化工過程數(shù)學(xué)與計(jì)算機(jī)模擬

《化工過程數(shù)學(xué)與計(jì)算機(jī)模擬》

乙烷—乙烯—乙醇

化工學(xué)院98博黃啟明指導(dǎo)教師錢宇教授陸恩錫教授目錄1. 過程設(shè)計(jì)分析1.1 乙烯生產(chǎn)過程的分析1.2 乙醇生產(chǎn)過程的分析2. 乙烯生產(chǎn)過程設(shè)計(jì)2.1 反應(yīng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)2.2 分離系統(tǒng)設(shè)計(jì)2.3 經(jīng)濟(jì)潛力估計(jì)3. 乙醇生產(chǎn)過程設(shè)計(jì)3.1 反應(yīng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.2 分離系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.3 經(jīng)濟(jì)潛力估計(jì)乙烯生產(chǎn)過程分析（1）乙烯收率與反應(yīng)溫度及停留時(shí)間的關(guān)系乙烯生產(chǎn)過程分析（2）壓縮和制冷系統(tǒng)主要任務(wù)是將裂解氣加壓以及通過壓縮烴蒸汽制取分離所需的冷劑，為深冷分離創(chuàng)造條件。氣體凈化系統(tǒng)通過物理和化學(xué)的方法，除去那些含量不大但對(duì)后續(xù)操作和產(chǎn)品純度有影響的的雜質(zhì)。精餾分離系統(tǒng)它由一系列的精餾塔組成，是分離的主體。乙醇生產(chǎn)過程分析290C、7.09Mpa下不同水/烯比（mol）時(shí)的乙烯平衡轉(zhuǎn)化率水/烯比（mol） 0 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8平衡轉(zhuǎn)化率 0 6.03 7.53 8.83 9.77 10.97 11.86水/烯比（mol） 0.9 1.0 1.5 2.0 5.0 10 100平衡轉(zhuǎn)化率 12.65 13.36 15.98 18.61 21.55 23.15 24.75 乙烯的極限平衡轉(zhuǎn)化率通過計(jì)算為24.93%。實(shí)際選用時(shí)要考慮到水的凝結(jié)將會(huì)破壞磷酸催化劑，并導(dǎo)致獲得的粗醇凝液中乙醇含量降低，分離提濃負(fù)荷增加。通常選擇水/烯比為0.6~0.7。乙烯生產(chǎn)過程設(shè)計(jì)----反應(yīng)系統(tǒng)

反應(yīng)條件：反應(yīng)溫度827℃,反應(yīng)器壓力=3.4atm，

氣相，無催化劑乙烷裂解C2H6CH4H2CH4C2H4C2H6乙烷裂解工段循環(huán)結(jié)構(gòu)圖乙烯生產(chǎn)過程設(shè)計(jì)----分離系統(tǒng)（1）乙烷裂解工段各組分去向組分 常壓沸點(diǎn),℃ 去向H2 -252.80 燃料 CH4 -161.49 燃料C2H4 -103.71 中間產(chǎn)品C2H6 -88.63 循環(huán)

乙烯生產(chǎn)過程設(shè)計(jì)----分離系統(tǒng)（2）反應(yīng)器系統(tǒng)蒸氣蒸氣蒸氣液體液體液體分離系統(tǒng)氣體分離系統(tǒng)分凝器液體循環(huán)副產(chǎn)物產(chǎn)物分離系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖乙烯生產(chǎn)過程設(shè)計(jì)----經(jīng)濟(jì)潛力經(jīng)濟(jì)潛力與乙烷轉(zhuǎn)化率的關(guān)系乙醇生產(chǎn)過程設(shè)計(jì)----反應(yīng)系統(tǒng)反應(yīng)條件：反應(yīng)溫度=290℃,反應(yīng)壓力=70atm，磷酸

催化劑。乙烯直接水合C2H4CH4C2H6C2H4CH4C2H6（C2H5）2OC2H5OHH2O乙烯水合工段循環(huán)結(jié)構(gòu)圖乙醇生產(chǎn)過程設(shè)計(jì)----分離系統(tǒng)（1）乙烯水合工段各組分去向組分 常壓沸點(diǎn),℃ 去向 CH4 -161.49 循環(huán)和放空 C2H4 -103.71 循環(huán)和放空 C2H6 -88.63 循環(huán)和放空 (C2H5)2O 34.60 副產(chǎn)品 C2H5OH 78.32 主產(chǎn)品 H2O 100.00 廢棄 乙醇生產(chǎn)過程設(shè)計(jì)----分離系統(tǒng)（2）反應(yīng)器系統(tǒng)蒸氣液體液體液體分離系統(tǒng)氣體分離系統(tǒng)分凝器放空副產(chǎn)物分離系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖主產(chǎn)物乙醇生產(chǎn)過程設(shè)計(jì)----分離系統(tǒng)（3）1甲烷2乙烯3乙烷4乙醚5乙醇6水粗乙醇分離流程乙醇生產(chǎn)過程設(shè)計(jì)----經(jīng)濟(jì)潛力經(jīng)濟(jì)潛力與循環(huán)氣乙烯濃度的關(guān)系結(jié)論與問題結(jié)論：乙烷裂解工段，乙烷轉(zhuǎn)化率的選擇很重要，0.6為合適

的選擇，此時(shí)經(jīng)濟(jì)潛力EP=1.68*106$/a；

放空氣中乙烯濃度在乙烯水合工段是關(guān)鍵因素，當(dāng)乙烯

濃度為93%時(shí)，經(jīng)濟(jì)潛力最大，為3.715*106$/a。問題：乙醇生產(chǎn)全流程工藝；

換熱網(wǎng)絡(luò)；

全流程經(jīng)濟(jì)潛力。謝謝觀看/歡迎下載BYFAITHIMEANAVISIONOFGOODONECHERI