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毕业论文网 > 开题报告 > 化学化工与生命科学类 > 化学工程与工艺 > 正文

年产20万吨环氧丙烷反应工艺设计开题报告

 2020-03-31 12:03:18  

1. 研究目的与意义(文献综述)

环氧丙烷是重要的石油化工中间体之一,常温常压下环氧丙烷是无色、易燃、易挥发的有毒气体,并具有醚类气味。主要用于生产聚醚多元醇、丙二醇(PG)和聚氨酯(PU)等。此外,它还是不饱和聚酯树
脂、非离子型表面活性剂、油田破乳剂、增塑剂、阻燃剂、润滑剂和汽车制动液等的主要原料,广泛用于化工、轻工、医药、食品和纺织等领域。

目前环氧丙烷生产的方法主要有氯醇法和共氧化法两种,世界范围内环氧丙烷的生产有一半以上是用上述两种方法,氯醇法对设备的腐蚀严重,“三废”排放量大。联产法生成量大,但生产工艺复杂,投资成本大。目前国内环氧树脂的生产厂家已经超过150多家,2007年生产能力达到约95万吨,产量为55万吨。对环氧丙烷的需求量为33.0万吨,但国内的环氧丙烷需求仍在持续上升,并且需从国外大量进口。除了上述两种方法外,近几年国内外开发出的环氧丙烷清洁工艺为过氧化氢法(HPPO)和氧气直接氧化法,过氧化氢法的副产物为水,因此比较环保。德国某公司公司已经在韩国建立第一套150kt/a的过氧化氢法装置。此外,国产工艺技术也取得了重大进步采用HPPO技术的1.5kt/a的中试装置。国产技术的开发解决了我国现有氯醇法制环氧丙烷带来的废渣、废水问题,实现了无污染排放的绿色生产。但目前国内外的过氧化氢法仍在起步阶段,所以说过氧化氢法是未来中国乃至世界制备环氧丙烷的发展方向。

2. 研究的基本内容与方案

本次设计的基本内容及目标是通过比较不同种制备环氧丙烷的工艺的优缺点,选择较为合适的生产方法。对环氧丙烷的生产过程进行物料衡算和能量衡算,对环氧丙烷的生产设备进行工艺设计。除此之外,还需要对车间的公用工程进行设计,确定厂房和车间布置。绘制出工艺流程图,设备装配图以及车间平、立面布置图。

在本次设计中,拟采用化工模拟软件Aspen plus进行模拟计算,对工艺流程进行模拟与优化,除此之外,Aspen plus也用于计算稳态过程中物料平衡、能量平衡以及设备尺寸。然后再进行主要设备和附属设备的选型和计算。手绘工艺流程图,并利用CAD画图软件进行设备装配图和车间平立面布置图的绘制

3. 研究计划与安排

查阅相关文献,完成开题报告等前期工作。 2.26-3.10

物料衡算、能量衡算、主要设备选型计算,掌握制备工艺 3.11-4.22

制图 4.23-5.27

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4. 参考文献(12篇以上)

(1)李剑.环氧丙烷生产技术分析与比较[j].合成技术与应用,2011,26(2):39-44

(2)孙荣华,陆徐.过氧化氢氧化丙烯制备环氧丙烷工艺塔设备的模拟计算[j],2007,23(5):39-42

(3)陈晓辉,李世军,陈宪等,过氧化氢制备环氧丙烷的反应动力学研究[j],西安交通大学学报,2000,34(9):97-98

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