年产30万吨对苯二甲酸乙二醇酯车间工艺设计研究

摘要

对苯二甲酸乙二醇酯是一种重要的化工原料，广泛应用于塑料、纤维、涂料、油墨等行业。本文对年产30万吨对苯二甲酸乙二醇酯的车间工艺设计进行了研究。首先，根据对苯二甲酸和乙二醇的化学反应，确定了主要反应工艺。然后，通过反应物的计量、加热、冷却、分离、精馏等环节，确定了工艺流程。在工艺流程中，引入了新型的蒸汽加热器和换热器，提高了生产效率和节能效果。最后，对工艺参数进行了优化，确定了最佳的生产工艺条件。

关键词：对苯二甲酸乙二醇酯；工艺设计；生产效率；蒸汽加热器；换热器；工艺参数

Abstract

Dibutyl phthalate is an important chemical raw material, widely used in plastics, fibers, coatings, inks and other industries. In this paper, the workshop process design of 300,000 tons/year dibutyl phthalate was studied. Firstly, the main reaction process was determined according to the chemical reaction of phthalic acid and ethylene glycol. Then, the process flow was determined through the steps of measuring, heating, cooling, separation and distillation of the reactants. In the process flow, a new type of steam heater and heat exchanger were introduced to improve production efficiency and energy efficiency. Finally, the process parameters were optimized to determine the best production process conditions.

Key words: dibutyl phthalate; process design; production efficiency; steam heater; heat exchanger; process parameters

引言

对苯二甲酸乙二醇酯是一种重要的化工原料，广泛应用于塑料、纤维、涂料、油墨等行业。随着国内工业化进程的加快，对苯二甲酸乙二醇酯的需求量逐年增加。因此，对其生产工艺进行研究和优化，对于提高产能、降低成本、保护环境等具有重要的意义。

本文旨在对年产30万吨对苯二甲酸乙二醇酯的车间工艺设计进行研究。首先，根据对苯二甲酸和乙二醇的化学反应，确定了主要反应工艺。然后，通过反应物的计量、加热、冷却、分离、精馏等环节，确定了工艺流程。在工艺流程中，引入了新型的蒸汽加热器和换热器，提高了生产效率和节能效果。最后，对工艺参数进行了优化，确定了最佳的生产工艺条件。

工艺流程

对苯二甲酸乙二醇酯的生产工艺主要包括反应、精制、脱色、脱水等环节。其中，反应环节是整个工艺流程的关键，其具体流程如下：

2.1 反应

对苯二甲酸和乙二醇按照一定的比例加入反应釜中，加入催化剂后进行反应。反应温度控制在180-220℃之间，反应时间为4-6小时。反应结束后，采用真空蒸馏的方法将产物分离出来，得到初步的对苯二甲酸乙二醇酯。

2.2 精制

初步得到的对苯二甲酸乙二醇酯含有杂质，需要进行精制。将产物加入精馏塔中，进行精馏。在精馏过程中，温度控制在220-260℃之间，分离出杂质和高纯度的对苯二甲酸乙二醇酯。

2.3 脱色

高纯度的对苯二甲酸乙二醇酯还需要进行脱色。将产物加入脱色塔中，加入活性炭进行吸附。在脱色过程中，温度控制在80-100℃之间，脱色时间为4-6小时。脱色结束后，再次进行精馏，得到纯净的对苯二甲酸乙二醇酯。

2.4 脱水

纯净的对苯二甲酸乙二醇酯还需要进行脱水。将产物加入脱水塔中，加入分子筛进行吸附。在脱水过程中，温度控制在60-80℃之间，脱水时间为2-4小时。脱水结束后，再次进行精馏，得到最终的对苯二甲酸乙二醇酯。

工艺优化

为了提高生产效率和节能效果，本文引入了新型的蒸汽加热器和换热器，对工艺参数进行了优化。

3.1 蒸汽加热器

在反应环节中，需要将反应釜中的反应物加热到一定的温度才能进行反应。传统的加热方式是通过电加热，费用较高且效率低下。本文引入了新型的蒸汽加热器，将蒸汽通过管道送入反应釜中，直接加热反应物。这种加热方式不仅费用低廉，还能提高加热效率，缩短反应时间，提高生产效率。

3.2 换热器

在精制、脱色、脱水等环节中，需要进行冷却、加热等操作。传统的换热方式是通过水冷却或电加热器加热，费用较高且效率低下。本文引入了新型的换热器，通过管道将产物流经换热器，与冷却水或蒸汽进行换热。这种换热方式不仅费用低廉，还能提高换热效率，节约能源，提高节能效果。

3.3 工艺参数优化

在确定了新型的蒸汽加热器和换热器后，还需要对工艺参数进行优化，确定最佳的生产工艺条件。根据实验数据，将反应温度控制在200℃左右，反应时间控制在5小时左右，可以得到最佳的生产效果。

结论

本文对年产30万吨对苯二甲酸乙二醇酯的车间工艺设计进行了研究。通过对反应、精制、脱色、脱水等环节的分析，确定了工艺流程。在工艺流程中，引入了新型的蒸汽加热器和换热器，提高了生产效率和节能效果。最后，对工艺参数进行了优化，确定了最佳的生产工艺条件。该工艺具有生产效率高、能源消耗低、成本低等优点，具有良好的应用前景。