乙醛縮合法制乙酸乙酯專業(yè)課程設(shè)計(jì)

151/151南京工業(yè)大學(xué)《化工設(shè)計(jì)》專業(yè)課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)題目乙醛縮合法制乙酸乙酯設(shè)計(jì)人員楊福、胡曦、王義超、常偉指導(dǎo)教師姓名任曉乾課程設(shè)計(jì)時(shí)間2012年5月12課程設(shè)計(jì)成績設(shè)計(jì)說明書、計(jì)算書及設(shè)計(jì)圖紙質(zhì)量，70%獨(dú)立工作能力、綜合能力及設(shè)計(jì)過程表現(xiàn)，30%設(shè)計(jì)最終成績（五級分制）指導(dǎo)教師簽字目錄一、設(shè)計(jì)任務(wù) ………………..6二、概述 2.1乙酸乙酯性質(zhì)及用途 …………………72.2乙酸乙酯發(fā)展?fàn)顩r ………………………8三.乙酸乙酯的生產(chǎn)方案及流程 3.1酯化法 ………………93.2乙醇脫氫歧化法 ……………………113.3乙醛縮合法 ………………113.4乙烯、乙酸直接加成法 ……………………133.5經(jīng)濟(jì)指標(biāo)對比…………………133.6討論分析………………………193.7確定工藝方案及流程…………223.8廠區(qū)布置說明總述 …………23四．工藝計(jì)算 4.1物料衡算 ……………274.2乙醛縮合法生產(chǎn)乙酸乙酯步驟……………284.3物性數(shù)據(jù)表………………284.4計(jì)算結(jié)果列表匯總…………………..31五.設(shè)備選型5.1催化劑反應(yīng)器選型 ……………………385.2列管式反應(yīng)器 …………405.3乙醛儲罐 ………………………415.4乙酸乙酯儲罐……………415.5精餾塔Ⅰ的設(shè)計(jì)………………425.6精餾塔Ⅱ的設(shè)計(jì)………………43

5.7精餾塔Ⅲ的設(shè)計(jì)………………445.7.1精餾塔設(shè)計(jì)計(jì)算示例…………455.8沉降器………………..615.9回流罐………………….625.10管口表…………………625.11動設(shè)備選型…………635.12換熱器選型……………..65六.控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 6.1DCS控制系統(tǒng) ………………………686.2先進(jìn)控制系統(tǒng)APC ………………706.3緊急停車系統(tǒng) ESD……………………71七.供電系統(tǒng) 7.1設(shè)計(jì)范圍 ……………727.2電力負(fù)荷性質(zhì) ……………..727.3高壓供電及變電所系統(tǒng)設(shè)計(jì) ………………727.4功率因數(shù)補(bǔ)償……..737.5廠區(qū)高壓配電及車間變電所安全設(shè)計(jì)……737.6配電線路……….747.8配電裝置及防雷接地設(shè)計(jì)…………………74八．通信系統(tǒng)8.1行政管理電話系統(tǒng) ……768.2生產(chǎn)調(diào)度程控電話系統(tǒng) ………………768.3火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng) ……………768.4有線電視 ……………………778.5擴(kuò)音呼叫/對講系統(tǒng)………………778.6綜合布線系統(tǒng)……………………..778.7全場電信網(wǎng)絡(luò)………………….78九．供熱站，冷公用工程系統(tǒng) 9.1冷公用工程系統(tǒng) ……………789.2供熱系統(tǒng)供熱 …………………799.3公用物料及能量消耗………………81十．清潔生產(chǎn)概述10.1本項(xiàng)目清潔生產(chǎn)分析………………..88十一.環(huán)境影響因子識別11.1環(huán)境影響要素識別，篩選………………..8311.2環(huán)境影響因子識別，篩選…………….83十二.施工期的環(huán)境影響評價(jià)12.1施工期環(huán)境空氣影響分析……………..8312.2施工期水環(huán)境影響分析……………..8412.3施工噪聲影響分析……….8412.4施工固體廢物影響分析…………..85十三.環(huán)境影響預(yù)測與評價(jià)13.1環(huán)境空氣影響預(yù)測與評價(jià)……………..8513.2水環(huán)境影響預(yù)測與評價(jià)……………...8513.3噪聲影響預(yù)測與評價(jià)………..85十四.環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)14.1環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)的內(nèi)容…………………8514.2風(fēng)險(xiǎn)識別…………………..8514.3評價(jià)等級及評價(jià)范圍………………….8614.4潛在的風(fēng)險(xiǎn)因素識別………………….8614.5事故發(fā)生對環(huán)境的影響…………8714.6環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)防范措施…………………..87十五總量控制15.1總量控制因子……..8815.2總量控制建議……88十六環(huán)境保護(hù)措施及其技術(shù)，經(jīng)濟(jì)論證16.1三廢及噪聲治理措施…………………89十七.環(huán)境影響經(jīng)濟(jì)損益分析17.1概述…9017.2環(huán)境保護(hù)費(fèi)用……….9017.3環(huán)境保護(hù)效益………….9017.4環(huán)境影響經(jīng)濟(jì)損益分析…………9017.5小結(jié)…………………..91十八.環(huán)境管理與監(jiān)測制度分析18.1環(huán)境管理…………….9118.2環(huán)境監(jiān)測計(jì)劃………..91十九.產(chǎn)業(yè)政策符合性及項(xiàng)目選址合理性分析19.1.產(chǎn)業(yè)政策符合性分析……………….9119.2環(huán)境容量………9119.3建設(shè)項(xiàng)目的環(huán)境可行性…………..92二十.總結(jié)論 附錄生產(chǎn)毒性及防護(hù)………………92文獻(xiàn)參考……….93

乙酸乙酯車間工藝設(shè)計(jì)一、設(shè)計(jì)任務(wù)1.設(shè)計(jì)任務(wù)：一萬噸乙酸乙酯車間2.產(chǎn)品名稱：乙酸乙酯3.產(chǎn)品規(guī)格：純度99.5%4.年生產(chǎn)能力：折算為99.5%乙酸乙酯9950噸/年5.產(chǎn)品用途：作為制造乙酰胺、乙酰醋酸酯、甲基庚烯酮、其他有機(jī)化合物、合成香料、合成藥物等的原料；用于乙醇脫水、醋酸濃縮、萃取有機(jī)酸；作為溶劑廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)中；食品工業(yè)中作為芳香劑等。由于本設(shè)計(jì)為假定設(shè)計(jì)，因此有關(guān)設(shè)計(jì)任務(wù)書中的其他項(xiàng)目如：進(jìn)行設(shè)計(jì)的依據(jù)、廠區(qū)或廠址、主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、原料的供應(yīng)、技術(shù)規(guī)格以及燃料種類、水電汽的主要來源，與其他工業(yè)企業(yè)的關(guān)系、建廠期限、設(shè)計(jì)單位、設(shè)計(jì)進(jìn)度及設(shè)計(jì)階段的規(guī)定等均從略。1.1項(xiàng)目概況本項(xiàng)目為年產(chǎn)1萬噸的乙酸乙酯的生產(chǎn)項(xiàng)目，利用山東沂水縣的經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)（依為總廠）的乙醛產(chǎn)品，生產(chǎn)乙酸乙酯?？紤]產(chǎn)品的市場需求、原料來源情況以及所用工藝技術(shù)的情況，本公司的設(shè)計(jì)生產(chǎn)規(guī)模為年產(chǎn)1萬噸的乙酸乙酯。本項(xiàng)目的總投資為7522.9萬元人民幣，考慮到項(xiàng)目的建設(shè)進(jìn)度以及建設(shè)各環(huán)節(jié)各時(shí)間的安排等因素，我們項(xiàng)目的建設(shè)周期為1年。1.3廠區(qū)和生產(chǎn)概況本項(xiàng)目的廠址選擇在山東沂水縣的經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)，占地約為35000m2，靠近公路，臨近河流。廠區(qū)分儲罐區(qū)、生產(chǎn)區(qū)、輔助區(qū)和行政區(qū)四大塊，該經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)內(nèi)有完善的水、電、氣的來源，依附于總廠（乙醛生產(chǎn)廠）的空壓站、氮氧站和冷卻站，有充足的冷卻水源，其他的維修、檢驗(yàn)、消防系統(tǒng)等都相應(yīng)輔助設(shè)施都配套完善。本項(xiàng)目采用的工藝為歐洲、日本廣泛采用的乙醛縮合法的先進(jìn)工藝，反應(yīng)器采用釜式與管式反應(yīng)器相串聯(lián)，精餾段設(shè)3塔有效產(chǎn)出高純度的產(chǎn)品。得到高純度的乙酸乙酯產(chǎn)品，同時(shí)每年還可得到定量的乙縮醛產(chǎn)品。同時(shí)，本項(xiàng)目采用的工藝對于廢物進(jìn)行了有效合理的處理，產(chǎn)出的廢物很少，對環(huán)境危害小，并且建立了以高壓消防水系統(tǒng)和泡沫系統(tǒng)為主體的完善的消防系統(tǒng)，采取了一系列措施保證工人的勞動安全和工業(yè)衛(wèi)生。二、概述1．乙酸乙酯性質(zhì)及用途乙酸乙酯又名乙酸乙酯，醋酸醚，英文名稱EthylAcetate或AceticEtherVinegarnaphtha.乙酸乙酯是無色、具有水果香味的易燃液體。熔點(diǎn)-83.6℃，沸點(diǎn)77.1℃，相對密度0.9003，折射率1.3723，閃點(diǎn)（開杯）4℃，蒸氣壓（20℃）9.4kPa，汽化熱366.5J/g，比熱容1.92J/（g·℃）。爆炸極限2.13%-11.4%（體積）。與醚、醇、鹵代烴、芳烴等多種有機(jī)溶劑混溶，微溶于水，25℃時(shí)，10ml水中可溶該品1ml，溫度升高則溶解度降低，乙酸乙酯與水和乙醇皆能形成二元共沸混合物。與水生成的共沸混合物的沸點(diǎn)為70.4℃質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)：GB/T3728-2007項(xiàng)目指標(biāo)優(yōu)等品一等品合格品乙酸乙酯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%≥99.799.599.0乙醇的質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%≤0.100.200.50水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%≤0.050.10酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（以CH3COOCH計(jì)）/%≤0.0040.005色度/Hazen單位（鉑-鈷色號）≤10密度（ρ20）/(g/cm3)≤0．897~0.902蒸發(fā)殘?jiān)馁|(zhì)量分?jǐn)?shù)/%≤0.0010.005氣味a≤符合特征氣味，無異味，無殘留氣味2.乙酸乙酯發(fā)展?fàn)顩r（1）國內(nèi)發(fā)展?fàn)顩r為了改進(jìn)硫酸法的缺點(diǎn)，國內(nèi)陸續(xù)開展了新型催化劑的研究，如酸性陽離子交換樹脂﹑全氟磺酸樹脂﹑HZSM-5等各種分子篩﹑鈮酸﹑ZrO2-SO42－等各種超強(qiáng)酸，但均未用于工業(yè)生產(chǎn)。國內(nèi)還開展了乙醇一步法制取乙酸乙酯的新工藝研究，其中有清華大學(xué)開發(fā)的乙醇脫氫歧化酯化法，化學(xué)工業(yè)部西南化工研究院開發(fā)的乙醇脫氫法和中國科學(xué)院長春應(yīng)用化學(xué)研究所的乙醇氧化酯化法。中國科學(xué)研究院長春應(yīng)用化學(xué)研究所對乙醇氧化酯化反應(yīng)催化劑進(jìn)行了研究，認(rèn)為采用Sb2O4-MoO3復(fù)合催化劑可提高活性和選擇性?；瘜W(xué)工業(yè)部西南化工研究院等聯(lián)合開發(fā)的乙醇脫氫一步合成乙酸乙酯的新工藝，已通過單管試驗(yàn)連續(xù)運(yùn)行1000小時(shí)，取得了滿意的結(jié)果?，F(xiàn)正在進(jìn)行工業(yè)開發(fā)工作。近來關(guān)于磷改性HZSM-5沸石分子篩上乙酸和乙醇酯化反應(yīng)的研究表明，用HZSM-5及磷改性HZSM-5作為乙酸和乙醇酯化反應(yīng)的催化劑，乙醇轉(zhuǎn)化率變化不大，但酯化反應(yīng)選擇性明顯提高。使用H3PMo12O40?19H2O代替乙醇-乙酸酯化反應(yīng)中的硫酸催化劑，可獲得的產(chǎn)率為91.48%,但是關(guān)于催化劑的劑量、反應(yīng)時(shí)間和乙醇／乙酸的質(zhì)量比對產(chǎn)品產(chǎn)量的研究還在進(jìn)行之中。（2）國外發(fā)展?fàn)顩r由于使用硫酸作為酯化反應(yīng)的催化劑存在硫酸腐蝕性強(qiáng)、副反應(yīng)多等缺點(diǎn)，近年各國均在致力于固體酸酯化催化劑的研究和開發(fā)，但這些催化劑由于價(jià)格較貴、活性下降快等原因，至今工業(yè)應(yīng)用不多。據(jù)報(bào)道，美DavyVekee公司和UCC公司聯(lián)合開發(fā)的乙醇脫氫制乙酸乙酯新工藝已工業(yè)化。據(jù)報(bào)道，國外開發(fā)了一種使用Pd/silicoturgstic雙效催化劑使用乙烯和氧氣一步生成乙酸乙酯的新工藝。低于180℃和在25％的乙烯轉(zhuǎn)化率的條件下，乙酸乙酯隨著科技的不斷進(jìn)步，更多的乙酸乙酯的生產(chǎn)方法不斷被開發(fā)，我國應(yīng)不斷吸收借鑒國外的先進(jìn)技術(shù)，從根本上改變我國乙酸乙酯的生產(chǎn)狀況。乙酸乙酯的生產(chǎn)方案及流程1、酯化法酯化工藝是在硫酸催化劑存在下,醋酸與乙醇發(fā)生酯化脫水反應(yīng)生成乙酸乙酯的工藝,其工藝流程見圖1醋酸、過量乙醇與少量的硫酸混合后經(jīng)預(yù)熱進(jìn)入酯化反應(yīng)塔。酯化反應(yīng)塔塔頂?shù)姆磻?yīng)混合物一部分回流，一部分在80℃左右進(jìn)入分離塔。進(jìn)入分離塔的反應(yīng)混合物中一般含有約70%的乙醇、20%的酯和10%的水（醋酸完全消耗掉）。塔頂蒸出含有83%乙酸乙酯、9%乙醇和8%水分的塔頂三元恒沸物,送入比例混合器,與等體積的水混合,混合后在傾析器傾析,分成含少量乙醇和酯的較重的水層,返回分離塔的下部,經(jīng)分離塔分離,酯重新以三元恒沸物的形式分出,而蓄集的含水乙醇則送回醋化反應(yīng)塔的下部,經(jīng)氣化后再參與酯化反應(yīng)。含約93%的乙酸乙酯、5%水和2%乙醇的傾析器上層混合物進(jìn)入干燥塔,將乙酸乙酯分離出來,工業(yè)品級乙酸乙酯的質(zhì)量指標(biāo)表項(xiàng)目指標(biāo)乙酸乙酯含量，%≧99.5乙醇含量，%≦0.20水分，%≦0.05酸度(以醋酸計(jì))，%≦0.005色度(鉑-鈷)<10傳統(tǒng)的酯化法乙酸乙酯生產(chǎn)工藝技術(shù)成熟,在世界范圍內(nèi),尤其是美國和西歐被廣泛采用。由于酯化反應(yīng)可逆,轉(zhuǎn)化率通常只有約67%,為增加轉(zhuǎn)化率,一般采用一種反應(yīng)物過量的辦法,通常是乙醇過量,并在反應(yīng)過程中不斷分離出生成的水。根據(jù)生產(chǎn)需要,既可采取間歇式生產(chǎn),也可采取連續(xù)式生產(chǎn)。該法也存在腐蝕嚴(yán)重、副反應(yīng)多、副產(chǎn)物處理困難等缺點(diǎn)。近年來開發(fā)的固體酸酯化催化劑雖然解決了腐蝕問題,但由于價(jià)格太高,催化活性下降快等缺點(diǎn),在工業(yè)上仍無法大規(guī)模應(yīng)用。2.乙醇脫氫歧化法該法不用乙酸，直接用乙醇氧化一步合成乙酸乙酯，其催化劑主要是Pd/C和架Ni，Cu-Co-Zn-Al混合氧化物及Mo-Sb二元氧化物等催化劑，這些體系對乙醇的氧化有一定的活性，但其催化性還有待進(jìn)一步改進(jìn)。95%乙醇從儲槽出來，經(jīng)泵加壓至0.3～0.4MPa，進(jìn)入原料預(yù)熱器，與反應(yīng)產(chǎn)物熱交換被加熱至130℃，部分氣化，再進(jìn)入乙醇汽化器，用水蒸氣或?qū)嵊图訜嶂?60℃～170℃，達(dá)到完全氣化，然后進(jìn)入原料過熱器，與反應(yīng)產(chǎn)物換熱，被加熱至230℃，再進(jìn)入脫硫加熱器，用導(dǎo)熱油加熱到反應(yīng)溫度240～270℃，然后進(jìn)入脫氫反應(yīng)器，脫氫反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，要用導(dǎo)熱油加熱以維持恒溫反應(yīng)。從脫氫反應(yīng)器出來的物料進(jìn)入原料過熱器，被冷卻至180該工藝的特點(diǎn)是產(chǎn)品收率高，對設(shè)備腐蝕性小，產(chǎn)品成本較酯化法低，不產(chǎn)含酸廢水，有利于大規(guī)模生產(chǎn)，若副產(chǎn)的氫氣能有效合理的利用，該工藝是比較經(jīng)濟(jì)的方法。3、乙醛縮合法由乙醛生產(chǎn)乙酸乙酯包括催化劑制備、反應(yīng)、分離和精餾4大部分,工藝流程見圖3。在氯化鋁和少量的氯化鋅存在下將鋁粉加入盛有乙醇和乙酸乙酯混合物的溶液中溶解得到乙氧基鋁溶液。催化劑制備裝置與主體裝置分開,制備反應(yīng)過程產(chǎn)生的含氫廢氣經(jīng)冷回收冷凝物后排放,制備得到的催化劑溶液攪拌均勻后備用。乙醛和催化劑溶液連續(xù)進(jìn)入反應(yīng)塔,控制反應(yīng)物的比例,使進(jìn)料在混合時(shí)就有約98%的乙醛轉(zhuǎn)化為目的產(chǎn)物,1.5%的乙醛在此后的攪拌條件下轉(zhuǎn)化。通過間接鹽水冷卻維持反應(yīng)溫度在0℃,反應(yīng)混合物在反應(yīng)塔內(nèi)的停留時(shí)間約1h后進(jìn)入分離裝置中粗乙酸乙酯從塔頂蒸出,塔底殘?jiān)盟幚淼玫揭掖己蜌溲趸X,將乙醇與蒸出組分一起送入精餾塔,在此回收未反應(yīng)的乙醛并將其返回反應(yīng)塔,乙醇和乙酸乙酯恒沸物用于制備乙氧基鋁催化劑溶液。如有必要,乙酸乙酯還可進(jìn)一步進(jìn)行干燥。乙醛縮合制乙酸乙酯工藝由俄羅斯化學(xué)家Tischenko于20世紀(jì)初開發(fā)成功,因而該工藝又稱為Tischenko工藝。反應(yīng)在醇化物（乙氧基鋁)的存在下進(jìn)行。由乙醛生產(chǎn)乙酸乙酯的第一步實(shí)際上先由乙烯制取乙醛,由乙烯生產(chǎn)乙醛通常在氯化鈀存在下于液相中進(jìn)行（即Wacker工藝)。根據(jù)保持催化劑活性方法的不同,又有兩種工藝可選擇,一種為一步法工藝,即乙烯和氧氣一起進(jìn)入反應(yīng)器進(jìn)行反應(yīng);另一種是兩步法工藝,即乙烯氧化為乙醛在一個(gè)反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行,而催化劑的空氣再生在另一反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行,兩種工藝在經(jīng)濟(jì)上并無大的差異。乙醛縮合制乙酸乙酯工藝受原料來源的限制,一般應(yīng)建在乙烯-乙醛聯(lián)合裝置內(nèi)。日本主要采取此工藝路線,裝置能力已達(dá)200kt/a.4、乙烯、乙酸直接加成法在酸性催化劑存在下,羧酸與烯烴發(fā)生酯化反應(yīng)可生成相應(yīng)的醋類。羅納·普朗克公司在80年代進(jìn)行了開發(fā),但由于工程放大問題未解決,一直未實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。日本昭和電工公司開發(fā)的乙烯與醋酸一步反應(yīng)制取乙酸乙酯工藝終于在90年代實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化。反應(yīng)原料中乙烯：醋酸：水：氮體積組成為80：6.7：3：10.3。反應(yīng)系統(tǒng)由3個(gè)串聯(lián)反應(yīng)塔組成,反應(yīng)塔中裝填磷鎢鑰酸催化劑（擔(dān)載于球狀二氧化硅上)。反應(yīng)塔設(shè)置了中間冷卻,反應(yīng)溫度維持在140-180℃反應(yīng)在擔(dān)載于金屬載體上的雜多酸或雜多酸鹽催化下于氣相或液相中進(jìn)行。在水蒸氣存在條件下,乙烯將發(fā)生水合反應(yīng)生成乙醇,然后生成的乙醇又繼續(xù)與醋酸發(fā)生酯化反應(yīng)生成乙酸乙酯產(chǎn)物。而且,逆向的乙酸乙酯水解生成乙醇或乙酸的反應(yīng)也可能發(fā)生。該工藝醋酸的單程轉(zhuǎn)化率為66%,以乙烯計(jì),乙酸乙酯的選擇性約為94%.5、技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)對比對于80kt/a級的工業(yè)乙酸乙酯生產(chǎn)裝置，分析其各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)，對比如表2。表2乙酸乙酯各工藝路線技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)對照工藝路線乙醛縮合法乙烯加成法酯化法原料單耗/t·t-1乙烯-0.355-乙醛1.02--乙酸-0.7180.692乙醇--0.533其他0.0050.010.005公用工程單耗電/KW·h·t-126.014176.36715.432冷卻水/t·t-1150.198166.88766.755純水t·t-1008.344蒸汽（0.8MPa)/t·t-10.444.2蒸汽(0.4MPa)/t·t-11.100冷凍/MJ·t-11161.000綜合能耗/MJ·t-168921561614652由表2可看出，在三種方法中，乙醛法生產(chǎn)乙酸乙酯的蒸汽消耗明顯低于另兩種方法，綜合總能源消耗乙醛法要遠(yuǎn)低于乙烯法和乙酯法。由于乙醛法生產(chǎn)乙酸乙酯在國外，特別是日本，已處于成熟階段，而我國在20世紀(jì)90年代中間試驗(yàn)的基礎(chǔ)上剛實(shí)現(xiàn)萬噸級工業(yè)化，所以技術(shù)指標(biāo)和國外先進(jìn)水平還有差距。5.1投資和成本對比5.11投資對比對于同為國際上80kt/a的工業(yè)乙酸乙酯生產(chǎn)裝置，在同樣投資環(huán)境下，分析其工程投資情況，對比如表3。表3不同工藝制備乙酸乙酯總投資對比萬美元工藝路線乙醛縮合法乙烯加成法酯化法總投資283052503780生產(chǎn)設(shè)施142030001910輔助設(shè)施85012001110其他工程5701050760在同規(guī)模的乙酸乙酯三種生產(chǎn)方法中，乙醛法的投資最低，而乙烯法的投資相對最高。乙醛法的總投資額為酯化法的75%，僅為乙烯法的54%。5.12成本對比不同工藝制備乙酸乙酯單位成本對比計(jì)算見表4。表4不同工藝制備乙酸乙酯單位成本對比項(xiàng)目單價(jià)/元·t-1乙醛縮合法乙烯加成法酯化法單耗/t·t-1單位成本/元·t-1單耗/t·t-1單位成本/元·t-1單耗/t·t-1單位成本/元·t-1原料4295.454631.995392.42乙烯4212000.3531486.8400乙醛41101.024191.860000乙酸4159000.71772985.150.6922878.26乙醇47170.00523.59000.5332514.16其他80.00160.000公用工程253.69572.58459.26蒸汽1001.5150.004.0400.004.2420.00電0.6026.0115.61176.37105.8215.439.26冷凍鹽水1.002828.000000冷卻水0.40150.260.08166.8966.767530.00可變成本合計(jì)4549.135204.575851.68直接成本合計(jì)132.80265.60174.30分配成本合計(jì)116.20224.10149.40注：①單價(jià)不含稅；②公用工程價(jià)格參考上海地區(qū)平均價(jià)格計(jì)入；③原料中乙醇、乙酸和乙醛價(jià)格用2007-2009年9月國內(nèi)市場平均價(jià)；④原料中的乙烯價(jià)格用2007-2009年9月平均進(jìn)口到岸價(jià)加手續(xù)費(fèi)計(jì)入；⑤電一欄中：單價(jià)的單位為“kW·h·t-1”，單位成本的單位為“元·(kW·h)-1由上表看出，無論是原料成本、公用工程成本和總成本乙醛法生產(chǎn)乙酸乙酯都最低，而酯化法最高；乙烯法總投資最大，且其他費(fèi)用也偏高，其折舊和固定成本最高。三種方法對比，乙醛法的單位成本為酯化法的78%，為乙烯法的82％。5.13經(jīng)濟(jì)效益估算由于三種生產(chǎn)乙酸乙酯方法的生產(chǎn)成本、生產(chǎn)裝置投資有明顯不同，所以其生產(chǎn)裝置投資的經(jīng)濟(jì)效益也有明顯差異，在當(dāng)前國內(nèi)原料價(jià)格體系下，乙醛法生產(chǎn)無疑具有明顯優(yōu)勢，見表5。表5不同工藝制備乙酸乙酯經(jīng)濟(jì)效益對比元/t項(xiàng)目乙醛縮合法乙烯加成法酯化法備注單位生產(chǎn)成本5047.136167.376499.08單位銷售費(fèi)用25.2461.6764.99單位總成本5072.376229.046564.07不含稅其中單位折舊249.00473.10323.70單位銷售價(jià)格5669.235669.235669.23不含稅單位銷售利潤596.86-559.81-894.84單位所得稅196.96稅率33%單位稅后利潤399.90年總利潤/萬元3199.19總投資/萬元12000.00投資利潤率，%26.66靜態(tài)投資回收期/a3.48注：①裝置生產(chǎn)能力80kt/a，年產(chǎn)量按100%負(fù)荷計(jì)算。②乙酸乙酯的銷售價(jià)格按2007-2009年10月國內(nèi)市場掛牌平均價(jià)。③由于乙烯法和乙酸酯化法均按市場價(jià)計(jì)算原料成本，故計(jì)算為虧損，實(shí)際生產(chǎn)中一般采用初始原料，成本相應(yīng)降低。而乙醛法如用初始原料乙烯計(jì)算成本，則其成本更低利潤更高。6.討論和分析（1）工業(yè)生產(chǎn)乙酸乙酯的各種方法中，乙醛法、乙烯法和酯化法均為成熟的工藝路線，而酯化法由于其不可避免的缺點(diǎn)終將被淘汰。（2）乙醛法、乙烯法和酯化法生產(chǎn)乙酸乙酯都能得到高質(zhì)量的乙酸乙酯產(chǎn)品，但酯化法生產(chǎn)產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到優(yōu)級品的難度相對較大。（3）乙烯法由于其工藝的特點(diǎn)，在同規(guī)模裝置中其總投資最高。乙醛法總投資最低，故在20世紀(jì)70年代起，乙醛法生產(chǎn)乙酸乙酯在全世界得到大的發(fā)展。（4）按目前國內(nèi)市場價(jià)格分析，乙醛法生產(chǎn)乙酸乙酯的生產(chǎn)成本最低，依次為乙烯法和酯化法，酯化法的生產(chǎn)成本高很多。所以乙醛法和乙烯法比酯化法更有市場競爭力。（5）由于乙醛法生產(chǎn)乙酸乙酯的總投資最低，裝置建設(shè)的難度小，建設(shè)周期短。（6）在乙烯、乙醛、乙酸作為原料的情況下，建設(shè)乙酸乙酯裝置，使用乙醛法工藝路線應(yīng)該是投資少、成本低、質(zhì)量能得到保證的一個(gè)好的選擇，但乙醛原料供應(yīng)要保證。6、確定工藝方案及流程從產(chǎn)量分析，生產(chǎn)任務(wù)要求是10000噸，產(chǎn)量不是太大，乙烯、乙酸直接合成法有利于大規(guī)模生產(chǎn)，而且該法對設(shè)備要求很高，設(shè)備造價(jià)高，因此不采用該工藝。從經(jīng)濟(jì)上考慮，乙醇脫氫歧化法對催化劑要求高，采用該工藝不經(jīng)濟(jì)。最后從技術(shù)成熟方面考慮，雖然乙醇脫氫歧化法在國外生產(chǎn)技術(shù)已經(jīng)比較成熟，且可以進(jìn)行大規(guī)模的生產(chǎn)，但在國內(nèi)實(shí)施尚有困難，用乙醛作為原料，轉(zhuǎn)化率和收率都很高，資源利用充分，經(jīng)濟(jì)性高，乙醛作原料，反應(yīng)副產(chǎn)物較少，后提純處理設(shè)備簡單，污染小，對設(shè)備要求低；選擇的蘇州工業(yè)園區(qū)內(nèi)，依托的乙醛生產(chǎn)廠，能夠提供足夠的乙醛原料，做到了原料來源的就近性，資源能夠合理利用；工業(yè)園區(qū)內(nèi)乙醛生產(chǎn)廠擁有制冷設(shè)備，對于乙醛生產(chǎn)乙酸乙酯過程中需要的冰鹽水能夠有效的提供，可以減少設(shè)備方面的投資，同時(shí)使其制冷設(shè)備能夠做到充分利用。另外，廠址選擇在有生產(chǎn)乙醛廠家的工業(yè)園區(qū)，綜合考慮采用乙醛縮合法。表1.3-1主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

項(xiàng)目名稱單位數(shù)量備注一生產(chǎn)規(guī)模萬t／a1乙酸乙酯、乙縮醛

二產(chǎn)品方案

1乙酸乙酯萬t／a1純度99.99%2乙縮醛萬t／a0.03純度99.89%三年操作日天300

四主要原材料,燃料用量

1乙醛kg/h1406乙醛99.9%水0.01%五公用動力消耗量

1供水(新鮮水)萬t／a30

平均用水量t/h80

2供電

設(shè)備容量kW55

年耗電量kWH20075

3供氣

平均用氣量t/H2.7

4冷凍

平均用冷負(fù)荷KW2250

六三廢排放量

1廢水M3/H

2廢氣g／h384

3廢渣kg／h11.2售于經(jīng)銷商七運(yùn)輸量T／a

1運(yùn)入量萬t／a1.13管道運(yùn)輸2運(yùn)出量萬t／a1槽車運(yùn)輸八全廠定員人60

1其中：生產(chǎn)工人人48

2管理人員人12

九總占地面積萬m23.53

十全廠建筑面積M213487.08

十一全廠綜合能耗總量（包括二次能源）

十二單位產(chǎn)品綜合能耗

十三工程項(xiàng)目總投資萬元1235.2

1固定資產(chǎn)投資萬元2367

2流動資金萬元1658.5

十四年銷售收入萬元6576

十五成本和費(fèi)用

1年均總成本費(fèi)用萬元4132

2年均經(jīng)營成本萬元4024

十六年均利潤總額萬元1383

十七年均銷售稅金萬元994.5

十八財(cái)務(wù)評價(jià)指標(biāo)%77.11

1投資利潤率%34.12

2投資利稅率%

3資本凈利潤率%21.85

4投資回收期年3

5全員勞動生產(chǎn)率萬元／人3.383

6全投資財(cái)務(wù)內(nèi)部收益率（稅前和稅后）%77.11稅前內(nèi)部收益率7全投資財(cái)務(wù)凈現(xiàn)值（稅前和稅后；需注明i,值）萬元7465.28稅前，i＝20年十九清償能力指標(biāo)

人民幣借款償還期（含建設(shè)期）年5

2.1廠區(qū)布置說明總述本廠設(shè)計(jì)位于沂水縣經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)。本廠設(shè)計(jì)布置為長方形，長226m，寬156m。北面、西面和南面均為土地，東邊為省道，西邊不遠(yuǎn)處有沂河。廠區(qū)分為行政區(qū)、輔助區(qū)、生產(chǎn)區(qū)和儲罐區(qū)四個(gè)部分。其中儲罐區(qū)又分為原料儲罐區(qū)和產(chǎn)品儲罐區(qū)兩個(gè)部分，二者獨(dú)立布置，且有各自獨(dú)立的消防車間。生產(chǎn)區(qū)布置結(jié)構(gòu)緊湊，充分利用空間，有效減少不同車間之間的連接管道長度。原料儲罐區(qū)域和產(chǎn)物儲罐區(qū)域分別放置于生產(chǎn)車間兩側(cè)，同樣也是為了減少不通車間之間的連接管道長度。

原料儲罐區(qū)出來的原料通過低溫保障車間，可以直接通到合成車間I。由于低溫保障車間直接位于原料儲罐區(qū)和生產(chǎn)區(qū)域之間，所以可以減少有保溫要求的管道長度。設(shè)備檢修室布置于精餾車間旁邊，靠近精餾車間和三個(gè)合成車間，以方便檢修設(shè)備。此外，生產(chǎn)區(qū)域附近有完備的消防準(zhǔn)備設(shè)施：包括三個(gè)消防車間和一個(gè)150m2的消防水池。整個(gè)設(shè)計(jì)廠區(qū)的綠化面積5475.26m2，綠化率達(dá)到15.53%。可以調(diào)節(jié)局部微小氣候、美化潔凈環(huán)境、減小噪音，同時(shí)還有隔離作用。最后，這些綠化用地將來還可以在必要時(shí)用以做進(jìn)一步的發(fā)展只用。2.2廠區(qū)布置分項(xiàng)說明2.2.1行政區(qū)處于安全考慮，行政區(qū)靠近廠區(qū)入口且位于上風(fēng)口。在發(fā)生儲罐泄漏事故或者是生產(chǎn)區(qū)域事故時(shí)能夠保證安全。行政區(qū)主要就是半框形的大樓，其中包括食堂、研發(fā)中心、行政辦公等幾個(gè)部分。其中食堂位于一樓西邊的位置。行政中心位于二樓東邊和中間位置，研發(fā)中心位于三樓。此外，行政樓正面有很好的綠化布置，包括花壇噴水池和草坪。能夠?yàn)楣ぷ魅藛T提供一個(gè)良好的工作環(huán)境，行政區(qū)域如下圖所示：2.2.2輔助區(qū)輔助區(qū)域包括倒班宿舍、控制中心、公共工程站和電氣工程站。在前面圖中均有標(biāo)注。倒班宿舍位于控制中心的北面，遠(yuǎn)離生產(chǎn)區(qū)域。一方面，倒班宿舍位于全年最高頻率風(fēng)向的上風(fēng)口，較為安全；另一方面，倒班宿舍遠(yuǎn)離生產(chǎn)區(qū)域和儲罐區(qū)，能夠讓倒班休息的工人充分休息。最后，倒班宿舍和行政中心、公用工程站以馬路和較寬的綠化帶隔開，也能夠起到減少噪音的作用?？刂浦行奈挥趶S區(qū)北面中心位置，和生產(chǎn)區(qū)域只隔了一個(gè)主干道，而且和主要生產(chǎn)區(qū)域用綠化帶隔開。公用工程站包括氮?dú)庹竞蛪嚎s空氣站。其中氮?dú)庹局饕怯靡蕴峁╅_停車及檢修時(shí)吹掃管路所用的氮?dú)?。空氣站的壓縮空氣則是用于設(shè)備檢修時(shí)吹掃管路和設(shè)備只用。壓縮空氣位于全年最多頻率風(fēng)向的上風(fēng)口用以采集空氣。公用工程站和生產(chǎn)區(qū)域隔開較遠(yuǎn)。電氣工程站位于廠區(qū)的西北方向，緊挨在公共工程旁。而且位于全年最多頻率風(fēng)向的上風(fēng)口。與儲罐區(qū)距離較遠(yuǎn)。電氣工程站在廠區(qū)西門的旁邊，方便電氣設(shè)備的檢修。2.2.3生產(chǎn)區(qū)A.精餾車間精餾車間半露天布置，精餾車間的泵一并布置在車間內(nèi)，不單獨(dú)另設(shè)泵房，以減少輸送的距離。合成車間與精餾車間的距離滿足相關(guān)的設(shè)計(jì)規(guī)范。精餾車間內(nèi)的設(shè)備包括浮閥精餾塔、填料精餾塔、全凝器、冷凝器、回流罐和再沸器。B.合成車間合成車間包括三個(gè)部分：合成車間I（生產(chǎn)車間）、合成車間II（產(chǎn)物預(yù)處理車間）、合成車間III（催化劑生產(chǎn)車間）。合成車間泵全部布置在車間內(nèi)部，不單獨(dú)另設(shè)泵房，節(jié)約了管線。C.設(shè)備檢修室維修站位于生產(chǎn)區(qū)域的東南方向。有供交通運(yùn)輸?shù)闹苯油ǖ?，方便到工藝裝置。維修站外有加工制作的露天場所。設(shè)備檢修室的具體位置和與其他生產(chǎn)車間和精餾車間的相對位置2.2.4儲罐區(qū)儲罐區(qū)分為原料儲罐區(qū)和產(chǎn)物儲罐區(qū)兩個(gè)部分。兩個(gè)部分的儲罐區(qū)均位于下方口。原料儲罐區(qū)和生產(chǎn)區(qū)域距離大于50m，產(chǎn)物儲罐區(qū)和生產(chǎn)區(qū)域的距離大于40m。兩部分儲罐區(qū)域軍原理生活區(qū)和行政服務(wù)區(qū)。原料儲罐區(qū)有一個(gè)體積為670m3的球罐，這是7天的儲存量。連帶上低溫保障的設(shè)備，有8m的外徑。產(chǎn)物儲罐區(qū)有三個(gè)球罐，容積為1340m3，這是14天的儲存量。每個(gè)儲罐外徑為6m。各個(gè)儲罐之間的間距為≥0.6D，符合化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范。此外，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，容積≥5000m3的液體儲罐周圍設(shè)0.3m高的隔堤進(jìn)行隔離，減少儲罐發(fā)生少量泄露事故時(shí)的污染范圍。由于本例中的容積不大，所以沒有另設(shè)單獨(dú)的防護(hù)墻。最后，儲罐組內(nèi)設(shè)置集水設(shè)施，并設(shè)置可控制開閉的排水設(shè)施。原料儲罐區(qū)和產(chǎn)品儲罐區(qū)的北面均設(shè)有物料操作平臺，供產(chǎn)品供應(yīng)裝卸用，距離罐區(qū)15m。操作平臺上設(shè)置有稱重區(qū)域，當(dāng)貨運(yùn)卡車經(jīng)過時(shí)在上面稱重，以計(jì)量運(yùn)輸量。2.3廠區(qū)布置的說明表格1）區(qū)域系數(shù)表2.3-1區(qū)域系數(shù)表序號指標(biāo)名稱單位數(shù)量1廠區(qū)占地面積平方米352562建筑占地面積平方米13487.083綠化面積平方米5475.264圍墻長度米7465建筑系數(shù)%38.256廠區(qū)利用系數(shù)%64.507綠化系數(shù)%15.53

2）各區(qū)域面積表2.3-2各項(xiàng)區(qū)域面積名稱占地面積（平方米）行政服務(wù)中心1632倒班宿舍300控制中心500公共工程站600電氣工程站600原料操作平臺287.44原料儲罐區(qū)493.72消防車間I100低溫保障車間300合成車間I238合成車間II194.4合成車間III132精餾車間160消防車間150設(shè)備檢修室300產(chǎn)物操作平臺437.44產(chǎn)物儲罐區(qū)1037.44消防車間II100消防水池150原料區(qū)花壇800工藝計(jì)算4.1.物料衡算4.1.1設(shè)計(jì)任務(wù)設(shè)計(jì)項(xiàng)目：乙醛在催化劑情況下進(jìn)行縮合生產(chǎn)乙酸乙酯（假定99.5%的乙醛轉(zhuǎn)化為乙酸乙酯）產(chǎn)品名稱：乙酸乙酯產(chǎn)品規(guī)格：純度99.5%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))年生產(chǎn)能力：折算為100%乙酸乙酯9950噸/年4.1.2乙醛縮合法制備乙酸乙酯步驟（1）首先在釜中加入5000L乙酸乙酯、160Kg鋁粉、50Kg氯化鋁、20Kg氯化鐵進(jìn)行混合，加熱回流；隨后將2000L乙酸乙酯與1000（2）按每100ml乙醛配9.1g比例的催化劑進(jìn)入管式反應(yīng)器進(jìn)行縮合反應(yīng),反應(yīng)期間通過間接鹽水冷卻維持反應(yīng)溫度為0℃,反應(yīng)停留時(shí)間為2（3）達(dá)到平衡狀態(tài)的混合液通入水洗塔，然后從右側(cè)進(jìn)料口向塔中加入適量水，攪拌均勻，乙酸乙酯油層由泵抽入精餾塔Ⅰ，塔底殘?jiān)硗馓幚淼玫綒溲趸X，氫氧化鐵等產(chǎn)物。（4）由分離塔Ⅰ頂部出來的餾出液通入精餾塔Ⅱ進(jìn)行蒸餾，由精餾塔Ⅱ底部出來的釜液組成有少量的乙酸乙酯與乙醇。精餾塔Ⅱ塔頂蒸出的乙醛作為管式反應(yīng)器的第二進(jìn)料。由塔Ⅱ底部出來的乙醇-乙酸乙酯二組分回收處理后作為制造催化劑的原料。（5）精餾塔Ⅰ底部出來的釜液進(jìn)入精餾塔Ⅲ進(jìn)一步處理。精餾塔Ⅲ底部殘液主要為重組分，由環(huán)保環(huán)節(jié)處理。精餾塔Ⅲ頂部產(chǎn)品為成品乙酸乙酯。4.1.3物性數(shù)據(jù)（據(jù)化學(xué)化工物型數(shù)據(jù)手冊）20℃物質(zhì)密度g/cm3沸點(diǎn)℃相對分子質(zhì)量g/mol乙酸乙酯0.9027788.1乙醛0.783420.844.05乙縮醛0.83102.7118.17乙醇0.7894578.446.07鋁2.702246727氫氧化鋁78.00鐵7.9275056氫氧化鐵106.87水110018.016氯化鐵2.90319161.94氯化鋁2.45178133.34（1）每小時(shí)生產(chǎn)能力的計(jì)算根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)，乙酸乙酯的年生產(chǎn)能力為9950噸/年（折算為100%乙酸乙酯，下同）全年按300天計(jì)，每天24小時(shí)連續(xù)工作，年工時(shí)7200h。每小時(shí)的生產(chǎn)能力為：9950×1000÷7200=1382以上作為物料衡算基準(zhǔn)。（2）生產(chǎn)工藝流程圖（3）催化劑制取部分物料衡算AL+3C2H5OH→AL(C2H5O)3+H2催化劑反應(yīng)前物料各組分乙酸乙酯鋁粉氯化鋁氯化鐵乙醇140.685kg/h3.565kg/h1.114kg/h0.446kg/h17.59kg/h1596.879mol132.038mol8.355mol2.752mol381.81moln乙醇：n鋁=2.89<3所以鋁粉過量，乙醇全部反應(yīng)產(chǎn)生氫氣384.86g催化劑生成后物料各組分乙酸乙酯鋁粉氯化鋁氯化鐵三乙醇鋁氫氣140.685kg/h128.736g/h1.114kg/h0.446kg/h20.6381kg/h384.86g/h1596.879mol4.768mol8.355mol2.752mol127.27mol190.905mol（4）反應(yīng)器的物料衡算乙醛縮合生產(chǎn)乙酸乙酯反應(yīng)如下:2CH3CHO→CH3COOCH2CH3(主反應(yīng)) 3CH3CHO+H20→C6H14O2+O2（副反應(yīng)）原料規(guī)格：乙醛濃度為99.9%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）催化劑加入量：乙醛=9.1g:100ml加入：產(chǎn)品中100%乙醛量：88.10/x=88.10/1382→x=1382反應(yīng)要求：反應(yīng)轉(zhuǎn)化率選擇性乙酸乙酯沉降損耗第一精餾塔乙酸乙酯回收率第二精餾塔乙酸乙酯回收率乙醛99.5%99.5%0.01%99.9%99.5%乙醛量為：m=1406其中：100%乙醛量=1406×99.9%=1404.594kg水量=1406-1404.594=1.40加入催化劑量=163.015支出：乙酸乙酯生成量=（1404.594/88.10）×0.995×0.99.5×88.10=1390.583kg未反應(yīng)乙醛量=1404.594×0.005=7.02乙縮醛量=1404.594×0.995×（1-0.995）=6.2486kg水=0.4533kg催化劑量=163.015Kg進(jìn)出酯化器的物料衡算表如下（以下由ASPEN模擬得結(jié)果）：表一：進(jìn)出反應(yīng)器的物料衡算表加入支出序號物料名稱純度%數(shù)量kg/h序號物料名稱純度%數(shù)量kg/h1乙醛99.914061乙酸乙酯1001390.6其中CH3CHO1001404.62乙醛1007.0H2O1001.43催化劑-1632催化劑-1634水1000.455乙縮醛1006.36氧氣1001.7合計(jì)1569合計(jì)1569由反應(yīng)器出來的反應(yīng)液進(jìn)入分離塔，在反應(yīng)器中反應(yīng)趨于完全，因此進(jìn)入分離塔的物料衡算表為：表2：進(jìn)出分離塔的物料衡算表進(jìn)料出料序號物料名稱數(shù)量kg/h序號物料名稱數(shù)量kg/h1乙酸乙酯1390.61乙酸乙酯1531.32乙醛7.02乙醛7.03催化劑1633乙縮醛6.34乙縮醛6.34氫氧化鋁11.05水（原料自帶）0.455氫氧化鐵0.36水（洗滌加入）107乙醇（泵抽走）15.9（1）破壞催化劑所需水7.78乙醇（底部排出）1.79水（泵抽走）110水（底部排出）1.711氯化氫1.2合計(jì)1577.3合計(jì)1577.3表3進(jìn)出塔Ⅰ的物料衡算表加入支出（塔頂）序號物料名稱數(shù)量kg/h序號物料名稱數(shù)量kg/h1乙酸乙酯1531.31乙酸乙酯0.15312乙醛7.02乙醛7.03乙縮醛6.33乙縮醛04水14水15乙醇15.95乙醇15.9合計(jì)1561.4合計(jì)24支出（塔底）1乙酸乙酯1531.12乙醛0.00073乙縮醛6.34水05乙醇0.0159合計(jì)1537.4總計(jì)1561.4表4進(jìn)出塔Ⅱ的物料衡算表加入支出（塔頂）序號物料名稱數(shù)量kg/h序號物料名稱數(shù)量kg/h1乙酸乙酯0.15311乙酸乙酯02乙醛7.02乙醛7.023乙縮醛03乙縮醛04水14水05乙醇15.95乙醇0合計(jì)24合計(jì)7.02支出（塔底）1乙酸乙酯0.15312乙醛0.00233乙縮醛04水15乙醇15.9合計(jì)17總計(jì)24 表5進(jìn)出塔Ⅲ的物料衡算表加入支出（塔頂）序號物料名稱數(shù)量kg/h序號物料名稱數(shù)量kg/h1乙酸乙酯1531.11乙酸乙酯15302乙醛0.00072乙醛0.00073乙縮醛6.33乙縮醛0.01024水04水05乙醇0.01595乙醇0.0159合計(jì)1537.4合計(jì)1530支出（塔底）1乙酸乙酯1.1412乙醛03乙縮醛04水05乙醇0合計(jì)1.141總計(jì)1537.4反應(yīng)器進(jìn)出物料表項(xiàng)目支入支出TemperatureC0.00.0Pressureatm1.001.00VaporFrac0.0000.002MoleFlowmol/hr31962.11416073.335MassFlowkg/hr1406.0001406.000VolumeFlowcum/hr1.7532.115EnthalpyMMBtu/hr-5.907-7.308MoleFlowmol/hrC2H4O31884.069159.395C4H8O20.00015783.013C6H14O20.00052.883H2O78.04525.162O20.00052.883 Substream:MIXED MoleFlowmol/hr精餾塔Ⅰ進(jìn)料塔Ⅰ塔頂出料（塔Ⅱ進(jìn)料）塔Ⅰ塔底出料（塔Ⅲ進(jìn)料）塔Ⅱ塔頂出料塔Ⅱ塔底出料塔Ⅲ塔頂出料塔Ⅲ塔底出料C2H4O159.4051159.40514.95673E-7157.58131.8238164.95673E-73.0144E-24C4H8O217379.771.73797717378.043.7675E-101.73797717365.0912.95001C6H14O252.883851.39740E-352.882453.5957E-191.39740E-3.086603352.79585C2H6O344.4721344.1277.34447212.6886E-11344.1277.34447212.6497E-11H2O55.2919555.291932.07088E-54.33215150.959782.07088E-51.3334E-14TotalFlowmol/hr17991.83560.564117431.26161.9135398.650617365.5265.74586TotalFlowkg/hr1561.40624.025321537.3807.02000017.005321530.0007.380178TotalFlowcum/hr1.685293.03229391.8269779.67089E-3.02492821.8180709.12345E-3TemperatureC10.0000054.2838177.2549155.23881107.799477.2019096.32314Pressureatm1.0000001.0000001.0000003.0000003.0000001.0000001.000000VaporFrac0.00.00.00.00.00.00.0LiquidFrac1.0000001.0000001.0000001.0000001.0000001.0000001.000000SolidFrac0.00.00.00.00.00.00.0EnthalpyJ/kmol-4.7561E+8-2.5424E+8-4.7051E+8-1.9143E+8-2.6780E+8-4.7049E+8-4.7402E+8EnthalpyJ/kg-5.4803E+6-5.9321E+6-5.3348E+6-4.4152E+6-6.2780E+6-5.3401E+6-4.2227E+6EnthalpyWatt-2.3769E+6-39588.88-2.2782E+6-8609.688-29655.47-2.2695E+6-8656.822EntropyJ/kmol-K-4.9443E+5-2.7791E+5-4.6422E+5-1.8716E+5-2.8803E+5-4.6350E+5-6.9085E+5EntropyJ/kg-K-5697.241-6484.325-5263.452-4316.852-6752.108-5260.717-6154.350Densitykmol/cum10.6757917.358179.54104316.7423615.991959.5516247.206251Densitykg/cum926.4892743.9569841.4887725.8899682.1717841.5519808.9242AverageMW86.7841542.8591988.1967143.3564942.6572188.10564112.2531LiqVol60Fcum/hr1.751156.03016011.7209968.94723E-3.02121281.7121248.87216E-3五.設(shè)備選型5.1催化劑反應(yīng)釜設(shè)計(jì)5.1.1催化劑反應(yīng)釜類型因?yàn)榇呋瘎┡渲票容^危險(xiǎn)，三乙醇鋁為易燃易爆化學(xué)品，同時(shí)伴隨有氫氣產(chǎn)生，故反應(yīng)釜類型選用間歇反應(yīng)釜，搪玻璃開式葉輪式攪拌器。5.1.2催化劑反應(yīng)釜材料的選擇配催化劑時(shí)有用到乙醇,因乙醇的腐蝕性很強(qiáng)，對油脂、油漆、橡膠件都會有腐蝕，對金屬也有腐蝕性，故反應(yīng)器材料表面鍍搪玻璃的。5.1.3反應(yīng)過程首先在釜中加入112L乙酸乙酯、3.6Kg鋁粉、1.12Kg氯化鋁、0.446Kg氯化鐵進(jìn)行混合，加熱回流；隨后將44.6L乙酸乙酯與22.3L乙醇的混合物慢慢加入，反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣經(jīng)鹽-水回流冷卻器從頂部導(dǎo)出，反應(yīng)過程中對設(shè)備進(jìn)行冷卻并用調(diào)節(jié)乙醇混合物加入速度來調(diào)控反應(yīng)溫度，反應(yīng)終點(diǎn)以無氫氣排出為標(biāo)志，這時(shí)再繼續(xù)反應(yīng)0.5h或更多一點(diǎn)時(shí)間即可完成反應(yīng)，冷卻后備用，這個(gè)乙醇鋁混合物催化劑中含大約2%的鋁。催化劑兩個(gè)反應(yīng)釜并聯(lián)輪流配制。反應(yīng)量較少，反應(yīng)時(shí)間經(jīng)估算t=55min，輔助時(shí)間t0=5min體積主要有液體構(gòu)成，忽略反應(yīng)后體積變化有Q0=112+44.6+22.3=178.9L/h液體為不起泡圖沸騰液體故裝填系數(shù)f=0.7，由于為攪拌釜反應(yīng)器故液體裝2/3適宜故總體積選催化劑反應(yīng)釜參數(shù)匯總類型間歇反應(yīng)釜臺數(shù)2材料20R（內(nèi)表面鍍搪玻璃）反應(yīng)釜反應(yīng)體積0.4m3公稱直徑800m夾套傳熱面積2.4m2設(shè)計(jì)壓力容器內(nèi)0.25MPa夾套內(nèi)0.6MPa操作條件（溫度、壓力）0℃1atm攪拌軸公稱直徑65mm電動機(jī)功率1.5kw電動機(jī)型號Y90L-4耳式支座AN3×4電機(jī)轉(zhuǎn)速額定轉(zhuǎn)速1400r/min傳動裝置型號CWS100-250冷卻介質(zhì)冷凍鹽水5.2列管式反應(yīng)器5.2.1管式反應(yīng)器材料乙醛有腐蝕性，故普通鋼材不能使用，因此使用0Cr18Ni95.2.2管式反應(yīng)器參數(shù)類型管式反應(yīng)器臺數(shù)1管式反應(yīng)器材料反應(yīng)管公稱直徑0Cr18Ni95cm反應(yīng)器總體積1.65m3反應(yīng)管根數(shù)200根單根反應(yīng)管長度4.2m反應(yīng)管型式U形管型式（雙程）管式反應(yīng)器殼體公稱直徑600mm1m長傳熱面19.40m2封頭標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭(曲邊高150mm、直邊高25mm)反應(yīng)器總長/m4.555.3乙醛儲罐5.3.1乙醛儲罐形式的選擇搪玻璃臥式儲存容器5.3.2乙醛儲罐材料的選擇當(dāng)乙醛與空氣中氧氣接觸時(shí)容易氧化為乙酸，對鋼材屬于強(qiáng)腐蝕性，故保險(xiǎn)起見容器內(nèi)表面鍍搪玻璃，主體為20R。5.3.3儲罐體積計(jì)算乙醛的儲備量定為24h處理量，m=1406Kg/h，ρ=783.4Kg/m3V=（1406/783.4）×24=44m3，故根據(jù)《化工工藝設(shè)計(jì)手冊》選取容積為50m3的儲罐乙醛儲罐各參數(shù)匯總儲罐型號W50000HG/T2375-2004數(shù)量1儲罐材料20R（內(nèi)鍍搪玻璃）公稱直徑3.4m實(shí)際容積55m3公稱容積50m3設(shè)計(jì)條件（溫度、壓力）25℃1atm5.4乙酸乙酯儲罐5.4.1乙醛儲罐形式的選擇搪玻璃臥式儲存容器5.4.2乙酸乙酯儲罐選材乙酸乙酯中含有少量乙醇，雖然量較少，但考慮安全性，故選擇搪玻璃臥式儲罐5.4.3乙酸乙酯儲罐體積計(jì)算乙酸乙酯存貨量定為36h，m=1529.9739Kg/h，ρ=902Kg/m3V=（1529.9739/902）×36=62m3，故根據(jù)《化工工藝設(shè)計(jì)手冊》選用體積為63m3的容器乙酸乙酯儲罐各參數(shù)匯總儲罐型號W63000HG/T2375-2004數(shù)量1儲罐材料20R（內(nèi)鍍搪玻璃）公稱直徑3.6實(shí)際容積69m3公稱體積63m3操作條件（溫度、壓力）25℃1atm5.6精餾塔Ⅰ的設(shè)計(jì)5.6.1精餾塔材料選擇因乙醇的腐蝕性很強(qiáng)，對油脂、油漆、橡膠件都會有腐蝕，對金屬也有腐蝕性，故塔體材料選用Q235（內(nèi)鍍0Cr18Ni9）。裙座采用鑄鐵，增強(qiáng)穩(wěn)定性。5.6.2精餾塔塔徑計(jì)算取塔板間距，開人孔的塔板間距EQ，裙座高度板上液層高度h1=60mm=0.06m塔板間距與塔徑的關(guān)系塔徑/D，m0.3～0.50.5～0.80.8～1.61.6～2.42.4～4.0板間距/HT，mm200～300250～350300～450350～600400～600故塔徑取R=1.2m5.6.3精餾塔塔高計(jì)算5.6.4人孔方式人孔孔徑R=0.4m每七塊塔板開一個(gè)人孔共三個(gè)人孔精餾塔Ⅱ的設(shè)計(jì)參數(shù)匯總表類型篩板塔精餾塔材料Q235(內(nèi)鍍0Cr18Ni9)塔板數(shù)24進(jìn)料塔板15全塔設(shè)計(jì)溫度（℃）50全塔設(shè)計(jì)壓力（atm）3塔高（m）15.4塔徑（mm）Φ1200*1200封頭形狀標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭保溫層（mm）505.7精餾塔Ⅱ的設(shè)計(jì)5.7.1精餾塔材料選擇因乙醇的腐蝕性很強(qiáng)，對油脂、油漆、橡膠件都會有腐蝕，對金屬也有腐蝕性，故塔體材料選用Q235（內(nèi)鍍0Cr18Ni9）。裙座采用鑄鐵，增強(qiáng)穩(wěn)定性。5.7.2精餾塔塔徑計(jì)算取塔板間距，開人孔的塔板間距EQ，裙座高度板上液層高度h1=60mm=0.06m塔板間距與塔徑的關(guān)系塔徑/D，m0.3～0.50.5～0.80.8～1.61.6～2.42.4～4.0板間距/HT，mm200～300250～350300～450350～600400～600故塔徑取R=1.2m5.7.3精餾塔塔高計(jì)算5.7.4人孔方式人孔孔徑R=0.4m每七塊塔板開一個(gè)人孔共四個(gè)人孔精餾塔Ⅱ的設(shè)計(jì)參數(shù)匯總表類型篩板塔精餾塔材料Q235(內(nèi)鍍0Cr18Ni9)塔板數(shù)30進(jìn)料塔板12全塔設(shè)計(jì)溫度（℃）87全塔設(shè)計(jì)壓力（atm）1塔高（m）18.2塔徑（mm）Φ1200*1200封頭形狀標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭保溫層（mm）505.5精餾塔Ⅲ的設(shè)計(jì)5.5.1精餾塔材料選擇因乙醇的腐蝕性很強(qiáng)，對油脂、油漆、橡膠件都會有腐蝕，對金屬也有腐蝕性，故塔體材料選用Q235（內(nèi)鍍0Cr18Ni9）,塔盤材料為不銹鋼（0Cr18Ni9）。裙座對材料無特殊要求故考慮經(jīng)濟(jì)因素采用鑄鐵也可增強(qiáng)塔整體穩(wěn)定性。5.5.2精餾塔塔徑計(jì)算取塔板間距，開人孔的塔板間距EQ，裙座高度板上液層高度h1=60mm=0.06m塔板間距與塔徑的關(guān)系塔徑/D，m0.3～0.50.5～0.80.8～1.61.6～2.42.4～4.0板間距/HT，mm200～300250～350300～450350～600400～600故塔徑取R=1.2m以塔Ⅲ為計(jì)算示例：5.5.2溢流裝置的確定選用單溢流、弓形降液管、平行受液盤及平行溢流堰，不設(shè)進(jìn)口堰。單溢流又稱直徑流，液體自液盤橫向流過塔板至溢流堰，流體流徑較大，塔板效率高，塔板結(jié)構(gòu)簡單，加工方便，直徑小于2.2m的塔中廣泛使用。工業(yè)中應(yīng)用最廣的降液管是弓形降液管。溢流堰長精餾段：根據(jù)塔徑=1.2m溢流堰長提餾段：根據(jù)塔徑=1.2m溢流堰長2)出口堰高選用平直堰，堰上液層高度液流收縮系數(shù)精餾段：提餾段：a)精餾段：b)提流段:3）弓形降液管寬度和面積查圖知精餾段：WD=0.15×1.2=0.18m驗(yàn)算液體在降液管內(nèi)停留時(shí)間提鎦段：停留時(shí)間故降液管尺寸可用。4)降液管底隙高度降液管底隙高度是指降液管下端與塔板間的距離，以h0表示。降液管底隙高度應(yīng)低于出口堰高度hw，(hw-ho)不應(yīng)低于6mm才能保證降液管底端有良好的液封.工程上ho一般取20-25mm。本次設(shè)計(jì)中取22mm。hw-ho=39-22=17mm>6mm故降液管底隙高度設(shè)計(jì)合理。5.5.3安定區(qū)與邊緣區(qū)的確定1)入口安定區(qū)塔板上液流的上游部位有狹長的不開孔區(qū)，叫入口安定區(qū)，其寬度為。此區(qū)域不開孔是為了防止因這部位液層較厚而造成傾向性液封，同時(shí)也防止氣泡竄入降液管。一般取=（50~100）mm,精餾段取=70mm,提鎦段取=70mm。2）出口安定區(qū)在塔板上液流的下游靠近溢流堰部位也有狹長的不開孔區(qū)，叫出口安定區(qū)，其寬度與入口安定區(qū)相同，亦為。這部分不開孔是為了減小因流進(jìn)降液管的液體中含氣泡太多而增加液相在降液管內(nèi)排氣的困難。精餾段取=70mm,提鎦段取=70mm。3）邊緣固定區(qū)在塔板邊緣有寬度為WC的區(qū)域不開孔，這部分用于塔板固定。一般=（25~50）mm。精餾段取=40mm,提鎦段取=40mm。D精=D提=1200mm所以查表得：塔板分塊數(shù)（精餾）=塔板分塊數(shù)（提餾）=3工藝要求：孔徑精餾段取閥孔動能因子=10孔速浮閥孔數(shù)取無效區(qū)寬度=0.04m安定區(qū)寬度=0.07m弓形降液管寬度開孔區(qū)面積=0.7294m2其中R==0.56x==0.35mD<2000mm,e=362mm浮閥排列方式采用等腰三角形叉排圖如下：經(jīng)過精確繪圖，得知，當(dāng)t’=65mm時(shí)，閥孔數(shù)N實(shí)際=117個(gè)按N=118重新核算孔速及閥孔動能因數(shù)：孔速u0=VS/（π×1/4×d2×N）=5.55mF0=uo×(ρV,M)0.5=11.13閥孔動能因數(shù)變化不大，仍在9～12范圍內(nèi)?！嚅_孔率(∵5%<%<14%,∴符合要求)故：t=75mm,t’=65mm,閥孔數(shù)N實(shí)際=117個(gè)∴則每層板上的開孔面積AO=Aa×φ=0.7294×12.46%=0.09089m提留段：取閥孔動能因子孔速浮閥數(shù)取無效區(qū)寬度0.04m安定區(qū)寬度0.07m弓形降液管寬度開孔區(qū)面積=0.7294m2其中0.560.35由圖可得實(shí)際浮閥孔數(shù)117個(gè)11.13閥孔動能因數(shù)變化不大，仍在9～12范圍內(nèi)∴開孔率%(∵5%<%<14%,∴符合要求)5.5.3.1塔盤流體力學(xué)驗(yàn)算a.塔板壓降校核5.5.3.2干板壓強(qiáng)降a)精餾段：浮閥由部分全開轉(zhuǎn)為全部全開時(shí)的臨界速度為U0,cU0,c=（73.1/ρV,M）（1/1.825）=5.31m液層阻力ε取0.45液體表面張力數(shù)值很小，設(shè)計(jì)時(shí)可以忽略不計(jì)氣體通過每層塔板的壓降△P為b)提餾段：U，0,c=（73.1/ρV,M）（1/1.825）=5.31m液層阻力ε取0.45液體表面張力數(shù)值很小，設(shè)計(jì)時(shí)可以忽略不計(jì)氣體通過每層塔板的壓降△P為5.5.3.3降液管停留時(shí)間液體在降液管內(nèi)停留時(shí)間a)精餾段：b)提餾段：故降液管設(shè)計(jì)合理b.液泛的校核為了防止塔內(nèi)發(fā)生液泛，降液管高度應(yīng)大于管內(nèi)泡沫層高度。即：Hd≤ψ（HT+hW）Hd=hw+how+hd+hp+△hd=0.2(LS/(lwho))2甲醇-水屬于一般物系，ψ取0.4對于浮閥塔△≈0則Hd=hw+how+hd+hp+△=0.055+0.2(0.000942/(0.84×0.022))2+0.06045=0.1272mψ（HT+hW）=0.4(0.4+0.04694)=0.1788m因0.1272m<0.1788m，故本設(shè)計(jì)中不會出現(xiàn)液泛5.5.3.4霧沫夾帶綜合考慮生產(chǎn)能力和塔板效率，一般應(yīng)使霧沫夾帶量eV限制在10%以下，校核方法常為：控制泛點(diǎn)百分率F1的數(shù)值。所謂泛點(diǎn)率指設(shè)計(jì)負(fù)荷與泛點(diǎn)負(fù)荷之比的百分?jǐn)?shù)。其經(jīng)驗(yàn)值為大塔F1<80%-82%a)精餾段：CF泛點(diǎn)負(fù)荷因素由查表得K=1.0Ab=AT-2Af=1.131-20.1018=0.9074b)提餾段：CF泛點(diǎn)負(fù)荷因素由查表得K=1.0A,b=A,T-2A,f=1.131-20.1018=0.9074故本設(shè)計(jì)中的霧沫夾帶量在允許范圍之內(nèi)?！邔τ诖笏?，為避免過量霧沫夾帶，應(yīng)控制泛點(diǎn)率不超過80%。計(jì)算出的泛點(diǎn)率在80%以下，故可知霧沫夾帶量能夠滿足ev<0.1kg液/kg(干氣)的要求。e.漏液驗(yàn)算a)精餾段：0.2m3/s<Vs’=b)提餾段：0.2m3/s<Vs’=①液相下限線因堰上液層厚度how’為最小值時(shí)，對應(yīng)的液相流量為最小。設(shè)how,小’=0.006ma)精餾段：LW=0.84b)提餾段：LW=0.84②液相上限線②液相上限線當(dāng)停留時(shí)間取最小時(shí)，LS’為最大，求出上限液體流量LS’值（常數(shù)），在VS—LS圖上，液相負(fù)荷上限線為與氣體流量VS無關(guān)的豎直線。以作為液體在降液管中停留時(shí)間的下限，因Af=0.1018m2，HT=0.4∵θ=AfHT/LSa)精餾段：則LS,大=0.1018×0.4/5=0.008144m3b)提餾段：則LS,大’=0.1018×0.35/5=0.007126m3③漏液線a)精餾段：b)提餾段：據(jù)此可作出與液體流量無關(guān)的水平漏液線。④霧沫夾帶線a）精餾段：CF泛點(diǎn)負(fù)荷因素由查表得K=1.0Ab=AT-2Af=1.131-20.1018=0.9074根據(jù)經(jīng)驗(yàn)值，因該塔徑1.2m控制其泛點(diǎn)率為80%代入上式K物性系數(shù)查表得K=1,CF泛點(diǎn)負(fù)荷因素，查表得CF=0.115代入計(jì)算式，整理可得：b)提餾段：CF泛點(diǎn)負(fù)荷因素由查表得K=1.0根據(jù)經(jīng)驗(yàn)值，因該塔徑1.2m控制其泛點(diǎn)率為80%代入上式∵lL=D-2Wd=1.2-20.18=0.84A,b=A,T-2A,f=1.131-20.1018=0.9074K物性系數(shù)查表得K=1,CF泛點(diǎn)負(fù)荷因素，查表得CF=0.105代入計(jì)算式，整理可得：由上式知霧沫夾帶線為直線，則在操作范圍內(nèi)任取兩個(gè)LS值，依式算出相應(yīng)的VS值列于下表中。LS0.00010.00050.0010.0020.0030.0050.00550.006VS2.273032.26122.246382.21682.187142.12792.11312.0983由上式知霧沫夾帶線為直線，則在操作范圍內(nèi)任取兩個(gè)LS’值，依式算出相應(yīng)的VS’值列于下表中LS'0.00010.00050.0010.0020.0030.0050.00550.006VS'2.594842.580572.562742.527072.491412.420072.40222.3844⑤液泛線為了防止塔內(nèi)發(fā)生液泛，降液管高度應(yīng)大于管內(nèi)泡沫層高度。聯(lián)立以下三式：由上式確定液泛線。忽略式中項(xiàng)，將以下五式代入上式，得到：因物系一定，塔板結(jié)構(gòu)尺寸一定，則、、、、、、及φ等均為定值，而與又有如下關(guān)系，即：式中閥孔數(shù)N與孔徑亦為定值。因此，可將上式簡化成與的如下關(guān)系式：其中：帶入數(shù)據(jù)：由得精餾段：LS0.0010.0020.0030.0040.0050.0060.007vs2.63152.55492.477912.39552.304912.075952.0913提餾段：LS，0.0010.0020.0030.0040.0050.0060.007VS，3.25453.16393.0732.97592.86972.751692.61952⑥操作負(fù)荷線由以上各線的方程式，可畫出圖塔的操作性能負(fù)荷圖。根據(jù)生產(chǎn)任務(wù)規(guī)定的氣液負(fù)荷，可知操作點(diǎn)P’(0.00173,0.9312)在正常的操作范圍內(nèi)。過圓點(diǎn)連接OP’作出操作線.由塔板負(fù)荷性能圖可以看出：（1）在任務(wù)規(guī)定的氣液負(fù)荷下的操作點(diǎn)P’（設(shè)計(jì)點(diǎn)），處在適宜操作區(qū)內(nèi)的適中位置。（2）塔板的氣相負(fù)荷上限完全由霧沫夾帶控制，操作下限由漏液控制。（3）精餾段：操作彈性Vmax=2.25,Vmin=0.634操作彈性=Vmax/Vmin=2.25/0.634=3.55>3提餾段：操作彈性Vmax=2.49,Vmin=0.721操作彈性=Vmax/Vmin=2.49/0.721=3.45>3∴此設(shè)計(jì)符合要求。5.5.3精餾塔塔高計(jì)算5.5.4人孔方式人孔孔徑R=0.4m每七塊塔板開一個(gè)人孔共四個(gè)人孔精餾塔Ⅰ的設(shè)計(jì)參數(shù)匯總表類型篩板塔精餾塔材料Q235(內(nèi)鍍0Cr18Ni9)塔板數(shù)30進(jìn)料塔板12全塔設(shè)計(jì)溫度（℃）100全塔設(shè)計(jì)壓力（atm）1塔高（m）18.2塔徑（m）1.2封頭形狀標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭保溫層（mm）505.8沉降器5.8.1沉降器長期與水接觸，容易被腐蝕，故采用不銹鋼（0Cr18Ni9）為材料。5.8.2沉降器臺數(shù)1材料0Cr18Ni9高度6底部直徑2上部直徑2m5.9精餾塔回流罐（參照《化工工藝設(shè)計(jì)手冊》選擇標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備）回流罐參數(shù)表個(gè)數(shù)3類型常壓平底，平蓋容器材料20R公稱容積1m3公稱直徑900mm高度1600mm5.10管口表序號設(shè)備底部放料口公稱直徑（mm）頂部進(jìn)料口公稱直徑（mm）蒸汽進(jìn)口公稱直徑（mm）凝水出口管徑（mm）1催化劑反應(yīng)釜80Ⅰ：125Ⅱ：6525251催化劑反應(yīng)釜80Ⅰ：125Ⅱ：6525503乙酸乙酯儲罐2002004乙醛儲罐2002005管式反應(yīng)器50050050506精餾塔Ⅰ505050507精餾塔Ⅱ505050508精餾塔Ⅲ505050505.11動設(shè)備選型IH型化工泵輸送介質(zhì)溫度為-20℃～105℃，可輸送介質(zhì)溫度為20℃所選離心泵全部為上海上久泵業(yè)制造有限公司的IH型不銹鋼化工離心泵。11.2泵的選型一覽表序號用途泵型號流量(m3/h)轉(zhuǎn)速(r/min)汽蝕余量(m)揚(yáng)程(m)軸功率(kw)電機(jī)功率（kw）效率%泵外形（長×寬×高）材料1制催化劑進(jìn)料50-32-125A6.829002.018.80.871.540465×190×252304鋼2乙醛進(jìn)料50-32-125A6.829002.018.80.871.540465×190×252304鋼3管式反應(yīng)器進(jìn)催化劑50-32-125A6.829002.018.80.871.540465×190×252304鋼4粗乙酸乙酯進(jìn)精餾塔Ⅰ50-32-1257.529002.0231.092.243465×240×340304鋼5精餾塔Ⅲ進(jìn)料泵50-32-1257.529002.0231.092.243465×240×340304鋼6精餾塔Ⅰ塔頂組分回流泵50-32-1607.529002.034.52.13333465×240×292304鋼7精餾塔Ⅱ進(jìn)料泵50-32-1257.529002.0231.092.243465×240×340304鋼8精餾塔Ⅱ回流泵50-32-1607.529002.034.52.13333465×240×292304鋼9精餾塔Ⅰ塔頂冷凝水用泵50-32-1607.529002.034.52.13333465×240×292304鋼10精餾塔Ⅱ塔頂冷凝水用泵50-32-1607.529002.034.52.13333465×240×292304鋼11精餾塔Ⅲ塔頂冷凝水用泵50-32-1607.529002.034.52.13333465×240×292304鋼5.12換熱器選型5.12在對MTO的工藝中的換熱器的設(shè)計(jì)和選型中，針對特定的換熱任務(wù)，確定合適的換熱工藝參數(shù)，并進(jìn)行換熱費(fèi)用的優(yōu)化，再根據(jù)國家相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，進(jìn)行換熱設(shè)備的選取和校核。5.12根據(jù)乙醛縮合的工藝衡算和工藝物料的要求，掌握物料流量、溫度、壓力、化學(xué)性質(zhì)、物性參數(shù)等特性，并根據(jù)物料衡算和熱量衡算得出有關(guān)設(shè)備的負(fù)荷、流程中的位置、與流程中其他設(shè)備的關(guān)系等來明確設(shè)計(jì)任務(wù)，設(shè)計(jì)換熱流程以及選擇換熱器型式。5.12（1）換熱器類型按照換熱的方式和原理不同，換熱設(shè)備分為直接式、蓄熱式和間壁式。間壁式換熱器又分為夾套式、管式、管殼式和板式。根據(jù)MTO生產(chǎn)工藝的特點(diǎn)，我們選擇管殼式換熱器，管殼式換熱器主要有以下主要形式：①固定管板式換熱器當(dāng)冷熱流體溫差不大時(shí)，