谢莹莹校优秀设计 年产2.5万吨环氧丙烷初步工艺设计.doc

湖 南 科 技 大 学潇湘学院毕业设计（论 文）题目年产2.5万吨环氧丙烷初步工艺设计作者谢莹莹学院化学化工学院专业应用化学学号0756020113指导教师邓克勤二〇一一 年 六 月 十 日湖 南 科 技 大 学潇湘学院毕业设计（论文）任务书 化学化工 院 应用化学 系（教研室）系（教研室）主任: （签名） 年 月 日学生姓名: 谢莹莹 学号: 0756020113 专业: 应用化学 1 设计（论文）题目及专题： 年产2.5万吨环氧丙烷初步工艺设计 2 学生设计（论文）时间：自2011年3月8日开始至 2011 年 6 月 10 日止3 设计（论文）所用资源和参考资料： (1)化工设计； (2)化工原理； (3)化工设备选型； (4)化工手册；(5)化工工艺制图； (6)轻化工设备及设计 等 4 设计（论文）应完成的主要内容：(1)产品基本概况； (2)工艺流程的选择及论证 (3)主要工艺计算 (4)主要设备计算 (5)环境保护和三废处理 (6)安全生产 (7)厂址选择及车间布置 (8)装置的经济技术评价 (9)设计结论 (10)3张CAD图纸 5 提交设计（论文）形式（设计说明与图纸或论文等）及要求：(1)设计说明书规范、整洁，文字力求简练； (2)设计3张图纸，图纸规范、整洁； (3)严格按照湖南科技大学论文格式撰写论文； 6 发题时间： 2011 年 3 月 8 日指导教师： （签名）学 生： （签名）湖 南 科 技 大 学潇湘学院毕业设计（论文）指导人评语[主要对学生毕业设计（论文）的工作态度，研究内容与方法，工作量，文献应用，创新性，实用性，科学性，文本（图纸）规范程度，存在的不足等进行综合评价]指导人： （签名）年 月 日 指导人评定成绩： 湖 南 科 技 大 学潇湘学院毕业设计（论文）评阅人评语[主要对学生毕业设计（论文）的文本格式、图纸规范程度，工作量，研究内容与方法，实用性与科学性，结论和存在的不足等进行综合评价]评阅人： （签名）年 月 日 评阅人评定成绩： 湖 南 科 技 大 学潇湘学院毕业设计（论文）答辩记录日期： 学生： 学号： 班级： 题目： 提交毕业设计（论文）答辩委员会下列材料：1 设计（论文）说明书 共 页2 设计（论文）图 纸 共 页3 指导人、评阅人评语 共 页毕业设计（论文）答辩委员会评语：[主要对学生毕业设计（论文）的研究思路，设计（论文）质量，文本图纸规范程度和对设计（论文）的介绍，回答问题情况等进行综合评价]答辩委员会主任： （签名）委员： （签名）（签名）（签名）（签名） 答辩成绩： 总评成绩： 摘 要本设计是年产2.5万吨环氧丙烷的工艺设计。

设计采用了氯醇法进行环氧丙烷的生产主要是利用氯气和水反应生成次氯酸，然后利用次氯酸与丙烯反应生成氯丙醇，氯丙醇再进入皂化塔与氢氧化钙反应生成产品环氧丙烷设计说明书共有八章介绍了环氧丙烷生产工艺流程的选择和论证，对整个工艺装置进行了物料和能量衡算，对非标准设备和主要管道进行了计算和选型，最后对该工艺流程的安全生产和三废处理作了相关说明关键词 环氧丙烷；工艺设计；工艺流程；氯醇法ABSTRACT Chlorohydrination method was adopted for the process design of the production of propylene oxide. Propylene and chlorine reacted in the presence of water to form the intermediate. and propylene chlorohydrin was dehydrochlorinated by a calcium hydroxide solution to form propylene oxide. This design contains eight paragraphs. This document is mainly to introduce the demonstration and choosing of the process design for the production of propylene oxide. The calculation of material and energy balance of propylene oxide were carried out based on the technological equipments. The non-standard equipment equipments and main pipe lines were calculated and choosed. Finally, the work safety and three industrial wastes disposal was also introduced.Keywords: propylene oxide；technological planning；process flow；chlorohydrination method湖南科技大学潇湘学院本科生毕业设计（论文）目 录第一章 绪 论 11.1环氧丙烷的实际意义 11.2 原料的性质 11.2.1丙烯 11.2.2氯气 11.2.3石灰 11.3环氧丙烷性质及性能 21.3.1产品名称与结构式 21.3.2理化性质 21.3.3环氧丙烷安全与毒性 21.4国内外环氧丙烷工业发展史 31.4.1国外的环氧丙烷工业发展阶段 31.4.2中国环氧丙烷工业发展史 31.5环氧丙烷市场发展简介 41.6技术发展趋势 6第二章 环氧丙烷工艺的选择 72.1典型工艺介绍 72.1.1氯醇法 72.1.2共氧化法 72.1.3 异丙苯氧化法 82.1.4过氧化氢直接氧化法（HPPO法） 82.1.5氧气直接氧化法 92.1.6电化学法 92.2工艺方法的选择 92.2.1氯醇法生产环氧丙烷机理 92.2.2反应速率的影响因素 10第三章 工艺流程说明 133.1生产过程 133.1.1氯醇法工序 133.1.2皂化工序 143.1.3精制工序 153.1.4电石渣预处理工序 163.1.5废水预处理工序 17第四章 物料衡算部分 184.1计算依据 184.2 第1部分的物料衡算 194.3第2部分的物料衡算 204.4皂化塔的物料衡算 214.5 成品塔的物料衡算 224.6回收塔的衡算 23第五章 热量衡算 255.1 皂化第一冷凝器 255.2 皂化第二冷凝器 265.3 皂化第三冷凝器 275.4 工艺水加热器 275.5 皂化塔热量衡算 285.6 成品塔的热量衡算 295.7 回收塔的热量衡算 305.8 蒸汽耗量总表 31第六章 非标准设备的计算及定型设备选型 326.1非标准设备的计算 326.2 定型设备的选择 346.3 工艺管道计算 35第七章 安全与三废治理 387.1 原料物的特征及防护措施 387.2 废气的排放 387.3 废水的排放 39第八章 技术经济分析 408.1 建厂成本 408.2 成本计算 408.3 前景分析 41第九章 结 论 42参考文献 43致谢 44- iii -第一章 绪 论1.1环氧丙烷的实际意义环氧丙烷简称(PO)是一种重要的有机化工原料，化学性质很活泼，特别是能与带活性氢的化合物反应，具有重要的工业价值。

PO还能与水反应生成丙二醇(PG)，与氨反应生成异丙醇胺，与乙烯和胺反应生成一氧基乙二胺在碱性催化剂作用下，环氧丙烷能与各种醇类、胺类和酸反应生成聚醚多元醇，和卤化氢反应生成卤代醇类，和二氧化碳反应生成碳酸丙二醇醋此外，它还能和醛、烯丙醇产生异构化反应环氧丙烷常用于制造丙二醇、丙醛、异丙醇胺、聚醚、石油破乳剂、消泡剂、合成甘油、有机酸等，可作为合成树脂、泡沫塑料、增塑剂及表面活性剂等化工原料；亦可作硝酸纤维素、氯乙烯、醋酸乙烯、氯丁二烯等树脂和有机物质的低沸点溶剂等目前，环氧丙烷的最重要的用途是生产聚醚多元醇，其次是生产丙二醇1.2 原料的性质1.2.1 丙烯分子式C3H6，结构式CH3-CH=CH2，分子量42，常温常压下，无色气体，带有甜味气体的密度1.87 kg/m3，液体的密度513.9 kg/m3熔点-185.2 ℃，沸点-47.7 ℃。