分类号 单位代码 11080 密 级 学 号 0903120233 本科毕业论文（设计）题 目年产20万吨乙二醇生产-乙二醇合成工段设计工艺设计作 者王刚院 (系)化学工程学院专业班级2012级化学工程与工艺1班学 号0903120233指导教师李学坤答辩日期年 月 日 西安文理学院教务处 制西安文理学院毕业论文（设计）诚信责任书本人郑重声明：所呈交的毕业论文（设计），是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的成果。毕业论文（设计）中凡引用他人已经发表或未发表的成果、数据、观点等，均已明确注明出处。尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人毕业论文（设计）与资料若有不实，愿意承担一切相关的法律责任。 论文作者签名: 年 月 日I设计任务设计题目：年产20万吨乙二醇-乙二醇合成工段设计设计任务任务量为年产20万吨乙二醇工厂提供足量的乙二醇工作日，连续运行设计内容和要求序号设计内容要求1工艺设计选择合适的工艺流程、工艺条件2工艺计算物料衡算、热量衡算等3反应器设计草酸二甲酯加氢反应器工艺尺寸设计计算、并进行反应器的优化4换热器传热面积的计算、规格选型5泵、压缩机泵、压缩机规格选型6自控设计选择设计合理的设备控制方案以及该车间的整体控制方案7车间布置根据化工设计规则实际操作进行合理的车间布置8环境保护根据排放要求合理处理三废9编写设计说明书目录、引言、设计内容、设备选型、设计结果一览表、结束语10绘图1. 绘制合成反应器、DMO精馏塔装配图2. 合成工段物料流程图PFD，自控流程图PID3. 车间平、立面布置图，管道布置图11.参考文献十篇以上相关的中文文献和一篇英文文献I摘 要对于我国能源现状，以煤产业代替石油为原料制备化工产品成为国内外发展趋势。合成气经草酸二甲酯(DMO)催化加氢法是制备乙二醇(EG)工艺的研究热点之一，其中DMO加氢反应是制备EG的核心。乙二醇(ethylene glycol)，分子量；具有沸点高、凝固点低和还原性弱等特点；197.3，闪点，。我国乙二醇主要用于生产聚酯(PET)、防冻液以及黏合剂等。聚酯消费始终占乙二醇总消费量的以上，致使我国乙二醇的生产和消费得到了持续不断和快速的发展。本设计量是年产20万吨乙二醇，年工作小时，由年产量计算可知原料DMO年消耗量为146.89万吨，新鲜氢气年消耗量为10.03万吨。本设计首先对工艺流程分析，再根据工艺参数及有关标准利用Aspen Plus模拟软件完成了加氢反应器的物、热量衡算，还完成了对反应器的优化问题；本设计采用固定床列管式反应器，设计出反应器的内径为2.5m，管长为7.5m，管子采用252.5mm，一共5017根，正三角形排列；利用SW6-2011软件对DMO加氢反应器进行了强度校核；最后完成了设备的设计和选型。本设计还对DMO加氢工段的车间布置、设备控制、环境保护及投资估算进行了简单的设计与说明。关键词: 乙二醇；DMO加氢；列管式反应器IAbstractFor Chinas energy situation, the development trend of domestic and international production of chemical products by replacing oil with coal industry as raw material. The syngas by dimethyl oxalate (DMO) catalytic hydrogenation method is one of the highlights in agro-scientific research in the preparation of ethylene glycol (EG) process. The DMO hydrogenation reaction is the core of the preparation of EG.Glycol (ethylene glycol), CH2OH-CH2OH, molecular weight is 62.07; With the characteristics of high boiling point, low freezing point and weak reducing;Design is colorless, odorless, sweet liquid. At room temperature, and ethylene glycol boiling point 197.3 , flash point 111.1 , the relative water density of 1.1155. Ethylene glycol in China mainly for the production of polyester (PET) and antifreeze and binder etc. Polyester industry is the main consumption of ethylene glycol in China, polyester consumption accounts for more than 90% of ethylene glycol total consumption all the time, the production and consumption of ethylene glycol has been continuous and rapid development .This design flow is the annual output of 200w tons of ethylene glycol, work 8000 hours, calculated by the annual production of known DMO annual consumption of 1.4689 million tons of raw materials, fresh hydrogen consumption of 10.03w tons. This design first to process analysis and then according to the process parameters and the standard of Aspen plus simulation software completed the hydrogenation reactor, heat balance,also completed the optimization problem of the reactor; This design USES the fixed bed,design reactor diameter 2.5m, length of 7.5m, the pipe by 252.5mm, a total of 5017 root, regular triangle arrangement.t; SW6-2011 software is used to analyse the DMO hydrogenation reactor intensity; Finally completed the design and type selection of equipment. This design also the DMO hydrogenation section of the workshop layout,equipment control, environmental protection and investment estimation for the simple design and illustration. Key Words: ethylene glycol; dimethyl oxalate hydrogenation; column tubular reactorII目 录设计任务I摘 要IIAbstractIII1 绪论11.1 项目概述11.2 工艺特点11.3 产品规格21.4 项目建设意义22 生产工艺32.1 项目背景32.2 工艺选择32.2.1 工艺方案比较32.2.2 工艺方案选择42.3 工艺路线介绍52.3.1 工艺原理52.3.2 工艺流程图52.3.3 生产流程叙述62.4 催化剂选择72.4.1 Cu/SiO2加氢催化剂72.4.2 HEG-1加氢催化剂73 物料衡算及能量衡算83.1 物料衡算83.1.1 物料衡算的意义83.1.2 物料衡算的任务83.1.3 物料衡算遵循的原则83.1.4 系统物料衡算83.2 能量衡算113.2.1 能量衡算的目的113.2.2 能量衡算可以解决的问题113.2.3 能量衡算遵循的原则113.2.4 系统能量衡算124 设备选型及设计144.1 设计标准与依据144.2 换热器144.2.1 概述144.2.2 分类与特性154.2.3 氢气进料预热器164.2.4选型结果264.3 泵274.3.1 概述274.3.2 选用要求274.3.3 DMO进料泵284.3.4 选型结果324.4 压缩机334.4.1 概述334.4.2 设计依据334.4.3氢气压缩机设计334.5 反应器344.5.1 概述344.5.2反应器选型344.5.3 DMO加氢反应器设计344.5.4反应器设计374.5.5反应器细节设计394.5.6反应器结构设计394.5.7支座设计454.6 储罐474.6.1 概述474.6.2 分类474.6.3 加氢粗产品储罐474.6.4 选型结果485 自动控制及仪表495.1 设计依据495.2 设计范围及分工495.3 动力供应495.3.1 仪表用压缩空气495.3.2 仪表用电源495.4 设备控制方案495.4.1 泵的控制方案495.4.2 压缩机的控制方案515.4.3 换热器的控制方案525.4.4 反应器的控制方案535.4.5 闪蒸罐的控制方案555.4.6 储罐的控制方案55