【正文】 課 程 設(shè) 計 說 明 書武 漢 工 程 大 學(xué)化工與制藥學(xué)院課程設(shè)計說明書課題名稱 6000 噸/年氧化羰化制碳酸二甲酯合成工段的工藝設(shè)計 專業(yè)班級 工業(yè)催化與煤化工 01 學(xué)生學(xué)號 0806160125 學(xué)生姓名 張曉玲 學(xué)生成績 指導(dǎo)教師 金放 楊曉俊 汪峰 課題工作時間 — 武漢工程大學(xué)化工與制藥學(xué)院化工與制藥學(xué)院課程設(shè)計任務(wù)書專業(yè) 工業(yè)催化與煤化工 班級 01 學(xué)生姓名 張曉玲 發(fā)題時間： 2022 年 12 月 23 日一、 課題名稱6000 噸/年氧化羰化制碳酸二甲酯合成工段的工藝設(shè)計指導(dǎo)教師：金放、汪峰、楊小俊。二、 設(shè)計任務(wù)1. 反應(yīng)和分離工藝的確定。2. 工藝計算： 3. 安全評價4. 環(huán)境問題分析5. 項目技術(shù)經(jīng)濟效果評價6. 圖紙（1） 全廠總平面布置圖；（2） 反應(yīng)工段帶控制點的工藝流程圖；（3） 分離工段帶控制點的工藝流程圖（4） 反應(yīng)器裝配圖（5） 常壓精餾塔的裝配圖三、 設(shè)計所需技術(shù)參數(shù)1. 年工作日：300 天，連續(xù)操作2. 原料純度（質(zhì)量含量）：甲醇的濃度≥99%，CO ≥99%， O2≥99% ，N2≥99% 。3. 反應(yīng)器溫度控制在 110℃~140℃，反應(yīng)壓力控制在常壓~40atm，主反應(yīng)為??OHCOHC223321???副反應(yīng)為 2332動力學(xué)方程為 ????hgmol???? /,pRT/ ..78452 2其中：R1 ，R2 主副反應(yīng)反應(yīng)速率，mol/(gh1) R氣體常數(shù) T溫度， ℃Pi各組分分壓， MPa4. 反應(yīng)進料氣相組成為：甲醇 20%，CO65%，O2 6%，其余為 N2（以質(zhì)量計） 。反應(yīng)甲醇轉(zhuǎn)化率為 20%，DMC 收率為 %，選擇性 56%。5．過程中加熱介質(zhì)為飽和蒸汽，冷卻介質(zhì)為飽和水，冷卻后反應(yīng)液體溫度為47℃。6. 催化劑性質(zhì)：比表面積為 1000m2/g, 顆粒密度為 ，孔容 cm3/g，床層孔隙率 ，催化劑直徑 6mm。7. 反應(yīng)過程中物料損耗為 2%。8. 分離過程物料損耗為 %。9. 分離工藝為三塔流程，DMO 分離塔減壓恒沸精餾塔加壓恒沸精餾塔。10. DMO 分離塔進料物料摩爾比為：甲醇: DMC:DMO=::；進料溫度為 320K，塔底產(chǎn)品為 DMO，純度 %，塔底溫度 437K, 塔頂溫度 ，常壓操作。11. 減壓精餾塔進料為 DMC 和甲醇恒沸混合物（甲醇摩爾分率 ） ，塔頂溫度310K，操作壓力 30KPa，塔底產(chǎn)品為甲醇，純度 99%；加壓精餾塔進料為減壓精餾塔塔頂出來的恒沸物，塔頂溫度為 445K，操作壓力 800KPa，塔底產(chǎn)品為 DMC，純度 %。四、 設(shè)計說明書內(nèi)容設(shè)計任務(wù)書題目名稱，目錄及頁碼第一章 項目說明第二章 工藝設(shè)計方案第三章 工藝計算 （反應(yīng)段， 分離段）第四章 安全評價第五章 環(huán)境問題分析第六章 項目技術(shù)經(jīng)濟效果評價結(jié)語：設(shè)計體會，收獲，致謝等參考文獻五、 進度計劃（列出完成項目設(shè)計內(nèi)容、繪圖等具體起始日期） 課程設(shè)計任務(wù)布置 查閱資料，確定工藝路線 物料衡算和能量衡算 設(shè)備選型和繪制主要設(shè)備圖 工藝流程圖和全廠總平面布置圖 安全評價、環(huán)境問題分析、技術(shù)經(jīng)濟效果評價和答辯指導(dǎo)教師（簽名）： 年 月 日 學(xué)科部（教研室）主任（簽名）： 年 月 日 說明：1．學(xué)生進行課程設(shè)計前，指導(dǎo)教師應(yīng)事先填好此任務(wù)書，并正式打印、簽名，經(jīng)學(xué)科部（教研室）主任審核簽字后，正式發(fā)給學(xué)生。設(shè)計裝訂時應(yīng)將此任務(wù)書訂在設(shè)計說明書首頁。2．如果設(shè)計技術(shù)參數(shù)量大，可在任務(wù)書后另設(shè)附表列出。3. 所有簽名均要求手簽,以示負責(zé)。目錄緒 論 ..................................................................................................................8第一章 項目說明 ...................................................................................................產(chǎn)品與原料的介紹 ........................................................................................9 原料與產(chǎn)品的基本性質(zhì) .........................................................................9 DMC 的用途 .........................................................................................10 項目背景與發(fā)展概況 .....................................................................................10 項目背景 ...............................................................................................10 主要生產(chǎn)工藝 .......................................................................................11 國內(nèi)外市場需求及預(yù)測 .................................................................................12 國內(nèi)概況 ...............................................................................................12 替代光氣和 DMS 的潛在需求 ............................................................12 汽油添加劑領(lǐng)域的潛在需求 ...............................................................12 生產(chǎn)現(xiàn)狀及估計 .............................................................................................13 國外生產(chǎn)情況 .......................................................................................13 國內(nèi)生產(chǎn)情況 .......................................................................................13 銷售價格分析 ................................................................................................13第二章 工藝設(shè)計方案 ..........................................................................................15. 合成機理 [2]....................................................................................................15 生產(chǎn)工藝流程 .................................................................................................15. 主要設(shè)備 .......................................................................................................16 倉儲方案 ........................................................................................................16 ME 的性質(zhì) .........................................................................................16 ME 的儲運及應(yīng)急處理 .....................................................................16 DMC 的性質(zhì) ......................................................................................17 DMC 的儲存 ......................................................................................18第三章 工藝計算 ...............................................................................................19第一部分 反應(yīng)段 物料衡算 .........................................................................................................19 物料衡算條件 .......................................................................................19 物料衡算基本依據(jù) ..............................................................................19 熱量衡算 .........................................................................................................21 預(yù)熱段能量計算 ...................................................................................22 反應(yīng)段能量計算 ...................................................................................23 .....................................................................................................26 計算反應(yīng)體積 .......................................................................................26 計算反應(yīng) 器直徑 ...................................................................................30 反應(yīng)床層壓降 .......................................................................................31 機械強度的計算和校核 ......................................................................31 管口設(shè)計 ...............................................................................................33 氣體分布器 ..........................................................................................34 支座的設(shè)計 ...........