年产十万吨乙二醇项目设计书PPT课件
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年产十万吨乙二醇项目物料衡算与能量衡算目录物料平衡计算书 (1)1.1概述 (1)1.2 物料衡算的原理和准则 (1)1.3总项目核算 (2)1.3.1物料衡算任务 (2)1.3.2草酸二甲酯合成工段 (3)1.3.3碳酸二甲酯联产工段 (14)1.3.4草酸二甲酯加氢工段 (18)1.3.5乙二醇分离工段 (22)1.3.6总物料衡算 (29)1.4总结 (31)能量平衡计算书 (33)1.1总述 (33)1.2热量衡算的原理和准则 (33)1.3热量衡算任务 (34)1.4热量衡算 (34)1.4.1 草酸二甲酯合成工段 (34)1.4.2 碳酸二甲酯联产工段 (37)1.4.3 草酸二甲酯加氢工段 (38)1.4.4 乙二醇分离工段 (38)1.4总结 (40)物料平衡计算书1.1概述本项目利用新疆天业的电石尾气分离后的CO、H2 以及甲醇为主要原料合成乙二醇,最终可制得纯度为99.9%的聚酯级乙二醇,同时联产纯度为99.9%的碳酸二甲酯。
在确定整个工艺流程后,经Aspen Plus的全流程模拟,获得了更为准确的数据,由定型阶段转为定量阶段。
通过对整个生产系统、生产车间,以及部分重要的生产单元进行物料衡算计算出主、副产品的产量,原材料的消耗定额,“三废”排放量及组成,以及产品收率等各项经济技术指标,从而定量地评述初步设计所选择的工艺路线、生产方法及工艺流程在经济上是否合理,技术上是否先进,为后阶段的设计提供数据。
1.2 物料衡算的原理和准则物料衡算是以质量守恒定律为基础,对物料平衡进行的计算。
物料平衡是指“在单位时间内进入系统的全部物料质量必定等于离开该系统的全部物料质量再加上损失掉的和积累起来的物科质量”。
进行物料衡算时,先必须确定衡算的体系。
对于已经达到稳定的体系,通常满足以下关系:(进料量之和)-(出料量之和)=(系统累积量)当系统中有化学反应时可表示为:(进料量之和)-(出料量之和)+(反应消耗量)-(反应生成量)=(系统累积量)利用以上两个关系,可以对整个工艺系统或子系统进行物料衡算。
年产十万吨乙二醇项目创新性说明目录目录一、原料方案与产品结构创新 ..................................................................- 1 -1.1原料 .....................................................................................................- 1 -1.2产品结构创新 .....................................................................................- 1 -二、工艺流程创新.....................................................................................- 3 -2.1电石尾气制乙二醇路线 .....................................................................- 3 -2.2资源循环与利用 .................................................................................- 3 -2.3反应器和催化剂 .................................................................................- 4 -2.4变压精馏 .............................................................................................- 4 -2.5反应精馏塔 .........................................................................................- 5 -三、节能方案创新.....................................................................................- 7 -3.1换热网络 .............................................................................................- 7 -3.2分隔壁塔 .............................................................................................- 7 -四、环境影响评价——废气处理 ...............................................................- 8 -五、安全风险预评估.................................................................................- 9 -5.1 安全风险评价方法 ............................................................................- 9 -5.2 安全对策措施 ................................................................................. - 10 -六、控制系统 .......................................................................................... - 10 -6.1前馈-反馈控制 ................................................................................. - 10 -6.2 MPC模型预测控制.......................................................................... - 11 -6.3 SIS设计............................................................................................. - 12 -6.4紧急停车系统(ESD) .................................................................... - 13 -- 1 -一、原料方案与产品结构创新1.1原料本项目为新疆天业年产10万吨乙二醇的扩建项目,主要原料来自新疆天业总厂生产过程中产生的电石尾气。
目录总论.................................................................................................................................... - 3 -1 综述...................................................................................................................................... - 4 -1.1聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的简介.................................................................. - 4 -1.1.1 PET一般性质................................................................................................. - 4 -1.1.2 PET的组织结构............................................................................................. - 4 -1.2 聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的特性与应用..................................................... - 5 -1.2.1 特性................................................................................................................ - 5 -1.2.2 应用................................................................................................................ - 7 -1.2.3 PET的加工特性............................................................................................. - 8 -1.2.4 PET的加工方法............................................................................................. - 9 -1.3 中国生产消费现状及产品构成............................................................................... - 9 -1.3.1国内生产消费水平现状................................................................................. - 9 -1.3.2 产品构成........................................................................................................ - 9 -2 PET生产工艺的比较与确定............................................................................................. - 10 -2.1 PET的生产工艺简介.............................................................................................. - 10 -2.1.1 酯交换法生产工艺简介(DMT法)........................................................... - 10 -2.1.2 直接酯化法生产工艺简介(PTA法)....................................................... - 11 -2.1.3 环氧乙烷法生产工艺简介(EO法)......................................................... - 12 -2.2 各生产工艺优劣势比较及工艺选择..................................................................... - 12 -2.2.1 PTA法的生产优势....................................................................................... - 13 -2.2.2 DMT法的生产优势....................................................................................... - 14 -2.2.3生产工艺的选择........................................................................................... - 15 -2.3工艺过程介绍.......................................................................................................... - 15 -2.3.1反应机理及条件........................................................................................... - 15 -2.3.2 工艺生产流程图.......................................................................................... - 18 -3 物料衡算与能量衡算........................................................................................................ - 19 -3.1物料平衡关系示意图.............................................................................................. - 19 -3.2化学与物理变化...................................................................................................... - 19 -3.3计算过程.................................................................................................................. - 20 -3.3.2.物料衡算计算过程...................................................................................... - 22 -3.3.3物料平衡结果总汇。
焦炉气合成乙二醇方案介绍西南化工研究设计院二〇一一年九月五日1、项目概况乙二醇(EG )是重要的有机化工原料,主要用于生产聚酯纤维、防冻剂、不饱和聚酯树脂、润滑剂、增塑剂、非离子表面活性剂等。
目前我国乙二醇的主要是用作生产聚酯(PET )的原料,约占乙二醇消费的94%左右。
近年来我国乙二醇的消费量增长趋势如图1-1所示,自从2000年以来我国乙二醇就一直处于供不应求的状态,并且据预测,今后5年内此状况依然得不到扭转。
目前乙二醇的价格也一直攀升,最近几个月之内乙二醇的价格一直在10000元/吨以上市场潜力巨大。
2000~2015年中国乙二醇供需情况2004006008001000120020002001200220032004200520062007200820092010E 2015E单位:万吨0%10%20%30%40%50%产量表观消费量自给率图1-1 乙二醇供需(万吨)2009年我国乙二醇的生产企业共有13家,生产主要集中在中石油和中石化的下属企业,采用传统的石油乙烯路线。
总生产能力为243.8万吨/年,同年我国乙二醇的表观消费量为840万吨,对外依存度高达70%。
石油乙烯路线的经济效益受到石油价格的影响,而我国石油资源匮乏,采用石油乙烯路线生产乙二醇的产能尚难以迅速扩大,因此该路线在我国不论是资源利用还是生产成本都受到极大制约。
相对于石油资源而言,我国煤碳资源丰富,因此基于煤基合成气(CO + H 2)的合成乙二醇合成工艺,以其原料来源广泛低廉、技术经济性高等优点,已经成为研究及项目开发热点。
目前我国在合成气制乙二醇的工艺开发上走在世界前列,并已建成世界首套20万吨级的工业化生产装置。
以煤为原料的工艺,主要是将煤转化成合成气,而我国多少炼钢、冶金、化工企业的工业排放尾气中富含CO和H2,因此开发和利用工业排放气的合成乙二醇技术将是一条资源合理利用,解决环境保护的创新型工艺路线。
2、西南院技术进展1986年,西南化工研究设计院率先在国内开展了合成气气相合成乙二醇的技术研究开发,成功开发Pd系氧化偶联与Cu-Cr加氢两个系列催化剂及其相关工艺技术;2006年承担国家“十一五”科技支撑计划项目“草酸酯加氢制乙二醇催化剂及工艺开发”专题(课题编号:2006BAE02B03),开展新型环境友好加氢催化剂的研制及其关键工艺开发;2008年建立15t/a乙二醇中试装置,开展放大工艺试验,验证了工艺技术的可行性;2009年完成具有工业应用价值的氧化偶联催化剂、加氢催化剂的研制,经过长周期(>6000h)考评试验获得成功;2010年完成万吨级工艺软件包的开发。
目录1、产品在国民经济中的地位及作用 (2)1.1 乙二醇简介 (2)1.2 乙二醇的应用 (2)1.3乙二醇工业发展现状 (3)2、工业生产方法及原料路线评述 (5)2.1乙二醇合成方法 (5)2.1.1 环氧乙烷直接水合法 (5)2.1.2环氧乙烷催化水合法 (5)2.1.3碳酸乙烯酯法 (5)2.1.4甲醇二聚合成乙二醇技术 (6)2.1.5乙烯乙酰氧基化法 (6)2.1.6由合成气制乙二醇 (6)2.2 乙二醇合成原料 (7)3、工艺方案选择 (7)3.1反应原理 (7)3.2反应收率 (8)4、工艺基本原理及流程简述 (8)4.1水合反应和溶液蒸发工序 (8)4.2乙二醇干燥和精制工序 (9)5、合成工段设计参数一览表 (9)6、合成工段工艺流程图 (10)7、乙二醇合成工段的物料和能量(Aspen Plus模拟结果) (10)7.1组分 (10)7.2各反应器参数 (10)7.3 Unit operation summary数据 (12)7.4 streams数据 (13)8、设计总结 (14)附录:...................................................................... 错误!未定义书签。
工作范围及计划一览表 ................................... 错误!未定义书签。
参考文献............................................................ 错误!未定义书签。
年产10万吨乙二醇车间合成工段工艺设计1、产品在国民经济中的地位及作用1.1 乙二醇简介英文别名:glycol, 1,2-ethanediol.别名:甘醇分子式C2H6O2结构式HO—CH2CH2—OH分子量62.07熔点-13.2℃沸点197.85℃密度相对密度(水=1)1.1155(20℃)相对密度(空气=1)2.14外观与性状无色、无臭、有甜味、粘稠液体蒸汽压 6.21kPa/20℃闪点111.1℃粘度25.66mPa.s(16℃)溶解性与水/乙醇/丙酮/醋酸甘油吡啶等混溶,微溶于醚等,不溶于石油烃及油类;能够溶解氯化锌/氯化钠/碳酸钾/氯化钾/碘化钾/氢氧化钾等无机物表面张力46.49 mN/m (20℃)燃点118℃化学性质由于分子量低,性质活泼,可起酯化/醚化/醇化/氧化/缩醛/脱水等反应表1-1 乙二醇的性质1.2 乙二醇的应用乙二醇是一种重要的石油化工基础有机原料,用途广泛,可用来合成“涤纶”(的确良)等高分子化合物,乙二醇主要用于制聚酯涤纶,聚酯树脂、吸湿剂,增塑剂,表面活性剂,合成纤维、化妆品和炸药,并用作染料/油墨等的溶剂、配制发动机的抗冻剂,气体脱水剂。