全国化工大赛-恒逸化工杯-广西广维化工醋酸乙烯酯10万吨生产项目4-创新性说明书.docx

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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

广西广维化工醋酸乙烯酯10万吨

生产分厂项目

参赛学校：合肥工业大学（宣城校区）

团队名称：键酯未来

指导老师：姚运金、徐超、杨则恒、姚鑫、曹付虎

团队成员：李云云、吴城瑜、邢腾、夏星星、刘耀斌

完成时间：2019年7月20日

目录

TOC\o1-3\h\u第一章资源利用方案创新 1

来宾市制糖业副产品糖蜜 1

打破我国能源结构对醋酸乙烯酯生产的限制 1

第二章反应技术创新 3

第三章清洁生产技术创新 4

第四章过程节能技术创新 6

4.1热泵利用技术 6

4.1.1简介 6

4.1.2适用场合 6

4.1.3热泵精馏的类型 7

4.1.4热泵精馏模拟 8

4.2热集成创新 9

4.2.1概述 9

4.2.2夹点技术 9

4.2.3工艺流股提取 11

4.2.4换热网络合成 11

4.2.5换热网络设计 14

第五章新型过程设备应用技术创新 16

5.1反应器结构创新 16

5.2新型组合导向浮阀塔板的运用 18

5.2.1设计依据 18

5.2.2新型塔板简介 18

5.3新型换热器的使用 19

5.3.1新型换热器的使用背景 19

5.3.2双壳程管壳式换热器结构说明 20

5.3.3新型装置作用效果 21

5.4输送设备结构创新 22

5.4.1新型节能屏蔽泵 22

5.4.2新型可连续空载磁力泵 23

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第一章资源利用方案创新

来宾市制糖业副产品糖蜜

利用可再生的生物质资源为原料生产生物能源和生物基产品，它不仅仅是未来取代石油等化石资源的主要物质生产方式，也是真正实现循环经济、节能减排的重要途径。

广西有着十分丰富的甘蔗生物质资源，利用甘蔗（糖蜜）制乙醇并将其催化脱水生成乙烯及其衍生物，形成化工的一个新兴领域——生物质化工，具有广阔的应用前景。当前甘蔗除制糖外，正在向生物基醇方向发展，如糖蜜制生物乙醇的技术发展已十分成熟，充分利用了广西丰富的甘蔗生物质资源，不断促进产业链的延伸，并有效改善“甘蔗——糖”产业的单一性，真正实现甘蔗产业多元化，这不仅仅关系到广西经济支柱产业——糖业得以持续发展的有效途径，更关系到广西千万农户的切身利益。

来宾市糖料蔗和机制糖产量分别占广西和全国总产量的17%和11%，在广西及全国的地级市中居第二位，成为广西优势糖料蔗产区和全国最大的蔗糖生产基地之一。“十一五”期间，来宾市每年产糖量均居广西及全国第二位，多项主要经济技术指标创历史新高，提前三年实现制糖业“十一五”期发展目标。全市制糖业产品趋向多样化，从单一的制糖业延伸发展成为糖、纸、酒精、酵母等综合利用产品的新格局，大力发展循环经济并已初具规模。

糖蜜作为制糖业的副产品，如果直接将其进行处理，会造成原料浪费。糖蜜中有大量的可发酵糖，可以用于发酵制乙醇并将其催化脱水生成乙烯及其衍生物，因此选择糖蜜作为原料有以下优点：

（1）原料来源充分，价格低廉，运输方便；

（2）充分利用资源，防止资源浪费；

（3）符合循环经济的要求，促进产业链的延伸，真正实现甘蔗产业多元化；

（4）符合《中国制造2025》中的绿色发展的主要方向。

打破我国能源结构对醋酸乙烯酯生产的限制

目前世界上醋酸乙烯的生产主要有乙炔法和乙烯法两种。乙炔法装置投资较高，环保难度大，很多国家都已经放弃。但由于我国具有煤炭资源丰富，石油资源相对缺乏的能源结构，电石资源比较丰富，因而决定我国醋酸乙烯酯生产主要以乙炔法为主。

我国甘蔗、甜菜等生物质资源丰富，生物乙烯工艺较为成熟。利用糖蜜生产的生物乙烯进行醋酸乙烯酯的合成，消耗少，成本低，产品质量优、杂质少、清洁度高，符合绿色生产和循环经济的要求，打破我国“富煤缺油少气”的能源结构对醋酸乙烯酯生产的限制。

表1-1糖蜜规格

序号

名称

组分

备注

1

蔗糖

30~35（%）

总糖量可达50%~60%

2

葡萄糖

3~11（%）

3

果糖

7~16（%）

4

葡聚糖

100~4000（mg/L）

5

非发酵型还原物

4~9（%）

6