作化学中间体约占。预计年,世界异丙醇需求量将以年均约速度增长,年总需求量将达到约万,其中中东欧地区需求量年均增长率最大,为其次是亚洲地区,需求量年均增长率将达到约。世界主要地区异丙醇消费结构以及需求预测情况见表表世界各地区异丙醇消费现状及预测国家和地区年年年消费量年均增长率消费量万所占比例消费量万所占比例北美中南美西欧中东欧亚洲其他合计异丙醇国内发展现状目前,我国异丙醇主要用作油墨涂料和制药工业过程中溶剂或萃取剂,其消费量约占异丙醇总消费量。在涂料中,异丙醇主要用在如硝化纤维素清漆中作惰性溶剂以减少贮存和运输过程中可燃性等在制药方面,主要用作抗生素维生素萃取剂和药品胶囊清洗剂等在油墨中,主要用作水基涂料助剂和稀释剂。醇溶油墨能够解决甲苯类油墨对健康所产生危害以及溶剂残留影响包装食品质量等问题,近年来醇溶油墨已经发展成为种趋势。目前,我国已经成为世界第二大涂料生产国家,而且近几年来,我国涂料工业合资合作和结构调整步伐明显加快,涂料向高档化方向发展,国外许多大型涂料生产商纷纷在我国投资建设高档涂料生产装置,加上交通汽车和建筑等行业快速发展拉动,我国涂料行业对异丙醇需求呈现较快增长势头。在油墨方面,年我国油墨总产量为万,年增长到万,年均增长率达到。随着国内包装品广告出版等行业迅速发展,对油墨等需求也大幅度增加,相应对异丙醇需求量也将不断增加我国制药行业是我国传统精细化工领域,随着世界经济体化,出口形势看好。由此可见,在今后几年,我国异丙醇在溶剂方面应用仍将大发展,预计到年对异丙醇需求量将达到约万。近年来,我国异丙醇消费直保持高速增长势头。年我国异丙醇表观消费量只有万,年增加到万,年表观消费量年均增长率为。年我国异丙醇表观消费量为万,年增加到万,比年增长约,年表观消费量年均增长率约为。我国异丙醇供需情况见表所示。表我国异丙醇供需情况年份产量万进口量万出口量万表观消费量万表观消费量比上年增长第三章工艺技术方案概述目前，工业上异丙醇生产方法主要是丙烯水合法，可分为丙烯间接水合法和丙烯直接水合法两种。丙烯间接水合法因三废污染设备腐蚀严重和生产成本高等问题，世纪年代后该法被逐渐淘汰。丙烯直接水合法，它是丙烯在催化剂存在下直接发生水合反应生成异丙醇。由使用催化剂不同分为三种方法，即气相直接水合法液相直接水合法气液混相直接水合法。工艺选择气相直接水合法气相直接水合法是目前世界上生产异丙醇主要方法之，气相直接水合使用磷酸硅藻土为催化剂，在反应温度，压力，丙烯水条件下进行直接反应，生成粗异丙醇溶液，再入共沸塔分离提浓。丙烯单程转化率为，异丙醇选择性为。优点该法与间接水合法相比，选择性好，副产物少，丙烯总转化率达，生成异丙醇选择性高达。反应条件缓和，反应压力低，流程简单，投资少，同时对设备腐蚀环境问题较丙烯间接水合法有了很大改善。缺点该法为防止磷酸溶出，需要把水转为气态，采用了对平衡不利高温低压反应条件，使丙烯单程转化率低，大量未反应丙烯需循环使用，耗能量大为了减少副产物生产量，需用高浓度丙烯做原料同时磷酸不断流失，生产上需补加磷酸。液相直接水合法该法使用活性选择性良好钨系杂多酸催化剂，催化剂溶于来自精制工序循环工艺水中，在反应温度，压力条件下，丙烯水，进行接触反应，生成异丙醇水溶液，再入共沸塔分离提浓。优点催化剂活性高，丙烯和杂多酸阴离子能形成活性络合物，与传统丙烯间接水合法相比，在相同氢离子浓度情况下，反应速度增大数倍，产品选择性好，改进了催化剂流失问题，催化剂较稳定可循环使用寿命长无公害。缺点该法水烯比大，导致粗产品中含大量水，蒸馏热量消耗量大，反应压力过高，设备投资高。气液混相直接水合法该法采用强酸性阳离子交换树脂催化剂，要求丙烯纯度在以上反应温度压力条件下丙烯水。由于反应采用了中压低温有利于化学平衡工艺条件，故能得到较高丙烯转化率，丙烯单程转化率左右，异丙醇选择性大于。优点无需高纯度丙烯及大量未反应丙烯循环。反应条件相对缓和，温度压力以及水烯比适中，丙烯转化率高，能耗低。缺点树脂催化剂不耐高温，温度不能超过，且树脂催化剂存在流失问题，寿命较短。丙烯直接水合法生产工艺分析比较对于丙烯直接水合反应过程，在低温高压条件下，丙烯平衡转化率高。然而，温度较低时反应速率太慢提高反应温度，虽可以加快反应速度，但会对反应带来不利影响丙烯转化率低异丙醇选择性降低。提高压力，可以提高丙烯转化率，原因是只有溶解于水中丙烯才能在催化剂表面起反应，压力增高会增加丙烯在水中溶解度，但压力过高会增加设备投资和操作费用。因此，在上述已经工业化丙烯直接水合生产技术中，以气液混相法生产技术反应条件缓和丙烯转化率高，异丙醇时空产率高等优点受到人们广泛注意和使用。工艺介绍通过对三种丙烯直接水合生产工艺各自特点进行对比分析，可以看出无论是从收率生产成本装置投资，还是从安全操作环保角度看，气液混相法更为理想。所以本次我们所采用工艺就是气液相直接水合法。该工艺具有如下优点采用新型催化剂，提高了低碳烯烃选择性。生产过程能耗低，充分利用能量，进行循环利用，经济效益显著。对三废进行综合处理，采用新型处理方式，污染大大降低，对环境友好。催化剂介绍催化研究表明，不同类型沸石上丙烯水合反应性能有很大差别，目前研究所用沸石包括超稳丝光等，其中对沸石研究比较集中。对丙烯水合动力学研究表明，沸石催化剂反应活性在与时达到最大，但在更高反应温度以上，由于平衡转化率下降而活性降低，反应温度在以下时，异丙醇有高选择性，但随温度上升而单调下降。在丙烯水合反应中，沸石分子筛水吸附量越小，活性越高，即越是采用疏水性催化剂，对烯烃水合反应越有利。其原因是由于在疏水性沸石催化剂中抑制了水凝结，而对酸中心吸附烯烃分子影响变小，或者说疏水性沸石避免了吸附水所造成酸强度下降。以改性沸石为基础，选用适当调变方法，合理调整其酸量和酸强度，通过离子交换制成含金属离子改性沸石丙烯水合催化剂。在反应温度压力水丙烯丙烯液态空速大条件下，丙烯单程转化率异丙醇选择性，产品时空产率达到异丙醇催化剂，高于目前国内外各种工艺技术水平。该催化剂还通过了水热稳定性试验再生性能优良，并配套开发出中压丙烯水合全流程工艺。水合反应在滴流床反应器内进行，整个工艺过程采用了分段进料无氧水技术催化剂活化和新开工工艺等多项专利技术。中压丙烯水合工艺技术环境友好无三废排放产品质量优良。有学者指出对催化剂进行预处理可以提高活性，利用极性含氧脂肪族碳水化合物，最好是水合反应产物醇或者醚，浸渍沸石催化剂，可以提高催化剂催化活性。工艺流程设计本工艺生产烯烃可分为如下单元反应段产品分离段。工艺流程图图气液混相直接水合法制异丙醇工艺流程图原料丙烯通过压缩机压缩并换热达到将工业用水通过压缩机并换热达到然后将丙烯蒸汽与工业用水进入反应器与催化剂充分接触，在反应器内充分反应。反应产物混合后反应后经过换热器进入脱丙烯塔，将反应后混合物中丙烯全部脱去，丙烯重新加热压缩进入反应器。混合物进入干燥塔脱去混合物中大部分水，水也可以进行回收利用。剩下混合物进行间歇精馏脱去混合物中正丙醇，正丙醇可以回收用作燃料。最后两个精馏塔是共沸精馏，第三种组分是乙二醇，使它们共沸从第个塔塔顶脱去异丙醚和少部分水。最后个塔是乙二醇回收塔，回收混合液中乙二醇重新进行共沸精馏。最终得到异丙醇。第四章物料衡算概论物料衡算是推导描述物质运动规律数学模型直接而简便方法。所谓物料衡算是指在质量守恒基础上，对任过程单元按单位时间内，体系所含物料总质量必等于进入体系总质量减去从体系流出总质量所进行运算。简言之，即质量守恒原理在个过程单元中应用。物料衡算可得到组代数方程或微分方程。对于体系内任点参数完全不随时间而变化，且只含个因变量连续稳定过程，所得代数方程就是该过程数学模型。物料衡算可对个工厂生产全过程，个工序或台装置做出。对于现有生产过程。物料衡算提供表示生产运作正常与否问题所在和改进途径参考数据对于新建装置和生产过程，则可为设备设计过程优化过程控制和经济评估等提供必要数据。衡算方法物料衡算是根据质量守恒定律，利用进出化工过程中些已知物流流量和组成，通过建立有关物料平衡式和约束式，求出其他未知物流流量和组成过程。系统中物料衡算般表达式为系统中积累输入输出生成消耗式中，生成或消耗项是由于化学反应而生成或消耗量积累量可以是正值，也可以是负值，当系统中积累量不为零时称为非稳定状态过程积累量为零时，称为稳定状态过程。稳定状态过程时，可以简化为输入输出生成消耗对无化学反应稳定过程，又可表示为输入输出全厂物料衡算我公司异丙醇工艺，其工艺流程分为反应段产品分离段。以下计算使用处理原始数据。反应段物料衡算表反应器物料衡算数据项本工资及年终奖金成本为万元。另外，福利费包括五险金，即养老保险金失业保险金医疗保险金生育保险金工伤保险金及住房公积金。表员工福利序号类别占工资总额比小计养老保险金失业保险金医疗保险金生育保险金工伤保险金住房公积金合计实际交五险金费用为万元。固定资产折旧固定资产折旧率与服务寿命和残值有关，服务寿命是指该资产能够经济合理使用时间，在估计服务寿命时间应同时考虑到功能性折旧与实质性折旧。残值是指固定资产报废时残余价值。般，残值残值率原值，则每年折旧费用为原值残值率折旧年限。表固定资产折旧表单位万元序号项目名称原值万元净残值率折旧年限年时期建设第年建设第年投产后折旧生产设备小计表固定资产摊销费计算表单位万元序号项目名称原值万元净残值率折旧年限年时期建设第年建设第年投产后摊销费用无形资产递延资产流动资产小计维修费用在生产过程中，不可避免地会产生设备损耗及生产故障，需定期检修，维修费用般占固定资本，取，所以维修费用为万元。销售费用产品异丙醇和原料丙烯为易燃化学产品，运输过程高危险，取销售费用为万元。其中包括运输费万元，广告费万元，客户服务费万元。保险费目前该项目基本险保险费率为，保险费固定资产投资万元建设期贷款还利根据我们资金筹集方案，资金来源为五年期贷款亿元，其他资金由庆阳化工以自有资金形式注入。根据下表可知，本项目年期贷款利率为。表年银行商业贷款利率表项目年利率短期贷款六个月以内含六个月六个月至年含年二中长期贷款至三年含三年三至五年含五年五年以上三贴现以再贴现利率为下限加点确定注此表为年月日最新贷款利率表所以，投产后，每年应还数额根据以下式子确定，其中万元。确定每年还款额万元。总成本费用估算固定成本固定成本工资及福利费制造费用不包括其他制造费维修费销售费用保险费用可变成本可变成本原材料费用公用工程费财务费其他费用成本汇总表成本汇总表单位万元项目时期投产期负荷达产期原料辅料公用工程工资及福利维修折旧销售费用贷款利息保险费年总成本固定成本可变成本总投资额计算表总投资额估算表单位万元项目金额固定资产投资含设备成本流动资金总投资额注总投资额固定资产投资流动资金资金筹集本项目总投资额约为万元