年产3万吨丁醇丙烯净化及羰基合成车间的初步设计样本.doc

第一章总论

1.1概述

1.1.1意义和作用

丁醇是关键基础有机化工原料。它有三个关键品种：正丁醇、异丁醇。正丁醇关键用于生产丙烯酸丁酯、邻苯二甲酸二丁酯(DBP)、联二酸二丁酯等酯类产品。前者用于涂料和粘合剂，后者为PVC增塑剂。用丁醇生产邻苯二甲酸二丁酯和脂肪族二元酸酯类增塑剂，广泛用于多种塑料和橡胶制品生产。丁醇是生产丁醛、丁酸、丁胺和醋酸丁酯等有机化合物原料，可用做树脂、油漆、粘接剂溶剂及选矿用消泡剂，也可用做油脂、药品和香料萃取剂及醇酸树脂涂料添加剂。

1.1.2中国外现实状况及发展前景

1.国外发展概况

丁醇是伴随石油化工、聚乙烯塑料工业发展和羰基合成工业技术发展快速发展起来。羰基合成反应技术是1938年在德国最先开发成功，伴随在英、美、法、意等国家取得发展。自低压铑法问世以来，该法在丁辛醇工业领域独领风骚，前后转让给9个国家，共建设了23套装置，采取该法生产丁醛产量超出3.5mt/a，占丁醛总产量70%。全部新建装置全部采取低压铑法，该法以其技术优势正在逐步淘汰高压铑法。

最近，伴随各国对环境保护认识提升，烟气脱硫关键技术有了飞速发展，尤其是部分经济发达国家，投入大量人力、财力进行开发并取得显著成效。据相关资料统计，到1998年止，美国投产了相当于装机容量150?GW电厂烟气脱硫装置；德国投产了相当于装机容量30?GW电厂烟气脱硫装置；日本已建成投产大型脱硫装置1?400台（套），相当于装机容量39?GW。

2.中国发展概况

中国丁醇生产技术在1980年以前关键采取粮食发酵法制丁醇，采取乙醛缩正当制丁烯醛，丁烯醛缩合、加氢制丁醇。因为工艺技术落后，这类丁醇生产装置已经停产。

1976年，吉化企业从德国BASF企业引进50kt/a高压铹法丁辛醇装置。1982年建成投产。随即，大庆石化总厂，齐鲁石化企业从英国DAVY企业成套引进丁辛醇生产技术，并在1986年，1987年相继投产。

（1）1992年北京化工四厂从日本三菱化学企业引进丁醇生产专利技术及关键设备，于1996年投产。

（2）1996年齐鲁石化企业在原有装置基础上，将原来低压羰基合成气相循环法改为液相循环法。在反应器不变情况下，将产量扩大为原来1.9倍。1998年吉化企业对原有BASF高压羰基合成装置进行改造。引进了UCC/DAVY第四代低压液相循环羰基合成技术，在保留了原装置异构物分离、丁醛缩合、辛烯醛液相加氢、醇精馏分离等几部分基础上，另外扩建了一套气相加氢、丁醛缩合、液相加氢、醇精馏分离系统，改造后装置于8月投产。

1.1.3产品性质和特点

本装置产品为丁醇。

1.丁醇（Butylalcohol）分子式C4H9OH，有四种同分异构体——正丁醇CH3CH2CH2CH2OH，异丁醇（CH3）2CHCH2OH，仲丁醇CH3CH（OH）CH2CH3和叔丁醇（CH3）3COH。均为无色有毒易燃液体，能溶于多个有机溶剂中。

2.正丁醇（n-Butylalcohol）英文名称1-Butanol。

产品理化性质：分子式C4H10；系统命名为1-丁醇。分子量：74.12，熔点-90.2℃，相对密度为0.810g/mol。无色透明液体，沸点117.5℃，凝固点-89.5℃，闪点36-38

3.异丁醇（i-Butylalcohol）

产品理化性质：分子式C4H10；系统命名为2-甲基-1-丙醇。分子量：74.12，熔点-108℃，相对密度为0.805g/mol。无色透明液体，沸点108.0℃，凝固点37.7℃，闪点28

1.1.4产品生产方法概述

丁醇生产工艺有两种路线。一个是以乙醛为原料，巴豆醛缩合加氢法；另一个是以丙烯为原料羰基合成法。

因为发酵法及乙醛法工艺步骤长，设备腐蚀严重，极不经济，现有装置已基础淘汰。当今丁醇生产关键方法是以丙烯为原料羰基合成法。以丙烯为原料羰基合成法又分为高压钴法、改性铑法、高压铑法和改性铑法。其中改性铑法是现代丁醇合成技术主流。改性铑法又分为气相循环和液相两种。液相循环改性铑法是当今世界最优异，最广泛使用丁醇合成技术。

高压羰基合成技术是1940年由德国开发成功，1970年发展到顶峰。该法以钴盐作为催化剂，反应压力为20-30Mpa。中压羰基合成技术是壳牌企业首先采取。该法采取一个有机膦配位体钴做催化剂。反应温度在104—200℃，反应压力为6.5Mpa。低压羰基合成技术是在70年代中期出现，是丁

液相循环改性铑法：

国外对液相循环改性铑法技术加以发展、改善，形成有特色专题技术，关键技术代表有四家企业，具体情况以下：

DAVY/DOW联合开发第二代丙烯铑法低压羰基合成技术—液相循环法。

三菱化工开发铑法低压羰基合成技术。鲁尔企业羰基合成工艺。BASF羰基合成工艺。

1.2设计依据

1.首选依据是老