摘 要

2-羟基-4-氨基邻甲苯是一种非常有发展前景的染发剂中间体。对2-羟基-4-氨基邻甲苯生产过程的完善与优化，将会使其生产工艺更加绿色环保与经济实用，既满足了现今人们对染发剂的需要，又不会危害环境。

本文设计了年产1000吨2-羟基-4-氨基邻甲苯车间的工艺路线，工艺过程分为两个阶段：合成部分，5-硝基邻甲酚在KT-02型镍催化剂作用下和氢气反应，苯环上的硝基被还原成氨基，转化为2-羟基-4-氨基邻甲苯；分离部分，产物分离纯化过程分别经过精馏塔、活性炭吸收罐、结晶釜、离心机、双锥真空干燥机，进而得到高纯度的2-羟基-4-氨基邻甲苯产品。

关键词：2-羟基-4-氨基邻甲苯，染发剂，5-硝基邻甲酚，催化加氢还原，工艺设计

Abstract

2-Hydroxy-4-amino-o-toluene is a very promising hair dye intermediate. The improvement and optimization of 2-hydroxy-4-amino-o-toluene production process will make its production process more environmental protection, economical and practical, which not only meets the needs of people today for hair dyes, but also does not harm the environment.

    This article has designed the process route of the 1000-ton 2-hydroxy-4-amino-o-toluene plant. The process is divided into two stages: the synthesis part, 5-nitro-o-cresol under the action of KT-02 nickel catalyst and hydrogen in the reaction, the nitro group on the benzene ring is reduced to an amino group, which is converted into 2-hydroxy-4-amino-o-toluene; in the separation part, the separation and purification process of the product passes through a rectification tower, an activated carbon absorption tank, a crystallization kettle, a centrifuge, and a double cone vacuum drier, respectively, to obtain a high purity 2-hydroxy-4-amino-o-toluene product.

Key words：2-Hydroxy-4-amino-o-toluene, hair dye, 5-nitro-o-cresol, catalytic hydrogenation, process design

目 录

摘 要 I

Abstract II

第1章 绪论 1

1.1 引言 1

1.2 设计背景 1

1.3 产品性质 2

1.4 设计内容 2

第2章 生产工艺的选择 3

2.1 工艺方案的比较及确定 3

2.1.1 铁粉还原法 3

2.1.2 氯化法 3

2.1.3 催化还原法 4

2.1.4 工艺比较 4

2.2 本课题的目的及意义 4

2.3 工艺流程说明 5

2.3.1 合成车间 5

2.3.2 精馏塔和甲醇塔 5

2.3.3 分离车间 5

第3章 物料衡算和能量衡算 6

3.1 物料衡算 6

3.1.1 计算基准 6

3.1.2 催化加氢还原反应工序 6

3.1.3 精馏塔 7

3.1.4 脱色工序 7

3.1.5 结晶、离心工序 8

3.1.6干燥工序 8

3.2 热量衡算 8

3.2.1 换热器(E101) 9

3.2.2 换热器(E102) 9

3.2.3 结晶釜 10

3.2.4 高压反应釜 11

第4章 主要设备设计选型 12

4.1 设备计算与选型 12

4.1.1 氢气储罐(V001) 12

4.1.2 5-硝基邻甲酚储罐(V002) 12

4.1.3 甲醇储罐(V003) 13

4.1.4 高压反应釜(R101) 13

4.1.5 换热器(E101) 13

4.1.6 换热器(E102) 14

4.1.7 中转储罐(V101) 14

4.1.8 中转储罐(V102) 14

4.1.9 活性炭吸收罐(V201) 15

4.1.10 结晶釜(V301) 15

4.1.11 离心机(M101) 16

4.1.12 干燥设备(M201) 16

第5章 车间设备布置设计 18

5.1 储罐的布置 18

5.2 反应釜的布置 18

5.3 换热器的布置 18

5.4 精馏塔的布置 18

5.5 设备布置的要点小结 19

第6章 结论 20

附 录 21

参考文献 23

致 谢 24

第1章 绪论

1.1 引言

如今，染发已经成为了人们追逐的时尚潮流，据CNTV网络调查数据显示，在接受调查的2600多人中，超过90%的调查对象染过发，而三十岁之前开始染发的人占调查对象的50%左右。

染发一般有两种目的：一是为了遮掩白头发；二是为了表现时尚和个性。第一种主要是中年人，他们由于工作和生活压力而长出了白头发，为了让自己显得年轻将头发染黑。第二种大部分是年轻人，染发可以随意地改变头发的颜色，展现出自己独特的魅力；

二十一世纪，中国将进入老龄化社会，随着“银发阶层”逐渐壮大，染发剂市场的需求也随之增长。而且，在这个快节奏生活、竞争无处不在的时代，因忙碌的工作学习而引起的白发日益增多，为染发剂市场带来越来越大的需求。

由2-羟基-4-氨基邻甲苯制得的染发剂的特点是颜色鲜艳、色牢度优、对人体无害、对皮肤黏膜无刺激性。因此2-羟基-4-氨基邻甲苯染发剂在染发剂市场中具有强大的竞争力。