开题报告--年产2万吨环氧乙烷工艺设计

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1、开题报告一年产2万吨环氧乙烷 工艺设计石河子大学毕业论文（设计）选题指南化学化工学院化学工程与工艺 专业 2008 年级导 教 师 课 题 名 称 课 题 来 源课题类型完成课题 所需时间 实习（考职称讲师报时间2012.3.101科研题目3自拟题目V2生产现场1论文型2设计型V2009-3-2010-06（共15周）所需学生 人数 论文（设化工立题依据11环氧乙烷，最简单但最重要的环氧化合物有 毒、易爆、活性高、易自聚。烯烃气相氧化可制 得很多有用的有机化合物,其中比较重要的有乙 烯环氧化制环氧乙烷、丙烯环氧化制环氧丙烷以 及丁烯氧化制顺丁烯二酸酐（俗称顺酐）等。环氧 乙烷是乙烯工业衍生物中

2、仅次于聚乙烯而占第 二位的重要有机化工产品。它除部分用于制造非 离子表面活性剂、氨基醇、乙二醇醚外，主要用 来生产乙二醇，后者是制造聚酯树脂的主要原 料，也大量用作抗冻剂。现在几乎所有的环氧乙 烷都与乙二醇生产相结合在一起，大部或全部环 氧乙烷用于生产乙二醇，少部分用于生产其它化 工产品。环氧乙烷（E0）被广泛应用于洗涤、 制药和印染等行业。EO是乙烯产业中仅次于聚 乙烯和聚氯乙烯的重要的精细化工产品。近年来 我国EO市场需求巨大，市场前景广阔，亟待快 速发展。本课题预期目标（含：本课题应完成的工作，课 题预期目标和课题价值估计）试设计乙烯直接催化氧化法乙烯制备年产20000吨/年环氧乙烷，年

3、工作时数为每年7200 小时，产品流量2780kg/h，环氧乙烷产品纯度为(质量分数)98.5%以上，乙烯转化率达到95%, 在经济上更为合理。提供的外部条件1、大学图书馆2、学院资料室 主要参考资料1吉林大学化学系乙烯催化氧化制备环氧乙烷J 吉林大学自然科学学报.I960, 1(1) : 1-8 2高政，谷彦丽，金积栓.催化裂化干气回收乙烯用于制备环氧乙烷的研究J.石油炼制与化工.2003,434(4)3赵永杰，李伟年.环氧乙烷技术与市场分析J.日用化学品科学，2011,34(7):16.4 Kirk0thmer Encyclopedia of ChemicalTechnology4thed

4、 New York: John Wiley& Son Inc,1997. (1)： 733, 887; (2)： 350, 410； (5): 316, 410, 550, 760； (6)： 144, 202； (8)： 274, 10815 杜凤学.国内外环氧乙烷催化剂技术发展动向J工业催化，2003, 11 (4)： 22L6沈景余我国环氧乙烷/乙二醇生产技术现 状和发展对策J.当代石油石化，2001, 9（5）:15 18相邻课题情况或子课题情况无填报人（签字）：赵晓龙填报日期： 2012年03月12日系（教研室）审核意见:系（教研室）主任（签字）年 月 日院毕业论文（设计）工作领导小

5、组审核意见:学院（签章）组长（签字）：年月日注：1本表用于各专业教师拟订毕业论文（设计） 课题和各院的毕业论文（设计）工作领导小组 审核毕业论文（设计）课题的可行性用。2. 根据教师拟订该毕业论文 （设计）课题所 需学生人数，应在“相邻课题情况或子课题情况”栏内填写出每个学生应做的子课题情 况，保证一生一题。3. 每个毕业论文（设计）课题应填写该表一份。各院分专业整理存档。年级年产2万吨环氧乙烷工艺设毕业论文（设|2012-03-2012-06 （共15周） 计）起止时间教师姓名石河子大学毕业论文（设计）任务书化学化工学院化学工程与工艺 专业 2008 课题= 名称计讲师成金贵|职称-赵学 1

6、200807 | 任务下 | 2012-03 晓龙号2002 达日期课题内容试设计乙烯直接催化氧化法乙烯制备年产 20000吨/年环氧乙烷，年工作时数为每年7200 小时，产品流量2780kg/h，环氧乙烷产品纯度为 （质量分数）98.5%以上，乙烯转化率达到95%。 课题试设计生产方法和工艺流程，物料计算，热 设计与选型，十间布置产 品技术 经济指标及化工厂污染处理、排放符合国家环保 的要求。课题任务的具体要求1根据乙烯直接氧化法乙烯制备环氧乙烷，设 计出符合工艺设计的生产流程图；2利用流程图，设计出合理的关键设备，能够 满足工艺设计的指标需要；3对整个生产进行物料计算，热量衡算，设备 设计

7、与选型，车间布置等符合现实中安全生产 的要求；4产品技术经济指标及化工厂污染处理、排放 符合国家环保的要求；5仔细检査整个工艺设计过程，并且完成设计 论文撰写和修改。拟定的工作进度（以周为单位）1设计出符合生产的生产流程图和合理的关键 设备，满足工艺的指标需要；（第1-3周）2对整个生产进行物料计算，热量衡算，设备 设计与选型，车间布置等符合现实中安全生产 的要求；（第4-9周）3产品的技术经济指标及化工厂污染处理、排 放符合国家环保的要求；(第9-11周)4仔细检查整个工艺设计过程，并且完成设计 论文撰写和修改。(第12-15周)主要参考文献1 吉林大学化学系.乙烯催化氧化制备环氧乙 烷J.

8、吉林大学自然科学学报.1960, 1(1): 1-82 高政，谷彦丽，金积栓.催化裂化干气回 收乙烯用于制备环氧乙烷的研究J.石油炼制 与化工.2003,4-34(4)3 赵永杰，李伟年.环氧乙烷技术与市场分析 J.日用化学品科学，2011,34(7):1-6.4 Kirk-Othmer. Encyclopedia of Chemical Technology.4吨h ed. New York: John Wiley & SonInc,1997. (1)： 733, 887; (2)： 350, 410；5 : 316, 410, 550, 760； (6)： 144, 202； (8)： 2

9、74, 1081任务下达人(签字) 日期：年 月 日任务接受人（签字） 日期：年 月 日注：1.此任务书由指导教师填写，任务下达人 为指导教师，指导教师和接受任务的学生均应签 字。2.此任务书最迟必须在学生毕业实践环节 开始前一周下达给学生。石河子大学课题名称：年产2万吨环氧乙烷工艺设计学生姓名：赵晓 龙学 号：2 0 08 0 7 2 0 0 2学 院：化学化工学院专业、年级：化学工程系2008级指导教师：王志忠职 称: 讲师毕业论文（设计）起止时间：2012年3月12日开题报告正文行添加）一、背景意义环氧乙烷（EO）是重要的石化产品，主要 用于生产乙二醇，还可以衍生出几十种重要的精 细石油

10、化工中间体。烯烃气相氧化可制得很多有 用的有机化合物，其中比较重要的有乙烯环氧化 制环氧乙烷、丙烯环氧化制环氧丙烷以及丁烯氧 化制顺丁烯二酸酐（俗称顺酐）等。环氧乙烷是乙 烯工业衍生物中仅次于聚乙烯而占第二位的重 要有机化工产品。它除部分用于制造非离子表面 活性剂、氨基醇、乙二醇醚外，主要用来生产乙用作抗冻剂。现在几乎所有的环氧乙烷都与乙二 醇生产相结合在一起，大部或全部环氧乙烷用于 生产乙二醇，少部分用于生产其它化工产品。环 氧乙烷（E0）广泛应用于洗染、电子、医药、农 药、纺织、造纸、汽车、石油开采与炼制等众多 领域。E0是乙烯产业中仅次于聚乙烯和聚氯乙烯 的重要的精细化工产品。全球约60

11、%的EO用于生 产聚酯纤维、单体乙二醇以及树脂，13%的EO用 于生产其他多元醇和洗涤剂用乙氧基非离子表 面活性剂、乙醇胺、乙二醇醚、熏蒸剂和药物消 毒剂等。二、主要原材料的规格及来源按原料来源划分，乙烯生产工艺可分为使用源 于天然气的乙烷、丙烷及丁烷的液化气法和使用 源于石油的石脑油/汽油法。目前我国乙烯裂解 的主要原料为石脑油，一是和炼厂一体化生产， 利用炼厂副产的石脑油作为乙烯裂解原料，国内 乙烯项目基本都是采用这种模式。二是从国外采购石脑油，这也是最近新建乙烯项 目常采用的方式。三、由于原油价格持续上涨， 生物乙醇作为替代能源也在不断推广，生物乙醇技术的发展将使乙醇生产乙烯成为一种经济

12、的 选择。三、国外研究现状2003年世界E0生产能力16 M吨/a,其中美 国EO的总生产能力为4.50 M吨/a,产量约为4 M吨，装置开工率88.9%；日本EO装置有6套， 总生产能力为1.15 M吨/a，总产量约为1.10 M 吨，装置开工率为95.7%；西欧EO装置共有14 套，总生产能力约为2.80 M吨/a，总产量为2.31 M吨，装置开工率约为82.5%。西欧生产厂家主 要分布在8个国家，其中德国EO的生产能力约 为870千吨/a，约占西欧总生产能力的31.1%； 比利时的生产能力为770千吨/a，约占西欧总 生产能力的27.5%； 荷兰的生产能力为405千吨 /a,约占西欧总生

13、产能力的14.5% ；英国的生产 能力为300千吨/a，约占西欧总生产能力的 10.7%。主要生产公司有美国DOW化学公司、亨 斯曼公司，西欧的Shell公司、BASF公司、Ineos 公司，沙特阿拉伯Sabie公司，巴西Oxiteno， 科威特Equate公司，韩国湖南石化，韩国现代 石化，中国台湾台塑公司等。全球EO生产主要呈现以下几大趋势：一是先家和地区的跨国公司手中；二是生产装置逐渐趋 于大型化，而且建设地点逐渐趋向于原材料来源 丰富、价格低廉地区；三是生产装置的扩建仍然 以为乙二醇配套为主。=1为了强化自身竞争能力，伴随着主要下游产 品乙二醇装置的建设和满足其他下游产品快速 增长的需

14、求，2003-2006年期间世界许多生产商 计划新建或扩建E0生产装置。由于亚洲地区乙 二醇需求增长迅猛，因此新建的E0装置主要集 中在亚洲地区。亚洲地区新建或扩建EO装置情 况见表1。此外中国还将有多套新建装置在未来 几年内实施。预计未来几年内全球EO生产能力 将增加5 M吨/a左右，2006 年底将达到21 M吨 /a以上。千表1亚洲地区计划新建或扩建EO装置二 亠吨情况/a公司名称生产能力备注沙特阿拉伯50计划于2005年Sabie公司建设伊朗国家石化公-计划于2006年司建设中国台湾人造纤240计划建设一套 维公司莊叹辰中国台湾东联化;计划在高雄建设学公司400一套科威特黑a吨e警扩建于2004年扩建 公司到520泰国烯烃公司 240计划建设7公司240计划在新加坡建 设DOW化学公司和s/.十亠八计划2007年在千uwai吨石化 600、叶小4从亠5八沙特阿拉伯建设公司2002年全球EO的消费量达到14.70 M吨左 右，主要用于生产聚酯和防冻剂的原料乙二醇， 西方发达国家和地区乙二醇每年约消耗EO产量 60%；其次用于乙氧基化合物、乙醇胺、乙二醇 醚、亚乙基胺、二甘醇、三甘醇、多甘醇、羟乙 基纤维素、氯化胆碱、乙二醛、乙烯碳酸酯等下