年产7200邻苯二甲酸二丁酯 毕业设计(5)

第四章 物料衡算 反应转化率为95%。 ①由反应方程式ⅱ可得：

中间产物C12H14O4的质量＝

8080.80?222＝6792.65kg?B?1

278?0.958080.80?222?0.05＝339.63kg?B?1 未反应的中间产物质量＝

278?0.958080.80?74参加第ⅱ步反应的正丁醇的质量＝＝2151.01kg?B?1

2788080.80?18反应生成的水的质量＝＝523.22kg?B?1

278由上及反应方程式ⅰ可得：

6792.65?148反应所需苯酐的总质量＝＝4574.18kg?B?1，即30.91kmol?B?1

222?0.996792.65?148未反应的苯酐的质量＝?0.01＝45.74kg?B?1

222?0.996792.65?74参加第ⅰ步反应的正丁醇的质量＝＝2264.22kg?B?1

222所以需正丁醇的总质量＝2151.01?2264.22＝4415.22kg?B?1

故生成水的质量＝523.22kg?B?1

由原料的配比可知加入的催化剂摩尔数为30.91?0.025＝0.7727kmol?B?1 加入的正丁醇的摩尔数为30.91?3=92.7198kmol?B?1 即硫酸质量＝0.7727?98＝75.72kg?B?1，

加入的正丁醇的总质量＝92.7198?74=6861.26kg?B?1 未反应的正丁醇的质量＝6861.26-4415.22=2446.04kg?B?1 酯化釜中：

塔底至少剩余水的质量=75.72/0.7-75.72=32.45kg?B?1 塔顶气相产物中水的质量=523.22-32.45=490.77kg?B?1 气相产物中丁醇的质量=490.77/0.422-490.77=672.19kg?B?1 塔底剩余丁醇的质量=2446.04-672.19=1773.85kg?B?1 ②由上述数据可得各物料质量如下： M3（原料混合液）

含正丁醇6861.26 kg?B?1，硫酸75.72kg?B?1， 即M3＝6861.26+75.72＝6936.98kg?B?1 M4（原料苯酐）＝4574.18kg?B?1 M5（气相产物）：

气相中的水质量＝490.77kg?B?1；气相中的正丁醇质量＝672.19kg?B?1

即M5＝490.77+672.19＝1162.96kg?B?1 M8（粗产品）：

15

广东石油化工学院本科毕业设计：7200吨/年邻苯二甲酸二丁酯工艺设计

未反应的苯酐45.74kg?B?1，硫酸75.72kg?B?1， 塔底剩余丁醇1773.85kg?B?1，塔底剩余水32.45kg?B?1， 未反应中间产物339.63kg?B?1，含产品DBP 8080.80kg?B?1 即M8＝45.74+75.72+1773.85+32.45+339.63+8080.80＝10348.20kg?B?1 对反应釜R0201做全物料平衡计算：

M3?M4＝6936.98?4574.18＝11511.66kg?B?1 M5?M8＝1162.96?10348.20＝11511.66kg?B?1 即M3?M4＝M5?M8

4.2 调配罐（V0202）

由4.1计算可知：

M1（原料正丁醇）＝6861.26 kg?B?1 M2（催化剂）=75.72kg?B?1

M3（原料混合液）＝M1?M2＝6861.26?75.72＝6936.98kg?B?1

4.3 粗酯罐（V0203）

由4.1~4.2计算可知： M8（粗产品A）：

未反应的苯酐45.74kg?B?1，硫酸75.72kg?B?1， 塔底剩余丁醇1773.85kg?B?1，塔底剩余水32.45kg?B?1，

未反应中间产物339.63kg?B?1，含产品DBP 的质量为8080.81kg?B?1 即M8＝45.74+75.72+1773.85+32.45+339.63+8080.81＝10348.20kg?B?1 M9（粗产品B）：

未反应的苯酐45.74kg?B?1，硫酸75.72kg?B?1， 塔底剩余丁醇1773.85kg?B?1，塔底剩余水32.45kg?B?1，

未反应中间产物339.63kg?B?1，含产品DBP 的质量为8080.81kg?B?1 即M9＝M8=10348.20kg?B?1

4.4 水洗釜（V0204）

由4.1~4.3计算可知：

由粗酯：碱液=4：1，则2.5%碱液质量=M9/4=10348.21/4=2587.05kg?B?1 碱液含NaOH量=2587.05×2.5%=64.68kg?B?1 碱液含水量=2587.05-64.68=2522.37kg?B?1 中和后总的水含量=2522.37+32.45=2554.82kg?B?1

16

第四章 物料衡算 溶于水的丁醇约为水含量的20%，则溶于水的丁醇=2554.82×20%=510.96kg?B?1 釜中剩余丁醇质量=1773.85-510.96=1262.89kg?B?1 釜中剩余水的质量=2554.82×10%=255.48kg?B?1 分出的水的质量=2554.82-255.48=2299.34kg?B?1 由上述数据可得各物料质量如下：

M9（粗产品B）：

未反应的苯酐45.74kg?B?1，硫酸75.72kg?B?1， 塔底剩余丁醇1773.85kg?B?1，塔底剩余水32.45kg?B?1，

未反应中间产物339.63kg?B?1，含产品DBP的质量为 8080.81kg?B?1 即M9＝45.74+75.72+1773.85+32.45+339.63+8080.81＝10348.20kg?B?1 M10（碱液）：

碱液含NaOH量=2587.05×2.5%=64.68kg?B?1 碱液含水量=2587.05-64.68=2522.37kg?B?1 即M10＝64.68+2522.37=2587.05kg?B?1 M11（中和水）：

NaOH质量64.68kg?B?1，硫酸75.72kg?B?1， 溶于水的丁醇510.96kg?B?1，分出的水2299.34kg?B?1 未反应中间产物339.63kg?B?1，未反应的苯酐45.74kg?B?1，

即M11＝64.68+75.72+510.96+2299.34+339.63+45.74＝3336.07kg?B?1 M12（粗产品C）：

釜中剩余丁醇1262.89kg?B?1， 釜中剩余水的质量255.48kg?B?1， 含产品DBP 的质量为8080.81kg?B?1 即M12＝1262.89+225.48+8080.81＝9599.18kg?B?1 对中和釜（V0204）做全物料平衡计算：

M9+M10＝10348.21?2587.05＝12935.25kg?B?1 M11+M12＝3336.07?9984.57＝12935.25kg?B?1 即M9+M10＝M11+M12

4.5 蒸馏塔（R0202）

由4.1~4.4计算可知： 塔底产品中：

含DBP的质量=8080.81×（1-0.5%）=8040.40kg?B?1 含有水的质量=8040.40/99.5%×0.1%=8.08kg?B?1，

17

广东石油化工学院本科毕业设计：7200吨/年邻苯二甲酸二丁酯工艺设计

含丁醇的质量=8040.40/99.5%×（1-99.5%-0.1%）=32.32kg?B?1 脱出醇中：

含有水的质量=255.48-8.08=247.40kg?B?1， 含丁醇的质量=1262.89-32.32=1230.57kg?B?1 含工序损失DBP 的质量=8080.81×0.5%=40.40kg?B?1 由上述数据可得各物料质量如下：

M12（粗产品C）：

釜中剩余丁醇1262.89kg?B?1， 釜中剩余水的质量255.48kg?B?1， 含产品DBP 的质量为8080.81kg?B?1 即M12＝1262.89+225.48+8080.81＝9599.18kg?B?1 M13（脱出醇）：

含有水的质量247.40kg?B?1， 含丁醇的质量1230.57kg?B?1 含工序损失DBP 的质量40.40kg?B?1 即M13＝247.40+1230.57+40.40＝1518.37kg?B?1 M14（粗酯）：

含DBP的质量8040.40kg?B?1 含有水的质量8.08kg?B?1， 含丁醇的质量32.32kg?B?1

即M14＝8040.40+8.08+32.32＝8080.80kg?B?1 对蒸馏塔塔（R0202）做全物料平衡计算：

M12＝9599.18kg?B?1

M13+M14＝1518.37+8080.80＝9599.17kg?B?1 即M12＝M13+M14

4.6 过滤器（X0201）

由4.1~4.5计算可知：

活性炭的质量=8080.80×2%=161.62kg?B?1 工序损失DBP 的质量=8080.80×0.5%=40.40kg?B?1 剩余DBP质量=8040.40-40.40=8000.00kg?B?1 由上述数据可得各物料质量如下：

M14（粗酯）：

含产品DBP 的质量为8040.40kg?B?1，

18

第四章 物料衡算 含有水的质量为8.08kg?B?1， 含丁醇的质量为32.32kg?B?1

即M14＝8040.40+8.08+32.32＝8080.80kg?B?1 M15（脱色剂）：

活性炭的质量161.62kg?B?1 即M15＝161.62kg?B?1 M16（滤渣）：

含活性炭的质量为161.62kg?B?1， 含工序损失DBP 的质量40.40kg?B?1 即M16＝161.62+40.40＝20 …… 此处隐藏：2759字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……