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年产80000吨丁辛醇合成气净化及羰基合成的工艺设计
摘 要
本设计是关于年产80 000吨丁辛醇合成气净化及羰基合成的工艺设计。在该设计中首先叙述了丁辛醇生产的意义与应用及生产方法，确定了羰基合成的工艺路线。并在此基础上进行物料衡算、热量衡算、关键设备的选择和计算。依据车间布置设计的原则，对车间及设备进行了合理的布置。对自动控制、环境保护做了详细的说明。在这些基础上绘制了带控制点的流程图。顺利的完成了10 000字的化工课程设计说明书，
关键词：丁辛醇;羰基合成;工艺设计;物料衡算;热量衡算
Abstract
The significance and application,market analyze,development trend of butanol and octanol at the instruction.The process of OXO synthesis is confirmed.On the basis were stated in the instruction.0n the basis of the process,the calculation of the material balance and were described in detail.Under the conditions of the process,the process and instrument diagram,processing equipment diagram and plant layout diagram were drown.The design instruction with 20000 words was finished.
Key Word ：Butanol and octanol;OXO synthesis; Process design,;The calculation of the material balance; -Butyl alcohol）英文名称 1-Butanol。 产品理化性质：分子式C4H10；系统命名为1-丁醇。分子量：74.12，熔点-90.2℃，相对密度为0.810 gmol。无色透明液体，沸点117.5℃，凝固点-89.5℃，闪点36-38℃，自然点365℃，微溶于水，能与乙醇和乙醚混溶。
3.异丁醇（i-Butyl alcohol）
产品理化性质：分子式C4H10；系统命名为2-甲基-1-丙醇。分子量：74.12，
熔点-108℃，相对密度为0.805gmol。无色透明液体，沸点108.0℃，凝固点37.7℃，闪点28℃，自燃点426.6℃，易溶于水，乙醇和乙醚。折光率（n20）：1.395-1.397。
4.辛醇（Octyl alcohol） 英文名称2-ethyl n-bal: n i-bal = 10:1 所以主反应消耗 CO的量 = Kmol-bal的量 = Kmol n-bal: n C3H8 = 11:0.3 ,
n i-bal: n C3H8 = 11:0.3，
所以反应生成C3H8的量 = Kmol n-bal = 44.55 Kmol i-bal = 4.45 Kmol C3H8 = 3.98 Kmolh，
表2-2 反应器进口物料平衡表
组分 C3H6 H2 CO C3H8 杂质 合计
K molh 50.335 50.4 49 2.65 0.6 152.98
%(mol) 32.9 32.95 32.03 1.73 0.39 100
分子量 42.1 2 28.01 44.1 28
Kgh 2119.1 100.8 1372.49 116.87 16.8 3726.06
%(wt) 56.87 2.71 36.83 3.14 0.45 100
表2-3 反应器进口物料平衡表
组分 n-Bal i-Bal C3H8 H2 杂质
K molh 44.55 4.45 3.985 0.065 0.6
%(mol) 83.02 8.29 7.45 0.12 1.12
分子量 72.11 72.11 44.1 2 28
Kgh 3212.5 320.89 175.74 0.13 16.8
%(wt) 86.22 8.61 4.72 忽略 0.45
合计 53.665 100 3726.06 100
其中：1.杂质为CH4+Ar+N2，所以分子量取平均值，为28便于计算。 2. H2质量百分比为3×10-5数量级，故忽略计算。
经核算：n合成气=50.4+0.6+49=100 K molh M合成气=1008.+1372.49+16.8=1490.09 K molh n丙烯=50.335+2.65=52.98 K molh M丙烯=2119.1+116.87=2235.97 K molh 如图2-3：
图2-3 物料平衡图
2.6 热量衡算
2.6.1能量衡算的意义与作用
在化工生产过程中，各工序都要在严格控制的工艺下（如温度、压力、流量、浓度等）进行。经历各种化学变化和物理变化，进行着物质的生产。在这过程中，各类化工单元操作，或者有动量的传递（如流量传送）；或者有热量的传递（如换热设备）；或者有伴随热量的质量传递（如精馏，吸收等）。若有化学反应，则不仅兼有“三传”（动量传递，热量传递，质量传递），还具有“一反”（化学反应产生的热效应—吸收或放热）。物质在整个过程中发生质量的传递和能量的变化。前者可从物料衡算中求得，后者则依据能量守衡定律，利用能量传递和转化的规律，通过平衡计算求得，这样的化工计算称为能量衡算[5]。
化工生产中，能量衡算概括起来应用于以下几个方面：
(1) 确定效率 如流体输运 、搅拌、粉碎等单元操作中所需效率。 (2) 确定热量或冷量 如蒸发、蒸馏、冷凝、冷却、闪蒸等所需要的