300吨年对羟基苯甲酸丁酯生产车间工艺Word格式.docx

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四．毕业设计（论文）完成项目：

1.译文2篇2.文献综述1篇3.开题报告1份

4.设计（论文）说明书▉有　□无

5.设计（论文）图纸▉有　□无

五．毕业设计（论文）工作期限:

任务书发给日期2013年12月9日

设计（论文）工作自2013年12月9日至2014年4月31日

设计（论文）指导教师

系主任

主管院长

300吨/年对羟基苯甲酸丁酯生产车间工艺设计

摘要

对羟基苯甲酸丁酯目前是世界上用途最广、用量最大、应用频率最高的一系列防腐剂，在食品，医药，化妆品等多个领域得到广泛应用[1]。

本文通过对几种催化剂的比较，决定选择使用浓硫酸为本次设计的生产工艺催化剂，并对羟基苯甲酸和正丁醇为原料，以环己烷为带水剂，进行对羟基苯甲酸丁酯的生产。

该工艺过程简单，产品纯度高，是对羟基苯甲酸丁酯生产的一条高产、优质、低成本的有效途径。

本论文设计了一个年产300吨对羟基苯甲酸丁酯的生产车间，在该工艺过程中，原料进料条件是25℃，1bar，对于一次反应，对羟基苯甲酸进料424.91Kg；

正丁醇进料797.28Kg；

浓硫酸进料4.50Kg；

环己烷进料257.60Kg。

得到的产品的纯度是99.7％，收率是83.8％。

此外，反应釜一年工作2400小时，年产量达到300吨。

同时，对反应釜，精馏塔等进行物料衡算，对反应釜、对换热器等进行热量衡算，对釜体、精馏塔等进行设备评估。

最后对产品的经济合理性、投资等进行分析，即投资估算，得到投资回收期为2.8年，对该工厂的财务、利润等进行评价，确认该工艺在经济上可行。

最后通过计算和选型给出了生产工艺流程图，车间平面图和设备图。

关键词：

对羟基苯甲酸丁酯，物料衡算，热量衡算，工艺流程

THEPLANTPROCESSDESIGNOF300

TONS/YEARBUTYLP-HYDROXYBENZ0ATE

PRODUCTION

ABSTRACT

Nipaginesterisnotonlytheworld'

smostwidelyusedpreservatives,butalsousedthemostfrequently.It'

swidelyusedinChemical,Pharmaceutical,Food,FeedandOtherIndustrialAnticorrosion,itisalsotheOrganicsynthesisintermediates,butasanantisepticinfoodisitsmainpurpose.Inthispaper,Concentratedsulfuricacidwasusedasthecatalystofthisproductionthroughselecting,andP-hydroxybenzoicacidandbutanolwereusedasrawmaterialsforproductionofpropylacetate.Itisahigh-yield,high-quality,low-costeffectivewaytoproductButylp-hydroxybenzoatewithsimpleprocessandhighproductpurity.Aplantprocessofproducting300tonsButylp-hydroxybenzoateeachyearwasdesigned.Inonetime,thequantitiesofthematerialsofP-hydroxybenzoicbutanolsulfuricacidandcyclohexaneare424.91kg,797.28kg,4.50kg,257.60kgat1barand25℃,andthepurityoftheproductionreaches99.97percent,andtheyieldis83.8percent.Inaddition,thereactionkettleworks2400hoursayear,andthequantityreaches300ton.Besides,Wegetthequalitythateachrawmaterialneededthroughmaterialbalanceandtheheatthatneededtopasstothroughheatbalance;

Theeconomicrationalityandinvestmentoftheproductwereanalysed;

Thefinanceandprofitsofthefactorywereevaluated,whichvaluestheperiodforrecoveryofinvestmentis2.8years.,andconfirmsthatitcanworkeconomically.Themainproductequipmentswasselected,andtheproductionprocessflowdiagramworkshopfloorplandiagramandequipmentarefinallydrawed.

KeyWords:

Butylp-hydroxybenzoate,materialbalance,heatbalance,productionflowdiagram

目录

摘要I

ABSTRACTII

第一章绪论1

1.1对羟基苯甲酸丁酯概述1

1.2对羟基苯甲酸丁酯的性质1

1.2.1对羟基苯甲酸丁酯结构式1

1.2.2物理性质2

1.2.3化学性质2

1.3对羟基苯甲酸丁酯的用途2

1.4对羟基苯甲酸丁酯的生产方法3

第二章市场需求4

2.1生产现状4

2.2市场需求5

2.3国内外贸易现状6

2.3.1市场份额统计6

2.4发展趋势7

第三章工艺路线9

3.1合成路线9

3.2合成工艺10

3.2.1传统工艺10

3.3路线及工艺选择11

3.3.1合成路线11

3.3.2合成工艺11

3.4设计部分11

3.4.1产品介绍12

3.4.2原料简介13

3.4.3工艺流程设计14

3.4.4工艺流程简述15

第四章能量衡算16

4.1物料衡算16

4.1.1反应釜物料衡算17

4.1.2分水器物料衡算19

4.1.3结晶釜物料衡算19

4.1.4精馏塔物料衡算19

4.2热量衡算20

4.2.1热量衡算的原理20

4.2.2热量衡算过程21

4.3动力消耗定额及消耗量23

第五章主要设备24

5.1反应釜的计算和选型[11,12]24

5.2泵的选型26

5.3储料罐的选型27

5.4结晶釜的选型29

5.5精馏塔的选型29

5.5.1逐板计算法确定理论板数目29

（2）各个方程参数的确定31

5.5.2板式塔主要尺寸的计算33

5.5.3塔高的计算34

5.5.4溢流堰长计算34

第六章环境保护与安全措施36

6.1厂址与环境现状36

6.2执行的环境质量标准及排放标准36

6.3三废产生情况分析37

6.3.1工业废水的来源及特征37

6.3.2工业主要大气污染物的特征37

6.3.3工业固体废弃物的来源及其特征37

6.3.4噪声37

6.4主要防治措施38

6.5厂内绿化40

6.6厂区供电40

第七章投资估算41

7.1编制依据41

7.2固定资产41

7.2.1工程费用41

7.2.2固定资产投资估算表44

7.3无形资产45

7.4递延资产45

7.5预备费用45

7.6流动资产46

7.7总投资估算表46

7.8资金筹集47

第八章成本估算及财务评价48

8.1估算依据48

8.2成本估算48

8.2.1原料辅料费48

8.2.2动力费及污水处理费49

8.2.3工资及福利49

8.2.4车间经费50

8.2.5其他费用51

8.2.6成本估算表51

8.3销售收入和税金估算52

8.3.1销售收入估算52

8.3.2税金估算53

8.4财务评价54

8.4.1损益表54

8.4.2现金流量表54

8.4.3投资回收期55

8.4.4净现值56

8.4.5内部收益率57

参考文献58

致谢60

附录61

第1章绪论

1.1对羟基苯甲酸丁酯概述

对羟基苯甲酸丁酯又被称为尼泊金丁酯，是无色细小结晶或者白色结晶性粉末，它是目前世界公认的具有高效、安全、广谱等特性的食品防腐剂[2]。

与传统的苯甲酸、山梨酸防腐剂相比,尼泊金酯的防腐效果不易随pH值的变化而变化。

尼泊金酯对霉菌、酵母、细菌有广泛的抗菌作用,目前世界上大多数国家都同意将对羟基苯甲酸甲酯、乙酯、丙酯、丁酯等作为食品防腐剂,我国也不例外。

尼泊金酯类最大的特点是产品种类很多,在实际使用和生产过程中,一般是将两种或两种以上的酯混合后使用,得到的产品不仅溶解度提高了，而且具有更好的防腐性能。

对羟基苯甲酸酯类可用于脂肪制品、鱼制品、肉制品、糖果、调味料及果蔬保鲜等方面。

同时，在制药、化妆品及饲料方面也有广泛的应用。

比较尼泊金酯中,以尼泊金丁酯的抗菌效果最好,应用量最广,因此对尼泊金丁酯合成及催化剂选择的研究具有重要意义和极其广阔的应用前景[3]。

根据相关报道,因为对羟基苯甲酸在成酯的过程中，它的羧基会被酯化,分子也可以在较广的pH值范围内不被电离,其中没有电离的分子发挥了抗菌活性,能够抑制微生物细胞呼吸酶系与电子传递酶系的活性,同时可以破坏微生物的细胞膜的构造，因此，尼泊金酯的防腐应用范围比较广泛。

无独有偶，也有研究表明，防腐剂能使微生物的蛋白质凝固或者变性,以此干扰微生物的生长和繁殖;

同时也可以破坏微生物的细胞壁,或阻止细胞壁的合成,使胞内物质外泄,从而能抵抗微生物；

能破坏遗传微粒结构,而影响遗传物质的复制、转录、蛋白质的翻译等。

文献中关于对羟基苯甲酸丁酯的研究并不多，主要集中在对其合成路线中催化剂选择的改进方面。

除了传统的工业生产路线外，其他合成路线尚在实验室研究之中。

1.2对羟基苯甲酸丁酯的性质

1.2.1对羟基苯甲酸丁酯结构式

1.2.2物理性质

对羟基苯甲酸丁酯分子式为C11H14O3,分子量是194.23，通常情况下为无色细小