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1、化工综合设计任务书1、设计题目：甲醇制烯烃回收工段工艺设计2、设计基本条件：（1）装置设计生产规模；（2）装置年运行方式及运行时间；（3）预处理工艺要求及工艺设计条件；（4）反应工段工艺设计条件；（5）分离、纯化工段工艺设计条件；（6）三废处理工艺设计要求条件等。3、设计任务：（1）进行装置工艺过程分析，确定生产工序内容，选择、确定相关单元设备；（2）进行单元设备流程化，阐述具体选择理由；（3）确定关键工艺要求的控制方案；（4）在确定流程基础上，对单元设备进行粗略衡算，进行定型、定尺寸（可以使用过程模拟软件进行）；（5）撰写设计说明书（word文档上机打印）；（6）使用AutoCAD绘制带控制
2、点的工艺流程图、设备平面布置图、车间局部剖视图（A3图纸，尺寸420mm297mm）各1张。4、参考文献：列出全部参考文献、并在文中引用位置注明文献出处。摘要乙烯、丙烯等低碳烯烃是重要的基本化工原料，随着我国国民经济的发展，特别是现代化学工业的发展对低碳烯烃的需求日渐攀升，供需矛盾也将日益突出。迄今为止，制取乙烯、丙烯等低碳烯烃的重要途径，仍然是通过石脑油、轻柴油（均来自石油）的催化裂化、裂解制取，作为乙烯生产原料的石脑油、轻柴油等原料资源，面临着越来越严重的短缺局面。另外，近年来我国原油进口量已占加工总量的一半左右，以乙烯、丙烯为原料的聚烯烃产品仍将维持相当高的进口比例。因此，发展非石油资源
3、来制取低碳烯烃的技术日益引起人们的重视。甲醇制乙烯、丙烯技术以煤或天然气合成的甲醇为原料，生产低碳烯烃，是发展非石油资源生产乙烯、丙烯等产品的核心技术。我国是一个富煤缺气的国家，采用天然气制烯烃势必会受到资源上的限制。因此，以煤为原料，走煤-甲醇-烯烃-聚烯烃工艺路线符合国家能源政策需要，是非油基烯烃的主流路线。关键词：甲醇；乙烯；丙烯 / 目录第一章 原料产品路线31.1 生产原料要求31.2甲醇质量标准3第二章 工艺流程设计62.1工艺流程设计的各项内容62.2 工艺路线选择62.2.1 选择原则62.3 工艺流程设计方法72.4工艺简介82.5设计流程的工艺条件82.6工艺概述92.7工
4、艺流程说明9第三章 轻烯烃回收工艺流程说明103.1轻烯烃回收的过程103.2简单调节系统113.2.1.压力控制113.2.2.液位控制123.2.3温度控制133.2.4流量控制13第四章 物料衡算和热量衡算144.1 概述144.2 物料衡算的基本步骤144.2.1 脱C2塔的物料衡算144.2.2脱C3塔的物料衡算154.2.3 脱C4塔的物料衡算164.2.4 C2分离塔的物料衡算174.2.5 C3分离塔的物料衡算174.3 能量衡算184.3.1 化工生产过程的实质184.3.2 热量衡算的一般步骤184.3.3 脱C2塔的能量衡算184.3.4 脱C3塔的能量衡算194.3.5
5、脱C4塔的能量衡算194.3.6 C2分离塔的能量衡算204.3.7 C3分离塔的能量衡算21第五章 车间布置及管道布置225.1车间布置225.2车间布置原则22参考文献24第一章 原料产品路线1.1 生产原料要求生产乙烯丙烯的主要原料为甲醇，辅助材料为催化剂。1.2甲醇质量标准1 范围本标准规定了工业用甲醇的要求、试验方法、检验规则及标志、包装、运输、贮存和安全等。本标准适用于以煤、天然气、轻油、重油为原料合成的工业用甲醇。分子式：相对分子质量：32.042（按2007年国际相对原子质量）2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文
6、件。GB 190危险货物包装标志GB/T 601 化学试剂 标准滴定溶液的制备GB/T 603 化学试剂 试验方法中所用制剂及制品的制备（GB/T 603-2002，ISO 6353-1:1982，NEQ)GB/T 3143 液体化学产品颜色测定法（Hazen 单位-铂-钴色号）GB/T 4472 化工产品中密度、相对密度测定通则GB/T 6283 化工产品中水分含量的测定 卡尔费休法（通用方法）（GB/T 6283-2008，ISO 760:1978，NEQ)GB/T 6324.1 有机化工产品试验方法 第1部分：液体有机化工产品水混溶性试验GB/T 6324.2 有机化工产品试验方法 第2
7、部分：挥发性有机液体水溶上蒸发后干残渣测定GB/T6324.3- 有机化工产品试验方法 第3部分：有机化工产品还原高锰酸钾物质的测定方法GB/T 6324.5-2008 有机化工产品试验方法 第5部分：有机化工产品中羰基化合物含量的测定GB/T 6678 化工产品采样总则GB/T 6680 液体化工产品采样通则GB/T 6682 分析实验室用水规格和试验方法（GB/T 6682-2008，ISO 3696:1987，MOD)GB/T 7534 工业用挥发性有机液体 沸程的测定（GB/T 7534-2004，ISO 4626:1980，MOD)GB/T 8170 数值修约规则与极限数值的表示和判
8、定GB/T 9722 化学试剂 气相色谱发通则3 要求3.1 性状：无色透明液体，无异臭味、无可见杂质。3.2 工业用甲醇应符合表1所示的技术要求。工业甲醇技术指标项 目指 标优等品一等品合格品色度(铂钴)，号 510密度(20)，g/cm30.7910.7920.7910.793温度范围(0，101325Pa)，沸程(包括64.60.1)， 64.065.50.81.01.5高锰酸钾试验，min 503020水溶性试验澄清-水分含量， 0.010.15-酸度(以HCOOH计)， 0.001 50.003 00.0050或碱度(以NH3计)， 0.000 20.000 80.00015羰基化合
9、物含量(以CH2O计)， 0.0020.0050.010蒸发残渣含量， 0.0010.0030.005第二章 工艺流程设计2.1工艺流程设计的各项内容工艺流程设计是生产方法确定后后进行的工作。工艺流程设计与依此而确定的车间布置是决定整个车间基本面貌的关键性步骤，对设备设计和管道设计等单项设计也起着决定作用。工艺流程设计的任务包括两部分。（1）确定一下各项内容：确定采用多少生产过程（或工序）来构成由原料制的产品的全过程，以及每个过程之间如何联系；确定每个生产过程的具体任务，即物料通过该生产过程发生什么物理变化、化学变化和能量变化;确定由什么设备来完成每一个生产过程及各设备的操作条件；确定控制方案
10、，选用合适的控制仪表；确定“三废治理和综合利用方案；确定安全生产措施，例如设置安全阀、阻火器、事故储槽，危险状态下发出信号或自动开启空阀、或自动停车连锁等。（2）在工艺流程设计的不同阶段，绘制不同的工艺流程图。2.2 工艺路线选择1 选择原则（1） 先进性工艺路线的先进性体现在两方面，即技术上先进和经济上的合理，两者缺一不可。技术上的先进是指项目建设投资后，生产的产品质量指标、产量、运转的可靠性及安全性等既先进又符合国家标准；经济上合理指生产的产品具有经济效益或社会效益。在设计中，既不能片面地考虑技术上的先进而忽视经济合理的一面，也不能片面地只求经济上的合理而忽视技术上是否先进。一条工艺路线是
11、否先进，应具体体现在以下几个方面：是否符合国家有关的政策及法规；生产能力的大小；原、辅材料和水、电、汽等公用工程的单耗；产品质量优劣；劳动生产率高低；建厂时的投资、占地面积、产品成本以及投资回收期等；“三废”治理；安全生产。 环境保护是建设化工厂必须重点审查的一项内容，化工厂容易产生“三废”，新建工厂的排放物必须达到国家规定的排放标准，符合环境保护法的规定。安全生产是化工厂生产管理的重要内容。化学工业是一个易发生火灾和爆炸的作业，因此从技术路线上、设备上、管理上对安全予以保证。严格制定规章制度、对工作人员进行安全培训是安全生产的重要措施。（2）可靠性所谓工艺路线的可靠性，是指所选择地技术路线的
12、成熟程度，只有具备工业化生产的工艺技术路线才能称得上成熟的工艺技术路线。工厂设计工作的最终产品是拟建项目的蓝图，直接影响未来工厂的产量、质量、劳动生产率、成本、利润。工厂设计必须可靠，在流程设计中对于尚在试验阶段的新技术、新工艺、新设备、新材料，应采取积极而慎重的态度。防止只考虑一面，而忽视不成熟、不稳妥的一面。另外，对于实际应用中的工艺流程的改革也应采取积极而又慎重的态度，不能有侥幸的心理。以往设计中这种失败的教训是不少的。(3)结合国情，因地制宜工艺流程路线的选择。从技术角度上，应尽量采用新工艺、新技术，吸收国外的先进生产装置和专门技术，但是具体选定一条工艺路线时，还要结合我国的国情和建厂
13、所在地的具体条件。这方面虽然考虑的问题很多，但必须花时间和精力，科学、严肃、认真的去考虑。2.3 工艺流程设计方法(1)以反应过程为中心：根据反应过程的特点、产品要求、物料特性、基本工艺条件来决定反应器类型及决定采用连续操作，还是间歇操作。(2)考虑原料预处理过程：在主反应装置已经确定之后，根据反应特点，必须对原料提出要求，如纯度、温度、压力及加料方式等。(3)产物的后处理过程：根据反应原料的特性和产品的质量要求，以及反应过程的特点，产物的分离。(4)产品的后处理：经过前述分离、净化后达到合格的目的产品，有些是下一工序的原料，可加工为其他产品；有些可以直接作为商品，往往还须进行后处理工作，如筛
14、选、包装、灌装、计量、储存、输送等过程。(5)未反应原料的循环或利用，以及副产物的处理：由于反应并不完全，剩余组分在产物处理中被分离出来，一般应循环回到反应设备中继续参与反应。有些生产中未反应的原料气，也可以引出加工成其他副产物；或者在反应器中因副反应而产生的副产物，也要在产物的后处理中被分离出来。(6)确定“三废”排出物的处理措施：在生产过程中，不得不排放的各种废气、废渣和废液，在现有条件下，尽量综合利用，变废为宝，加以回收。无法回收的排放要达到国家的标准。(7)确定公用工程的配套措施：在生产工艺流程中必须使用的工艺用水、蒸汽、压缩空气、氮气等，以及冷冻、真空都是工艺中要考虑的配套设施。（8）确定操作条件和控制方案：这些条件包括整个流程中各个单元设备的物料流量、组成、温度、压力等，并且提出控制方案以确保生产能稳定地生产合格产品来。（9）制定切实可靠地安全生产措施：在工艺设计中要考虑到开停车、长期运转和检修
