毕业论文：年产2万吨酯交换法合成碳酸二甲酯反应工段的初步设计 ㊣ 精品文档 值得下载

法锦西炼油化工总厂华亿实业总公司辽宁酯交换法山东泰丰矿业集团山东酯交换发河北唐山朝阳化工公司河北酯交换法湖北兴山兴利华化工有限公司湖北液相氧化羰基化技术由于含氧量的差别，添加份相当于添加份。

从经济性来看它们是相当的。

由于受异丁烯资源的限制，我国的生产规模普遍偏小，生产成本较高，在数量上也很难满足市场需求。

若加紧在汽油添加剂方面的推广试验工作，作为汽油添加剂有很好的前景，的消费量也将会有较大的发展。

国内外各大石化公司积极研究添加的汽油配方和行车试验，旦研究成功，仅此项用途对的需求量将达到百万吨数量级。

国外的消费情况是用于取代剧毒的光气，制造聚碳酸酯西维因呋喃丹苯甲醚等，用于制造环丙沙星等特殊用途的新产品，其余用作溶剂。

近几年来，由于下游产品聚碳酸酯聚氨酯涂料溶剂汽油添加剂高能电池电解液市场发展迅速，带动了市场需求量的走高，年，国际市场需求量约万吨，国内为万吨。

预计国内外的需求将以至的速度递增，到年国内需求量将达万吨以上，国外将达到万吨。

产品市场分析国内外主要供应生产厂家如表，表所示。

表年国外主要生产厂家产能公司生产能力吨年生产方法公司酯交换法三菱化学公司，宇部兴产公司液相氧化羰基化法埃尼公司液相氧化羰基化法德国光气法法国光气法美国光气法表年国内主要生产厂家产能生产厂家产能吨年生产方法山东石大胜华化工股份有限公司酯交换法河北新朝阳化工股份有限公司酯交换法铜陵金泰化工实业有限责任公司酯交换法东营市海科新源化工有限责任公司酯交换法辽宁锦西天然气化工有限责任公司酯交换法锦西炼油化工总厂华亿实业总公司酯交换法山东泰丰矿业集团酯交换发河北唐山朝阳化工公司酯交换法湖北兴山兴利华化工有限公司液相氧化羰基化技术设计依据本设计是按照齐齐哈尔大学化学工程与工艺专业下达的毕业设计任务书和化工设计国家标准化工设计说明书编写规定化工工程设计化工工艺设计手册，以及齐齐哈尔大学实践教学与设备管理处颁发的齐齐哈尔大学本科毕业生设计论文工作手册，根据设计要求并查阅大量的中外文献后而进行设计的。

厂址选择概述根据的初步市场分析及生产的原料来源等因素，我们拟为大连西太平洋石油化工有限公司设计年产碳酸二甲酯的分厂。

以该公司主要产品丙烯制得的环氧丙烷为原料，通过酯交换法生产。

分厂采用环氧丙烷和生产基地联合建设，具有潜在的经济效益，使公司产品更加多元化，具有可观的开发前景。

拟定分厂厂址为东经，北纬，位于大连西太平洋有限公司西南方向，与公司主厂区衔接，占地面积，分厂厂区地处天然不冻港大连湾的内陆，地面平坦宽阔，与海岸线及公路线毗邻，具有陆海空运输优势。

大连西太平洋石油化工有限公司总厂简介大连西太平洋石油化工有限公司，简称，是经国务院批准由中法股东共同投资兴建的我国第家大型中外合资石化企业。

公司成立于年，年动工建设，年开工投料试车，年全面转入正常生产，股东为大连市建设投资公司中国中化集团公司中化香港石油国际有限公司法国道达尔股份有限公司中国石油天然气股份有限公司。

厂区位于风景秀丽的大连经济技术开发区海青岛，总投资亿美元，占地面积平方公里，年加工原油能力万吨。

公司建有套先进的生产装置和完善的公用工程系统辅助生产设施，以加工高硫原油为主，产品全部加氢精制，形成了系列无铅汽油轻质柴油军用柴油航空煤油石脑油液化气聚丙烯硫磺燃料油高等级道路沥青改性沥青等十余个品种三十余个牌号的产品生产能力，各种产品畅销国内市场和日本韩国朝鲜新加坡泰国印尼澳洲地中海等十多个国家和地区。

总厂生产状况公司主要以加工高硫原油为主，原油资源来源广泛，遍及东南亚中东非洲美洲等世界各个地区。

目前，公司已经炼制了世界上不同地区的五十多个原油品种。

公司原油通过距离公司公里的大连新港港务公司原油码头进行输转。

良好的自然条件和对原油品种具有较强的适应性等优势，使公司可以更好地利用世界各地的原油资源，降低原油采购成本。

公司拥有常减压蒸馏重油催化裂化催化重整装置煤柴油加氢精制馏分油加氢精制重油加氢脱硫制氢气体分馏甲基叔丁气醚烷基化聚丙烯硫磺回收以及正在实施建设的加氢裂化柴油加氢等十几套高水平的生产装置，及完善的公用工程系统和辅助生产设施，其中万吨年常减压蒸馏万吨年重油催化裂化万吨年重油加氢脱硫万吨年硫磺回收等均为目前中国单体加工能力最大的生产装置之，形成了以加工高含硫原油为主体以催化裂化为中心，兼备高硫低硫两条加工工艺路线，并以常减压蒸馏重及实际试排确定塔盘的浮阀数。

在试排浮阀时，要考虑塔盘的各区布置。

例如塔盘边缘区宽度液体进出口的安定区宽度以及塔盘支撑梁所占的面积。

取塔板上液体进出口安定区宽度，取边缘区宽度。

有效传质区求得开孔所占面积选择错排方式，其孔心距的估算。

由开孔区内阀孔所占面积分数解得根据估算提供孔心距进行布孔，并按实际可能的情况进行调整来确定浮阀的实际个数，按进行布孔，实际阀数，可以很合理分布。

则重新计算以下参数。

阀孔气速动能因子塔板开孔率塔设计结果汇总操作压力塔顶绝压塔底绝压操作温度塔顶塔底浮阀型号型浮阀，重型，阀孔直径表设计结果名称名称塔内径液流型式单流型板间距液体流量出口堰堰长气体流量弓形降液管宽度液泛气速出口堰堰高入口堰堰高无空塔气速降液管底隙降液管流速降液管截面积与塔截面积比底隙流速塔截面积泛点率降液管面积溢流强度有效传质区堰上液层高度气相流通面积每块塔板阻力开孔面积降液管液体停留时间ι浮阀直径降液管清液层高度浮阀个数降液管泡沫层高度开孔率阀孔气速孔心距阀孔动能因子边缘区宽度漏液点气通安定区宽度稳定系数板厚度气相负荷上限排列方式错排气相负荷下限其他设备的选择再沸器的设计设计任务与设计条件再沸器壳程与管程的设计条件设计台再沸器，使塔底釜液与的饱和蒸汽换热，提供塔底釜液汽化所需的能量，从而实现精馏塔内汽液两相间的热量及质量传递。

再沸器为立式热虹吸式再沸器，因物流粘度较小，立式换热器占地面积小，传热系数高，设备费用低等特点，利用塔底单项釜液与换热器传热管内汽液混合物的密度差形成循环的推动力，构成工艺物流在精馏塔底与再沸器间的流动循环，无需使用动力设备来驱动釜液的流动，降低能耗，因此选定再沸器为立式热虹吸式再沸器。

再沸器采用低压蒸汽提供热源，因饱和蒸汽比较清净，表面传热系数与流速无关，而且冷凝液在壳程时较易排出，因此选择饱和蒸汽走再沸器的壳程。

同时，对于邻二甲苯与液态混合物，其粘度不大，适宜走管程，方便管内的清洗。

换热物流数据如表所示。

表换热物流数据表管程壳程进口邻二甲苯液体低压蒸汽出口邻二甲苯气液态混合物蒸汽冷凝液温度压力绝压物性数据壳程邻二甲苯混合物的定性温度为管程中低压蒸汽的定性温度为壳程凝液在定性温度下的物性数据热导率粘度比热密度管程流体在定性温度下的物性数据汽化潜热液相热导率液相粘度液相定压比热液相密度液相表面张力汽相粘度汽相密度蒸汽压曲线斜率再沸器主要结构尺寸和计算结果汇总再沸器主要结构尺寸和计算结果见表。

表再沸器主要结构尺寸和计算结果表管程壳程物料名称进口邻二甲苯液体低压蒸汽出口邻二甲苯气液态混合物蒸汽冷凝液流量进口出口操作温度进口出口操作压力定性温度液体密度导热系数热容粘度表面张力气化潜热气体密度粘度设备结构参数形式固定管板式台数壳体内径壳程数管径管心距管长排列方式正三角形排列管数目根折流板数个传热面积折流板间距管程数材质碳钢接管尺寸进口出口主要计算结果管程壳程流速传热膜系数污垢热阻阻力损失热负荷传热温差总传热系数需要的传热面积第章设备览表工艺主要设备览表包括反应器换热设备以及泵设备。

见表至表。

表反应器序号流程图位号名称数量台搅拌桨形式操作条件总体积流量总催化剂用量介质温度压力绝压碳酸丙烯酯反应器无二氧化碳环氧丙烷停留时间容积平均温度热负荷传热系数传热面积直径高度备注计算采用连续反应器表反应器序号流程图位号名称数量台搅拌桨形式操作条件转速装料系数介质温度压力绝压碳酸二甲酯反应器三叶型螺旋桨碳酸丙烯酯甲醇停留时间容积平均温度热负荷传热系数传热面积直径高度备注计算采用间歇反应器表换热器设备表序号流程图位号名称介质程数温度压力绝压质量流量管程壳程管程壳程管程壳程管程壳程管程壳程原料甲醇换热器甲醇原料液邻二甲苯塔底再沸器碳酸丙烯酯中压蒸汽塔顶冷凝器邻二甲苯丙二醇塔顶出邻二甲苯丙二醇料换热器塔顶出料冷却器循环冷却水丙二醇共沸物冷凝器循环冷却水甲醇塔底再沸器邻二甲苯低压蒸汽塔顶冷凝器循环冷却水甲醇萃取剂冷循环冷却水邻二甲苯却器第章车间设备布置车间布置设计的原则根据工艺过程及相关设备的选择，对年产的合成分厂进行总平面布置和各车间布置。

分厂分为五部分区域，包括合成车间精馏车间原料与产品罐区辅助生产区行政管理区。

车间布置设计包括车间厂房布置和车间设备布置。

其中，车间厂房布置的范围主要是分厂五部分区域的总平面布置以及分厂的交通线路布置。

车间设备布置用以确定各个设备在各车间的平面布置以及立面布置。

设计规范企业厂区总平面布置设计规范化工企业总图管理规定化工企业总图运输技术规定建筑设计防火规范工业企业总平面设计规范。

车间设备布置合成车间为层厂房，长为，宽为，高度为，总占地面积为，主要包括反应器台反应器台环氧丙烷进料泵台用备压缩机台以及催化剂仓库设备设施。

合成车间布置图如图所示。

图合成车间的设备布置图第章自动控制主要的控制原理本工程在自控设计方面本着经济实用可靠的原则，确保工艺指标稳定及安全生产的前提下，根据碳酸二甲酯的工艺操作条件生产特点及介质特征，对关键重要的工艺参数采用自动调节系统，控制采用控制系统，同时在现场还设置就地指示仪表。

由于本工程生产装置属于甲类防爆场所，分别有甲醇环氧丙烷碳酸二甲酯等易燃易爆有毒介质存在，所以现场仪表选用防爆性能和密封性能好的检测仪表。

具体选型如下温度检测仪表选用体化温度变送器。

压力检测仪表选用本安型压力变送器，就地压力指示选用不锈钢压力表不锈钢耐震压力表及普通压力表。

液位检测仪表选用双法兰远传差压变送器，就地检测采用夜视双色液位计。

流量