年产5000吨甘油生产工艺流程设计

海南大学 化学工程与工艺专业

化工工艺课程设计

说明书

题 目：年产5000吨甘油生产工艺流程设计 学 号： 姓 名： 年 级： 指导教师： 完成日期： 2012 年 月 日

年产5000吨甘油生产工艺初步设计

目 录

1.总论?????????????????????????????6 1.1概述 ????????????????????????????6 1.1.1甘油的性质?????????????????????????6 1.1.2产品用途??????????????????????????7 1.1.3甘油在国民经济中的重要性??????????????????7 1.1.4甘油的市场需求???????????????????????7 1.2设计的目的和意义?????????????????????8 1.2.1设计的目的?????????????????????????8 1.2.2设计的意义?????????????????????????8 1.3项目设计依据和原则????????????????????8 1.3.1设计依据??????????????????????????8 1.3.2设计原则??????????????????????????8 1.4设计范围??????????????????????????9 1.5甘油生产能力及产品质量标准????????????????9 1.5.1生产能力??????????????????????????9 1.5.2产品质量标准????????????????????????9 2.生产方案选择??????????????????????10 2.1生产方法??????????????????????????10 2.1.1以天然油脂为原料的生产???????????????????10 2.1.2合成甘油的生产???????????????????????11 2.1.3发酵甘油的生产???????????????????????14 2.2生产方案确定?????????????????????? 16 3.生产工艺流程设计与说明???????????????? 17 3.1生产工艺流程图??????????????????????? 17 3.2.生产工艺流程说明?????????????????????? 19 4.工艺计算??????????????????????????22 4.1物料衡算??????????????????????????22 4.1.1原辅物料的计算???????????????????????22

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4.1.2物料衡算汇总列表??????????????????????26 4.1.3水、电、煤的用量计算????????????????????27 4.2热量衡算??????????????????????????28 4.2.1蒸汽喷射液化器工段?????????????????????28 4.2.2连消工段??????????????????????????28 4.2.3无菌空气制备工段??????????????????????30 4.2.4蒸发浓缩工段????????????????????????34 4.2.5减压蒸馏工段????????????????????????35 5.设备设计与选型??????????????????????36 5.1主要设备的选型?????????????????????? 36 5.2辅助设备的选型?????????????????????? 45 6.车间布置设计?????????????????????????? 47 6.1厂房布置原则????????????????????????47 6.2厂房的整体布置设计???????????????????? 48 6.3车间设备布置设计??????????????????????48 7.设计评析与总结??????????????????????56 参考文献????????????????????????????58

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1.总论

1.1概述

1.1.1甘油的性质

(1)性质

外观无色透明粘稠液体，无臭、无味、具有吸湿性、保润性、软化性，极显吸收空气中的水分，水溶液呈中性，可与水、乙醇、甲醇任意比例混合。具有良好的防冻性。

中文名称：丙三醇（甘油） 英文名称： glycerol

英文别名：Glycerine,1,2,3-Propanetriol, Trihydroxypropane. CAS No.： 56-81-5 分子式： C3H8O3 分子量： 92.09 主要成分： 丙三醇

外观与性状： 无色粘稠液体, 无气味, 有暖甜味, 能吸潮。 熔点(℃)：18.18 沸点(℃)： 290.9 密度≥ 1.260

相对密度(水=1)： 1.26331(20℃) ， 沸点≥ 120 ℃ 冰点在 -26 ℃以下

相对蒸气密度(空气=1)： 3.1

粘度（20℃)：1412mPa. (25℃):945mPa.s 饱和蒸气压(kPa)： 0.4(20℃) 闪点(℃)： 177 引燃温度(℃)： 370

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溶解性： 可混溶于乙醇，与水混溶，不溶于氯仿、醚、二硫化碳，苯，油类。 可溶解某些无机物。

(2)危害

健康危害： 食用对人体无毒。 对眼睛、皮肤没刺激作用。 小鼠口服毒性LD50=31,500mg/kg.静脉给药LD50=7,560mg/kg. 燃爆危险： 本品可燃，具刺激性。 危险特性： 遇明火、高热可燃。 1.1.2产品用途

合成树脂工业：用于制造醇酸树脂、环氧树脂、甘油松香树脂、改性酚醛树脂、失水苹果酸干树脂、聚醚树脂、聚氨酯树脂。

医药工业：用于制造甘油硼酸、胃沅酶等。食品工业用于做甜味剂等，也是聚氨酯泡沫反应的引发剂、载色剂、润滑剂、烟草吸湿剂、啤酒阻酵剂、糖果防结晶剂、乳脂防酸剂、冷冻食品保鲜剂。

国防工业：用于制造硝化甘油炸药。

纺织印染工业：用作纺织物的防绉防缩处理剂、扩散剂、渗透剂、润滑剂。 化工生产中：用于溶剂、吸收剂、防冻剂等。

此外，还用作在涂料、炸药、塑料、牙膏、化妆品、食品、烟草、化工、造纸、电工材料等工业。

1.1.3甘油在国民经济中的重要性

甘油是油化学产品的重要副产品，又是其它化学产品的重要原料，主要用途有医药、化妆品、香烟、炸药及食品。随着我国国民经济的不断发展，作为国计民生重要化工产品的甘油市场需求量不断增长，尤其是在涂料、化妆品工业和医药工业的需求在逐年增加。因此，开发国内甘油的生产和应用，对我国石油化学工业的发展意义重大。 1.1.4甘油的市场需求

据英国著名油脂化工专家Frank Gunstone估计，全球甘油市场容量2000年在75万吨，2005年为86万吨，2010年将达到100万吨。当时，他对生物柴油产业的发展速度及影响估计不足。根据Frost&Suliven的调查，2004年全球甘油产能已经达到约130万吨，消费量97万吨。随着中国工业的高

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