年产76万吨乙醛装置工艺设计Word文档下载推荐.docx
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吉林工业职业技术学院专业:
石油化工生产技术班级:
3082班
学生:
孙月指导教师:
肖鹏
1.设计(论文)的主要任务及目标
①设计年产7.6万吨乙醛装置工艺设计
②设计条件:
年生产天数310天,一天工作时间24小时
温度:
130℃压力:
0.3Mpa
产品中乙醛含量:
≥99.9%
水含量:
≤0.06%
硫酸含量:
≤0.02%
巴豆醛含量:
主反应转化率:
97.92%
③提交技术文件
设计说明书、设计计算书一份
工艺流程图一份
平面管道布置图一份
设备布置图一份
2.设计(论文)的基本要求和内容
①设计要求
[1]设计说明书的编号必须程序清晰,步骤完整,取数有据,结果准确,并做到设计通顺,字迹工整。
[2]绘图应该满足化工制图的要求,并符合《机械制图》的标准
[3]设计应该以现有的生产装置的可行操作参数为基础,努力提高经济效益。
[4]对个设备设计计算列表汇总
②设计内容
[1]工艺计算:
生产路线的选择和工艺流程的设计;
总物料衡算;
总热量衡算;
反应器主要工艺尺寸的计算
[2]设备设计
反应器的机械强度及有关参数的确定;
辅助设备的选择及确定
3.主要参考文献
[1]魏文德.有机化工原料大全,第1版.北京:
化学工业出版社.1989:
287~289
[2]侯芙生.炼油工程师手册,第1版.北京:
石油工业出版社.1995:
163~164
[3]韩秀山.吉化电石厂乙醛装置主要技术指标居国际先进水平.四川化工与蚀控制.2005:
57
[4]黄璐,王保国.化工设计,第1版.北京:
化学工业出版社.2001:
284~292
[5]陈敏恒,从德滋,方图南,等.化工原理.北京:
化学工业出版社.1999:
94~106
[6]刘家祺.分离过程.北京:
化学工业出版社.2002:
56~59
[7]罗传义,时景荣.试验设计与数据处理,第1版.2002:
1~16
[8]贾绍义,柴诚敬.化工原理课程设计,第1版.天津:
天津大学出版社.2002:
134~159
[9]卢焕章.石油化工设计手册,第1版.北京:
化学工业出版社.1982:
9~36
[10]陈新志,蔡振云,胡望明.化工热力学.北京:
109~117
4.进度安排
设计(论文)各阶段名称
起止日期
1
文献查阅及初步设计计算
12月1日-12月3日
2
设计计算
12月4日-12月6日
3
图纸绘制
12月7日-12月9日
4
设计计算及图纸完善
12月10日-12月15日
5
毕业设计答辩准备
12月16日-12月31日
6
毕业设计答辩
1月2日
年产7.6万吨乙醛装置工艺设计
摘要
乙醛是一种重要的烃类衍生物,在工业生产中有重要运用。
乙醛的生产方法有四种,分别是乙炔水化法、乙醇氧化法、乙烯络合氧化法、烷烃直接氧化法。
乙炔水化法采用汞盐做催化剂,存在汞的工业污染问题,乙醇氧化法原料单耗大,只有乙烯直接氧化法,不仅原料的单耗比乙醇法少,且是一种新工艺。
第四种方法基本不采用。
本设计主要采用乙烯一步氧化制乙醛,该过程运用了matlab、excel等软件进行设计,使其达到设计出一套年产8万吨乙醛装置目的。
该设计首先叙述了选择的工艺流程(包括反应、再生、精馏三个工段),其次在给定年产量的条件下,对各个工段进行物料衡算、热量衡算、设备选型计算,从而对塔、换热器、泵等设备的结构及设计条件进行确定。
并绘制了带控制点的流程图、平面布置图及管道布置图,编制了设计说明书。
关键词:
乙醛物料衡算流程图
Abstract
Acetaldehydeisasortofimportanthydrocarbonramification,andithasimportantapplicationinindustrialproduction.Theproductionofacetaldehydehasfourmethods.TheyareAcetylenehydration、Oxidationofethanol、EthylenecomplexationoxidationprocessandAlkanedirectoxidation.Acetylenehydrationadoptsmercurysaltascatalyzer,andithasmercuricindustrialpollutionproblem,Oxidationofethanolleadstotheunitconsumptionofrawmaterialbelarege.EthylenecomplexationoxidationprocessnotonlyhaslessunitconsumptionofrawmaterialthanOxidationofethanolbutalsoisanewprocess.Thefourthisnotadoptedinusual.
ThedesignadoptEthyleneone-stepoxidizedmanufacturingacetaldehyde.Matlab、excelhasbeenusedinthisprocess.Atlast,Iachievedworkingoutasuitannualproduceeighttricroacetaldehydedevice.Thedesignrelatesselectedtechnologicalprocessatfirst(includingreaction,regeneration,rectifythreeaile).Secondly,versuseachaileproceedmaterialbalance,heatbalance,equipmentlectotypefigureonthecondition,therebyversustower,heatexchanger,pumpgradeequipmentdrawingstructureanddesigningconditionsproceed.AndIhasdrawnflowchartwithreferencepoint、floorplanandpipingdiagram,compileddesignspecifications.
Keyword:
AcetaldehydeMaterialbalanceFlowchart
前言
乙醛是无色,有刺激性气味的液体,密度比水小,沸点20.8O℃,易挥发、易燃烧,且能和水、乙醇、乙醚、氯仿等互溶。
乙醛也是一种重要的烃类衍生物,在合成工业上也是一种重要的中间体,其本身几乎没有直接的用途,完全取决于市场对它的下游产品的需求及下游产品对生产路线的选择,主要用于醋酸、醋酐、醋酸乙烯等重要的基本有机化工产品。
但是随着科技的发展,原来完全以乙醛为原料的化工产品(如醋酸)可能会改变原料路线和生产方法,乙醛下游产品的市场也会发生变化,乙醛下游产品的开发会出现一些全新的产品[1]。
国内乙醛生产方法有乙烯氧化法、乙醇氧化法和乙炔氧化法三种技术路线。
生产的乙醛绝大多数都用于生产醋酸的原料,只有少量用于生产季戊四醇、醋酐、丁醇、丁酸、过氧醋酸等产品。
可以说国内乙醛的下游产品在某种意义上说就是乙醛经醋酸而生产的下游产品。
据1994年出版的《中国化学工业统计信息》报道,1993年吉化公司等12家的乙醛产量为26.7万吨,估计国内总生产能力可达到30多万吨。
然而总体来说我国醋酸生产装置数量多,装置能力小,据1993年统计,我国醋酸的总生产能力为47.26万吨,1992年产量为44.37万吨,其中乙烯法约占64%,酒精法约占33%,乙炔法约占3.2%。
但由于醋酸下游产品的需求量巨大,有人预计今后几十年内我国醋酸市场将日趋紧俏,因而改进装置提高乙醛生产能力,从而增大醋酸产量以成当务之急。
另外,以乙醛为原料生产其它产品的工艺在我国仍为得到较大发展,如国内已生产的乙醛下游产品,除了醋酸系列产品外,还有季戊四醇、丁烯醛、丁酸、三氧乙醛等产品,但相对来看产量很少。
在我国,季戊四醇的乙醛消耗量占第二位,但产量和装置能力都较低。
1992年季戊四醇的实际产量为13243吨,耗乙醛约为5300吨,只占乙醛总产量的1.7%。
但是可以预计随着该类产品的走俏,作为原料的乙醛需求量越来越大
第1章设计说明
1.1绪论
1.1.1设计的依据和指导思想
本设计是以吉林工业职业技术学院化学工程系化学工程与工艺专业下达的设计任务书为指导思想,并参考吉林石化分公司103厂乙醛车间,即乙烯和氧气在催化剂的作用下一步络合氧化生成乙醛的生产方法为设计依据的。
乙醛是一种重要的烃类衍生物,在合成工业上也是一种重要的中间体,主要用于生产醋酸、醋酐、醋酸乙烯、丁醇等重要的基本有机化工产品,它们被广泛的应用于医药、化学纤维和合成纤维、塑料、农药、香料等工业[1]。
近年来,随着石油化学工业的发展和乙烯均相氧化法的开发成功,乙醛的产量迅速的增长,然而我国目前乙醛的年产量还较低,远未能满足工农业生产的需要,鉴于这种情况,设计了一套年产8万吨的乙醛装置,以满足国民经济发展的需要。
1.1.2生产制度和生产方法
1.生产制度
本车间的年工作时间是7440h[2],并采用连续操作,工人则采用四班倒制,连续三班操作。
2.生产方法
乙醛的生产有四种,分别是乙炔水化法、乙醇氧化法、乙烯络合氧化法、烷烃直接氧化。
本设计采用第三种方法即乙烯络合氧化法。
3.四种方法的比较
乙炔水化法采用汞盐做催化剂,存在汞的工业污染问题,乙醇氧化法虽然不存在汞的污染,但原料单耗大,只有乙烯直接氧化法,不仅原料的单耗比乙醇法少,且合成工艺路线段,是六十年代发展起来的新方法,颇受世界各国重视,发展甚为迅速。
4.流程中存在的问题
在生产过程中产生的副产品无法利用,且采用的催化剂腐蚀性较大,为此对材质要求高。
1.1.3车间概况及特点
参考吉林石化分公司103厂乙醛车间状况,本车间劳动定员33人,管理人员5人,工艺工人24人,电气工人4人,每班工艺工人6人,一个班长,工人定岗、定位看管反应、精馏和再生工段的操作情况和仪表记录,本车间设备总数为176台,有备用没轮换使用,本车间的生产特点是易燃易爆易中毒,采用甲级防火防爆。
生产过程中的产品和副产品都是有毒物质,为此要严格密封以保证没有泄漏。
1.1.4原材料和成品的技术规格
1.原材料
表1-1原材料中各组分摩尔分数
名称
氧气
氮气
乙烯
乙烷
摩尔分数(%)
≥99.0
≤1.00
≥99.7
≤0.3
2.成品
表1-2成品中各组分摩尔分数
乙醛
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- 关 键 词:
- 年产 76 乙醛 装置 工艺 设计