煤制乙二醇设计说明书(缪双红)
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
2.1.1 草酸二甲酯制取................................................................................................ 21 2.1.2 草酸二甲酯加氢制乙二醇..............................................................................21
3.2 能量衡算......................................................................................................................25
III
安徽建筑大学本科生毕业设计
3.2.1 亚硝酸甲酯与一氧化碳的混合气加热器计算......................................... 25 3.2.2 草酸二甲酯合成固定床反应器能量与物料衡算.................................... 26 3.2.3 草酸二甲酯冷凝分离过程由冷凝分离塔完成......................................... 27 3.2.4 亚硝酸甲酯再生过程物料与能量衡算.......................................................28 3.2.5 亚硝酸甲酯冷凝分离能量衡算.....................................................................29 3.2.6 氢气与草酸二甲酯混合气的加热器........................................................... 30 3.2.7 加氢制乙二醇过程的设计物料与能量衡算..............................................30 3.2.8 乙二醇冷凝分离能量衡算..............................................................................32
安徽建筑大学 毕 业 设 计
专 班
பைடு நூலகம்
业 级
化学工程与工艺 11 化工 1 班 缪双红 11206040103 600Kt/a 煤制乙二醇工艺设计 葛业君
学生姓名 学 课 号 题
指导教师
2015 年
6
月
7
日
600Kt/a 煤制乙二醇工艺设计
摘 要
目前研究的最具工业化前景的合成气制乙二醇路线为： 首先由合成气中分离 出的 CO 与亚硝酸甲酯反应合成草酸二甲酯，然后将草酸二甲酯催化加氢制得乙 二醇。本文基于流程对上述合成气制乙二醇工艺流程进行了设计算与研究。 以化工设计手册对合成气制乙二醇工艺中涉及到的亚硝酸甲酯和草酸二甲 酯进行了物性数据估算。对亚硝酸甲酯再生反应器进行了设计与计算。对草酸二 甲酯的合成及其相关的分离过程进行了设与计算。 在反应器后设计精馏塔对碳酸 二甲酯分离回收。 对草酸二甲酯加氢制备乙二醇及相关分离过程进行了设计与计 算。在反应器之后设计了两个精馏塔分别用于甲醇的回收以及草酸二甲酯的回 收。 关键词：乙二醇，亚硝酸甲酯，亚硝酸甲酯，草酸二甲酯，催化偶联法。
1.2.1 乙烯路线合成乙二醇........................................................................................ 5 1.2.2 合成气路线制乙二醇......................................................................................... 9
2.2 草酸二甲酯生产流程...........................................................................................22 第三章 工艺计算...................................................................................................................24 3.1 物料衡算......................................................................................................................24
I
安徽建筑大学本科生毕业设计
Abstract
At present the most industrialized prospect process route of ethylene glycol preparation by syngas is aS follows：first CO Separated from syngas reacts with methyl nitrite to synthesize dimethyl oxalate ， mad then ethylene glycol is prepared by catalytic hydrogenation of dimethyl oxalate．In this paper,the design and simulation of preparation process of ethylene glycol through syngas mentioned above was studied based on process simulation . First the physical property of methyl nitrite and dimethyl oxalate involved in the process of syngas preparation of ethylene glycol were estimated by Chemical Engineering Design Manual in this paper. Synthesis and related separation of dimethyl oxalate was set up with the calculations.Design dimethyl carbonate distillation column separation and recovery after the reactor.Dimethyl oxalate hydrogenation of ethylene glycol and related separation process is designed and calculated.After the reactor design of the two rectification columns are used to recycle the recovered methanol and dimethyl oxalate. Key words：Ethylene glycol；Methyl nitrite；Dimethyl oxalate；Catalyzed coupling method
II
600Kt/a 煤制乙二醇工艺设计
目录
前言.................................................................................................................................................. 1 1.1 课题研究的背景...................................................................................................... 1 1.2 研究目的与内容...................................................................................................... 2 第一章 综述................................................................................................................................3 1.1 乙二醇的基本性质及用途................................................................................ 3 1.2 乙二醇生产技术进展.............................................................................................4
第四章 主要设备选型及计算........................................................................................33 4.1 草酸二甲酯精馏..................................................................................................... 33
3.1.1 乙二醇流量..........................................................................................................24 3.1.2 制取乙二醇主要原料的物料衡算................................................................ 24
1.4 乙二醇的市场供需情况....................................................................................19 第二章 工艺流程简介........................................................................................................ 21 2.1 生产原理......................................................................................................................21
1.3 草酸酯法制乙二醇的研究概况....................................................................13
1.3.1 国外草酸酯法制乙二醇的研究概况........................................................... 13 1.3.2 国内草酸酯法制乙二醇的研究概况.......................................................... 15 1.3.3 草酸酯法制备乙二醇产业化进展................................................................ 16
3.2 能量衡算......................................................................................................................25
III
安徽建筑大学本科生毕业设计
3.2.1 亚硝酸甲酯与一氧化碳的混合气加热器计算......................................... 25 3.2.2 草酸二甲酯合成固定床反应器能量与物料衡算.................................... 26 3.2.3 草酸二甲酯冷凝分离过程由冷凝分离塔完成......................................... 27 3.2.4 亚硝酸甲酯再生过程物料与能量衡算.......................................................28 3.2.5 亚硝酸甲酯冷凝分离能量衡算.....................................................................29 3.2.6 氢气与草酸二甲酯混合气的加热器........................................................... 30 3.2.7 加氢制乙二醇过程的设计物料与能量衡算..............................................30 3.2.8 乙二醇冷凝分离能量衡算..............................................................................32
安徽建筑大学 毕 业 设 计
专 班
பைடு நூலகம்
业 级
化学工程与工艺 11 化工 1 班 缪双红 11206040103 600Kt/a 煤制乙二醇工艺设计 葛业君
学生姓名 学 课 号 题
指导教师
2015 年
6
月
7
日
600Kt/a 煤制乙二醇工艺设计
摘 要
目前研究的最具工业化前景的合成气制乙二醇路线为： 首先由合成气中分离 出的 CO 与亚硝酸甲酯反应合成草酸二甲酯，然后将草酸二甲酯催化加氢制得乙 二醇。本文基于流程对上述合成气制乙二醇工艺流程进行了设计算与研究。 以化工设计手册对合成气制乙二醇工艺中涉及到的亚硝酸甲酯和草酸二甲 酯进行了物性数据估算。对亚硝酸甲酯再生反应器进行了设计与计算。对草酸二 甲酯的合成及其相关的分离过程进行了设与计算。 在反应器后设计精馏塔对碳酸 二甲酯分离回收。 对草酸二甲酯加氢制备乙二醇及相关分离过程进行了设计与计 算。在反应器之后设计了两个精馏塔分别用于甲醇的回收以及草酸二甲酯的回 收。 关键词：乙二醇，亚硝酸甲酯，亚硝酸甲酯，草酸二甲酯，催化偶联法。
1.2.1 乙烯路线合成乙二醇........................................................................................ 5 1.2.2 合成气路线制乙二醇......................................................................................... 9
2.2 草酸二甲酯生产流程...........................................................................................22 第三章 工艺计算...................................................................................................................24 3.1 物料衡算......................................................................................................................24
I
安徽建筑大学本科生毕业设计
Abstract
At present the most industrialized prospect process route of ethylene glycol preparation by syngas is aS follows：first CO Separated from syngas reacts with methyl nitrite to synthesize dimethyl oxalate ， mad then ethylene glycol is prepared by catalytic hydrogenation of dimethyl oxalate．In this paper,the design and simulation of preparation process of ethylene glycol through syngas mentioned above was studied based on process simulation . First the physical property of methyl nitrite and dimethyl oxalate involved in the process of syngas preparation of ethylene glycol were estimated by Chemical Engineering Design Manual in this paper. Synthesis and related separation of dimethyl oxalate was set up with the calculations.Design dimethyl carbonate distillation column separation and recovery after the reactor.Dimethyl oxalate hydrogenation of ethylene glycol and related separation process is designed and calculated.After the reactor design of the two rectification columns are used to recycle the recovered methanol and dimethyl oxalate. Key words：Ethylene glycol；Methyl nitrite；Dimethyl oxalate；Catalyzed coupling method
II
600Kt/a 煤制乙二醇工艺设计
目录
前言.................................................................................................................................................. 1 1.1 课题研究的背景...................................................................................................... 1 1.2 研究目的与内容...................................................................................................... 2 第一章 综述................................................................................................................................3 1.1 乙二醇的基本性质及用途................................................................................ 3 1.2 乙二醇生产技术进展.............................................................................................4
第四章 主要设备选型及计算........................................................................................33 4.1 草酸二甲酯精馏..................................................................................................... 33
3.1.1 乙二醇流量..........................................................................................................24 3.1.2 制取乙二醇主要原料的物料衡算................................................................ 24
1.4 乙二醇的市场供需情况....................................................................................19 第二章 工艺流程简介........................................................................................................ 21 2.1 生产原理......................................................................................................................21
1.3 草酸酯法制乙二醇的研究概况....................................................................13
1.3.1 国外草酸酯法制乙二醇的研究概况........................................................... 13 1.3.2 国内草酸酯法制乙二醇的研究概况.......................................................... 15 1.3.3 草酸酯法制备乙二醇产业化进展................................................................ 16