毕业论文--年产28万吨乙二醇清洁生产工艺设计.pptxVIP

年产28万吨乙二醇清洁生产工艺设计本设计方案旨在打造一座年产28万吨的乙二醇现代化清洁生产装置。通过创新工艺流程，我们致力于减少能源消耗、降低排放，同时确保产品质量与生产效率。作者：

目录1项目基础项目背景、研究意义与目的、工艺概述2工艺设计原料选择、工艺路线、反应原理、流程设计3设备与系统单元设计、设备选型、自动化控制、安全设施4环保与优化三废处理、节能措施、清洁生产评价、经济分析

1.项目背景乙二醇的重要性乙二醇是化工行业关键基础原料。广泛应用于聚酯纤维、防冻液、润滑剂等领域。全球年需求量超过3000万吨，增长稳定。市场概况中国是全球最大乙二醇生产和消费国。国内产能仍不能满足需求，部分依赖进口。清洁生产技术将成为行业竞争力核心。

2.研究目的与意义环境保护减少废水、废气和固废排放，降低生产全过程环境影响。创新点采用新型催化剂，降低反应温度，提高转化率至97%以上。资源节约通过热量回收系统，实现能源利用率提升25%。产业升级推动化工行业绿色转型，提供可复制推广的技术路径。

3.乙二醇生产工艺概述传统工艺乙烯氧化制环氧乙烷，再水合生成乙二醇。能耗高，副产物多。清洁工艺采用选择性催化剂，优化反应条件，减少二乙二醇等副产物生成。工艺优势反应选择性提高15%，能耗降低20%，废水减少35%。

4.原料选择环氧乙烷纯度要求：99.95%以上来源：自产或外购储存要求：低温（10℃以下），防爆设计工艺水硬度要求：≤0.5mg/L电导率：≤5μS/cm预处理：RO反渗透+离子交换催化剂类型：改性碳酸钾催化剂用量：反应物质量的0.3%活性期：12个月

5.工艺路线选择工艺路线直接水合法间接法原料消耗环氧乙烷：0.78吨/吨产品环氧乙烷：0.81吨/吨产品能源消耗蒸汽：1.2吨/吨产品蒸汽：1.5吨/吨产品选择性乙二醇：90-92%乙二醇：85-88%设备复杂度中等复杂投资成本较低较高最终选择?

6.反应原理主反应C?H?O+H?O→HO-CH?-CH?-OH环氧乙烷与水反应生成乙二醇反应热：-95kJ/mol副反应HO-CH?-CH?-OH+C?H?O→HO-(CH?-CH?-O)?-H乙二醇与环氧乙烷继续反应生成二乙二醇反应控制提高水比，抑制多元醇生成控制温度，避免热点产生

7.工艺流程图原料准备环氧乙烷和去离子水按比例配比，水过量10倍反应单元在催化剂存在下，140-180℃和低压条件下进行水合反应粗品分离多效蒸发浓缩，回收大部分水精馏纯化通过精馏分离乙二醇和多元醇产品精制脱色、过滤，得到高纯度乙二醇产品

8.反应单元设计工艺参数优化温度：150℃，压力：0.5MPa反应器结构设计管壳式换热结构，确保温度均匀控制催化剂装填方式固定床，分层装填，便于更换物料分布系统喷淋分布器，保证物料均匀接触

9.分离单元设计水分离塔塔板数：25块操作压力：0.1MPa回流比：1.2乙二醇分离塔塔板数：35块操作压力：0.01MPa回流比：1.5多元醇分离塔塔板数：30块操作压力：0.005MPa回流比：1.8高效塔内件采用新型高效结构填料降低压降，提高分离效率

10.精制单元设计产品纯化目标乙二醇纯度：≥99.8%水分：≤0.05%酸度：≤0.0005%色度：≤5Hazen纯化工艺活性炭吸附脱色离子交换脱除金属离子精密过滤去除悬浮物真空干燥去除微量水分杂质控制醛类：催化氢化转化羧酸：碱中和后过滤微量环氧乙烷：加热分解

11.公用工程系统冷却水系统循环水量：1500m3/h。采用闭式循环，冷却塔冷却后回用。蒸汽系统蒸汽需求：35t/h。设置中压（1.0MPa）和低压（0.4MPa）两级系统。压缩空气系统空气需求：800Nm3/h。设置仪表气和工艺气两套系统。供电系统用电负荷：4.5MW。双回路供电，配备1.5MW应急发电机组。

12.主要设备选型反应器采用钛合金内衬不锈钢结构，降低腐蚀风险换热器选用板式或螺旋板式，提高传热效率塔器采用高效结构填料，降低能耗

13.关键设备设计计算计算值设计值

14.自动化控制系统DCS系统架构三层分布式结构冗余控制器设计工业以太网通信远程监控功能关键监测参数反应温度：±0.5℃精度系统压力：±0.01MPa精度流量控制：±1%精度产品纯度：在线色谱仪先进控制策略采用模型预测控制（MPC）技术多变量协调控制自适应PID参数优化

15.安全设施设计基础安全系统设备联锁保护、紧急排放系统、报警系统消防安全系统自动喷淋设施、消防水系统、气体灭火系统紧急响应系统紧急停车系统、应急电源、疏散通道人员防护系统个人防护装备、安全淋浴、毒气检测报警器

16.三废处理废水处理预处理：pH调节、混凝沉淀生化处理：A/O工艺深度处理：臭氧氧化、活性炭吸附达标排放：COD≤50mg/L废气处理