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1海南大学材料与化工学院化工课程设计说明书题目：年产5万吨邻苯二甲酸二辛酯（DOP）生产车间初步工艺设计学号:姓名：XXXXXXX年级：学院：材料与化工学院专业：化学工程与工艺指导教师：完成日期：2010年12月19日2摘要邻苯二甲酸二辛酯,简称DOP。分子式：C24H38O4是重要的通用型增塑剂，是目前国内外用量最大的增塑剂之一，广泛用于橡胶、塑料和医药工业用途广泛，在国民经济中占有十分重要的地位。经过分析比较各种生产原料、合成工艺后，本设计工艺流程是采用串联多釜反应器连续酯化技术，催化剂是采用氧化铝与辛酸亚锡以1：1比例复配催化剂年产5万吨邻苯二甲酸二辛酯，以满足国内需求。本设计遵循“技术成熟，工艺先进、设备配置科学、环保安全、经济效益”等原则，在比较国内外各种先进生产方法、工艺流程和设备配置基础上，选用是从苯酐和异辛醇出发经过酯化反应、脱醇、精制得到产品的工艺路线生产邻苯二甲酸二辛酯。设计的重点是生产工艺设计论证、工艺计算及设备设计选型，附有带控制点的工艺流程图，主要生产设备结构尺寸图，生产车间的设备配置图。最后部分考虑环境保护和劳动安全，以达到减少“三废”排放，加强“三废”治理，确保安全生产，消除并尽可能减少工厂生产对职工的伤害。关键词：DOP异辛醇苯酐工艺设计工艺计算设备选型AbstractDioctylphthalate,referredtoasDOP,MolecularFormula:C24H38O4.Itisimportanttogeneral-purposeplasticizerandhasbecomethelargestamountusedofplasticizertheathomeandabroad,nowitiswidelyusedinrubber,plasticsandpharmaceuticalindustry,playsanimportantroleinthenationaleconomy.Afteranalysisandcomparisonofvariousrawmaterials,synthesis,thedesignprocessistheuseofmulti-tankreactorsinseriescontinuousesterification3technology,thecatalystisaluminawitha1:1ratioofSncatalystcompoundannualoutputof100,000tonsDioctylphthalate,tomeetdomesticdemand.Thedesignfollowsthematuretechnology,advancedtechnology,equipmentconfigurationscientific,environmentalsafety,economicefficiency,theprincipleofreciprocity.Aftercomparingdomesticandforeignadvancedproductionmethods,processandequipmentconfiguration,thechoicesarestartingfromphthalicanhydrideandiso-octanolafteresterification,dealcohol,refinedbyproductlineproductionprocessoctylphthalate.Designforproductionprocessdesignargument,thedesignoffacilitiesandprocessselection,withaflowchartwithcontrolpoints,themainproductionequipmentandsizechart,workshopequipmentconfigurationdiagram.Thelastpartisaboutenvironmentalprotectionandlaborsafety,inordertoachievereductionofthethreewastesemissions,strengthenthethreewastestreatment,toensuresafeproductionpurposes.Keyword:DOPEthylhexanolPhthalicProcessDesignProcessCalculationEquipmentSelection4目录一．总论.......................................................71．概述....................................................71.1增塑剂DOP的性质....................................71.2产品用途............................................71.3DOP在国民经济中的重要性............................71.4DOP的市场需求......................................82．设计的目的和意义........................................83．设计依据和原则..........................................83.1设计依据............................................83.2设计原则............................................84．设计范围................................................95．DOP生产能力及产品质量标准...............................95.1生产能力.............................................95.2产品质量标准.........................................9二．生产工艺流程设计与论证……………………………………………101．生产工艺选择与论证………………………………………………102．工艺参数的确定……………………………………………………112.1酯化工序..........................................112.2中和、洗涤工序....................................112.3脱醇工序..........................................122.4干燥、过滤工序....................................123．产工艺流程图及其说明……………………………………………133.1DOP生产工艺流程图…………………………………………133.2生产工艺流程说明……………………………………………135三．工艺计算………………………………………………………………………141.物料衡算……………………………………………………………………141.1设计生产能力…………………………………………………………141.2二级酯化段釜1物料计算……………………………………………151.3酯化工段物料衡结果…………………………………………………162．热量衡算…………………………………………………………………17四．主要设备设计与选型…………………………………………………………181．反应釜的设计与选型………………………………………………………191.1反应釜体积确定………………………………………………………191.2反应釜高度与底面直径………………………………………………201.3反应釜温度与压力……………………………………………………201.4反应釜壁厚度计算……………………………………………………211.5搅拌器的设计及选型…………………………………………………221.5.1搅拌器型式适用条件表………………………………………231.5.2搅拌器的选用及尺寸…………………………………………231.5.3搅拌功率的计算………………………………………………231.6夹套传热面积的计算与核算…………………………………………231.6.1被搅拌液体侧的对流传热系数………………………………231.6.2夹套冷却水对流传热系数……………………………………241.6.3夹套传热面积……………………………………………………251.7反应釜的主要技术特性汇总…………………………………………262．冷凝器的设计与选型………………………………………………………272.1选择换热器的类型……………………………………………………282.2流动空间及流速的确定………………………………………………282.3传热面积的确定………………………………………………………2862.4冷凝器工艺尺寸的计算………………………………………………292.4.1管子数n的确定…………………………………………………292.4.2管子的排列方式，管间距的确定………………………………302.4.3壳体直径的确定…………………………………………………302.4.4折流板…………………………………………………………302.4.5接管……………………………………………………………302.5.壳体厚度………………………………………………………………312.6换热器封头的确定……………………………………………………312.7容器法兰的选择………………………………………………………312.8开孔补强………………………………………………………………312.9支座……………………………………………………………………312.10冷凝器设计汇总………………………………………………………31五．环境保护与劳动安全..........................................321．DOP三废处理...............................................322.DOP安全生产................................................33六．设计结果评析与总结...........................................34致谢.............................................................35参考文献...........................................................35附图1．带控制点的工艺流程图2．主要生产设备结构尺寸图3．换热器结构示意图4．生产车间的设备配置布置图7一．总论1．概述1.1增塑剂DOP的性质DOP化学名为邻苯二甲酸二异辛酯，是一个带有支链的侧链醇酯，无色油状液体，有特殊气味。比重0.9861(20/20)，熔点-55℃，沸点370（常压），不溶于水，溶于乙醇、乙醚、矿物油等大多数有机溶剂。与二丁酯（DBP）相比，DOP的挥发度只有DBP的1/20；与水的互溶性低，并有良好的电性能，但也有其不足点，其在热稳定性、耐迁移性、耐寒性和卫生性方面稍差。1.2产品用途邻苯二甲酸二辛酯是重要的通用型增塑剂，主要用于聚氯乙烯树脂的加工，还可用于化纤树脂、醋酸树脂、ABS树脂及橡胶等高聚物的加工，也可用于造漆、染料、分散剂等。通用级DOP，广泛用于塑料、橡胶、油漆及乳化剂等工业中。用其增塑的PVC可用于制造人造革、农用薄膜、包装材料、