1、.1. - - . 可修編-誠信聲明本人聲明：我所呈交的本科畢業設計論文是本人在導師指導下進展的研究工作及取得的研究成果。盡我所知，除了文中特別加以標注和致中所羅列的容以外，論文中不包含其他人已經發表或撰寫過的研究成果。與我一同工作的同志對本研究所做的任何奉獻均已在論文中作了明確的說明并表示了意。本人完全意識到本聲明的法律結果由本人承擔。 畢業設計論文與資料假設有不實之處，本人承擔一切相關責任。本人簽名： 日期： 年 月 日畢業設計論文任務書設計題目： 年產5萬噸醋酸生產工藝模擬與回收工段設計 函授站： 吉化職工大學 專業： 化學工程與工藝 班級： 吉化升131 學生：指導教師：1設計的主要任

2、務及目標根據化工大學下達的任務書，依據103廠現有乙酸裝置的反響工序進展模擬設計 ,最終掌握設計和撰寫設計說明書等文件的一般程序和方法。2設計的根本要求和容根本要求：要求學員能夠綜合運用所學的根本理論和根底知識進展設計計算，設計畫圖容：生產方法的選擇、生產原理、生產工藝條件的論證、生產工藝流程反響器的物料衡算：原料乙醛和氧氣用量的計算，接觸劑乙酸錳的設計計算，氧化液的計算；反響器的熱平衡，冷卻水用量的計算；反響器設備的計算：乙醛儲罐的設計計算，乙酸錳循環泵的工藝計算。3進度安排序號設計論文各階段名稱起 止 日 期1下廠搜集相關的設計資料1月15日至2月1日2文獻查閱2月2日至2月20日3論文撰

3、寫、繪圖階段2月21日至4月1日4畢業論文修改潤色階段4月2日至4月15日5編輯設計資料、準備辯論4月16日至4月25日6畢業辯論4月25日 STYLEREF 論文題目 年產5萬噸醋酸生產工藝模擬與回收工段設計 .- PAGE * ROMAN I -1. - - . 可修編-年產5萬噸醋酸生產工藝模擬與回收工段設計摘要本設計過程中主要運用了PRO/II等模擬工具，查閱了化工原理課程設計、化學工藝手冊以及化工原理、別離工程、化工設計教材等資料，參考了中國石油石化公司電石廠醋酸車間的裝置。在設計過程中，主要對年產5萬噸醋酸生產裝置中的回收工段用化工模擬軟件PRO/II運用進展了模擬，其中氧化塔物料

4、衡算和熱量衡算及醋酸回收塔和稀酸回收塔及設備計算進展手算，并對附屬的換熱器進展選型。醋酸回收塔和稀酸回收塔的物料衡算和熱量衡算利用PRO/II模擬得出。同時設計出了回收工段的工藝流程，繪制了帶控制點的工藝流程圖、管道布置圖和設備布置圖。關鍵詞：醋酸；工藝設計；工藝流程；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 simu

5、lation tool, refer to 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 pany of acetic aci

6、d calcium carbide factory 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 o*idation tower material balance and heat balance and acetic acid recovery t

7、ower and dilute acid recovery tower and equipment calculation by hand, and the selection of attached heat e*changer. 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, mapp

8、ed the control points of process flow diagram, piping layout and equipment layout.Key words: Acetic acid; Process design; The process flow; PRO/II. recycling目錄 TOC o HYPERLINK l _Toc295850329 第一篇設計說明書2 HYPERLINK l _Toc295850330 第 1 章 緒論2 HYPERLINK l _Toc295850331 1.1 指導思想2 HYPERLINK l _Toc295850332

9、1.2 設計的必要性2 HYPERLINK l _Toc295850333 1.3 車間布置與概況 PAGEREF _Toc295850333 h * Arabic 3 HYPERLINK l _Toc295850334 1.3.1 車間布置 PAGEREF _Toc295850334 h * Arabic 3 HYPERLINK l _Toc295850335 1.3.2 醋酸車間概況 PAGEREF _Toc295850335 h * Arabic 3 HYPERLINK l _Toc295850336 1.4 平安生產制度 PAGEREF _Toc295850336 h * Arabic

10、 3 HYPERLINK l _Toc295850337 1.5 廠址的選擇 PAGEREF _Toc295850337 h * Arabic 4 HYPERLINK l _Toc295850338 1.5.1 廠址選擇地點 PAGEREF _Toc295850338 h * Arabic 4 HYPERLINK l _Toc295850339 1.5.2 廠區自然條件 PAGEREF _Toc295850339 h * Arabic 4 HYPERLINK l _Toc295850340 1.5.3 三廢的處理 PAGEREF _Toc295850340 h * Arabic 4 HYPER

11、LINK l _Toc295850341 第 2 章 工藝流程論證6 HYPERLINK l _Toc295850342 2.1 醋酸生產方法的論述6 HYPERLINK l _Toc295850343 2.2 乙醛氧化法制醋酸的根本原理6 HYPERLINK l _Toc295850344 2.3 原料、公用工程及產品規格6 HYPERLINK l _Toc295850345 2.3.1 原料規格 PAGEREF _Toc295850345 h * Arabic 6 HYPERLINK l _Toc295850346 2.3.2 公用工程規格 PAGEREF _Toc295850346 h

12、* Arabic 7 HYPERLINK l _Toc295850347 2.3.3 產品規格 PAGEREF _Toc295850347 h * Arabic 7 HYPERLINK l _Toc295850348 2.3.4 醋酸的主要用途 PAGEREF _Toc295850348 h * Arabic 7 HYPERLINK l _Toc295850349 2.4 工藝流程表達8 HYPERLINK l _Toc295850350 第 3 章 經濟核算10 HYPERLINK l _Toc295850351 3.1 流動資金估算10 HYPERLINK l _Toc295850352

13、3.2 本錢估算10 HYPERLINK l _Toc295850353 3.2.1 制造本錢10 HYPERLINK l _Toc295850354 3.2.2 期間費用 PAGEREF _Toc295850354 h * Arabic 11 HYPERLINK l _Toc295850355 3.2.3 稅金和附加稅 PAGEREF _Toc295850355 h * Arabic 11 HYPERLINK l _Toc295850356 3.3 利潤估算： PAGEREF _Toc295850356 h * Arabic 12 HYPERLINK l _Toc295850357 第二篇

14、設計計算書 PAGEREF _Toc295850357 h * Arabic 12 HYPERLINK l _Toc295850358 第 1 章 設備物料衡算 PAGEREF _Toc295850358 h * Arabic 13 HYPERLINK l _Toc295850359 1.1 氧化塔物料衡算 PAGEREF _Toc295850359 h * Arabic 13 HYPERLINK l _Toc295850360 1.1.1 工藝條件 PAGEREF _Toc295850360 h * Arabic 13 HYPERLINK l _Toc295850361 1.1.2 反響計算

15、 PAGEREF _Toc295850361 h * Arabic 14 HYPERLINK l _Toc295850362 1.1.3 循環錳計算 PAGEREF _Toc295850362 h * Arabic 16 HYPERLINK l _Toc295850363 1.1.4 尾氣及工業氮氣的計算 PAGEREF _Toc295850363 h * Arabic 17 HYPERLINK l _Toc295850364 1.1.5 氧化液的計算 PAGEREF _Toc295850364 h * Arabic 18 HYPERLINK l _Toc295850365 1.1.6 氧化塔

16、物料衡算結果 PAGEREF _Toc295850365 h * Arabic 18 HYPERLINK l _Toc295850366 1.2 醋酸回收塔的物料衡算 PAGEREF _Toc295850366 h * Arabic 19 HYPERLINK l _Toc295850367 1.2.1 進料量 PAGEREF _Toc295850367 h * Arabic 19 HYPERLINK l _Toc295850368 1.2.2 塔頂采出量 PAGEREF _Toc295850368 h * Arabic 19 HYPERLINK l _Toc295850369 1.2.3 塔底

17、采出量 PAGEREF _Toc295850369 h * Arabic 20 HYPERLINK l _Toc295850370 1.2.4 物料平衡表 PAGEREF _Toc295850370 h * Arabic 20 HYPERLINK l _Toc295850371 1.3 稀酸回收塔的物料衡算 PAGEREF _Toc295850371 h * Arabic 21 HYPERLINK l _Toc295850372 1.3.1 進料量 PAGEREF _Toc295850372 h * Arabic 21 HYPERLINK l _Toc295850373 1.3.2 塔頂采出量

18、21 HYPERLINK l _Toc295850374 1.3.3 塔底采出量 PAGEREF _Toc295850374 h * Arabic 21 HYPERLINK l _Toc295850375 1.3.4 物料平衡表 PAGEREF _Toc295850375 h * Arabic 22 HYPERLINK l _Toc295850376 第 2 章 熱量衡算 PAGEREF _Toc295850376 h * Arabic 22 HYPERLINK l _Toc295850377 2.1 氧化塔熱量衡算 PAGEREF _Toc295850377 h * Arabic 23 HY

19、PERLINK l _Toc295850378 2.1.1 物性數據 PAGEREF _Toc295850378 h * Arabic 23 HYPERLINK l _Toc295850379 2.1.2 數據 PAGEREF _Toc295850379 h * Arabic 23 HYPERLINK l _Toc295850380 2.1.3 計算過程 PAGEREF _Toc295850380 h * Arabic 24 HYPERLINK l _Toc295850381 2.2 醋酸回收塔熱量衡算 PAGEREF _Toc295850381 h * Arabic 27 HYPERLINK

20、 l _Toc295850382 2.3 稀酸回收塔熱量橫算 PAGEREF _Toc295850382 h * Arabic 27 HYPERLINK l _Toc295850383 第 3 章 PRO/模擬28 HYPERLINK l _Toc295850384 3.1 Pro/II軟件介紹 PAGEREF _Toc295850384 h * Arabic 29 HYPERLINK l _Toc295850385 3.2 PRO/II模擬工藝流程30 HYPERLINK l _Toc295850386 3.3 模擬數據與工廠控制參數 PAGEREF _Toc295850386 h * Ar

21、abic 31 HYPERLINK l _Toc295850387 第 4 章 塔設備的設計 PAGEREF _Toc295850387 h * Arabic 33 HYPERLINK l _Toc295850388 4.1 醋酸回收塔工藝設計 PAGEREF _Toc295850388 h * Arabic 33 HYPERLINK l _Toc295850389 4.1.1 塔徑的計算 PAGEREF _Toc295850389 h * Arabic 33 HYPERLINK l _Toc295850390 4.1.2 填料層高度及塔高的計算 PAGEREF _Toc295850390 h

22、 * Arabic 34 HYPERLINK l _Toc295850391 4.1.3 填料塔壓降的計算 PAGEREF _Toc295850391 h * Arabic 35 HYPERLINK l _Toc295850392 4.1.4 液體分布器的計算 PAGEREF _Toc295850392 h * Arabic 35 HYPERLINK l _Toc295850393 4.1.5 動能因子 PAGEREF _Toc295850393 h * Arabic 38 HYPERLINK l _Toc295850394 4.2 稀酸回收塔工藝設計 PAGEREF _Toc29585039

23、4 h * Arabic 38 HYPERLINK l _Toc295850395 4.2.1 填料選擇 PAGEREF _Toc295850395 h * Arabic 38 HYPERLINK l _Toc295850396 4.2.2 塔徑的計算 PAGEREF _Toc295850396 h * Arabic 38 HYPERLINK l _Toc295850397 4.2.3 填料層高度及塔高的計算 PAGEREF _Toc295850397 h * Arabic 39 HYPERLINK l _Toc295850398 4.2.4 填料塔壓降的計算 PAGEREF _Toc2958

24、50398 h * Arabic 40 HYPERLINK l _Toc295850399 4.2.5 液體分布器的計算40 HYPERLINK l _Toc295850400 4.2.6 動能因子 PAGEREF _Toc295850400 h * Arabic 43 HYPERLINK l _Toc295850401 第 5 章 換熱器的設計 PAGEREF _Toc295850401 h * Arabic 43 HYPERLINK l _Toc295850402 5.1 醋酸回收塔底再沸器工藝設計 PAGEREF _Toc295850402 h * Arabic 44 HYPERLINK

25、 l _Toc295850403 5.1.1 設計方案 PAGEREF _Toc295850403 h * Arabic 44 HYPERLINK l _Toc295850404 5.1.2 總傳熱系數 PAGEREF _Toc295850404 h * Arabic 44 HYPERLINK l _Toc295850405 5.1.3 傳熱面積 PAGEREF _Toc295850405 h * Arabic 45 HYPERLINK l _Toc295850406 5.1.4 換熱器的工藝構造尺寸 PAGEREF _Toc295850406 h * Arabic 45 HYPERLINK

26、l _Toc295850407 5.1.5 再沸器核算 PAGEREF _Toc295850407 h * Arabic 48 HYPERLINK l _Toc295850408 5.1.6 主要構造尺寸結果 PAGEREF _Toc295850408 h * Arabic 51 HYPERLINK l _Toc295850409 5.2 醋酸回收塔頂冷凝器工藝設計50 HYPERLINK l _Toc295850410 5.2.1 設計方案 PAGEREF _Toc295850410 h * Arabic 51 HYPERLINK l _Toc295850411 5.2.2 總傳熱系數 PA

27、GEREF _Toc295850411 h * Arabic 52 HYPERLINK l _Toc295850412 5.2.3 傳熱面積 PAGEREF _Toc295850412 h * Arabic 52 HYPERLINK l _Toc295850413 5.2.4 換熱器的工藝構造尺寸 PAGEREF _Toc295850413 h * Arabic 53 HYPERLINK l _Toc295850414 5.2.5 冷凝器核算 PAGEREF _Toc295850414 h * Arabic 55 HYPERLINK l _Toc295850415 5.2.6 主要構造尺寸結果

28、 PAGEREF _Toc295850415 h * Arabic 58 HYPERLINK l _Toc295850416 結論 PAGEREF _Toc295850416 h * Arabic 59 HYPERLINK l _Toc295850417 參考文獻 PAGEREF _Toc295850417 h * Arabic 59.1 . 可修編-前言本設計是依據化工大學下達的任務書和模擬中國石油吉化電石廠醋酸裝置設計而成。在此，我要感指導教師祥民和同學們對我的大力支持。雖然經過了三年的系統學習，但是只是初步掌握工藝設計的一般程序和方法，綜合運用能力有待進一步提高。在今后的工作實踐中仍然希

29、望得到教師的指導和同學們的幫助，使自己分析、解決工程技術問題的能力得到提高。受時間，水平有限等因素影響，并且還是初次搞設計，因此，設計中的錯誤和存在的問題是在所難免的，敬請給予批評指正，使我在此根底上得到更大的提高。第一篇設計說明書第一章 緒論1.1 指導思想本設計的指導思想主要包括：1生產過程采用自動控制，機械化操作。2采用乙醛氧化生產技術，確保產品質量高，生產過程平安。3對于易燃易爆場所，設計采用可靠的控制，報警消防設施。4廠房、車間、設備布置要嚴格按土建標準，以保證生產和正常進展及操作人員的平安。5設計中按規定到達環保的要求，對生產過程中的化學污水的排放要進展處理，以保證環保要求。1.2

30、 設計的必要性醋酸是最重要的有機化工原料之一，主要用于合成醋酸乙烯、醋酸酯、醋酸鹽和氯代醋酸等產品，是合成纖維、膠粘劑、醫藥、農藥和染料的重要原料，也是優良的有機溶劑，在塑料、橡膠、印刷、印染等行業中也有十分之泛的用途。近年來，由于PTA及醋酸下游產品的開展，已促使醋酸成為少數產能和需求量迅速增長的少數幾個石化產品之一。目前，我國共有醋酸生產廠約50家，生產能力到達135萬噸，約占世界的15%，產量約占世界的14.3%，到達97萬噸左右。其中醋酸乙烯、聚乙烯醇等約占醋酸總消費量的20%，對苯二甲酸約占18%，醋酸乙酯/醋酸丁酯，乙腈等占15%，染料占14%，醋酐占8%，醫藥占10%，其它占15

31、%。中國醋酸工業的開展前景持樂觀態度。但是，目前裝置小而散和生產工藝構造不合理的狀況必須改變。目前世界上低壓甲醇羰基合成法已占總生產能力的70以上，而我國醋酸的生產還是乙烯法、乙醇法、羰基化法“三分天下，這已經不能適應國際競爭的需要。因此，加快開展低壓甲醇羰基合成法工藝是當務之急，首先，對現有的企業進展改擴建，使其生產能力至少到達20萬噸-30萬噸以上。同時在有條件的地區，再新建1-2套30-50萬噸的生產裝置，使我國低壓甲醇羰基合成工藝的比例至少提高到60%，這樣才能不斷提高我國醋酸在國外市場上的競爭能力，才也可能滿足國醋酸及其下游衍生物市場開展的需要。本設計主要基于吉化電石廠醋酸車間的生產

32、根底上，設計一套年產9萬噸的醋酸生產裝置。1.3 車間布置與概況1.3.1 車間布置本設計的設備布置，既滿足了生產實際需要，又考慮了設備的安裝、檢修方便，節約空地。布置設備時，注意遠近相結合。既緊湊又要符合生產工藝和安裝要求，生產裝置界區根據工藝流程和平安的需要，盡可能縮短裝卸物料線。本著滿足工藝條件的原則，首先確定關鍵設備的位置，其他設備則盡可能在主要設備四周，以便于操作、檢修和配管。在廠房的四面，從一樓至二樓配有走梯。閥門、儀表等部件距地面較近，以利于手工操作和檢修。界區明確，工藝流程通暢，平安合理。1.3.2 醋酸車間概況本車間的年工作日是300天，即7200h，大修30天，其余為小修或

33、其它原因。本車間采用連續生產操作，工作制度采用四班倒制，連續三班操作，每班定員6人其中有一班負責車間維修及衛生等工作。車間平面為生產區，包括工段、控制室及辦公生活區。表1-1 車間定員時間職務人數職務人數8 點16點班長1書記116點24點操作工4平安員10點8點儀表工2工段長1另一班休息分析工2采購員1包裝工4材料員1核算員1技術員21.4 平安生產制度1.嚴格遵守操作規程，特別是氧化塔的操作，在氧化過程中生成過氧醛酸，不僅在90100 oC時能突然分解爆炸，即便在低壓時，也會因過多的積累而引起爆炸，生產過程中應經常分析氧化液中醋酸錳的含量0.080.12%，當過氧醋酸含量過高時，應立即采取

34、措施。同時萬一儀表失靈，氣相溫度一旦超過液相溫度10oC以上或氣相溫度突然急劇上升，應立即關閉氧氣。否則可能發生爆炸。2.氧化塔所用的檢測儀表需經常檢查，防要爆膜耐壓不超過3kg/cm2表壓，需要做爆破預檢，爆破膜需定期更換，一般使用不能超過半年。3.裝置同裝置周圍嚴禁吸煙，不準穿帶釘鞋，不準使用有色金屬打擊管道，防止設備產生火花造成爆炸。4.本裝置中除了生產需要的原料外，不準堆放其他易燃易爆物品。任何情況下必須保持平安通道的暢通。5.如果裝置中任何設備或管道發生泄露，應立即報告執班負責人，并采取相應的措施解決。6.定期檢查平安閥，不得變動規定的使用壓力。7.乙醛管道防止同蒸汽管道一起鋪設，以

35、防乙醛自燃而發生火災。8.對較高設備應考慮避雷措施，以免發生雷擊火災，各設備管道及設備室外考慮接地防止靜電。1.5 廠址的選擇1.5.1 廠址選擇地點本車間應建于市江北化工區，地處松花江畔，水源充足，水質優良。同時有鐵路與全國各地相連，交通便利。而且這里是全國最大的化工生產基地，原料充足，便利。附近有動力廠、電廠，所需動力、蒸汽供應方便、經濟合理，特別是化工區地處市的東北部，而該地區的主導風向為西南、西北風，對市區居民的生活及附近的工農業生產均無影響。下游還有污水處理廠，能將工業、生活污水進展有效的處理。因此，該處建廠，地址最正確。1.5.2 廠區自然條件市地處東北腹地長白山脈，向松嫩平原過渡

36、地帶的松花江畔，三面臨水、四周環山。氣候類型屬于溫帶大陸性季風氣候，四季清楚。春季少雨枯燥，夏季溫熱多雨，秋季涼爽多晴，冬季漫長而寒冷。交通便利。1.5.3 三廢的處理醋酸生產中產生的三廢：廢水，廢渣，廢氣。廢渣主要是粘稠的高廢物。廢氣為氧化塔廢氣。副產品有醋酸甲酯和稀醋酸。三廢處理情況見下表：表1-2 三廢處理情況表名稱排除地點成分排除量處理方式 廢渣蒸發器醋酸80.15%200t/a用清水和蒸餾水清洗蒸發器各三次,回收稀醋酸后用大量水清洗然后排入污水處理廠高沸物19.76%醋酸錳0.09%廢氣氧化尾氣吸收塔氧氣1.33%900m3/h經旋風別離器，冷凝器水洗塔別離，冷凝別離洗滌后排入大氣二

37、氧化碳42.4%氮氣55.77%有機物0.5%廢水沖地水、檢修清洗水醋酸0.5%9000t/次不定期排放第二章 工藝流程論證2.1 醋酸生產方法的論述目前世界上生產醋酸的工業化方法約有六種：亞丁烷法，輕油氧化法，甲醇法，乙烯法，酒精法，電石法。1乙烯法：乙烯法制醋酸國有4套裝置，生產能力為24.5萬噸/年，占醋酸的生產能力的60%，乙烯收率和轉化率高達95%，這是其最大的優點。2丁烷或輕油氧化法：該方法轉化率低，選者性差，生成的副產物較多。3甲醇羰基化法。該方法采用了活性高、選擇性好的銠系催化劑，它一方面可以節約設備投資，另一方面促進原料利用率的提高，減少了用于回收副產物的設備投資，提高了它的

38、工藝的經濟性。另外，該法的反響系統和精制系統呈一體，可以采用電子計算機控制系統巧妙的進展工藝控制，實現操作條件的最優化。2.2 乙醛氧化法制醋酸的根本原理乙醛很容易被氧化，即使在常溫下，如果吸收空氣中的氧氣也能被氧化成醋酸。工業生產醋酸以醋酸錳為催化劑，方程式如下：該反響的產物較為復雜，除了醋酸以外，還可生成一定量醇、醛、酮和二氧化碳等。工業上為了得到高純度的醋酸，應選擇適宜的工藝流程。2.3 原料、公用工程及產品規格2.3.1 原料規格原料規格見下表：表2-1 原材料規格覽表No名稱指標名稱指標%備注1乙醛乙醛含量99.70吉Q/JH2021-87A裝置HG/T2034-912氧氣氧含量99

39、.03醋酸錳醋酸錳97.0硫酸根0.02氯離子0.01水不溶物0.01硫離子0.302.3.2 公用工程規格公用工程規格見下表：表2-2 公用工程規格覽表No名稱指標名稱指標備注1工業水入口溫度15 oC溫度為年平均值入口壓力0.60 mpa2蒸汽入口壓力0.60 mpa3電電壓220/380V4氮氣氧0.5%5儀表壓縮空氣入口壓力0.50 mpa6消防水溫度15 oC溫度為年平均值壓力0.60 mpa2.3.3 產品規格產品規格見下表：表2-3產品規格覽表No指 標 名 稱優等品一等品合格品分 析 方 法1外觀鉑鈷色號102030比色法2乙酸含量99.899.098.0中和法3水分含量0.1

40、5卡爾費休法4甲酸含量0.060.150.35次溴酸鈉法5乙醛含量0.050.050.10無水亞硫酸氫鈉法6蒸發殘渣0.010.020.03重量法7鐵含量0.000040.00020.0004比色法8高錳酸鉀氧化值分305比色法允許鋁制包裝桶所產生的混濁2.3.4 醋酸的主要用途1. 制醋酸乙炔醋酸乙炔是聚乙烯醇、纖維的主要原料；它可以作為膠乳、滌料、織物整理劑、膠粘劑的原料，生產醋酸乙烯是目前醋酸的最大用途之一。2. 制醋酸纖維素生產醋酸酐，自加工成醋酸纖維是醋酸的第二大用途。醋酸和醋酸纖維素被廣泛的應用于制造塑料、人造絲、噴漆、照相底片、透明紙、染料及醫藥等。3. 制醋酸酯類溶劑醋酸甲酯、

41、乙酯、丙酯、丁酯和戊酯被大量用于工業溶劑。多用于噴漆、增塑劑、制藥和香料等。4. 制取氯醋酸和醋酸鹽一氯醋酸是制造除草劑2，4D等的原料。醋酸鈉是制除草劑、織物、染料、照相底片的中和劑和媒染劑。5. 作織物整理劑醋酸可以作為尼龍、丙烯纖維、織物的整理劑，是生產染料、滌料的重要中間體。6. 用于制藥醋酸在醫藥工業方面可用制維生素B1煙酸、乙酰胺、阿司匹林、黃連素、甲基硫氧嘧啶、磺胺硫脲和磺胺甲基嘧啶等重要原料。7. 制取乙?；衔锎姿峥梢陨梢阴Ｂ?、乙酰胺、二甲基乙酰胺和乙酰苯胺等。2.4 工藝流程表達從脫低塔T0101塔頂脫除的低沸物氣體，進入醋酸回收塔T0301中。經蒸餾，從塔底得到濃度85

42、%的醋酸，經液位控制，流量調節后，連續流入高沸物蒸發器，重新蒸餾。T0301塔底溫度TI0305由再沸器E0301遠距離自動調節閥FRC0302調節蒸汽流量控制在115120。液位LIC0301控制在儀表刻度的4060%。壓力控制在540 KPa，由PI0303記錄。T0301塔頂溫度由TRC0301、FRC0301加水串級調節，溫度控制在95102，壓力PI0301控制在015KPa。塔頂未凝之乙醛、醋酸甲酯、水及醋酸混合蒸汽，經稀酸冷凝器E0305冷凝，液相流入稀酸回收塔T0302中，未凝之氣體連續進入稀酸回收塔T0302頂部。通過稀酸回收塔T0302的分餾，從塔底得到總酸濃度35%的稀醋

43、酸、甲酸和水的混合物，經流量調節LIC0302調節控制，進入包裝工序稀酸貯罐V0301。塔底溫度由TI0310指示由加熱蒸汽量FRC0304調節，控制在8090。液位LIC0302控制在儀表刻度的5060%，壓力PI0307控制在540 KPa。稀酸回收塔T0302塔頂溫度由FRC0303、TRC0303加水串級調節控制在3545，頂壓PI0305控制在015 KPa。塔頂餾出之乙醛、醋酸甲酯等混合蒸汽進入醛酯冷凝器136，經冷凝，液相連續進入醛酯回收塔T0303中。通過醛酯回收塔T0303的分餾，從塔底得到濃度80%的混合甲酯，經液面控制，流量調節，進入包裝工序V0303儲罐。塔底溫度TI0

44、314由加熱蒸汽FRC0306調節控制在4555，壓力PI0311控制在010KPa。塔底液位LIC0303控制在儀表刻度的5060。醛酯回收塔T0303塔頂溫度由FRC0305、TRC0305加水串級調節控制在1921，塔頂壓力為常壓。從塔頂餾出之乙醛含量85%的乙醛蒸汽，經乙醛尾凝器E0304冷凝，冷凝液流入乙醛中間槽V0302中，經分析合格后用氮氣壓到乙醛加料罐01中， 未凝氣體經回收乙醛放空緩沖罐放入大氣。第三章 經濟核算3.1 流動資金估算醋酸的出廠價格為3600元/噸，2021.12.11 東北地區吉化出廠報價醋酸的年銷售收入萬元我國化工行業的銷售收入流動資金率一般較國外較高，所以

45、，取銷售收入流動資金率為20%，則：流動資金額=銷售收入資金率年銷售收入取流動資金年利率為5.58%，則：流動資金年利息3.2 本錢估算3.2.1 制造本錢1原材料費 ，取原料乙醛99.5%的消耗定額為5634.596kg/h；氧氣99.0%的消耗定額為2386.528kg/h；氮氣99%的消耗定額為595.184kg/h，原料乙醛單價為：4590元/t；氧氣單價為：0.45元/m3；氮氣單價為：0.28元/m3，則：原材料費為2燃料及動力費 取工業水30.60MPa的消耗定額為75t/t；電380V的消耗定額為16kwh/t；蒸汽的消耗定額為0.6 MPa：2t/t。：工業水單價：0.25元

46、/t，電單價：0.65元/度，蒸汽單價：1800元/t所以，燃料及動力費3直接工資 ，取生產工人工資為3.5萬元/年則4其他直接支出費用按直接工資費用的12%計算，則：5制造費用則：制造本錢=原材料費+燃料及動力費+直接工資+制造費用3.2.2 期間費用1管理費用取制造本錢6%，即： 2財務費用取流動資金利息2倍，即3銷售費銷售費=銷售收入2%=180002%=360萬元總本錢費用：總本錢費=制造本錢+期間費用期間費用=管理費+財務費用+ 銷售費 =179+401.76+360=940.76萬元則：總本錢費用=2984.44+940.76=3949.61萬元3.2.3 稅金和附加稅1、增值稅=

47、銷項稅額-進項稅額增值稅額 =銷項稅額-進項稅額=2615.38-0.28=2615.10萬元2、城鄉維護建立稅城鄉維護建立稅=增值稅額城建稅率=2615.667%=183.10萬元 3、教育費附加教育費附加=增值稅額3%=2615.663%=78.47萬元 4、消費稅取銷售收入的17%為：1800017%=3060萬元則：銷售稅金及附加稅=2615.10+183.10+78.47+3060=5937.23萬元3.3 利潤估算年利潤總額年銷售收入年本錢估算年期間費用年銷售稅金及附加稅 180002984.443946.615937.235128.72萬元第二篇設計計算書第一章 設備物料衡算1.

48、1 氧化塔物料衡算1.1.1 工藝條件乙醛和氧氣反響生成醋酸各反響方程式以及乙醛分配率如下：A 94.7%B 0.25%C 0.45%D 3.6%E 1.0%原料組成見表1-1。表1-1 原料組成產物分類組成工業乙醛乙醛99.50%丁烯酸0.04%水0.40%三聚乙醛0.10%工業氧氣氧氣99%氮氣1.00%工業氮氣氮氣99%氧氣1.00%工業乙酸乙酸97%水1.02%甲酸0.27%醋酸錳1.19%循環錳催化劑中醋酸錳含量占1.19%，催化劑醋酸錳量占1000kg乙醛的0.36%表1-2 產物組成產物分類組成氧化塔尾氣mol%乙醛氮氣氧氣與二氧化碳0.45%66.55%33%成品組成wt%醋酸

49、甲酸 水乙醛99.9%0.02% 0.08%0.01%表1-3 物質分子的量物質名稱分子量物質名稱分子量604474467086146132173氧化塔T0104進料及排料情況：圖1-1氧化塔物料衡算1.1.2 反響計算醋酸產量：5萬噸/年，一年按300天計， 每天24小時 ，共7200小時1、每小時醋酸的產量： 2、醋酸的純度為99.5%，則每小時純醋酸的產量：3、醋酸精制過程中損失3.6%，所以純醋酸的實際生產量：4、乙醛用量計算：以100工業乙醛進料為基準進展氧化塔的物料衡算：工業乙醛純度為99.5%，則純乙醛的量為：10099.5%=99.5乙醛的轉化率為99.3%，則轉化的乙醛為：9

50、9.599.3%=98.804則未轉化的乙醛量：5、生成醋酸總量：主反響 94.7%副反響 1 0.25% 2 0.45% 3 3.6%4 1.0%生成醋酸總量為則： 得乙醛進料量： 比例因子：6、乙醛純度99.5%，乙醛轉化率99.3%未反響的乙醛：7、氧化塔：實際參加反響的的量=生成的量生成的量生成的量生成的量生成的量生成的量生生成物總量(不包含)消耗總量氧氣純度99%，利用率99 % ,則消耗工業氧氣摩爾總量: 未反響的氧氣量：氧氣中夾帶的氮氣的量：工業氧氣量：8工業各物質的量及組成見下表表 1-4 原料乙醛中各物質的量的組成物質名稱物質的量的百分含量實際物質的量乙醛99.5%水0.36

51、%聚甲醛0.1%丁烯酸0.04%1.1.3 循環錳計算催化劑中醋酸錳含量占1.19%，催化劑中醋酸錳量占1000kg乙醛的0.36%，設的量為m ,則，得循環錳量根據循環錳的組成分別求出各組分的量表1-5循環錳溶液量成 分質量數kg/h摩爾數kmol/h質量分率%摩爾分率%醋酸1645.1727.429795.57水17.300.961.023.347甲酸4.580.0990.270.354丁烯酸2.540.040.150.139亞乙基二醋酸酯2.880.01970.170.069醋酸錳20.180.121.190.418三聚乙醛3.390.0250.20.087總計1696.0528.683

52、71001001.1.4 尾氣及工業氮氣的計算設計尾氣中二氧化碳摩爾分率為28.2%，設尾氣總量，則： 得：則尾氣中各物質含量：表1-6尾氣各組分含量物質摩爾分率%摩爾數kmol/h質量數kg/h質量分率%氮氣62.60 21.790 610.12 52.92 氧氣7.20 2.506 80.192 6.96 乙醛2.00 0.69630.6242.66 二氧化碳28.20 9.816 431.90437.46 總計100.00 34.8091152.84 100.00 尾氣計算尾氣中總氮氣為610.12kg/h工業氮氣中純氮氣為 610.12-20.888=589.232kg/h中氮氣純度為

53、99%，需工業氮氣氮氣帶入的氧氣量1.1.5 氧化液的計算氧化液中各物質的量=反響生成的量+循環錳帶入的量醋酸質量=反響生成的量+催化劑帶入的量：水質量=催化劑帶入量+工業乙醛帶入量+反響生成的量：乙醛質量(液相)= 乙酸甲酯質量=亞乙基二醋酸酯質量=反響生成的量+催化劑帶入的量：甲酸質量=反響生成的量+催化劑帶入的量： 三聚乙醛質量=催化劑帶入量+工業乙醛帶入量：丁烯酸質量=催化劑帶入量+工業乙醛帶入量：醋酸錳質量=各物質的量見下表：表1-7氧化液組成物質質量(kg/h)質量分率%摩爾數(kmol/h)摩爾分率%醋酸8885.0796.307152.65391.812乙醛8.80.2800.

54、6250.364乙酸甲酯21.0160.2280.2230.176水204.1762.21211.5657.028亞乙基二醋酸酯18.210.1980.1230.077甲酸23.9920.2600.5260.323三聚乙醛20.2860.2200.1180.095丁烯酸6.9260.0760.0650.050醋酸錳20.1830.2200.1270.073總計9208.659100154.2091001.1.6 氧化塔物料衡算結果表1-8氧化塔物料衡算結果物質名稱質量數(kg/h)總計進塔工業氧氣2383.55510359.385工業氮氣595.184工業乙醛5684.596循環錳1696.0

55、5出塔尾氣1152.8410361.499氧化液9208.659M進M出，所以物料守恒。1.2 醋酸回收塔的物料衡算醋酸回收塔通過PRO/II軟件的模擬計算則：1.2.1 進料量醋酸=4.958660=297.516kg/h水 =2.081218=37.4706kg/h甲酸=0.3273 46=15.0588kg/h乙醛=0.148444=6.5296kg/h甲乙基醋酸酯=0.3545146=51.757kg/h1.2.2 塔頂采出量水 =1.735218=31.2336kg/h甲酸=0.317546=14.605kg/h乙醛=0.148444=6.5296kg/h甲乙基醋酸酯=0.35451

56、46=51.757kg/h1.2.3 塔底采出量醋酸：4.559760=1427.7kg/h水 :0.346518=52.3818kg/h甲酸：46=0.4523kg/h乙醛：44=0.1796kg/h甲乙基醋酸酯：146=1.121864kg/h1.2.3 物料平衡表表1-9 T0201物料平衡表1.3 稀酸回收塔的物料衡算1.3.1 進料量稀酸回收塔的進料=醋酸回收塔塔頂出料水 :1.735218=31.2336kg/h甲酸：0.317546=14.605kg/h乙醛：0.148444=6.5296kg/h甲乙基醋酸酯：0.3545146=51.757kg/h1.3.2 塔頂采出量乙醛：0

57、.148444=6.5296kg/h甲乙基醋酸酯：0.3521146=51.4066kg/h 1.3.3 塔底采出量水 :1.735118=41.2318kg/h甲酸：0.317546=24.605kg/h甲乙基醋酸酯：2.4538146=0.3583kg/h1.3.4 物料平衡表表1-10 T0201物料平衡表第二章 熱量衡算2.1 氧化塔熱量衡算2.1.1 物性數據表2-1物性數據名稱狀態cH(298K)kcal/kg分子Cp(kcal/kmolk)Cp(kcal/kmolk)a1000bCH3CHOl-28050012.5027.4820.55CH3COOHl-20830013.1055

58、.0029.50HCOOHl-6450023.67-23.67CH3COOCH3l-42780021.2046.5434.63(CH3CHO)3l47.14103.7078.00CH3CH=CHCOOHl-47780024.5049.0043.00CH3CH(0C0CH3)2l-69800052.50105.0083.80Mn(CH3C00)237.2281.9561.60H2Og017.966-17.996CO2g06.858.5338.874O2g06.1483.1027.017N2g06.5241.2506.8962.1.2 數據圖2-1氧化塔熱量情況 表2-2Q1氧氣帶入熱20 Q6反

59、響熱80Q2進料氮氣帶入熱20Q7尾氣帶走熱55Q3進料乙醛帶入熱20Q8 氧化液帶走熱70Q4循環錳帶入熱40Q9熱損失0.01Q3+Q6Q5回收乙醛帶入熱25Q10循環水帶走熱冷卻水進口溫度15，出口60以0為溫度基準2.1.3 計算過程(1)Q: O帶入熱(20)通入量74.579kmol/h,Cp(O2)=7.017 kcal/kmolk (2) Q2: N2帶入熱(20)N2通入量21.044kmol/h,Cp(N2)=6.896kcal/kmolk (3) Q3: CH3CHO帶入熱(20)CH3CHO通入量128.059kmol/h,Cp(CH3CHO)=20.55kcal/km

60、olk (4) Q4: 循環錳帶入熱(40)各組分熱量=摩爾數Cp表2-2 循環錳帶入熱成 分質量數kg/h摩爾數kmol/hCp(kcal/kmolk)熱量kcal/h醋酸1645.1727.4229.50 32355.6 水17.300.9617.996691.0464 甲酸4.580.09923.67 93.7332 丁烯酸2.540.0443.00 68.8 亞乙基二醋酸酯2.880.019783.80 66.0344 醋酸錳20.180.1261.60 295.68 三聚乙醛3.390.02578.00 78.00 總計1696.0528.683733648.894 (5) Q5: