产吨无水乙醇的工艺设计毕业设计课件.ppt

300t/a无水乙醇的工艺设计,学院：理工学院专业：化学工程与工艺答辩人：夏子全,目录,1研究背景及意义2文献综述3设计部分4结束语5参考文献,研究背景及意义,能源危机20世纪以来，经济的快速发展导致人类对能源的渴望急剧攀升，不可再生资源的消耗呈几何倍率增长。天然化石燃料资源日趋枯竭，严重掣肘了经济的发展。产业革命1973年的世界石油危机，严重冲击了全球的经济发展。为了逐渐摆脱经济对石油的依赖，人们把眼光投向了可再生资源的研究，在此冲击下，巴西、美国率先推行“汽油醇计划”，自此燃料乙醇产业步入了良性发展的轨道。,研究背景及意义,乙醇又称酒精，广泛用于各种行业。现今，无水乙醇又被称为“清洁燃料”，对减少大气污染及抑制温室效应意义重大。燃料乙醇是一种生物转化的太阳能，燃烧后本质上不会增加空气中二氧化碳的含量，不会增加温室效应，是一种取之不尽、用之不竭的可再生资源。在汽油中加入一定比例的乙醇作燃料，能节约石油、净化空气，转化多余的粮食，为人类社会的可持续发展提供一条简单有效的途径。,文献综述,无水乙醇的性质无水乙醇（Ethanol）俗称无水酒精，系醇类代表。常温常压下，无水乙醇一种是无色易燃，且有特殊香味的挥发性液体，并略带刺激性。通常，人们把纯度高达99.5%的乙醇溶液称为无水乙醇。,无水乙醇的生产方法目前工业上无水乙醇的生产方法主要有“恒沸精馏”，“萃取精馏”，“分子筛吸附”和“膜分离”4种方法。本文总结了节能型分子筛脱水吸附制无水乙醇技术的研究进展，并展望了其工艺前景。,无水乙醇的用途,清洁燃料,无水乙醇,化工医药,电子制造,航空航天,汽油醇,国内外无水乙醇发展现状,巴西是世界上最大的乙醇生产国，年产乙醇300亿升，无水乙醇占1/3。是推广燃料乙醇最成功的国家。美国是世界上第二大乙醇生产国，约占世界产量的33%。目前，美国的乙醇年产量超过60亿加仑（1800万吨）。,国内外无水乙醇发展现状,我国对汽油醇的研究起步较晚，改革开放以来，我国粮食大幅度增产，由早期的勉强满足自给变为市场相对过剩。20世纪90年代后期，我国对燃料乙醇进行试生产。2000年政府决定将燃料乙醇的开发生产、使用列入第十个五年规划。2001年，国家投资建立了4个大型燃料乙醇生产企业。并于2004年推广使用燃料乙醇。2007年9月，发改委颁布了可再生能源中长期发展规划，燃料乙醇作为再生能源成为了政府重点推广的新型能源。另外，国家可再生能源中长期发展规划中提出：到2020年，生物燃料乙醇年利用量要达到1107吨。,乙醇的生产方法,发酵法,淀粉质原料发酵法,糖质原料发酵法,乙烯水合法,乙烯直接水合法,乙烯间接水合法,建设规模及设计方案,1.建设规模300t/a无水乙醇工业装置，即1t/d无水乙醇。2.设计方案（1）先经过精馏制得95%(体积)的工业乙醇,在经过分子筛脱水制得无水乙醇。（2）年工作日按300天计，三班制连续运转，其产品质量达到国家质量标准要求。,主要工艺条件,1.原料组成：含24.18%（体积）乙醇的30液体，其余为水。2.产品要求：含量99.9%（体积）30乙醇。3.塔底残液要求：含乙醇0.1%（质量）。4.加热剂：经压力调节后0.2MPa和0.5MPa的饱合水蒸汽。5.冷却剂：32的循环冷却水。,无水乙醇生产的工艺流程图,无水乙醇生产工艺流程简图,工艺计算的主要内容,工艺计算,工艺计算,热量衡算,物料衡算,工艺计算物料衡算,图2.1为物料衡算示意图。30时：,分子量,2019/12/15,15,可编辑,精馏塔工艺计算,1.确定回流比,图解Nmin及Rmin,由图得：Rmin=2.10Nmin=10,精馏塔工艺计算-确定适宜回流比,由图得：曲线急剧下降向平缓过度得适宜回流比：R=4,N-R图,确定适宜回流比,精馏塔工艺计算确定理论板数,2.确定理论板数,图解理论板数Nt,由图得：Nt=18其中精馏段15块，提馏段3块,精馏塔热量衡算,热量衡算汇总表,工艺设计的内容,工程设计图,主要设备图,工艺流程图,设备布置图,管道布置图,主要设备图,1.精馏塔2.分子筛塔,分子筛塔,车间管道布置,车间布置1.满足工艺流程的要求，尽可能使物料线路短捷、顺畅。2.合理确定消防通道宽度，在满足卫生、消防等的要求下，尽量紧凑布置，减少占地。3.合理组织人流和物资，减少交叉运输，保证安全。,管道布置1.对于乙醇这种易燃物品，管道布置应注意防火防暴，管路不应敷设在生活间和走廊处，应配置防火防爆安全装置。2.管路尽量架空敷设，平行成列走直线；并列管线上的阀门应尽量错开排列；从主管上引出支管时，气体管从上方引出，液体管从下方引出。3.管路布置应有利于生产安全。,管道布置图,结束语,1.本设计采用精馏与分子筛工艺结合的方法，工艺路线比较成熟。2.与其他无水乙醇生产方法相比，本设计具有能耗低，效率高，无污染的优点。3.由于设计者水平有限，缺乏实际经验，设计过程中数据均以参考资料为基础，可能导致一些设备的设计结果与工厂实际情况有差距。,主要参考文献,1姚玉英.化工原理上册.天