年产16000吨醋酐生产装置精馏工段工艺设计毕业论文.doc

年产16000吨醋酐生产装置精馏工段工艺设计毕业论文目录摘要IAbstractII目录III第一篇 设计任务书1第一章 绪论11.1 设计依据11.2 厂址的选择11.3 设计地区的自然条件11.4 主要原料和产品11.4.1 原料来源11.4.2 产品简介21.4.3 产品用途21.4.4 产品规格31.5 车间人员构成及车间组成41.6 有关环保等方面的说明51.6.1 三废及其处理方法51.6.2 产品危险性质类别及处理措施5第2章 工艺说明102.1生产工艺的基本原理102.1.1裂化102.1.2吸收102.1.3精馏及残液处理102.1.4稀醋酸回收102.2生产工序102.3流程叙述112.4工艺设备选择112.5生产控制条件13第3章 经济评价153.1投资估算153.1.1建设投资153.1.2流动资金153.1.3建设项目总投资153.2总成本费用153.3经济评价结果153.4利润总额163.5企业及社会效益16第二篇 设计计算书17第 1 章 物料衡算171.1 设计计算条件171.2 全塔物料衡算171.3 蒸发塔物料衡算181.4 精馏塔物料衡算191.5 吸收工序物料衡算211.5.1 已知数据：211.5.2 总物料衡算211.6 裂化工序物料衡算241.6.1 已知数据241.6.2 总物料衡算24第2章 热量衡算272.1蒸发塔热量衡算272.1.1基础数据272.1.2热量衡算282.2塔T0304热量衡算292.2.1基础数据292.3塔T0308热量衡算312.3.1基础数据312.3.2热量衡算32第3章 精馏塔设备计算343.1精馏塔工艺条件及物性数据的计算343.1.1温度343.1.2密度343.1.3流量343.1.4塔顶计算343.1.5进料计算353.1.6塔釜计算353.2精馏塔的塔体工艺尺寸计算373.2.1塔板数373.2.2塔高计算373.2.3塔径的计算383.3塔板主要工艺尺寸计算403.3.1溢流装置403.3.2塔板布置及浮阀数目与排列423.4塔板的流体力学验算433.4.1气相通过浮阀塔板的压力降433.4.2淹塔443.4.3雾沫夹带453.5塔板负荷性能图463.5.1雾沫夹带上限线463.5.2液泛线463.5.3液相负荷上限473.5.4漏液线483.5.5液相负荷下限线483.6浮阀塔设计计算结果汇总49第4章 附属设备设计计算514.1塔T0308冷却器设计及选型514.1.1流体温度及物性514.1.2平均传热温差514.1.3估计换热面积514.1.4传热管排列和分程方法524.1.5换热器的核算534.1.6管程流动阻力554.2醋酐精馏塔再沸器设计及选型564.3回流罐的选型574.4回流泵的选型574.4.1基础数据574.4.2泵排出管线流速574.4.3管路阻力系数的计算584.4.4泵的选型584.5板式塔的结构高度与主要管道的设计计算594.5.1塔的结构高度594.5.2进料管594.5.3回流管604.5.4釜液出口管604.5.5塔顶蒸气管604.5.6加热蒸汽管60参考文献62致谢63第一篇 设计任务书第1章 绪论1.1 设计依据依据吉林化工学院毕业设计任务书“年产16000吨醋酐生产装置精馏工段工艺设计”结合中国石油醋酐车间的生产实际状况参考有关化工工艺设计书籍，完成毕业设计的任务书规定的任务1。1.2 厂址的选择本车间建于吉林市江北化工区，该地区具有如下特点；（1） 吉林市江北化工区是全国大型的化工基地，原料供应充足，便利（2） 铁路、公路交通便利，有较好的交通运输条件。（3） 地处松花江畔，水源充足，水质优良。（4） 附近有动力厂和热电厂，可供应大量蒸汽和电力，经济合理。（5） 区域及临时东北区域，主导风向为西南风，对市区居民的生活影响很小，综上所述，厂址的选择是合理的。1.3 设计地区的自然条件设计地区在中国东北的吉林市，其自然条件见表1-1.1-1 设计地区的自然条件表序号项目数值单位1平均气压745.66mmHg2最高温度36.63最低温度-38.14平均相对温度715最大冻土深度174cm6最大雪深度420cm7平均风速2.7m/s8松花江水温15.09最高江水温度25.51.4 主要原料和产品 本装置原料为醋酸、乙酸乙酯、磷酸三乙酯、液氨，产品为醋酐1。1.4.1 原料来源 冰醋酸由吉化103厂醋酸车间利用管道输送，乙酸乙酯及磷酸三乙酯均由原料库桶装形式供应，液氨由吉化公司102厂用槽车运送。1.4.2 产品简介醋酐又名乙酸酐，无水乙酸，是一种无色透明的液体，具有刺鼻辛辣的嗅味和催泪性，有毒。醋酐在乙醚中可以任何比例溶解，在乙醇与水中放出分解热。熔点：-73，沸点138.6，可以水解生成醋酸。具粘度、比重和折射率等性质十分类似于醋酸。有腐蚀性。勿接触皮肤或眼睛,以防引起损伤。11.4.3 产品用途1.4.3.1 制造醋酸纤维（1）制造醋酸纤维醋酸酐和短棉绒反应制醋酸纤维:C6H7O2(OH)3+(CH3CO)2OC6H7O2(CO2CH3)n+CH3COOH n=13从此引进乙酰基，乙酰基含量的多少决定了醋酸纤维的性质及用途。三醋酸纤维含乙酰基61.562%，其强度大，吸水性小，收缩率小，难溶于一般溶剂中，仅易溶于氯仿等有毒溶剂，因此，用途有限，主要用作安全胶卷。二醋酸纤维含乙酰基5457%，可溶于丙酮等溶剂。其中含乙酰基5457%的用作人造丝、胶卷、过滤烟嘴；含乙酰基5054%的可制作塑料，用于汽车方向盘、钢笔杆、玩具等制品。（2）制药醋酸酐和水扬酸反应制造阿斯匹林(乙酰水扬酸) 醋酸酐还用于制氯霉素、维生素、B1、B6、各种可的松、痢特灵、咖啡因、安眠酮、扑热息痛、樟脑磺酸钠、呋喃西林、呋喃生酮、甲基睾丸素、磺体酮、安茶碱、茶碱、合霉素等药品。（3）制染料，醋酸酐还用于醋酸不能乙酰化的场合，其反应式如下:ArNH2+(CH3CO)2OArNHCOCH3+CH3COOH反应一般在3040下进行。用以制造的染料主要品种有：分散深兰（藏青）HGL、黄棕S-2HFL、分散大红S-3GFL、分散红S-BWPL/HBGL和分散红玉S-2GFL/H-2GFL等。（4）制香料，香豆素，熔点6769，具有升华性芳香，是重要的食品香料【1】。1.4.3.2 制染料醋酸酐还用于醋酸不能乙酰化的场合，其反应式如下:ArNH2+(CH3CO)2OArNHCOCH3+CH3COOH反应一般在3040下进行。用以制造的染料主要品种有：分散深兰（藏青）HGL、黄棕S-2HFL、分散大红S-3GFL、分散红S-BWPL/HBGL和分散红玉S-2GFL/H-2GFL等。1.4.3.3 制香料香豆素，熔点6769，具有升华性芳香，是重要的食品香料。其制备反应下: +(CH3CO)2O +CH3COOHCH3COONa133135 OH H OH CHO CH=CHCOOH =O+H2O再经冷却、洗涤、萃取或真空精馏而得。醋酸酐还用于制造癸子麝香、酮麝香。1.4.3.4 其它醋酸酐还常用于制麻醉剂海洛因、RDX炸药和橡胶改性剂等，并用于生产环氧乙酰蓖麻酸甲酯(高级塑料增塑剂)桂皮酸(光刻胶原料)。11.4.4 产品规格产品的主要物性数据1-2醋酸酐蒸汽和液体的物性参数性质数 据蒸 汽液 体融点 沸点（101.32kPa） 热导率no/mk (30 )体积膨胀系数/ (20 )比热 J/g (20 )相对密度 d2020折射率 nd20表面张力 20 mN/m粘度 Cp(20 )沸点升高常数 Kb,mol/kg溶剂介电常数 （20 ）偶极矩 .cm电导率 200-1.cm-1自动发火温度 闪点 开放式闭杯式燃烧热 kJ/mol蒸发热 J/g(在沸点时)标准生成热 kJ/mol标准生成自由能 kJ/mol爆炸极限（在空气中）% (VOL)水解热 J/g(25 )熔解热 J/g0.963.520.008400-622.96-499.352.6710.13-74.13138.631361.1210-31.821.081.3932.650.913.5322.109.310-302.310-864.4449.441807.93406.6-649.50-509.65573.06102.98临界温度计 临界压力 Mpa临界体积 L/mol3264.360.29 注:1.沸点和外界压力的关系为 Log10(P)=4.26867-(1444.72/(t+199.82)P:atm t:2.以上物性数据均摘自化工大全有机原料分册。主要质量指标及执行的标准表1-3中华人民共和国国家标准10668-2000指标名称指标优等品一等品合格品色度（铂-钴），号 101525乙酸酐含量，% 99.098.096.0沸程（压力在1.013105Pa）138.0141.0137.5141.0136.5141.5蒸发残渣,% 0.0050.010.01铁含量,% 0.00010.00020.0005重金属(以Pb计), 0.00010.00020.0005氯化物(以Cl-计)，% 0.00020.00050.001高锰酸钾指数，mg/100mL 6080-1.5 车间人员构成及车间组成本系统分生产区、控制室、办公生活区本系统实行连续化生产，全年生产330天，大、小检修30天。倒班制度：化工实行四班三到。白班七小时工作，四点班8小时工作，零点班7小时工作，车间定员见表1-4表1-4 车间定员序号职务人数12345678910合计书记主人技术员安全员设备员工段长班长操作工仪表工分析工11111141022241.6 有关环保等方面的说明1.6.1 三废及其处理方法废气：主要来自废热锅炉和吸收工序，主要成分为CO2、CO 、C2H4 、CH4 、N2处理方法：直接排放大气或作燃料使用。废水：主要来自于换热器下水和水封罐处理方法：去酸性总下水线去污水处理厂处理废渣：来自于残液受槽和残渣受槽处理方法：经沉淀池沉淀后去污水处理厂处理1 1.6.2 产品危险性质类别及处理措施1.6.2.1 产品危险性质类别醋酐产品是二级易燃液体，具有化学腐蚀和遇水发生水解放出大量热易发生失火爆炸等特性。醋酐具有强烈的刺激性,尤其是醋酐蒸汽更为严重,对眼睛特别敏感,使其发红、流泪、浓度高时,中毒者有死亡的危险。1.6.2.2 处理措施 醋酐发生泄漏可用大量的水进行稀释（绝对禁止水进入罐内），同时对泄漏点在佩戴氧气呼吸器和必要的防酸劳动保护的情况下进行强制堵漏处理，对醋酐贮罐发生火灾可用干粉灭火器进行扑救。安全概述表1-5生产火灾危险性等级及电气防爆等级序号区域分类火灾危险等级爆炸危险场所等级卫生特征分级1裂化岗位甲类1区（有明火）（4）2吸收、残渣回收、蒸馏、稀醋酸回收岗位甲类1区（4）3煤气鼓风机室甲类1区（4）4包装岗位甲类1区（4）设备检修安全技术规定 （1）一切检修工作均应填写“设备安全检修任务书”。 （2）检修前必须根据每台设备的生产特点，采取适当的安全措施； 1) 切断电源； 2) 解除压力； 3) 清除一切可燃、易燃、有毒、有窒息性物质，粉尘等至合格浓度。 4) 清洗、中和装酸碱的设备； 5) 检查超重设备是否良好； 6) 监护； 7) 加堵盲板，与其它设备隔离； 8) 办理动火证； 9) 在电器开关及有关阀门上挂禁动警告牌； 10) 与化工联系好； 11) 必要时请气体防护站同志进行监护； 12) 准备必要的灭火器材； （3）检修时，必须穿戴好劳动保护用品，必要时准备好安全防护用具，（如防毒面具、眼镜、胶皮手套和耐酸防护用具）。 （4）禁止拆卸和焊接有压力的宣传品及设备的管道，在检修前应将压力解除，仔细检查，确认无危险后，方可进行检修。 （5）在进入有毒、易燃、易爆物质设备管线时，必须首先由生产人员进行清洗，用氮气置换，并经分析合格后，再用空气吹净，使含氧量在以上，方可进行检修。 （6）需要进入各种贮槽、容器、塔槽或其它密闭设备内进行检修时，设备外监护人不得少于二人，进内检修人员必须与外面监护人员有事先规定好的联系信号，并穿戴好劳动护具，同一设备内不得有二人同时进行工作，特殊需要者，经领导批准，进入前将所有 管线断开或加堵盲板，带搅拌器的必须切断电源，并挂上禁动有人操作，严禁合闸等的警告牌。 （7）进入地下室或地坑，阴井及不通风的房间检修，必须了解是否有危险性，必要时要进行分析（氧含量、有毒气体等）。确认无危险时，并得到化工、工长、组长或机械师的同意，方可进行检修。 （8）检修设备应将与生产联系的管线断开，阀门关闭，特别危险的地方，应堵盲板或拆掉管线。 （9）设备拆开后，应采取防护措施，防止工具和其它物件掉下来伤人。 （10）起重工具和绳索严禁超负荷作业。使用前一定要详细检查是否牢固可靠，否则不得使用。 （11）设备及零件，起吊后，严禁在空中悬挂，并严禁下面站人和起重物上面站人。 （12）在使用检修工具时，应详细检查，以免发生事故，特别是高空 作业和双层作业所用的工具，一定要防止掉下来伤人。 （13）高空作业时，必须搭临时操作台，用梯子时，下边一定要有专人扶牢，以防滑倒，不准上下扔工具或零件。 （14）双层作业时，应很好联系，必须戴好安全帽或用板隔开，以防物件掉下伤人。 （15）在已拆卸的楼层蓖子板或吊装孔蓖子板周围，应设有围栏或派人看守，并挂警告牌，以防坠落事故发生，工作后应将蓖子板及围栏装上，不得敷衍了事。 （16）所有参加检修人员，都必须懂得人工呼吸法和防毒面具及各种防护用具的使用方法及性能。 （17）检修所用临时照明灯，电压应伏以下，进入设备内或在潮湿地方检修时应用伏的临时灯，检修现场夜间必须有足够的照明。 （18）在易燃、易爆介质的容器里进行工作时，必须使用铜质工具，以免打击时发生火花，外面有专人监护，内外保持经常联系。 （19）在有毒和有易燃易爆物质厂房进行检修时，室内应进行通风，并随时分析有毒气体的浓度是否在允许的极限内。 （20）检修前由检修负责人员向检修人员进行检修安全教育。 （21）检修完后应及时清理现场，保持卫生和整洁。紧急停车的规定 发生公用工程水、电、蒸汽、仪表气源突发性停送在经与生产运行处联系确认短时间内不能恢复即可按操作法进行紧急停车处理。 发生突发性火灾失火爆炸，确认不能继续开车的，可按操作法进行紧急停车处理1。原材料、半成品及成品爆炸范围及卫生充许最高浓度表1-6爆炸极限序号名称卫生允许最高浓度mg/l爆炸极限（V）1醋酸酐0.0232.710.12醋酸0.14173一氧化碳0.0312.574.54氨0.021716.45醋酸乙酯0.22.111.56乙烯酮0.0005表1-7有毒有害物质的毒性、空间允许浓度及其防护办法序号名称毒性1醋酐醋酐具有强烈的刺激性,尤其是醋酐蒸汽更为严重,对眼睛特别敏感,使其发红、流泪、浓度高时,中毒者有死亡的危险。受醋酐蒸汽慢性作用的人可能出现有结膜炎、畏光(夏季常见)。液体醋酐溅到皮肤上能引起灼伤,如溅 到眼睛,要立即用大量水冲洗,但能引起严重的角膜伤害;也可能失明。2醋酸醋酸具有特殊的刺激酸味,醋酸蒸汽能使粘膜(主要是呼吸道粘膜)受到严重的刺激,长期接触,能使 人的鼻咽部、眼睑、喉咙发生 疾患,也可以引起结膜炎支气管 炎,能 烧伤皮肤,溅 到眼睛里能引起严重烧伤。3氨气氨为无色气体,有强烈刺激臭味,易爆。氨中毒能引起粘膜炎,对上呼吸道刺激性很大,氨浓度较高时,能引起剧烈的落泪,咳嗽头痛,呕吐,严重者致残。氨喷到皮肤上时能引起严重烧伤,特别是眼睛更为严重4煤气一氧化碳是属于窒息性毒物,同血液的血红素相结合的能力,比氧气要大300倍。而离开血红素时速度比氧要慢3600倍。血红素完全失去带氧能力,造成人的基层组织细胞缺氧。同一氧化碳结合后以大脑皮层细胞对缺氧最敏感,在八秒钏内得不到氧就会失去知觉,可立即死亡。5磷酸三乙酯磷酸三乙酯是无色透明的液体,微有酯的香味,接触高浓度的磷酸三乙酯时能引起麻醉,甚至会失去知觉。因此在操作 中不能误以为有香味而长期接触。6乙烯酮乙烯酮为剧毒气体,不亚于氰化氢。其中毒症状:眼睛感到灼痛,咳嗽、恶心、气短、胸痛、头痛,严重者死亡。7醋酸乙酯醋酸是无色透明易挥发有香味的液体,是极易燃烧的有机物质,是醉剂。蒸汽对粘膜有中等程度的刺激作用。长期接触,对眼、鼻、咽喉及气管、皮肤有刺激作用。表1-8三废的处理序号名称排出地点成分排出量处理方法及排放去向单位时排量吨产品1废气V21出口CO213.9%CO46.89%C2H422.70%CH416.51%kgkgkgkg13.10828.14413.6225.6589.43820.2779.8074.073直接排放至大气中或作燃料使用S122CO27.44H2O21.01%O23.01%N268.52%Nm3Nm3Nm3Nm3363.7231027.11147.153347.71261.86739.46105.942411.6直接排放至大气中2废水E41下水HAC0.5CH3COOC2H0.1%kgkg0.7891.154.1680.832去酸性总下水(12线)V213HAC0.09kg2.621.8863残渣V319HAC20kg1.251.25经沉淀池沉降后去(12#线)第2章 工艺说明2.1生产工艺的基本原理醋酸酐生产采用冰醋酸在高温、负压、选择性高的催化剂磷酸三乙酯存在下，醋酸蒸汽在裂化管中裂解生成乙烯酮和水，经冷凝冷却分离后，乙烯酮用冰醋酸吸收，生成粗醋酐，经精馏提纯制得成品醋酐。生产过程中产生的稀醋酸用醋酸乙酯萃取法回收，回收的冰醋酸供裂解使用。2.1.1裂化醋酸裂解脱水过程在高温、真空和磷酸三乙酯催化剂存在的情况下进行，并需迅速冷却。制取乙烯酮的反应如下：CH3COOHCH2CO+H2O-146.54kJ/mol此反应为可逆反应，需要加入少量反应终止剂如:氨或吡啶等。在裂解过程中伴随着如下副反应：CH3COOHCH4+CO2 (1)CH3COOH2CO+2H2 (2)2CH3COOH(CH3)2CO+H2O+CO2 (3)(CH3)2COCH2CO+CH4 (4)2CH2COC2H4+2CO (5)2CH2COCH4+CO2+2C (6)由此造成裂化管的结碳，需配置中压蒸汽除碳设施进行清理。2.1.2吸收以含有醋酸的粗醋酐来吸收乙烯酮，使其转化为醋酸酐：CH2CO+CH3COOH(CH3CO)2O+62.80kJ/mol反应时放出热量，由循环液带出。2.1.3精馏及残液处理 精馏工序将吸收生成的粗醋酐精制，去除低沸点物(如醋酸)及高沸点物(如高聚物、杂质)，得到所需纯度的醋酸酐。 残液处理：将裂化、蒸馏、回收各工序残液通过减压蒸馏回收其中的醋酸酐和醋酸。2.1.4稀醋酸回收 从各工序回收来的醋酸水溶液，利用醋酸和水在醋酸乙酯中的溶解度不同，利用醋酸乙酯为萃取剂进行萃取分离，因比重不同分为两层，上层为酯酸，下层为酯水。再利用醋酸乙酯和水共沸的特点，通过共沸精馏将酯酸分离为醋酸和共沸物，共沸物为酯和水。醋酸乙酯循环利用，回收的醋酸供裂化使用。2.2生产工序本装置共分八个生产工序：废热锅炉及供料工序、醋酸裂解工序、乙烯酮吸收工序、粗酸酐精馏工序、稀醋酸回收工序、残渣回收工序、 供、配料工序、 成品包装及原料醋酸接收工序。2.3流程叙述来自吸收工序的粗醋酐加入粗醋酐贮槽（V0301），粗醋酐由粗醋酐贮槽（V0301）经粗醋酐加料泵（P0301A/B）打入高位槽（V0314），通过溢流来控制高位槽的液位，由（LIA0101）来指示报警，粗醋酐由高位槽加入醋酸蒸发器（E0302），进料流量由（FRC0301）指示控制，经中压蒸汽加热原料汽化，其液位又中压蒸汽量来控制。汽化的粗醋酐由醋酐蒸发器（E0302）的顶部气相进入醋酸精馏塔（T0304）第15块塔扳，醋酐蒸发器（E0304）的高沸物从其釜底定期排至废液槽。在醋酸精馏塔（T0304）中，醋酸经塔顶馏出，经醋酸精馏塔回流冷凝器（E0303）冷凝后，一部分进入冷却器（E0305）冷却后采出供吸收工序使用，一部分进入回流罐（V0307）经回流泵（P0302A/B）打回塔顶回流。醋酸精馏冷凝冷却器（E0104）物流出口温度温度由仪表（TRC0102）控制。回流罐（V0103）的液位由液位计（LIC0303）和采出流量（FRC0305）串级控制。塔底温度（TIC0304）由中压蒸汽流量（FRC0307）串级控制。醋酸精馏塔（T0304）的高沸物从釜底定期排至废液槽。 塔T0304的塔底采出进入醋酐精馏塔（T0308）第43块塔板。醋酸由塔顶馏出，经醋酐精馏塔冷凝器（E0311）冷凝后，一部分进入冷却器（E0313）冷却后采出供吸收工序使用，一部分进入回流罐（V0313）经回流泵（P0103A/B）打回塔顶回流。醋酐精馏冷凝冷却器（E0312）。回流罐（V0313）的液位由液位计（LIC0304）和采出流量（FIC0309）串级控制。塔底温度（TIC0305）由中压蒸汽流量（FIC0311）串级控制。塔顶液位由液位计（LIC0306）和采出流量（FIC0310）串级控制。醋酐精馏塔（T0308）的高沸物从其釜底定期排至废液槽。由冷凝器（E0303）和顶冷凝器（E0311）顶部出来的不凝气体，经气液分离器（V0315）进行气液分离，分离下来的低沸物送去乙烯酮吸收工序，不凝气体送到尾气洗涤塔（T0309）用工业用水进行洗涤。经洗涤后的不凝气体由水环真空泵（P0104A/B）抽真空。2.4工艺设备选择表2-1 醋酐B装置设备一览表及材质1序号位号设备名称规格材质数量1V0301粗醋酐贮罐24006167V=25m3Mo2TiA312P0301A/B粗醋酐加料泵FM25-16AH=12.5m Q=3.27 m3附电机：N=0.8kW n=2960r.P.mMo2Ti213V0314高位槽12002876V=2m3Mo2Ti14E0302醋酐蒸发器14004313F=36m236LQ 235-A15E0309醋酸精馏塔再沸器14002994F=36m2 V=3.5 m336LQ 235-A16T0304醋酸精馏塔100020010理论塔板数:N=15块36LQ 235-A17E0303醋酸精馏塔冷凝器8001500F=40m236LQ 235-A18E0305醋酸精馏塔冷却器6002863F=35 m236LQ 235-A19V0307醋酸精馏塔回流罐6001600V=0.5m3Mo2TiA3110P0302A/B醋酸精馏塔回流泵FM40-40AH=32.5m Q=6.55m3/h附电机：N=2.2kW n=2960r/minMo2Ti211E0303醋酐精馏塔再沸器14002994F=36m2 V=3.5 m336LQ 235-A112T0308醋酐精馏塔10002750理论塔板数:N=43块36LQ 235-A113E0311醋酐精馏塔冷凝器8001787F=30m236LQ 235-A114E0312醋酐精馏塔冷却器6002994F=35 m236LQ 235-A115V0313醋酐精馏塔回流罐6001600V=0.5 m31Cr18Ni9Ti116P0303AB醋酐精馏塔回流泵FM40-40AH=32.5m Q=6.55m3/h附电机：N=2.2kW n=2960r/minMo2Ti217V0315气液分离器6002018V=0.5 m31Cr18Ni9Ti118T0309尾气洗涤塔4003957瓷波纹填料 H=2m1Cr18Ni9TiQ 235-A119P0304AB水环真空泵SZB-2抽气量: Q=3.4 m3/minP=760mmHg附电机：n=10kWn=1450r/min1Cr18Ni9Ti222.5生产控制条件表2-2 控制条件一览表1序号设备名称工艺条件名称单位控制范围计量仪表备注1醋酐蒸发器E0301（1）粗醋酐进料量m3/h1.3-2.5FRC0102（）真空度kPa20PR0101（5）液面与蛇管一平LIC0102（6）排残渣量kg/8h100-3002醋酸精馏塔T0304（1）液面与蛇管一平LIC0103（1）釜内温度121131TIC0103（2）真空度kPa20PI0303（3）排残液量kg/h100300（4）馏份温度25TI3醋酐精馏塔T0308（1）液面与蛇管一平LIC0307（2）真空度kPa20PI0309（3）釜内温度107123TIC0305（4）排残液量kg/120h5001000（5）塔顶温度90-114TR0103（6）成品采出量l/h2000FRC01074尾气洗涤塔T0309洗涤塔加水量l/h5005水环真空泵P0304AB入口真空度kPa53第3章 经济评价3.1投资估算建设项目总投资=建设投资+建设期利息+流动资金23.1.1建设投资建设投资费用主要有设备购置费用，主材费，建筑工程费，安装工程费还包括预备费以及其他费用。表3-1建设投资费用设备与工器具购置费建筑工程费安装工程费主材其他费用总计资金（万元）300500230500200.0017303.1.2流动资金按销售收入估算：流动资金=销售收入流动资金率年销售输入2由物料衡算：产品产量为2092.93kg/h查得吉化公司醋酐对东北地区销售价格为11620元/吨则年销售收入=2092.931162024365/1000=2130.42万元则流动资金=2130.4215%=319.56万元3.1.3建设项目总投资设贷款利率为8%，则建设项目总投资=建设投资+建设期利息+流动资金2 =1730(1+8%)+319.56 =2187.96万元3.2总成本费用总成本费用=原材料费+燃料及动力费+工资及福利费+修理费+折旧费 +摊销费+财务费用+其他费用2原材料主要为醋酸，据物料横算得醋酸进料为1979.47kg/h，吉化公司醋酸售价为6730元/吨。醋酸费用=1979.47673024365/1000=1166.99万元原料还包括乙酸乙酯、磷酸三乙酯、液氨。加上其他费用，预估计总成本费用为1700万元。3.3经济评价结果表3-2 主要经济评价数据表序号项目单位数额1建设项目总投资万元2187.962建设投资万元17003建设期利息万元1364流动资金万元319.565销售收入万元/年2310.426总成本费用万元/年17007折旧费万元/年1008利润总额万元/年10003.4利润总额利润总额=销售收入-总成本费用-销售税金+营业外收支净额-资源税-其他税及附加1000万元3.5企业及社会效益由于本装置原料为醋酸，有公司内部生产提供，少部分外购。近年来，国内醋酐价格高涨，企业效益大幅度增加，经济形势看好，使得许多企业计划新建或扩建醋酐装置。由西安北方惠安化学工业有限公司与中国烟草总公司陕西中烟工业有限公司、日本大赛尔株式会社中国投资公司共同投资建设的浙江宁波大安化学工业有限公司计划于 2 0 0 7年底建成3.0万吨年醋酐生产装置，主要用于本企业的二醋酸纤维素生产；销售利润本项目年平均税前利润1000万元，利润总额（税后）为950万元，总投资收益率为42%，投资利税率44%，均高于行业平均标准，项目效益很好。2第二篇 设计计算书第 1 章 物料衡算1.1 设计计算条件1、年生产能力：16000吨醋酐 ；生产时间：8000小时。2、由反应工序来的粗醋酐物料组成：粗醋酐84.5%、高沸物0.5%、醋酸15%3、醋酸转化为乙烯酮的转化率82%，醋酸转化为乙烯酮的选择性92%。4、成品醋酐纯度：醋酐含量98.5%，醋酸含量1.5%；5、蒸发过程中醋酐损失3%，高废物损失70%，精馏过程中无损失，轻组分中醋酐浓度1.5%；6、计算基准：kg/h 1.2 全塔物料衡算蒸发塔精馏塔粗醋酐FFW 醋酐1.5% D 醋酸： 98.5% 醋酸1.5%醋酐84.5% P醋酸 15% 高沸物0.5% 醋酐98.5% 可得： 对总系统来说： 粗醋酐（F）： 轻组分（D)： 成 品（P)： 釜 液(W1)： 1.3 蒸发塔物料衡算蒸发塔FWF 醋酐损失3% 高沸物70%粗醋酐（F)： 中间物（F）: 釜 液（W1)： 1.4 精馏塔物料衡算精馏塔FDP进 料（F)：轻组分（D)： 成品（P)： 表1-1 塔T0304物料组成表编号组分原料（kmol/h）馏出液（kmol/h）釜液（kmol/h）1醋酸（LK）6.21.1942.66822醋酐（HK）24.1070.07825.3843高沸物(HNK)0.003710.044630.311.2720.0446表1-2 塔T0308物料衡算结果组分醋酸醋酐高沸物Fi摩尔分数20.48879.390.1223摩尔流量kmol/h6.224.1070.00371质量分数13.1586.60.152质量流量kg/h372.272458.94.307Di摩尔分数93.876.13摩尔流量kmol/h1.1940.078质量分数93.96.1质量流量kg/h74.7864.858Wi摩尔分数9.590.340.159摩尔流量kmol/h2.668225.38360.0446质量分数9.690.30.2质量流量kg/h267.8142519.135.579表1-3 T0308塔物料组成表编号组分原料（kmol/h）馏出液（kmol/h）釜液（kmol/h）1醋酸（LK）2.66822.3190.34942醋酐（HK）25.3840.013825.36983高沸物(HNK)0.04460.04460.04462.39325.7638表1-4塔T0308物料衡算结果组分醋酸醋酐高沸物Fi摩尔分数9.590.340.159摩尔流量kmol/h2.668225.38360.0446质量分数9.690.30.2质量流量kg/h267.8142519.135.579Di摩尔分数99.410.591摩尔流量kmol/h2.3190.0138质量分数99.40.6质量流量kg/h0.844139.81Wi摩尔分数1.34998.4700.159摩尔流量kmol/h0.349425.38360.0446质量分数1.498.50.2质量流量kg/h36.6262576.915.2321.5 吸收工序物料衡算1.5.1 已知数据：1、每生产1kg粗醋酐每二吸收塔产生尾气0.06kg, 其中HAC占70%，其余为惰性组分气体；2、粗醋酐中的醋酐90%来自第一吸收塔；3、高位槽醋酸的质量组成为HAC占99%，水占1%；4、惰性组分气体的平均分子量是28。1.5.2 总物料衡算G高+G酮+V第一吸收塔第二吸收塔L1DV+G1V+SLF FG高：来自裂化工序的高沸物G:来自裂化工序的乙烯酮V:来自裂化工序的惰性组分气体G1：第一吸收塔出来的乙烯酮F:去精馏塔的粗醋酐L:第二吸收塔的循环液S:第二吸收塔带走的醋酸L1：来自高位槽的醋酸D:来自精馏的醋酸1）求G酮根据反应方程式： 42 102 G酮 F0.845解得：G酮2）求V、S尾气中的HAC：尾气中惰性组分气体：3）求L1对整个系统做物料衡算：代数后为则L1中：醋酸= 水=4）求L第一吸收塔产生醋酐量：设所消耗的量为X，所消耗的量为Y 42 60 102 X Y F84.5%90%解得： 则