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1、产吨对氨基苯甲酸生产工艺设计第一页，讲稿共二十六页哦年产1000吨对氨基苯甲酸的车间工艺设计班 级：化学工程与工艺101班 姓 名：廖 秀 红 学 号：20104540108 指导老师：贺 楚 华（副教授）2012014 4.05.2705.27第二页，讲稿共二十六页哦设计主要内容设计主要内容1 前言2 工艺概述3 物料和热量衡算4 工艺设备设计和选型5 生产车间布置6 经济效益分析7 结论8 致谢词第三页，讲稿共二十六页哦 对氨基苯甲酸的分子式为C7H7NO2，结构为:目前，对氨基苯甲酸广泛用于对氨基苯甲酸广泛用于染料染料和医药中间体。用于生产活性红M-80，M-10BM-10B，活性红紫，
2、活性红紫X-2RX-2R等染料以及制取氰等染料以及制取氰基苯甲酸生产药物对羧基基苯甲酸生产药物对羧基苄胺。对氨基苯甲酸也可用作防晒剂，。对氨基苯甲酸也可用作防晒剂，其衍生物对其衍生物对二甲氨基二甲氨基甲酸甲酸辛酯，是优良的防晒剂，商品名称Padimate O.Padimate O.制备或来源对氨基苯甲酸还是机体细胞生长和分裂所必需的物质叶酸的组成部分之一，在酵母酵母、肝脏、麸皮、麦芽中含量甚高。它是由莽草酸途径莽草酸途径经经分支酸分支酸合成的。1 1 前言前言第四页，讲稿共二十六页哦合成方法主要以对硝基苯甲酸为原料经催化加氢制得对氨基苯甲合成方法主要以对硝基苯甲酸为原料经催化加氢制得对氨基苯甲
3、酸。根据选择催化剂的不同酸。根据选择催化剂的不同,主要分为以下主要分为以下3 3种合成方法种合成方法,简单对比简单对比见下表见下表：2 工艺概述序号催化剂种类工艺条件环境污染情况生产成本产品质量1Pt一般较小很高一般2-1Ni较高一般一般一般2-2Pd/c简单很小较低好第五页，讲稿共二十六页哦 通过比较上述3种合成方法,可以看出用Pd/c作催化剂经氢气还原生产对氨基苯甲酸的工艺流程简单、环境污染小、生产成本较低、产品收率高、对设备的腐蚀性小,最适合于工业化生产，并且具有较大的工业应用价值，所以本设计按照方案2-2进行工艺设计。第六页，讲稿共二十六页哦2.2 生产控制参数生产控制参数（1）投料配
4、比 对硝基苯甲酸：氢气=1:4；（摩尔比）Pt/c催化剂=原料对硝基苯甲酸的3%（质量分数）；（2）反应温度、压力和反应时间 反应温度：90；反应压力：0.5MPa；反应时间：8h。第七页，讲稿共二十六页哦 3.1 物料衡算物料衡算式：G进=G出+G损+G积式中：G进输入物料量总和；G出离开物料量总和；G损总的损失量；G积系统中积累量。本工艺为间歇操作，G积=0，衡算基准为t/批。本设计包括催化还原阶段、碱中和阶段、酸化阶段、离心阶段和干燥阶段五个部分，各阶段物料衡算表及总物料衡算表如下所示：第八页，讲稿共二十六页哦(1)催化还原催化还原反应釜物料衡算反应釜物料衡算(t/批批)输 入输 出序号
5、物料名称质量序号物料名称质量1对硝基苯甲酸1.42t1对硝基苯甲酸0.028t2氢气0.0682t2对氨基苯甲酸1.145t3Pd/c催化剂0.04t3氢气0.0180t4水0.30t5Pd/c催化剂0.04t合 计1.493合 计1.493第九页，讲稿共二十六页哦(2)碱碱中和反应釜物料衡算中和反应釜物料衡算(t/批批)输入输出序号 物料名称质量（t）序号 物料名称质量（t）1对硝基苯甲酸0.06821对硝基苯甲酸钠0.0282对氨基苯甲酸1.1452对氨基苯甲酸钠1.32893水0303水6.93604氢氧化钠溶液682总计1.493总计1.493第十页，讲稿共二十六页哦(3)酸酸化化反应
6、釜物料衡算反应釜物料衡算(t/批批)输入输出序号物料名称质量（t）序号物料名称质量（t）1对氨基苯甲酸钠1.3289固体对氨基苯甲酸1.11582对硝基苯甲酸钠0.0322固体对硝基苯甲酸0.02653水6.9360溶液对氨基苯甲酸0.0292410%盐酸溶液3.1129 溶液对硝基苯甲酸0.0019 溶液水9.7377 溶液氯化钠0.4989合计11.41合计11.41第十一页，讲稿共二十六页哦(4)离心机的物料衡算离心机的物料衡算(t/批批)输入输出序号物料名称质量（t）序号物料名称质量（t）固体对氨基苯甲酸1.1158湿固体对氨基苯甲酸2.1201固体对硝基苯甲酸0.0265湿固体对硝基
7、苯甲酸0.0504溶液对氨基苯甲酸0.0292湿固水水0.1142溶液对硝基苯甲酸0.0019溶液对氨基苯甲酸0.0292溶液水9.7371溶液对硝基苯甲酸0.0019溶液氯化钠0.4989溶液水9.7377洗涤水1.1423溶液氯化钠0.4989总计12.55总计12.55第十二页，讲稿共二十六页哦(5)干燥器的物料衡算干燥器的物料衡算(t/批批)输入输出序号物料名称质量（t）序号物料名称质量（t）湿固体对氨基苯甲酸2.1201产品对氨基苯甲酸1.1103湿固体对硝基苯甲酸0.0504产品对硝基苯甲酸0.0264湿固体水0.1142挥发水1.1424损失对氨基苯甲酸0.0056挥发对硝基苯甲
8、酸0.001总计2.28总计2.28第十三页，讲稿共二十六页哦(6)总物料衡算总物料衡算(t/批批)输入输出序号物料名称质量序号物料名称质量1对硝基苯甲酸1.424281对硝基苯甲酸产品0.0264052氢气0.0682292对氨基苯甲酸产品1.110263pa/c催化剂0.0427283pa/c催化剂0.0427284氢氧化钠溶液6.8228974水10.88013总计12.61346总计12.589615洗涤水1.142377对硝基苯甲酸溶液0.001948610%盐酸3.112947对氨基苯甲酸溶液0.029213氯化钠0.498924第十四页，讲稿共二十六页哦 由以上物料衡算可以得到：
9、每批产品的质量为1.11t（纯产品）。第十五页，讲稿共二十六页哦3.2 热量衡算Q Q1 1+Q+Q2 2+Q3 3=Q=Q4 4+Q+Q5+Q6 式中：式中：Q Q1 1所处理的物料带入设备总的热量所处理的物料带入设备总的热量,KJ,KJ；Q Q2 2加热剂或冷却剂与设备和物料传递的热量（符号规定加热剂加加热剂或冷却剂与设备和物料传递的热量（符号规定加热剂加入热量为入热量为“+”，冷却剂吸收热量为，冷却剂吸收热量为“-”）,KJ,KJ；Q Q3 3过程的热效率过程的热效率,(,(符号规定过程放热为符号规定过程放热为“+”；过程吸热为；过程吸热为“-”)KJ)KJ；Q Q4 4反应终了时物料的
10、焓（输出反应器的物料的焓）反应终了时物料的焓（输出反应器的物料的焓）KJKJ；Q Q5 5设备部件所消耗的热量设备部件所消耗的热量,KJ,KJ；Q Q6 6设备向四周散失的热量，又称热损失设备向四周散失的热量，又称热损失,KJ,KJ；热量衡算的基准以每批处理物料即热量衡算的基准以每批处理物料即5555.56 Kg/5555.56 Kg/批为基准。批为基准。热热量衡算温度基准一般规定为量衡算温度基准一般规定为25,25,热量衡算式中各项计算热量衡算式中各项计算。从上式中可得：从上式中可得：Q Q2 2=Q=Q4 4+Q+Q5 5+Q+Q6 6 Q Q1 1Q Q3 3注意：本设计主要对催化氧化阶
11、段进行了热量衡算。注意：本设计主要对催化氧化阶段进行了热量衡算。第十六页，讲稿共二十六页哦反应釜热量衡算结果一览表反应釜热量衡算结果一览表输 入(KJ)输 出(KJ)Q1 1.66106 Q44.4106 Q213.202106 Q50Q3-4.932106 Q65.53106 合 计1.192106合 计1.192106 从上表中可以看出Q2 2，说明催化过程需要加热。，说明催化过程需要加热。第十七页，讲稿共二十六页哦4 设备设计和选型（1）催化反应釜的设计与计算；（2）反应釜设备图；第十八页，讲稿共二十六页哦（1）氧化反应釜的主要结构尺寸表）氧化反应釜的主要结构尺寸表容积m3釜体材料Cr1
12、8Ni12Mo2Ti高合金钢钢板筒体直径mm夹套直径mm筒体高度m夹套高度m釜体的筒体和封头壁厚mm夹套的筒体和封头壁厚mm 8 2100 3 22 22300 10第十九页，讲稿共二十六页哦序号代号零件名称数量1JB/T 4737-95椭圆形封头DN21002222筒体DN21002213筒体DN23001014JB/T4737-95椭圆形封头DN23001015JB/T4725-92支座B886GB905-82搅拌轴11017JB115882法兰G0.25-210018JB470492法兰垫片19HG21595-1999人孔600110螺母M202011螺栓M16502012JB/T473
13、6-2002补强圈113电动机Y132M-4114减速机BLD17-5-15115接管7642（2）反应釜设备图）反应釜设备图 第二十页，讲稿共二十六页哦5 生产车间布置图第二十一页，讲稿共二十六页哦 岗位岗位 人数人数 行政岗位行政岗位4 4 催化加氢工段催化加氢工段9 9 过滤洗涤过滤洗涤6 6 酸化工段酸化工段6 6 离心阶段离心阶段6 6 干燥阶段干燥阶段3 3 分析实验分析实验3 3 三废处理三废处理3 3 销售人员销售人员3 3 车间维修车间维修6 6 仓库管理仓库管理1 1 总计总计5050 估算投资估算投资资金资金/万万元元1.固定资产投资固定资产投资800建筑工程建筑工程25
14、0设备设备5502.流动资金流动资金150投资总计投资总计9506.1 生产班制定员生产班制定员6.2 投资估算投资估算6 经济效益核算第二十二页，讲稿共二十六页哦序号项目单位单价消耗成本一原辅材料1对硝基苯甲酸吨85000.4034002氢气吨50000.073503Pd/c吨360000.013604水吨11.141.145盐酸吨65003.11202156氢氧化钠吨190068212958二燃料及动力2电Kwh0.7148103.63蒸气m380151200三人工费1工资18002福利500四制造费用1折旧费用4502修理费用4503其他费用10006.3 生产成本生产成本第二十三页，讲
15、稿共二十六页哦6.4 经济效益评价经济效益评价销售收入销售收入（万元）（万元）利润总额利润总额（万元）（万元）所得税所得税（万元）（万元）年净利润年净利润（万元）（万元）投资回收投资回收期（月）期（月）44256442561468.261468.26484.53484.53983.73983.731515 其中：（1）销售收入=产量价格=100044.256=44256(万元)（2）利润总额=销售收入-总成本=44256-42787.74=1468.26(万元)所得税=利润总额25%=1468.2633%=484.53(万元)年净利润=利润总额-所得税=1468.26-484.53=983.7
16、3 983.73(万元)注:所得税按利润总额的33%计。（3）投资回收期=总投资/（年净利润-折旧）=950/（983.73-140）=1.12年(即15个月)所以,15个月即可收回成本。第二十四页，讲稿共二十六页哦 1.本工艺采用对硝基苯甲酸、氢气为原料，以对pd/c为催化剂来催化还原的工段，生产技术成熟、可靠，工艺合理，原料成本较低，产品质量、产率高。该生产工艺流程、操作和设备比较简单，收效较快，适合于中小型乡镇企业选用。2.经经济效益核算显示：此工艺项目建成投产后，总投资950万元，年赢利983.73万元，投资回收期为15个月，由此可看出本工艺投资收益高，经济效益很好。3本工艺重要设备采用耐腐蚀的不锈钢材料，因此延长了设备的使用寿命。通过对本工艺设计的分析，此工艺是很有建设价值的。7 结 论第二十五页，讲稿共二十六页哦致 谢衷心感谢贺楚华老师在设计过程中给予我的悉心指衷心感谢贺楚华老师在设计过程中给予我的悉心指导，同时也感谢教研室全体老师在大学四年里对导，同时也感谢教研室全体老师在大学四年里对我的帮助。我的帮助。感谢各位评委老师以及各位参加我毕业设计答感谢各位评委老师以及各位参加我毕业设计答 辩会的同学辩会的同学请大家给予宝贵意见！请大家给予宝贵意见！谢谢！谢谢！第二十六页，讲稿共二十六页哦