【正文】 塔釜溫度℃121119塔釜熱負(fù)荷(mmkcal/h)塔頂出料：乙酯(kg/h)水(kg/h)塔頂冷凝水(kg/hr)側(cè)線采出：丁酯（kg/h）水(kg/h)公用工程消耗：原生產(chǎn)裝置改造裝置加熱負(fù)荷(mmKcal/year)221218149997冷卻負(fù)荷(mmKcal/year)210695125314加熱用蒸汽量(t/year)468,864268,488冷卻水用量(t/year)12,529,4007,452,720加熱用蒸汽量(t/h)冷卻水用量(t/h)1582941加熱蒸汽量與冷卻水流量按照20000噸/年的產(chǎn)量折算。通過比較，我們選定了NTRLRK模型作為熱力學(xué)模型。因此，裝置能耗較大。 丁酯生產(chǎn)裝置的改進(jìn)丁酯裝置目前存在的主要問題是：l 需大量回流水帶出丁酯。l 丁酯生產(chǎn)裝置負(fù)荷增加不大，不需要進(jìn)行改造。HAC酯化塔乙醇蒸汽酯化釜酯化重沸器H2SO4頭油凝結(jié)水蒸汽凝結(jié)水丁酯、丁醇醋酸來自萃取塔去乙酯分離去丁酯裝置副塔圖4 聯(lián)產(chǎn)裝置工藝流程圖4 乙酯生產(chǎn)裝置改造方案工藝圖改造方案的優(yōu)勢在于：l 充分利用現(xiàn)有設(shè)備的生產(chǎn)能力l 對原工藝改變不大，只需增加一個(gè)副塔，就可以大幅度降低能耗。以現(xiàn)乙酯生產(chǎn)裝置能力20000噸計(jì)，需補(bǔ)充丁酯3452噸，丁醇4203噸，丁醇裝置精餾塔的負(fù)荷增加約為10%，在可以承受的范圍以內(nèi)。每生產(chǎn)1kmol的醋酸乙酯物料衡算見下表：反應(yīng)物生成物乙酸乙醇水乙酯乙酸乙醇水1101通過物料平衡可知，每生產(chǎn)1kmol乙酯()。我們提出的改造方案如下： 醋酸乙酯生產(chǎn)裝置改造方案醋酸乙酯生產(chǎn)裝置的改造方案如圖4所示：在現(xiàn)有乙酯裝置中加入少醋酸丁酯把多余的水蒸出。同時(shí)，設(shè)法積累試驗(yàn)數(shù)據(jù)以用于下一步設(shè)計(jì)工作。為了慎重起見，我們提出，首先對現(xiàn)有工藝進(jìn)行改進(jìn)，從設(shè)備挖掘潛力入手，充分發(fā)揮設(shè)備的生產(chǎn)能力，同時(shí)在改造設(shè)備的運(yùn)行中積累必要的試驗(yàn)數(shù)據(jù)以用于新設(shè)備的設(shè)計(jì)工作。但是，在目前的條件下直接進(jìn)行工業(yè)級的設(shè)計(jì)，存在一些困難，主要在于：精餾過程存在多種二元、三元共沸物，缺乏必要的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。后者約為前者的60倍。％時(shí)，需補(bǔ)充回流水，以滿足丁酯的分離需要。操作點(diǎn)以上，需補(bǔ)充水，操作點(diǎn)以下，需補(bǔ)充酯回流。 操作條件分析為了找到操作的平衡點(diǎn)，可以用以下公式計(jì)算，x、y為設(shè)備生產(chǎn)乙酯、丁酯的百分比。與傳統(tǒng)方法相比較，可以大大地降低能耗，同時(shí)，后續(xù)工序的處理負(fù)荷也有所降低。聯(lián)產(chǎn)方案：反應(yīng)物生成物乙酸乙醇水乙酯乙酸乙醇水1－101乙酸丁醇－丁酯丁酸丁醇水1－101如果以三元共沸物的形式蒸餾分離，尚需要補(bǔ)充水（+）2＝原始工藝（乙酯、丁酯單獨(dú)生產(chǎn)）： 乙酯：反應(yīng)物生成物乙酸乙醇水乙酯乙酸乙醇水1101為了把反應(yīng)產(chǎn)生的水完全帶出反應(yīng)器，需要回流乙酯1/＝；乙醇：＝丁酯：反應(yīng)物生成物乙酸丁醇丁酯丁酸丁醇水1101為了把反應(yīng)產(chǎn)生的丁酯完全帶出反應(yīng)器，＝兩種方法相比：聯(lián)產(chǎn)單產(chǎn)差值蒸出量kmol外加回流kmol蒸出量kmol外加回流kmolkmol乙酯1乙醇丁酯11丁醇水兩種方法比較可知，聯(lián)產(chǎn)時(shí)，生產(chǎn)乙酯過剩的水可以由丁酯完全帶出，因此不需要回流乙酯。作物料衡算如下：假設(shè)理想狀況，反應(yīng)完全，物料以三元共沸物的形式蒸餾得到。乙酯共沸物共沸點(diǎn)約70℃，丁酯共沸物共沸點(diǎn)約90℃，相差20℃，可能用精餾的方法分離。從而造成了很高的能量消耗。圖2乙酯－丁酯聯(lián)產(chǎn)裝置醋酸丁酯的生產(chǎn)工藝與乙酯相同，問題也類似。為了把過多的水從釜中帶出，只得采用乙酯回流的方式。由于醋酸的沸點(diǎn)較高，精餾塔頂主要成分為醋酸乙酯和水共沸物。增加反應(yīng)物的濃度和減少生成物的濃度有利于反應(yīng)向正方向移動(dòng)。酯化工段工藝如圖1所示：原料經(jīng)預(yù)熱器預(yù)熱后進(jìn)入酯化塔底部，反應(yīng)后的醋酸乙酯主要以酯水二元共沸物的形式從塔頂蒸出，經(jīng)冷凝后進(jìn)入液液分離器分層，廢水從分離器底部排出，粗酯一部分回流，另一部分作為產(chǎn)品送精制部分。 工藝分析從以上介紹可知，目前酯化法生產(chǎn)乙酯、丁酯的技術(shù)已比較成熟，對反應(yīng)原理、機(jī)制已經(jīng)了解的比較透徹，所以我們的設(shè)計(jì)主要應(yīng)集中于工藝過程的優(yōu)化，以及能量利用系統(tǒng)的分析、優(yōu)化方面。如BP阿莫科公司。加成法制備的醋酸乙酯無論從能耗、質(zhì)量上都優(yōu)于傳統(tǒng)的酯化法。醋酸乙醇酯化法制備醋酸乙酯的工藝流程為：醋酸丁酯的主要生產(chǎn)方法為：A. 醋酸丁醇酯化法B. 醋酸丁烯加成法珠江化工廠現(xiàn)采用醋酸丁醇酯化工藝，流程與乙酯工藝相同。通過文獻(xiàn)查閱并結(jié)合廠方提供的資料，我們對本項(xiàng)目進(jìn)行了項(xiàng)目分析。%。廣泛應(yīng)用于油漆、涂料、油墨、人造纖維、醫(yī)藥等許多化工企業(yè)。3. 進(jìn)行能量優(yōu)化。在此基礎(chǔ)上，該廠準(zhǔn)備進(jìn)一步擴(kuò)大生產(chǎn)能力，提出了設(shè)計(jì)醋酸乙酯、丁酯聯(lián)產(chǎn)裝置的設(shè)計(jì)要求:年產(chǎn)5萬噸醋酸乙酯/醋酸丁酯聯(lián)產(chǎn)新工藝要求為：1. 醋酸乙酯/醋酸丁酯采用聯(lián)產(chǎn)方式，在同一反應(yīng)器中反應(yīng)。該廠的醋酸乙酯、醋酸丁酯生產(chǎn)具有較長的歷史，并具有相當(dāng)?shù)囊?guī)模和一定的市場競爭能力。華南理工大學(xué)化工學(xué)院過程模擬與優(yōu)化課程設(shè)計(jì)論文醋酸乙酯生產(chǎn)裝置的過程設(shè)計(jì)與能量優(yōu)化過程模擬與優(yōu)化課程設(shè)計(jì)醋酸乙酯醋酸丁酯聯(lián)產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)完成人：李謙袁金彪指導(dǎo)教師：錢宇完成時(shí)間：2001年12月目錄1. 項(xiàng)目介紹 32 項(xiàng)目分析 3 醋酸乙酯、醋酸丁酯生產(chǎn)工藝 3 醋酸乙酯與醋酸丁酯的主要性質(zhì) 4 工藝分析 4 乙酯－丁酯聯(lián)產(chǎn)工藝 5 物料衡算 5 操作條件分析 6 改造方案 7 醋酸乙酯生產(chǎn)裝置改造方案 7 丁酯生產(chǎn)裝置的改進(jìn) 83 計(jì)算機(jī)模擬 94 乙酯生產(chǎn)裝置的能量集成 105 結(jié)論 11參考文獻(xiàn) 11附錄：完成的流程圖 121. 項(xiàng)目介紹廣州溶劑廠位于廣州市東郊，隸屬廣州珠江化工集團(tuán)股份公司，是一家以生產(chǎn)醋酸乙酯、醋酸丁酯等化工溶劑為主的中型國營輕化工企業(yè)。該廠現(xiàn)有醋酸乙酯裝置兩套、醋酸丁酯裝置四套、脲醛樹脂裝置七套、甲醛裝置四套以及配套的公用工程系統(tǒng)。目前兩種產(chǎn)品的市場情況良好。2. 優(yōu)化分離流程，以節(jié)約操作費(fèi)用。4. 產(chǎn)品指標(biāo)：醋酸乙酯醋酸丁酯密度含量=99%含量=%水分=%水分=%酸度=%酸度=%2 項(xiàng)目分析醋酸乙酯和醋酸丁酯是重要化工原料。目前，處于環(huán)?？紤]，采用醋酸乙酯和醋酸丁酯類溶劑來取代揮發(fā)性較強(qiáng)的有機(jī)物溶劑如苯等已成為趨勢，從而導(dǎo)致市場對醋酸乙酯和醋酸丁酯的需求逐年增加。因此該項(xiàng)目的研究具有很大的現(xiàn)實(shí)意義。 醋酸乙酯、醋酸丁酯生產(chǎn)工藝醋酸乙酯的主要生產(chǎn)方法有：A. 醋酸乙醇酯化法B. 醋酸乙醛縮合法C. 乙醇脫氫法D. 醋酸乙烯加成法目前，珠江化工廠采用的是醋酸乙醇酯化工藝，酯化法的優(yōu)點(diǎn)在于工藝簡單，操作方便，目前在我國被廣泛使用；主要缺點(diǎn)酯化后分離困難，能耗較大。值得注意的是，酯化法目前在國際上已經(jīng)逐步被醋酸乙烯直接加成法所代替。目前加成法的核心技術(shù)仍然為國外少數(shù)公司所壟斷。 醋酸乙酯與醋酸丁酯的主要性質(zhì)60醋酸乙酯：分子式：C4H8O2結(jié)構(gòu)式：CH3COOC4H9分子量：醋酸丁酯：分子式：C6H12O2結(jié)構(gòu)式：CH3COOC4H9分子量：醋酸乙酯、丁酯的共沸物成分：醋酸乙酯mol%水mol％乙醇mol％共沸點(diǎn)℃二元0二元三元9醋酸丁酯mol%水mol％丁醇mol％共沸點(diǎn)℃二元0二元三元數(shù)據(jù)來源：廣州溶劑廠、《溶劑手冊》。圖1 醋酸乙酯酯化裝置從醋酸乙酯的核心生產(chǎn)裝置酯化裝置著手，進(jìn)行分析。該反應(yīng)是一個(gè)可逆反應(yīng)。實(shí)際生產(chǎn)中，廠方采用醋酸過量，且通過蒸餾把生成的醋酸乙酯與水除去的方法提高反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率。：1，而酯－醇－：1，而反應(yīng)生成的乙酯與水的mol比為1：1。生產(chǎn)的乙酯大量回流，導(dǎo)致能耗升高，同時(shí)大大限制了裝置的生產(chǎn)能力。反應(yīng)生成的丁酯以共沸物的形式蒸出，共沸物中水的含量大大高于丁酯的含量，為了把多余的丁酯帶出酯化釜，需要把大量的水回流。 乙酯－丁酯聯(lián)產(chǎn)工藝 物料衡算從物性參數(shù)可知，乙酯共沸物中，水含量少，而丁酯共沸物中水含量過多，因此，我們設(shè)想將乙酯生產(chǎn)與丁酯生產(chǎn)結(jié)合起來，用乙酯過剩的水來補(bǔ)充丁酯不足的水，以減少外加乙酯和水的回流，降低能耗?；诖?，我們提出的醋酸乙酯－丁酯聯(lián)產(chǎn)裝置如圖2所示：在同一套設(shè)備中生產(chǎn)乙酯與丁酯，乙酯從精餾塔頂分離，丁酯從側(cè)線采出。令酸過量以提高反應(yīng)轉(zhuǎn)化率，乙酯、丁酯產(chǎn)量為個(gè)1kmol/hr。同時(shí)，丁酯所需的回流水量也減少了近1kmol。由于回流量大大減小，有可能增加現(xiàn)有設(shè)備的生產(chǎn)能力。乙酯占產(chǎn)量的百分比圖3 聯(lián)產(chǎn)裝置操作線可以求得操作的平衡點(diǎn)為x＝，y＝，即設(shè)備不需外加補(bǔ)充回流。如圖3所示。％時(shí)，不需補(bǔ)充回流用乙酯，可以用丁酯代替乙酯，以提高帶出水的效率。經(jīng)過以上分析我們認(rèn)為，采用聯(lián)產(chǎn)工藝，可能極大的節(jié)省蒸餾分離所需的能耗，降低生產(chǎn)成本，且具有可行性。同時(shí)，新工藝需要新建一套反應(yīng)設(shè)備和兩套分離裝置，設(shè)備投資較大。 改造方案改造方案是對現(xiàn)有生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行工藝優(yōu)化和能量集成，以在提高現(xiàn)有設(shè)備的生產(chǎn)能力的同時(shí)降低能量消耗。該廠目前有醋酸乙酯裝置兩套，醋酸丁酯裝置四套，目前存在的主要已在上一節(jié)討論。丁酯－水共沸物從側(cè)線采出。如果用丁酯帶出水分，二元共沸（丁酯水體系），；三元共沸（丁酯水丁醇體系）。因此，不需對丁酯裝置作改動(dòng)，只需增加一個(gè)副塔，就可以滿足要求。l 加入酯量減少，可以利用剩余的設(shè)備能力增加乙酯的產(chǎn)量。l 可以為聯(lián)產(chǎn)設(shè)計(jì)提供必要的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。l 水汽化潛熱大。可能的方案：尋找另一種物質(zhì)l 可與丁酯構(gòu)成共沸體系l 形成的共沸物丁酯含量高l 易于下一步分離l 該物質(zhì)的氣化潛熱低3 計(jì)算機(jī)模擬使用Aspen對醋酸乙酯生產(chǎn)裝置和圖4所示的改造工藝分別進(jìn)行了模擬。該模型液相采用活度系數(shù)法計(jì)算、氣相采用狀態(tài)方程法計(jì)算，適合于本項(xiàng)目所涉及的非理想體系，同時(shí)該方法的數(shù)據(jù)庫也較全。；冷卻水進(jìn)口溫度以20℃計(jì)，出口溫度按照40℃計(jì)算，采用Aspen的加熱器模型計(jì)算，連續(xù)生產(chǎn)時(shí)間以330天計(jì)。節(jié)省冷卻水用量641噸/小時(shí)。4 乙酯生產(chǎn)裝置的能量集成在對酯化塔進(jìn)行工藝改造的基礎(chǔ)上，我們對裝置進(jìn)行了能量衡算和分析。但仍然存在相當(dāng)?shù)墓?jié)能改進(jìn)潛力。為此，我們對酯化塔的換熱網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了核算和重新布置，在原料預(yù)熱器前增加了原料換熱器，利用酯化塔和預(yù)熱器產(chǎn)生的蒸汽冷凝水加熱原料，并采用Aspen對改造方案進(jìn)行了核算。圖5 熱集成后的酯化裝置采用熱集成后公用工程消耗如下：公用工程消耗：原生產(chǎn)裝置改造裝置熱集成方案加熱負(fù)荷(mmKcal/year)221218149997149997冷卻負(fù)荷(mmKcal/year)210695125314125314加熱用蒸汽量(t/year)468,864268,488226，942冷卻水用量(t/year)12,529,4007,452,7207,452,720加熱用蒸汽量(t/h)冷卻水用量(t/h)1582941941原工藝與改造工藝的公用工程消耗見圖：可以看出，改造工藝可以使酯化裝置的冷、熱負(fù)荷有較大的下降；采用熱集成則可以進(jìn)一步減小蒸汽的用量。5 結(jié)論通過文獻(xiàn)調(diào)研、項(xiàng)目分析、初步核算、計(jì)算機(jī)模擬等步驟并利用熱集成技術(shù)，提出了醋酸乙酯生產(chǎn)裝置的改進(jìn)工藝流程。由于時(shí)間有限，本題目尚有很多方面可以進(jìn)一步開展工作，主要有：1. 醋酸乙酯丁酯反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的研究和建模。3. 利用動(dòng)態(tài)模擬，優(yōu)化裝置的操作條件。在此，向錢宇老師、陸恩錫老師以及給與我們無私指導(dǎo)和幫助的老師、同學(xué)們致以我們衷心的感謝。下文為附加公文范文，如不需要，下載后可以編輯刪除，謝謝！ 全縣2016年一季度經(jīng)濟(jì)形勢分析報(bào)告 年初以來，全縣上下緊緊圍繞“穩(wěn)中求進(jìn)、提質(zhì)增效”的總基調(diào)，按照中央和省、市的“四個(gè)著力”全鏈條部署，以供給側(cè)結(jié)構(gòu)改革為突破口，統(tǒng)籌做好穩(wěn)增長、調(diào)結(jié)構(gòu)、惠民生、防風(fēng)險(xiǎn)各項(xiàng)工作，主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)處于合理區(qū)間，工業(yè)運(yùn)行總體平穩(wěn)，消費(fèi)市場穩(wěn)定增長，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)持續(xù)優(yōu)化，質(zhì)量效益不斷提升，經(jīng)濟(jì)發(fā)展實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)開局。 一、主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)預(yù)計(jì)完成情況 ——固定資產(chǎn)投資，全年任務(wù)xxx億元，增長x%；一季度預(yù)計(jì)完成xx億元，增長xx%，完成年計(jì)劃的xx%；其中：財(cái)政口徑稅收收入，全年任務(wù)xx億元，增長xx%；一季度完成x億元，增長xx%，完成年計(jì)劃的xx%； ——規(guī)模以上工業(yè)增加值，全年任務(wù)xx億元，增長 x%；一季度預(yù)計(jì)完成xx億元，增長x%，完成年計(jì)劃的xx%； ——實(shí)際利用外資，全年任務(wù)x億美元；一季度預(yù)計(jì)完成xx億