【57页】【毕业设计】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文档原创精品

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，并以常减压蒸馏重油加氢脱硫重油催化裂化组合工艺为特色的深加工大负荷全加氢型先进加工工艺。

分厂厂区概况厂区地理位置公司位于大连经济技术开发区，大连经济技术开发区是经国务院批准的中国第个国家级开发区，以中国北方最具开放特色的城市大连为依托，以东北及内蒙古东部地区为腹地，是大连辽宁和东北经济发展和对外开放的龙头。

分厂位于大连开发工业区，气候湿润温和，与公司主厂区衔接紧密，地处大连湾内陆，地面平坦，资源丰富，市场潜力巨大，与海岸线及公路线毗邻，有丰富的水资源作为工业用水，并且具有极其优越的陆海空运输条件。

建厂地点的自然条件开发区厂区主要有以下几个特点地下水源充足。

开发区北临辽南最高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。

流量检测仪表选用涡街流量计及金属管浮子流量计。

调节阀选用气动调节阀。

自控水平与控制点化学反应时化工生产中个比较复杂的单元，由于反应物料反应条件反应速度及反应过程的热效应不同，因此，各工艺过程的反应器是不同的，反应器的控制方案也就不相同。

但是通过各类反应器的控制方案的分析归纳，可以找到他们的些共同的规律。

根据化学反应器的控制要求，在设计反应器的控制方案时应满足质量指标物料平衡和能量平衡的要求，以及约束条件的要求。

本设计中的反应器控制。

单回路温度控制方案。

通过控制冷却介质的流量变化，稳定反应温度。

冷却介质流量相对较小，釜温与冷却介质温差比较大，当内部温度不均匀时，易造成局部过热或局部过冷。

多种物料流量比值控制方案。

选择比较贵重的反应物或是对反应起主导作用的反应物作为主物料，除主物料之外的其他反应物则为副物料。

副物料般都允许适当过量，以便主物料得到充分的利用。

第章安全和环境保护三废产生情况本工程的废气排放见表。

表废气排放表序号装置名称排放点排放气类型排放量主要成分排放方式治理措施冷凝器不凝气间歇高空排放本工程的排水包括生产和生活废水，排放量见表。

表废水排放表序号装置名称排放地点排放水名称排放量排放方式治理措施泵设备区域生产污水间断分子筛辅助生产区行政区生活污水间断进入主厂污水处理厂分厂区自然降水间断无三废处理情况大气污染物的控制本工程生产碳酸二甲酯以甲醇环氧丙烷二氧化碳为原料，废气包括二氧化碳精制过程中的放空气，主要成份为等，无污染，直接排放。

生产废水排放的污染控制本工程生产碳酸二甲酯，采用无废水排放工艺，生产装置中无废水排放，只有循环水泵房有废水排出，但此部