ATBC增塑剂项目设计

BREAD PPT DESIGN,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,ATBC增塑剂工程设计分析,BREAD PPT DESIGN,1,公司选址,龙湾区,浙江省温州市辖区,是温州市四大主城区之一,位于温州市东部,地理位置在东经1204212051和北纬2754281之间。东朝东海,南接瑞安市,西邻鹿城、瓯海二区,北濒瓯江,与永嘉县、乐清市隔江相望。,龙湾区是温州市区的东大门,机场大道、温州大道、瓯海大道横穿龙湾区,将龙湾区中心与温州市中心紧密联系起来。龙湾区又是浙南闽北的海陆空立体交通枢纽：区内有温州龙湾国际机场、温州港万吨级码头、金温铁路货运终点站等,甬台温高速公路和规划中的沿海高速公路纵贯其中。,温州新力化工有限公司-龙湾区工业园区,2,工厂总体布置,废水处理,厂,化学品仓库,绿化带,行政大楼,脱醇塔,废渣处理,通道,锅炉,废料回收,收集车间,脱酸塔,酯化车间,水洗塔,3,背景,增塑剂是世界产量和消费量最大的塑料助剂之一。用于医药及食品包装、日用品、玩具等,必须平安,无毒。,DOP、DBP、DINP有毒性。,所以要开展绿色环保、无毒的新型增塑剂、采用新型合成工艺,美国食品与医药管理局（FDA)认为在所有的增塑剂中,ATBC是最平安的。,4,ATBC,中文名：乙酰柠檬酸三丁酯,英文名：tributyl O-acetylcitrate,分子式：C,20,H,34,O,8,5,产品性质：无色、无味的油状液体,相对密度：1.046（25）,粘度：0.00427Pa.S（25）,凝固点：-80,沸点：173(133.3MPa),343(0.101MPa),闪点：(开杯)204,挥发速度：0.000009g/cm2h(105),水解速度0.1%(100,6h),溶于多数有机溶剂,不溶于水,本品挥发性小,与树脂的相容性好,增塑效果好,可赋予制品良好的耐寒性无毒,LD50=4000mg/kg,用途：无毒增塑剂,可用作聚氯乙烯,纤维素树脂和合成橡胶的增塑剂。用于无毒PVC造粒,食品包装容器,儿童玩具制品,医用制品,薄膜、板材、纤维素涂料等制品。,6,产品的可行性分析,1.国内外生产企业,国外居多,我国仅在山东、江苏。,2.原料的供给,柠檬酸生产大国,年产量达360千吨。,通过针对目前乙酰柠檬酸三丁酯市场以及国内外生产企业的现状和新工艺的研究,设计年产量为500吨的ATBC增塑剂的工程。,7,1,.工艺方案的设计,-,技术部,原理 C6H8O7+3C4H9OH=C18H32O7(TBC)+H2O-乙酰化得ATBC,可能的副反响：C4H9OH=CH3CH2CH=CH2+H2O,2C4H9OH=C4H9OC4H9+H2O,8,1,.1传统工艺,柠檬酸三丁酯是柠檬酸和正丁醇在催化剂的作用下酯化合成而得的,传统的酯化反响一般用硫酸作催化剂,反响产物的后处理要经过碱中和,水洗,蒸馏脱醇脱水脱色最后得到成品。,缺点：生产周期长,转化率低；反响产物的后处理工艺复杂,产生三废,产品流失；硫酸严重腐蚀设备,增加生产本钱。,9,1.2新工艺的开展,1,.2.1催化剂的选取,磺酸催化剂（对甲苯磺酸（PTSA）,固体超强酸,杂多酸,树脂催化剂,10,11,使用浓硫酸的原因,催化过程为均相反响,不存在传质影响,因此催化活性高,即柠檬酸转化率高。,产品的综合本钱较其他催化剂都低,且工艺成熟,操作方便。,所以本设计以硫酸作为ATBC合成首选催化剂,同时兼顾未来新型固体酸催化剂的使用。,12,1,.3.优化ATBC合成条件,醇酸摩尔比：6:1,酯化温度：120,酯化时间：,4,h,中和水洗的条件：2666pa绝对压力,脱醇的条件：2666pa绝对压力,13,2,.工艺的选择,原料,柠檬酸 安徽丰原生物化学股份有限公司,正丁醇 安徽宿州化学试剂厂,浓硫酸 安徽宿州化学试剂厂,14,柠檬酸,正丁醇,酯化,硫酸,脱醇,正丁醇、水恒沸物,正丁醇,TBC,乙酰化,醋酸酐,脱酸,醋酸,醋酸酐,中和及别离,水洗及别离,枯燥,脱色,水,ATBC,水,水,水,活性炭,产品,ATBC,乙酰柠檬酸三丁醇的合成工艺流程框图,15,1.,物料衡算,-,生产部,年产量500吨ATBC,质量分数98.5%,年工作日300天。,产品ATCB量 5001000（3003）=555.56kg,产品中纯ATBC量 555.5698.5%=547.23kg,酯化过程 525.800.995=528.44kg,脱醇过程 523.170.995=525.80kg,乙酰化过程 572.570.99=578.35kg,脱酸过程 569.710.995=572.57kg,中和过程 558.320.98=569.71kg,水洗过程 552.740.99=558.32kg,枯燥过程 549.980.995=552.74kg,脱色过程 547.230.995=549.98kg,16,酯化釜物料平衡表,酯化反响前 酯化反响后,物料名称 物料质量(kg)物料名称 物料质量(kg),90%柠檬酸 314.56 柠檬酸 1.42,98%正丁醇 668.65 正丁醇 329.28,98%硫酸 2.20 硫酸 2.16,水 124.11,TBC 525.80,杂质 2.63,合计 985.41 合计 985.41,17,脱醇塔物料平衡表,进塔物料,出塔物料,塔釜物料,塔顶物料,物料名称,物料质量,(kg),物料名称 物料质量,(kg),物料名称 物料质量,(kg),柠檬酸,1.42,柠檬酸,1.42 98%,正丁醇,325.96,正丁醇,329.28,硫酸,2.16 7,.,7%,正丁醇恒沸物,81.72,硫酸,2.16 TBC 523.17 TBC 2.63,水,124.11,杂质,2.65,TBC 525.80,杂质,2.63,合计,939.71,合计,529.40,合计,410.31,18,乙酰化反响物料平衡,进釜物料,出釜物料,物料名称,物料质量,(kg),物料名称,物料质量,(kg),柠檬酸,1.42,柠檬酸,1.42,硫酸,2.16,硫酸,2.16,TBC 523.17 TBC 5.23,98%,醋酸酐,224.54,杂质,8.43,杂质,2.65,醋酸酐,90.78,醋酸,73.35,ATBC 572.67,合计,753.94,合计,753.94,19,脱酸塔物料平衡表,进塔物料,出塔物料,塔釜物料,塔顶物料,物料名称,物料质量,(kg),物料名称 物料质量,(kg),物料名称 物料质量,(kg),柠檬酸,1.42,柠檬酸,1.42,醋酸,73.35,硫酸,2.16,硫酸,2.16,醋酸酐,84.91,TBC 5.23 TBC 5.23,杂质,8.43,杂质,8.43,杂质,2.86,醋酸酐,90.78 ATBC 569.71,醋酸,73.35,醋酸酐,5.87,ATBC 572.57,合计,753.94,合计,587.25,合计,166.69,20,中和釜物料平衡表,进中和釜物料,出中和釜物料,水相,油相,物料名称,物料质量,(kg),物料名称 物料质量,(kg),物料名称 物料质量,(kg),柠檬酸,1.42 ATBC 11.39 ATBC 558.32,醋酸,73.35,硫酸钠,3.13,水,16.75,硫酸,2.16,柠檬酸钠,1.91 TBC 5.23,TBC 5.23,醋酸钠,9.43,碳酸钠,11.17,杂质,2.86,碳酸钠,27.27,杂质,2.86,ATBC 569.71,水,896.80,醋酸酐,5.87,二氧化碳,3.99,碳酸钠,48.05,水,912.95,合计,1548.25,合计,953.92,合计,594.33,21,水洗釜物料平衡表,进水洗釜物料,出水洗釜物料,水相,油相,物料名称,物料质量,(kg),物料名称 物料质量,(kg),物料名称 物料质量,(kg),ATBC 558.32,水,2139.77 ATBC 552.74,TBC 5.23 ATBC 5.58 TBC 5.23,碳酸钠,11.17,碳酸钠,11.17,水,16.58,水,2156.35,杂质,2.86,杂质,2.86,合计,2733.93,合计,2156.52,合计,577.41,22,枯燥塔物料平衡表,进枯燥塔物料 出枯燥塔物料,蒸发物料 塔内产品,物料名称 物料质量(kg)物料名称 物料质量(kg)物料名称 物料质量(kg),ATBC 552.74 水 15.48 ATBC 549.98,TBC 5.23 ATBC 2.76 TBC 5.23,水 16.58 水 1.10,杂质 2.86,合计 577.41 合计 18.24 合计 559.17,23,物料平衡总表,进料,出料,物料名称,物料质量,(kg),物料名称,物料质量,(kg),90%,柠檬酸,314.56 TBC 7.86,98%,正丁醇,668.65,正丁醇,329.29,98%,硫酸,2.20,醋酸,73.35,98%,醋酸酐,224.54,醋酸酐,84.91,碳酸钠,48.05,碳酸钠,38.44,水,3052.55,水,3177.24,活性炭,28.87,活性炭,28.87,硫酸钠,3.13,柠檬酸钠,1.91,醋酸,9.43,二氧化碳,3.99,ATBC 569.71,杂质,11.29,合计,4339.42,合计,4339.42,24,3,.车间设备,设备名称,规格,材质,数量,预价格（万元）,正丁醇贮槽,5m,3,碳钢,1,0.77,正丁醇贮槽,10m,3,碳钢,1,0.47,正丁醇计量罐,1m,3,碳钢,1,0.15,酯化回流罐,0.2,m,3,碳钢,1,0.06,废水贮罐,2.5,m,3,碳钢,1,0.27,丁醇回收罐,2,m,3,碳钢,1,0.24,ATBC计量罐,2.5,m,3,不锈钢,1,2.03,醋酸酐计量罐,0.3,m,3,铝,1,0.23,醋酸酐贮罐,4,m,3,铝,1,1.47,醋酸酐回收罐,2,m,3,不锈钢,1,3.54,脱醇回流罐,0.2,m,3,碳钢,1,0.06,脱酸回流罐,0.2,m,3,不锈钢,1,0.36,25,设备名称,规格,材质,数量,预价格（万元）,软水计量罐,1.5,m,3,碳钢,1,0.22,水洗1静置罐,2,m,3,不锈钢,1,1.72,碱洗静置罐,2.5,m,3,碳钢,1,0.29,软水计量罐,1,m,3,碳钢,1,0.14,水洗2静置罐,2,m,3,碳钢,1,0.52,干燥塔受槽,0.2,m,3,碳钢,1,0.22,成品计量罐,1,m,3,碳钢,1,0.52,成品贮槽,10,m,3,碳钢,1,0.77,成品贮槽,5,m,3,碳钢,1,0.57,26,27,28,检验分析,检验,部,ADI-,气相色谱仪,粘度,热收缩力,29,平安保护,正丁醇：毒性,且易挥发易燃,密闭低温储存。,硫酸：很强腐蚀性,防止与人体接触,配备必要的劳保用品,储存时防止泄露。,醋酸酐：很强的挥发性和腐蚀性,对人体有毒性,防止发生泄露爆炸事故,密闭,配备劳动防护用品。,在整个工艺设计中,涉及到易燃易爆物质的各个设备,均安装阻火器,防止明火进入设备内部,产生爆炸。,30,环境保护,废水一：吨产品排放量：160kg；年排放量：80t,其中含正丁醇2%,对该局部废水需经汽提回收其中大局部正丁醇后与废水二混合经生化处理排放。,废水二：吨产品排放量：6t;年排放量:300lot。其中含醋酸钠5%,硫酸钠1%,柠檬酸钠1%,柠檬酸三丁酯0.5%,乙酰柠檬酸三丁酯1%,经回收其中的有机物后与废水一混合后经生化处理后排放。,废渣：吨产品排放量约100蚝；年排放量：50T,其中含柠檬酸三丁酯10%,乙酰柠檬酸三丁酯20%,其中为活性炭,用燃烧炉燃烧处理,31,销售方案,-,销售部,产品策略：通过“科技领先,实现“市场领跑,通过针对产品的质量和工艺的宣传造势,树立产品品质的“环保“无毒的高品质