乙烯直接水合法制乙醇（年产25万吨）.doc

课 程 设 计 任 务 书 设计题目： 乙烯直接水合法制乙醇（年产25万吨） 学院： 专业： 班级： 学生： 指导教师： 系主任: （签名） 一、设计要求： 1、根据设计题目，进行生产实际调研或查阅有关技术资料，选定合理的流程方案和设备类型，并进行简要论述。（字数不小于8000字） 2、设计说明书内容：封面、目录、设计题目、概述与设计方案简介、工艺方案的选择与论证、工艺流程说明、专题论述、参考资料等。 3、图纸要求：工艺流程图1张（图幅2号）；设备平面或立面布置图1张（图幅3号））。 二、进度安排： 教学内容 学时 地点 备注 查资料、说明书提纲、流程论证、工艺流程图 第一周 设计室 设备布置图、说明书整理、答辩。 第二周 设计室 三、指定参考文献与资料 《过程装备成套技术设计指南》（兼用本课程设计指导书）、《过程装备成套技术》、 《化工单元过程及设备课程设计》等。 摘 要 工业上生产乙醇的方法有粮食发酵法、木材水解法、亚硫酸盐法、乙醛加氢法、一氧化碳和氢气羰基合成法、乙烯间接水合法、乙烯直接水合法等。由于受到原料来源和成本高的限制，粮食发酵法、木材水解法、亚硫酸盐法等不可能有较大的发展，故这种方法已不适应大规模制备乙醇的要求。由于石油工业，石油化学工业、天然气开发和加工工业的发展，开辟了乙烯气的巨大来源，使得乙烯水合法的原料得到充分保证。通过对比，此次设计选择以乙烯的直接水合法制取乙醇。 关键字：乙烯；乙醇；水合法目 录 一、前言……………………………………………………………….1 二、工艺流程论证……………………………………………………2 2.1 乙醇用途……………………………………………………...2 2.2 乙醇的工业制法………………………………………………2 2.2.1木材水解发酵法…………………………………………….3 2.2.2亚硫酸盐废碱液制取乙醇法……………………………….3 2.2.3 发酵法……………………………………………………..4 2.2.4 乙烯水合法…………………………………………………5 2.2.4.1 间接水合法……………………………………………….5 2.2.4.2 直接水合法……………………………………………….7 2..3 生产方法的确定………………………………………………8 三、乙烯直接水合的催化剂的选择…………………………………9 3.1 催化剂的分类………………………………………………...9 3.2 乙烯直接水合的催化剂的选择…………………………….10 四、乙烯直接水合工艺……………………………………………..12 4.1 乙烯气的提供……………………………………………….12 4.2 混合原料气的制备及热交换……………………………….12 4.3 乙烯水合…………………………………………………….13 4.4 直接水合法工艺条件的选择……………………………….15 4.4.1 反应温度………………………………………………..15 4.4.2 反应压力………………………………………………..15 4.4.3 n(水)／n(乙烯)比……………………………………….16 五、典型机械设备选型与论证…………………………………….17 5.1 机器选型的基本原则…………………………………………17 5.2 换热器的选择………………………………………………..18 5.3 压缩机的选择………………………………………………..19 六、总结……………………………………………………………...20 七、参考文献………………………………………………………...21 八、致谢……………………………………………………………...22一、前 言 乙醇俗称酒精,系醇类代表,是一种无色透明易挥发和易燃的液体。其分子式C2H6O,结构式CH3-CH2-OH。乙醇是一种重要的有机溶剂，大量应用于油漆、染料、军工、医药等工业生产中。由于乙醇用途广泛，所以近年来其产量不断增加，生产方法不断改进。 15世纪以前,乙醇仅作为饮料和药剂，而并非大量生产的化学品。18世纪末,才首次有关于无水乙醇生产方法的报道。但真正的工业化乙醇生产是在19世纪末开始发展起来的,到第二次世界大战期间发酵法生产乙醇达到了高峰。 发酵法是经典的乙醇生产方法。在一个相当长的时期里,它是许多国家乙醇的主要来源。目前在一些农副产品资源丰富的国家,发酵法仍然是生产乙醇的主要方法。但是发酵法受到原料来源和成本高的限制，因此合成法逐渐兴起。193