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1、 北京化工大学继续教育学院毕业设计（论文）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。 毕业设计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）任务书设计题目： 年产5万吨醋酸生产工艺模拟与回收工段设计 函授站： 吉化职工大学 专业： 化学工程与工艺 班级： 吉化升131 学生：
2、 指导教师： 1设计的主要任务及目标根据北京化工大学下达的任务书，依据103厂现有乙酸装置的反应工序进行模拟设计 ,最终掌握设计和撰写设计说明书等文件的一般程序和方法。2设计的基本要求和内容基本要求：要求学员能够综合运用所学的基本理论和基础知识进行设计计算，设计画图内容：生产方法的选择、生产原理、生产工艺条件的论证、生产工艺流程反应器的物料衡算：原料乙醛和氧气用量的计算，接触剂乙酸锰的设计计算，氧化液的计算；反应器的热平衡，冷却水用量的计算；反应器设备的计算：乙醛储罐的设计计算，乙酸锰循环泵的工艺计算。3进度安排序号设计（论文）各阶段名称起 止 日 期1下厂搜集相关的设计资料1月15日至2月1
3、日2文献查阅2月2日至2月20日3论文撰写、绘图阶段2月21日至4月1日4毕业论文修改润色阶段4月2日至4月15日5编辑设计资料、准备答辩4月16日至4月25日6毕业答辩4月25日II 北京化工大学继续教育学院毕业设计（论文）年产5万吨醋酸生产工艺模拟与回收工段设计摘 要本设计过程中主要运用了PRO/II等模拟工具，查阅了化工原理课程设计、化学工艺手册以及化工原理、分离工程、化工设计教材等资料，参考了中国石油吉林石化公司电石厂醋酸车间的装置。在设计过程中，主要对年产5万吨醋酸生产装置中的回收工段用化工模拟软件PRO/II运用进行了模拟，其中氧化塔物料衡算和热量衡算及醋酸回收塔和稀酸回收塔及设备
4、计算进行手算，并对附属的换热器进行选型。醋酸回收塔和稀酸回收塔的物料衡算和热量衡算利用PRO/II模拟得出。同时设计出了回收工段的工艺流程，绘制了带控制点的工艺流程图、管道布置图和设备布置图。关键词：醋酸；工艺设计；工艺流程；PRO/II；回收Annual output of 50000 tons of acetic acid production process simulation and recycling section designAbstractThis design process mainly USES the PRO/II simulation tool, refer to
5、the principles of chemical engineering course design, as well as the principles of chemical engineering, separation engineering, chemical process manual chemical design teaching materials and other information, refer to the China petroleum jilin petrochemical company of acetic acid calcium carbide f
6、actory workshop. In the design process, the main recycling section of annual output of 50000 tons of acetic acid production device in chemical process simulation software PRO/II using simulated, including oxidation tower material balance and heat balance and acetic acid recovery tower and dilute aci
7、d recovery tower and equipment calculation by hand, and the selection of attached heat exchanger. Acetic acid recovery tower and dilute acid recovery tower material balance and heat balance of PRO/II simulation. At the same time to design the process flow of recovery section, mapped the control poin
8、ts of process flow diagram, piping layout and equipment layout.Key words: Acetic acid; Process design; The process flow; PRO/II. recycling目录第一篇 设计说明书2第 1 章 绪论21.1 指导思想21.2 设计的必要性21.3 车间布置与概况31.3.1 车间布置31.3.2 醋酸车间概况31.4 安全生产制度31.5 厂址的选择41.5.1 厂址选择地点41.5.2 厂区自然条件41.5.3 三废的处理4第 2 章 工艺流程论证62.1 醋酸生产方法的论述
9、62.2 乙醛氧化法制醋酸的基本原理62.3 原料、公用工程及产品规格62.3.1 原料规格62.3.2 公用工程规格72.3.3 产品规格72.3.4 醋酸的主要用途72.4 工艺流程叙述8第 3 章 经济核算103.1 流动资金估算103.2 成本估算103.2.1 制造成本103.2.2 期间费用113.2.3 税金和附加税113.3 利润估算：12第二篇 设计计算书12第 1 章 设备物料衡算131.1 氧化塔物料衡算131.1.1 工艺条件131.1.2 反应计算141.1.3 循环锰计算161.1.4 尾气及工业氮气的计算171.1.5 氧化液的计算181.1.6 氧化塔物料衡算结
10、果181.2 醋酸回收塔的物料衡算191.2.1 进料量191.2.2 塔顶采出量191.2.3 塔底采出量201.2.4 物料平衡表201.3 稀酸回收塔的物料衡算211.3.1 进料量211.3.2 塔顶采出量211.3.3 塔底采出量211.3.4 物料平衡表22第 2 章 热量衡算222.1 氧化塔热量衡算232.1.1 物性数据232.1.2 已知数据232.1.3 计算过程242.2 醋酸回收塔热量衡算272.3 稀酸回收塔热量横算27第 3 章 PRO/模拟283.1 Pro/II软件介绍293.2 PRO/II模拟工艺流程303.3 模拟数据与工厂控制参数31第 4 章 塔设备
11、的设计334.1 醋酸回收塔工艺设计334.1.1 塔径的计算334.1.2 填料层高度及塔高的计算344.1.3 填料塔压降的计算354.1.4 液体分布器的计算354.1.5 动能因子384.2 稀酸回收塔工艺设计384.2.1 填料选择384.2.2 塔径的计算384.2.3 填料层高度及塔高的计算394.2.4 填料塔压降的计算404.2.5 液体分布器的计算404.2.6 动能因子43第 5 章 换热器的设计435.1 醋酸回收塔底再沸器工艺设计445.1.1 设计方案445.1.2 总传热系数445.1.3 传热面积455.1.4 换热器的工艺结构尺寸455.1.5 再沸器核算48
12、5.1.6 主要结构尺寸结果515.2 醋酸回收塔顶冷凝器工艺设计505.2.1 设计方案515.2.2 总传热系数525.2.3 传热面积525.2.4 换热器的工艺结构尺寸535.2.5 冷凝器核算555.2.6 主要结构尺寸结果58结论59参 考 文 献59VIII前 言本设计是依据北京化工大学下达的任务书和模拟中国石油吉化电石厂醋酸装置设计而成。在此，我要感谢指导教师杨祥民和同学们对我的大力支持。虽然经过了三年的系统学习，但是只是初步掌握工艺设计的一般程序和方法，综合运用能力有待进一步提高。在今后的工作实践中仍然希望得到老师的指导和同学们的帮助，使自己分析、解决工程技术问题的能力得到提
13、高。受时间，水平有限等因素影响，并且还是初次搞设计，因此，设计中的错误和存在的问题是在所难免的，敬请给予批评指正，使我在此基础上得到更大的提高。第一篇 设计说明书第一章 绪论1.1 指导思想本设计的指导思想主要包括：（1）生产过程采用自动控制，机械化操作。（2）采用乙醛氧化生产技术，确保产品质量高，生产过程安全。（3）对于易燃易爆场所，设计采用可靠的控制，报警消防设施。（4）厂房、车间、设备布置要严格按土建标准，以保证生产和正常进行及操作人员的安全。（5）设计中按规定达到环保的要求，对生产过程中的化学污水的排放要进行处理，以保证环保要求。 1.2 设计的必要性醋酸是最重要的有机化工原料之一，主
14、要用于合成醋酸乙烯、醋酸酯、醋酸盐和氯代醋酸等产品，是合成纤维、胶粘剂、医药、农药和染料的重要原料，也是优良的有机溶剂，在塑料、橡胶、印刷、印染等行业中也有十分之泛的用途。近年来，由于PTA及醋酸下游产品的发展，已促使醋酸成为少数产能和需求量迅速增长的少数几个石化产品之一。目前，我国共有醋酸生产厂约50家，生产能力达到135万吨，约占世界的15%，产量约占世界的14.3%，达到97万吨左右。其中醋酸乙烯、聚乙烯醇等约占醋酸总消费量的20%，对苯二甲酸约占18%，醋酸乙酯/醋酸丁酯，乙腈等占15%，染料占14%，醋酐占8%，医药占10%，其它占15%。中国醋酸工业的发展前景持乐观态度。但是，目前装置小而散和生产工艺结构不合理的状况必须改变。目前世界上低压甲醇羰基合成法已占总生产能力的70以上，而我国醋酸的生产还是乙烯法、乙醇法、羰基化法“三分天下”，这已经不能适应国际竞争的需要。因此，加快发展低压甲醇羰基合成法工艺是当务之急，首先，对现有的企业进行改扩建，使其
