吨年氧化羰化制碳酸二甲酯合成工艺设计说明书

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1、课程设计说明书化工与制药学院课程设计说明书课题名称6000吨/年氧化羰化制碳酸二甲酯合成工段的工艺设计专业班级工业催化与煤化工01学生学号学生姓名学生成绩指导教师课题工作时间2011.12—2012.01化工与制药学院化工与制药学院课程设计任务书专业工业催化与煤化工班级01学生姓名发题时间：2011年12月23日一、课题名称6000吨/年氧化羰化制碳酸二甲酯合成工段的工艺设计指导教师：二、设计任务1.反应和分离工艺的确定。2.工艺计算：3.安全评价4.环境问题分析5.项目技术经济效果评价6.图纸（1）全厂总平面布置图；（2）反应工段带控制点的工艺流程图；（3）

2、分离工段带控制点的工艺流程图（4）反应器装配图（5）常压精馏塔的装配图三、设计所需技术参数1.年工作日：300天，连续操作2.原料纯度（质量含量）：甲醇的浓度≥99%，CO≥99%，O2≥99%，N2≥99%。3.反应器温度控制在110℃~140℃，反应压力控制在常压~40atm，主反应为副反应为动力学方程为其中：R1，R2----主副反应反应速率，mol/(g·h-1)R----气体常数T----温度，℃Pi----各组分分压，MPa4.反应进料气相组成为：甲醇20%，CO65%，O26%，其余为N2（以质量计）。反应甲醇转化率为20%，DMC收率为11.2

3、%，选择性56%。5．过程中加热介质为饱和蒸汽，冷却介质为饱和水，冷却后反应液体温度为47℃。6.催化剂性质：比表面积为1000m2/g,颗粒密度为0.9g/cm3，孔容0.42cm3/g，床层孔隙率0.38，催化剂直径6mm。7.反应过程中物料损耗为2%。8.分离过程物料损耗为0.5%。9.分离工艺为三塔流程，DMO分离塔-减压恒沸精馏塔-加压恒沸精馏塔。10.DMO分离塔进料物料摩尔比为：甲醇:DMC:DMO=0.8:0.112:0.045；进料温度为320K，101.3KPa，塔底产品为DMO，纯度99.99%，塔底温度437K,塔顶温度336.5K，常

4、压操作。11.减压精馏塔进料为DMC和甲醇恒沸混合物（甲醇摩尔分率0.8），塔顶温度310K，操作压力30KPa，塔底产品为甲醇，纯度99%；加压精馏塔进料为减压精馏塔塔顶出来的恒沸物，塔顶温度为445K，操作压力800KPa，塔底产品为DMC，纯度99.5%。一、设计说明书内容设计任务书题目名称，目录及页码第一章项目说明第二章工艺设计方案第三章工艺计算（反应段，分离段）第四章安全评价第五章环境问题分析第六章项目技术经济效果评价结语：设计体会，收获，致谢等参考文献二、进度计划（列出完成项目设计内容、绘图等具体起始日期）2011.12.15课程设计任务布置201

5、1.12.16-2011.12.18查阅资料，确定工艺路线2011.12.19-2011.12.25物料衡算和能量衡算2011.12.26-2011.1.2设备选型和绘制主要设备图2011.1.3-2011.1.9工艺流程图和全厂总平面布置图2011.1.10-2011.1.16安全评价、环境问题分析、技术经济效果评价和答辩指导教师（签名）：年月日学科部（教研室）主任（签名）：年月日说明：1．学生进行课程设计前，指导教师应事先填好此任务书，并正式打印、签名，经学科部（教研室）主任审核签字后，正式发给学生。设计装订时应将此任务书订在设计说明书首页。2．如果设计技

6、术参数量大，可在任务书后另设附表列出。3.所有签名均要求手签,以示负责。目录绪论8第一章项目说明91.1、产品与原料的介绍91.1.1原料与产品的基本性质91.1.2DMC的用途101.2项目背景与发展概况101.2.1项目背景101.2.2主要生产工艺111.3国内外市场需求及预测121.3.1国内概况121.3.2替代光气和DMS的潜在需求121.3.3汽油添加剂领域的潜在需求121.4 生产现状及估计131.4.1国外生产情况131.4.2国内生产情况131.5销售价格分析13第二章工艺设计方案152.1.合成机理[2]152.2生产工艺流程152.3.

7、主要设备162.4仓储方案162.4.1ME的性质162.4.2ME的储运及应急处理162.4.3DMC的性质172.4.4DMC的储存18第三章工艺计算19第一部分反应段3.1物料衡算193.1.1物料衡算条件193.1.2物料衡算基本依据193.2热量衡算213.2.1预热段能量计算223.2.2反应段能量计算233.3.反应器设计263.3.1计算反应体积263.3.2计算反应器直径303.3.3反应床层压降313.3.4机械强度的计算和校核313.3.6管口设计333.3.7气体分布器343.3.8支座的设计343.3.9人孔的设计343.3.10防火

8、层的设计34第二部分分离段3.4常压精