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丙酮加氫聯產異丙醇、異丙醚生產技術

發布時間:2017-04-19 作者:真人娱乐化工  來源:真人娱乐化工
30000t/a丙酮加氫生產異丙醇
聯產10000異丙醚t/a生產裝置
建設項目建議書
 
1.  產品概述
1.1異丙醇
異丙醇(Isopropyl Alcohol,簡稱IPA)又名仲丙醇、二甲基甲醇,是一種性能優良的有機溶劑,廣泛用作蟲膠、硝基纖維素、生物堿、橡膠以及油脂等的溶劑。異丙醇還是生產多種有機化合物的重要中間體,可用作合成甘油、乙酸異丙酯以及丙酮等的原料,還廣泛用作石油燃料的防凍添加劑,用於汽車和航空燃料等方麵。此外 異丙醇還可用於製造殺菌劑、殺蟲劑、清潔劑和消毒防腐劑等,它可以單獨使用,也可以和其他醇、表麵活性劑並用,在農藥、電子工業、醫藥、塗料、日用化工以及有機合成等領域具有廣泛的用途,開發利用前景廣闊。
工業上異丙醇的傳統生產方法主要是丙烯水合法,其工藝路線可分為間接水合法和直接水合法兩種。
我國異丙醇的產量連年增加,但仍不能滿足國內實際生產的需要,每年都得大量進口,且進口量逐年遞增。
我國進口的異丙醇主要來自新加坡、韓國、美國、日本和中國台灣地區。2001-2011年的表觀消費量的年均增長率約為10%。目前,我國異丙醇主要用作油墨、塗料和製藥工業過程中的溶劑或萃取劑,其消費量約占異丙醇總消費量的60%。在塗料中,異丙醇主要用在如硝化纖維素清漆中作惰性溶劑,以減少貯存和運輸過程中的可燃性等,在製藥方麵,主要用作抗生素、維生素萃取劑和藥品膠囊清洗劑等;在油墨中,主要用作水基塗料的助劑和稀釋劑,醇溶油墨能夠解決甲苯類油墨對健康所產生的危害,以及溶劑殘留影響包裝食品質量等問題,近年來醇溶油墨已經發展成為一種趨勢。
目前,我國已經成為世界第二大塗料生產國家,而且近幾年來,我國塗料工業合資合作和結構調整的步伐明顯加快,塗料向高檔化方向發展,國外許多大型塗料生產商紛紛在我國投資建設高檔塗料生產裝置,加上交通、汽車和建築等行業快速發展的拉動,我國塗料行業對異丙醇的需求將呈現較快的增長勢頭。在油墨方麵,隨著國內包裝品、廣告、出版等行業迅速發展,對油墨等的需求也大幅度增加,相應對異丙醇的需求量也將不斷增加。
製藥行業是我國傳統的精細化工領域,隨著世界經濟的一體化,出口形勢看好。
在化學中間體領域,我國異丙醇主要用於生產異丙胺、異丙醚以及一些酯類,其消費量約占異丙醇總消費量的25%。我國傳統的醫藥、農藥行業出口勢頭看好,醫藥原料和中間體也有相當量的出口,因此該領域對異丙醇的需求量將保持穩定增長的勢頭。
異丙醇在其他方麵的應用主要包括電子工業清洗劑、汽車防凍液、消毒劑、洗滌用品、日化產品等,其消費量約占異丙醇總消費量的15%。其中異丙醇在電子工業清洗劑方麵的應用是全球異丙醇消費增長最快的領域之一,我國目前雖然已經成為世界電子電器元件的主要生產基地,但異丙醇在該領域的應用才剛剛起步,發展潛力巨大。
綜上所述,預計到2012年我國異丙醇的總需求量將達到約30.0-35.0萬噸。
與異丙醇情況相反,國內丙酮產能較大,市場量富足,價格較低。同時,由於國內丙烯資源緊張,丙烯水合工藝異丙醇的丙烯消耗定額、能耗定額居高不下,其生產成本遠遠高於丙酮加氫工藝。
 丙酮加氫生產異丙醇為低壓加氫過程,反應溫度不高,反應及精製過程能耗較低,裝置流程簡單,設備投資小,回收期短。
特別是氯堿、生物發酵法丁醇丙酮、化肥生產企業來說,不僅將目前市場低迷的丙酮進一步加工為附加值較高的異丙醇,而且能夠通過回收副產尾氣中的氫氣用於生產,變廢為寶,其原料氫氣的成本較低。
對與有大量氫氣富裕的企業,采用丙酮加氫生產異丙醇是目前適應國內市場需求,快速投入、快速產出、快速回報的短、平、快項目。
1.2異丙醚
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萃取法回收硫氰酸鈉,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。
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,吉林市真人娱乐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。
本工藝異丙醚是以丙酮加氫生產異丙醇中間過程產物粗異丙醚為原料,經反應催化合成,聯合異丙醇的生產,在一套裝置中完成產品的精餾分離、精製等過程完成生產過程的。
該技術克服了丙酮加氫工藝不能同時聯產異丙醚的原有缺點。
同時,由於使用丙酮加氫生產的粗異丙醇為原料,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。
2 丙酮加氫聯產異丙醇、異丙醚產品技術的指標
真人娱乐具備提供5000t/a-50000t/a丙酮加氫合成異丙醇、異丙醚的工藝技術包的能力。
出於論述的考慮:真人娱乐現在提出的技術報告以30000噸/年異丙醇的裝置情況來作為標準,裝置年聯產異丙醚生產能力為10000噸/年。每年設計生產時間為8000小時。
2.1 異丙醇

產品異丙醇質量技術指標

2.2 異丙醚

產品異丙醚質量技術指標 

3.工藝技術
本工藝技術采用丙酮加氫生產異丙醇、催化脫水生產異丙醚工藝,反應過程為低壓及常壓氣固相催化反應。
經精餾單元的生產工藝過程,獲得滿足銷售需要的產品異丙醇、異丙醚。廢水生化處理。
 
采用本工藝可以達到以下指標:
丙酮轉化率:≥99.0質量,%;
異丙醇選擇性:≥99.0質量,%;
異丙醚全程收率:≥90.0質量,%;
生產異丙醇的丙酮單耗:≤1.02 /t異丙醇
生產異丙醚的丙酮單耗:≤1.3 t /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醇及異丙醚的技術空白。

4.原料供應情況
4.1 丙酮
丙酮含量(wt%)≥99.5;
水份(wt%)0.3;
4.2氫氣
氫含量(V%)≥99.5;
無油
4.3係統置換用氮氣
氮含量(V%)≥99.5
4.4 催化劑
    吉林市真人娱乐化工科技有限責任公司提供。
5.公用工程消耗

5.1 異丙醇生產過程

  丙酮加氫生產異丙醇過程消耗定額

 
5.2 異丙醚生產過程

異丙醚過程消耗定額

6. 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。 

7. 三廢處理
本項目不產生不可以回收的廢渣和廢氣。
廢水含微量異丙醇(≤0.5%),需經生化處理後排放。
 
8.勞動定員及勞動保護
8.1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。
其它2人。
8.2勞動保護   略。 
9.投資估算
裝置規模為30000噸異丙醇/年、10000噸異丙醚/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、貯罐、泵類都為普通碳鋼。
裝置建設總投資估算為4500萬元以內。
10.本項目經濟性評價
10.1產品成本

10.1.1 異丙醇

 10.1.2異丙醚(使用粗異丙醚,無異丙醇蒸餾能耗)




 10.2利潤與收益
異丙醚利潤收益表