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《噸乙二醇二縮水甘油醚工藝設計》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在應用文檔-天天文庫。
1、年產4600噸乙二醇二縮水甘油醚工藝設計學院：化學化工學院班級：學號：姓名：指導老師：時間：2012年05月-16-目錄設計任務說明-3-第一章緒言-3-1.1乙二醇二縮水甘油醚的現(xiàn)狀-3-1.1.1用途及性質-3-1.1.2生產方法及其特點-4-1.2產品質量標準-5-1.3國內主要生產廠商-6-1.4生產方法的選擇-6-1.4.1相轉移催化法合成乙二醇二縮水甘油醚-6-1.4.2二步法合成乙二醇二縮水甘油醚-7-第二章工藝過程分析-8-2.1反應原理-8-2.2工藝流程示意圖-8-1.原料、輔助原料規(guī)格-9-2.預計原料及
2、輔助原料的消耗定額-9-3.公用工程規(guī)格-9-4.預計公用工程消耗定額-9-第三章物料衡算-10-3.1生產任務-10-3.2計算依據(jù)-10-3.3物料衡算-10-3.4物料衡算平衡表-12-第四章熱量衡算-14-第五章主要設備工藝計算-15-5.1縮合反應釜-15-5.2環(huán)化反應釜-15-第六章主要設備-16-第七章設備布置圖-17-第八章結論-17--16-設計任務說明1）設計項目名稱：年產1140乙二醇二縮水甘油醚工藝設計2）工藝條件：A、縮合反應原料配比：乙二醇：0.5mol→509.82kg/8h1mol環(huán)氧氯丙烷→
3、497.65kg/8h催化劑0.5%→5.53kg/8h反應溫度：80℃操作方式：連續(xù)B、環(huán)化反應原料配比：甲苯→2026kg/批40%氫氧化鈉溶液→320.26kg/批反應溫度：40℃操作方式：連續(xù)第一章緒言1.1乙二醇二縮水甘油醚的現(xiàn)狀1.1.1用途及性質氯代烷烴是由C10～C30的石蠟烴經氯化而制得的氯代衍生物，通式CnHxCLx根據(jù)氯化深度的不同其用途有多種。目前，廣泛應用的是氯含量為40％～70的氯烴產品，可作為-16-PVC的輔助增塑劑和阻燃劑以及潤滑劑等。氯烴產品的熱穩(wěn)定性是衡量產品質量優(yōu)劣的主要指標，而氯代烷烴
4、的熱穩(wěn)定劑則對其熱穩(wěn)定性起決定作用。許多研究機構對熱穩(wěn)定劑的開發(fā)、改性、復合做了大量的工作，但其主要成份仍是乙二醇二縮水甘油醚，所以開展對乙二醇二縮水甘油醚合成工藝的研究是十分必要的。乙二醇二縮水甘油醚屬于低黏度水溶性環(huán)氧樹脂或脂肪族環(huán)氧樹脂，是一種淡黃色透明液體，分子式C8H14O4，分子量174.20，密度1.118，沸點112oC(4.5mmHg)，閃點>110oC。環(huán)氧當量112～135g/eq或環(huán)氧基含量28.5％～33.0％。黏度10～100mPa·s。含氯量9.5％。水溶率95％～100％。由乙二醇與環(huán)氧氯丙烷反
5、應制得。常與雙酚A型環(huán)氧樹脂混合用作低黏度復合物、鑄塑料、浸漬液、膠黏劑、樹脂改性劑、織物處理劑、PVC熱穩(wěn)定劑等。廣泛用于無溶劑涂料、層壓、膠粘劑等，可用作各種灌封料、地坪涂料、膠粘劑。產品牌號性能指標色度APHA粘度25oCmPa·S環(huán)氧值eq/100g有機氯eq/100g無機氯eq/100g水份％——≤10015～25≥0.70≤0.02≤0.005≤0.11.1.2生產方法及其特點乙二醇二縮水甘油醚合成方法一般有3種：(1)一步法，(2)兩步法，(3)烯烴氧化法。1983年，Mouzin報導了相轉移催化一步合成單縮水甘
6、油醚的方法，隨后Gu報道了相轉移催化合成二縮水甘油醚的方法，使經典的多步反應簡化成一步反應，但是Gu法的產物純化是采用高真空蒸餾的方法，真空度低于1mmHg，這對二縮水甘油醚的生產和應用及普及都十分不利。對于烯烴氧化法，常用氧化劑來氧化辛烯，而其要求條件復雜，消耗大量能源，成本高，效果不好。兩步法是用二元醇與環(huán)氧氯丙烷在催化下(一般采用BF3·O(CH2CH3)2催化劑)開環(huán)加成，然后在堿的作用下閉環(huán)，得到二縮水甘油醚，國內外大多數(shù)生產廠家采用此法。但催化劑BF3·O(CH2CH3)2腐蝕設備，污染嚴重，所以急待開發(fā)一種無污染
7、高效率的催化劑。天津石化公司研究院研制的MTZ催化劑是一種有機磺酸鹽，用于代替BF3·O(CH2CH3)2、KOH等催化合成乙二醇醚有著非常好的催化效果：a．以MTZ催化劑代替BF3·O(CH2CH3)2合成乙二醇二縮水甘油醚是可行的，MTZ的用量僅為BF3·O(CH2CH3)2用量的1／2．6，產品性能高于用BF3·O(CH2CH3)2產品，達到了國內同類產品水平。-16-b．較佳的開環(huán)反應條件為：MTZ為乙二醇質量的0.1；羥基：ECH=1：1(too1)；滴加溫度：140～16O℃；滴加時間：3h；反應溫度140～16O
8、℃，恒溫1h閉環(huán)反應條件：二氧六環(huán)為溶劑、NaAIO為堿催化劑，回流時間8h。c．用MTZ催化劑代替BF3·O(CH2CH3)2，可降低乙二醇二縮水甘油醚的生產成本，改進工藝、提高產品質量，應繼續(xù)進行MTZ催化劑的復配試驗。以降低引發(fā)溫度，減少能耗，進一步提高產品性能。1.2
