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ANYANG INSTITUTE OF TECHNOLOGY 本科毕业设计年产4万吨醋酸乙烯生产车间工艺设计Process Engineering of Vinyl Acetate Process Workshop in the Scale of 40000 Tons per Year系（院）名称：化学与环境工程学院专业班级： 08级应用化学专业毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计，是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得安阳工学院及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解安阳工学院关于收集、保存、使用毕业设计的规定，即：按照学校要求提交毕业设计的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名：日期：目录中文摘要、关键词 (I)英文摘要、关键词 (II)引言 (1)第1章绪论 (2)1.1 醋酸乙烯的理化性质 (2)1.2 醋酸乙烯的主要用途 (2)1.3 醋酸乙烯的生产现状与发展趋势 (3)1.3.1 醋酸乙烯的国内生产现状及市场前景 (3)1.3.2 醋酸乙烯的国外生产现状及市场前景 (5)1.4 课题要求及意义 (6)1.4.1 课题的要求 (6)1.4.2 课题的意义 (6)第2章醋酸乙烯的生产技术及研究 (7)2.1 醋酸乙烯的生产工艺方法 (7)2.1.1 乙炔液相法 (7)2.1.2 乙炔气相法 (7)2.1.3 乙烯液相法 (8)2.1.4 乙烯气相法 (8)2.1.5 其它方法 (8)2.2 醋酸乙烯的生产工艺选择 (9)2.2.1 乙炔气相法和乙烯气相法的比较 (9)2.2.2 乙炔气相法Wacker流程和Borden流程的比较 (10)2.3.1 主反应方程式 (11)2.3.2 主要的副反应方程式 (11)2.3.3 醋酸乙烯合成反应原理 (11)2.3.4 生产工艺流程示意图 (12)第3章醋酸乙烯的物料衡算 (14)3.1 主要的反应方程式 (14)3.2 基础数据 (14)3.2.1 装置的工艺数据 (14)3.2.2 小时生产能力 (14)3.2.3计算基础 (14)3.2.4 原料规格 (15)3.3各工序的物料衡算 (15)3.3.1 乙炔工序 (15)3.3.2 反应工序 (16)3.3.3、分离工序 (18)3.3.4、精馏工序 (18)3.4醋酸乙烯生产过程物料衡算汇总 (19)第4章醋酸乙烯的热量衡算 (21)4.1 基础数据 (21)4.2 反应系统的热量衡算 (22)4.3 分离系统的热量衡算 (26)4.4 精馏系统的热量衡算 (27)4.4.1 精馏一塔热量衡算 (27)4.4.2 精馏二塔热量 (28)4.4.3 精馏三塔的热量衡算 (29)4.5 总热量衡算汇总 (30)第5章主要设备的工艺设计和选型 (31)5.1 固定床反应器 (31)第6章车间布置设计 (37)6.1 概述 (37)6.2 车间布置的基本原则和要求 (37)6.2.1 厂房建筑 (37)6.2.2 生产操作 (38)6.2.3 设备装修 (38)6.2.4 安全要求 (38)6.2.5 车间辅助用室及生活用室的配置 (39)6.2.6 设备之间及设备与建筑物之间的一般安全距离 (39)结论 (40)致谢 (41)参考文献 (42)年产4万吨醋酸乙烯的生产车间工艺设计摘要：中国是一个煤炭资源丰富的国家，发展煤炭事业，生产新的化工原料，有极大的潜力和优势。
年产10万吨乙酸乙酯生产工艺设计1 绪论1.1 乙酸乙酯的物化性及用途1.1.1 乙酸乙酯的物理性质乙酸乙酯（C2H8O4），又称醋酸乙酯，英文缩写EA，它是一种具有果香味的无色透明液体，流动性比较大，而且易挥发，能溶于有机溶剂和水中，但当遇到碱性溶液时，不只是溶解，水解成乙酸和乙醇，溶液显酸性。
乙酸乙酯与水和乙醇都能形成二元共沸混合物、三元共沸混合物，下表1介绍乙酸乙酯的详细物理性质：表1 乙酸乙酯的物化参数[1]熔点(℃) -83.6 临界温度(℃) 250.1 折光率（20℃) 1.3708-1.3730 临界压力(MPa) 3.83 沸点(℃) 77.06 辛醇/水分配系数的对数值0.73 对密度(水=1) 0.894-0.898 闪点(℃) 7.2 相对蒸气密度(空气=1) 3.04 引燃温度(℃) 426 饱和蒸气压(kPa) 13.33(27℃) 爆炸上限%(V/V) 11.5燃烧热(kJ/mol) 2244.2 爆炸下限%(V/V) 2.01.1.2 乙酸乙酯的主要用途乙酸乙酯是重要的精细化工原料。
它是一种既有优秀溶解机能又有快干性能的溶剂，已经广泛应用于化工、医药、纺织、染料、橡胶、涂料、油墨、胶粘剂的制造中，可作为原料、或作为工艺溶剂、萃取剂、稀释剂等；因为它有一种天然的果香味，因此可以作为调味剂成分，用于香料，食品工业；也可以为粘合剂用于印刷油墨、人工珍珠等的出产；作为提取剂用于医药、有机酸的产品的生产等；它也可以作为菠萝，香蕉，草莓等多种水果香精和威士忌、奶油等香料的原料。
纵观世界，相比较我国的乙酸乙酯用量来说，美国和欧洲国家乙酸乙酯最大的应用领域来看，涂料占了70%，这其中美国涂料方面的消费量约占总消费量的60%，而欧洲在涂料行业的消费量约占总消费量的50%。
相比较临近我国的日本重要应用在涂料，油墨两方面，分别约占总消费量的40%和30%。
我国主要应用于涂料，粘合剂和制药等领域[3]。
年产5万吨聚醋酸乙烯酯生产工艺设计学 生 毕 业 设 计（论 文）课题名称年产5万吨聚醋酸乙烯酯生产工艺设计 姓 名XXX 学 号1008103—14 学 院化学与环境工程学院 专 业化学工程 指导教师XXX 讲师2014年06月02日※※※※※※※※※ ※※ ※※ ※※ ※※※※※※※※※ xxxx 届学生 毕业设计(论文)材料 （四）XXXX大学本科毕业设计诚信声明本人郑重声明:所呈交的本科毕业设计，是本人在指导老师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议，除文中已经注明引用的内容外，本设计不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明.本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。
本科毕业设计作者签名：二零一四年六月二日目录摘要 (1)关键词 (1)Abstract。
(1)Key words (1)1. 概述 (2)1.1 产品概述 (2)1。
1。
1 聚醋酸乙烯酯的概述 (2)1.1.2醋酸乙烯的概述 (2)1。
2 国内外聚醋酸乙烯酯生产现状与分析 (3)1。
2。
1 国外聚醋酸乙烯酯生产现状与分析 (3)1。
2.2国内聚醋酸乙烯酯生产现状分析 (3)1。
3 国内外醋酸乙烯酯的生产技术及研究情况 (4)1.3。
1 醋酸乙烯的生产工艺概述 (4)1.3。
2 聚醋酸乙烯的生产工艺概述 (6)1.4 本人见解 (7)1。
4。
1 乙炔气相法和乙烯气相法的比较 (7)1。
4.2 乙炔气相法Wacker流程和Borden流程的比较 (8)1.4.3 乳液聚合法和其他聚合法的比较 (8)1。
5 生产所需原料 (9)2. 聚醋酸乙烯酯生产工艺 (9)2.1 聚醋酸乙烯酯生产的反应原理 (9)2.1.1 醋酸乙烯合成反应原理 (9)2.1。
2 醋酸乙烯聚合反应原理 (10)2。
2 聚醋酸乙烯酯生产工艺流程简述 (11)2。
2。
毕业设计范文注意事项：本文仅作为毕业设计的参考范文，毕业设计除此以外还需要添加相关的图纸。
设计中所包含内容参考群文件：毕业设计说明书毕业设计的格式请参考学校本年度的格式要求（因为每年可能会有所差别）****学院毕业设计题目: 年产3.26万吨聚氯乙烯生产车间工段的设计院系:专业:班级:学生姓名:指导教师:论文提交日期： 2012年月日论文答辩日期： 2012年月日内容摘要本文讲述了我国聚氯乙烯工业生产技术的发展进程和目前状况，包括原料路线、工艺设备、聚合方法等。
本设计采用悬浮法生产聚氯乙烯，介绍了采用悬浮法生产PVC树脂工聚合机理，工艺过程中需要注意的问题，包括质量影响因素，工艺条件及合成工艺中的各种助剂选择，对聚合工艺过程进行详细的叙述。
并且从物料衡算、热量衡算和设备计算和选型三个方面进行准确的工艺计算，对厂址进行了选择，采取了防火防爆防雷等重要措施，对三废的处理回收等进行了叙述，画出了整个工艺的流程图。
关键词：聚氯乙烯；生产技术；悬浮法；乙炔法；乙烯法；防粘釜技术；湖南工学院毕业设计说明书引言目录第一章总论 (3)1.1 国内外pvc发展状况及发展趋势 (3)1.2 单体合成工艺路线 (4)1.2.1乙炔路线 (4)1.2.2乙烯路线 (4)1.3聚合工艺实践方法 (5)1.3.1本体法聚合生产工艺 (5)1.3.2乳液聚合生产工艺 (5)1.3.3悬浮聚合生产工艺 (5)1.4最佳的配方、后处理设备的选择 (6)1.4.1配方的选择 (6)1.4.2后处理设备侧选择 (6)1.5 防粘釜技术 (7)1.6原料及产品性能 (8)1.7 聚合机理 (9)1.7.1自由基聚合机理 (9)1.7.2链反应动力学机理 (9)1.7.3 成粒机理与颗粒形态 (10)1.8影响聚合及产品质量的因素 (10)1.9工艺流程叙述 (11)1.10.1加料系统 (11)1.10.2聚合系统 (12)1.10.3浆料汽提及废水汽提系统 (13)1.10厂址的选择 (14)第二章工艺计算 (15)2.1物料衡算 (15)2.1.1聚合釜 (15)2.1.2 混料槽 (17)2.1.3汽提塔 (18)2.1.4离心机 (20)2.1.5 沸腾床 (21)2.1.6 包装 (22)2.2热量衡算 (23)2.2.1聚合釜 (23)2.2.2沸腾床的热量计算 (26)2.3 设备的计算及选型 (31)2.3.1 聚合釜 (31)3.3.2 混料槽 (32)3.3.3 汽提塔 (32)3.3.4 离心机 (33)3.3.5内热式沸腾床的计算 (33)2.3.6泵、鼓风机、过滤器 (37)1湖南工学院毕业设计说明书引言第三章非工艺部分 (39)3.1厂内的防火防爆措施 (39)3.2车间照明及采暖措施 (39)3.3防静电，防雷措施 (40)3.4三废处理情况 (40)3.4.1电石渣的处理 (40)3.4.2电石渣上清液的处理 (40)3.4.3 热水的综合利用 (40)3.4.4尾气的回收利用 (41)3.4.5转化水洗塔水的回收利用 (41)结束语 (41)附录 (42)引言聚氯乙烯(PVC)是5大通用塑料之一,具有耐腐蚀、电绝缘、阻燃性和机械强度高等优异性能,广泛用于工农业及日常生活等各个领域,尤其是近年来建筑市场对PVC产品的巨大需求,使其成为具备相当竞争力的一个塑料品种。
年产10万吨低密度聚乙烯工厂设计低密度聚乙烯（LDPE）是一种重要的塑料材料，在包装、建筑、医疗、汽车制造等行业广泛应用。
随着市场需求的不断增长，建立一座年产10万吨的LDPE工厂对于满足市场需求，促进经济发展具有重要意义。
首先，工厂的选址是至关重要的。
考虑到生产成本、原料供应和物流等因素，工厂应该建在一个交通便利、能够稳定供应原材料的地方。
同时，在环保方面也应考虑到污染物排放的影响，选择空气质量好、水资源充足的地区。
其次，生产设备的选取也是关键所在。
LDPE生产的主要工艺是聚合反应，需要选取高效、稳定的聚合反应设备。
比如，可以选择连续反应器来实现反应过程的不间断进行，提高生产效率。
同时，运用自动化控制系统来调控反应设备的处理能力、温度、压力等参数，确保产品质量和生产周期。
第三，重要的是原材料的供应与处理。
LDPE生产的原材料是乙烯，需要确保乙烯质量的稳定和供应的充足，防止工艺中出现质量问题。
同时，要采取严格的储存、运输措施，确保在进料前对原材料进行预处理，如分离杂质、除水等工作，将原材料处理到最优状态，以提高产品质量和生产效率。
最后，在环保方面，工厂应采取严格的污染防治措施，实现绿色化、节能化、低碳化的目标。
可以采取在工艺中减少废气、废水等污染物排放，建立排放管理制度，实施标准化的排放措施和监测体系来保障环境安全。
总之，年产10万吨的LDPE工厂设计需要考虑到选址、设备选取、原料供应与处理、环保等多方面的因素，以确保工厂的生产效益及环保要求，使工厂具有市场竞争力和经济效益，为及时满足市场需求发挥积极作用。
为了更加深入地了解年产10万吨低密度聚乙烯工厂的设计和经济效益，下面具体列出相关数据并进行分析。
1. 年产能力年产10万吨低密度聚乙烯工厂的年产能力达到10万吨。
这是一个非常大的数字，体现了工厂的规模和生产能力。
2. 原材料成本LDPE生产的主要原材料乙烯，在全球化学品市场中以价格高而著称。
原材料的成本占整个生产成本的很大一部分，因此对于成本的把控是至关重要的。
年产10万吨低密度聚乙烯工厂设计本文旨在描述年产10万吨低密度聚乙烯工厂的设计。
引言部分将介绍工厂设计的目的、背景和重要性。
低密度聚乙烯是一种常见的塑料制品，具有良好的韧性、耐化学品侵蚀性和耐低温性能。
随着对塑料需求的增长，建设一座年产量达到10万吨的低密度聚乙烯工厂具有巨大的市场潜力。
这个工厂设计的目的是为了满足市场对低密度聚乙烯的需求，并提供高品质的产品。
通过合理的工厂布局和先进的生产设备，工厂能够实现高效、稳定的生产，最大限度地提高资源利用率和产能。
在设计过程中，我们将考虑到环境保护和安全生产的要求。
采用先进的环保技术和设备，确保工厂运营过程中不会对周围环境造成污染。
同时，引入先进的安全措施和培训计划，保障工作人员的安全和健康。
本文将详细介绍年产10万吨低密度聚乙烯工厂的设计方案，包括工艺流程、设备选型、工厂布局、环境保护措施等方面。
通过本文的介绍，读者将对这个工厂的设计思路和运营计划有一个清晰的认识，为今后的建设和运营提供参考。
二、工厂布局低密度聚乙烯工厂的布局设计是为了有效地安排主要设施、生产线和设备。
以下是一些建议和注意事项。
主要设施安排：工厂的主要设施应该按照生产流程的顺序进行合理安排。
从原材料进料区到成品出料区，确保生产流程的顺畅。
主要设施安排：工厂的主要设施应该按照生产流程的顺序进行合理安排。
从原材料进料区到成品出料区，确保生产流程的顺畅。
生产线布置：根据工艺流程和生产能力，确定生产线的数量和布置。
合理划分生产区域，使得每个生产线都能独立、高效地运行。
生产线布置：根据工艺流程和生产能力，确定生产线的数量和布置。
合理划分生产区域，使得每个生产线都能独立、高效地运行。
生产线布置：根据工艺流程和生产能力，确定生产线的数量和布置。
合理划分生产区域，使得每个生产线都能独立、高效地运行。
生产线布置：根据工艺流程和生产能力，确定生产线的数量和布置。
合理划分生产区域，使得每个生产线都能独立、高效地运行。
课程设计–年产10万吨PET生产的工艺设计1. 引言本文档旨在介绍一种生产年产10万吨PET（聚对苯二甲酸乙二醇酯）的工艺设计方案。
PET是一种常见的合成聚酯，广泛应用于瓶装饮料、纺织品、食品包装等领域。
设计方案将涵盖PET生产工艺的主要步骤、原料投入及生产线布局，并且给出具体的工艺参数。
2. 工艺流程2.1 原料准备PET的原料主要有对苯二甲酸和乙二醇。
其中对苯二甲酸可通过二甲苯的氧化反应制得，而乙二醇则通常由石脑油的水合反应制备。
原料经过精细处理后，进入下一步的聚合反应。
2.2 聚合反应聚合反应是PET生产的关键步骤之一。
在这一步骤中，对苯二甲酸与乙二醇通过酯化反应生成PET聚合物。
聚合反应通常在高温和高压的条件下进行，反应后生成的聚合物相对分子质量较高。
2.3 脱水反应在脱水反应中，聚合物中的乙醇被蒸发除去，从而使聚合物的相对分子质量进一步增加。
这一步骤可以利用真空蒸馏或其他脱水装置进行。
2.4 粉碎和干燥经过脱水反应后，PET聚合物被粉碎成颗粒状物料。
这些颗粒通过干燥装置进行干燥，以去除其余的水分和杂质。
2.5 成型干燥后的PET颗粒可用于瓶子等成型产品的制造。
成型过程包括瓶子的注塑成型、吹塑成型等。
具体的成型方法可根据产品要求进行选择。
3. 原料投入3.1 对苯二甲酸对苯二甲酸是PET生产中的主要原料之一，通过二甲苯的氧化反应制得。
投入量需根据年产量和对苯二甲酸的纯度确定。
3.2 乙二醇乙二醇是PET生产中的另一主要原料，通过石脑油的水合反应制备。
投入量也需根据年产量和乙二醇的纯度确定。
3.3 辅助原料除了对苯二甲酸和乙二醇，PET生产中还需加入一些辅助原料，以促进聚合反应的进行和聚合物的性能调节。
常见的辅助原料包括过氧化物、催化剂、稳定剂等。
4. 生产线布局4.1 设备选择PET生产线需要配备相应的设备，主要包括反应釜、脱水装置、粉碎设备、干燥装置和成型设备等。
设备选择需根据产能需求、工艺要求和资金投入等因素综合考虑。
课程设计–年产10万吨PET生产的工艺设计1. 引言本文档旨在对年产10万吨PET（聚对苯二甲酸乙二醇酯）生产的工艺进行设计及分析。
PET是一种常用的聚酯塑料，在食品包装、纺织等领域有广泛应用。
为了满足市场需求，设计一种科学合理、高效稳定的PET生产工艺对于企业的发展至关重要。
2. 工艺概述年产10万吨PET生产的工艺包括以下主要步骤：1.原料准备：对原料进行预处理和配制，确保原料的质量和配比的准确性。
2.反应器反应：在反应器中进行PET的聚合反应。
具体反应条件包括适宜的温度、压力和反应时间等。
3.精炼和净化：经过反应后的产物需要经过精炼和净化，去除杂质和不纯物质。
4.聚合物加工：将精炼和净化后的PET进行加工，可采用注塑、挤出或吹塑等方式制成所需的产品。
5.产品检测：对最终产品进行质量检测，确保产品符合相关标准和要求。
3. 工艺详细设计3.1 原料准备在PET生产工艺中，主要原料包括对苯二甲酸（PTA）和乙二醇（MEG）。
对苯二甲酸为无色晶体，乙二醇为无色透明液体。
在原料配制过程中，需要对原料进行预处理，如去除杂质和调整浓度。
同时，严格控制原料配比，确保配比的准确性和稳定性。
3.2 反应器反应反应器反应是PET生产工艺中最关键的环节之一。
在反应器中，对苯二甲酸和乙二醇进行聚合反应，生成聚对苯二甲酸乙二醇酯。
具体反应条件应根据实际情况进行调整，常见的反应条件包括温度在260-280℃，压力在0.3-2.0 MPa，反应时间为4-6小时。
3.3 精炼和净化经过反应后的产物需要进行精炼和净化，以去除杂质和不纯物质。
常见的精炼和净化方法包括沉淀、过滤、洗涤等。
其中，沉淀是将聚合物溶液冷却至低温，使不溶的杂质沉淀；过滤是通过过滤器去除颗粒状杂质；洗涤是使用适当的溶剂对产物进行洗涤，去除残余的杂质。
3.4 聚合物加工精炼和净化后的PET可以通过注塑、挤出或吹塑等方式进行加工。
注塑是将熔融的PET注入模具中，通过模具的冷却和压力使其固化成所需形状的产品；挤出是将熔融的PET通过挤出机挤出，形成连续的材料，然后通过模具冷却和切割得到所需形状的产品；吹塑是将熔融的PET通过气压在模具中吹气，使其膨胀成所需形状的产品。
诚信声明本人声明：我所呈交的本科毕业设计论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。
尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果。
与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。
本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。
申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。
本人签名：日期：年月日毕业设计（论文）任务书设计（论文）题目：年产10万吨甲醇羰基化制醋酸工艺流程学院：专业：工业分析与检验班级：学生：指导教师：1．设计（论文）的主要任务及目标(1) 醋酸的性质(2) 乙酸的性质(3) 物料衡算2．设计（论文）的基本要求和内容(1) 概述(2) 工艺条件(3) 性质3．主要参考文献[1] 李东风,李炳奇.有机化工工艺学[M].华中科技大学出版社,2007.8[2] 现代化工. 2010(30)2:78[3] 佟项军．乙醛氧化法合成醋酸[M]．吉林：吉林化工出版社，1990.年产10万吨甲醇羰基化制醋酸工艺流程摘要本文介绍了生产醋酸的几种工艺方法、特点以及主要工艺技术研究进展情况。
特别介绍了甲醇低压羰基合成醋酸工艺及其改进工艺。
醋酸是一种用途广泛的基本有机产品, 也是化工、医药、纺织、轻工、食品等行业不可缺少的重要原料。
随着醋酸衍生产品的不断发展, 以醋酸为基础的工业不仅直接关系到化学工业的发展，而且与国民经济的各个行业息息相关，醋酸生产与消费正引起世界各国的普遍重视，为了满足经济发展对醋酸的需求，开展了此年产10万吨醋酸项目。
本设计采用成熟的乙醛氧化法合成醋酸。
首先确定乙醛氧化法生产醋酸工艺流程，然后对整个工艺过程进行物料和能量衡算。
关键词：醋酸;工艺;综述目录目录 (IV)前言 (1)第1章参考文献 (2)第1节概述 (2)第2章醋酸的性质 (3)第1节醋酸的物理性质 (3)第2节醋酸的化学性质 (4)2.1醋酸 (4)乙酸的酸性促使它还可以与碳酸钠、氢氧化铜、苯酚钠等物质反应。
目录1 引言 (1)1.1 醋酸的性质和用途 (1)1.1.1 性质 (1)1.1.2 用途 (1)1.2 醋酸的发展状况 (2)1.3 醋酸的生产方法 (3)1.3.1 甲醇羰基化 (3)1.3.2 乙醇氧化法 (3)1.3.3 乙烯氧化法 (3)1.3.4 丁烷氧化法 (4)1.3.5 巴斯夫高压法[6] (4)1.3.6 UOP/千代田工艺[7].................................................................................. 4_Toc185962875 1.4 新的合成方法 . (5)1.5 小结 (5)1.6 选题目的及意义 (6)2 工艺流程的确定 (7)2.1 本课题要解决的问题 (7)2.2 拟采用的研究手段 (7)2.2.1 原料的选择 (7)2.2.2 反应原理 (7)2.2.3 催化剂的选择 (7)2.2.4 反应器的选择 (8)2.2.5 主要工艺条件 (8)2.2.6 生产工艺路线 (8)3 物料衡算 (10)3.1 设计依据 (10)3.2 氧化塔物料衡算 (10)3.3 蒸发器物料衡算 (14)3.4 精馏塔物料衡算 (15)3.4.1 精馏塔1物料衡算 (15)3.4.2 精馏塔Ⅱ物料衡算 (17)3.5 醋酸回收塔物料衡算 (17)4 热量衡算 (20)4.1 基本数据 (20)4.2 氧化塔的热量衡算 (20)4.3 蒸发器的热量衡算 (22)4.4 冷凝器的热量衡算 (23)4.5 精馏塔1的热量衡算 (24)4.5.1 回流比的计算 (25)4.5.2 冷凝器的热负荷 (25)4.5.3 冷却水消耗量 (26)4.5.4 加热器热负荷及全塔热量衡算 (27)5 主要设备的设计与辅助设备的选型 (29)5.1 精馏塔设备设计 (29)5.1.1 理论塔板数的计算 (29)5.1.2 塔的有效高度计算 (29)5.1.3 塔径的计算 (30)5.1.4 塔板设计 (31)5.1.5 流体力学验算 (33)5.1.6 塔板负荷性能图 (35)5.2 反应器的设计 (39)5.2.1 反应釜釜体的设计 (39)5.2.2 搅拌装置设计 (42)5.3 蒸发器的设计与选型 (43)5.3.1 蒸发器的选择理由 (43)5.3.2 蒸发器计算与设计 (43)5.4 辅助设备的选型 (45)5.4.1 泵的选型 (45)5.4.2 冷凝器的选型[20] (45)6 生产车间布置 (46)6.1 概述 (46)6.2 车间布置的基本原则和要求 (47)6.2.1车间布置的基本原则 (47)6.2.2 车间布置的要求 (47)6.3 本设计的生产车间布置 (50)7 设计概算和环保、安全及卫生措施 (51)7.1 总投资估算 (52)7.1.1 工程费用 (52)7.1.2 其他费用 (52)7.1.3 预备费用 (53)7.1.4 专项费用 (53)7.2 产品单位成本 (54)7.3 关于流动资金 (55)7.4 关于所得税 (55)7.5 关于投资回收期(静态分析法) (55)7.6环境保护与综合利用 (55)7.6.1 废气处理 (55)7.6.2 废水处理与综合利用 (55)7.6.3 噪声防治 (56)7.7 设计中采用的主要防范措施 (56)8 结论 (57)附录 (58)致谢 (62)年产20万吨醋酸的车间工艺设计摘要醋酸是一种重要的有机和精细化工原料。
. 1 . . . w d . 1 绪论
1.1 概述 1.1.1醋酸乙烯的理化性质 醋酸乙烯（Vinyl acetate，简称VAc），全称为醋酸乙烯酯，分子式C4H6O2,结构式是CH3COOH=CH2,分子量86.09。在常温下醋酸乙烯是一种无色透明液体，易挥发、稍有毒性、带有特殊的气味，对人的眼睛和皮肤有刺激作用。它的蒸汽为湿麻醉剂，能刺激皮肤及呼吸器官。醋酸乙烯能与水部分互溶，与甲醇、乙醇等形成共沸物，能与苯、水形成三元恒沸物[1]。醋酸乙烯的熔点-92.3℃，沸点72.2℃，相对密度0.9317，折射率1.3953，闪点-1℃，爆炸极限2.6～13.4 (V%)，能溶于乙醇、乙醚、丙酮、氯仿、四氯化碳等有机溶剂，不溶于水[2]。
醋酸乙烯是不饱和的羧酸酯，由于分子存在不饱和双键及羧基，化学性质活泼，能够发生聚合反应、加成反应、水解反应、乙烯基转移反应、氧化反应等化学反应[2]。
1.1.2醋酸乙烯的主要用途 醋酸乙烯是一种重要的有机化工原料，在实际应用中，它通过自身聚合或与其它单体共聚，可以生成聚乙烯醇（PVA）、醋酸乙烯-乙烯共聚乳液（VAE）或共聚树酯（EVA）、聚醋酸乙烯（PVAc）、醋酸乙烯-氯乙烯共聚物（EVC）、聚乙烯醇缩甲醛、乙烯-乙烯醇（EVOH）、氯醋共聚物（VC/VAc）和聚丙烯腈变性体等衍生物[3]。 1.2醋酸乙烯的生产现状 . 1 . . . w d . 1.2.1醋酸乙烯的国外生产现状
加拿大人F.Klatte在1912年首次发现VAc，后来这一发现发展成乙炔液相法技术。1921年德国Consortium fur Electrochemische Industrie公司开始工业化生产VAc，即用乙炔气相法技术[4]，这拉开了VAc工业生产的序幕。VAc工业历经近百年发展，技术已经非常成熟，尤其是第二次世界大战后各国对VAc的需求大幅度上升促进了VAc的生产得到快速的发展。世界VAc的产地主要集中在北美、西欧和亚洲，这三个地区的产能和产量均占世界的80%以上。据ICIS统计，2008年全球VAc生产能力达681万吨/年，主要集中在亚洲、北美和西欧。按地区产能统计，亚太为336.4万吨/年，占49.4％；北美为206.3万吨/年，占30.3％；西欧为117.1万吨/年，占17.2％；其他地区仅占3.1％[5]。 2008年全球主要醋酸乙烯生产企业及产能见表1-1[6]。 表1-1 2008年国外主要醋酸乙烯生产企业及产能 生产企业 生产地区 生产能力（10kt/a） 生产方法 塞拉尼斯 法国和德国等地 172.0 乙烯气相法 莱昂德尔化学公司 美国 38.0 乙烯气相法 氏化学公司 美国 36.5 乙烯气相法 杜邦公司 美国 33.5 乙烯气相法 沙特国家石油公司 沙特 27.5 乙烯气相法 英力士公司 英国 25.0 乙烯气相法 瓦克公司 德国 20.0 乙烯气相法 日本合成化学工业公司 日本 18.0 乙烯气相法 日本昭和电工 日本 17.5 乙烯气相法 亚洲乙胜公司 国 17.0 乙烯气相法 日本可乐丽公司 日本 15.0 乙烯气相法 日本VAM&POVAL公司 日本 12.0 乙烯气相. 1 . . . w d . 法
1.2.2醋酸乙烯的国生产现状 我国自1964年从日本可乐丽公司引进2万吨/年电石乙炔法VAc生产装置拉开醋酸乙烯的工业化序幕，但整体工艺落后，少数企业采用了先进技术。随着全球经济形势的变化，醋酸乙烯生产和消费的中心向中国转移，外资企业在我国投资建设项目明显增加，加上国企业为抢占市场而扎堆建设，国醋酸乙烯生产能由自2002年的88.1万吨/年升至2008年的146.1万吨/年，增长65.8％ ；产量由2002年的77.9万吨增加到2008年的120万吨，增长54％。2008年中国醋酸乙烯的总产能为146.1万吨/年，分别占亚太和全球产能的43.3％和21.5％[5]，目前还有几套万吨级的VAc正在生产装置正在投建，如石油化工集团和化工集团。另外，我国地区也有两套乙烯气相法VAc生产装置，化工公司的产能已达到65.0万吨/年。 2008年我国醋酸乙烯主要生产企业情况见表1-2[6]。 表1-2 我国醋酸乙烯主要生产企业情况 生产企业 生产能力( 10kt/a) 生产方法 塞拉尼斯（）化工 30.0 乙烯气相法 维尼纶厂 20.0 天然气乙炔法 有机化工厂 13.0 乙烯气相法 皖维股份 12.0 电石乙炔法 石化股份 12.0 乙烯气相法 化纤化工有限责任公司 10.1 电石乙炔法 云维股份 8.5 电石乙炔法 三维集团股份 8.0 电石乙炔法 . 1 . . . w d . 省湘维 8.0 电石乙炔法
广西维尼纶集团有限责任公司 6.5 电石乙炔法 纺织化纤集团 5.5 电石乙炔法 维尼纶集团 5.0 电石乙炔法 水晶有机化工(集团) 3.5 电石乙炔法 化工化纤 2.5 电石乙炔法 东北化工 1.5 电石乙炔法 1.3醋酸乙烯的发展趋势 2009年全球醋酸乙烯产能可以充分满足市场需求，醋酸乙烯行业发展基本是健康的，供应增长和需求增加大致保持平衡。在本轮经济危机到来之前，业预测醋酸乙烯行业在未来几年的需求量将保持4％～5％的年增长率，到2012年需求总量将接近600万吨。目前，醋酸乙烯市场正经历重要变革，随着世界经济形势的不断变化，预计未来全球醋酸乙烯市场会出现如下特点，全球醋酸乙烯行业垄断情况加剧，醋酸乙烯生产全球化进程加速，醋酸乙烯价格下滑将促进下游产品消费，延长产业链[6]。 我国醋酸乙烯工业市场规模大，这即将促进拉动醋酸乙烯工业的发展。预计2010年国醋酸乙烯产能将达到176.1万吨，2015年在279.1万吨左右。未来我国醋酸乙烯需求量将以年均7.3％左右的速度增长，进口量从1995年的1.2万吨一跃到2008年的30万吨，这说明中国已成为世界醋酸乙烯的新消费中心，据未来几年醋酸乙烯下游装置新增情况预计，2010年国醋酸乙烯的表观需求量约为169.2万吨，2015年为248.3万吨[7]，对我国的醋酸乙烯工业而言是一个难得的发展壮大的契机。 我国醋酸乙烯工业工艺落后，装置规模小，对此进行分析，VAc生产企业应. 1 . . . w d . 考虑与国外醋酸乙烯生产巨头合作，整体建设醋酸产业一体化项目，即建设醋酸、
醋酸乙烯、醋酐、醋酸乙烯-乙烯共聚乳液等在同一产业链条上的上下游项目，不断开拓应用领域形成产品链，以规避和减少市场风险[8]。 1.4 课题要求及意义 1.4.1 课题的要求 课题要求查阅与该课题所相关的一些资料，对醋酸乙烯的性质和用途、国外的市场情况和发展趋势、目前主要的工业生产原理和路线，以及工业生产中的生产做一个充分的了解。然后根据所查到的资料和一些前沿科技知识以及自己所拥有的知识体系做根据，通过老师的指导，优选工艺，设计醋酸乙烯的生产工艺流程和生产车间配置。设计过程中要对该工艺进行物料衡算和热量衡算；进行主体设备的工艺设计和选型、辅助设备的工艺设计与选型，并绘制主体设备图；进行车间布置设计，包括绘制车间平面和立体布置图、带控制点的生产工艺流程图；进行技术经济分析与评价。从而对该物质的特性和工业设计有一个更加全面和深入的了解。 1.4.2 课题的意义 醋酸乙烯是一种重要的有机化工原料，是世界上产量最大的50种有机化工原料之一。通过自身聚合或与其它单体共聚，可以牛成多种衍生物。这些衍生物的用途十分广泛，可用于纸或织物的上胶剂、粘接剂、涂料、墨水、皮革加工、一纤维加工、乳化剂、水溶性膜、土壤改良剂等方面。随着科学技术的进步，新的应用领域还在不断拓展。醋酸乙烯生产经过几十年的发展，目前全球有40多套醋酸乙烯装置。亚洲是世界最大的醋酸乙烯生产地区和消费地区。近年来，我固醋酸乙烯生产有较大幅度增长。但随着对其应用领域的不断丌拓以及国家经济发展速度的加快，尤其是建筑、造纸、印刷、汽车、卷烟、食品等行业的快速发展，使醋酸乙烯的需求量. 1 . . . w d . 逐年上升，市场供需矛盾同渐突出。根据查阅的有关醋酸乙烯生产情况及进出口情
况，我们知道国产量不能满足需求，市场对进口的依存度逐年上升。因此，发展醋酸乙烯工业具有广阔的市场前景，这次设计非常具有可行性。 2 本课题要解决的问题和采用的研究手段
2.1 醋酸乙烯的生产工艺概述 2.1.1 乙炔液相法 Shawinigan公司在F.Klatte的研究基础上发展起来的最早生产方法，液相法选择性低、副产品多，现在该法已被淘汰。乙炔液相法工艺的反应过程大致如下：在搅拌槽型反应器或鼓泡塔型反应器加入一定量的醋酸，在常压、30-70℃条件连续送入乙炔，乙炔以鼓泡形式通过反应液层。反应所使用的催化剂为硫酸汞或磷酸汞，浓度控制在2.5%左右[2]。随着醋酸乙烯生产规模的扩大，乙炔液相法逐渐被乙炔气相法取代。 2.1.2乙炔气相法 该法主要以Wacker和Borden流程为代表，在电石及天然气资源丰富的地区，乙炔气相法工艺的使用比较普遍。 （1）Wacker法工艺 1928年，德国Wacker化学公司采用固定床列管式反应器建立了第一套乙炔气相法VAc工业装置。该法是电石乙炔法的典型工艺。1965年，日本可乐丽公司首先使用了流化床反应器，随后美国DuPont公司、日本合成化学公司也相继采用。到20世纪60年代后期，固定床工艺大多转换为流化床工艺[3]。 （2） Borden法工艺
