年產(chǎn)5萬噸乙二醇工藝流程設(shè)計(jì)(參考版)
2025-06-20 15:54本頁面
【正文】 學(xué)習(xí)是相互學(xué)習(xí)的過程，不是一味的閉門靜思。但也有不足之處，自己對知識的遷移、整理和綜合能力的運(yùn)用有一定的不足，通過這次設(shè)計(jì)，自己對索取資料、自己專業(yè)和跨學(xué)科的結(jié)合的學(xué)習(xí)，才知道自己能力的欠佳。二、 乙二醇生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展建議目前我國乙二醇生產(chǎn)能力相對較小，產(chǎn)量少，技術(shù)相對落后，生產(chǎn)成本高，在國內(nèi)外市場中缺乏競爭力，因此為了迎接挑戰(zhàn)，除考慮采用先進(jìn)技術(shù)對現(xiàn)有乙二醇生產(chǎn)裝置進(jìn)行改造，擴(kuò)大裝置的生產(chǎn)規(guī)模，加強(qiáng)技術(shù)管理，降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)量和質(zhì)量外，建議引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)再新建大型乙二醇生產(chǎn)裝置,以擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模,從根本上緩解我國乙二醇的供需矛盾,增強(qiáng)我國乙二醇在國內(nèi)外市場中的競爭力。中國科學(xué)院福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)所也開發(fā)了合成氣制乙二醇技術(shù)，并與天津大學(xué)合作，在天津有機(jī)化工廠進(jìn)行了擴(kuò)大實(shí)驗(yàn)。除了上述已得到大規(guī)模工業(yè)的生產(chǎn)方法外，人們還進(jìn)行了從其他途徑合成乙二醇的研究、開發(fā)。第六章 乙二醇生產(chǎn)技術(shù)的展望及發(fā)展建議一、 乙二醇生產(chǎn)技術(shù)的展望近年來，對環(huán)氧乙烷水合法的改進(jìn)主要是圍繞節(jié)能進(jìn)行，尤其是如何降低反應(yīng)水比。通常乙二醇可貯存與符合一定規(guī)范的鐵制容器；但是，如果需要長期貯存和防止鐵的沾污，則貯存的容器可用乙烯基樹脂或粉醛樹脂襯里，或用鋁制容器或不銹鋼容器。操作人員應(yīng)穿戴防護(hù)用具，定期進(jìn)行體檢，特別是尿常規(guī)檢查。2. 防護(hù)方法誤服者應(yīng)立即用 1:2022 高錳酸鉀溶液洗胃和導(dǎo)瀉，嚴(yán)重者應(yīng)立即送醫(yī)院診治。乙二醇中毒后期改變主要是乙二醇體內(nèi)代謝產(chǎn)生毒性更強(qiáng)的乙醇醛、乙醇酸、水合乙醛酸及草酸引起腎臟、肺臟及視神經(jīng)損害表現(xiàn)。由于乙二醇沸點(diǎn)高，蒸氣壓低，一般不存在吸如中毒現(xiàn)象，但大量飲用(個別不足50g)會刺激中樞神經(jīng)，引起嘔吐、疲倦、昏睡、呼吸困難、臟充血和出血、脂肪肝、尿閉、支氣管炎肺炎等癥狀。M 環(huán)氧乙烷=44g/mol,M 水=18g/mol由此可計(jì)算 m 環(huán)氧乙烷和 m 水因?yàn)?n 環(huán)氧乙烷︰n 水 = 1︰18m 環(huán)氧乙烷︰M 環(huán)氧乙烷=m 水︰M 水 = 1/18 （1） m 環(huán)氧乙烷︰m 水M 環(huán)氧乙烷︰M 水 = 1/18m 環(huán)氧乙烷︰m 水18/44 = 1/18m 環(huán)氧乙烷︰m 水 = 1/1844/18 = 由于環(huán)氧乙烷轉(zhuǎn)換率為 98%，乙二醇年產(chǎn)量為 5 萬噸，可計(jì)算得 m環(huán)氧乙烷和 m 水：m 環(huán)氧乙烷+m 水=5107/98% (2) =5109/98 =107（kg）由（1）、（2）式可知：m 環(huán)氧乙烷= 水 （3）m 環(huán)氧乙烷+m 水=107（kg） （4）把（3）式代入（4）式可計(jì)算得： m 水+ m 水=107 （5） m 水=107m 水=107（kg）由（4）、（5）式聯(lián)立可得：m 環(huán)氧乙烷+107=107m 環(huán)氧乙烷=107 （kg）三、 原料的總投入量由于生產(chǎn)是連續(xù)生產(chǎn)，一年按 360 天計(jì)算，一天 24 小時，設(shè)環(huán)氧乙烷的流量為F 環(huán)氧乙烷 ，水的流量為 F 水 。西安石油大學(xué)成人高等教育畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）１４第四章 工藝計(jì)算反應(yīng)器的物料衡算：一、 計(jì)算依據(jù)反應(yīng)器進(jìn)料中環(huán)氧乙烷和水的摩爾比為 1︰18，因?yàn)榄h(huán)氧乙烷在反應(yīng)器中基本達(dá)到全部轉(zhuǎn)換，故可設(shè)為 98%，乙二醇年產(chǎn)量為 5 萬噸。在乙二醇回收塔中，乙二醇從上部側(cè)線分出并返回脫水塔。四、 乙二醇精溜脫水塔釜液送至乙二醇精餾塔 9，使乙二醇、二乙二醇、三乙二醇等分離。由于乙二醇及其縮合物沸點(diǎn)較高，為避免在高溫下操作，影響產(chǎn)品收率及質(zhì)量，脫水塔以及后續(xù)個塔均采用減壓操作。三、 乙二醇脫水及濃縮粗乙二醇由真空蒸發(fā)器塔釜泵送到乙二醇脫水部分。二效蒸發(fā)器頂蒸汽又作為三效蒸發(fā)器再沸器的熱源。乙二醇反應(yīng)器產(chǎn)品效蒸塔的再沸器由中壓蒸汽供熱。各蒸發(fā)器用脫離子水作為回流水，以防止乙二醇裝置的腐蝕并可使乙二醇雜質(zhì)減少。蒸發(fā)器共六個，為順流逐步降壓操作，前五個蒸發(fā)器的操作壓力分別為 、第六個為真空蒸發(fā)器。乙二醇的循環(huán)會增加多乙二醇產(chǎn)品的比例，降低精溜乙二醇產(chǎn)品的最終產(chǎn)量。氣相環(huán)氧乙烷在反應(yīng)器西安石油大學(xué)成人高等教育畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）１３中基本上不反應(yīng)，因此應(yīng)避免環(huán)氧乙烷汽化。生成乙二醇的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，因此含有過量的水和乙二醇的產(chǎn)品離開反應(yīng)器時溫度升高。因反應(yīng)熱，反應(yīng)物料溫度可升至 443K473K。一、 水和反應(yīng)乙二醇反應(yīng)是在液相中進(jìn)行的,反應(yīng)在反應(yīng)預(yù)熱器就已開始進(jìn)行。第三章 生產(chǎn)乙二醇的工藝流程環(huán)氧乙烷加壓水合生產(chǎn)乙二醇的工藝流程如圖 1 所示。對這樣的反應(yīng)系統(tǒng)，若反應(yīng)物料在反應(yīng)器中發(fā)生返混現(xiàn)象，將會影響水合反應(yīng)的產(chǎn)物分布，最終導(dǎo)致目的產(chǎn)物乙二醇收率下降。水合反應(yīng)器的型式對水合反應(yīng)的影響很大。當(dāng)反應(yīng)溫度為 423473K、反應(yīng)壓力為 時，反應(yīng)時間為 2035min，甚至更短。3. 水合反應(yīng)時間環(huán)氧乙烷水合反應(yīng)為不可逆的放熱反應(yīng)，在操作溫度和壓力確定下，還必須保證有相應(yīng)的水合反應(yīng)時間。工業(yè)上為獲得較高收率的乙二醇，通常采用環(huán)氧乙烷與水的摩爾比為 1:（1522）。在工業(yè)生產(chǎn)的操作壓力范圍內(nèi)，水合壓力對反應(yīng)產(chǎn)物的分布無明顯影響。為保證反應(yīng)在液相中進(jìn)行，在提高反應(yīng)溫度的同時，必須相應(yīng)地提高反應(yīng)壓力。五、 生產(chǎn)乙二醇的工藝條件1. 溫度和壓力溫度對乙二醇的收率及其產(chǎn)物分布的影響不大。一旦生成乙醛，將是十分有害的，因?yàn)橐胰┮妆谎趸纱姿岫g設(shè)備。其反應(yīng)方程式為HOCH2CH2OH + C2H4O → HOCH 2OCH2CH2OH (DEG)DEG + C2H4O → HOCH 2CH2OCH2CH20CH2CH2O
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