年产2万吨己二酸二甲酯工艺设计大学本科毕业论文.doc

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1、年产2万吨己二酸二甲酯工艺设计ProcessDesignofDimethylAdipatefor20kt/a目录摘要IAbstractII引言1第一章工业中己二酸二甲酯制备工艺及设备简介21.1己二酸二甲酯的制备方法及研究现状21.1.1固体强酸催化法21.1.2硫酸氢钠催化法31.1.3杂多酸催化法41.1.4对甲苯磺酸催化法41.1.5其它方法41.2主要设备研究进展51.2.1塔设备基本性能51.2.2塔设备现状及发展5第二章固体超强酸树脂催化合成己二酸二甲酯技术及工艺72.1生产基本原理及化学方程式72.2基本物料物化性质72.3生产工艺概述82.3.1工艺流程82.3.2工艺过程

2、影响因素9第三章精馏塔工艺尺寸计算113.1设计任务及要求113.2确定物性数据113.2.1原料液、塔顶及塔底产品的摩尔分率113.2.2原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量123.2.3物料衡算123.3塔板数的确定123.3.1泡点进料温度123.3.2最小回流比及操作回流比133.3.3精馏塔气液相负荷133.3.4操作线方程133.3.5图解法求塔板数143.4精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算153.4.1操作压力计算153.4.2操作温度计算153.4.3平均摩尔质量计算153.4.4平均密度计算163.4.5液体平均表面张力计算163.4.6液体平均粘度计算173.5精馏

3、塔的塔体工艺尺寸的计算173.6塔板主要工艺尺寸的计算193.6.1溢流区计算193.6.2塔板布置203.7塔板的流体力学验算213.7.1塔板压降213.7.2液面落差223.7.3雾沫夹带233.7.4漏液233.7.5液泛233.8塔板负荷性能图243.8.1液相负荷下限线243.8.2液相负荷上限线243.8.3漏液线243.8.4雾沫夹带线253.8.5液泛线253.9各种管尺寸的计算263.9.1进料管263.9.2釜液出料管273.9.3回流液管273.9.4塔顶蒸汽出口管273.10塔高计算28第四章其他设备选型304.1反应釜选型304.2换热器选型304.3泵的选型3

4、0结论32致谢33参考文献34附录年产2万吨己二酸二甲酯工艺设计摘要：本设计介绍对比了常用的己二酸二甲酯生产方法，在综合考虑酯化率、反应时间、反应温度等因素的情况下，选择固体超强酸树脂直接催化生产己二酸二甲酯。依据物料性质及工艺操作条件，对工艺流程过程中的其他设备进行了简单选型。设计了固体超强酸树脂催化法制己二酸二甲酯的工艺流程，重点计算设计了精制净化工段设备筛板式精馏塔。针对年产2万吨的己二酸二甲酯生产过程，根据物料衡算，得出塔顶进料量72.07kmol/h，塔釜出料量56.11kmol/h，最小回流比0.37，理论塔板数为11，实际塔板数为26块。对设备进行计算得出精馏塔塔径1m、塔高

5、15.33m。对筛板的流体力学进行了校核验算，作出塔板负荷性能图，得出操作弹性3.40，塔设计基本符合要求。关键词：固体超强酸树脂；己二酸二甲酯；精馏塔；生产工艺流程IProcessDesignofDimethylAdipatefor20kt/aAbstract:Inthisdesignseveralcommonlyusedmethodofproducingadipicaciddimethylareintroducedandcompared,inconsiderationoftheesterificationrate,reactiontime,reactiontemperatureando

6、therfactors,thesolidsuperacidresinischosentodirectlycatalyzetheproductionprocessofdimethyladipate.Basedonmaterialpropertiesandprocessoperatingconditions,otherequipmentusedinthisprocessistobeselected.Solidsuperacidresintodimethyladipatecatalyzedprocessflowisdesigned,focusingonthedesignoftherefinedc

7、leaningequipment---sieveretifyingtower.Fortheannualoutputof20kttonsofadipicaciddimethylesterproductionprocess,accordingtothemassbalance,itisconcludedthatthefeedrateofthetoweris72.07kmol/h,thebottomsofthefeedingam