年产1.5万吨碳酸二甲酯化工厂的设计.doc

目 录 1 总论 1 1.1 碳酸二甲酯的性质和用途 1 1.2 碳酸二甲酯的市场分析 1 1.2.1国外产能情况及需求预测 1 1.2.2国内产能情况及需求预测 1 1.2.3厂址选择 1 2 碳酸二甲酯生产工艺 2 2.1工艺方案的选择 2 2.2 碳酸二甲酯生产工艺 2 2.2.1 反应流程 2 2.2.2反应条件及能耗 3 2.2.3反应主要设备 3 2.2.4催化剂的比较与选择 3 2.2.5 膜的要求 3 2.2.6膜的选择 4 3 投资与经济分析 6 3.1总投资 6 3.1.1总设备投资费用计算 6 3.1.2其它固定资产投资 8 3.1.3 固定资产折旧费 8 3.1.4 维修费用 9 3.1.5 原料费用 9 3.1.6 人事费用 9 3.1.7能源的消耗 11 3.1.8 无形资产 12 3.1.9 总投资费用 12 3.2总收益估算 12 3.2.1 投资额的确定 12 3.3资金筹措 13 3.4经济分析 13 3.4.1投资回收期 13 3.4.2 投资净现值 13 3.4.3 内部收益率 13 4 物料衡算 13 4.1流程简述 13 4.2碳酸二甲酯合成及分离工段 13 4.3反应精馏塔物料衡算 14 4.4共沸精馏塔物料衡算 15 4.5 膜分离器物料衡算 15 4.6萃取精馏塔物料衡算 16 4.7萃取剂回收塔物料衡算 16 4.8 DMC精制塔物料衡算 17 4.9甲醇精制塔物料衡算 18 4.10总流程物料衡算 18 5 热量衡算 20 5.1 HEATER1热量衡算 20 5.2 HEATER2热量衡算 20 5.3 CONDENSE热量衡算 21 5.4 HEATX1热量衡算 22 5.5 HEATX2热量衡算 22 5.6 SEP1热量衡算 23 5.7 SEP2热量衡算 23 5.8 T1热量衡算 24 5.9 T2热量衡算 25 5.10 T3热量衡算 25 5.11 T4热量衡算 26 5.12 T5热量衡算 27 6 主要设备设计与选型 28 6.1 泵的选型举例 28 6.2 换热器的选型举例 34 6.3 精馏塔的设计举例 36 6.3.1精馏塔T1设计数据 36 6.3.2 精馏塔T2设计数据 38 6.3.3 精馏塔T5设计数据 40 6.2 非标准设备设计 43 6.2.1 反应精馏塔 43 6.2.2 尿素熔融装置 44 6.3 设备一览表 45 7 管道特性表 47 参考文献 49 谢　　辞 51 附图一：带控制点工艺流程图 附图二：反应精馏塔装置图 附图三：萃取精馏塔装置图 附图四：尿素熔融装置图 附图五：换热器装置图 附图六：总厂平面图 年产1.5万吨碳酸二甲酯化工厂的设计 医药化工学院 化学工程与工艺 学生：陈大红 指导老师：何光洪 1 总论 1.1 碳酸二甲酯的性质和用途 碳酸二甲酯(Dimethyl Carbonate，简称DMC)：化学式CH3OCOOCH3，分子量为90.08，常温下为透明液体，略带香味。难溶于水，但能与醇、酮、酯等任意比混溶。DMC毒性很小，对金属基本上无腐蚀性。DMC具有酯的通性，可与水发生水解反应；可与含活泼氢基团的醇、酚、胺、酯等化合物反应；与二元醇或二元酚反应生成聚碳酸酯。DMC分子中含有羰基、甲基、甲氧基等基团，具有良好的反应性能［1-3］，可代替剧毒的光气、硫酸二甲酯、氯甲烷等作为羰基化剂、甲基化剂和甲氧基化剂，成为开发一系列洁净化工工艺的新基块。 1.2 碳酸二甲酯的市场分析 1.2.1国外产能情况及需求预测 国外生产DMC的企业大约有十几家，其中规模较大的有意大利ENI公司［4-8］。目前世界DMC的生产能力约130kt/a ,年产量不足100kt,主要分布在美国、法国、意大利、日本等国。国外的DMC消费情况是50%-60%用于取代剧毒的光气，制造聚碳酸酯、西维因、呋喃丹、苯甲醚等，20%-30%用于制造环丙沙星等特殊用途的新产品，其余10%-20%用作溶剂。 1.2.2国内产能情况及需求预测 我国目前DMC生产企业有10余家，生产能力均不大。近几年来，由于DMC下游产品——聚碳酸酯、聚氨酯、涂料溶剂、汽油添加剂、高能电池电解液市场发展迅速，带动了DMC市场需求量的走高，2005年,DMC国际市场需求量约13万吨，国内为3～4万吨。预计国内外DMC的需求将以10～20％的速度递增，到2010年国内需求量将达10万吨以上，国外将达到20～30万吨。 1.2.3厂址选择 本项目厂址选择在山东省潍坊寿光市经济开发区的科技工业园内。寿光开发区先后与美国、日本、韩国、澳大 利亚、台湾、香港等20多个国家和地区的客商建立了稳固的合作关系，新批进区项目75个，项目投入7.2亿元，区内工业企业231家。天成食品有限