600kta煤制乙二醇工艺设计

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1、安徽建筑大学课程设计任务书课题名称600kt/a煤制乙二醇工艺设计系别材料与化学工程学院专业化学工程与工艺姓名学号2015年3月2日至2015年6月19日共16周指导教师签字系主任签字2015年1月16日5一、毕业设计（论文）的内容“煤制乙二醇”即以煤代替石油乙烯生产乙二醇。中科院福建物质结构研究所凭借20多年的技术积累与企业联手合作，成功开发了“万吨级CO气相催化合成草酸酯和草酸酯催化加氢合成乙二醇”（简称“煤制乙二醇”）成套技术。乙二醇目前在我国占70%以上需要进口，市场广阔，该项目采用草酸酯加氢合成法生产乙二醇，比传统技术的产出量高，排放更小，属于推广的高新技术范畴，项目每生

2、产1吨乙二醇比传统方式生产节约0.5吨左右煤，且排放更少，符合国家节能减排的要求。煤制乙二醇工艺需要处理的关键问题是：CO偶联合成草酸酯过程控制及优化；草酸酯加氢催化剂；乙二醇产品分离精制。本次设计拟对上述问题展开工作，争取取得一定的突破。目前，我国乙二醇产品主要用于生产聚酯、防冻液、粘合剂、油漆溶剂、耐寒润滑油、表面活性剂和聚酯多元醇等。其中聚酯是我国乙二醇的主要消费领域，其消费量约占国内总消费量的94.0%，另外约6.0%用于防冻剂、粘合剂、油漆溶剂、耐寒润滑油、表面活性剂以及聚酯多元醇等。近年来，我国聚酯（包括聚酯纤维、聚酯树脂和薄膜等）的生产发展很快，2000年生产能力只有

3、595万吨，2008年我国聚酯的产量约1730万吨，对乙二醇的需求量约636万吨；2010年聚酯的产量将达到约1900万吨，届时对乙二醇的需求量将达到约665万吨。加上在防冻剂以及其他方面的消费量，预计我国乙二醇的总需求量，2010年将达到约710万吨。二、毕业设计（论文）的要求与数据1、草酸二甲酯转化率大于90%；乙二醇选择性大约90%；乙二醇收率95%。反应温度100-200℃出口H2＜0.001（vol），CO损失量（即CO2增量）＜1%（vol）三、毕业设计（论文）应完成的工作1.查阅文献，完成开题报告（纸质版、PPT会议报告），翻译与课题相关的外文文献一篇。2.具体应完成

4、以下几个设计工作： 1）进行方案设计，确定生产方法和生产工艺流程。 2）进行工艺计算，包括物料衡算、能量衡算以及辅助设备选型和计算。 其他相关参数可根据文献自拟或计算。3）绘制工艺流程图（PFD，PID）。（A2） 4）设计精馏装置，绘制设备图。（A2） 5）进行车间布置设计，并绘制设备平立面布置图。（A2） 56）撰写设计说明书。3.论文格式、图纸要求按安徽建筑工业学院相关规范执行。4.按照计划日程完成各阶段工作，实行周报告制度（文档发至导师电邮，PPT会议报告）四、毕业设计（论文）进程安排及实习安排序号设计（论文）各阶段名称日期1领任务书，分析课题，查阅相关文献第1学期第20周

5、2开题报告（含文献综述、英文文献翻译、工艺流程选择）第2学期第2周3物料衡算和能量衡算教学第3、4周4生产工艺流程设计并绘制物料流程图教学第5、6周5设备工艺条件设计并绘制规定设备的工艺条件图教学第7、8周6中期检查（现有文档整理，初稿成型，中期答辩）教学第9周7进行车间布置设计并绘制设备平、立面布置图教学第10周8绘制带控制点的工艺流程图教学第11、12周9撰写论文初稿教学第13周10修改论文、图纸，预答辩教学第14、15周11答辩及修改教学第16、17周12归档及其他教学第18周五、应收集的资料、主要参考文献及实习地点5《化工设计手册》，autocad软件，Aspenplus软

6、件等。六、乙二醇工艺介绍1.氯乙醇法以氯乙醇为原料在碱性介质中水解而得,该反应在100℃下进行。2.环氧乙烷水合法环氧乙烷水合法有直接水合法和催化水合法,水合过程在常压下进行也可在加压下进行。常压水合法一般采用少量无机酸为催化剂,在50～70℃进行反应。环氧乙烷直接水合法，为目前工业规模生产乙二醇较成熟的生产方法。环氧乙烷和水在加压（2.23MPa）和190~200℃条件下，在管式反应器中直接液相水合制的乙二醇，同时副产品一缩二乙二醇、二缩三乙二醇和多缩聚乙二醇。①直接水合法；②催化水合法；③加压水合法环氧乙烷与水的摩尔比要较高，在1∶6以上，以减少生成醚的副反应，该反应的温度在1

7、50℃，压力147kPa。水合得到乙二醇。3.目前有气相催化水合法以氧化银为催化剂，氧化铝为载体，在150～240℃反应，生成乙二醇。4.乙烯直接水合法乙烯在催化剂(如氧化锑TeO2，钯催化剂)存在下在乙酸溶液中氧化生成单乙酸酯或二乙酸酯,进一步水解均得乙二醇。5.环氧乙烷与水在硫酸催化剂作用下进行水合反应，反应液经碱中和、蒸发、精馏即得成品。或者环氧乙烷和水在一定温度和压力下制得乙二醇,同时副产二乙二醇、三乙二醇和多乙二醇。反应液经蒸发浓缩、脱水、精制得合格产品和副