年产10000吨季戊四醇工艺设计.pdf

设计任务书

1.设计任务

年产10000吨的工业季戊四醇生产工艺设计
2.设计依据

（1）产品名称:季戊四醇

分子式：C5H12O4分子量：M=136.15
（2）产品要求：颜色纯净，纯度较高。
（3）用途：季务四醇用于生产醇酸树脂，用作涂料工业的原料。此外，也用于
制烈性炸药、地板漆、清漆、印刷油墨、增塑剂、油品乳化剂、干性油、航空润
滑油等
（4）设计规模：年产10000吨
3．设计内容

（1）产品介绍
（2）原材料的选择与配方设计
（3）生产工艺过程设计（绘出方块图）
（4）工艺过程与操作说明及工艺条件确定
（5）物料衡算
（6）设计说明和设计小结
4．设计要求

（1）设计内容完整合理，文理通顺，层次分明。
（2）参数选取适当，数据准确可靠。
（3）理论论据充分，资料来源可靠。
（2）图纸视图规范，图面整洁
（4）按时完成任务

年产10000吨季戊四醇工艺设计

0、前言

近年来，中国季戊四醇发展迅速，不仅产能快速增加，而且生产技术也取得
较大进步。1997年中国季戊四醇的产能和产量分别为5万吨和2万吨，2002年
分别增加到10万吨以上和5万吨左右。目前中国有季戊四醇生产厂家近30家，
其中规模超过万吨级的企业主要有衡阳三化实业股份有限公司、湖北宜化集团有
限责任公司、云天化集团公司和保定化工原料厂等。过去5年间，中国季戊四醇

产能和产量年均增长率分别为15%和20%；表观消费量从1998年的2.8万吨增加
到2002年的6.1万吨，年均增长率约17%。尽管中国季戊四醇发展很快，但与
国际水平相比仍存在较大差距：一是装置规模小，80%的企业年产能力低于5000
吨，多数企业为1000-3000吨，有的采用落后的钙法生产，环境污染严重，生产
成本高，长期处于停产或半停产状态；二是装置能力过剩，开工率低下，近年来
有一半装置处于停产状态；三是合成技术落后，国内能够采用自行开发技术建设
万吨级装置，但与国外先进技术相比，仍存在环境污染严重、产品结构单一、质

量较差等差距。因此，尽管近年来中国产能逐年增加，而进口量仍呈现上升趋势，
2002年进口量高达9822吨。中国季戊四醇主要用于生产醇酸树脂，在聚氨酯、
松香酯、润滑油、表面活性剂、增塑剂、医药和炸药等领域也有应用。醇酸树
脂以季戊四醇为原料合成的醇酸树脂具有快干、高硬度、良好的光泽和不易褪
色等特点。该树脂2002年消耗季戊四醇约3.8万吨。我国已成为世界最大涂料
生产国多年，近年来珠江和长江三角洲两大涂料生产基地开始结构调整，走高档
化、环保化和专用化道路。随着国内涂料工业结构调整和汽车、建筑工业快速发

展，必将推动季戊四醇在醇酸树脂中的应用，预计未来对季戊四醇需求将保持年
均8%-10%的增长速度，2005年将需求季戊四醇4.8万-5万吨。聚氨酯季戊四
醇可作为甘油的替代品，用于生产聚醚多元醇和聚酯多元醇，进而合成聚氨酯泡
沫材料。2002年中国聚氨酯工业消耗季戊四醇约4000吨。近年来中国聚氨酯工
业发展迅速，今后消费量将持续增加。预计2005年聚氨酯工业将消耗季戊四醇

约6000吨。润滑油季戊四醇与C5-C10脂肪酸反应生成的脂肪酸酯，主要用于
合成高档润滑油。这种润滑油耐高温，多用于喷气式飞机引擎的润滑，目前国内
有生产。另外，一些新的不破坏臭氧层的新型致冷剂需要大量季戊四醇脂肪酸酯
类润滑剂。季戊四醇脂肪酸酯还是性能优异的耐高温增塑剂，用于高绝缘性聚氯
乙烯电缆生产。2002年该领域约消耗季戊四醇3000吨。随着国内开发力度加大，
预计2005年将消耗季戊四醇7000吨。松香酯季戊四醇松香酯主要用于涂料、
造纸、胶粘剂、橡胶助剂和油墨生产。2002年松香酯领域消耗季戊四醇约3500
吨，预计2005年将消耗季戊四醇5500吨。其他方面，预计2005年将消耗季戊
四醇1.5万吨。综上合计，中国2005年季戊四醇总需求量将达到8万吨以上。

其中，醇酸树脂所占比例将有所下降，而润滑油、松香酯和聚氨酯领域所占比例
将有所上升。从以上数据分析可以看出，中国季戊四醇市场前景非常看好，但对
质量和品种也提出了更高要求。
1、生产方法简述及设计路线选择

2、设计思路

2.1流程简图
2.2工艺设计

2.2.1生产原理：
反应方程式：

4HCHO+CH3CHO+NaOH→C(CH2OH)4+HCOONa
季戊四醇的合成四摩尔甲醛与一摩尔乙醛；在氢氧根离子的催化下反应而

成。反应以两个不同的步骤进行。第一个步骤为在PH=10~11下的醛酚缩合，其
中三摩尔的甲醛与一摩尔的乙醛缩合。

3CH2O+CH3CHO→（HOCH2）3C-HO
然后，在不低于9的PH值下，醛酚缩合中得到的醛进行交叉