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10 kt/a異丙醇生產異丙醚生產技術

發布時間:2017-04-19 作者:未知  來源:未知
10000t/a異丙醚生產裝置
建設項目建議書  
 
第一節  項目概述
異丙醚(IPE)又稱二異丙醚(DIPE)是一種無色液體。帶有類似乙醚的氣味能與多數有機溶劑混溶,其蒸氣具有麻醉性,是電的不良導體;由於其沸點高於乙醚和丙酮,因而在某些萃取作業中用它做溶劑更有利,異丙醚除可做溶劑外,在環保方麵也有應用。異丙醚(DIPE)的一些重要用途使其成為國內外關注的熱點之一。
目前,文獻報道中製備DIPE所用的催化劑有無機酸、離子交換樹脂、分子篩、壁屬催化劑和雜多酸等。按所用原料不同,主要有以下三條合成路線:
(1)異丙醇(IPA)脫水法;
(2)丙烯的間接水合法和直接水合法;
(3)丙烯和IPA 加成法。
在製備醚的過程中同時存在著丙烯水合、IPA分子內脫水和丙烯的齊聚反應,某些情況下還會有IPA氧化為丙酮的副反應發生。
DIPE的生產主要從丙烯水合製異丙醇(IPA)的副產物中回收。目前的研究多致力於提高醚的產率,所用裝置一般為固定床反應器,為增強反應效果可將產物部分回流或使用多級催化反應器。以丙烯和水為原料若使用多級流化床反應器,丙烯的轉化率可達到92%。各種催化法采用的反應溫度約為5O~200℃ ,一般要帶壓操作,壓力可達10MPa或更高。
同時,國內還有采用硫酸法生產工藝,由於生產過程中使用硫酸作為催化劑,對係統設備、管線腐蝕大,導致日常維修費用高,同時廢酸、廢水處理難度高,設備投資大,生產成本較高。
作為國內唯一一家擁有固定床催化生產乙醚技術的生產商,吉林市小可爱直播永久回家地址化工科技有限責任公司為解決傳統工藝的缺點,開發了擁有自主知識產權的催化脫水法生產異丙醚的生產工藝,該工藝采用新型催化劑。
經過試驗研究和中試試產,不僅克服了傳統工藝的不足,而且各項經濟技術指標均達到了國際領先水平。該工藝工藝流程短,操作靈活,設備簡單,無汙染,能耗低,符合投資相對較少,見效快的目標。
本工藝異丙醚是以異丙醇為原料,經反應催化合成、精餾分離、精製等過程完成生產過程的。克服了硫酸等無機酸催化工藝的弊病,同時也克服了其它固體催化劑的大量副產丙烯、催化劑壽命短的缺點。同時,由於使用異丙醇為原料,生產過程壓力屬於低壓,低溫過程,設備投資強度大幅度下降。
采用本工藝可以達到以下指標:
異丙醚全程收率:≥95.0mol,%。
異丙醚單耗:≤1.27t異丙醇/t異丙醚。
本項目建成後,可以達到降低成本,降低能耗、節約裝置的維修費用,減少三廢,減輕對環境的汙染,保護環境的目的。同時,本項目實施將填補催化法生產異丙醚的技術空白。

第二節  產品與市場 
一、產品
異丙醚(IPE)又稱二異丙醚(DIPE)是一種無色液體。帶有類似乙醚的氣味能與多數有機溶劑混溶,其蒸氣具有麻醉性,是電的不良導體;由於其沸點高於乙醚和丙酮,因而在某些萃取作業中用它做溶劑更有利,異丙醚除可做溶劑外,在環保方麵也有應用。
異丙醚是動植物油脂、礦物油、蠟和樹脂的優良溶劑,它和異丙醇的混台物能夠很好地溶解纖維樹脂,它與其他醇、醚的混合物可以溶解硝化纖維素,因而化纖工業上廣泛采用它做溶劑。另外,作為溶劑它還可用於乙酸、丁酸稀溶液的濃縮和回收,從煙草中抽取尼古丁和焦油.從魚肝油中提取維生素A,濕法腈綸工藝中采用蘋取法回收硫氰酸鈉,萃取劑就是異丙醚。
近年來,異丙醚是一種極佳的汽油調和組分,有較高的辛烷值和抗凍性,可用作汽油的添加劑。二戰時期它曾被用於高辛烷值汽油的調和,具有很高的不加鉛研究法辛烷值(RONC)和不加鉛馬達法辛烷值(MONC),分別為112和98,它的雷諾蒸汽壓低,為27.6至34.5Kpa,這有利於煉廠降低汽油的揮發度,其調和性能與使用性能類似於甲基叔丁基醚(MTBE)。隨著人們對環保要求的越來越高,它作為汽油器加劑具有特殊作用,這不僅解決了汽油加鉛的問題,而且能取代汽油中高辛烷值的芳烴和輕烯烴,這樣也解決了汽車尾氣中未燃燒的烯烴和NOx以及輕烯烴的蒸發汙染問題,同時避免了辛烷值的損失。
它在環保上的另一個重要應用是三聯供式清潔煤氣工程中異丙醚用於處理含酚汙水,以減少水汙染。
 
二、產品市場預測 
產品方案為10,000噸∕年異丙醚。
三、產品售價
目前,異丙醚市場價格基本比較穩定。
工業無水級異丙醚價格20500-22500元/噸。
 
第三節  生產規模及工藝技術方案
一、 生產規模
根據原料供應能力以及目前市場的需求,確定本裝置生產規模為:
異丙醚10000t/a。裝置年運行時數8000小時。
二、產品規格
產品異丙醚標準。

產品主要規格一覽表  

      

三、工藝技術方案
本工藝技術采用異丙醇固定床催化脫水工藝,反應過程為常壓氣固相催化反應。反應溫度100-135℃,異丙醇單程轉化率≥25 mol,%,異丙醇轉化為異丙醚的選擇性≥98.0%,異丙醚合成單元全程收率≥95mol,%。
催化劑為負載型催化劑。外形為白至略帶微紅色三葉草條狀。
該工藝主要包括反應、產品精製、異丙醇回收三部分。90-95%異丙醇經汽化、過熱達到反應溫度後進入反應器與催化劑接觸,進行常壓氣固固定床催化反應,反應熱由高壓水移走。
合成氣與原料異丙醇換熱冷卻後進入粗異丙醚精餾塔,從塔頂得到異丙醚共沸物,然後根據不同質量要求進行精製處理後得到高純度的產品異丙醚。
粗異丙醚塔釜液作為循環原料返回合成單元。 

第四節  原料供應情況
一、原料來源及規格

本項目生產所需主要原料為異丙醇。原料用量及規格分別見表。

第五節  公用工程
一、公用工程消耗  

公用工程消耗定額一覽表

二、設備布置方案
a. 設備布置原則
充分考慮工藝流程的合理性,同類設備盡量集中布置,在滿足生產工藝要求的前提下,滿足安全、防火要求,布置盡量緊湊,減小占地麵積,節省建設投資。
b. 設備布置方案
生產裝置露天布置在框架上平台。框架平台主體四層。框架一側布置反應單元,精餾布置於框架另一側,原料罐、產品中間罐、產品中間罐集中布置,另設原料、產品罐區、和灌裝區。
裝置附近設置冷凍冰機等輔助設備。
裝置的配電室、控製室及生活輔助間等設施按規範要求設置在裝置附近。
第六節   三廢處理
三廢處理
本項目不產生廢渣和廢氣。
廢水含微量異丙醇(≤0.5%),需經生化處理後排放。
 
第七節  勞動定員及勞動保護
一、化工操作采用四班三運轉製,每班配備3名化工操作工,班長1人。
分析控製采用三班兩運轉製,每班配備1名分析工,共4人。
車間工藝主管1人。
車間分析技術員1人。
車間設備技術員1人。
二、勞動保護   略。

第八節  投資估算
一、設備投資估算

裝置規模為10000噸/年,采用等溫固定床反應器,設備無特殊要求和特殊材質,塔器、一般換熱器及導熱油、貯罐、泵類都為普通碳鋼。主要設備情況表如下(不含冷卻水、蒸汽等公用工程部分):

第九節  本項目經濟性評價

一、產品成本

二、利潤與收益

異丙醚利潤收益表

 第十節  結  論
綜上所述,年產10000噸異丙醚裝置固定總投資約為1635萬元,其中固定資產投資約1035萬元,流動資金600萬元。
年純利潤為3642萬元,18個月可以收回全部投資(含建設期)。
本項目經濟效益較好。技術上采用了新的合成工藝,裝置設計自動化程度較高,有利於長周期穩定生產和成本的下降。
 
第十一節  其  它
有關技術轉讓費:
總額計算基礎(連續6年的總產值的0.5%):21500萬元×6×0.5%=645萬元 
界區內裝置的設計費(裝置投資的8%)=130萬元