增塑剂等产品的工业化生产主要有两种生产方法。浓硫酸法反应物苯酐与乙基己醇在浓硫酸作用下,进行酯化反应。浓硫酸催化法特点是,反应速度快,苯酐转化率高,硫酸价格便宜,并且只需低压蒸汽便可完成反应缺点是,酯化过程中的副反应多,主要副产物是醚烯硫酸酯,这些副产物若分离不彻底会带入塑料制品中,并且整个酯化生产过程必须在高真空条件下完成,酯化后的粗酯需进行中和水洗精制等工艺处理,浓硫酸对生产设备腐蚀严重,原材料消耗较高,我国的生产约是用此方法。均相催化法均相催化法所用催化剂是含钛金属络合物。此法生产特点是,生产过程不需真空,对生产设备没有腐蚀作用,酯化反应属于均相络合反应,反应效率较高,相对于硫酸法副反应较少,国内从德国公司引进两条生产装置都采用此催化工艺缺点是,整个酯化反应体系对热源要求很高,普通蒸汽达不到生产要求,必须采用燃油加热系统或采用高压蒸汽供热,并且同时仍要求蒸汽系统,酯化后仍需进行中和水洗工艺,将催化剂水解处理,过程中极少量的催化剂仍以螯合物的形式存在于产品中,影响产品的纯度。采用此工艺生产的国内代表性企业有山东齐鲁石化增塑剂股份有限公司南京金陵石化公司化工厂。无论是硫酸法生产,还是均相络合法生产,都有大量的含碱含油废水排放,值超万,有的高达十几万。这种高浓度的含有苯环结构的有机废水,给废水治理造成了极大的困难,污水处理的运转成本很高。鉴于此,国内外都在寻找催化效率高生产过程废水排放量小或不生产废水的工业生产方法,进步提高工业增塑剂产品的质量,改善工业生产环境。工业增塑剂清洁生产工艺研究增塑剂工业生产直沿用强酸作为催化剂的酯化工艺。我国的非酸催化反应在合成增塑剂中的应用始于世纪年代,现已经在些增塑剂企业生产中得到广泛应用,但仍无法达到污水零排放,工业生产工艺仍采用浓硫酸作催化剂。随着国内外对环保要求的日益提高,采用更为新型催化剂替代传统酸性催化工艺已势在必行,在资源开发节省能源降低原料生产成本等方面都有很重要的意义,目前主要研究集中在寻找新的固体催化剂和开发新的催化工艺,研究清洁生产工艺已成了国内大公司企业研究的技术热点,其中寻找的突破重点是酯化催化剂。固体超强酸催化剂使用硫酸作催化剂工艺成熟,设备简单,但产品质量差。采用非酸催化工艺,大多取消了水洗,减少了废水量,产物后处理简单,但催化剂价格高,回收困难。选用无催化剂工艺,副反应少,不存在金属催化剂的分离问题,不用水洗,废水量更少,但设备多,产品质量不如非酸催化剂。综合以上工艺,采用固体超强酸或固载钛酸酯催化剂,以醇作带水剂,用氮气保护,连续法合成,减少中催化剂的残余量,降低反应温度,缩短反应时间,是当前研究和开发的方向。固体超强酸催化剂是种新型的催化材料,具有催化活性高选择性好耐热耐水稳定性好不污染环境不腐蚀生产设备和可重复使用等特点,有极好的发展前景。固体酸作为催化剂,其特点是容易与产物分离,催化剂可以回收重复利用,酯化催化剂不需中和便可回收,无中和废水产生。工业生产主要采用酯化反应,酯化反应的核心是催化剂,国内外的科研人员纷纷对酯化催化剂进行研究,并应用于产品的研制。本项目生产工艺本增塑剂的生产采用浓硫酸法和固体超强酸结合的方法，取长补短，进行加工改良。浓硫酸法生产时酯化过程中的副反应多，浓硫酸对生产设备腐蚀严重,原材料消耗较高在生产中加入固体超强酸后可以降低浓硫酸的用量，但又不会影响反应的速率同时固体超强酸还可以提高产品的产率。与此同时，浓硫酸也可以保护固体超强酸，避免其失活，延长固体超强酸的使用寿命。生产原理流程说明参照附图苯酐辛醇分别以定的流量进入单酯化器，单酯化温度为。所生产的单酯和过量的醇混入超强酸催化剂后，进入酯化塔。环己烷帮助酯化脱水用预热以后以定的流量进入酯化塔。酯化塔顶的温度为，塔底为。环己烷和水辛醇以及夹带的少量硫酸从酯化塔顶部气相进入回流塔。环己烷和水从回流塔顶溜出后，环己烷去蒸馏塔，水去废水萃取器。辛醇及夹带的少量硫酸从回流塔返回酯化塔。酯化完成后的反应混合物加压后经喷嘴喷入中和器，催化剂在塔底可循环使用，用的碳酸钠水溶液在下进行中和。经中和的硫酸盐硫酸单辛酯钠盐和邻苯二甲酸单辛酯钠盐随中和废水排至废水萃取器。中和后的辛醇环己烷硫酸二辛酯二辛基醚等经泵加压并加热至后进入硫酸二辛酯热分解塔。在此塔中，硫酸二辛酯皂化成为硫酸单辛酯钠盐，随热分解废水排至废水萃取器。环己烷辛醇和二辛基醚等进入蒸馏塔，塔顶温度为，环己烷从塔顶上部出后进入环己烷回收塔，从该塔顶部得到几乎不含水的环己烷循环至酯化塔再用，塔底排出的重部分烧掉分离环己烷后的和辛醇从蒸馏塔底排出后进入水洗塔，用非离子水进行水洗，水洗后的锈钢制作。锅体与锅盖由法兰密封联接，锅体下部有放料孔，锅内有搅拌器，锅盖上开进料搅拌观察测温测压蒸汽引出分馏安全放空等工艺管孔。锅盖上部焊接支架上，装置减速机与电机，由传动轴驱动锅内搅拌器，轴封装置在锅盖顶部。加热夹套上开有进排油汽测温，放空蒸汽阀门电热棒等接管孔。根据本生产工艺操作条件，由于反应体系黏度不大，采用桨式搅拌型式支承型式为支座式，填料密封。设备优点该反应釜具有加热迅速，耐高温，卫生，无环境污染，无需锅炉自动加温，使用方便等特点。适宜的径高比设计，按需定制搅拌装置搅拌轴封采用耐压卫生机械密封装置，保持罐内的工作压力及防止罐内物料泄漏而造成不必要的污染与物料损耗。反应釜参数规格内锅直径夹套直径电动机功率减速机型号搅拌转速五原材料及动力供应主要原料及其规格苯酐纯度辛醇密度，色泽铂钴醛以乙基醛计色泽铂钴色泽铂钴,硫酸试验公司名称南乐荣盛化工有限公司贸易信息苯酐，元吨公司名称广州利邦化工有限公司内衬塑料袋的编织袋，袋贸易信息元吨，原装进口江苏张家港双狮精细化工公司目前硫酸出厂报价元吨纯碱元吨以上仅为现时的市场价格，会受到供求的影响而发生变化，仅供参考。二消耗定额按生产计算苯酐以苯酐计收率辛醇以辛醇计收率硫酸碳酸钠固体超强酸催化剂适量三动力供应生产所需能源主要为电能，可由佛山当地提供，所需的水也可得到满足，因此可将生产基地建于佛山。由于生产的大量产品都是销往广州以及周边的塑料加工业城市，把厂址选在佛山，地理位置处于中轴，方便产品的销售，交通便利可节省产品运输成本。佛山属于二线城市，地租房租便宜，劳动力廉价，这有利于节约生产成本。六经济效益分析苯酐的主要生产成本大约元每吨，辛醇为元吨，平均生产每吨所耗定额由上述可知，耗电为度吨，水量为吨吨，全年产量吨所需苯酐吨辛醇吨硫酸吨纯碱吨电耗度水耗吨原料单价元吨年产吨价万元苯酐辛醇硫酸纯碱电耗元度水耗固体超强酸催化剂环己烷不详房租工资税收等费用合计该生产过程主销产品是增塑剂，副产品重新回收利用,产量，产品规格为色泽年相对密度酸值皂化值折光率挥发物以广东省为原点，发射向全国各地销售，产品也可出口外销往亚洲欧洲等地。增塑剂市场价为元吨，我厂定价为元吨，则年利润为万元假设生产的吨全部售出，则总获利万元年。七生产废液处理随着塑料工业人造纤维工业的发展,作为增塑剂的邻苯二甲酸酯类因具有不同程度的三致致癌致畸致突变作用和破坏中枢神经系统的作用而受到人们的关注,必须对其从严控制。对增塑剂生产中产生的邻苯二甲酸酯类废水的处理,目前尚无投资少操作简单的成熟工艺。对高浓度邻苯二甲酸二辛酸二丁酯废水,通常采用焚烧法处理对般浓度的废水,通常采用活性污泥法处理。活性污泥法不仅流程长,占地面积大,次性投资费用高,而且微生物对温度酸碱性污染物种类及浓度等诸多生长环境因素要求苛刻,所以对废水量不大的中小企业来说,当前限于种种原因还难以采用。图四改进后的邻苯二甲酸二辛酯废水处理工艺流程本生产项目采用以上的改进方法进行后处理，处理后的废水可达到排放标准。改进后的废水处理工艺流程见图三。贮罐中不用网袋式过滤器,储罐上层空间用真空泵抽真空后,上层油面中部分辛醇挥发后被吸收到醇回收罐,用于生产。废水经第级压滤后曝气,挥发出的辛醇原为无组织排放,现改为通过高的排气管变为有组织排放。排气管中用层活性炭滤纸将排气吸附处理后再排入大气,减轻了辛醇对大气的污染。在原工艺流程中的板框压滤机与均衡池之间加设了活性炭纤维吸附柱,对废水进行进步处理,以保证废水达标排放。对压滤机中使用过的滤布,可利用厂内的酯化反应釜,在的温度下将滤布进行水汽蒸煮,即可使其再生。滤布再生过程中回收的辛醇和邻苯二甲酸二辛酯,可回用于生产。按年产邻苯二甲酸二辛酯所产生废水计,用本处理工艺处理废水的费用估算见下表。表废水装置运行费用八投资概算新建年生产的生产线需投入资金约亿元生产设备万元，厂房购买及设备组装施工费万元预计厂房面积，工厂各种配套设施万元，预计员工人，平均工资元人，半年工资预算约万元元，预计年原料费万元，工厂活动可周转资金万元。生产投入的资金可由政府和企业合资，政府借贷亿元给企业家创办企业，为了支持当地企业的发展，政府借贷应该采取低息政策。剩下的五千万资金由企业内部董事投资，员工也可入股。国家政策支持，企业的起步压力可减轻，可促使企业的顺利发展。根据上述经济效益分析可知，每年公司的盈利可达万元年，按照这样的速度，该项目经过年的时间就可以回本。把每年的的利润还政府的借贷，减轻利息的负担每年的利润用于技术研究，改善工艺生产的利润用于奖励员工剩余的利润可再投入生产，提高生产总额。九结论工业增塑剂市场前景广阔,国外大公司纷至沓来,进军国内市场,增塑剂生产企业应加强新技术新产品新应用领域的开发研究,淘汰落后的生产方式与品种,以满足各类塑料制品对增塑剂的品种与质量的需求。高效持效无毒或低毒无公害化的工业生产方式是全球塑料助剂的发展趋势。本项目增塑剂的生产采用浓硫酸法和固体超强酸结合的方法，取长补短，进行加工改良，尾液的处理符合国家排放标准，整个生产具有社会综合效益和广阔的发展前景。项目中各数据均基于现实公布数据，如员工工资原料价格及市场销售价格等。部分设计数据根据已建成生产项目得来，如废液处理数据等。因此所建项目具有定的可信度，可行性较高，可以通过验证以实施该项目。十参考文献樊云峰增塑剂生产工艺进展化工设计,樊云峰精细石油化工蒋平平,卢冠忠固体酸催化合成邻苯二甲酸