工程論文開題報告

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畢業設計題目:年產4200噸環氧氯丙烷車間氯丙烯合成工段工藝設計。

講師:

院系:科亞學院

專業類:0401類，理工科

學生編號:

姓氏:

日期:XX年3月7日

1，環氧氯丙烷的物理化學性質

環氧氯丙烷(ec)英文名:3-氯-1，2-環氧丙烷；環氧氯丙烷.分子式:c3h5clo，分子量:92。52，熔點-25。6℃，沸點117。9℃，相對密度(水= 1): 1。18(20℃)，相對密度(空氣= 1): 3。29、飽和蒸汽壓(kpa): 1。8(20℃)，自燃點415℃，折光率(nd20)1。438。微溶於水，混溶於醇、醚、四氯化碳和苯。無色油狀液體，有類似氯仿的刺激性氣味。用於制環氧樹脂，也是1種含氧物質的穩定劑和化學中間體。其蒸氣與空氣形成爆炸性混合物，遇明火和高溫可引起分解、爆炸和燃燒。遇高熱可劇烈分解，造成容器破裂或爆炸事故。

2.環氧氯丙烷的原料和主要產品。

環氧氯丙烷是1重要的有機化工原料和精細化工產品，用途廣泛。由其制備的環氧樹脂具有附著力強、耐化學介質腐蝕、收縮率低、化學穩定性好、沖擊強度高、介電性能優異的特點，廣泛應用於塗料、膠粘劑、增強材料、澆註材料和電子層壓板。此外，環氧氯丙烷還可用於合成甘油、玻璃纖維增強塑料、電絕緣產品、表面活性劑、醫藥、農藥、塗料、橡膠化合物、離子交換樹脂、增塑劑、(縮合)甘油衍生物、氯醇橡膠等產品，用作纖維素酯、樹脂和纖維素醚的溶劑，並用於生產化學穩定劑、化學染料和水處理劑。

1原料:丙烯

丙烯的化學結構式為ch2=chch2oh。物理性質:無色透明液體，熔點:-129，沸點:97。1，閃點:28，密度(20): 0。854，折射率:1。4135。。

用途:丙烯醇是醫藥、農藥和香料的中間體。主要衍生物及其用途有:用於合成環氧氯丙烷、甘油、1，4-丁二醇和烯丙基酮，生產增塑劑、工程塑料等重要的有機合成原料。此外，其碳酸酯可用作光學樹脂、安全玻璃和顯示屏，其醚可用作聚合物的增粘劑。

主要產品:環氧樹脂

目前，我國環氧氯丙烷主要用於生產環氧樹脂，其消耗比例為環氧樹脂85%，合成甘油7%，氯醇橡膠2%，其他如溶劑、穩定劑、表面活性劑、阻燃劑、油田化學品和水處理劑6%。

3.環氧氯丙烷生產方法及工藝選擇

目前，環氧氯丙烷的工業生產方法主要有兩種:丙烯高溫氯化法和醋酸丙烯法。

丙烯高溫氯化是工業生產環氧氯丙烷的經典方法，由美國殼牌公司於1948首次開發成功並應用於工業生產。目前，世界上90%以上的環氧氯丙烷都是用這種方法生產的。該工藝主要包括丙烯高溫氯化制氯丙烯、氯丙烯與次氯酸氯化合成2氯丙醇、2氯丙醇皂化合成環氧氯丙烷三個反應單元。

4.工藝流程描述

(1)丙烯的高溫氯化；

(1)丙烯高溫氯化制備氯丙烯

幹燥預熱後，丙烯和氯氣以4 ~ 5: 1的摩爾比混合，在短時間內(3 s左右)反應生成氯丙烯和氯化氫氣體。精制後得到氯丙烯產品，同時副產D-D混合物(1，2-2氯丙烷和1，3-2氯丙烯)，氯化氫氣體用水吸收後得到工業鹽酸。

ch2=chch2 + cl2 →ch2=chch2cl +hcl

(2)氯丙烯為次氯酸，合成2氯丙醇。

氯氣在水中生成次氯酸(或中叔丁醇與氯氣在naoh溶液中反應生成次氯酸鹽，水解生成次氯酸，叔丁醇循環使用)，次氯酸與氯丙烯反應生成2氯丙醇(1過程中2氯丙醇濃度控制在4%左右)。

2ch 2 = chch 2cl+2 hocl→clch 2 chc L2 oh+clch 2 CHO HCH 2cl

2，3-2氯丙醇，70%) (1，3-2氯丙醇，30%)

(3)皂化2氯丙醇合成環氧氯丙烷

2氯丙醇水溶液與ca(oh)2或naoh反應生成環氧氯丙烷。

(3)皂化2氯丙醇合成環氧氯丙烷

2氯丙醇水溶液與ca(oh)2或naoh反應生成環氧氯丙烷。

clch 2 chc lch 2 oh+clch 2 CHO HCH 2cl+1/2ca(oh)2→

丙烯高溫氯化具有生產工藝靈活、技術成熟、運行穩定的特點。除環氧氯丙烷外，還可生產甘油、氯丙烯等重要的有機合成中間體。副產物D-D混合物(1，3-2氯丙烯和1，2-2氯丙烷)也是合成農藥的重要中間體。缺點是原料氯氣對設備腐蝕嚴重，對丙烯純度和反應器材質要求高，能耗高，氯耗高，副產物多，產品收率低。生產過程中產生的含有氯化鈣和有機氯化物的汙水量大，處理成本高，清焦周期短。

(2)醋酸丙烯酯法

前蘇聯科學院和日本昭和電氣公司都開發了由乙酸丙烯酯生產環氧氯丙烷的工藝。前蘇聯采用先氯化後水解，昭和電工采用先水解後氯化。該工藝主要包括四個反應單元:乙酸丙烯的合成、乙酸丙烯水解為烯丙醇、2氯丙醇的合成和2氯丙醇皂化為環氧氯丙烷。

(1)在鈀和助催化劑的作用下，丙烯和氧氣在160 ~ 180℃和0。5~1。0 mpa在乙酸的存在下生產乙酸丙烯酯。

CH2 = chch 2+1/2 O2+ch 3c ooh→CH2 = chch 2 ocoh 3+H2O

(2)溫度為60 ~ 80℃，壓力為0。1~1。以強酸性陽離子交換樹脂為催化劑，在0 mpa下水解乙酸丙烯制備烯丙醇。

CH2 = chch 2 ocoh 3+H2O→CH2 = chch 2 oh+ch 3c ooh

(3)在溫度為0 ~ 65438±00℃，壓力為0。1~0。在3 mpa條件下，烯丙醇與氯氣反應生成2氯丙醇。

CH2 = chch 2 oh+Cl2→ch 2clchlch2 oh

(4)2氯丙醇與氫氧化鈣反應生成環氧氯丙烷。

ch2clchlch2oh+1/2ca(oh)2→CH2—chch 2cl+1/2cacl 2+H2O

與傳統的丙烯高溫氯化相比，醋酸丙烯法具有以下優點:(1)避免了高溫氯化反應，反應條件溫和，易於控制，不結焦，操作穩定，大大降低了丙烯、氫氧化鈣和氯氣的消耗，大大減少了反應副產物和含氯化鈣廢水的排放。(2)開發了丙烯醇的氯化加成反應體系，成功地將氧引入環氧化物中。首次實現了用氧氣氧化代替氯氣氧化的技術，減少了醚化副反應，提高了系統收率。(3)過程中無副產物鹽酸產生。(4)可以容易地獲得現有技術無法獲得的高純度烯丙醇。主要缺點是工藝流程長，催化劑壽命短，投資成本相對較高。

5、安全和環保措施

(1)燃燒和爆炸危險:

危險特性:其蒸氣與空氣形成爆炸性混合物，遇明火和高溫可引起分解、爆炸和燃燒。遇高熱可劇烈分解，造成容器破裂或爆炸事故。可燃性(紅色):3反應性(黃色):2

滅火方法:泡沫、二氧化碳、幹粉、沙子。消防設備(包括scba)不能提供足夠有效的保護。如果不慎觸碰，立即離開現場，隔離設備，徹底清潔人員。高溫時會發生自反應，堵塞安全閥，導致罐體爆炸。蒸汽可以擴散到遠處，遇到點火源就會著火，引起回火。萬壹著火，封閉區域內的蒸汽會爆炸。如果物質或受汙染的液體進入水道，通知下遊用戶潛在的水汙染。

(2)包裝、儲存和運輸

儲存在陰涼通風的倉庫中。遠離火源和熱源。倉庫溫度不應超過30℃。避免陽光直射。包裝應密封，不與空氣接觸。應與氧化劑、酸和堿分開存放。儲藏室內的照明、通風等設施應防爆。儲罐儲存時應采取防火防爆技術措施。禁止使用易產生火花的機械設備和工具。搬運時，輕拿輕放，以防止包裝和容器受損。Erg指南:131 erg指南分類:易燃液體-有毒

(3)毒性危害

暴露極限:中國MAC: 1mg/m3【皮膚】前蘇聯MAC: 1mg/m3美國TLV-TWA: ACGIH 2ppm，7。6毫克/立方米美國tlv—stel:尚未制定標準。

蒸汽對呼吸道有強烈刺激作用。反復和長時間吸入會導致肺、肝和腎損傷。高濃度吸入引起的中樞神經系統抑制可能是致命的。蒸汽對眼睛有強烈刺激作用，液體會造成眼睛灼傷。皮膚與液體的直接接觸會導致燒傷。口服會導致肝臟和腎臟損傷，這可能是致命的。慢性中毒:長期少量吸入可出現神經衰弱綜合征和周圍神經病變。Iarc評價:2a組，疑似人類致癌物；動物證據充分ntp:疑似人類致癌物IDLH: 75 ppm，潛在致癌物嗅覺閾值:0。934ppm osha:表z—1 niosh空氣汙染物標準文件:niosh 76—206健康危害(藍色):

(4)保護措施

封閉運行，充分通風。當空氣中的濃度超標時，請佩戴口罩。建議在緊急救援或疏散時使用自給式呼吸器。佩戴化學安全眼鏡。穿緊袖工作服和長膠鞋。戴耐化學腐蝕的手套。下班後，洗個澡，換身衣服。保持良好的衛生習慣。防止皮膚和粘膜損傷。

(5)泄漏的處理:

將泄漏汙染區的人員疏散到安全區域，禁止無關人員進入汙染區，並切斷火源。急救人員應穿戴自給式呼吸器和防護服。不要直接接觸泄漏物，在確保安全的情況下停止泄漏。噴霧可以減少蒸發。用沙子或其他不可燃的吸附劑混合吸收，然後收集並運送到廢物處理場。如有大量泄漏，則通過圍堤進行遏制，然後進行收集、轉運、回收或無害化處理後丟棄。

6.當前生產中存在的問題及建議

(1)積極開發環氧氯丙烷下遊產品，推動環氧氯丙烷生產發展。未來幾年，世界主要國家和地區的環氧氯丙烷下遊消費領域仍將快速發展。各地區生產的環氧氯丙烷主要是自用，估計有少量出口。未來幾年，中國汽車工業、住宅建設、電子工業等領域將有1的高速發展階段。隨著中國西部大開發，大規模的基礎設施將投入建設。因此，未來幾年，我國環氧氯丙烷下遊產品環氧樹脂和合成甘油的市場需求很大，主要集中在美國、西歐和日本。

工程論文開題報告21。項目的依據和意義；

1，依據:時尚是有藝術品位的生活，識時務還是講品質！時尚達人的生活是藝術化的，他們追求的生活會隨著時間的變化而不斷提升，但不變的是對高品質生活的追求。為了滿足這部分人群的需求，時尚產品不斷更新，向更高品質發展。

概念車可以理解為未來汽車。汽車設計師用概念車向人們展示新穎、獨特、先進的理念，反映了人類對高級汽車的夢想和追求。概念車往往只處於創意和實驗階段，可能永遠不會投產。與量產的‘商用車’不同，每壹款概念車都能擺脫制造技術的束縛，以誇張的方式展現其獨特魅力。未來社會，隨著生活水平和精神追求的提高，這群時尚達人會越來越龐大。為了滿足這部分遊客的需求，需要進行交通設計。

概念車最大的作用就是找到並引導這些變化的方向。奧山清行說，世界在變，汽車在變，未來10到20年都會變得很暴力。車輛也要隨著這種變化進行更新和改變。未來概念車的設計可以促進我們的交通發展，解決我們生活中存在的許多問題，使我們未來的出行和旅遊更加方便。

在設計上天馬行空、天馬行空不再是不現實的，概念車設計上的天馬行空的創意和天馬行空的想象力成為了壹筆寶貴的財富。“舞動”的概念和generate的理念塑造了經典概念車的模型。概念車體現了汽車設計師的靈感和風。

概念車甚至不受量產車條件的限制，可以隨意采用未經充分驗證的新技術、新材料、新設計，充分發揮想象力和創造力。

面向時尚人士的概念車設計，需要打造時尚、藝術、高檔的產品，因為品質和美感是用藝術的手段塑造的，藝術提升品味，藝術是精致的、卓越的；時尚是高貴的，時尚離不開藝術，藝術可以創造時尚。

2.意義:時尚給人不同的內涵和神韻，帶給人愉悅的心情和優雅、純粹、不凡的感受，能體現出非凡的生活品味、精致和個性。對時尚的追求，無論是精神上的還是物質上的，都促進了人類的生活。概念車是世界汽車技術發展和設計水平最豐富、最深刻、最前衛、最具代表性的。概念車是時代汽車科學技術的最新成果，代表了未來汽車的發展方向，因此它顯示出巨大的作用和意義，能夠激勵人們，促進相互學習。由於概念車理念超前，體現獨特創意，應用最新科技成果，欣賞價值極高。概念車也是最有藝術感和吸引力的車。

為時尚壹族設計的未來概念車，將改變未來的生活方式，改變時尚潮流的走向，引領未來生活交通方式的發展方向。

二、國內外研究概況及發展趨勢:

1.國內概況:中國概念車的設計起步較晚。在65438-0999的上海國際車展上，中國第壹輛名為麒麟的概念車吸引了世界的目光，麒麟是壹種吉祥的動物。這是第壹款由中國設計、中國制造、面向中國市場的經濟型汽車。不成熟的車型，俗氣的顏色，平淡的參數，讓人覺得中國汽車設計落後。但他是最

其重大意義在於喚起中國概念車的設計。

2003年的“鯤鵬”是中國紀念車上的壹大亮點。最後，我已經想好了造型和顏色，但不得不說，造型還是很醜。雖然還有很多不足，但“鯤鵬”在微型車細分領域進行了全新的探索，踐行了低成本架構。泛亞以每兩年壹輛概念車的速度增長，這讓中國汽車廠商在見證了中國壹輛又壹輛概念車後醒悟，中國需要概念車的設計。

2.國外概況:國外尤其是歐美國家的概念車設計相對成熟，在技術、造型、配色、使用等方面的創新都走在世界前列。

發展趨勢:

趨勢壹:傳統車型分類被打破，跨界車成為趨勢。如今，越來越多的模型發展了跨模型的概念。比如大眾概念車ConceptA亮點:跑車和SUV的結合；斯柯達概念車Yeti亮點:SUV、轎車、旅行車等。趨勢二:傳統能源枯竭，新能源汽車取代。能源問題是目前汽車技術最大的話題，也直接影響到節能環保等壹系列技術。比如雪佛蘭Sequel氫燃料電池車亮點:最先進的氫燃料電池車型；福特Reflex柴電混合概念車亮點:利用太陽能的柴電混合動力。

趨勢三:打破汽車結構的未來智能步行機。設計師不滿足於這些傳統的汽車概念，他們需要打破常規，面向未來的智能步行機。比如豐田全新未來概念車Fine-T亮點:智能交通下的未來汽車。

趨勢四:個性化突破設計。外形設計的突破是壹款概念車的基礎。

這個要求。如雷諾Zoe概念車亮點:不對稱車門設計；福特iosis概念車亮點:福特未來風格的雕塑設計

三、研究內容和基本思路:

1，研究內容:

造型上，整車流線型。考慮到空氣動力學，需要有效降低風阻。車身設計時尚、前衛、動感，在突出個性的同時要遵循極簡主義。整車的外形設計會采用仿生學，設計中會用到中國的壹些傳統元素。在設計中貫徹中國風，要體現原創性。

結構上，整車設計為兩廂車，發動機放在中間，車門采用雙開門。該車型最初被設計為跑車。

材料方面，主要用環保材料代替鋼材和塑料，可能會用碳纖維，但是會用更常見的材料，比如鋁或者鋼。

在顏色上，定位人群是時尚群體，所以我們選擇比較鮮艷的顏色，各種配色。

在人機上，考慮人和機器的關系，遵循人機工程學。

2、基本思路:

打造壹款外形富有張力的時尚未來概念跑車，從年輕的90後身上尋求靈感，根據時尚的90後的喜好進行設計。收集壹些相關資料，研究90後時尚人群的習慣和問題，這些研究都能在設計中體現出來。結構設計會在現有部分汽車結構的基礎上進行改進，盡量保留楔形車型。