设计（论文）的主要内容与要求及其主要技术指标： 一、项目简介： 本项目采用改进CHP技术以丙烯和异丙苯生产环氧丙烷（PO）、二甲基苄醇（CA）和苯乙酮，提高了对原料的利用率。采用TS-1钛硅分子筛作为催化剂，绝热固定床为反应器，用CHP作氧化剂生产环氧丙烷（PO）的工艺主要包括CM过氧化、丙烯环氧化、丙烯和异丙苯的回收、PO和CA的精制、CA脱水与氢化以及有害杂质分离等步骤，主要反应式如下： 以异丙苯为原料，在空气中（无催化剂）于90℃—130℃和0.1—1.0Mpa下被氧化成过氧化氢异丙苯（CMHP），选择性超过95%，然后在固定床反应器中，采用钛—氧化硅催化剂，在25℃—200℃和0.1—10Mpa下，丙烯与CMHP环氧化生成PO(选择性大于95%)和二甲基苄醇（CA）。二甲基苄醇（CA）一部分继续精制，一部分被加氢为异丙苯，与未反应的异丙苯一起，循环回工艺过程中。在环氧化工段一部分CHP氧化分解生成苯乙酮。产物环氧丙烷（PO）、二甲基苄醇（CA）和苯乙酮，适应市场需求。 二、环氧丙烷生产工艺说明： CHP工艺技术采用多个绝热固定床反应器，便于催化剂就地再生，影响生产任务，投资较低，放大简单，风险很小。 富氧空气与异丙苯（CM）经过三个并联的鼓泡塔反应得到异丙苯过氧化氢（CHP），富氧空气从塔底鼓入，异丙苯从塔顶加入。反应的温度为120℃左右，采用分股进料，为了充分利用未反应的反应物，节约成本，每经一个鼓泡塔反应后，回收剩余的反应物和部分新鲜进料混合进入下一个鼓泡塔。 过氧化工段出来的反应产物经过简单的处理直接进入丙烯环氧化车间，无需分离CM与CHP，环氧化工段是由三个绝热式固定床串联而成，使混合丙烯（新鲜丙烯和后续工段打回来的循环丙烯混合）从第一个绝热固定床入口加入，而CHP溶液同时从各个绝热固定床的入口加入，同时，通过调节CHP分流比，保持进每一个反应器时丙烯和CHP的摩尔比为5—20:1。在各绝热固定床之间设置换热器，同时调节CHP进料量，可有效分散反应热，使反应得以稳定进行，还可提高PO收率。除最后一个催化剂床外，使从各绝热固定床流出的反应液冷却后部分循环回该床的入口，既可更好地控制反应温度，还有利于传质。 三、主要研究内容： 1、环氧丙烷生产工艺流程、生产方法及控制方法设计 2、评述环氧丙烷反应精馏塔工艺在生产中的地位、作用及设备选型（附工艺流程简图） 3、单体（环氧丙烷反应精馏塔）设备工艺计算(aspen模拟工艺及结果），及初选设备轮廓尺寸（包括：全容积、塔径、塔板数、提馏段、精馏段相关参数、进料板位置及塔板类型、各接管尺寸流量、工作压力、工作温度等）。 4、设备结构设计（包括塔筒、封头、裙座、人孔、塔板的设计和选型和布局情况，塔设备焊接工艺设计及焊接方法、坡口类型、焊条类型的选用及强度检验方法等） 5 精馏塔设备强度校核计算（包括水压试验、塔体和裙座各危险截面的组合应力校核、地脚螺栓的设计和选型等） 6环氧丙烷反应精馏塔制造完毕后塔设备的热处理工艺方案确定及吊柱、吊耳、盘梯平台预焊件的设置及计算。 7 设备无损检测后、水压试验后外观的除锈刷漆标准。 8编制制造、检验、安装、运输等技术条件 9 绘制设备总装配图及零件图、环氧丙烷工艺项目工艺流程图。车载数字电视 10编制设计说明书（按照学校相关文件的要求编写10000字左右的设计说明书、英文翻译：要求翻译出汉字约为3000字左右的专业技术文章，要求外文翻译内容必须与设计项目相关或者相近。） 三、主要技术指标 1、工艺数据 由于存在中间进料，所以需要对气液负荷较大的塔板进行设计，通过保证要求最高的塔板的分离效率，从而保证每块塔板都都能满足分离要求，在第6块和第13块塔板的气液相负荷较大。现在以第6块塔板为例进行计算，第13块塔板的计算与此相似： 气液相的平均流量： Ls = 0.02410546 m3/s ，Vs = 4.19769199m3/s 气液相的平均密度：ρL =823.727677kg/m3，ρV = 2.06919939 kg/m3 液相表面张力：0.02322700N/m 表1：aspen 模拟数据
丙烯酸、乙醇反应精馏塔是将酯化反应和精馏结合在一个塔设备中，反应生成的丙烯酸乙酯能和N,N-二甲基甲酰胺较好的分离，在反应过程中，生成的丙烯酸酯马上离开，可以提高丙烯酸的转化率，从而达到反应与分离的效果。在反应精馏过程中，反应生成的丙烯酸乙酯逐级向上，最后在塔底得到惰性组分N,N-二甲基甲酰胺。 表2：设计参数
其它参数参考设计资料。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
进 度 安 排 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
序号 | 毕业设计（论文）工作进度 | 日期（起止周数） | % | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1 | 查阅资料，编制设计计划：外文翻译。（查阅资料；写参考文献）。 | 第1周 | 5 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
2 | 环氧丙烷生产工艺简述，选择工艺流程。 | 第2周 | 10 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
3 | 环氧丙烷反应精馏塔的工艺计算和设备设计（校核）。 | 第3------5周 | 20 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
4 | 绘制设备装配图和零、部件图。 | 第6-------9周 | 30 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
5 | 按规定格式编制设计说明书。 | 第10---11周 | 20 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
6 | 预答辩、修改设计说明书和图纸、答辩。 | 第12—13周 | 5 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
主要参考文献： 1 天津大学化工原理教研室，《化工原理》上册，天津科技出版社，1992年 2 国家医药管理局上海医药设计院，《化工工艺设计手册》（上、下册），化学工业出版社，1987年 3 国家压力容器标准化委员会，《钢制压力容器》（GB150-2000），学苑出版社，2000年 4王菲主编．《化工设备用钢》［Ｍ］．北京：化学工业出版社，2004； 5化工部第六设计院，《化工设备图样技术要求》（上、下册），化工部设备设计技术中心站，1998年， 6《化工容器及设备简明设计手册》贺匡国主编，[M].化学工业出版社，2002； 7顾芳珍主编．化工设备设计基础［Ｍ］．天津：天津大学出版社，1994； 8 全国压容器标准化技术委员会，《化工设备标准手册》（共4册），1997年 9 《过程装备成套设计》，化学工业出版社，2002年 10 《过程装备成套技术课程设计指南》，化学工业出版社，2002年 11 《压力容器实用技术丛书--压力容器安全监察与管理》: 化学工业出版社，2006-1-1 12 《板式塔结构设计手册》中国石油化工总公司北京石油化工工程公司编写，化学工业 出版社。 13 梁利君 编著 ，《塔设备产品设计》，中国石化出版社，2011-03 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
同组设计（论文）者： | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
系意见： 签字： 年 月 日 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
学院负责人意见： 签字： 年 月 日 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
本文发布于:2024-09-23 00:39:25，感谢您对本站的认可！
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