丁二烯萃取精馏工艺设计(共66页).docx
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1、精选优质文档-倾情为你奉上毕业设计(论文)题 目 名 称丁二烯萃取精馏工艺设计系 部专 业 班 级学 生 姓 名指 导 教 师辅 导 教 师时 间目录答辩专心-专注-专业*程技术学院毕业设计(论文)任务书分院 专业化学工程与工艺 班级 化工61201 学生姓名 指导教师/职称 1毕业设计(论文)题目:丁二烯萃取精馏工艺设计 2毕业设计(论文)起止时间:2015年10月15日2016 年6月1日3毕业设计(论文)所需资料及原始数据(指导教师选定部分)1黄春超年产7万吨丁二烯工艺设计D大连理工大学,2014572袁霞光丁二烯生产技术进展J当代石油化工,2011,4:25293王嵩智乙腈萃取精馏分离
2、丁二烯的工艺流程模拟J弹性体,1998,1:30354王程琳,包宗宏三种萃取精馏法生产1,3-丁二烯的经济评价J当代化工,2014,43(7),125212565朱淑军C4馏分丁二烯萃取精馏塔的模拟和分析J科技进展,2001,4:23286马沛生,李永红化工热力学(通用型)第二版M化学工业出版社,2014,1:109147;1591737贾绍义,柴诚敬化工单元操作课程设计M天津:天津大学出版社,20141:1081718谭天恩,窦梅化工原理,第四版北京:化学工业出版社,20061:上下册4毕业设计(论文)应完成的主要任务(1)阅读文献和教科书,撰写开题报告;(2)学会物料衡算,能量衡算;(3)
3、掌握设备计算要点以及利用CAD绘制设备图;(4)学会工艺流程图的绘制和工艺流程的描述;(5)撰写毕业论文,准备论文答辩。5任务书下达日期 2015 年 10 月 15 日 指导教师(签字) 毕业设计(论文)开题报告题 目 名 称丁二烯萃取精馏工艺设计系 部专 业 班 级学 生 姓 名指 导 教 师辅 导 教 师开题报告时间丁二烯萃取精馏工艺设计学 生:*,*指导教师:*,*一、 题目来源生产实际。二、 研究目的和主要意义丁二烯有1,2-丁二烯和1,3-丁二烯两种同分异构体。一般所说的丁二烯是指1.3丁二烯。常压下其熔点为-4.4,沸点为10.3。丁二烯在加压条件下液化,液体丁二烯无色透明,易挥
4、发,闪点低,属于易燃易爆物质。丁二烯微溶于水,易溶于乙醇、甲苯、乙醚、四氯化碳、氯仿、乙腈、汽油、二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮等有机溶剂。1,3-丁二烯是一种非常重要的石油化工基础原料以及合成橡胶单体。丁二烯主要用于合成顺丁橡胶、丁苯橡胶、丁腈橡胶、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯弹性体等多种橡胶产品。此外丁二烯还可以用于生产己二腈、己二胺 、1,4-丁二醇、尼龙66等有机化工产品,以及用作汽油添加剂、粘贴剂等,用途十分广泛。本课题对生产丁二烯的装置精馏段建立计算模型,以期对同类装置有参考价值。在经济合理,生产可靠的基础上,力求技术进步,从而确保有效地利用国家资源。三、 阅
5、读的主要参考文献1黄春超年产7万吨丁二烯工艺设计D大连理工大学,20142袁霞光丁二烯生产技术进展J当代石油化工,2011,4:25293王嵩智乙腈萃取精馏分离丁二烯的工艺流程模拟J弹性体,1998,1:30354王程琳,包宗宏三种萃取精馏法生产1,3-丁二烯的经济评价J当代化工,2014,43(7),125212565朱淑军C4馏分丁二烯萃取精馏塔的模拟和分析J,科技进展,2001,4:23286马沛生,李永红化工热力学(通用型)第二版M化学工业出版社,2014,1:109147;1591737贾绍义,柴诚敬化工单元操作课程设计M天津:天津大学出版社,20141:1081718谭天恩,窦梅化
6、工原理M,第四版北京:化学工业出版社,2006,1:上下册9胡杰,赵玉中丁二烯安全生产的理论与实践M,北京:化学工业出版社,2010610陈洪坊,刘家祺化工分离过程M第二版.北京:化学工业出版社,201511路铁砚国外丁二烯抽提技术进展J齐鲁石油化工,2007,35(1):485112汪丹峰,梁珊珊,季伟等,分壁式精馏塔分离醇类三元物系的模拟研究M上海化工,2010,35(10):1821四、 国内外现状和发展趋势4.1国外现状及进展21世纪初,随着乙烯工业的快速发展,世界丁二烯的总生产能力也随着不断增加。2000年,丁二烯的总生产能力每年仅有980万吨,2005年增加到了每年1201万吨,同
7、比2004年增长4.70%。北美的生产能力为每年300万吨,占世界丁二烯生产能力的25%;中南美总生产能力为每年37万吨,占生产能力的3%;西欧的总生产能力为每年260万吨,占生产能力的22%;中东总生产能力为每年100万吨,占生产能力的9%;中东生产能力每年34.4万吨,占总生产能力的3%;亚洲生产能力为每年450万吨,占生产能力的38%;其他地区生产能力约为每年5.9万吨,占生产能力的0.7%。亚洲、北美及西欧地区合计生产能力约占总生产能力的86%。石脑油是西欧的乙烯裂解装置的主要原料,副产品C4量较多,因此对于来说西欧地区的丁二烯处于供过于求的状况。在2000年以前,西欧地区的出口丁二烯
8、大部分进入美国,在2000年以后,由于美国丁二烯的产量增加,出口到亚洲的丁二烯也同时增加。21世纪初,因为亚洲终端产品制造业的快速发展,尤其是轮胎工业的快速发展,丁二烯在亚洲的消费量快速增加,同时亚洲的供应量也快速增加。2008年丁二烯在亚洲地区的生产总量占总量的44%,在世界市场占据着比较重要的地位。4.2国内现状及进展自1972年兰州石化公司开发设计了乙腈法技术并且第二年建成我国第一套丁二烯生产装置,丁二烯的生产能力得到了巨大的发展。这些年来随着石化齐鲁石油化工公司、兰州石油化工公司、茂名石油化工公司等一些公司装置的改装扩建,并且上海赛科石油化工有限公司、惠州中海壳牌石油化工公司有3套新建
9、生产装置。在2009年4月扬子石油化工公司扩建每年10 万吨的丁二烯生产装置,丁二烯的生产能力得到了新的发展。2009年,丁二烯的生产能力达每年172万吨,生产装置集中在中国石化和中国石油两大集团,中国石化生产能力约为每年100万吨,占生产能力的60%;目前,我国最大的丁二烯生产厂家是中国石油吉林石油化工公司,生产能力每年25万吨,再者是扬子石油化工公司,每年22万吨。1996年丁二烯的产量为每年34万吨,2001年增加到了每年60万吨,1996200年增长率为12.12%。2003年产量为每年75万吨,2005年增加到了每年89万吨,2007年由于一些公司新建生产装置,产量增加到了每年120
10、万吨,相比2006年增长17%,2008年产量每年140万吨,同比增长约19%。20032008年的增长率为14%。在我国丁二烯的生产能力还不能满足实际需求,在未来几年,国内许多生产厂家都准备新扩建丁二烯生产装置,并且主要是和乙烯装置配套。到时候丁二烯生产能力将迈上一个全新台阶。五、 主要研究(设计)内容、关键问题及解决思路5.1主要研究内容本课题主要是对丁二烯生产装置萃取精馏段建立计算模型。5.2关键问题关键问题是对合成工艺的设计和精馏塔的设计计算。5.3解决思路1. 首先查找资料,了解最近一些年大型公司生产丁二烯的工艺流程及装置。2. 选择一种工艺流程,画出工艺流程图,并且叙述工艺流程和一
11、些必要的技术要求。3. 设定一个年产量,给出原料的各组分百分数。4. 查询数据对精馏塔进行设计计算。5. 计算完成后,对所计算结果进行核算。6. 若核算有误,检查更改并且从新计算,知道核算合格。最后根据所就算数据画出设备图。六、 完成毕业设计(论文)所必须具备的工作条件1. 查资料、构思设计方法。2. 各种原始生产记录资料以及此前的研究成果(研究报、专著、论文)。3. 化学编辑器、办公软件、matlab等计算机软件。七、 预期成果(达到目标)通过丁二烯萃取精馏工艺的设计,系统的掌握了物料衡算、热量衡算以及设备计算等方法,进一步巩固了专业基础知识,培养了设计与计算能力,为顺利走上工作岗位打下了坚
12、实的基础。八、 工作的主要阶段、进度与时间安排工作的主要阶段、进度与时间安排如下:1. 2015年10月10日2015年11月04日:查找文献,撰写开题报告。2. 2015年11月05日2015年11月6日:完成开题报告答辩。3. 2016年4月15日20116年5月19日:主要是开展设计,并且完成设计论文初稿。其中包括设计报告的封面、目录、中英文摘要、报告主题、参考文献、外文中译,及主要论文类容等。4. 2016年5月20日2016年5月30日:将设计论文初稿由指导老师,让老师提出修改意见。最后在修改无误后将资料整理装订成册后装袋,并提交评阅老师评阅。5. 2016年5月31日2016年6月
13、4日:制作幻灯片,进行毕业设计答辩。九、 指导老师审查意见 指导老师(签名): 年 月 日 指导教师审查意见学生姓名专业班级毕业设计(论文)题目丁二烯萃取精馏的工艺设计指导教师职 称审查日期审查参考内容:毕业设计(论文)的研究(设计)内容、方法及结果,难度及工作量,质量和水平,存在的主要问题与不足。学生的学习态度和组织纪律,学生掌握基础和专业知识的情况,解决实际问题的能力。毕业设计(论文)是否完成规定任务,是否达到了学士学位水平的要求,是否同意参加答辩等。审查意见: 同学的设计论文丁二烯萃取精馏工艺设计是来源于石油化工的模拟实际课题。选题符合所学专业方向,体现了综合学科知识的集成训练目的,是一
14、篇即有理论以依据又有实际与应用价值的设计论文。 论文作者对丁二烯萃取精馏工艺设计选用了乙腈(ACN)法,经过了两段萃取精馏,设计结果比较合理。通过对工艺的精馏段建立计算模型,对精馏段进行了物料衡算、能量衡算以及设备计算,其中包括了回流比、最小回流比、理论塔板数及总塔效率的计算。得到了一个比较合理的设计结果,同时还可以作为同类装置的参考。 本次毕业设计具有一定难度,需要时间比较长,同时对学生的理论基础以及相关的的计算能力以及综合分析和研究问题的能力有比较高的要求。 同学在完成毕业论文期间能遵守学校的规章制度,具有一定的理论基础知识,能独立完成设计计算,并且能在规定时间内完成毕业论文,具有一定的解
15、决实际问题的能力。 论文思路清晰,结构合理,结论可靠,达到了学士学位论文的水平,同意参加答辩。指导教师签名: 评定成绩(百分制):_分评阅教师评语学生姓名专业班级毕业设计(论文)题目丁二烯萃取精馏工艺设计评阅教师职 称评阅日期评阅参考内容:毕业设计(论文)的研究(设计)内容、方法及结果,难度及工作量,质量和水平,存在的主要问题与不足。学生掌握基础和专业知识的情况,解决实际问题的能力。毕业设计(论文)是否完成规定任务,是否达到了学士学位水平的要求,是否同意参加答辩等。评语: 同学的设计论文丁二烯萃取精馏工艺设计是来源于生产实际的题目。所选题目符合本专业的研究方向。该同学的论文具有明确的主题和清晰
16、的理论脉络,也有比较好的参考价值。该论文的结构清晰,层次分明。 该同学针对设计课题的要求,以学科理论为指导,比较全面的查阅和分析了有关文献资料,找到了比较多的资料。在写作过程中能够综合运用所学知识,全面分析设计计算中所遇到的问题,并且解决。具有解决实际问题的能力。 设计论文撰写认真,并且符合规范,符合设计论文写作标准,文笔流畅,图文配合得当,逻辑性强。设计结果合理反映了该同学具有比较扎实的基础理论和全面的专业知识,体现的较强的运用能力和一定的从事科学研究的能力。 该同学的设计论文达到了学士学位论文的要求,同意参加答辩。评阅教师签名: 评定成绩(百分制):_分答辩记录及成绩评定学生姓名专业班级毕
17、业设计(论文)题目丁二烯萃取精馏工艺设计答辩时间 年 月 日 答辩地点一、答辩小组组成答辩小组组长:成 员:二、答辩记录摘要答辩小组提问(分条摘要列举)学生回答情况评判三、答辩小组对学生答辩成绩的评定(百分制):_分 毕业设计(论文)最终成绩评定(依据指导教师评分、评阅教师评分、答辩小组评分和学校关于毕业设计(论文)评分的相关规定成绩(百分制):_分 答辩小组组长(签名) : 秘书(签名): 年 月 日答辩委员会主任(签名): (盖章)丁二烯萃取精馏工艺设计学 生:*,* 指导教师:*,*摘要 国内生产丁二烯的主要方法有三种:二甲基甲酰胺法、乙腈法以及N-甲基吡咯烷酮法。此次毕业设计采用的是乙
18、腈法,对年产量10万吨的丁二烯生产装置的精馏段建立计算模型,采用的是现有的工艺流程以及精馏塔的实际塔板数,通过查询数据进行物料衡算、热量衡算、设备计算,来完成工艺设计。其中物料衡算包括各塔塔顶、塔釜的温度及组成,回流比,理论塔板数,塔板效率的计算。设备计算包括塔径、塔板尺寸、阻力以及塔高计算。本次设计釆用的是通用设计计算方,并且在最后绘制了设备图,工艺流程图、设备计算数据表。计算脱重塔的理论塔板数为59.3303,全塔效率为72.18%,进料板位置为第22快;脱轻塔理论版数为30.8934,全塔效率为61.97%,进料板位置29块。设备计算的相关的计算结果见正文结论部分。此次设计对同类装置具有
19、参考价值,在经济合理,生产可靠的基础上,力求技术进步,从而确保有效地利用国家资源。关键词乙腈法;丁二烯;萃取精馏;Process Design for Butadiene Extraction and RectificationStudent:*,*Supervisor:*,*Abstract There are three main methods for the production of butadiene in China:two methyl amide,acetonitrile and N- methyl methodThe graduation design using is a
20、cetonitrile method,on an annual output of 10 million tons of butadiene production device of rectifying section calculation model is established and used is the existing process and distillation of the actual number of plate,by querying the data of material balance,heat balance and the calculation of
21、 equipments,to complete the process designThe material balance includes the temperature and composition of the top of the tower,the temperature of the tower,reflux ratio,theoretical plate number and the calculation of the efficiency of the trayThe equipment includes the calculation of the tower diam
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