年產300噸無水乙醇的工藝設計-畢業(yè)設計課件

1、300t/a無水乙醇的工藝設計學 院： 理工學院專 業(yè)： 化學工程與工藝答 辯 人： 夏子全目錄1 研究背景及意義2 文獻綜述3 設計部分4 結束語 5 參考文獻研究背景及意義能源危機 20世紀以來，經濟的快速發(fā)展導致人類對能源的渴望急劇攀升，不可再生資源的消耗呈幾何倍率增長。天然化石燃料資源日趨枯竭，嚴重掣肘了經濟的發(fā)展。產業(yè)革命 1973年的世界石油危機，嚴重沖擊了全球的經濟發(fā)展。為了逐漸擺脫經濟對石油的依賴，人們把眼光投向了可再生資源的研究，在此沖擊下，巴西、美國率先推行“汽油醇計劃”，自此燃料乙醇產業(yè)步入了良性發(fā)展的軌道。研究背景及意義乙醇又稱酒精，廣泛用于各種行業(yè)?，F今，無水乙醇又被

2、稱為“清潔燃料 ”，對減少大氣污染及抑制溫室效應意義重大。燃料乙醇是一種生物轉化的太陽能，燃燒后本質上不會增加空氣中二氧化碳的含量，不會增加溫室效應，是一種取之不盡、用之不竭的可再生資源。在汽油中加入一定比例的乙醇作燃料，能節(jié)約石油、凈化空氣，轉化多余的糧食，為人類社會的可持續(xù)發(fā)展提供一條簡單有效的途徑。文獻綜述 無水乙醇的性質無水乙醇（Ethanol）俗稱無水酒精，系醇類代表。常溫常壓下，無水乙醇一種是無色易燃，且有特殊香味的揮發(fā)性液體，并略帶刺激性。通常，人們把純度高達99.5%的乙醇溶液稱為無水乙醇。無水乙醇的生產方法目前工業(yè)上無水乙醇的生產方法主要有“恒沸精餾”，“萃取精餾”，“分子篩

3、吸附”和“膜分離”4種方法。本文總結了節(jié)能型分子篩脫水吸附制無水乙醇技術的研究進展，并展望了其工藝前景。 國內外無水乙醇發(fā)展現狀 巴西是世界上最大的乙醇生產國，年產乙醇300億升，無水乙醇占1/3。是推廣燃料乙醇最成功的國家。 美國是世界上第二大乙醇生產國，約占世界產量的33%。目前，美國的乙醇年產量超過60億加侖（1800萬噸）。 國內外無水乙醇發(fā)展現狀 我國對汽油醇的研究起步較晚，改革開放以來，我國糧食大幅度增產，由早期的勉強滿足自給變?yōu)槭袌鱿鄬^剩 。20世紀90年代后期，我國對燃料乙醇進行試生產。 2000年政府決定將燃料乙醇的開發(fā)生產、使用列入第十個五年規(guī)劃。2001年，國家投資建立

4、了4個大型燃料乙醇生產企業(yè)。并于2004年推廣使用燃料乙醇。 2007年9月，發(fā)改委頒布了可再生能源中長期發(fā)展規(guī)劃，燃料乙醇作為再生能源成為了政府重點推廣的新型能源。 另外，國家可再生能源中長期發(fā)展規(guī)劃中提出：到2020年，生物燃料乙醇年利用量要達到1107噸。 建設規(guī)模及設計方案 1.建設規(guī)模 300t/a無水乙醇工業(yè)裝置，即1t/d無水乙醇。2.設計方案（1）先經過精餾制得95%(體積)的工業(yè)乙醇,在經過分子篩脫水制得無水乙醇。（2）年工作日按300天計，三班制連續(xù)運轉，其產品質量達到國家質量標準要求。 主要工藝條件 1.原料組成：含24.18%（體積）乙醇的30液體 ， 其余為水。 2.

5、產品要求：含量99.9%（體積）30乙醇。 3.塔底殘液要求：含乙醇0.1%（質量）。 4.加熱劑：經壓力調節(jié)后0.2MPa和0.5MPa的飽合 水蒸汽。 5.冷卻劑：32的循環(huán)冷卻水。 無水乙醇生產的工藝流程圖 無水乙醇生產工藝流程簡圖工藝計算物料衡算圖2.1為物料衡算示意圖。 30時：分子量 精餾塔工藝計算1.確定回流比 圖解Nmin及Rmin由圖得：Rmin=2.10Nmin=10精餾塔工藝計算確定理論板數2.確定理論板數圖解理論板數Nt 由圖得：Nt=18其中精餾段15塊，提餾段3塊 精餾塔熱量衡算 加入熱量移出熱量3.625kJ/h3.625kJ/h原料熱量原料預熱器再沸器冷凝器產品

6、熱量熱損失釜液熱量0.243kJ/h0.490kJ/h2.892kJ/h1.977kJ/h0.587kJ/h0.289kJ/h0.772kJ/h熱量衡算匯總表熱量衡算預熱器塔頂冷凝器塔底再沸器工藝設計的內容 工程設計圖 主要設備圖工藝流程圖設備布置圖管道布置圖 主要設備圖1.精餾塔2.分子篩塔 分子篩塔 車間管道布置 車間布置1.滿足工藝流程的要求，盡可能使物料線路短 捷、順暢。2.合理確定消防通道寬度，在滿足衛(wèi)生、消防等的要求下，盡量緊湊布置，減少占地。3.合理組織人流和物資，減少交叉運輸，保證安全。 管道布置1.對于乙醇這種易燃物品，管道布置應注意防火防暴，管路不應敷設在生活間和走廊處，應配置防火防爆安全裝置。2.管路盡量架空敷設，平行成列走直線；并列管線上的閥門應盡量錯開排列；從主管上引出支管時，氣體管從上方引出，液體管從下方引出。3.管路布置應有利于生產安全。 結束語1.本設計采用精餾與分子篩工藝結合的方法，工藝路線比較成熟。2.與其他無水乙醇生產方法相比，本設計具有能耗低，效率高，無污染的優(yōu)點。3.由于設計者水平有限，缺乏實際經驗，設計過程中數據均以參考資料為基礎，可能導致一些設備的設計結果與工廠實際情況有差距。 主要