应用化学专业 化学工艺学课程设计(5)

2019-04-21 14:27

按其金额的25%罚款(本制度不包括第11条)。

二、考核的内容主要是个人德、勤、能、绩四个方面。其中: “德”主要是指敬业精神、事业心和责任感及行为规范。 “勤”主要是指工作态度,是主动型还是被动型等等。

“能”主要是指工作能力,完成任务的效率,完成任务的质量、出差错率的高低等。

“绩”主要是指工作成果,在规定时间内完成任务量的多少,能否开展创造性的工作等等。 三、考核的目的:

对公司员工的品德、才能、工作态度和业绩作出适当的评价,作为合理使用、奖惩及培训的依据,促使增加工作责任心,各司其职,各负其责,破除“干好干坏一个样,能力高低一个样”的弊端,激发上进心,调动工作积极性和创造性,提高公司的整体效益。 四.防火防爆要求

1 、施工现场及生活区宜设独立电源的消防网。

2 、消防管道的管径及消防水的扬程应满足施工最高消防点的要求。

3 、室外消防栓应根据建筑物的耐火等级和密度程度布设,一般每隔 120m 应设一个。仓库、宿舍、加工场地及重要设备旁应有相应的灭火器材,一般按建筑面积每 120m 2设置灭火器一个。

4 、消防设施应有防雨、防冻措施,并定期进行检查、试验,确保消防水畅通、灭火器有效。 5 、灭火器、沙桶(箱、袋)、斧、锹、钩子等消防器材应放置在明显、易取处,不得任意移动或遮盖,严禁挪做他用。

6 、办公室、工具房、休息室、宿舍等房屋内禁止存放易燃、易爆物品。

7 、在油库、木工间及易燃、易爆物品仓库等易燃、易爆场所严禁吸烟,设“严禁吸烟”的明显标志,并采取响应的防火措施。

8 、在易燃、易爆区周围动用明火或进行可能产生火花的作业,必须办理动火工作票,经有关部门批准,并采取响应措施方可进行。

9 、氧气、乙炔、汽油等危险品仓库应有避雷及防静电接地设施,屋面采用轻型结构,并设置气窗及底窗,门、窗应向外开启。

10 、仓库应根据储存物品的性质采取相应耐火等级的材料建成。 11 、采用易燃材料搭设的临时建筑应有相应的防火措施。

12 、挥发性易燃材料不得装在敞口容器内或存放在普通仓库内。

13 、凡属施工、生产用的易燃、易爆物品,使用人员必须提出书面申请,经有关部门领导签字,由公司主管部门统一购买。

14 、对储存易燃、易爆物品的单位,必须建立和执行严格的安全技术操作规程和安全管理制度,严禁无关人员进入库区,进入库内人员禁止穿化纤服装和带铁钉的鞋,严禁在库区内吸烟和用火,严禁在库区内住宿和进行其它活动。

15 、使用保管化学易燃、易爆品的设备和容器,必须符合防火、防爆要求,凡能产生静电引起燃烧、爆炸的物品,必须有导电设备。

16 、对易燃、易爆物品和剧毒物品,必须由懂得其性能的人负责管理,并做到经常检查。 17 、施工单位用火要严格控制,确需用火时,必须填写申请单,经施工、安监、保卫等部门审批,方可动火。

18 、凡在管区使用各种电热器具,必须写出申请,经安监、保卫等部门审批,方可使用。 19 、冬季需要使用的取暖设施,在使用前应向安监、保卫部门写出申请,并经安监、保卫部门检查合格后,领取《冬季取暖用火证》方可使用。 20 、各种取暖设施,在使用期间,必须有防火专人负责。

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1.10.2 开工时数

1.11 厂区、生产装置的平面布图 1.11.1 厂区总布置图 1.11.2 生产装置平面图

甲醇合成塔结构示意图

1.12 总运输能力说明

1.13 主要原料、辅料及动能消耗 1.14 生产工艺的概述 1.15 生产安全问题

1.16 环境保护和“三废处理”说明

附工程图纸

1、甲醇合成厂总工艺流程图 2、主设备结构图 3、辅设备结构图 4、生产车间设备布置图

第二章工艺计算

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2.1物料衡算

2.1.1精馏工段

工厂设计为年产精甲醇20万吨,开工时间为每年330天,采用连续操作,则每小时精甲醇的产量为25.25吨,即25.25 t/h。 精馏工段

通过三塔高效精馏工艺,精甲醇的纯度可达到99.9%,符合精甲醇国家一级标准。三塔精馏工艺中甲醇的收率达97%。则入预精馏塔的粗甲醇中甲醇量25.25 / 0.97=26.03t/h。由粗甲醇的组成通过计算可得下表:

表6 粗甲醇组成

组分 甲醇 二甲醚 高级醇(以异丁醇计) 高级烷烃(以辛烷计) 水 粗甲醇 百分比 产量 93.40% 813.50kmol/h 即 18222.40m3/h 0.42% 0.26% 0.32% 5.6% 100% 2.53 kmol/h 即 57.00 m3/h 0.98kmol/h 即21.94 m3/h 0.78kmol/h 即17.52m3/h 86.72kmol/h 即 1942.36m3/h 28.87t/h 注;设计中的体积都为标准状态下 计算方法:

粗甲醇 =26.03 / 0.9340 = 27.87 t/h

二甲醚 =27.87×0.42% = 117.05 kg/h 即2.53 kmol/h ,57.00 m3/h

高级醇(以异丁醇计)= 27.87×0.26% = 72.48kg/h 即0.98kmol/h ,21.94m3/h 高级烷烃(以辛烷计)=27.87×0.32% = 89.22 kg/h 即0.78kmol/h,17.52m3/h 水 =27.87×5.6% = 1561.28 kg/h 即86.72kmol/h,1942.36m3/h

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入塔气新鲜气弛放气出分离器气体循环气粗甲醇出塔气 合成物料流程图

2.1.2合成工段

2.1.2.1 合成塔中发生的反应:

主反应 CO+2H2=CH3OH (1)

CO2+3H2=CH3OH +H2O (2)

副反应 2CO+4H2=(CH3O)2+H2O (3) CO+3H2=CH4+H2O (4)

4CO+8H2=C4H9OH+3H2O (5) 8CO+17H2=C18H18+8H2O (6)

CO2+H2=CO+H2O (7)

2.1.2.2工业生产中测得低压时,每生产一吨粗甲醇就会产生1.52 m3(标态)的甲烷,即设计中每小时甲烷产量为1.90 kmol/h ,42.38m3/h。

由于甲醇入塔气中水含量很少,忽略入塔气带入的水。由反应(3)、(4)、(5)、(6)得出反应(2)、(7)生成的水分为;

86.72-1.90-2.54-0.98×3-0.78×8 =73.06 kmol/h

由于合成反应中甲醇主要由一氧化碳合成,二氧化碳主要发生逆变反应生成一氧化碳,且入塔气中二氧化碳的含量一般不超过5%,所以计算中忽略反应(2)。则反应(7)中二氧化碳生成了73.06 kmol/h,即1636.54 m3/h的水和一氧化碳。 2.1.2.3 粗甲醇中的溶解气体量

粗甲醇中气体溶解量查表5Mpa、40℃时,每一吨粗甲醇中溶解其他组成如下表

[20]

27

表7 1吨粗甲醇中合成气溶解情况

气体 H2 CO 0.815 CO2 7.780 N2 0.365 Ar 0.243 CH4 1.680 溶解量(m3/t粗甲醇) 4.364 则 粗甲醇中的溶解气体量为:

H2 = 28.87×4.364 = 121.64 m3/h 即5.44 kmol/h CO= 28.87×4.364 = 22.72m3/h 即1.02kmol/h

CO2 = 28.87×4.364 = 216.84m3/h 即9.68kmol/h N2 = 28.87×4.364 = 10.18m3/h 即0.46kmol/ Ar = 28.87×4.364 = 6.78m3/h 即0.30 kmol/h CH4 = 28.87×4.364 = 46.82 m3/h 即2.10kmol/h 2.1.2.4 粗甲醇中甲醇扩散损失

40℃时,液体甲醇中释放的溶解气中,每立方米含有37014g的甲醇,假设减压后液相中除二甲醚外,其他气体全部释放出,则甲醇扩散损失

G =(121.64+22.72+216.84+10.18+6.78+46.82)×0.03714=15.80kg/h 即 0.50 kmol/h,11.04 m3/h

2.1.2.5 合成反应中各气体的消耗和生成情况

表8 弛放气组成

气体 组成 CH3OH 0.61% H2 81.82% CO 9.16% CO2 3.11% N2 3.21% Ar 0.82% CH4 1.89% 表9 合成反应中消耗原料情况

消耗项 单位 CO 反应(1) 反应(3) 反应(4) 反应(5) 反应(6) m3/h m3/h m3/h m3/h m3/h 16585.86 114.00 42.38 87.74 140.20 CO2 消耗原料气组分 H2 33171.72 228.00 127.14 175.52 297.50 N2 Ar 28


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