齐鲁恒升化工年产12万吨醋酸乙烯酯7万吨二氧化碳项目4-创新性报告.docVIP

华鲁恒升分公司年产12万吨醋酸乙烯酯和7万吨二氧化碳项目创新性报告书

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华鲁恒升化工有限公司分公司年产12万吨醋酸乙烯酯和7万吨二氧化碳项目创新性报告书

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2019年“东华科技-恒逸石化杯”

第十三届全国大学生化工设计竞赛

华鲁恒升分公司

年产12万吨醋酸乙烯酯和7万吨二氧化碳项目

创新性报告书

乙酸6.3团队

胡豪刘豪杰李杰于芳张丹蕾指导老师：李伟伟陈可可郎五可王晓钰姚璐

目录

TOC\o1-3\h\z\u15843一、原料方案及其体系创新 1

317691.1资源利用（原料）方案创新 1

297841.2产品结构方案创新 1

12714二、清洁生产技术创新 3

29312.1绿色催化剂应用 3

320092.2三废资源化处理技术 3

201942.3单碳排放减少 3

15163三、反应技术创新 5

39603.1乙醇制备技术创新 5

18971四、过程节能技术创新 6

108954.1热集成技术 6

298934.2双效精馏的应用 7

15710五、新型过程设备创新 8

286925.1列管分段换热式固定床反应器创新 8

276195.2新型降噪压缩机 9

205635.5可连续空载不锈钢磁力泵 10

82865.6换热设备结构创新 11

26971六、环境保护技术创新 14

39556.1本质环保技术方案创新 14

216806.2循环利用减少三废排放 14

乙酸6.3团队

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乙酸6.3团队

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一、原料方案及其体系创新

1.1资源利用（原料）方案创新

本项目以秸秆为原料，据统计,我国每年可收集秸秆总量约7亿吨,除去用于造纸、饲料、造肥还田及收集损失外,按剩余20%秸秆计。我国是农业大国，每年可产生秸秆7亿多吨，相当于3.5亿吨标准煤，但目前大量秸秆就地焚烧已成为我国一大社会公害。因此，在我国开发利用秸秆生产乙醇更具有现实意义。

利用秸秆等农林废弃物生产燃料乙醇,不但可以解决燃料乙醇生产原料的不足,还可以解决农林废弃物的出路,减少农林废弃物对环境的污染。木质纤维资源也是地球上现存量最大的生物质资源，也是当前利用率最低的资源，是各国新资源战略的重点之一。农作物秸秆是木质纤维素资源的重要组成部分，我国现有可利用的农作物秸秆资源在7亿t左右。本项目用秸秆制乙醇致力于开发清洁高效的生物质资源利用技术,以达到保护矿产资源、保障国家能源安全、实现CO2减排和经济可持续发展的本项目以秸秆为原料生物法合成乙醇，再从生物乙醇出发合成乙烯，最后用乙烯法来合成醋酸乙烯酯。以山东丰富的秸秆为资源，一方面增大了我国醋酸乙烯酯的产量为开发下游产品提供了物质基础，另一方面与传统的煤、天然气生产醋酸乙烯酯相比有着更大的发展空间。总体而言，这是一个响应国家可持续发展经济方针的化工项目。

1.2产品结构方案创新

本项目为醋酸乙烯酯合成的方法，采用秸秆为原料及华鲁恒升化工有限公司提供的乙酸为原料进行醋酸乙烯酯的生产及将产生的二氧化进行精制的生产，相较于大宗上直接利用工业上合成乙醇，以及后续的反应来说，本项目实现了秸秆的回收再利用的创新利用途径与向资源化利用的转变。

为更好的适应市场需求，本项目通过工艺参数的改变可以实现醋酸乙烯酯和二氧化碳的保质保量生产。本次设计我们将秸秆发酵生成的乙醇进行脱水反应生成乙烯的转化率高，可达99%，实现了产品方案的高选择性和灵活性，保证经济效益的最大化。在实际生产过程中，利用本项目设计的工艺流程，可以根据实际市场需求灵活调节醋酸乙烯酯和二氧化碳的产量，以实现最佳的产品结构方案。

表1-1本项目主产品一览表

序号

产品

规格（%）

产量（吨／年）

备注

1

醋酸乙烯酯

99.98

126212.8

主产品

2

二氧化碳

99.9

70000

副产品

二、清洁生产技术创新

2.1绿色催化剂应用

本项目在乙醇脱水反应中采用ZSM-5催化剂，这种催化剂均属于可回收利用催化剂。

ZSM-5催化剂具有高硅三维直通结构，其机械强度大、耐磨性能好，结构稳定，吸附所需能量小，有利于再生。且ZSM-5催化剂孔隙发达，比表面积大，能与气体(杂质)充分接触。在气相反应中具有高效催化效果，生产过程中基本不产生“三废”。

2.2三废资源化处