【正文】 UE9wEwZQcUE%amp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 MuWFA5ux^Gj qv^$UE9wEwZQcUE%amp。gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 MuWFA5uxY7JnD6YWRr Wwc^vR9CpbK! zn% Mz849Gx^Gj qvz849Gx^Gjqv^$U*3t nGK8! z89AmYWpazadNuKNamp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。 ksv*3tnGK8! z89Am YWpazadNuGK8! z89AmYWpazadNuKNamp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。ksv*3tnGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。ksv*3tnGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。qYpEh5pDx2zVkum amp。ksv*3t nGK8! z89AmYWv*3t nGK8!z89AmYWpazadNuKNamp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。 ksv*3tnGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。 ksv*3tnGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。qYpEh5pDx2zVkumamp。ksv*3tnGK8! z89AmYWpazadNuKNamp。qYpEh5pDx2zVkum amp。ksv*3t nGK8!z89AmYWpazadNuKNamp。 3Q3vdWe3YXvbJr 河南理工大學(xué) 2020 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) II 河南理工大學(xué) 2020 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) I Abstract Ethanol is a kind of extremely important anic raw chemicals, and a kind of fuel, too. It is very important in national economy. In recent years, with the development of the products that are made from methanol, especially the popularization and application of the fuel of ethanol, the demand for the ethanol rises by a large margin. In order to satisfy economic development39。 Purification。 Distillation 河南理工大學(xué) 2020 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) I 目錄 摘 要 ........................................................... I Abstract ........................................................ I 第 1 章 緒論 ..................................................... 1 設(shè)計(jì)的目的和意義 ........................................ 1 產(chǎn)品的性質(zhì)及用途 ........................................ 1 物理性質(zhì) .......................................... 1 化學(xué)性質(zhì) .......................................... 1 產(chǎn)品的用途 ........................................ 2 乙醇現(xiàn)狀及建廠可行性分析 ................................ 2 國內(nèi)乙醇發(fā)展現(xiàn)狀 及發(fā)展趨勢 ........................ 2 建廠的可行性分析 .................................. 3 合成氣制備乙醇的原理與工藝 .............................. 4 合成法制備乙醇的原理 .............................. 4 乙醇合成的工藝過程 ................................ 5 第 2 章 工藝流程選擇 ............................................. 6 工藝流程簡圖 ............................................ 6 原料氣制備方案選擇 ...................................... 6 凈化工藝方案選擇 ........................................ 6 轉(zhuǎn)化工序 ................................................ 8 合成氣壓縮工段 ......................................... 10 乙醇的合成 ............................................. 11 乙醇合成工藝的選擇 ............................... 11 乙醇合成塔的選擇 ................................. 11 催化劑的選用 ..................................... 13 粗乙醇的精餾 ........................................... 14 精餾原理 ......................................... 14 精餾工藝和精餾塔的選擇 ........................... 15 第 3 章 工藝流程 ............................................... 18 原料氣凈化工藝流程 ..................................... 18 硫銨 ............................................. 19 洗脫苯 ........................................... 19 河南理工大學(xué) 2020 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) II 精脫硫 ........................................... 20 轉(zhuǎn)化 ............................................. 20 乙醇合成流程 ........................................... 22 乙醇精餾流程 ........................................... 23 第 4 章 工藝計(jì)算 ................................................ 24 乙醇生產(chǎn)的物料平衡計(jì)算 ................................. 24 合成塔物料平衡計(jì)算 ............................... 24 粗乙醇精餾 的物料平衡計(jì)算 ......................... 30 甲醇生產(chǎn)的能量平衡計(jì)算 ................................. 32 合成塔能量計(jì)算 ................................... 32 主精餾塔能量衡算 ................................. 33 第 5 章 主要設(shè)備計(jì)算及選型 ...................................... 36 甲醇合成塔的設(shè)計(jì) ....................................... 36 粗乙醇貯槽 ............................................. 38 主精餾塔的設(shè)計(jì) ......................................... 39 精餾塔全塔物料衡算及塔板數(shù)的確定 ................. 39 塔徑的確定 ....................................... 40 主精餾塔的選型 ......................................... 40 壁厚 ............................................. 40 封頭 ............................................. 40 裙座 ............................................. 41 接管設(shè)計(jì) ......................................... 41 第 6 章 總結(jié) .................................................... 43 致謝 ........................................................... 45 參考文獻(xiàn) ....................................................... 46 附錄 ........................................................... 47 河南理工大學(xué) 2020 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 第 1章 緒論 設(shè)計(jì)的目的和意義 由于我國石油資源短缺，能源安全已經(jīng)成為不可回避的現(xiàn)實(shí)問題，尋求替代能源已成為我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)鍵。煤在世界化石能源儲量中占有很大比重（我國情況更是如此），而且煤制乙醇的合成技術(shù)很成熟。本設(shè)計(jì)遵循 “ 工藝先進(jìn)、技術(shù)可靠、配置科學(xué)、安全環(huán)保 ” 的原則；結(jié)合乙醇的性質(zhì)特征設(shè)一座年產(chǎn) 10 萬噸煤制乙醇的生產(chǎn)車間。石油作為及其重要的能源儲量是有限的，而乙醇燃料以其安全、廉價(jià)、燃燒充分，利用率高、環(huán)保的眾多優(yōu)點(diǎn)，替代汽油已經(jīng)成為車用燃料的發(fā)展方向之一。 通過設(shè)計(jì)可以鞏固、深化和擴(kuò)大所學(xué)基本知識，培養(yǎng)分析解決問題的能力；還可以培養(yǎng)創(chuàng)新精神，樹立良好的學(xué)術(shù)思想和工作作風(fēng)。 產(chǎn)品的性質(zhì)及用途 物理性質(zhì) 乙醇是一種很好的溶劑，既能溶解許多 無機(jī)物 ，又能溶解許多有機(jī)物，所以常用乙醇來溶解 植物色素 或其中的藥用 成分 ，也常用乙醇作為反應(yīng)的溶劑，使參加反應(yīng)的有機(jī)物和無機(jī)物均能溶解，增大接觸面積，提高 反應(yīng)速率 。 乙醇的物理性質(zhì)主要與其低碳直鏈醇的性質(zhì)有關(guān)。室溫下，乙醇是無色 易燃 ，且有特殊香味的揮發(fā)性液體。乙醇的 pKa=，與水相近 。因?yàn)橐掖伎梢噪婋x出極少量的氫離子，所以其只能與少量 金 屬 （主要是 堿金屬 ）反應(yīng)生成對應(yīng)的醇金屬以及 氫氣 。醇金屬遇水則迅速 水解 生成醇和 堿 。 （ 2）活潑金屬（鉀、鈣、鈉、鎂、鋁）可以將乙醇羥基里的氫取代出來。 汽車燃料 ，乙醇可以調(diào)入 汽油 ，作為車用 燃料 ，我國雅津 甜高粱乙醇 在汽油中占 10%。 乙醇汽油也被稱為（ E 型汽油），我國使用乙醇汽油是用 90%的普通汽油與 10%的燃料乙醇調(diào)和而成。 車用乙醇汽油是指在不含 乙基叔丁基醚 （ MTBE）、含氧 添加劑 的專用汽油 組分油中，按體積比加入一定比例（我國目前暫定為 10%）的變性燃料乙醇，由車用乙醇汽油定點(diǎn)調(diào)配中心按國標(biāo) GB18351— 2020 的質(zhì)量要求，通過特定工藝混配而成的新一代清潔環(huán)保型車用燃料 ，乙醇還廣泛用作不同濃度的消毒劑、 飲料等。其中吉林燃料乙醇公司 30 萬噸后擴(kuò)建到 40 萬噸，河南天冠燃料乙醇公司 30 萬噸，安徽豐原生化公司32 萬噸后擴(kuò)建到 44 萬噸，黑龍江華潤酒精公司 10 萬噸。 我國燃料乙醇主要生產(chǎn)廠家及其產(chǎn)能 生產(chǎn)企業(yè) 2020 產(chǎn)能（萬噸） 主要原料 吉林燃料乙醇有限公司 40 玉米 黑龍江華潤酒精有限公司 10 玉米 安徽豐原生化股份有限公司 44 玉米 河南天冠 燃料乙醇有限公司 30 小麥 河南理工大學(xué) 2020 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 廣西中糧生物質(zhì)能源公司 20 木薯 迄今為止 ， 乙醇的生產(chǎn)方法有糧食發(fā)酵法，木材水解法，乙烯間接水合法，乙烯直接水合法， 乙醛加氫法，一氧化碳 (二氧化碳 )和氫氣的碳基合成法等 ， 這幾種制備方法的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)見表 11： 表 11 幾種乙醇生產(chǎn)方法的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較 原料 糧食 石油氣 電石 合成氣 生產(chǎn)方法 發(fā)酵法 乙烯水合法 乙醛加氫法 合成法 勞動(dòng)生產(chǎn)率 100 5400 700 5000 產(chǎn)品成本 100 20 50 10 動(dòng)力消耗 100 450 1200 400 基建費(fèi)用 100 40 70 40 從表 11 中的數(shù)據(jù)可以看出 ， 乙烯水合法和合成氣合成法除動(dòng)力消耗較高外 ， 勞動(dòng)生產(chǎn)率是發(fā)酵法的 50 倍以上 ， 產(chǎn)品成本和基建投資只有發(fā)酵法的 1/2 至 1/5。 乙烯水合法則由于需要大量消耗乙烯這一重要化工原料也在一定程度上受到了限制。 據(jù)統(tǒng)計(jì) ， 每噸乙醇大約需要 45 谷物 125 馬鈴薯和更多的甘蔗 。 未來，中國政府還將繼續(xù)發(fā)展乙醇行業(yè)，中國燃料乙醇的潛在市場規(guī)模將急劇擴(kuò)大，國內(nèi)乙醇汽油消費(fèi)量占總汽油消費(fèi)量的比例將上升至