前言季戊四醇是由甲醛和乙醛缩合而成，在涂料、汽车、轻工、建筑、合成树脂、炸药等方面具有广泛的应用，此外，还用于医药、农药等生产。
基于在山西三维有限公司实习所得，同时结合专业课的深入学习以及老师的悉心教导，我开展了对季戊四醇的车间工艺设计。
本次设计内容以甲醛、乙醛和氢氧化钠为原料经过缩合反应，得到季戊四醇混合物，在经过中和、脱醛、蒸发、结晶工序得到季戊四醇晶体，最后经过分离、干燥等工序得到季戊四醇产品。
由此工艺可知，设计任务是非常庞大的，这不仅要求我们要有扎实的专业理论知识，更要有灵敏的理解感悟能力，同时要熟练掌握计算机，熟练运用画图工具，其成果包括工艺流程图、主设备图、车间布置图、物料衡算、热量衡算、工艺设备选型设计、经济核算、设计说明书的撰写、查阅英文文献并翻译等。
由此可见任务极其艰巨，在设计中我多次无从下手，苦恼之极，但静下心来仔细研究、摸索，终有路可寻，虽然很辛苦，当从中所学知识及能力是无法估量的，精神上更加丰富。
本设计为初步设计，我按照设计任务书要求内容，一步一步完成，但由于经验不足，理论和实践知识不够扎实，在设计中还有大量不足之处，诚请老师给予指正。
2011年05月30日年产300吨对羟基苯甲醛生产车间工艺设计摘要本设计为年产300吨对羟基苯甲醛生产车间工艺设计。
对羟基苯甲醛缩写为PHB，分子式C7H6O2，为白色或淡黄色针状结晶，具有芳香气味。
熔点116.4- 117℃，微溶于水，易溶于热水、甲醇、丙酮和乙醚等有机溶剂[，在空气中易升华，相对密度1.129。
对羟基苯甲醛是一种十分重要的精细化工原料，广泛用于医药、香料、农药、石油化工、电镀等领域本设计所采用对甲酚催化氧化法，对甲酚催化氧化法与其它方法相比具有收率和纯度高、三废少、反应缓和、操作简单等优点该法已成为将来对羟基苯甲醛生产的发展趋势。
本设计内容主要包括工艺设计，物料衡算，热量衡算，工艺设备计算与选型，安全与环保，经济核算。
本设计所得成果主要有设计说明书，工艺流程图，主设备图，车间布置图。
关键词：对羟基苯甲醛，对甲酚催化氧化法，车间工艺，设计The Production Process Design of the Workshop forPentaerythritol with an Annual Output of 300 TonsAbstractThe design is the production process design of the workshop for pentaerythritol with an annual output of 10,000 tons. Pentaerythritol is a typical structure of four-neopentyl alcohol, also known as four-hydroxymethyl methane, and its chemical name is 2,2 - bis (hydroxymethyl) - 1,3 - propanediol, and its appearance is white powder Crystalline, odorless, slightly sweet, flammable, toxic, soluble in water, slightly soluble in ethanol, not soluble in glycerol, ethylene glycol, formamide, acetone, benzene, carbon tetrachloride, ether and petroleum ether Organic solvents.The routes used in the design process are the following: formaldehyde and acetaldehyde as raw materials, sodium hydroxide as catalyst are condensed in the condensation reaction kettle, and then they aer passed into the reactor for neutralization and removal of the tower leads to dealdehydes formaldehyde, and then part of the water is steamed through the evaporator, and then mixture is crystallized in the crystallization and receive pentaerythritol, and the drying crystal is received through the dryer, the final product can be obtained. The design elements include process design, material balance, heat balance, calculation and selection of process equipment, safety and environmental protection and economic accounting. The main results of the design are the design specifications, process maps, master plans, workshop layout.Keywords: pentaerythritol, low sodium, shop process, design目录1 引言 (1)1.1 产品简介 (1)1.2 国内外生产现状及市场分析 (2)1.2.1 国外生产现状 (2)1.2.2 国内生产现状 (3)1.2.3 国内外季戊四醇市场分析 (4)1.3 主要生产方法 (6)1.3.1 Cannizzaro（康尼扎罗）法 (6)1.3.2 缩合加氢法 (7)2 生产工艺设计 (8)2.1 生产方法 (8)2.2 反应原理 (8)2.3 工艺流程 (8)2.3.1 缩合 (9)2.3.2 中和 (9)2.3.3 脱醛 (9)2.3.4 蒸发 (10)2.3.5 结晶分离 (10)2.3.6 干燥 (10)3 物料衡算 (11)3.1 工艺流程框图 (11)3.2 计算依据 (11)3.3 其他数据 (11)3.4 各工序的物料衡算 (12)3.4.1 缩合 (12)3.4.2 中和 (13)3.4.3 脱醛 (15)3.4.4 蒸发 (16)3.4.5 结晶 (17)3.4.6 分离 (18)3.4.7 干燥 (20)4 热量衡算 (23)4.1 热量衡算目的 (23)4.2 热量衡算依据 (23)4.3 各物质热力学参数 (23)4.4 各工段的热量衡算 (23)4.4.1 缩合 (23)4.4.2 中和 (27)4.4.3 脱醛 (30)4.4.4 蒸发 (33)4.4.5 结晶 (38)4.4.6 分离 (40)4.4.7 干燥 (42)5 设备设计与选型 (47)5.1 主要设备设计与计算 (47)5.1.1 反应釜 (47)5.1.2 脱醛塔 (56)5.1.3 脱醛塔的进料储罐 (60)5.2 其他设备选型 (62)5.3 设备一览表 (63)6 安全与环保 (64)6.1 安全 (64)6.1.1 危险因素分析 (64)6.1.2 拟采取的措施 (65)6.2 环保 (70)6.2.1 主要污染源 (70)6.2.2拟采取的措施 (71)7 车间布置设计 (72)7.1车间布置的基本原则和要求 (72)7.1.1 基本原则 (72)7.1.2 基本要求 (72)7.2 车间布置 (74)7.2.1 厂房布置 (74)7.2.2 设备布置 (74)8 经济核算 (76)8.1 概述 (76)8.2 原材料消耗定额 (76)8.3 经济核算 (76)8.3.1工程费用 (76)8.3.2 其他费用 (78)8.3.3 预备费用 (79)8.3.4 专项费用 (79)8.3.5 产品单位成本 (80)8.3.6 流动资金 (82)8.3.7 所得税 (82)8.3.8 投资回收期（静态分析法） (82)参考文献 (83)结束语 (86)致谢 (87)1 引言1.1 产品简介季戊四醇（pentaerythritol ，简称PE ）是一种典型的新戊基结构四元醇，又名四羟甲基甲烷，化学名称为 2，2—双 （羟甲基）—1，3—丙二醇，分子式：C 5H 12O 4，结构式见图1.1，其外观为白色粉末状结晶、无臭，略有甜味，可燃，无毒，溶于水，微溶于乙醇，不可溶于甘油、乙二醇、甲酰胺、丙酮、苯、四氯化碳、乙醚和石油醚等有机溶剂。
其部分物性数据见表1.1。
PE 与醛、酮反应生成缩醛和缩酮，与硝酸反应生成四硝基季戊四醇。
与有机酸、酸酐反应制成有机酯，与卤化氢反应生成季戊四醇卤化物。
季戊四醇是由甲醛和乙醛缩合而成，在涂料、汽车、轻工、建筑、合成树脂、炸药等方面具有广泛的应用，主要用于制树脂、涂料和炸药等，也用于生产色漆、清漆和印刷油墨等的松香脂，还可用于制干性油、阻燃性涂料和航空润滑油等。
季戊四醇的脂肪酸酯是高效的润滑剂和聚氯乙烯增塑剂，其环氧衍生物则是生产非离子表面活性剂的原料。
此外，还用于医药、农药等生产[1~4]。
HO H 2C CCH 2OHCH 2OHCH 2OH图1.1 季戊四醇结构式表1.1 季戊四醇部分数据物性参数数值 相对密度分子量熔点沸点折射率溶解性 1.395g/cm 3 136.15 261-262℃ 276℃ 1.548 1g/18mL 水（15℃）1.2 国内外生产现状及市场分析1.2.1 国外生产现状据有关文献得知[1,5~6]，2002年产量为38万吨左右，装置开工率约为76％，其生产主要集中在西欧、北美和亚洲地区，其中西欧地区生产能力为15.9万吨∕年；亚洲地区（除日本外）生产能力为15.6万吨∕年；北美地区生产能力为101万吨∕年；日本生产能力为43万吨∕年；其他地区和国家生产能力为4.0万吨∕年左右。
至2006年，当年全世界季戊四醇的总生产能力约为61.0万吨，产量约为45.0万吨，装置开工率约为73.8% ，其主要生产地依然在欧美地区。
到2009年为止，国外有25家季戊四醇生产企业，其总生产能力为44万吨∕年，其中美国占12.95%。