年产16000吨醋酐生产装置精馏工段工艺设计毕业论文目录摘要 ............................................... 错误!未定义书签。
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目录 . (I)第一篇设计任务书 (1)第一章绪论 (1)1.1 设计依据 (1)1.2 厂址的选择 (1)1.3 设计地区的自然条件 (1)1.4 主要原料和产品 (2)1.4.1 原料来源 (2)1.4.2 产品简介 (2)1.4.3 产品用途 (2)1.4.4 产品规格 (3)1.5 车间人员构成及车间组成 (5)1.6 有关环保等方面的说明 (6)1.6.1 三废及其处理方法 (6)1.6.2 产品危险性质类别及处理措施 (6)第2章工艺说明 (12)2.1生产工艺的基本原理 (12)2.1.1裂化 (12)2.1.2吸收 (12)2.1.3精馏及残液处理 (12)2.1.4稀醋酸回收 (12)2.2生产工序 (13)2.3流程叙述 (13)2.4工艺设备选择 (14)2.5生产控制条件 (16)第3章经济评价 (18)3.1投资估算 (18)3.1.1建设投资 (18)3.1.2流动资金 (18)3.1.3建设项目总投资 (18)3.2总成本费用 (18)3.3经济评价结果 (19)3.4利润总额 (19)3.5企业及社会效益 (19)第二篇设计计算书 (21)第 1 章物料衡算 (21)1.1 设计计算条件 (21)1.2 全塔物料衡算 (21)1.3 蒸发塔物料衡算 (22)1.4 精馏塔物料衡算 (23)1.5 吸收工序物料衡算 (26)1.5.1 已知数据： (26)1.5.2 总物料衡算 (26)1.6 裂化工序物料衡算 (30)1.6.1 已知数据 (30)1.6.2 总物料衡算 (30)第2章热量衡算 (33)2.1蒸发塔热量衡算 (33)2.1.1基础数据 (33)2.1.2热量衡算 (34)2.2塔T0304热量衡算 (36)2.2.1基础数据 (36)2.3塔T0308热量衡算 (38)2.3.1基础数据 (38)2.3.2热量衡算 (39)第3章精馏塔设备计算 (41)3.1精馏塔工艺条件及物性数据的计算 (41)3.1.1温度 (41)3.1.2密度 (41)3.1.3流量 (41)3.1.4塔顶计算 (41)3.1.5进料计算 (42)3.1.6塔釜计算 (42)3.2精馏塔的塔体工艺尺寸计算 (44)3.2.1塔板数 (44)3.2.2塔高计算 (44)3.2.3塔径的计算 (46)3.3塔板主要工艺尺寸计算 (48)3.3.1溢流装置 (48)3.3.2塔板布置及浮阀数目与排列 (49)3.4塔板的流体力学验算 (51)3.4.1气相通过浮阀塔板的压力降 (51)3.4.2淹塔 (52)3.4.3雾沫夹带 (53)3.5塔板负荷性能图 (54)3.5.1雾沫夹带上限线 (54)3.5.2液泛线 (55)3.5.3液相负荷上限 (56)3.5.4漏液线 (56)3.5.5液相负荷下限线 (56)3.6浮阀塔设计计算结果汇总 (58)第4章附属设备设计计算 (60)4.1塔T0308冷却器设计及选型 (60)4.1.1流体温度及物性 (60)4.1.2平均传热温差 (60)4.1.3估计换热面积 (61)4.1.4传热管排列和分程方法 (61)4.1.5换热器的核算 (62)4.1.6管程流动阻力 (64)4.2醋酐精馏塔再沸器设计及选型 (66)4.3回流罐的选型 (66)4.4回流泵的选型 (67)4.4.1基础数据 (67)4.4.2泵排出管线流速 (67)4.4.3管路阻力系数的计算 (68)4.4.4泵的选型 (68)4.5板式塔的结构高度与主要管道的设计计算 (69)4.5.1塔的结构高度 (69)4.5.2进料管 (69)4.5.3回流管 (70)4.5.4釜液出口管 (70)4.5.5塔顶蒸气管 (70)4.5.6加热蒸汽管 (70)参考文献 (72)致谢 (73)第一篇设计任务书第一章绪论1.1 设计依据依据化工学院毕业设计任务书“年产16000吨醋酐生产装置精馏工段工艺设计”结合中国石油醋酐车间的生产实际状况参考有关化工工艺设计书籍，完成毕业设计的任务书规定的任务［1］。
1.2 厂址的选择本车间建于市江北化工区，该地区具有如下特点；（1）市江北化工区是全国大型的化工基地，原料供应充足，便利（2）铁路、公路交通便利，有较好的交通运输条件。
（3）地处松花江畔，水源充足，水质优良。
（4）附近有动力厂和热电厂，可供应大量蒸汽和电力，经济合理。
（5）区域及临时东北区域，主导风向为西南风，对市区居民的生活影响很小，综上所述，厂址的选择是合理的。
1.3 设计地区的自然条件设计地区在中国东北的市，其自然条件见表1-1.1-1设计地区的自然条件表序号项目数值单位1 平均气压745.66 mmHg2 最高温度36.6 ℃3 最低温度-38.1 ℃4 平均相对温度71 ℃5 最大冻土深度174 cm6 最大雪深度420 cm7 平均风速 2.7 m/s8 松花江水温15.0 ℃9 最高江水温度25.5 ℃1.4 主要原料和产品本装置原料为醋酸、乙酸乙酯、磷酸三乙酯、液氨，产品为醋酐[1]。
1.4.1 原料来源冰醋酸由吉化103厂醋酸车间利用管道输送，乙酸乙酯及磷酸三乙酯均由原料库桶装形式供应，液氨由吉化公司102厂用槽车运送。
1.4.2 产品简介醋酐又名乙酸酐，无水乙酸，是一种无色透明的液体，具有刺鼻辛辣的嗅味和催泪性，有毒。
醋酐在乙醚中可以任何比例溶解，在乙醇与水中放出分解热。
熔点：-73℃，沸点138.6℃，可以水解生成醋酸。
具粘度、比重和折射率等性质十分类似于醋酸。
有腐蚀性。
勿接触皮肤或眼睛,以防引起损伤。
[1]1.4.3 产品用途1.4.3.1 制造醋酸纤维（1）制造醋酸纤维醋酸酐和短棉绒反应制醋酸纤维:C6H7O2(OH)3+(CH3CO)2O→C6H7O2(CO2CH3)n+CH3COOH n=1～3从此引进乙酰基，乙酰基含量的多少决定了醋酸纤维的性质及用途。
三醋酸纤维含乙酰基61.5～62%，其强度大，吸水性小，收缩率小，难溶于一般溶剂中，仅易溶于氯仿等有毒溶剂，因此，用途有限，主要用作安全胶卷。
二醋酸纤维含乙酰基54～57%，可溶于丙酮等溶剂。
其中含乙酰基54～57%的用作人造丝、胶卷、过滤烟嘴；含乙酰基50～54%的可制作塑料，用于汽车方向盘、钢笔杆、玩具等制品。
（2）制药醋酸酐和水扬酸反应制造阿斯匹林(乙酰水扬酸) 醋酸酐还用于制氯霉素、维生素、B1、B6、各种可的松、痢特灵、咖啡因、安眠酮、扑热息痛、樟脑磺酸钠、呋喃西林、呋喃生酮、甲基睾丸素、磺体酮、安茶碱、茶碱、合霉素等药品。
（3）制染料，醋酸酐还用于醋酸不能乙酰化的场合，其反应式如下:ArNH 2+(CH 3CO)2O→ArNH·C OCH 3+CH 3COOH反应一般在30～40℃下进行。
用以制造的染料主要品种有：分散深兰（藏青）HGL 、黄棕S-2HFL 、分散大红S-3GFL 、分散红S-BWPL/HBGL 和分散红玉S-2GFL/H-2GFL 等。
（4）制香料，香豆素，熔点67～69℃，具有升华性芳香，是重要的食品香料【1】。
1.4.3.2 制染料醋酸酐还用于醋酸不能乙酰化的场合，其反应式如下:ArNH 2+(CH 3CO)2O→ArNH·COCH 3+CH 3COOH反应一般在30～40℃下进行。
用以制造的染料主要品种有：分散深兰（藏青）HGL 、黄棕S-2HFL 、分散大红S-3GFL 、分散红S-BWPL/HBGL 和分散红玉S-2GFL/H-2GFL 等。
1.4.3.3 制香料香豆素，熔点67～69℃，具有升华性芳香，是重要的食品香料。
其制备反应下:=O+H 2O再经冷却、洗涤、萃取或真空精馏而得。
醋酸酐还用于制造癸子麝香、酮麝香。
1.4.3.4 其它醋酸酐还常用于制麻醉剂海洛因、RDX 炸药和橡胶改性剂等，并用于生产环氧乙酰蓖麻酸甲酯(高级塑料增塑剂)桂皮酸(光刻胶原料)。
[1]1.4.4 产品规格产品的主要物性数据1-2醋酸酐蒸汽和液体的物性参数性质数据蒸汽液体融点℃沸点（101.32kPa）℃热导率no/mk (30 ℃)体积膨胀系数/ ℃ (20 ℃)比热J/g ℃(20 ℃)相对密度 d2020 折射率 n d20 表面力20 ℃ mN/m 粘度Cp(20 ℃)沸点升高常数 Kb,mol/kg溶剂介电常数（20 ℃）偶极矩μ.cm 电导率η200Ω-1.cm-1 自动发火温度℃闪点℃ 开放式闭杯式燃烧热 kJ/mol 蒸发热 J/g(在沸点时) 标准生成热 kJ/mol 标准生成自由能 kJ/mol 爆炸极限（在空气中）% (VOL) 水解热J/g(25 ℃)熔解热 J/g0.963.520.008400-622.96-499.352.67~10.13-74.13.631361.12×10-31.821.081.3932.650.913.5322.109.3×10-302.3×10-864.4449.441807.93406.6-649.50-509.65573.06102.98临界温度计℃临界压力 Mpa326 4.36临界体积 L/mol 0.29注:1.沸点和外界压力的关系为 Log10(P)=4.26867-(1444.72/(t+.82))P:atm t:℃2.以上物性数据均摘自化工大全有机原料分册。
主要质量指标及执行的标准表1-3中华人民国国家标准ＧＢ10668-2000指标指标名称优等品一等品合格品色度（铂-钴），号≤10 15 25乙酸酐含量，% ≥99.0 98.0 96.0沸程（压力在1.013×105Pa）℃.0~141.0 137.5~141.0 136.5~141.5 蒸发残渣,% ≤0.005 0.01 0.01铁含量,% ≤0.0001 0.0002 0.0005 重金属(以Pb计), ≤0.0001 0.0002 0.0005 氯化物(以Cl-计)，% ≤0.0002 0.0005 0.001 高锰酸钾指数，mg/100mL ≤60 80 ----- 1.5 车间人员构成及车间组成本系统分生产区、控制室、办公生活区本系统实行连续化生产，全年生产330天，大、小检修30天。
倒班制度：化工实行四班三到。
白班七小时工作，四点班8小时工作，零点班7小时工作，车间定员见表1-4表1-4 车间定员序号职务人数12 3 4 5 6 7 8 9 10 合计书记主人技术员安全员设备员工段长班长操作工仪表工分析工11111141022241.6 有关环保等方面的说明1.6.1 三废及其处理方法废气：主要来自废热锅炉和吸收工序，主要成分为CO2、CO 、C2H4、CH4、N2处理方法：直接排放大气或作燃料使用。