丙酮合成甲基异丁基酮生产装置项目立项初步设计报告

同时它也是橡胶防老剂及些有机合成主要原料。

全世界生产能力约为万吨年，主要集中在美国欧洲和日本。

在美国，总耗量用作硝化纤维素清漆与涂料树脂溶剂。

用于化学品如阻氧剂生产用作萃取剂粘合剂及蜡脱油溶剂还有向国外出口。

是丙酮深度加工精细化工产品之。

美国用于生产丙酮占丙酮总产量左右，而日本则占左右。

其生产工艺都已由传统三步法发展到能在固定床中连续操作直接合成工艺。

我国生产才刚刚起步，目前还不能大批量生产，仅南京和濮阳等地有少量产品出售，售价为每吨万元。

上海溶剂厂于年建成套生产装置，采用是三步法工艺，由于生产工艺复杂，能耗高，污染严重，目前已经停产。

锦西炼油总厂以异丙醇为原料合成，转化率和选择性都较低，单程转化率左右能耗大，虽早在年就建成吨年中试装置，但由于催化剂和些工程问题尚末解决，至今未能正常生产。

石油化工公司化肥厂采用在年代开发技术建成了套吨年以丙酮为原料合成中试装置。

但由于由公司负责设计施工配套系统不完善，现还不能大批量生产目前国内产量有限，所需大部份都需进口，这不但花费了大量外汇，同时也限制了推广应用，致使蜡脱油橡胶防老剂合成等生产工艺推广应用受到了限制。

必要性由于我国产量很小且价格偏高，所以许多应用领域尚末开发，国内大约用作溶剂，其中以油漆溶剂为主，此外还用作油墨溶剂。

近几年磁带磁浆溶剂用量也有所增加，如果进口磁带生产线满负荷生产，则对需要量可达。

大约用作脱蜡剂，用作萃取剂。

我国应用前景非常乐观，美国涂料产量万吨年，耗用万吨年。

日本涂料产量万吨年左右，耗用万吨年左右，均占涂料产量左右。

我国涂料产量在万吨年左右，如果涂料档次达到发达国家水平，则仅此项我国消费量就达万吨年左右。

随着我国建筑业家俱业家电及汽车工业篷勃发展，对高档油漆需求量将不断增加，据不完全统计，我国已有数十个油漆厂开始在高档油漆生产中使用。

此外，在磁带生产，油墨生产，石油脱蜡，环氧树脂及橡防老剂生产等领域应用有待进步开发。

据权威部门对应用前景所做分析预测，到年，涂料行业消耗量将达到吨年，磁带行业将达到吨年，用做粘合剂溶剂将达到吨年，用做油墨溶剂将达到吨年，医药行业用量将达到吨年，用量将达到吨年，其总量将达到吨年。

所以在不远将来，我国消费量将急剧增加。

三工艺技术方案国内外技术概况生产有多种方法，主要有丙酮三步法和丙酮步法。

目前步法生产占总产量以上。

在年代以前，主要用丙酮三步法生产，但年代后建成生产装置均采用丙酮步法生产工艺。

丙酮三步法该方法是以丙酮为原料，经液相缩合催化脱水和催化加氢后生成。

整个生产工艺过程由上述三个工序组成，故称之为丙酮三步法。

主要反应方程如下液相缩合催化脱水催化加氢由于各步反应条件不同，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工艺路线。

其主要特点是利用高性能催化剂步完成丙酮缩合脱水和加氢等反应过程，得到目产物。

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工艺。

从应用普遍，用是三步法工艺，由于生产工艺复杂，能耗高，污染严重，目前已经停产。

锦西炼油总厂以异丙醇为原料合成，转化率和选择性都较低，单程转化率左右能耗大，虽早在年就建成吨年中试装置，但由于催化剂和些工程问题尚末解决，至今未能正常生产。

石油化工公司化肥厂采用在年代开发技术建成了套吨年以丙酮为原料合成中试装置。

但由于由公司负责设计施工配套系统不完善，现还不能大批量生产目前国内产量有限，所需大部份都需进口，这不但花费了大量外汇，同时也限制了推广应用，致使蜡脱油橡胶防老剂合成等生产工艺推广应用受到了限制。

必要性由于我国产量很小且价格偏高，所以许多应用领域尚末开发，国内大约用作溶剂，其中以油漆溶剂为主，此外还用作油墨溶剂。

近几年磁带磁浆溶剂用量也有所增加，如果进口磁带生产线满负荷生产，则对需要量可达。

大约用作脱蜡剂，用作萃取剂。

我国应用前景非常乐观，美国涂料产量万吨年，耗用万吨年。

日本涂料产量万吨年左右，耗用万吨年左右，均占涂料产量左右。

我国涂料产量在万吨年左右，如果涂料档次达到发达国家水平，则仅此项我国消费量就达万吨年左右。

随着我国建筑业家俱业家电及汽车工业篷勃发展，对高档油漆需求量将不断增加，据不完全统计，我国已有数十个油漆厂开始在高档油漆生产中使用。

此外，在磁带生产，油墨生产，石油脱蜡，环氧树脂及橡防老剂生产等领域应用有待进步开发。

据权威部门对应用前景所做分析预测，到年，涂料行业消耗量将达到吨年，磁带行业将达到吨年，用做粘合剂溶剂将达到吨年，用做油墨溶剂将达到吨年，医药行业用量将达到吨年，成本工厂成本销售成本表利税计算表项目名称金额万元备注销售收入扣除税后销项税额销售成本扣除税后进项税额净利润销售利税投资效益及现金流量计算投资效益投资利润率内部收益率现金流量计算本项目计算期按年考虑，其中建设期为年，生产经营期为年，现金流量按项目最大偿还能力计算，折现率为。

在项目最后年考虑残值和流动资金回收现金流量计算表略。

根据现金流量计算结果，本项目静态回收期为年，动态回收期为年。

综上所述，该项目具有可观经济效，并且对其原料价格和产品价格变化也有定承受能力，具有开发价值。

同时该项目投产后，不仅可填补国内大规模工业生产空白，也可以推动其后续加工工艺如发展，因此也有良好社会效益。

不确定性分析盈亏平衡分析年销售收入万元年税金万元可变成本万元固定成本万元盈亏平衡点总论二项目提出的背景和必要性三工艺技术方案四环境保护五劳动安全及工业卫生六劳动定员七总投资估算经济效益及投入产出预测核准通过，归档资料。

产，但年代后建成生产装置均采用丙酮步法生产工艺。

丙酮三步法该方法是以丙酮为原料，经液相缩合催化脱水和催化加氢后生成。

整个生产工艺过程由上述三个工序组成，故称之为丙酮三步法。

主要反应方程如下液相缩合催化脱水催化加氢由于各步反应条件不同，所用催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固定床反应器中行反应，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，是反应温度和压力控制，二是丙酮塔操作控制。

合成反应是个较强放热反应，而催化剂使用温度不得超过，般控制床温在。

工艺中通过热水循环实现床温控制。

为了尽可能消除反应器轴向温差和保证床温平稳，设计时般采用较大循环热水量。

反应床压为将由补充新鲜氢气来控制，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工业生产装置上证明是行之有效。

丙酮塔操作控制与般塔控制样，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经验，可采用列管式固定床。

列管内径和长度可选用与目前工业化装置致。

这样就消除了因列管几何尺寸变化所引起放大效应。

从目前工业装置使用情况来看，反应器设计满足了反应工艺要求。

氢压机和氢气循环机这两台设备也都是由国内有经验专业厂家制作，从工业装置使用情况看出其性能良好。

表反应器压缩机塔类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废液来源是反应生成副产物及反应生成水。

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，应尽量考虑到资源综合利用。

轻组份主要是甲基戊烷和丙酮，是种良好溶剂，也是种很好燃料，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混合物，是种较好油墨溶剂，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。

脱水塔产生废水含有大量有机物，因此为保证环保要求，在工艺上专门增设废水塔进行处理。

该废水经共沸蒸馏后，可使塔釜废水中有机物含量小于，达到国家排放标准要求。

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原则，以减少工业污水产，但年代后建成生产装置均采用丙酮步法生产工艺。

丙酮三步法该方法是以丙酮为原料，经液相缩合催化脱水和催化加氢后生成。

整个生产工艺过程由上述三个工序组成，故称之为丙酮三步法。

主要反应方程如下液相缩合催化脱水催化加氢由于各步反应条件不同，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工艺路线。

其主要特点是利用高性能催化剂步完成丙酮缩合脱水和加氢等反应过程，得到目产物。

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工艺。

从应用普遍，步法及本项目中采用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