全国化工大赛-恒逸石化杯-新疆中石化年产10万吨醋酸乙烯10-创新性说明书.docx

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新疆

新疆中石化年产10万吨醋酸乙烯生产分厂的设计

许昌学院西红柿番茄团队团队成员：李慧洁粟德梅秦治远王育林唐浩铭指导老师：孙国富徐静莉

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创新性说明书

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目录

TOC\o1-3\h\z\u第一章醋酸乙烯精制工艺创新 2

1.1醋酸乙烯精制技术 2

1.1.1精制流程简述 2

1.1.2工艺流程特点说明 2

1.1.3工艺设计优化 2

第二章过程节能技术创新 6

2.1换热网络集成优化 6

2.1.1夹点分析 6

2.1.2优化换热网络 7

2.1.3换热网络总结报告 7

第三章废水处理技术创新 9

3.1废水处理方法 9

3.1.1反渗透技术处理废水 9

3.1.2反渗透膜自清洁系统 9

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第一章醋酸乙烯精制工艺创新

1.1醋酸乙烯精制技术

1.1.1精制流程简述

本次设计主要使用了两座共沸塔和一座汽提塔来精制醋酸乙烯，最终产品达到了醋酸乙烯含量99.9%以上的要求。

来自反应工段的产品进入第一座共沸塔进行精馏，塔顶采用部分冷凝，将物流中溶解的未反应的乙烯分离。塔顶产品主要是醋酸乙烯-水共沸物、醋酸乙烯和少量的醋酸，塔底产品主要是醋酸和少量的水与醋酸乙烯。塔底产品进入醋酸回收塔，塔底产出较纯的醋酸去循环，塔顶产品与第一座共沸塔混合后进入第二座共沸塔。第二座共沸塔塔顶主要是以醋酸乙烯-水共沸物和醋酸乙烯。仅有极少量的醋酸，塔底产物主要是醋酸和水，还有少量醋酸乙烯，塔底产物进入醋酸回收塔，塔底可产出较纯的醋酸去循环，塔顶产物与第二座共沸塔塔顶产物混合后经冷却进入分相器，由于醋酸乙烯在水中的溶解度较低，经过这一工段可以将分相器油相中醋酸乙烯的质量分率提高至98%左右，将分相器中油相经泵带入气体塔塔顶，利用醋酸乙烯蒸汽将产品中的水分带出，塔底产品的醋酸乙烯质量分率可提高至99.9%，足以达到优等品要求。

1.1.2工艺流程特点说明

在本次设计的工艺流程中，由于使用的醋酸过量，在进入精制工段的物料中混有大量的醋酸，首先要将醋酸与醋酸乙烯-水共沸物分离，然后着手分离水与醋酸乙烯。

醋酸的沸点与醋酸乙烯-水共沸物和醋酸乙烯的沸点相差较大，相对挥发度也较大，用精馏的方法分离相对容易，用两座共沸塔基本就可以去除干净。但由于醋酸乙烯和水会形成共沸物，用传统精馏方法难以得到较纯的醋酸乙烯。所以重点在于分离醋酸乙烯和水。

1.1.3工艺设计优化

本次设计使用了aspen软件进行了工艺设计

图1-1Aspen模拟精制工段

1.1.3.1精馏塔优化

精馏一种经典的分离不同沸点液体的方法，利用混合物中各组分挥发度不同而将各组分加以分离的一种分离过程，常用的设备有板式精馏塔和填料精馏塔。本次设计的工艺使用的是板式精馏塔，塔板使用的是筛板塔版。

本次设计重点对第二座共沸塔进行了详细设计，对于精馏段和提馏段不同的流体特征，分别设计了两种不同的塔板。

图1-2提馏段塔板设计

图1-3精馏段塔板设计

使得精馏塔内每个塔板的操作点都在允许范围内

图1-4塔板负荷图

1.1.3.2产品精制工艺优化

由于醋酸乙烯和水会形成共沸物，用传统精馏方法难以得到较纯的醋酸乙烯，即使可以得到，能耗也会非常大，本次设计将最后一步精馏改为一座汽提塔，大大降低了能耗，而且得到的产品纯度很高。

将分相器的油相经泵打入汽提塔塔顶，在塔底通入醋酸乙烯蒸汽，将产品中的水分带出塔顶，再进入分相器中循环。塔底产品纯度可以达到99.9%左右。

图1-5优化后的产品精制部分

图1-5最后产品的各组分质量分率

第二章过程节能技术创新

2.1换热网络集成优化

本设计进行了冷热流股之间的能量匹配设计并构建换热网络。热集成旨在