………19
 2.5.8 蒸餾崗位的熱量衡算（常壓）………………………………………19
 2.6  反應釜釜體設計……………………………………………………………21
 2.6.1 確定羰化釜的容積 …………………………………………………21
 2.6.2 確定筒體和封頭型式 ………………………………………………22
 2.6.3 確定筒體和封頭直徑 ………………………………………………22
 2.6.4 確定筒體高度 ………………………………………………………22
 2.6.5 確定夾套直徑 ………………………………………………………22
 2.6.6 確定夾套高度 ………………………………………………………22
 2.6.7 內筒及夾套的受力分析 ……………………………………………23
 2.6.8 計算夾套筒體、封頭厚度 …………………………………………23
 2.6.9 計算內筒筒體厚度 …………………………………………………23
 2.6.10 確定內筒封頭厚度…………………………………………………25
 2.6.11 確定結晶釜的容積…………………………………………………25
 2.6.12 確定結晶釜各參數…………………………………………………25
 2.6.13 確定水洗釜的容積…………………………………………………28
 2.6.14 確定水洗釜各參數…………………………………………………28
 2.7  蒸餾塔的計算及選型………………………………………………………28
 2.8  換熱設備的計算及選型……………………………………………………29
 2.8.1 蒸餾崗位冷凝器的選型 ……………………………………………29
 2.9  干燥器的選型………………………………………………………………30
 2.10 過濾器的選型………………………………………………………………30
 2.11 貯罐容積的計算及選型……………………………………………………30
 2.11.1 氯芐貯罐……………………………………………………………30
 2.11.2 甲醇貯罐……………………………………………………………31
 2.11.3 濾液貯罐……………………………………………………………31
 2.12 其他設備的計算及選型……………………………………………………31
 2.12.1 泵的選型……………………………………………………………31
3. 結果與討論………………………………………………………………………32
 3.1 物料衡算結果 ………………………………………………………………32
 3.2 熱量衡算結果 ………………………………………………………………32
 3.3 釜體及其他設備設計結果 …………………………………………………32
4. 總結與展望………………………………………………………………………33
致謝 …………………………………………………………………………………34
  參考文獻……………………………………………………………………………35
 附錄：
   設備一覽表
   車間工藝流程圖
   車間平面布置圖

摘 要：苯乙酸又稱苯醋酸、芐基甲酸，是一種重要有機化工原料。本文通過對幾種生產工藝的比較選擇使用氯芐羰基合成法工藝為本次設計的生產工藝路線。用氯芐、氫氧化鈉和一氧化碳為原料，以羰基鈷為催化劑生產苯乙酸。工藝過程簡單，產品純度高，是苯乙酸生產的一條高產、優質、低成本的有效途徑.設計了一個年產1800噸苯乙酸的生產車間,對物料、熱量、釜體、車間布置等進行研究。 根據工藝特點確定反應周期為每批16小時，每天1批。通過物料衡算得到每一種所需原料的質量；通過熱量衡算得到所需傳遞的熱量；然后根據衡算結果進行釜體設計,確定為10立方米的反應釜，設計了釜體各部分尺寸；還對原料貯罐、泵、蒸餾塔等設備進行了設計選型；并給出了工藝流程圖、車間布置圖和設備一覽表。
關鍵詞：苯乙酸；物料衡算；熱量衡算；釜體設計；車間布置

Abstract:The Phenylacetate also calls Benzene acetic acid or formic acid benzyl, this paper choose Carbonyl chloride synthesis as the production process for this design through comparison of a few craft process. Use the Chloride, sodium hydroxide and carbon monoxide as raw materials, taking the Cobalt Carbonyl as catalyst to produce Phenylacetate. The craft process for Phenylacetate is a valid path of high produce, superior quality and low cost for the process is simple and product purity is high. We Designed a Production workshop for Phenylacetate of 1800 t/a for annual output, and studyed the materials, calories, body, the workshop decoration etc. According to the the process characteristics, we definite the reaction cycle for 16 hours each time, everyday 1 pass. According to the results of balance, We design the kettle ,also definite a Reactor of  10 cubic meters, though Mass Balance, quality that materials needed each time, and though Heat Balance, calories that needed to deliver, the design also included the body each parts of sizes 、raw materials storage, pumps, distillation columns and other equipment, and so on. Finally, a flow chart of the reaction, a workshop layout diagram and a reaction kettle assembling drawing are given.
Keywords：Phenylacetate;Mass Balance;Heat Balance;Kettle Design;Workshop Layout