【正文】 目錄摘要………………………………………………………1第一章 項目說明………………………………………21. 產(chǎn)品與原料的介紹....................................................................................22. 項目背景和發(fā)展概況……………………………………………………43. 國內外市場需求及預測………………………………………………….64. 生產(chǎn)現(xiàn)狀及估計………………………………………………………….75. 銷售價格分析…………………………………………………………….8第二章 工藝設計方案………………………………….101. 合成機理…………………………………………………………………102. 生產(chǎn)工藝流程描述………………………………………………………103. 主要設備………………………………………………………………….114. 倉儲方案…………………………………………………………………..11第三章 工藝計算………………………………………13第一部分 反應段………………………………………………131. 物料衡算………………………………………………………………….132 熱量衡算 ………………………………………………………………….143 反應器的設備計算………………………………………………………..20第二部分 分離段……………………………………………….294 常壓精餾塔…………………………………………………………….......29 物料衡算 ……………………………………………………………….29 熱量衡算………………………………………………………………..30 設備計算………………………………………………………………..31 附屬設備………………………………………………………………..505 加壓精餾塔……………………………………………………………….54 物料衡算..………………………………………………………………54 熱量衡算……………………………………………………………….54 設備計算……………………………………………………………….55 附屬設備……………………………………………………………….726 減壓精餾塔…………………………………………………………………75 物料衡算………………………………………………………………..75 熱量衡算………………………………………………………………..75 設備計算………………………………………………………………..76 附屬設備………………………………………………………………..100第四章 安全評價…………………………………………1041 安全生產(chǎn)………………………………………………………………………1042 廠區(qū)安全………………………………………………………………………..109 火災爆炸事故原因多樣化 ………………………………………………..109 怎樣預防火災爆炸事故……………………………………………………109 車間生產(chǎn)安全設施的配備………………………………………………….111第五章 環(huán)境問題分析…………………………………….113碳酸二甲酯生產(chǎn)過程環(huán)境現(xiàn)狀概述………………………………………113碳酸二甲酯生產(chǎn)過程污染物種類及其指標………………………………..1133 、 “三廢”問題分析…………………………………………………………..1164 總結……………………………………………………………………………117第六章 項目技術經(jīng)濟效果評價…………………………118……………………………………………………………………….118 ……………………………………………………………………1213 項目的盈虧分析………………………………………………………………..1214 風險敏感分析……………………………………………………………………1225 評價的結論和建議………………………………………………………………122摘要精餾是多級分離過程，即同時進行多次部分汽化和部分冷凝的過程。因此可是混合物得到幾乎完全的分離。精餾可視為由多次蒸餾演變而來的。精餾操作廣泛用于分離純化各種混合物，是化工、醫(yī)藥、食品等工業(yè)中尤為常見的單元操作。化工成產(chǎn)中，精餾主要用于以下幾種目的:1)獲得餾出液塔頂?shù)漠a(chǎn)品；2)將溶液多級分離后，收集餾出液，用于獲得甲苯，氯苯等；3)脫出雜質獲得純凈的溶劑或半成品，如酒精提純，進行精餾操作的設備叫做精餾塔。精餾過程中采用連續(xù)精餾流程，原料液經(jīng)預熱器加熱到指定溫度后，送入精餾塔的進料板，在進料板上與自塔頂上部下降的回流液體匯合后，逐板溢流，最后流入塔底再沸器中。在每層板上，回流液體與上升蒸汽互相接觸，進行熱和質的傳遞過程。操作時，連續(xù)地從再沸器取出部分液體作為塔底產(chǎn)品，部分汽化，產(chǎn)生上升蒸汽，依次通過各層塔板。塔頂蒸汽進入冷凝器中被全部冷凝，并將部分冷凝液用泵送回塔頂作為回流液體，其余部分經(jīng)冷卻器后被送出作為塔頂產(chǎn)品。根據(jù)精餾原理可知，單有精餾塔還不能完成精餾操作，必須同時擁有塔底再沸器和塔頂冷凝器，有時還有配原料液，預熱器、回流液泵等附屬設備，才能實現(xiàn)整個操作。本文采用甲醇氧化羰化法制碳酸二甲酯（DMC） ，采用填料塔。填料塔自它發(fā)明以來, 已廣泛地應用于化工生產(chǎn)的各個領域。近二十年, 規(guī)整填料塔對板式塔、散裝填料以及其它多種塔設備產(chǎn)生了巨大的沖擊, 在國內外引起眾多研究者的極大興趣, 在近幾年的文獻中, 國外有大量的規(guī)整填料研究報道〕 。它因其高通量, 低壓降, 操作穩(wěn)定而廣泛地用于氣一液,液一液接觸的塔設備中, 如蒸餾、吸收、萃取等諸多領域。特別是在氣液接觸中, 已越來越多地被采用, 如已有設備通過利用規(guī)整填料來更換塔內構件, 從而達到提高塔負荷的目的, 一日〕 。但國內在這方面的研究則較少, 如何設計規(guī)整填料蒸餾塔已成為一個重要的課題, 它對自行設計, 改進現(xiàn)有設備生產(chǎn)狀況都較為重要。規(guī)整填料種類較多, 有板波紋填料、格柵填料、絲網(wǎng)填料等, 材質有金屬、塑料、陶瓷等。即使同樣的種類亦有不同的規(guī)格, 它們的比表面、空隙率及幾何尺寸存在差異, 這樣在選擇填料時, 應根據(jù)體系物性, 操作負荷, 壓降要求, 同時兼顧材料性能等, 進行綜合考慮, 保證既經(jīng)濟又能正常生產(chǎn)。第一章 項目說明1 產(chǎn) 品 與 原 料 的 介 紹 碳酸二甲脂碳 酸 二 甲 酯 (DMC)是 一 種 重 要 的 有 機 化 工 中 間 體 ， 由 于 其 分 子 結 構中 含 有 羰 基 、 甲 基 、 甲 氧 和 羰 基 甲 氧 基 ， 因 而 可 廣 泛 用 于 羰 基 化 、 甲 基化 、 甲 氧 基 化 和 羰 基 甲 基 化 等 有 機 合 成 反 應 ， 用 于 生 產(chǎn) 聚 碳 酸 酯 、 異 氰酸 酯 、 聚 氨 基 甲 酸 酯 、 聚 碳 酸 酯 二 醇 、 烯 丙 基 二 甘 醇 碳 酸 酯 、 甲 胺 基 甲酸 萘 酯 (西 維 因 )、 苯 甲 醚 、 四 甲 基 醇 銨 、 長 鏈 烷 基 碳 酸 酯 、 碳 酰 肼 、 丙二 酸 酯 、 丙 二 尿 烷 、 碳 酸 二 乙 酯 、 三 光 氣 、 呋 喃 唑 酮 、 肼 基 甲 酸 甲 酯 、苯 胺 基 甲 酸 甲 酯 等 多 種 化 工 產(chǎn) 品 。 由 于 DMC 無 毒 ， 可 替 代 劇 毒 的 光 氣 、氯 甲 酸 甲 酯 、 硫 酸 二 甲 酯 等 作 為 甲 基 化 劑 或 羰 基 化 劑 使 用 ， 提 高 生 產(chǎn) 操作 的 安 全 性 ， 降 低 環(huán) 境 污 染 。 作 為 溶 劑 ， DMC 可 替 代 氟 里 昂 、 三 氯 乙烷 、 三 氯 乙 烯 、 苯 、 二 甲 苯 等 用 于 油 漆 涂 料 、 清 潔 溶 劑 等 。 作 為 汽 油 添加 劑 ， DMC 可 提 高 其 辛 烷 值 和 含 氧 量 ， 進 而 提 高 其 抗 爆 性 [1]。 此 外 ，DMC 還 可 作 清 潔 劑 、 表 面 活 性 劑 和 柔 軟 劑 的 添 加 劑 。 由 于 用 途 非 常 廣 泛 ，DMC 被 譽 為 當 今 有 機 合 成 的 “新 基 石 ”。當 前 制 DMC 的 主 要 方 法 是 氧 化 羰 化 法 ， 該 法 以 CH3OH、 CO 和O2 為 原 料 ， 原 料 價 廉 易 得 ， 投 資 少 ， 成 本 低 且 理 論 上 甲 醇 全 部 轉 化 為DMC， 無 其 它 有 機 物 生 成 ， 受 到 工 業(yè) 界 極 大 重 視 ， 被 認 為 是 DMC 最有 前 途 的 生 產(chǎn) 方 法 ， 也 是 各 大 工 業(yè) 國 家 重 點 研 究 、 開 發(fā) 的 技 術 路 線 。 草酸二甲脂草酸二甲脂（Oxalic acide dimethyl ester，簡稱 DMO）：化學式，分子量為 ，無色單斜形結晶，能溶于醇和醚。微溶于冷水，??32CHO在熱水中分解。熔點 54℃，沸點 ℃，相對密度 （54℃） ，折光率（℃） ， 閃點 75℃。主要用于制藥、農(nóng)藥、有機合成、純甲醇的制備，也用作增塑劑。一般在硫酸存在下由草酸與甲醇酯化而得。屬有毒物品，且高熱、明火可燃, 能與氧化劑起作用。故存放在通風低溫干燥處； 與氧化劑、食品添加劑分開存放。 甲醇甲醇（Methyl alcohol）：又稱“木醇”或“木精” 。系結構最為簡單的飽和一元醇，化學式 CH3OH，分子量為 。無色澄清液體，有刺激性氣味。微有乙醇樣氣味，易揮發(fā)，易流動，燃燒時無煙有藍色火焰。甲醇對金屬特別是黃銅有輕微的腐蝕性。甲醇能與水、醇、醚等有機溶劑互溶，能與多種化合物形成共沸混合物，能與多種化合物形成溶劑混溶，溶解性能優(yōu)于乙醇，能溶解多種無機鹽類，如碘化鈉、氯化鈣、硝酸銨、硫酸銅、硝酸銀、氯化銨和氯化鈉等。易燃，蒸氣能與空氣形成爆炸極限 %%（體積） 。有毒，一般誤飲 5～10ml 可致眼睛失明。密閉操作，儲存于陰涼、通風的庫房?？捎蓺渑c一氧化碳的混合物在高溫高壓下通過催化劑合成。也可由低級烷烴氧化制得。此外，還可從木材干餾時得到的焦木酸分出。 CO一氧化碳（Carbon monoxide， ）：化學式 CO，分子量 ，密度，冰點為207℃，沸點190℃。純品為無色、無臭、無刺激性的氣體。在水中的溶解度甚低，但易溶于氨水?？諝饣旌媳O限為 %～74%。一氧化碳進入人體之后會和血液中的血紅蛋白結合，進而使血紅蛋白不能與氧氣結合，從而引起機體組織出現(xiàn)缺氧，導致人體窒息死亡。因此一氧化碳具有毒性。一氧化碳是無色、無臭、無味的氣體，故易于忽略而致中毒。常見于家庭居室通風差的情況下，煤爐產(chǎn)生的煤氣或液化氣管道漏氣或工業(yè)生產(chǎn)煤氣以及礦井中的一氧化碳吸入而致中毒。 氧氣氧氣（Oxygen）：化學式 O2，分子量 32。是空氣的組分之一，大氣中體積分數(shù)為 %，無色、無臭、無味。氧氣比空氣重，在標準狀況（0℃和大氣壓強 101325 帕）下密度為 克/升，能溶于水，但溶解度很小。在壓強為101kPa 時，氧氣在約180 攝氏度時變?yōu)榈{色液體，在約218 攝氏度時變成雪花狀的淡藍色固體。工業(yè)上氧氣一般由空氣分離得到。 氯化銅綠色至藍色粉末或斜方雙錐體結晶。在濕空氣中潮解，在干燥空氣中風化。在 70 至 200℃時失去水分。易溶于水、乙醇和甲醇，略溶于丙酮和乙酸乙酯，微溶于乙醚。其水溶液對石蕊呈酸性。相對密度。熔點約 100℃。有毒。有刺激性。用于顏料， 木材防腐等工業(yè)， 并用作消毒劑, 媒染劑, 催化劑。氯化銅有毒，溶液為綠色，氯化銅稀溶液是藍色，離子為綠色，固體為藍色，無水氯化銅呈棕黃色，常以(CuCl 2)n 的形式存在。2 項 目 背 景 與 發(fā) 展 概 況碳 酸 二 甲 酯 （ Dimethyl Cabonate） 簡 稱 DMC， 常 溫 時 是 一 種 無 色 透 明 、略 有 氣 味 、 微 甜 的 液 體 ， 熔 點 4 ℃ ， 沸 點 ℃ ， 密 度 g/cm3,難 溶于 水 ， 但 可 以 與 醇 、 醚 、 酮 等 幾 乎 所 有 的 有 機 溶 劑 混 溶 。 DMC 在 常 壓 下 和 甲 醇共 沸 ， 共 沸 溫 度 ℃ 。 DMC 毒 性 很 低 ， 在 1992 年 就 被 歐 洲 列 為 無 毒 產(chǎn) 品 ，是 一 種 符 合 現(xiàn) 代 清 潔 工 藝 要 求 的 環(huán) 保 型 化 工 原 料 ， 因 此 DMC 的 合 成 技 術 受 到了 國 內 外 化 工 界 的 廣 泛 重 視 ， 我 國 化 工 部 在 八 五 和 九 五 期 間 將 其 列 為 重 點項 目 工 藝 概 況 DMC 的 優(yōu) 良 性 質 和 特 殊 分 子 結 構 決 定 了 DMC 廣 泛 的 用 途 ， 概 括 如 下[1～ 3]： （ 1） 代 替 光 氣 作 羰 基 化 劑光 氣 （ ClCOCl） 雖 然 反 應 活 性 較 高 ， 但 是 它 的 劇 毒 和 高 腐 蝕 性 副產(chǎn) 物 使 其 面 臨 巨 大 的 環(huán) 保 壓 力 ， 因 此 將 會 逐 漸 被 淘 汰 ； 而 DMC（ CH3OCOOCH3） 具 有 類 似 的 親 核 反 應 中 心 ， 當 DMC 的 羰 基 受 到 親 核 攻 擊 時 ，酰 基 氧 鍵 斷 裂 ， 形 成 羰 基 化 合 物 ， 副 產(chǎn) 物 為 甲 醇 ， 因 此 DMC 可 以 代 替光 氣 成 為 一 種 安 全 的 反 應