每年5万吨正己醇脱氢制备正己醛工艺设计(2)
1.4.1 正己醇 2
1.5 本设计的任务和目标 2
1.5.1 设计的任务 2
1.5.2 设计的目标 2
1.5.3 生产工艺条件[3] 3
2 工艺流程设计 3
2.1 工艺路线及其基本原理 3
2.1.1 工艺路线 3
2.1.2 基本原理 4
2.2 主要化学反应 5
2.3 生产控制说明及控制项目 5
2.4 工业安全[8] 5
2.5 车间定员 6
3 物料衡算 7
3.1 反应方程式 7
3.2 工艺要求与中试数据 7
3.2.1 年产量与年工作日 7
3.2.2 中试数据 7
3.2.1 基于中试数据计算 8
3.3 总物料衡算表 9
4 热量衡算 9
4.1 焓的计算[10] 9
4.1.1 正己醇的标准生成焓 9
4.2 热容的计算 10
4.3 反应焓的计算 11
4.4 热量的计算 12
4.5 反应器的容积计算 13
4.6 反应釜放的体积设计 13
4.7 设备向四周散失的热量[11] 13
4.8 消耗在设备各个部件及管道上的热量Q5 14
4.9 热量衡算表 15
5 设备选型及计算 15
5.1 加热器 15
5.1.1 加热器的换热面积的计算 15
5.1.2 加热器的工艺结构尺寸的计算[12] 17
5.1.3 加热器的设备选型 19
5.2 反应器 20
5.2.1 反应器催化剂的填充量 20
5.2.2 反应管长度的计算 20
5.2.3 管束尺寸和反应管的排列 20
5.2.4 反应器进口管口设计 21
5.3 冷凝器 21
5.3.1 冷凝器的换热面积的计算 21
5.3.2 冷凝器的工艺结构尺寸的计算 22
5.3.3 冷凝器的设备选型 24
5.4正己醛精馏塔 25
5.4.1 基础数据整理 25
5.4.2 初估塔径 26
5.4.3 理论板数的计算 28
5.4.4 塔内件设计 31
5.4.5 塔板流体力学验算 34
5.2.6 塔板负荷性能图 36
5.4.6 正己醛精馏塔工艺计算结果汇总 39
5.5 泵的选型 40
结论 40
致谢 41
参考文献 42
附录 43
1 总论
1.1 概论
正己醛天然品存在于苹果、草莓、茶叶、苦橙、咖啡及十余种精油当中。正己醛是合成香料的中间体，也是食品工业和制药工业的重要原料，可用于配制苹果和西红柿香精，也可用作增塑剂、橡胶、树脂、杀虫剂的有机合成等等，具有较高的经济价值。随着高碳醛类化合物越来越广泛的应用，醛类化合物的制备也备受人们的重视。由于正己醇本身价格低廉，可利用的价值不大。通过正醇的氧化脱氢制取正己醛可以产生较大的经济附加值。因此对该过程的研究具有重要的意义。正己醇制备正己醛过程分为催化氧化法和催化脱氢法两种工艺，催化剂的开发是该研究的关键。本文对正己醇制正己醛的催化氧化过程和催化脱氢过程分别进行了研究，开发了两种合成过程的三个催化剂，并优化了工艺条件[1]。
1.2 文献综述