所用催化剂也不样，单程转化率低 般约因此整个工艺流程长，能耗高，设备要求防腐，设备 单位体积生产能力低，但该工艺也有其优点，既产品方案灵活，其 中间产物双丙酮醇和异丙义丙酮都可作商品。 丙酮步法 这是种较先进的工艺路线。其主要特点是利用高性能的催化剂 步完成丙酮缩合脱水和加氢等反应过程，得到目的产物。 其反应式如下 该工艺具有流程短，投资少，转化率高，成本较低等优点，是 目前各国竟相发展的工艺。从应用普遍的，步法及本 项目中采用的工艺与三步法进行原材料动力消耗比较可以看出， 步法在经济上具有明显的优势。 表各种方法原材料和动力消耗对照以每吨计 三步法步法步法本工艺 丙酮 氢气 冷却水 工艺水 电耗 蒸汽 工艺路线的确定 本项目采用丙酮步法生产。其技术来源于已 工业化的成套技术。因此工艺的可靠性和安全性会得到有力的保 障。 生产规模及工艺流程 生产规模和产品方案 根据目前国内市场情况，确定本装置生产规模为年产 吨，全部作为商品出售。其产品质量指标如表中所示 装置年开工小时装置年需求丙酮吨 装置年需求氢气 表质量指标如下 序号指标名称指标分析方法 色度 纯度 沸程 初馏点 干点 馏出体积， 水份 酸值以乙酸计 不挥发物 密度 生产工艺流程 吨年工业装置的简化工艺流程图见图，以丙酮为 原料生产的反应条件及结果 温度 压力 空速 氢油 丙酮单程转化率 选择性 催化剂采用生产的催化剂，其寿命为半年，年需求 。 工艺流程及主要控制方案说明 工艺流程简述 工艺流程图见图，主要工艺装置设备的简要规格数量及 材质见表表表 原料丙酮和氢气经预热到后进入装有催化剂的固 定床反应器中进行反应，反应温度控制在。反应液经冷 却后分离，气相为氢气经循环机增压后循环使用。液相则进入分离 系统进行分离。首先进入轻组分塔，塔顶为低沸物甲基戊烷，集 中装桶后送去焚烧塔釜液被送入丙酮塔，从塔顶得到丙酮，其纯 度大于被循环使用丙酮塔釜液进入脱水塔，塔顶得到废水去 废水塔蒸馏，回收其中的有机物后排放，塔釜液主要含和重 组分，被送入产品塔，从产品塔顶得到纯度大于的产品， 塔釜液可作溶剂外售或送去焚烧。 主要控制方案说明 整个生产工艺中自控有两个重点，是反应温度和压力的控 制，二是丙酮塔的操作控制。 合成的反应是个较强的放热反应，而催化剂的使用温度 不得超过，般控制床温在。工艺中通过热水循 环实现床温的控制。为了尽可能的消除反应器的轴向温差和保证床 温的平稳，设计时般采用较大的循环热水量。反应床压为 将由补充的新鲜氢气来控制，低压新氢被增压至，然后减 压至后进入反应床以维持床压在，这种控制方案在 现行的工业生产装置上证明是行之有效的。 丙酮塔的操作控制与般塔的控制样，通过调节塔釜采出量 控制塔釜液位，通过调节再沸器的加热蒸汽量控制塔釜温度，通过 回流量和温度来控制塔顶组成。从工艺要求来看，可采用型仪表。 原辅材料及动力消耗供应 表原辅材料及动力消耗供应 名称规格消耗定额单位年用量来源 丙酮外购 氢气 催化剂抚研院 烧碱外购 水万吨本厂内 电万度本厂内 汽万吨本厂内 主要设备选型 该项目中主要设备是反应器和氢压机。反应器根据该项目工业 化的经验，可采用列管式固定床。列管内径和长度可选用与目前的 工业化装置致。这样就消除了因列 废水塔再沸 器 废水塔顶冷 凝器 凉水塔玻璃 钢 热水冷却器 表主要容器和泵类 序号编号设备名称规格及型号台数材质 氢气柜 氢气缓冲罐 新丙酮储罐 丙酮计量罐 回收丙酮储 罐 回收丙酮计 量罐 热水箱 反应液分离 器 不锈钢 反应液储罐 轻组分包装 罐 重组分罐 成品罐 次品罐 循环水箱 丙酮计量泵 热水循环泵 反应液泵 丙酮塔进料 泵 轻组分塔回 流泵 干燥塔进料 泵 丙酮塔回流 泵 废水塔进料 泵 产品塔进料 泵 产品塔回流 泵 抽真空水泵 循环水泵 回收液输送 泵 废水输送泵 四环境保护 主要污染源及污染物 本装置的废液来源是反应生成的副产物及反应生成的水。反应 经分离分别产生四股废液少量轻组分少量重组分 废水废催化剂。 资源的综合利用和三废治理方案 根据国家有关政策，应尽量考虑到资源的综合利用。轻组份主 要是甲基戊烷和丙酮，是种良好的溶剂，也是种很好的燃料， 可焚烧处理，也可外售。重组分主要是二异丁基酮和均三甲苯的混 合物，是种较好的油墨溶剂，可直接作为商品出售。也可掺入重 油燃烧作燃料用。废水是由合成反应本身产生的。脱水塔产生的废 水含有大量的有机物，因此为保证环保的要求，在工艺上专门增设 废水塔进行处理。该废水经共沸蒸馏后，可使塔釜废水中的有机 物含量小于，达到国家排放标准 的要求。废催化剂中含有贵金属可外售给冶炼厂回收。 设计中对装置排水采用清污分流的原则，以减少工业污水的排 放量。 在工艺设计中考虑在易挥发液体如丙酮和等贮罐上加 喷淋降温设施，以减少挥发损失，尽可能地降低因物料挥发对环 境造成的污染，这也有利于工业卫生 本着节约能源和资源综合利用这个指导思想，装置中设有水的 循环系统，从而大大降低了水的消耗同时蒸汽冷凝水部分做反应 器冷却水的补充水，也可作冬季车间采暖热源，使冷凝水得到了利 用。 通过共沸蒸馏不仅使废水达到国家排放标准，同时也回收其中 的有机物减低了原材料的消耗。 本项目是个轻污染项目，三废治理措施是合理可行的，能达 到国家有关标准对三废排放的要求。 五劳动安全及工业卫生 生产所使用的原料丙酮氢气及产品甲基异丁酮 为低闪点易燃易爆液体或气体。因此，在工艺方案及具体设计中将 采取积极可行的措施，以控制和消除生产中的职业危害，保证广大 职工在生产过程的安全和健康。 可能产生职业危害的物料性质 丙酮无色透明易燃易挥发的液体，能与水酒精 氯仿油类及其它些碳氢化合物互溶，并能溶解油脂和橡胶。卫 生容许最高浓度为。其蒸汽与空气混合能形成爆炸性混合 物。明火及高热极易引起燃烧。 甲基异丁基酮 无色透明液体，微溶于水，溶于酒精苯等有机溶剂，为级 易燃品，遇高温明火氧化剂有引起燃烧爆炸的危险。其蒸汽与 空气混合能形成爆炸性混合物。空气中最高允许浓度为。 氢气 无色无味气体，易燃烧并发生爆鸣，最易引爆浓度为体 积。 安全卫生措施 根据有并规范和标准，严格规定防火防爆区域和等级，以及 装置的工业卫生等级，并据此进行各专业的设计。 所有压力容器上都设有安全阀，并在反应器上设置了压力和温 度报警。对主要的温度液位采用自动联锁控制。在低沸点易挥发 的液体储罐上设冷却水喷淋装置。 厂房采用敞开式框架结构，主装置与辅助设施主控室分开， 以尽量减少可能发生危险时的危害面。设有为该项目服务的浴室， 以便职工搞好个人卫生。 界区内设环形消防道和消防水网。 通过采取系列合理的安全卫生措施，能有效地避免可能发生 的火灾爆炸等危险事故的发生，达到对车间生产安全和卫生的要 求。 六劳动定员 该项目建成后以厂的形式组织生产经营活动。据此进行劳动定 员的编制。 生产制度实行四班三运转。 表劳动定员表 序号工种定员班制备注 操作工高中文化 分析工高中文化 包装工初中文化 预备工高中文化 维修工高中文化 组长高中文化 工艺工程师大专以上文化 管理及其它中专以上文化 合计 七总投资估算 投资估算内容 吨年生产装置的投资估算是以图所示的 简化工艺流程为基准，并参照国内工业生产装置及有关资料 进行的。投资估算主要包括如下内容吨年生产装置 的建设费用分析办公维修等辅助生产系统建设费用水电 外管总图等公用工程建设费用技术使用费和设计费建设单位 管理费生产职工培训费电力增容费工程建设投资预备费以及 建设期贷款利息。 投资估算编制方法及说明 该项目有关估算依据化工部有关规定编制。其中工艺设备费参 考同类设备报价或订货价测算其它设备按同类型装置所占比例估 算安装费按同类型装置所占设备购置费的比例估算其它费用的 计取，按化工部工程建设其它费用取费标准中有关规定并根据 现有工业装置的实际情况作了适当调整。 投资估算 建设投资估算该项目建设投资估算值为万元。其中 的资金靠贷款解决，建设期贷款利息为万元，计划建设期年。 流动资金估算流动资金按正常生产年份总成本的计 算，估计值为万元。 项目总投资估算为万元，其中建设投资额万元， 流动资金万元。投资估算情况详见表 总论 甲基异丁基酮是种用途非常广泛的中沸点溶剂，主要 用作硝化纤维聚氯乙烯聚醋酸乙烯酯聚苯乙烯，环氧树脂 天然及合成橡胶油漆涂料和脱油的溶剂彩色胶卷的呈色剂， 也用作青霉素发酵液的萃取剂及些有机盐的分离剂。同时它也是 橡胶防老剂及些有机合成的主要原料。因此适时地建设 装置，以满足市场的需要，具有良好的社会效益和经济效益。 的市场前景是好的。从经济分析的结果可以看出，该项 目的经济效益也较好。 生产的技术来源于千吨级的工业装置，工艺技术是可靠 的。 是个具有很大发展潜力的产品，因