年產(chǎn)5萬(wàn)噸乙二醇工藝流程設(shè)計(jì)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專(zhuān)心-專(zhuān)注-專(zhuān)業(yè)成人高等教育成人高等教育畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題題 目目_學(xué)學(xué) 號(hào)號(hào)_學(xué)學(xué) 生生_聯(lián)系電話(huà)聯(lián)系電話(huà)_指導(dǎo)教師指導(dǎo)教師_教學(xué)站點(diǎn)教學(xué)站點(diǎn)_專(zhuān)專(zhuān) 業(yè)業(yè)_完成日期完成日期_ 精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專(zhuān)心-專(zhuān)注-專(zhuān)業(yè)論文題目學(xué)生姓名教學(xué)站專(zhuān)業(yè)班級(jí)內(nèi)容與要求設(shè)計(jì)（論文）起止時(shí)間20 年 月 日至 20 年 月 日指導(dǎo)教師簽名學(xué)生簽名精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專(zhuān)心-專(zhuān)注-專(zhuān)業(yè) 學(xué)生姓名教學(xué)站點(diǎn)專(zhuān)業(yè)、班級(jí)論文題目序號(hào)評(píng)審項(xiàng)目指 標(biāo)分值評(píng)分對(duì)待工作嚴(yán)肅認(rèn)真，學(xué)習(xí)態(tài)度端正。21工作態(tài)度能夠正確處理工學(xué)矛盾，按照要求按時(shí)完成各階段工作任務(wù)。2能夠綜合和正確利用

2、各種途徑收集信息，獲取新知識(shí)。1能夠應(yīng)用基礎(chǔ)理論與專(zhuān)業(yè)知識(shí)，獨(dú)立分析和解決實(shí)際問(wèn)題。1畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）所得結(jié)論具有應(yīng)用或參考價(jià)值。12工作能力與水平基本具備獨(dú)立從事本專(zhuān)業(yè)工作的能力。1論文條理清晰，結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)；文筆流暢，語(yǔ)言通順。2方法科學(xué)、論證充分；專(zhuān)業(yè)名詞術(shù)語(yǔ)使用準(zhǔn)確。3論文質(zhì)量設(shè)計(jì)類(lèi)計(jì)算正確，工藝可行，設(shè)計(jì)圖紙質(zhì)量高，標(biāo)準(zhǔn)使用規(guī)范。24工 作 量論文正文字?jǐn)?shù)達(dá)到 8000 及以上。不足 8000 字的，每少 500 字扣 2 分。8論文正文字體字號(hào)使用正確，圖表標(biāo)注規(guī)范。35論文格式論文排版、打印、裝訂符合西安石油大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）撰寫(xiě)規(guī)范的要求。66創(chuàng) 新工作中有創(chuàng)新意識(shí)；

3、對(duì)前人工作有改進(jìn)、突破，或有獨(dú)特見(jiàn)解。1 是否同意參加評(píng)閱（填寫(xiě)同意或者不同意）:總分30說(shuō)明有下列情況之一的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）不得參加評(píng)閱：1、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）選題或內(nèi)容與所學(xué)專(zhuān)業(yè)不相符的；2、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）因 1/2 以上內(nèi)容與他人論文或文獻(xiàn)資料相同，被認(rèn)定為雷同的；3、正文字?jǐn)?shù)不足 6000 字的。精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專(zhuān)心-專(zhuān)注-專(zhuān)業(yè)評(píng)語(yǔ)：指導(dǎo)教師： 年 月 日 學(xué)生姓名教學(xué)站點(diǎn)專(zhuān)業(yè)、班級(jí)論文題目序號(hào)評(píng)審項(xiàng)目指 標(biāo)滿(mǎn)分評(píng)分1選 題畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）選題難易程度適中，具有實(shí)際或理論意義。5畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）能反映學(xué)生對(duì)所學(xué)的基礎(chǔ)理論與專(zhuān)業(yè)知識(shí)進(jìn)行綜合運(yùn)用的能力。5條理清晰，結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)；文筆

4、流暢，語(yǔ)言通順。5方法科學(xué)，論證充分；專(zhuān)業(yè)名詞術(shù)語(yǔ)準(zhǔn)確。2論文質(zhì)量設(shè)計(jì)類(lèi)計(jì)算正確，工藝可行，設(shè)計(jì)圖紙質(zhì)量高，標(biāo)準(zhǔn)使用規(guī)范。53工 作 量完成任務(wù)書(shū)規(guī)定的內(nèi)容。論文正文字?jǐn)?shù)達(dá)到 8000 及以上。不足8000 字的，每少 500 字扣 6 分。20論文正文字體字號(hào)使用正確，圖表標(biāo)注規(guī)范。104規(guī) 范 化論文排版、打印、裝訂符合西安石油大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）撰寫(xiě)規(guī)范的要求。155創(chuàng) 新對(duì)前人工作有改進(jìn)、突破，或有獨(dú)特見(jiàn)解。5總分70說(shuō)明有下列情況之一的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）按“0”分記：1、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）審查成績(jī)單中的審查成績(jī)欄內(nèi)為“取消”字樣的；2、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）選題或內(nèi)容與所學(xué)專(zhuān)業(yè)不符

5、的；3、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）因 1/2 以上內(nèi)容與他人論文或文獻(xiàn)資料相同，被認(rèn)定為雷同的；4、正文字?jǐn)?shù)不足 6000 字的。精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專(zhuān)心-專(zhuān)注-專(zhuān)業(yè)評(píng)語(yǔ)：評(píng)閱人： 年 月 日 摘要乙二醇在經(jīng)濟(jì)中有著極其重要的地位。用于生產(chǎn)聚酯纖維、薄膜、容器瓶類(lèi)等系列產(chǎn)品和汽車(chē)防凍劑，還可用于除冰劑、表面涂料、表面活性劑、增塑劑等化工產(chǎn)品的原料。因此，發(fā)展和技術(shù)改造乙二醇工藝設(shè)計(jì)對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著重要的意義。在本設(shè)計(jì)中，進(jìn)行對(duì)原料、產(chǎn)品的說(shuō)明，生產(chǎn)方法的選擇，工藝流程介紹，根據(jù)反應(yīng)原理進(jìn)行原料配比。其中，整個(gè)工藝流程及原料的投入量是本設(shè)計(jì)的核心部分，關(guān)系著乙二醇的產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量，因此本設(shè)計(jì)以工

6、藝流程和原料投入量為中心和重點(diǎn)，經(jīng)過(guò)原料投入量的嚴(yán)密的計(jì)算和論證，得到了肯定的結(jié)果。關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞 乙二醇 環(huán)氧乙烷 精制 溫度 壓力 精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專(zhuān)心-專(zhuān)注-專(zhuān)業(yè)Abstract The glycol has the extremely important status in the economy. For producing polyester fiber, thin film and vessel bottle kind and other serial products and automobile antifreeze, but may also be used in

7、the de-icing agent, superficial coating, surface active agent, plasticizer and other product of chemical industry of the raw materials. Therefore, the development and technical transformation glycol technological design has the vital significance to our country economic development. In this design,

8、carries on to the explanation of raw material and product, the choice of production method, the technical process introduced that carries on the molar ratio of raw materials according to the reaction principal. And, the inputs of entire technical process and raw material are the core component of de

9、sign, is relating glycol the quality and output of product, therefore this design centers on the technical process and raw material inputs the center, after the strict computation and proof of raw material inputs, obtained the affirmative result.Key word :Glycol oxirane Purification Temperature Pres

10、sure精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專(zhuān)心-專(zhuān)注-專(zhuān)業(yè)目目 錄錄4 44三、 56 6一 6二 7三 7四、 9五 9六、 .10第三章 生產(chǎn)一、 二、 三、 四一、 二、 三、 一、 二、 一、 二、 精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專(zhuān)心-專(zhuān)注-專(zhuān)業(yè)總結(jié)總結(jié).1818精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專(zhuān)心-專(zhuān)注-專(zhuān)業(yè)第一章第一章 乙二醇工業(yè)發(fā)展概況乙二醇工業(yè)發(fā)展概況一、一、 乙二醇工業(yè)的發(fā)展乙二醇工業(yè)的發(fā)展乙二醇在有機(jī)化工生產(chǎn)中是一種重要的基本原料，尤其廣泛用于聚酯纖維、聚酯塑料的生產(chǎn)。在汽車(chē)、航空、儀表工業(yè)的冷卻系統(tǒng)中，它是抗凍劑的重要成分。在溶劑、潤(rùn)滑劑、軟化劑，增塑劑和炸藥的生產(chǎn)中也有多種用途。乙二醇首

11、次用氫氧化鉀水解乙二醇二乙酸酯制得的。第一次世界大戰(zhàn)期間，人們利用乙二醇的二硝酸酯能降低甘油凝固點(diǎn)的特性來(lái)代替甘油生產(chǎn)炸藥。本世紀(jì) 20 年代，隨著汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展，抗凍劑的需求猛增，導(dǎo)致了乙二醇供不應(yīng)求。當(dāng)時(shí)是采用氯乙醇皂化法生產(chǎn)乙二醇。50年代中期，聚酯樹(shù)脂的開(kāi)發(fā)成功和投入生產(chǎn)，再度刺激了乙二醇工業(yè)的發(fā)展，由石油化工基本原料乙烯或環(huán)氧乙烷的氧化、水解制乙二醇的方法開(kāi)始占據(jù)主導(dǎo)地位。70 年代，在經(jīng)歷了石油能源危機(jī)之后，人們又試圖尋求以天然氣或煤替代石油制備乙二醇的方法。二、二、 國(guó)外乙二醇工業(yè)的概況國(guó)外乙二醇工業(yè)的概況世界乙二醇技術(shù)進(jìn)展主要可歸結(jié)為以下幾點(diǎn)：1.乙二醇裝置向更大型化發(fā)展。2.

12、環(huán)氧乙烷催化劑將向高活性和高選擇性?xún)煞矫姘l(fā)展。3.環(huán)氧乙烷加壓水合技術(shù)將得到工業(yè)應(yīng)用。環(huán)氧乙烷加壓水合技術(shù)的開(kāi)發(fā)解決了通常乙二醇生產(chǎn)中大量耗能這一問(wèn)題。 三、三、 國(guó)內(nèi)乙二醇工業(yè)的概況國(guó)內(nèi)乙二醇工業(yè)的概況在國(guó)內(nèi)乙二醇市場(chǎng)供需方面，由于聚酯工業(yè)迅速發(fā)展，乙二醇消費(fèi)量明顯上升。目前我國(guó) 80%的乙二醇用于聚酯生產(chǎn)，8%用于防凍劑，12%用于其它方面。乙二醇作為重要有機(jī)化工原料和聚酯單體，對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門(mén)的發(fā)展和國(guó)計(jì)民生，尤其是人們的衣著有著十分密切的關(guān)系。隨著我國(guó)進(jìn)入全面小康社會(huì)，發(fā)展我國(guó)的乙二醇工業(yè)勢(shì)在必行。發(fā)展乙二醇工業(yè)關(guān)鍵在于發(fā)展具有我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)，除加強(qiáng)對(duì)現(xiàn)有引進(jìn)技術(shù)的消化吸收外，

13、應(yīng)該加強(qiáng)科技投入，加快環(huán)氧乙烷加壓水合工藝的技術(shù)開(kāi)發(fā)，以進(jìn)一步促進(jìn)我國(guó)乙二醇工業(yè)的科技進(jìn)步。精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專(zhuān)心-專(zhuān)注-專(zhuān)業(yè)第二章第二章 生產(chǎn)工藝生產(chǎn)工藝一、一、 產(chǎn)品說(shuō)明產(chǎn)品說(shuō)明1.1. 乙二醇的物理性質(zhì)乙二醇的物理性質(zhì)常溫下是無(wú)色透明的粘稠狀液體，稍有甜味，有一定毒性，其發(fā)揮性小，閃點(diǎn)高，吸濕性超過(guò)甘油，微溶于乙醚，能以任意比例與水相混合，能大大降低水的冰點(diǎn)。當(dāng)含鐵雜質(zhì)時(shí)其變黃或棕色（受熱等條件下變成棕色）。2.2. 乙二醇的化學(xué)性質(zhì)乙二醇的化學(xué)性質(zhì)（1）脫水反應(yīng)：乙二醇的兩個(gè)烴基不易發(fā)生分子內(nèi)脫水，只有在高溫?zé)峤鈺r(shí)才生成少量乙醛HOCH2CH2OH H2O + CH2 = CH

14、OH CH3CHO（2）酯化反應(yīng)：乙二醇可與某些有機(jī)二元酸反應(yīng)，生成線性結(jié)構(gòu)的聚酯。乙二醇與鄰苯二甲酸反應(yīng)可制得醇酸樹(shù)脂，是涂料的主要品種。（3）醚化反應(yīng)：乙二醇的醚化隨反應(yīng)物加入量的不同會(huì)生成乙二醇單烷基醚或二烷基醚，各種乙二醇醚類(lèi)的主要用途是作溶劑、清洗劑和各類(lèi)添加劑。3.3. 乙二醇質(zhì)量指標(biāo)乙二醇質(zhì)量指標(biāo)純度：99.8%；雜質(zhì)：總?cè)?.001%（以乙二醛計(jì)）；水分0.05%；酸度0.001%（以乙二酸計(jì)）；灰份0.001%，氯化物0.0001%。二、二、 生產(chǎn)乙二醇的原料說(shuō)明生產(chǎn)乙二醇的原料說(shuō)明環(huán)氧乙烷（分子式 C2H4O，分子量為 44.05）1.1. 物理性質(zhì)物理性質(zhì)環(huán)氧乙烷又叫氧化

15、乙烯，是無(wú)色具有烯烴芳香味的有刺激性氣味，環(huán)氧乙烷是極易燃的，并與空氣形成爆炸性混合物，即使在缺氧條件下加熱也可引起爆炸危險(xiǎn)。在空氣中爆炸極為 3%100%，能以任何比例與水、乙醇、醚以及多數(shù)有機(jī)溶劑混合，沸點(diǎn)為 10.6，在低于 10.6或壓力下為無(wú)色液體，在流動(dòng)狀態(tài)下易揮發(fā)，由于反應(yīng)性很活潑，貯藏保管都有要特別注意。2.2. 化學(xué)性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)環(huán)氧乙烷是三元環(huán)、化學(xué)性質(zhì)很活潑，其環(huán)易于破壞而發(fā)生各種化學(xué)反應(yīng)。精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專(zhuān)心-專(zhuān)注-專(zhuān)業(yè)3.3. 環(huán)氧乙烷質(zhì)量指標(biāo)環(huán)氧乙烷質(zhì)量指標(biāo)表 1 環(huán)氧乙烷質(zhì)量指標(biāo)指標(biāo)數(shù)據(jù)指標(biāo)數(shù)據(jù)外觀熔點(diǎn)（101.3kpa）水含量/（mg/kg)透明，無(wú)色2

16、83.950CO2含量/(mg/kg)醛含量 mg/kg)環(huán)氧乙烷含量/%105099.5三、三、 乙二醇的生產(chǎn)方法介紹及方法的選擇乙二醇的生產(chǎn)方法介紹及方法的選擇1.1. 生產(chǎn)方法的介紹生產(chǎn)方法的介紹（1）氯乙醇法：乙烯經(jīng)次氯酸化可得氯乙醇，氯乙醇在堿性介質(zhì)中水解即得乙二醇。（2）二氯乙烷法：由乙烯和氯氣在 1 ,2 一二氯乙烷介質(zhì)中氯化可得 1 ,2一二氯乙烷，乙烷在堿性介質(zhì)中水解成乙二醇。本法收率約 85%，美國(guó)早期曾采用此法進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn)。（3）環(huán)氧乙烷加壓水合法：環(huán)氧乙烷加壓水合法是本設(shè)計(jì)生產(chǎn)乙二醇的主要方法，該工藝是將環(huán)氧乙烷和水按 1:(15-22)(摩爾比)配成混合水溶液，在管式

17、反應(yīng)器中于 423-473K，1.5-2.0MPa 下反應(yīng)，環(huán)氧乙烷全部轉(zhuǎn)化為混合醇，生成的乙二醇水溶液含量大約在 10%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))左右，然后經(jīng)過(guò)多效蒸發(fā)器脫水提濃和減壓精餾分離得到乙二醇及副產(chǎn)物二乙二醇和三乙二醇等。（4）碳酸乙烯酯法：碳酸乙烯酯法合成乙二醇是由二氧化碳和環(huán)氧乙烷在催化劑作用下反應(yīng)生成碳酸乙烯酯，碳酸乙烯酯再經(jīng)水解制得乙二醇。該方法又可分為乙二醇和碳酸二甲酯聯(lián)產(chǎn)法和碳酸乙烯酯水解法兩種生產(chǎn)方法。2.2. 生產(chǎn)方法的選擇生產(chǎn)方法的選擇通過(guò)比較，本設(shè)計(jì)采用環(huán)氧乙烷加壓水合法，此法在加壓下進(jìn)行，是在 423-473K 和 1.5-2.0MPa 壓力下進(jìn)行。增加壓力和提高溫度可以提

18、高乙二醇的產(chǎn)率，但副產(chǎn)物二乙二醇，三乙二醇及高聚物的量也有所增加，即環(huán)氧乙烷轉(zhuǎn)化為乙二醇的選擇性變差。為了提高選擇性，可以采用較高的配比以控制副反應(yīng)，一般主副產(chǎn)品控制比例為:乙二醇:一縮乙二醇:二縮乙二醇為 100: 10: 1(重量比)，實(shí)際上乙二醇在水中的含量?jī)H為 10%，因而增加了濃縮的能耗，通過(guò)多效蒸發(fā)，充分利用能量。此法由于技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上的優(yōu)勢(shì)，工藝成熟，技術(shù)完善，故本設(shè)計(jì)采用此方法。四、四、 生產(chǎn)乙二醇的反應(yīng)原理生產(chǎn)乙二醇的反應(yīng)原理1.1. 主反應(yīng)主反應(yīng)在一定溫度和壓力下，環(huán)氧乙烷和水按一定配比可進(jìn)行液相無(wú)催化水合反應(yīng)，主要方程式為精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專(zhuān)心-專(zhuān)注-專(zhuān)業(yè)C2H4O

19、 + H2O HO-CH2-CH2-OH2.2. 副反應(yīng)副反應(yīng)水合反應(yīng)不僅僅停留在生成乙二醇的階段，隨著反應(yīng)介質(zhì)中乙二醇濃度的增加乙二醇會(huì)繼續(xù)與環(huán)氧乙烷反應(yīng)生成二乙二醇、三乙二醇等多縮乙二醇副產(chǎn)物。其反應(yīng)方程式為HO-CH2-CH2-OH + C2H4O HO-CH2-O-CH2-CH2-OH (DEG)DEG + C2H4O HO-CH2-CH2-O-CH2CH2-0-CH2CH2-OH (TDG)此外，環(huán)氧乙烷在高溫下，有可能異構(gòu)成乙醛。當(dāng)有堿金屬的氧化物存在時(shí)，將催化加速這一異構(gòu)反應(yīng)。一旦生成乙醛，將是十分有害的，因?yàn)橐胰┮妆谎趸纱姿岫g設(shè)備。所以，生產(chǎn)中對(duì)反應(yīng)水一定要嚴(yán)格分析控制

20、，要符合所規(guī)定的質(zhì)量指標(biāo)。五、五、 生產(chǎn)乙二醇的工藝條件生產(chǎn)乙二醇的工藝條件1.1. 溫度和壓力溫度和壓力溫度對(duì)乙二醇的收率及其產(chǎn)物分布的影響不大。在無(wú)催化水合反應(yīng)時(shí)，為提高反應(yīng)速率，必須適當(dāng)?shù)奶岣叻磻?yīng)溫度。為保證反應(yīng)在液相中進(jìn)行，在提高反應(yīng)溫度的同時(shí)，必須相應(yīng)地提高反應(yīng)壓力。當(dāng)反應(yīng)溫度為 423-473K 時(shí)，相應(yīng)的水合反應(yīng)壓力為 1.5-2.0MPa。在工業(yè)生產(chǎn)的操作壓力范圍內(nèi)，水合壓力對(duì)反應(yīng)產(chǎn)物的分布無(wú)明顯影響。2.2. 原料配比原料配比進(jìn)料中環(huán)氧乙烷與水的配比是乙二醇生產(chǎn)中的一個(gè)重要參數(shù)，因?yàn)榇藚?shù)直接影響反應(yīng)產(chǎn)物的分布。工業(yè)上為獲得較高收率的乙二醇，通常采用環(huán)氧乙烷與水的摩爾比為 1

21、:（15-22）。在本設(shè)計(jì)中采用環(huán)氧乙烷與水的摩爾比為 1:18。3.3. 水合反應(yīng)時(shí)間水合反應(yīng)時(shí)間環(huán)氧乙烷水合反應(yīng)為不可逆的放熱反應(yīng)，在操作溫度和壓力確定下，還必須保證有相應(yīng)的水合反應(yīng)時(shí)間。因?yàn)樗戏磻?yīng)時(shí)間太短，反應(yīng)不完全，環(huán)氧乙烷的轉(zhuǎn)化率低，結(jié)果不但造成原料浪費(fèi)，而且還影響產(chǎn)品質(zhì)量；反之，水合反應(yīng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，影響經(jīng)濟(jì)效益。當(dāng)反應(yīng)溫度為 423-473K、反應(yīng)壓力為 1.5-2.0MPa 時(shí)，反應(yīng)時(shí)間為 20-35min，甚至更短。六、六、 生產(chǎn)乙二醇的設(shè)備及反應(yīng)器的選擇生產(chǎn)乙二醇的設(shè)備及反應(yīng)器的選擇主要設(shè)備有乙二醇管式反應(yīng)器、多效蒸發(fā)器、乙二醇脫水塔、乙二醇精餾塔等。水合反應(yīng)器的型式對(duì)水合反

22、應(yīng)的影響很大。因?yàn)樵诃h(huán)氧乙烷水合生成乙二醇的同時(shí)，還發(fā)生復(fù)雜的連串副反應(yīng)，可生成一系列高碳鏈的二元醇，而且其反應(yīng)速度是生成乙二醇速度的 1.6 倍。對(duì)這樣的反應(yīng)系統(tǒng)，若反應(yīng)物料在反應(yīng)器中發(fā)生返混現(xiàn)象，將會(huì)影響水合反應(yīng)的產(chǎn)物分布，最終導(dǎo)致目的產(chǎn)物乙二醇收率下降。為了減少環(huán)氧乙烷與乙二醇的過(guò)度接觸，即減少水合反應(yīng)器內(nèi)流體的返混現(xiàn)象，應(yīng)使流體盡可精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專(zhuān)心-專(zhuān)注-專(zhuān)業(yè)能接近理想置換流型。第三章第三章 生產(chǎn)乙二醇的工藝流程生產(chǎn)乙二醇的工藝流程環(huán)氧乙烷加壓水合生產(chǎn)乙二醇的工藝流程如圖 1 所示。 圖 1 環(huán)氧乙烷加壓水合生產(chǎn)乙二醇的工藝流程1-水和反應(yīng)器；2-效蒸發(fā)器再沸器；3-效蒸

23、發(fā)器；4-二效蒸發(fā)器再沸器；5-二效蒸發(fā)器；6-真空蒸發(fā)器再沸器；7-真空蒸發(fā)器；8-脫水器；9-乙二醇精餾塔；10-乙二醇回收塔該工藝可分為水和反應(yīng)、溶液蒸發(fā)、干燥和精餾四大工序。一、一、 水和反應(yīng)水和反應(yīng)乙二醇反應(yīng)是在液相中進(jìn)行的,反應(yīng)在反應(yīng)預(yù)熱器就已開(kāi)始進(jìn)行。環(huán)氧乙烷水溶液經(jīng)預(yù)熱到 423K，進(jìn)入絕熱管式水合反應(yīng)器 1。因反應(yīng)熱，反應(yīng)物料溫度可升至 443K-473K。反應(yīng)器進(jìn)料中環(huán)氧乙烷與水的摩爾比為 1：18，環(huán)氧乙烷基本上達(dá)到全部轉(zhuǎn)化，除生成乙二醇外，還有二乙二醇、三乙二醇等生成。生成乙二醇的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，因此含有過(guò)量的水和乙二醇的產(chǎn)品離開(kāi)反應(yīng)器時(shí)溫度升高。需要保證足夠的壓力使反

24、應(yīng)系統(tǒng)保持液相。氣相環(huán)氧乙烷在反應(yīng)器精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專(zhuān)心-專(zhuān)注-專(zhuān)業(yè)中基本上不反應(yīng)，因此應(yīng)避免環(huán)氧乙烷汽化。如果進(jìn)料中環(huán)氧乙烷含量減少，乙二醇產(chǎn)品中精溜乙二醇組分比例將增加，隨之被蒸發(fā)出去的水份也會(huì)增加。乙二醇的循環(huán)會(huì)增加多乙二醇產(chǎn)品的比例，降低精溜乙二醇產(chǎn)品的最終產(chǎn)量。二、二、 溶液蒸發(fā)溶液蒸發(fā)反應(yīng)器流出的稀乙二醇溶液，其乙二醇質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 11-12左右，含水量約 85以上，需經(jīng)蒸發(fā)系統(tǒng)（由五效蒸發(fā)和真空蒸發(fā)組成）蒸發(fā)脫水和濃縮。蒸發(fā)器共六個(gè)，為順流逐步降壓操作，前五個(gè)蒸發(fā)器的操作壓力分別為 1.12MPa、0.86MPa、0.63MPa、0.42MPa、0.21MPa，第六個(gè)為真

25、空蒸發(fā)器。蒸發(fā)器的加熱熱源除第一效用中壓蒸汽加熱外，其余各銷(xiāo)蒸發(fā)出來(lái)的蒸氣作為熱源。各蒸發(fā)器用脫離子水作為回流水，以防止乙二醇裝置的腐蝕并可使乙二醇雜質(zhì)減少。通過(guò)蒸發(fā)系統(tǒng)把水蒸發(fā)掉，回收乙二醇反應(yīng)器產(chǎn)品中的乙二醇。乙二醇反應(yīng)器產(chǎn)品效蒸塔的再沸器由中壓蒸汽供熱。塔頂蒸汽作為下一步蒸發(fā)即二效蒸發(fā)器再沸器的熱源。二效蒸發(fā)器頂蒸汽又作為三效蒸發(fā)器再沸器的熱源。從乙二醇反應(yīng)器產(chǎn)品蒸發(fā)塔塔釜來(lái)的乙二醇溶液作為蒸發(fā)器進(jìn)料，三效蒸發(fā)器釜液進(jìn)入乙二醇真空蒸發(fā)器中，真空蒸發(fā)器在真空下操作，基本上把剩余的水分全部脫除。三、三、 乙二醇脫水及濃縮乙二醇脫水及濃縮粗乙二醇由真空蒸發(fā)器塔釜泵送到乙二醇脫水部分。真空蒸發(fā)器

26、 7 底部排出的粗乙二醇中水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(下同)約 10，進(jìn)入脫水器 8 進(jìn)行真空蒸餾脫水，使含水量降到 0.06 以下。由于乙二醇及其縮合物沸點(diǎn)較高，為避免在高溫下操作，影響產(chǎn)品收率及質(zhì)量，脫水塔以及后續(xù)個(gè)塔均采用減壓操作。 脫水塔的操作壓力可使塔頂蒸汽在一定的溫度、壓力條件下，能用冷卻水冷凝下來(lái)，一部分塔頂冷凝液作為脫水塔的回流，其余部分的凝液送到污水處理系統(tǒng)。四、四、 乙二醇精溜乙二醇精溜脫水塔釜液送至乙二醇精餾塔 9，使乙二醇、二乙二醇、三乙二醇等分離。在乙二醇精制塔中，含量在 99.9%以上的乙二醇產(chǎn)品從塔頂上部側(cè)線采出；塔釜液中含乙二醇、二乙二醇、三乙二醇等多乙二醇，送乙二醇回收塔

27、10。在乙二醇回收塔中，乙二醇從上部側(cè)線分出并返回脫水塔。塔釜液主要是二乙二醇、三乙二醇等多乙二醇，經(jīng)分離可得到純度較高的二乙二醇和三乙二醇(圖末未畫(huà)其分離流程)，而四乙二醇及其以上的多乙二醇不再分離。精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專(zhuān)心-專(zhuān)注-專(zhuān)業(yè)第四章第四章 工藝計(jì)算工藝計(jì)算反應(yīng)器的物料衡算：一、一、 計(jì)算依據(jù)計(jì)算依據(jù)反應(yīng)器進(jìn)料中環(huán)氧乙烷和水的摩爾比為 118，因?yàn)榄h(huán)氧乙烷在反應(yīng)器中基本達(dá)到全部轉(zhuǎn)換，故可設(shè)為 98%，乙二醇年產(chǎn)量為 5 萬(wàn)噸。二、二、 原料質(zhì)量的計(jì)算原料質(zhì)量的計(jì)算由于原料為環(huán)氧乙烷和水，設(shè)環(huán)氧乙烷的質(zhì)量為 m 環(huán)氧乙烷,水的質(zhì)量為 m 水 所以，依據(jù)已知條件 n 環(huán)氧乙烷n 水

28、=118；環(huán)氧乙烷轉(zhuǎn)換率為98%；乙二醇年產(chǎn)量為 5 萬(wàn)噸;M 環(huán)氧乙烷=44g/mol,M 水=18g/mol由此可計(jì)算 m 環(huán)氧乙烷和 m 水因?yàn)?n 環(huán)氧乙烷n 水 = 118m 環(huán)氧乙烷M 環(huán)氧乙烷=m 水M 水 = 1/18 （1） m 環(huán)氧乙烷m 水M 環(huán)氧乙烷M 水 = 1/18m 環(huán)氧乙烷m 水18/44 = 1/18m 環(huán)氧乙烷m 水 = 1/1844/18 = 0.1358由于環(huán)氧乙烷轉(zhuǎn)換率為 98%，乙二醇年產(chǎn)量為 5 萬(wàn)噸，可計(jì)算得 m環(huán)氧乙烷和 m 水：m 環(huán)氧乙烷+m 水=5107/98% (2) =5109/98 =5.1107（kg）由（1）、（2）式可知：m

29、環(huán)氧乙烷=0.1358m 水 （3）m 環(huán)氧乙烷+m 水=5.0107（kg） （4）把（3）式代入（4）式可計(jì)算得：0.1358 m 水+ m 水=5.1107 （5）1.1358 m 水=5.1107m 水=4.49107（kg）由（4）、（5）式聯(lián)立可得：m 環(huán)氧乙烷+4.49107=5.1107m 環(huán)氧乙烷=0.61107 （kg）三、三、 原料的總投入量原料的總投入量由于生產(chǎn)是連續(xù)生產(chǎn)，一年按 360 天計(jì)算，一天 24 小時(shí)，設(shè)環(huán)氧乙烷的流量為F環(huán)氧乙烷，水的流量為 F水。由以上計(jì)算知：精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專(zhuān)心-專(zhuān)注-專(zhuān)業(yè)m環(huán)氧乙烷=0.61107（kg）m水=4.49107

30、（kg）所以，F(xiàn)環(huán)氧乙烷=m環(huán)氧乙烷/（36024）= 0.61107/（36024）=0.107=706（kg/h）第五章第五章 乙二醇的生產(chǎn)的安全技術(shù)乙二醇的生產(chǎn)的安全技術(shù)一、一、 毒物與防護(hù)毒物與防護(hù)1.1. 毒性及危害毒性及危害乙二醇對(duì)低級(jí)脊椎動(dòng)物無(wú)嚴(yán)重毒性，但對(duì)人類(lèi)則不同。由于乙二醇沸點(diǎn)高，蒸氣壓低，一般不存在吸如中毒現(xiàn)象，但大量飲用(個(gè)別不足50g)會(huì)刺激中樞神經(jīng)，引起嘔吐、疲倦、昏睡、呼吸困難、臟充血和出血、脂肪肝、尿閉、支氣管炎肺炎等癥狀。急性中毒表現(xiàn)為中樞神經(jīng)損害，急性腎功能衰竭、肺損害表現(xiàn)。乙二醇中毒后期改變主要是乙二醇體內(nèi)代謝產(chǎn)生毒性更強(qiáng)的乙醇醛、乙醇酸、水合乙醛酸及草酸

31、引起腎臟、肺臟及視神經(jīng)損害表現(xiàn)。同時(shí)有急性腎衰及肺損害。2.2. 防護(hù)方法防護(hù)方法誤服者應(yīng)立即用 1:2000 高錳酸鉀溶液洗胃和導(dǎo)瀉，嚴(yán)重者應(yīng)立即送醫(yī)院診治。乙二醇容器上標(biāo)明“有毒”字樣，以防誤服及吸入乙二醇蒸氣。操作人員應(yīng)穿戴防護(hù)用具，定期進(jìn)行體檢，特別是尿常規(guī)檢查。二、二、 包裝與儲(chǔ)運(yùn)包裝與儲(chǔ)運(yùn)乙二醇閃點(diǎn)和沸點(diǎn)高，蒸氣壓低，毒性小，沒(méi)有腐蝕性等，所以處理，運(yùn)輸和貯存比較簡(jiǎn)單不需要特殊措施。通常乙二醇可貯存與符合一定規(guī)范的鐵制容器；但是，如果需要長(zhǎng)期貯存和防止鐵的沾污，則貯存的容器可用乙烯基樹(shù)脂或粉醛樹(shù)脂襯里，或用鋁制容器或不銹鋼容器。乙二醇的包裝可用鍍鋅鐵桶，每桶 100kg 或 200kg。第六章第六章 乙二醇生產(chǎn)技術(shù)的展望及發(fā)展建議乙二醇生產(chǎn)技術(shù)的展望及發(fā)展建議一、一、 乙二醇生產(chǎn)技術(shù)的展望乙二醇生產(chǎn)技術(shù)的展望近年來(lái)，對(duì)環(huán)氧乙烷水合法的改進(jìn)主要是圍繞節(jié)能進(jìn)行，尤其是如何降低反應(yīng)水比。研究的重點(diǎn)是選擇一種交好的催化劑，使環(huán)氧乙烷在較低的水比下能水合得到較高的乙二醇選擇性。除了上述已得到大規(guī)模工業(yè)的生產(chǎn)方法外，人們還進(jìn)行了從其他途徑合成乙二醇的研究、開(kāi)發(fā)。其中最有工業(yè)前景得是乙二醇酸脂法，該精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專(zhuān)心-專(zhuān)注-專(zhuān)業(yè)法一般是使發(fā)應(yīng)分為兩步：首先用均相催化劑使環(huán)氧乙烷與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸乙烯脂