文档介绍：四川大学化学工程学院
化工工艺设计课程
——邻苯二甲酸二辛酯设计说明书
1 编制设计说明书
设计依据
设计任务书
技术资料
设计原则
(1)认真贯彻落实国家基本建设的有关政策、法规,合理安排建设周期, 严
格控制工程建设项目的生产规模和投资。
(2)严格遵循现行消防、安全、卫生、劳动保护等有关规定、规范,保障生产安全顺利进行和操作人员的安全。
(3)产品生产和质量指标符合国家及地方颁发的各项相关标准。
(4)注重环境保护,设计中选用清洁生产工艺,在生产过程中减少“三废”排放,同时采用行之有效的“三废”治理措施,严格执行“三废”治理、“三同时”的方针。
(5)坚持体现“社会经济效益、环保效益和企业经济效益并重”的原则,按照国民经济和社会发展的长远规划,行业、地区的发展规划,在项目调查、选择。
市场预测与分析
产品市场情况分析
我国DOP生产企业共有26家,产能270万吨/年;2010年产量141万吨,进口量16万吨。预计2015年,DOP生产企业将增加至28家,产能340万吨/年,增长26%。参考[1]中国苯酐-DOP产业链分析及发展建议。
最近5年,我国DOP表观消费量除2008年出现下滑外,其他年份都在增长, 2006年表观需求量133万吨,2010年上升到157万吨,5年增长18%;2011年表观消费155万吨,与2010年基本持平略有下降。预计未来5年,我国每年DOP表观消费量为145~155万吨。由于自给率高,需求主要由国内供应,进口量占消费量比例将持续下降。
最近5年,我国DOP产能扩张迅猛,2006年产能161万吨/年,2010年增加到270万吨/年,5年增长68%。预计2011-2012年还有50万吨/年新增产能投产,到2015年底产能将增加到320万吨/年。2006-2010年,国内DOP产量从100万吨上升到141万吨,增长42%,2011年产量149万吨,%。到2015年预计产量仍将维持在
140~155万吨,装置开工率仅为50%左右。
产品价格趋势分析
产品替代产品分析
市场风险分析
产品方案
产品名称和性质
产品名称:邻苯二甲酸二辛脂
英文简称:DOP
产品分子式:C24H38O4
结构式:
分子量:
产品的理化性质:
性状:无色或微黄色非水溶性的油状液体,能与乙醇、丙酮等有机溶剂相混溶,不溶于水。
物理常数
沸点:370℃(×105Pa,760mmHg)
折光率:(20℃)
闪点:℃(开杯)
黏度:(里泊)(20℃)
相对密度:(20℃)
燃点:241℃
冰点:-55℃
熔点:-16℃
流动点:-41℃
体积电阻:1×1011(欧米伽·cm)
比热:(50~150℃)
蒸发热:
溶解度:%(20℃)
挥发热:(150℃)20mg/cm2小时
产品的质量规格
产品规模(t/d或t/a)
副产品数量(t/d或t/a)
表1-1 产品规格
产品名称
规格
级别
产量 t/a
单价元/t
DOP
纯度>=%
50000
产品包装方式
生产方法和工艺流程
生产方法(扼要说明设计所采用的原料路线和工艺路线)
目前,国外生产有以下几种工艺:酸性触媒生产工艺(硫酸或对甲基苯磺酸)、非酸触媒生产工艺(金属氧化物,两性触媒,或脂类触媒)及无催化剂工艺,在单元生产方式上有连续法(各工艺单元均连续),半连续法(脱醇、中和连续)及间歇法,目前,国内以硫酸为触媒的生产工艺正在逐步转向非酸触媒的生产工艺,单元生产方式连续法和间歇法兼有。
本设计采用的是半连续法非酸触媒生产工艺。使用的原料有邻苯二甲酸酐、辛醇、钛酸四异丙酯、纯碱、活性炭,下面列出各种原料的理化性质和使用方法。
化学反应方程式(写出方程式,注明化学物质名称,主要操作条件)
(1)酯化工序
第一步:苯酐和辛醇反应生成苯二甲酸单辛酯,以下式表示:
此反应不需要在催化剂作用下即可进行,温度在120~130℃时反应可以基本完成。
第二步:苯二甲酸单辛酯和辛醇反应生成苯二甲酸二辛脂和水以下式表示:
此步反应需要在Cat钛酸四异丙酯作用下进行,反应液温在225~235℃可以基本完成。
酯化反应的总反应式为:
此反应为一可逆反应,为使反应尽快向形成酯的方向进行必须将反应过程中生成的水