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10-50 kt/a 丙酮胺化加氫合成異丙胺、二異丙胺工業技術

發布時間:2017-04-19 作者:小可爱直播永久回家地址化工  來源:小可爱app永久回家地址化工
10000t/a異丙胺生產項目
可行性初步分析
1.  產品說明:
異丙胺作為一種脂肪族含氮有機化合物,是重要的有機合成原料及農藥中間體,也廣泛用作溶劑、乳化劑、表麵活性劑、橡膠硫化促進劑等,是用途十分廣泛的精細化工原料。
異丙胺在農藥行業用於生產阿特拉津、撲草淨、草甘膦異丙胺鹽水劑等除草劑;在醫藥行業是生產心得安、肝樂、利肝能、氯喘等藥物的原料;水處理行業用作硬水處理劑和去垢劑;橡膠行業用作硫化促進劑等等。
我國是世界上生產和使用農藥最多的國家之一。近年來,隨著現代農業生產的發展,農藥的需求量也相應增加,而除草劑是農藥中增長最多的品種之一。據分析,目前用於生產除草劑的異丙胺年需求量持續增長。此外,我國人口的自然增長和老齡化社會的形成也使得用異丙胺生產的治療心髒病、肝髒病和哮喘病的藥物市場需求量大幅增長,發展潛力巨大。該產品是重要的化工原料,主要應用於農藥、醫藥、染料、橡膠工業等。
異丙胺的生產有異丙醇法和丙酮法兩種。
異丙醇法主要生產廠家有浙江新化化工有限公司(浙江新安江)、浙江建德建業有機化工公司(浙江新安江)、遼寧錦州六陸化工股份有限公司(遼寧錦州原設計由北京石油化工研究院提供,不能達產。後由我公司提供技術改造方案擴產至2500t/a,達產達標)。
丙酮法主要生產廠家為江蘇新亞化工公司(江蘇常州武進)、德州德田化工有限公司、宣化西雅化工有限公司、浙江新化化工有限公司(浙江新安江)、浙江建德建業有機化工公司(浙江新安江)等。
國外大型生產裝置均采用異丙醇法。
國內可以生產二異丙胺的廠家為浙江新化化工有限公司、浙江建德建業有機化工公司、德州德田化工有限公司(吉林市小可爱永久回家地址化工科技有限責任公司技術)。
我公司技術是在美國裏奧納德公司、酸胺技術公司工藝技術包基礎上的改進完善,具有世界先進水平。
我公司具備同時提供異丙醇法、丙酮法兩種生產異丙胺、二異丙胺工藝的能力。
異丙醇胺化製異丙胺催化劑采用Co/SiO2或Ni/ SiO2催化劑,具有催化活性高,反應溫度低,選擇性高副反應少,催化劑壽命長等特點。
丙酮直接胺化製異丙胺催化劑采用Ni/Al2O催化劑,具有催化活性高,反應溫度低,選擇性高副反應少,催化劑壽命長等特點。
2. 裝置的工藝技術包中關於裝置的設計規模及產品指標
小可爱永久回家地址具備提供5000t/a-10000t/a異丙醇法、丙酮胺化法合成異丙胺工藝技術包的能力。
需說明的是:我公司是工藝生產技術開發公司,工程設計不是小可爱直播永久回家地址的業務範疇,生產裝置的設計工作須由專業化工設計單位完成。
出於論述的考慮:小可爱app永久回家地址現在提出的技術報告以10000噸/年的裝置情況來作為標準。
裝置年生產能力為10000噸/年,每年設計生產時間為7200小時。
一異丙胺(MIPA)產品結構式C3H9NH2,沸點32.4℃。產品為無色透明液體。產品質量技術指標:MIPA(wt%)≥99.8。
二異丙胺(DIPA)產品結構式(C3H7)2NH,沸點82.5℃。產品為無色透明液體。產品質量技術指標:DIPA(wt%)≥99.5
 
3. 原料規格
3.1液氨
氨含量(wt%)≥99.5;
油含量≤10mg/Kg;
水含量(wt%)≤0.5;
氮、硫含量(wt%)0;
蒸發殘留(wt%)≤0.05。
3.2丙酮
丙酮含量(wt%)≥99.5;
水份(wt%)0.01-0.09;
3.3氫氣
氫含量(V%)≥99.5;
無油
3.4係統置換用氮氣
氮含量(V%)≥99.5
 
 
4. 生產過程基本原理及工藝流程敘述
4.1基本原理
4.1.1氫條件下,異丙醇與氨在催化劑作用下,發生反應而生成胺。
異丙醇脫氫胺化而生成亞胺,亞胺加氫再生成胺。異丙醇脫氫的速率是整個反的控製步驟。
其過程表示如下:
CH3CHOHCH3→CH3COCH3+H2
CH3COCH3+NH3→CH3C=NHCH3+H2O
CH3C=NHCH3+H2→CH3CNH2 CH3
 
副反應:
歧化反應,生成腈和醛的反應與主反應機理相似,即C-O或C-N鍵的加氫和脫氫。
氫解反應、斷裂反應雖然也是由金屬催化劑(主要是鎳和鈷催化劑)催化,但機理不同。烴的形成受動力學控製,而不是平衡控製。
4.1.2丙酮與氨在催化劑作用下,發生反應而生成胺。
丙酮首先胺化而生成亞胺,亞胺加氫再生成胺。丙酮生成亞胺的速率是整個反的控製步驟。
其過程表示如下:
 
CH3COCH3+NH3→CH3C=NHCH3+H2O
CH3C=NHCH3+H2→CH3CNH2 CH3
 
    副反應稍多於異丙醇法。
4.2生產過程敘述
本裝置分為兩個係統:合成工序,精鎦工序。
A合成工序
胺循環液和氨塔回收的氣態氨,合成係統循環氣及來自罐區的原料液氨和異丙醇(丙酮)一同進入原料汽化器E-101A,用蒸汽將液體原料汽化,原料氣和來自反應器R-101的反應氣在換熱器E-102換熱後,再通過過熱器E-103,用蒸氣加熱到反應溫度進入反應器,在主反應器R-101中,氨、異丙醇(丙酮)基本轉化為一異丙胺、二異丙胺和水。
反應氣在換熱器E-102中回收熱後,進入粗產品冷凝器E-105中,不凝氣再經過冷卻冷凝器E-106後,大部分由壓縮機C-101送回原料汽化器E-101,少部分由壓力調節閥PICV-104送至放空係統處理,並放出合成係統中累積的惰性氣體。
在E-105中冷凝後的合成液進入汽液分離器V-103,再用泵P-102A、B送入精餾係統。
 
B.精餾工序
由合成係統來的反應液進入胺塔T-201。
在T-201中經分離,塔頂采出的氨回到合成係統原料汽化器E-101。塔釜液(胺、水、醇)進入T-202塔。
在T-202塔中產品一胺經分析合格後采出進入分料罐V-202A、B,由泵P-202送到罐區或成品包裝,如經分析不合格,則送入醇循環罐V-102。
T-202的塔釜排出液(二胺、水、醇)進入醇塔T-203、T204、T205,分離出二異丙胺、循環物料、水。
循環物料采出液(醇、少量胺、少量水)回到循環罐V-201中,再由泵P201送至循環罐V-102中,脫水塔釜液為含有少量有機物的水(COD≤2000),送入汙水處理係統。
 
5.原材料及動力消耗定額
5.1原材料消耗定額
原材料消耗

 

5.2動力消耗定額

公用工程消耗

6. 三廢處理
6.1廢液:
從廢水塔排出的廢水需經汙水處理。
其中有機物最高含量(wt%)不超過0.1。
汙水處理前pH:11.3;COD:750mg/L;BOD5:422mg/L
汙水處理後pH:6.5-8.5;COD:<100mg/L;BOD5:<60mg/L
有機高沸物用於鍋爐燃料焚燒。
6.2廢氣:
生產時排出廢氣13-16NM3/h,氫氣體積含量50%,其餘為氮、一氧化碳、氨,可燒。
6.3廢渣:廢渣為更換下來的固體催化劑,回收利用。
 
該項目在環保方麵不存在不能解決的技術問題。
 
7.安全標準
除控製室外,均為甲級防火,Q-2級防爆,避雷等級為二級。
 
8.投資額估算
投資估算如下表:

 

9. 裝置技術經濟指標
9.1主要產品價格:
一異丙胺:10000元/噸;
二異丙胺:15000元/噸;
9.2主要原料價格
丙酮:6500元/噸。
異丙醇:9000元/噸。
氫氣:1.3元/Nm3。
氨:2500元/噸。
9.3異丙胺

9.3.1異丙胺噸成本(單價請根據當地、當時情況核定)


9.3.2異丙胺年成本及計算利潤



由上表可以看出,該項目具有投資小(估算約2000萬元)、見效快(年利潤約1600萬元)的特點,從經濟性分析具備可行性。