化工原理课程设计指导书

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1、沈阳化工大学SHENYANGUNIVERSITYOFCHEMICALTECHTOLOGY化工原理课程设计指导书题目：年产3.0万吨甲醇装置预精馏塔（浮阀塔）工艺设计院系：化学工程学院班级：化工0806班学生姓名：指导教师：刘东斌化工原理课程设计任务书某厂以合成气为原料，采用低压法（5MPa），在铜基催化剂作用下，在管壳式反应器中反应生成甲醇及副产物。产物经冷凝分离出未反应的原料循环回反应器，冷凝得到的粗甲醇溶液经过双塔精馏分离流程，在预精馏塔分离出粗甲醇液中的轻组分（CO、CO2、甲酸甲酯等），在主精馏塔中分离出粗甲醇液中的重组分(乙醇、水等)，而从粗甲醇液中分离出产品精甲醇。现要求设计一采用

2、常规精馏的方法，从粗甲醇液中分离出轻组分的预精馏塔装置。要求从塔顶馏出的气态馏出物中，甲酸甲酯的回收率高于99.975％(摩尔分数，下同)，甲醇的回收率低于0．08％。其他条件如下所述。1、设计任务：年产3万吨甲醇装置预精馏塔工艺设计2、年开工率：8000h3、精甲醇收率：88%（摩尔收率）3、粗甲醇液的组成组分氢氮氩甲烷一氧化碳二氧化碳甲酸甲酯甲醇乙醇水分子式H2N2ArCH4COCO2C2H4O2CH4OC2H6OH2O分子量2.0228.0239.9416.0428.0144.0160.0432.0446.0718.02摩尔分率%0.00730.01750.00040.00810.003

3、00.12980.0481.68150.037818.0746质量分率%温度40℃压力4、公用工程条件：加热蒸汽等级：0.4MPa（绝）、150℃；冷却水：30℃；电容量满足要求。5、说明书主要内容及要求：(1).前言；(2).流程确定和说明；(3).生产条件确定和说明；(4).精馏塔的设计计算；(5).主要附属设备及附件的选型计算；(6).设计结果列表；(7).设计结果的自我总结评价与说明；(8).注明参考和使用的设计资料；(9).附编制的精馏塔工艺条件图、带控制点工艺流程图等。~iv~前言本设计~iv~目录内容摘要iAbstractii目录iii1引言11.1环氧乙烷在国民经济中的地位和作

4、用11.2环氧乙烷在国内外的发展动向11.2.1生产技术11.2.2技术发展动向11.3环氧乙烷的市场需求状况12工艺概述22.1环氧乙烷的性质22.1.1EO的物理性质22.1.2EO的化学性质22.2生产方法的评述及选择22.2.1氯醇法22.2.2直接氧化法32.3环氧乙烷的生产原理32.3.1氧化反应原理32.3.2二氧化碳脱除原理42.4工艺流程43物料衡算73.1物性数据73.2设计依据73.3循环系统的物料衡算73.3.1计算依据73.3.2混合器83.3.3反应器123.3.4环氧乙烷吸收塔153.3.5排放系统183.3.6CO2的吸收系统193.4环氧乙烷解吸塔（C204）

5、213.5环氧乙烷塔顶冷凝器（E301）233.6环氧乙烷塔顶冷凝器（E302A）253.7脱轻组分塔（C301）274热量衡算324.1设计依据324.2反应器R-101324.3反应器进料-产品换热器E-101334.4产品第一冷却器E-102354.5产品第二冷却器E-20336~iv~4.6塔顶冷凝器E-301374.7塔顶冷凝器E-302395设备计算415.1反应器设备计算415.2脱轻组分塔436安全、环保、能量利用496.1三废处理496.2能量合理利用496.3厂址的选择49致谢51参考文献52附录53~iv~沈阳化工学院学士学位论文1引言1文献综述1.1~在国民经济中的地位

6、和作用1.2环氧乙烷生产工艺概述1.2.1生产技术1.2.2发展趋势1.3环氧乙烷的市场需求状况我国最早以传统的乙醇为原料经氯醇法生产EO。20世纪70年代我国开始引进以生产聚酯原料乙二醇为目的产物的环氧乙烷/乙二醇联产装置，我国EO生产与应用已走上快速发展道路，至今已经引进十余套EO生产装置。2003年我国EO生产能力约为1200kt/a。随着我国聚酯与表面活性剂等领域的迅猛发展，EO远不能满足市场需求，因此有多家企业计划建设规模化EO生产装置，可以预计未来几年我国EO的生产能力将呈现迅速增加的势头。其中北京燕山石化于2004年将已有的70k/a的生产能力扩大到250kt/a左右；南京扬—巴

7、一体化工程9套核心装置中含有一套240kt/a的EO装置，于2004年建成投产；中海－壳牌石化有限公司已在南海建设一套300kt/aEO生产装置，2005年建成投产；上海石化已新建一套300kt/aEO生产装置，2005年建成投产；另外天津联化、独山子石化等企业均计划在未来几年内建设规模化的EO生产装置。到2005年我国EO的生产能力将激增至2160kt/a，在未来两年内国内EO生产能力将翻一番，