2万吨每年MTBE装置工艺论文资料.doc

成绩 本科毕业论文 题目： 2万吨/年MTBE装置工艺设计  诚信声明 本人郑重声明：本人所呈交的毕业论文，是在导师的指导下独立进行研究所取得的成果。毕业论文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。除文中已经注明引用的内容外，不包含任何其他个人或集体已经发表或在网上发表的论文。 特此声明。 论文作者签名： 丁路 日 期： 2009 年 6 月 3 日 2万吨/年MTBE装置工艺设计 目录 第一章 概 述 1 1.1 MTBE的有关性质 1 1.2 MTBE的用途 2 1.3 MTBE的产能及需求情况 2 第二章 设计依据及技术来源 4 2.1 设计依据 4 2.2技术来源[14] 4 2.2.1 国外工艺介绍 4 2.2.2 国内生产技术状况 5 2.3 本次设计采用的方法 6 2.4主要节能措施及技术改进[15] 6 第三章 设计规模与产品方案 8 3.1 原料及产品规格 8 3.2 设计规模和设计要求 8 3.3 产品的质量指标 8 3.4 建筑组成 8 第四章 过程技术分析 9 4.1 反应原理 9 4.2 反应条件 9 4.3 反应选择性和转化率 9 4.4 系统循环结构 10 4.5 分离工艺 10 4.6 控制方案的选择[2]-[3] 10 4.6.1．泵的控制方案 11 4.6.2.换热器的控制方案 11 4.6.3.反应器的控制方案 11 4.6.4.精馏塔的控制方案 12 第五章 流程模拟与优化 14 5.1流程叙述 14 5.2 PRO/II模拟与计算[1] 14 5.2.1 PRO/II热力学方法的初步分析 14 5.2.2过程的主要操作控制指标 15 5.3 工艺计算概述及结果 16 5.3.1物料衡算 16 5.3.2 热量衡算 17 第六章 主要设备选择说明及计算[7]-[13] 20 6.1泵的选型 20 6.1.1 石油，化工装置对泵的要求 20 6.1.2 泵的选型计算 21 6.1.3 泵选型表 21 6.2 反应器的设计与选型 22 6.2.1 热管反应器的结构[15] 22 6.2.2传热和传质分析 23 6.2.3 反应器设计计算过程 23 6.2.4 反应器的组合参数 24 6.3 塔的设计选型 24 6.3.1 MTBE产品精馏塔的设计选型 25 6.3.2 萃取塔设计 40 6.4 储罐设计 41 6.4.1 甲醇原料罐的确定 41 6.4.2 C4馏分原料罐的确定 41 6.4.3 循环水罐的确定 41 6.4.4 塔回流罐的确定 41 6.4.5储罐选型表 41 6.5 换热器的设计 42 6.5.1换热器的介绍与论述部分 42 6.5.2手算计算部分 44 6.5.3 换热器大师计算部分 50 6.6管道设计（GB8163—1999） 53 第七章 原材料、动力消耗消耗定额及消耗量 55 7.1 原料消耗 55 7.2 动力消耗定额及消耗量 55 第八章 机构及定员 56 8.1 组织机构 56 8.2 生产班制及定员 56 8.3 人员来源和培训 57 8.3.1 人员来源 57 8.3.2 人员培训 57 8.3.3 人员工资及福利 57 第九章 装置边界条件 58 第十章 环境保护 59 10.1 编制依据 59 10.2 执行的有关法规及规定 59 10.3 环境质量标准 59 10.4 排放标准 59 10.5 环保措施 59 10.5.1 环境影响因素 60 10.5.2施工期环境影响分析 60 小结 62 谢辞 62 附录A 物料衡算表 64 附录B 能量衡算表 68 附录C PRO/II模拟物流的物流表 70 附录D 设备一览表 72 摘要 本次设计以工业上各种甲基叔丁基醚的工艺生产方法为技术依据，对该反应的反应原理、反应条件、反应选择性和转化率等进行了阐述。反应原料由C4馏分中的异丁烯及质量分数为99.3%的甲醇组成，进行醚化反应，目标产物甲基叔丁基醚的产量是2万吨/年，采用的流程是甲基叔丁基醚常规工艺，主要由两反三塔工艺装置组成，通过PRO/II软件对其进行了流程模拟与计算，根据模拟计算得到的数据，对流程的各个设备进行了设计和选型，如塔、罐、泵、管子等；并进行物衡和热衡计算，列出物衡表和热衡表。本次设计过程还包括了原材料消耗量、动力消耗定额、机构定员以及环境保护等各项指标。过程还使用了CHEMCAD、换热器大师等多种软件，提出了过程优化、节能及技术改进的具体措施，如主反应器采用热管式反应器以提高转化率以及充分利用物料的能量交换节省蒸汽消耗量等。 关键词：甲基叔丁基醚、PRO/II、流程模拟与计算、节能 Abstract Th