年產(chǎn)5萬(wàn)噸乙二醇工藝流程設(shè)計(jì)-閱讀頁(yè)
2025-07-02 15:54本頁(yè)面
【正文】 當(dāng)反應(yīng)溫度為 423473K 時(shí)，相應(yīng)的水合反應(yīng)壓力為 。2. 原料配比進(jìn)料中環(huán)氧乙烷與水的配比是乙二醇生產(chǎn)中的一個(gè)重要參數(shù)，因?yàn)榇藚?shù)直接影響反應(yīng)產(chǎn)物的分布。在本設(shè)計(jì)中采用環(huán)氧乙烷與水的摩爾比為 1:18。因?yàn)樗戏磻?yīng)時(shí)間太短，反應(yīng)不完全，環(huán)氧乙烷的轉(zhuǎn)化率低，結(jié)果不但造成原料浪費(fèi)，而且還影響產(chǎn)品質(zhì)量；反之，水合反應(yīng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，影響經(jīng)濟(jì)效益。六、 生產(chǎn)乙二醇的設(shè)備及反應(yīng)器的選擇主要設(shè)備有乙二醇管式反應(yīng)器、多效蒸發(fā)器、乙二醇脫水塔、乙二醇精餾塔等。因?yàn)樵诃h(huán)氧乙烷水合生成乙二醇的同時(shí)，還發(fā)生復(fù)雜的連串副反應(yīng)，可生成一系列高碳鏈的二元醇，而且其反應(yīng)速度是生成乙二醇速度的 倍。為了減少環(huán)氧乙烷與乙二醇的過(guò)度接觸，即減少水合反應(yīng)器內(nèi)流體的返混現(xiàn)象，應(yīng)使流體盡可西安石油大學(xué)成人高等教育畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）１２能接近理想置換流型。 圖 1 環(huán)氧乙烷加壓水合生產(chǎn)乙二醇的工藝流程1水和反應(yīng)器；2效蒸發(fā)器再沸器；3效蒸發(fā)器；4二效蒸發(fā)器再沸器；5二效蒸發(fā)器；6真空蒸發(fā)器再沸器；7真空蒸發(fā)器；8脫水器；9乙二醇精餾塔；10乙二醇回收塔該工藝可分為水和反應(yīng)、溶液蒸發(fā)、干燥和精餾四大工序。環(huán)氧乙烷水溶液經(jīng)預(yù)熱到 423K，進(jìn)入絕熱管式水合反應(yīng)器 1。反應(yīng)器進(jìn)料中環(huán)氧乙烷與水的摩爾比為 1：18，環(huán)氧乙烷基本上達(dá)到全部轉(zhuǎn)化，除生成乙二醇外，還有二乙二醇、三乙二醇等生成。需要保證足夠的壓力使反應(yīng)系統(tǒng)保持液相。如果進(jìn)料中環(huán)氧乙烷含量減少，乙二醇產(chǎn)品中精溜乙二醇組分比例將增加，隨之被蒸發(fā)出去的水份也會(huì)增加。二、 溶液蒸發(fā)反應(yīng)器流出的稀乙二醇溶液，其乙二醇質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 11％12％左右，含水量約 85％以上，需經(jīng)蒸發(fā)系統(tǒng)（由五效蒸發(fā)和真空蒸發(fā)組成）蒸發(fā)脫水和濃縮。蒸發(fā)器的加熱熱源除第一效用中壓蒸汽加熱外，其余各銷(xiāo)蒸發(fā)出來(lái)的蒸氣作為熱源。通過(guò)蒸發(fā)系統(tǒng)把水蒸發(fā)掉，回收乙二醇反應(yīng)器產(chǎn)品中的乙二醇。塔頂蒸汽作為下一步蒸發(fā)即二效蒸發(fā)器再沸器的熱源。從乙二醇反應(yīng)器產(chǎn)品蒸發(fā)塔塔釜來(lái)的乙二醇溶液作為蒸發(fā)器進(jìn)料，三效蒸發(fā)器釜液進(jìn)入乙二醇真空蒸發(fā)器中，真空蒸發(fā)器在真空下操作，基本上把剩余的水分全部脫除。真空蒸發(fā)器 7 底部排出的粗乙二醇中水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(下同)約 10％，進(jìn)入脫水器 8 進(jìn)行真空蒸餾脫水，使含水量降到 以下。 脫水塔的操作壓力可使塔頂蒸汽在一定的溫度、壓力條件下，能用冷卻水冷凝下來(lái)，一部分塔頂冷凝液作為脫水塔的回流，其余部分的凝液送到污水處理系統(tǒng)。在乙二醇精制塔中，含量在 %以上的乙二醇產(chǎn)品從塔頂上部側(cè)線采出；塔釜液中含乙二醇、二乙二醇、三乙二醇等多乙二醇，送乙二醇回收塔 10。塔釜液主要是二乙二醇、三乙二醇等多乙二醇，經(jīng)分離可得到純度較高的二乙二醇和三乙二醇(圖末未畫(huà)其分離流程)，而四乙二醇及其以上的多乙二醇不再分離。二、 原料質(zhì)量的計(jì)算由于原料為環(huán)氧乙烷和水，設(shè)環(huán)氧乙烷的質(zhì)量為 m 環(huán)氧乙烷,水的質(zhì)量為 m 水 所以，依據(jù)已知條件 n 環(huán)氧乙烷︰n 水=1︰18；環(huán)氧乙烷轉(zhuǎn)換率為98%；乙二醇年產(chǎn)量為 5 萬(wàn)噸。由以上計(jì)算知：西安石油大學(xué)成人高等教育畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）１５m 環(huán)氧乙烷 =107（kg）m 水 =107（kg）所以，F(xiàn) 環(huán)氧乙烷 =m 環(huán)氧乙烷 /（36024）= 107/（36024）=107=706（kg/h）第五章 乙二醇的生產(chǎn)的安全技術(shù)一、 毒物與防護(hù)1. 毒性及危害乙二醇對(duì)低級(jí)脊椎動(dòng)物無(wú)嚴(yán)重毒性，但對(duì)人類(lèi)則不同。急性中毒表現(xiàn)為中樞神經(jīng)損害，急性腎功能衰竭、肺損害表現(xiàn)。同時(shí)有急性腎衰及肺損害。乙二醇容器上標(biāo)明“有毒”字樣，以防誤服及吸入乙二醇蒸氣。二、 包裝與儲(chǔ)運(yùn)乙二醇閃點(diǎn)和沸點(diǎn)高，蒸氣壓低，毒性小，沒(méi)有腐蝕性等，所以處理，運(yùn)輸和貯存比較簡(jiǎn)單不需要特殊措施。乙二醇的包裝可用鍍鋅鐵桶，每桶 100kg 或 200kg。研究的重點(diǎn)是選擇一種交好的催化劑，使環(huán)氧乙烷在較低的水比下能水合得到較高的乙二醇選擇性。其中最有工業(yè)前景得是乙二醇酸脂法，該西安石油大學(xué)成人高等教育畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）１６法一般是使發(fā)應(yīng)分為兩步：首先用均相催化劑使環(huán)氧乙烷與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸乙烯脂，并使之與環(huán)氧乙烷分離；然后碳酸乙稀脂再催化水解得乙二醇。取得較好的經(jīng)濟(jì)效益。 西安石油大學(xué)成人高等教育畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）１７總結(jié)在畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，我對(duì)所學(xué)的知識(shí)較為全面地梳理，回顧自己在學(xué)習(xí)階段對(duì)石油化工生產(chǎn)技術(shù)專(zhuān)業(yè)的學(xué)習(xí)，較好地展示了通過(guò)自己大學(xué)扎實(shí)的學(xué)習(xí)，在專(zhuān)業(yè)理論知識(shí)認(rèn)真、仔細(xì)、嚴(yán)謹(jǐn)、塌實(shí)，肯下工夫進(jìn)行獨(dú)立思考鉆研的學(xué)術(shù)研究精神，較好的資料收集、材料整理、觀點(diǎn)整合的能力，利用全面的、發(fā)展的、聯(lián)系的觀點(diǎn)，思考分析問(wèn)題，鍛煉了自己的邏輯推斷思辨的能力，較好的語(yǔ)言組織能力，設(shè)計(jì)撰寫(xiě)的能力，由此，為自己今后參加，工作進(jìn)一步深化學(xué)習(xí)，積累了一定寶貴的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。通過(guò)這次設(shè)計(jì)讓我知道了知識(shí)是綜合能力的體現(xiàn)，不是獨(dú)立的學(xué)科。 西安石油大學(xué)成人高等教育畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）１８參考文獻(xiàn)[1]廖巧麗，：化學(xué)工業(yè)出版社，2022.[2],2022.[3],2022.[4],2022.[5]，天然氣化工，2022.[6]蘇克曼，潘鐵英，張玉蘭. 波譜解析法[M]. 上海：華東理工大學(xué)出版社，2022.[7]徐濤，劉曉勤，劉定華. 吸附劑的改性及脫除乙二醇中微量雜質(zhì)[J]. 化工進(jìn)展，2022.[8]任引津，：上海醫(yī)科大學(xué)出版社，1994.[9]李應(yīng)成,何文軍,陳永福. 環(huán)氧乙烷催化水合制乙二醇研究進(jìn)展[J]工業(yè)催化, 2022.[10]甄開(kāi)吉, 王國(guó)甲, 李榮生. 催化作用基礎(chǔ)［M］. 北京:科學(xué)出版社, 2022.
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