燃料乙醇生产工艺初步设计

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1、兰州理工大学石油化工学院毕业设计（论文）摘要以乙烯为原料，采用直接水合法进行了100kt/a燃料乙醇生产工艺初步设计。设计内容包括：第一部分阐述了乙醇的性质、用途、国内外应用概况和发展趋势；燃料乙醇的生产方法、生产方案的确定、生产流程的简述以及流程图；第二部分进行了物料衡算和热量衡算，并确定出各设备的出入口物料；第三部分时主要设备的工艺尺寸计算，重点对精馏塔进行了设计；第四部分是辅助设备的计算和选型；最后根据计算结果和设计要求绘制出了物料平衡图、带控制点的工艺流程图以及精馏塔的工艺条件图。关键词：燃料乙醇；

2、直接水合法；乙烯；工艺设计；精馏塔兰州理工大学石油化工学院毕业设计（论文）ABSTRACTThefuelethanolmanufacturingtechniqueof100kt/aweredesignedwiththeethylenedirecthydrationmethodinthiswork.Firstly,thedesignintroducedthephysicalandchemicalcharactersofethanol,andthedomesticandoversea’sproductionwe

3、reinferred.Also,theproductionmethodoffuelethanolweretalked,thedesignschemeandthemainoperationparameterswereselected,whiletheprocessandflowsheetweredescribedbriefly.Inthesecondsection,themassbalanceandheatbalanceweremadeandthengottenthefinalfluxofin/outmate

4、rials.Thethirdpartmainlyincludedthefractionatingtowerdesignandthecalculationsincalculationsresults.Inaddition,theappropriateequipmentswereselectedwhichdependingoncalculationsresultsabove.Atlast,accordingtothecalculationsinchemicalengineeringtechnology,mass

5、balance,thetechnologicalflowchartwithmaincontrolpointandthefractionatingtowercolumnwithmaintechnicalsizesweredrawn.Keyword:fuelethanol;directhydrationmethod;ethylene;techniquedesign;distillationcolumn兰州理工大学石油化工学院毕业设计（论文）第一章前言1乙醇的主要性质与用途1.1乙醇的物理性质乙醇(ethan)又

6、称酒精，是由C、H、O3种元素组成的有机化合物，乙醇分子由烃基(-C2H5)和官能团羟基(-OH)两部分构成，分子式为C2H50H，相对分子量为46.07，常温常压下,乙醇是无色透明的液体,具有特殊的芳香味和刺激味、吸湿性很强。可与水以任何比例混合并产生热量，混合时总体积缩小。纯乙醇的相对密度为0.79，沸点78.3℃，凝固点为-130℃。燃点为424℃，乙醇易挥发、易燃烧。乙醇能使细胞蛋白凝固，尤以体积分数为75％的乙醇作用最为强烈，浓度过高。细胞表面的蛋白质迅速凝固形成一层薄膜，阻止乙醇向组织内部渗透，

7、作用效果反而降低，浓度过低则不能使蛋白质凝固。因此，常用75％(体积分数)的乙醇作消毒杀茵荆。[4]乙醇易被人体肠胃吸收，吸收后迅速分解放出热量。少量乙醇对大脑有兴奋作用。若数量较大则有麻醉作用，大量乙醇对肝脏和神经系统有毒害作用。工业酒精含乙醇约95％．含乙醇达99.5％以上的酒精称为无水乙醇。含乙醇95．6％、水4%的酒精是恒沸混合液，沸点为78.15℃，其中少量的水无法用蒸馏法除去。制取无水乙醇时。通常把工业酒精与新制生石灰混合，加热蒸馏才能得到。工业酒精和医用酒精中含有少量甲醇，有毒．不能掺水饮用。

8、1.2乙醇的化学性质乙醇属于饱和一元醇。乙醇能够燃烧。能够和多种物质如强氧化物、酸类、酸酐、碱金属、胺类发生化学反应。在乙醇分子中，由于氧原子的电负性比较大。使C-0键和O-H键具有较强的极性而容易断裂，这是乙醇易发生反应的两个部位。1.2.1乙醇燃烧反应机理乙醇燃烧反应机理和烃的燃烧反应机理有很多相似的地方，都是先裂解成为碳和氢气，然后燃烧，所以从燃烧机理上来讲乙醇也适合用作内燃机燃料。在较高的温度下．乙醇可以