年产10万吨环氧丙烷项目—反应工段毕业设计
10万吨_年环氧丙烷车间工艺设计与优化
摘要环氧丙烷是重要的有机化工原料，传统的生产方法产生大量废水废渣或大量联产品。
过氧化氢直接氧化法（HPPO）在TS-1催化剂催化下使过氧化氢直接氧化丙烯，理论副产物只有水，反应转化率高，选择性高，属于环境友好的合成路线。
环氧丙烷的需求量逐年增长，而目前国内产能大部分为氯醇法工艺，设备老旧腐蚀严重，环保处理难，面临淘汰，HPPO法有良好的发展空间。
使用Aspen Plus软件对HPPO法生产环氧丙烷进行研究，模拟10万吨/年环氧丙烷车间工艺流程，确定相关操作参数，并使用灵敏度分析工具对各塔进料位置进行优化。
甲醇作为体系内溶剂，用量大，然而使用原有的单塔精馏回收甲醇耗能高，本文采用双效精馏回收甲醇，使高压塔塔顶冷凝器与常压塔再沸器热耦合，对比单塔精馏回收可节约能耗35.8%。
在化工生产中，换热设备所需的装置费用约占装置成本的近30%和运行费用的近90%，选择合适的换热器能显著降低成本，然而换热器结构复杂，流体流动状态难以预测，不易计算。
为提高计算准确性，本文使用Aspen EDR软件设计环氧丙烷分离塔再沸器。
关键词：环氧丙烷；直接氧化法；流程模拟Process Design and Optimization for 100kton/y Propylene Oxide PlantAbstractPropylene oxide is an important raw material of organic chemical engineering, the traditional production process will produce a large number of waste water or coproducts. Hydrogen peroxide Process (HPPO process) catalyzes the direct oxidation of propylene over hydrogen peroxide catalyzed by TS-1 catalyst. The theoretical byproduct is water, the reaction have high reaction conversion and high selectivity, and is an environmental friendly synthetic routes.Propylene oxide demand growth year by year, and most of the current domestic production capacity is chlorine alcohol process, which the equipment was serious corrosion, environmental management difficult, HPPO process has a good development space.This article use Aspen Plus software to simulate the process for 100kt/a propylene plant. determine the relevant operating parameters, and use the sensitivity analysis tool to optimize the feed stage of towers. The recycle of methanol cost huge energy, this paper uses double-effect distillation to recycle methanol as solvent. Compared to single tower distillation , this process can save energy consumption about 35.8%.In the chemical production, the heat exchanger equipment costs about 30% of the equipment cost and nearly 90% of the operating costs. That means select an appropriate heat exchanger can significantly reduce the cost, but it is hard to calculate the heat exchanger because of the complex structure and unpredictable fluid flow. This article uses the Aspen EDR software to design the reboiler of propylene oxide separation column reboiler, improve the accuracy of design.Key Words：Propylen Oxide；HPPO Process；Process simulation目录摘要 (I)1 文献综述 (1)1.1 环氧丙烷介绍 (1)1.1.1 环氧丙烷性质 (1)1.1.2 环氧丙烷应用 (1)1.2环氧丙烷生产工艺 (2)1.2.1 氯醇法 (2)1.2.2共氧化法 (4)1.2.3 过氧化氢直接氧化法 (6)1.3 环氧丙烷市场供需情况 (7)1.3.1 环氧丙烷消费现状 (7)1.3.2 环氧丙烷生产现状 (8)1.1TS-1催化剂 (9)2工艺流程模拟 (9)2.1 反应器 (9)2.2 丙烯分离塔 (10)2.2.1 简捷计算 (10)2.2.2 严格计算 (12)2.2.3 最佳进料位置 (13)2.3 环氧丙烷分离塔 (14)2.3.1 简捷计算 (14)2.3.2 严格计算 (16)2.3.3 最佳进料位置 (17)2.4 环氧丙烷提纯塔 (18)2.4.1 简捷计算 (19)2.4.2 严格计算 (21)2.4.3 最佳进料位置 (21)2.5 溶剂回收 (23)2.5.1 甲醇常规精馏 (23)2.5.2 甲醇双效精馏 (25)2.5.3 甲醇回收工艺对比 (26)2.6 小结 (27)3换热器选型及设计 (27)3.1 设备选型 (27)3.2 工艺数据 (28)3.3 物性数据 (29)3.4 结构数据 (29)3.5 热虹吸管线 (31)3.6 设计计算结果分析 (31)3.7 圆整数据 (32)3.8 模拟计算结果 (33)1 文献综述1.1 环氧丙烷介绍1.1.1 环氧丙烷性质环氧丙烷（Propylene Oxide，简称PO）是重要的有机化合物原料，分子式为CH3CHCH2O。
年产10万吨环氧丙烷工艺设计
前言 (4)1．生产技术现状及发展分析 (5)1.1.1 氯醇法 (5)1.1.2 共氧化法 (5)1.1.3 环氧丙烷联产叔丁醇 (6)1.1.4 环氧丙烷联产苯乙烯 (6)1.1.5 异丙苯过氧化物工艺 (6)1.1.6 过氧乙酸法 (6)1.1.7 过氧化氢法 (6)1.1.8 氧气直接氧化法 (7)1.1.9 环氧丙烷绿色合成技术 (7)1.2.1 过氧化氢法制环氧丙烷的工艺技术特点 (8)1.3 过氧化氢法制环氧丙烷工艺的确定 (8)2．环氧丙烷市场需求分析 (10)2.1国际市场 (10)2.2国内市场 (11)3.流程设计 (15)3.1工艺流程 (15)3.2工艺创新 (15)3.3.节能设计 (16)3.4事件树分析方法 (17)3.5设备设计 (17)过氧化氢氧化催化法制备环氧丙烷3.6.控制方案 (17)3.7总图运输 (17)3.9总结 (18)4．物料衡算与能量衡算 (19)4.1物料衡算 (19)4.1.1 物料衡算基本原理 (19)4.1.2 物料衡算任务 (19)4.1.3 系统物料衡算 (19)4.2能量衡算 (23)4.2.1 基本原理 (23)4.2.2 能量衡算任务 (23)4.2.3 系统能量衡算 (24)5．自控技术方案 (25)5.1 全厂自控和水平和主要控制方案 (25)5.1.1 概述 (25)5.1.2 自控水平 (25)5.1.3 主要控制方案 (25)5.1.4 通讯网络 (26)5.1.5 安全和保护措施 (26)5.2 仪表选型的确定 (26)5.2.1 选型原则 (26)5.2.2 控制室监控系统 (27)5.2.3 现场仪表 (27)5.3 动力供应 (29)5.3.1 仪表电源 (29)5.3.2 仪表气源 (29)5.4 仪表修理车间 (29)5.4.1 仪表维修定员 (29)5.4.2 维修设备选型 (29)6．安全设计 (31)6.1 防火防爆 (31)6.2 防毒 (32)6.3 中毒后应采取急救措施 (32)6.4 维修 (32)6.4.1 设备维修体制的确定 (32)6.4.2 推行TPM的过程 (33)6.4.3 人员要求 (34)7．电气 (35)7.1设计范围 (35)7.2 内配电装置 (35)7.3 配电装置 (35)7.4 照明系统 (35)7.5 筑物防雷及接地系统 (35)7.6 灾自动报警系统 (36)过氧化氢氧化催化法制备环氧丙烷7.7 合布线系统 (36)前言环氧丙烷(PO)主要用于生产聚醚多元醇、丙二醇和各类非离子表面活性剂等，其中聚醚多元醇是生产聚氨酯泡沫、保温材料、弹性体、胶粘剂和涂料等的重要原料，各类非离子型表面活性剂在石油、化工、农药、纺织、日化等行业得到广泛应用。
年产10万吨环氧丙烷节能评估报告-May flower
目录第一章编制说明 (7)1.1 评估目的和意义 (7)1.2 评估依据 (7)1.2.1 相关法律、法规、规划、行业准入条件及产业政策 (7)1.2.2 行业与区域规划、行业准入与产业政策 (9)1.2.3 节能分析相关标准及规范 (9)1.2.4 其他 (10)1.2.5 相关工程资料 (10)1.3 评估范围和内容 (10)1.3.1 评估范围 (10)第二章项目概况 (12)2.1 项目基本情况 (12)2.1.1 项目名称： (12)2.1.2 项目建设地点 (12)2.1.3 项目性质 (12)2.1.4 项目投资及经济效益 (12)2.1.5 项目建设背景及意义 (12)2.1.6 项目生产规模及产品方案 (13)2.1.7 主要技术经济指标数据 (13)2.2 化工项目建筑物概括 (15)2.2.1 总厂布置 (15)2.2.2 车间布置 (19)2.3 主要原辅材料消耗量 (19)2.3.1 原料、辅料的规格和用量 (19)2.3.2 原料、辅料的来源 (20)2.4 项目主要工艺技术方案 (20)2.5 项目主要供用能系统 (21)2.5.1 项目主要供能系统 (21)2.5.2 项目主要用能情况 (22)2.5.3 项目能源消耗情况汇总 (25)2.5.4 项目能源消费对当地完成节能目标的影响预测 (26)第三章能源供应保障评估及消费预测 (28)3.1 项目所在地能源供应条件与消费情况 (28)3.1.1 宁波地区能源供应条件 (28)3.1.2 宁波地区能源消费情况 (30)3.2 项目能源消费对当地能源消费的影响 (32)3.2.1 项目能源消费增量对当地能源消费的影响预测 (32)第四章项目建设方案节能评估 (34)4.1 项目选址、总平面布置节能评估 (34)4.1.1 项目选址对能源消费的影响 (34)4.1.2 项目总平面布置对能源消费的影响 (35)4.2 项目工艺流程、技术方案节能评估 (36)4.2.1 项目工艺和技术方案 (36)4.2.2 工艺和技术方案节能评估 (38)4.3 主要用能工艺和工序节能评估 (39)4.3.1 项目主要用能工艺和工序 (39)4.3.2 用能工艺和工序的能耗指标分析 (39)4.4 主要耗能设备节能评估 (40)4.4.1 项目主要耗能设备 (40)4.4.2 主要生产系统耗能设备能效水平分析 (40)4.5 辅助生产和附属生产设施节能评估 (41)4.5.1 辅助生产和附属生产设施表 (41)4.5.2 辅助生产和附属生产设施节能评估 (43)第五章项目能源消耗及能效水平评估 (45)5.1 项目能源消费种类、来源及消费量评估 (45)5.1.1 项目能源消费种类 (45)5.1.2 项目能源消费评估 (45)5.2 能效水平评估 (48)5.2.1 单位产品能耗 (48)5.2.3 单位工业增加值能耗 (49)5.2.4 能耗水平分析 (49)第六章存在问题及技术建议 (51)表目录表2-1 项目产品类型及产量一览表 (13)表2-2 主要技术经济指标数据一览表 (14)表2-3 厂区总平面布置数据 (16)表2-4 原料用量一览表 (20)表2-5 主要耗电设备一览表 (22)表2-6 主要耗气设备一览表 (24)表2-7 项目综合能耗计算 (26)表3-1 宁波市规模以上企业今年能源综合利用情况表 (30)表3-2 宁波市近年电力消费情况表 (31)表4-1 各生产工艺能耗表（以年计） (39)表4-2 主要通用耗能设备能效指标与国家规定值比较表 (40)表4-3 日光灯与LED 照明节能分析 (41)表4-4 照明功率计算表 (43)表5-1 电力负荷测算表 (45)表5-2 单位产品能耗指标表 (48)表5-3 单位产值能耗指标表 (49)图目录图2-1 厂区平面布置总图 (16)图4-1 工艺流程简图 (38)前言为加强固定资产投资项目节能管理，促进科学合理利用能源，从源头上杜绝能源浪费，提高能源利用效率，浙江省人民政府于2010年8月24日发布了《关于印发浙江省固定资产投资项目节能评估和审查管理办法的通知》及宁波市经济委员会于2010年12月9日印发的《宁波市固定资产投资项目节能评估和审查管理办法》明确要求，年综合能源消费量3000吨标准煤（含）以上，或年用电量超过300万千瓦时（含）以上，或年石油消费量1000吨（含）以上，或年天然气消费量100万立方米（含）以上的固定资产投资项目，需要独立编制节能评估报告书。
年产10万吨环氧丙烷可行性研究报告 收藏版
保密精品项目咨询目录第一章总论 (8)1.1 设计依据、原则及标准 (8)1.1.1 设计依据 (8)1.1.2 设计原则 (8)1.1.3 设计标准 ................................................................... 错误！未定义书签。
1.2 项目概况 ........................................................................ 错误！未定义书签。
1.2.1 项目名称 ................................................................. 错误！未定义书签。
1.2.2 项目拟建地区 ......................................................... 错误！未定义书签。
1.2.3 项目性质 ................................................................. 错误！未定义书签。
1.2.4 项目规模 ................................................................. 错误！未定义书签。
1.2.5 项目简介 ................................................................. 错误！未定义书签。
1.2.4 项目背景及意义 (9)1.3 研究范围 (10)1.4 研究结论 (10)1.5 存在的主要问题和建议 (11)1.6 主要技术经济指标数据 ................................................ 错误！未定义书签。
第二章市场分析 (12)2.1 上游原料分析 ................................................................ 错误！未定义书签。
毕业设计：年产10万吨聚丙烯聚合工段工艺设计
毕业设计：年产10万吨聚丙烯聚合工段工艺设计1. 引言聚丙烯是一种广泛应用于塑料制品、纺织品、药品、包装材料等领域的重要聚合物。
随着市场需求的增加，对聚丙烯的产量也有着不断增长的要求。
本文旨在设计一种年产10万吨聚丙烯的聚合工段工艺，以满足市场对聚丙烯的需求。
2. 聚丙烯聚合工段工艺概述聚丙烯的聚合工艺一般分为以下几个工段：催化剂制备、聚合反应、分离纯化和产品制造。
在年产10万吨的规模下，这些工段需要设计成高效、稳定和可持续的工艺流程。
2.1 催化剂制备催化剂是聚合反应的核心组成部分，直接影响聚丙烯产物的质量和产量。
催化剂应采用高效、稳定和可再生的催化剂，例如Ziegler-Natta催化剂。
本文设计的工艺中，催化剂制备工段将包括催化剂激活、载体处理、催化剂添加等步骤。
2.2 聚合反应聚合反应是将丙烯单体转化为聚丙烯的关键步骤。
聚合反应可采用不同的反应方式，如气相聚合、溶液聚合或乳液聚合。
在设计年产10万吨的聚合工段工艺时，应选择适合规模化生产的聚合反应方式。
本文中，将采用气相聚合的工艺流程，并详细设计反应器的结构和工艺参数。
2.3 分离纯化在聚合反应后，产生的混合物中可能含有未反应的单体、溶剂、催化剂和杂质等。
分离纯化工段将对产物进行纯化处理，以获得高纯度的聚丙烯产品。
分离纯化的工艺流程包括溶剂回收、蒸馏、结晶等步骤。
本文设计的工艺将采用先蒸馏再结晶的方式，以实现高效的分离纯化效果。
2.4 产品制造经过分离纯化后，得到的聚丙烯产品可以通过注塑、挤出、吹塑等方式进行塑料制品的生产。
产品制造工段将根据市场需求和产品质量要求，设计相应的生产线和工艺参数。
本文将重点考虑注塑和挤出两种生产方式，并给出相应的工艺设计和参数。
3. 工艺参数和设备选择设计年产10万吨聚丙烯聚合工段的工艺时，需要根据规模、产品质量要求和经济效益等因素，确定相应的工艺参数和设备选择。
3.1 工艺参数对于聚合反应工段，工艺参数需要考虑反应温度、反应压力、催化剂用量等因素。
年产10万吨环氧丙烷筛板精馏
题目年产10万吨环氧丙烷筛板精馏塔的设计系（院）化学与化工系专业化学工程与工艺班级2006级本科2班学生姓名学号指导教师职称年产10万吨环氧丙烷筛板精馏塔设计摘要环氧丙烷是重要的石油化工基础原料，也是除聚丙烯和丙烯腈外的丙烯第三大衍生物，它主要用于生产聚醚多元醇、丙二醇等，也是生产非离子表面活性剂、油田破乳剂等的主要原料。
塔设备是化工、炼油生产中的核心设备之一，涉及蒸馏、吸收、解吸、汽提、萃取等单元操作，其主要功能是使气液或液液两相之间通过接触达到相际间传质与传热。
一般而言，板式塔结构较为简单，易于放大，造价较低，对于常压或加压物系，目前仍以板式塔为主。
本论文主要进行了H2O2环氧化丙烯生产PO的HPPO工艺中精馏塔的设计。
选择用筛板塔来分离设计，原因是它的结构简单，造价低廉，气体压降小板上液面落差较小，生产能力及板效率均较高，这样，在确保完成分离任务的同时降低了成本，以便于获得更多的工业效益。
本设计的主要内容是过程的物料衡算，热量衡算，工程计算及机械校核。
关键词：环氧丙烷；精馏装置；工艺设计IThe Design of Sieve Plate Distillation Column which Produces 100,000 Tons Propylene Oxide AnnuallyAbstractPropylene oxide(PO) is an important basic raw material for petrochemical, in addition, it is the third largest derivatives below propylene and acrylonitrile. PO is mainly used to produce polyether, polyols and propylene glycol. Besides, it is the mainly raw material of non-ionic surfactants and oil demulsifier.Tower is one of the core equipment in chemical and oil refining production, Involved in distillation, absorption, desorption, stripping and extraction unit operation. Its main function is to make gas-liquid or liquid-liquid two-phase to phase by contact between the interpersonal and mass transfer and heat transfer. Generally speaking, plate tower structure is relatively simple and easy to zoom, low cost, for the atmospheric pressure or pressurized systems. Now, the plate tower is still the main tower.The design of plate distillation column which used to H2O2 epoxidation of propylene production process PO's HPPO was discussed in this paper. There are many advantages to choose to sieve tray tower, such as simple structure, lower price, gas pressure drop and liquid drop smaller board and Productivity and efficiency were higher board. In this case, in order that ensure complete separation of tasks and reduce costs in order to get more industrial efficiency. The mass balance of the process, heat balance ,Engineering Calculation and machine check is the main content in this design.Key words: Epoxy propane;Distillation;Process designII目录引言 (1)第一章环氧丙烷概述 (1)1.1 环氧丙烷性质及工业用途 (1)1.1.1 环氧丙烷的物理性质 (1)1.1.2 环氧丙烷的化学性质 (1)1.1.3 环氧丙烷的用途 (3)1.2 环氧丙烷的生产工艺 (3)第二章筛板精馏塔设计任务书 (4)2.1 筛板精馏塔的工艺条件 (4)2.2设计的基本内容和要求 (4)第三章精馏塔的设计 (4)3.1操作条件 (4)3.1.1操作压力 (4)3.1.2进料方式 (4)3.1.3塔釜加热方式选择 (5)3.1.4塔顶冷凝方式选择 (5)3.2精馏塔的物料衡算 (5)3.3 理论塔板数求解 (6)3.3.1 进料泡点温度由试差法的确定 (6)3.3.2 最小回流比及操作回流比 (6)3.3.3 精流塔的气液相负荷 (7)3.3.4 操作线方程的求算 (7)3.3.5 塔板数的确定 (7)3.4 精馏塔工艺条件及有关物性数据的计算 (8)3.4.1 平均摩尔质量的计算 (8)3.4.2 平均密度计算 (8)3.4.3 液相平均表面张力计算 (9)i3.4.4 液相平均粘度计算 (10)3.5 工艺尺寸计算 (10)3.5.1 塔径D (10)3.5.2 精馏塔的有效塔高 (11)3.6 溢流装置的计算 (12)3.6.1 精馏段溢流装置的计算 (12)3.6.2 提馏段溢流装置的计算 (13)3.7 塔板布置 (13)3.7.1 开孔区面积Aa计算 (13)3.7.2 筛孔计算及其排列 (14)3.8 筛板的流体力学验算 (14)3.8.1 精馏段筛板的流体力学验算 (14)3.8.2 提馏段筛板的流体力学验算 (16)3.9 塔板负荷性能图 (17)3.9.1 精馏段塔板负荷性能图 (17)3.9.2 提馏段塔板负荷性能图 (19)3.10 冷凝器（全凝器）的设计计算 (20)3.10.1 冷凝器热负荷Qc的计算 (20)3.10.2 传热面积的计算 (20)3.10.3 冷却剂用量的确定 (21)3.11 再沸器的设计计算 (21)3.11.1 再沸器热负荷Q h的计算 (21)3.11.2 传热面积A h的计算 (21)3.11.3 加热介质用量的确定 (22)第四章机械设计部分 (22)4.1 机械校核部分已知条件 (22)4.2 机械设计设计要求 (22)4.3 设计方法、步骤 (22)4.3.1 材料选择 (22)ii4.3.2 筒体、封头壁厚的确定 (22)4.3.3 塔体上各项载荷计算 (23)4.4 塔底的强度及轴向稳定性验算 (26)4.4.1 塔底危险截面的各项轴向应力验算 (26)4.4.2 塔底截面抗压强度及轴向稳定性验算 (26)4.4.3 塔底截面抗拉强度校核 (27)4.5 裙座的强度及稳定性验算 (27)4.5.1 裙座底部截面轴向压力计算 (27)4.5.2 裙座底部截面强度及轴向稳定性校核 (27)4.5.3 焊接强度计算 (28)4.6 水压试验时塔的强度和稳定性验算 (28)4.6.1 水压试验时塔体截面的强度条件 (28)4.6.2 水压试验时裙座底部截面的强度与轴向稳定条件 (29)4.7 裙座基础环设计 (29)4.7.1 基础环内外径确定 (29)4.7.2 基础环的应力校核 (29)4.7.3 基础环厚度 (30)4.8 地脚螺栓强度设计 (31)4.8.1 地脚螺栓的最大接应力 (31)4.8.2 地脚螺栓小径 (32)参考文献 (32)谢词 (33)符号说明 (34)附录 (36)iii引言环氧丙烷是重要的石油化工基础原料，也是除聚丙烯和丙烯腈外的丙烯第三大衍生物，它主要用于生产聚醚多元醇、丙二醇、丙二醇醚、异丙醇胺等，也是生产非离子表面活性剂、油田破乳剂、农药乳化剂等的主要原料。
年产10万吨环氧丙烷生产工艺设计
年产10万吨环氧丙烷生产工艺设计年产10万吨环氧丙烷生产工艺设计摘要本次设计的设计主题是年产10万吨环氧丙烷生产工艺设计，本次选用的制取方法为HPPO法（直接氧化法），HPPO法是以丙烯和过氧化氢作为反应原料与甲醇水溶液混合后在反应器中进行环氧化反应之后生成环氧丙烷和水的生产工艺。
本设计说明书一共有8章内容，分别列举了获得环氧丙烷产品不同的生产工艺流程的特性同时在多种不同的方法中选择了最适宜生产环氧丙烷的工艺流程，本次的生产工艺进行了物料衡算和能量衡算，对生产过程中的非标准设备也进行了相应的计算和设备的选型，对生产环氧丙烷的厂址所在地进行选择，对厂区安排和车间布置进行了设计。
最后对本次设计中的非工艺设计进行了说明。
关键词：环氧丙烷；工艺设计；工艺流程；HPPO法；直接氧化法Production process design of annual production of 100,000 tons ofpropylene oxideAbstractThe design theme of this design is the production process design of 100,000 tons of propylene oxide annually. The preparation method selected this time is the HPPO method (direct oxidation method). The HPPO method uses propylene and hydrogen peroxide as reaction raw materials and methanol aqueous solution. After mixing, the epoxidation reaction is carried out in the reactor to produce propylene oxide and water.This design specification has a total of 8 chapters, which respectively list the characteristics of different production processes for obtaining propylene oxide products. At the same time, the most suitable process for producing propylene oxide is selected from a variety of different methods. This production process is carried out In addition to material balance and energy balance, non-standard equipment in the production process was also calculated and equipment selected, the location of the plant producing propylene oxide was selected, and the plant layout and workshop layout were designed. Finally, the non-process design in this design is explained.Keywords: Propylene oxide;technological design;Process flow;HPPO method;Direct oxidation目录1绪论 (1)1.1.概述及设计意义 (1)1.1.1世界环氧丙烷供需分析 (1)1.1.2中国环氧丙烷供需分析 (2)1.2.生产工艺的选取 (3)1.2.1氯醇法 (3)1.2.2哈康法 (3)1.2.3直接氧化法 (4)1.2.4生产工艺比较 (4)1.3.工艺流程简述 (4)1.3.1工艺流程简述 (4)2物料衡算 (6)2.1.反应器的物料衡算 (6)2.1.1.基础数据 (6)2.1.2.物料衡算[9] (6)2.2.环氧丙烷精馏塔的物料衡算 (8)3热量衡算 (9)3.1.反应器的能量衡算 (9)3.2.环氧丙烷精馏塔的能量衡算 (10)3.2.1.操作条件确定 (10)3.2.2.采用试差法计算温度 (11)3.2.3.塔顶露点温度计算 (11)3.2.4.塔底泡点温度的计算 (12)3.2.5.物性数据 (12)3.2.6.最小回流比的确定 (14)3.2.7.冷凝器的热负荷 (17)3.2.8.再沸器的热负荷 (18)4设备选型 (20)4.1.环氧丙烷精馏塔的初步设计 (20)4.1.1.物性数据 (20)4.1.2.体积流量 (22)4.1.3.塔径的计算与选择 (23)4.1.4.溢流装置 (25)4.1.5.塔板分布、浮阀数目及排列 (27)4.1.6.实际板数和进料位置 (30)4.2.塔板流体力学的计算 (30)4.2.1.汽相通过浮阀塔板的降压 (30)4.2.2.淹塔 (31)4.2.3.雾沫夹带 (32)4.2.4.塔板负荷性能图 (34)4.2.5.操作弹性 (37)4.3.塔总体高度设计 (38)4.3.1.塔顶封头 (38)4.3.2.塔顶空间 (38)4.3.3.塔底空间 (39)4.3.4.人孔 (39)4.3.5.进料板处间距 (39)4.3.6.裙座 (39)4.4.塔的接管 (40)4.4.1.进料管的选择和计算 (40)4.4.2.回流管 (40)4.4.3.塔底出料管 (40)4.4.4.塔顶蒸汽出管 (41)4.4.5.塔底蒸汽进气管 (41)4.5.塔的附属设备设计 (41)4.5.1.进料前换热器的选型 (41)4.5.2.冷凝器的选择 (42)4.5.3.再沸器的选择 (42)4.5.4.离心泵的估选 (43)4.6.列管式固定床反应器的工艺计算 (43)4.6.1.催化剂用量 (43)4.6.2.反应器列管数 (44)4.6.3.换热面积 (44)4.7.列管式固定床反应器的设备尺寸计算 (44)4.7.1.反应器的筒体直径 (44)4.7.2.反应器的高度 (45)4.7.3.筒体和封头的厚度 (45)5厂房及车间布置 (47)5.1.选址原则 (47)5.2.厂址 (47)5.3.厂区布置依据 (48)5.4.车间 (48)5.4.1.布置原则 (48)5.4.2.主要设备间距原则 (49)6自控方案 (50)6.1.自动控制概述 (50)6.2.列管式固定床反应器控制 (50)6.3.储罐控制 (51)6.4.泵类的自控方案 (51)6.5.精馏塔的自控方案 (52)7非工艺专业 (53)7.1.给排水 (53)7.1.1.给水 (53)7.1.2.设计要求 (53)7.1.3.排水系统 (53)7.2.供热工程 (53)7.3.采暖通风及空气调节 (54)7.3.1.采暖 (54)7.3.2.空气调节 (54)8结论 (56)参考文献 (57)谢辞 ................................................................................................................................................. 错误!未定义书签。
年产10万吨环氧丙烷项目可行性实施报告
年产10万吨环氧丙烷项目第一章总论1.1 设计依据、原则及标准1.1.1 设计依据1、2013年“中国石化-三井化学杯”大学生化工设计大赛参赛指导书；2、《化工建设项目可行性研究报告容和深度的规定》（化工部2005年修订版）及有关专业的国家标准；3、省市和中国石化镇海炼油化工股份有限公司的相关资料，包括自然条件、交通条件、经济条件以及公用工程及配套设施条件等；4、《中华人民国环境保护法》和《中华人民国劳动安全法》等相关的国家法律、法规。
5、根据项目需要进行调查和收集的设计基础资料；1.1.2 设计原则1、项目建设遵守国家的各项政策、法规和法令，符合国家的产业政策、投资方向及行业和地区的规划，贯彻有关部门的颁发标准和规合理安排建设周期，严格控制工程建设项目的生产规模和投资；2、采用成熟而先进可靠的工艺生产技术，确保操作运行稳定、能耗低、三废排放少、产品质量好；3、综合考虑经济效益和可持续发展，改进工艺、技术，节能减排，循环利用，最大限度地减少对环境的污染；4、在保证工艺生产安全、可靠的前提下，尽可能利用国产化的设备、材料，并控制投资在合理围；5、产品生产和质量指标符合国家及地方颁发的各项相关标准；6、本项目贯彻“五化”即一体化、露天化、轻型化、社会化、国产化的措施和效果，牢固树立“预防为主，安全第一”的思想，确保建设工程项目的安全实施，切实落实“三同时”的规定，坚持“安全第一、预防为主、综合治理”的方针，确保工程施工安全和施工质量;7、坚持“社会经济效益、环保效益和企业经济效益并重”的原则，按照国民经济和社会发展的长远规划，行业、地区的发展规划，在项目调查、选择中对项目进行详细全面的论证；8、本项目安全可靠、技术先进、经济合理，工程设计的各项设施符合国家和专业有关安全卫生标准规。
9、充分依托镇海炼化和省市的现有条件和发展形势，有效地控制工程总投资，加快建设进度，降低产品的生产成本，以使本项目达到较好的经济效益。
年产10万吨环氧丙烷工艺设计
前言环氧丙烷(PO)主要用于生产聚醚多元醇、丙二醇和各类非离子表面活性剂等，其中聚醚多元醇是生产聚氨酯泡沫、保温材料、弹性体、胶粘剂和涂料等的重要原料，各类非离子型表面活性剂在石油、化工、农药、纺织、日化等行业得到广泛应用。
同时，环氧丙烷也是重要的基础化工原料。
环氧丙烷的生产路线主要有氯醇法、共氧化法、直接氧化法等。
目前，工业上生产PO的主要方法是氯醇法和共氧化法，这两种方法约占世界总生产能力的99％以上，其中氯醇法约占48％。
2005年以前，国内PO的生产全部为氯醇法，2005年底中海壳牌在惠州建成投产25万t／a共氧化法制PO装置。
环氧丙烷(PO)是除聚丙烯和丙烯腈外的第三大丙烯衍生物，是重要的基本有机化工合成原料，主要用于生产聚醚、丙二醇等。
它也是第四代洗涤剂非离子表面活性剂、油田破乳剂、农药乳化剂等的主要原料。
环氧丙烷的衍生物广泛用于汽车、建筑、食品、烟草、医药及化妆品等行业。
已生产的下游产品近百种，是精细化工产品的重要原料。
环氧丙烷主要用于生产聚醚多元醇(PPG)。
聚醚多元醇是从环氧丙烷衍生而来的，是含有两个或多个羟基(OH)的有机材料，有些聚醚品种含有微米级聚合物理粒子悬浮物。
聚醚多元醇最大用途是生产聚氨酯塑料;其次用作表面活性剂，如泡沫稳定剂、造纸工业消泡剂、原油破乳剂、油井酸处理润湿剂及高效低泡洗涤剂等;也用做润滑剂、液压流体、热交换流体及淬火剂、乳胶发泡剂、多种切削和牵伸剂组分及专用溶剂等。
环氧丙烷的第二大用途是用于生产丙二醇、醇醚、碳酸丙烯酯，进而可制造贮槽、浴室设备、船壳等。
丙二醇是单丙二醇(MPG)、二丙二醇(DPG)和三丙二醇(TPG)的通称。
丙二醇是制造不饱和聚酯树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂的原料；也是生产表面活性剂如乳化剂和破乳剂的中间体;由于其毒性小，因此还可用作食品色素、香料、化妆品的溶剂;亦可作烟草湿润剂、防霉剂和水果催熟防腐剂。
环氧丙烷还少量用于涂料、刹车液、防冻剂、喷气发动机燃油添加剂、地板抛光剂、印刷油墨、电子化学品、清洁剂、选矿剂、皮革加工、PS版用感光液、短效增塑剂、染料、非离子型表面活性剂、油田破乳剂、阻燃剂、农药乳化剂及润湿剂等行业。
年产10万吨聚丙烯聚合工段工艺设计—本科毕业设计论文[管理资料]
设计总说明聚丙烯是丙烯单体聚合而形成的高分子聚合物。
它作为一种高分子塑料，在现代工业生产中占有重要的地位，是五大通用合成树脂(聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯和ABS树脂)之一。
聚丙烯性能优异，用途广泛，近年来国内的产量增长也很快，是生产发展速度最快的塑料品种之一。
本文主要概述了国内聚丙烯工业的研究发展，包括聚丙烯市场的供求情况，聚丙烯的分类及其生产工艺的简单介绍，从中选定Spheripol工艺作为年产10万吨聚丙烯生产工艺设计项目的参考。
介绍了Spheripol工艺的工艺流程，然后，用收集的工艺参数科学地进行工艺物料衡算、能量衡算、主要生产设备选型。
此外，制定了生产安全和环境保护的规条，绘制了生产工艺流程图。
通过本设计，可以对环管法聚丙烯合成车间工艺及聚合工段设计有一个初步的认识和了解，了解到环管法聚丙烯合成的基本流程。
关键词：聚丙烯；Spheripol工艺；设计；衡算；选型目录1 综述 (6) (6)聚丙烯基本性能 (7) (8)国内聚丙烯产业存在的主要问题 (12)国内聚丙烯产业未来发展方向 (13)2 工程设计条件 (14) (14)设计任务 (15)3 生产工艺的选择 (15) (15) (16) (16) (17) (18) (20)工艺原理 (22)Spheripol工艺流程草图 (23) (24)聚合区工艺 (24)造粒区 (28)循环水场 (29)催化剂的选定 (29)4 物料衡算 (30)设计条件 (31)全套装置工艺参数 (31)丙烯进料量 (31)催化剂用量 (32)氢气用量 (32) (32)小环管的物料衡算 (33)大环管反应器的物料衡算 (35)闪蒸罐的物料衡算 (36)5 热量衡算 (38)计算依据 (39)小环管的热量衡算 (40)大环管反应器的热量衡算 (42)6 设备选型 (45) (45)小环管的选型 (46)小环管的工艺参数 (46)主要作用 (46)大环管反应器的选型 (47) (47)特点 (47)选型及结构 (48) (49) (51) (52)7 工厂选址和总平面布置 (55) (55) (56) (58)厂房布局 (58)8 生产安全与环境保护 (59)生产安全 (59) (60)环境保护 (61) (62) (62) (63)总结 (65)致谢 (66)参考文献 (67)1 综述聚丙烯俗称PP料，是由丙烯在催化剂的作用下聚合而成的一种热塑性塑料。
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本科生毕业设计题目：年产10万吨环氧丙烷项目—反应工段院系：化学工程学院专业：化学工程与工艺班级：学生姓名：指导教师：毕业设计（论文）任务书化学工程与工艺化工1108班毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名：日期：学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
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。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。
本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
涉密论文按学校规定处理。
作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日注意事项1.设计（论文）的内容包括：1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）2）原创性声明3）中文摘要（300字左右）、关键词4）外文摘要、关键词5）目次页（附件不统一编入）6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论7）参考文献8）致谢9）附录（对论文支持必要时）2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。
3.附件包括：任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）。
4.文字、图表要求：1）文字通顺，语言流畅，书写字迹工整，打印字体及大小符合要求，无错别字，不准请他人代写2）工程设计类题目的图纸，要求部分用尺规绘制，部分用计算机绘制，所有图纸应符合国家技术标准规范。
图表整洁，布局合理，文字注释必须使用工程字书写，不准用徒手画3）毕业论文须用A4单面打印，论文50页以上的双面打印4）图表应绘制于无格子的页面上5）软件工程类课题应有程序清单，并提供电子文档5.装订顺序1）设计（论文）2）附件：按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）次序装订3）其它摘要环氧丙烷是除聚丙烯和丙烯腈，丙烯衍生物以外的第三大丙烯衍生物，是重要的基本有机化工原料。
主要为聚醚多元醇，非离子型表面活性剂，碳酸丙烯酯和丙烯的生产。
是一种重要的精细化工产品的原料，广泛应用于汽车，建筑，食品，烟草，医药和化妆品等行业。
随着聚氨酯工业的飞速发展，聚醚多元醇等衍生物国产化率将大幅提高，环氧丙烷的需求量仍会有较大的增长，我国环氧丙烷的供需将仍很紧张。
随着世界丙烯和聚醚多元醇市场价格的起伏变化，国内外PO产品的竞争将更加激烈。
本设计项目的投产不仅缓解我国PO的市场缺口，并且为其下游产品提供了丰富的原料来源，顺应产业的发展趋势，有很好的市场前景。
化学反应方程式：本项目采用固定床反应器的工艺流程，由于PO合成反应是放热反应，反应放热很大，采用一般的绝热床反应器反应温度不易控制，因此，使用固定床反应器在外设换热器的方法来取走反应热，以保证温度始终保持在最佳温度附近，用Aspen模拟反应器以及换热器生产结果。
并且用CAD绘制换热器结构图。
关键词：环氧丙烷，反应工段，固定床反应器，Aspen模拟AbstractPropylene oxide is the third-largest propylene derivative except polypropylene and acrylonitrile, propylene derivatives, is an important basic organic chemical raw materials. Mainly polyether polyol, nonionic surfactant, propylene carbonate and propylene production. Raw materials is an important fine chemical products, widely used in automotive, construction, food, tobacco, pharmaceutical and cosmetics industries.With the rapid development of industrial polyurethane, polyether polyols derivative localization will greatly increase the demand for propylene oxide will still have a larger growth, supply and demand of propylene oxide will still tense. The future, as China has begun new production capacity, with the ups and downs of the world market of propylene and polyether polyols prices, domestic and international competition will become more intense PO product. Commissioning of the project is not only to alleviate our PO gap in the market, and provides a rich source of raw materials for downstream products, follow the development trend of the industry, have good market prospects.Chemical reaction equation:This project uses a fixed bed reactor process, because the PO synthesis reaction is exothermic, exothermic reaction is very large, generally adiabatic bed reactor is difficult to control the reaction temperature, therefore, the use of a fixed bed reactor in the peripheral heat exchanger the way to take away the heat of reaction in order to ensure that the temperature is always maintained at near optimum temperature, with the Aspen simulation reactor and heat production results. And heat exchanger configuration diagram drawnby CAD.Keywords:propylene oxide, reaction zone, fixed bed reactor, Aspen Simulation目录摘要 ..................................................................................................................................... I II 第一章项目总论 . (1)1.1项目名称及背景 (1)1.1.1项目名称 (1)1.1.2项目背景 (1)1.2 项目概述 (2)1.3 设计依据和原则 (2)1.3.1 设计依据 (2)1.3.2 设计原则 (3)1.4 原料及产品方案 (3)1.5 厂址概况 (4)1.5.1 宁东重化工基地发展概况 (4)1.5.2 宁东重化工基地条件 (4)第二章产品的基本介绍 (5)2.1 设计目标 (5)2.2 PO的简介及发展 (5)2.3 国内外常用的PO合成方法 (6)2.3.1 氯醇法 (6)2.3.2 共氧化法 (7)2.3.3氢直接氧化法（HPPO） (8)2.5环氧丙烷质量指标 (10)第三章工艺流程设计 (11)3.1 工艺流程介绍及说明 (11)3.2 Aspen模拟 (11)3.2.1 全流程模拟 (11)3.2.2 模拟流程的化学反应 (12)3.3 流程模拟 (12)3.3.1 反应器的模拟 (13)3.3.2加热器的模拟 (14)3.3.3 冷凝器的模拟 (15)3.3.4 H2O2进料泵的模拟 (16)3.3.5 丙烯鼓风机 (17)第四章物料及热量衡算 (18)4.1 概述 (18)4.2 物料衡算 (18)4.2.1 物料衡算的目的 (18)4.2.2 物料衡算的依据 (18)4.3 热量衡算 (21)第五章典型设备的工艺及设备设计 (24)5.1 储罐设计 (24)5.1.1 储罐装法 (25)5.1.2 储罐设计要求 (25)5.2 储罐选型 (26)5.2.1 设计结果 (27)5.2.2 储罐的封头选型 (27)5.3 泵的选型 (28)5.3.1 选用时对工业泵的要求 (29)5.3.2 选型原则 (30)5.3.3 选型结果 (30)5.4 换热器选型设计 (32)5.4.1 选型规范 (32)5.4.2 换热器类型 (33)5.4.3 换热器的选型 (35)5.4.4 换热器的设计计算 (37)5.4.5 换热器工艺结构尺寸 (40)第六章厂区布置 (49)6.1 厂区布置 (49)6.1.1 厂区布置的基本任务 (49)6.1.2 厂区平面布置的原则 (49)6.1.3 厂区结构 (49)6.1.4 分区说明 (50)6.1.5 工厂运输 (52)6.1.6 绿化布置 (53)6.1.7 安全生产 (53)6.2 车间布置 (54)结论 (56)参考文献 (58)致谢 (59)附录 (60)一文献 (60)二文献翻译 (64)第一章项目总论1.1项目名称及背景1.1.1项目名称以丙烯为原料HPPO法设计年产10万吨PO项目反应工段。