新希望-1設(shè)計(jì)4創(chuàng)新性說(shuō)明書(shū)

第一章概 第二章工藝流程簡(jiǎn) 總 異丁烯水合氧化工 MMA精制工 酸回收工 第三章過(guò)程耦合與強(qiáng)化創(chuàng) 1反應(yīng)與分離的耦合——反應(yīng)精餾 反應(yīng)與膜分離的耦合——氧化酯化耦合滲透汽 閃蒸與吸收結(jié)合的醛、氣分離技 醇醛共沸除水工 蒸氣滲透集成多塔、分塊共沸精餾技 第四章過(guò)程節(jié)能降耗創(chuàng) 反應(yīng)精餾塔附加中間再沸 混流式多效熱耦合精餾——雙塔變壓熱耦 夾點(diǎn)分析和熱集成節(jié)能技 相變?nèi)峒?第五章設(shè)備設(shè)計(jì)創(chuàng) 反應(yīng)精餾塔的詳細(xì)設(shè) 氣液固三相反應(yīng)器——滴流床反應(yīng)器的詳細(xì)設(shè) 新型設(shè)備及內(nèi)件的運(yùn) 第六章現(xiàn)代化工設(shè)計(jì)方法創(chuàng) 分子模擬的應(yīng) CFD的應(yīng) 儀表自控與動(dòng)態(tài)模 雙閉環(huán)比值控制系 AspenDynamics動(dòng)態(tài)控制模 第一項(xiàng)目借助相關(guān)，并結(jié)合手工計(jì)算，詳細(xì)設(shè)計(jì)校核了反應(yīng)精餾塔、對(duì)甲基丙烯腈（MAN、氫醇(ACH)法、異丁烯兩步法、異丁烯三步法等進(jìn)2-2AspenplusC4原料與水進(jìn)入反應(yīng)精餾塔，發(fā)頂剩余C4送回總廠，塔底叔丁醇與水混合物送往MAL。極限以下操作在MAL反應(yīng)器內(nèi)發(fā)生氧化反應(yīng)。MAL反應(yīng)器選CFD模擬，初步得到床層壓降以及速度、溫度、濃度的分布特點(diǎn)，用于指導(dǎo)MAL經(jīng)急冷換熱和甲醇吸收，初步實(shí)現(xiàn)醛氣分離。因甲基丙烯醛在MMA精制工復(fù)雜。為此，選用滴流床反應(yīng)器并進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)。AR1型耦合，反應(yīng)器出口物系復(fù)雜，共沸組成頗多。采用蒸氣滲透集成多塔、分塊共MMA精制塔得到產(chǎn)品。MMA精制塔塔頂為大量甲醇、MMAMAL，因此應(yīng)將此流股循環(huán)利用進(jìn)一步轉(zhuǎn)化共沸提純MAL。此循環(huán)使甲醇得以回收重復(fù)利用，并使各設(shè)備未回收的少量

圖2-4MMA精制工MALMALMMA時(shí)副產(chǎn)的甲基丙烯模擬發(fā)現(xiàn)，酸、水共沸組成隨壓力變化明顯，故利塔變壓精餾技術(shù)每年壓塔度，且熱負(fù)荷基本匹配。采用混流式雙效精餾熱耦合流程，用高2-5第三章過(guò)程耦合與強(qiáng)化分，物質(zhì)間沸點(diǎn)非常接近，尤其是1-丁烯和異丁烯，兩者沸點(diǎn)僅差0.1℃，普通精放熱可以用于提供汽化熱，從而降低能耗。經(jīng)Aspen模擬，異丁烯轉(zhuǎn)化率達(dá)95%以上，異丁烯資源得以高效轉(zhuǎn)化。結(jié)合反應(yīng)精餾塔的溫度特點(diǎn)，還創(chuàng)新性的3-1化過(guò)程中水含量要小于3.5%，及時(shí)移走水有利衡正向進(jìn)行，且能保證催化膜研究相對(duì)較早，目前工業(yè)化的有機(jī)膜材料為聚乙烯醇（PVA。然而，有機(jī)膜材 A型分子篩膜具有規(guī)整的孔道結(jié)構(gòu)、優(yōu)異的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性等優(yōu)勢(shì)，A型沸石分子篩有效孔徑0.42nm的三維孔道結(jié)構(gòu)，同時(shí)分子篩由于具有很低的物的直徑大于孔道，A型分子篩膜用于滲透汽化將高濃度有機(jī)物中的水脫除，具在MMA工段，創(chuàng)新性地把A型分子篩膜滲透汽化與氧化酯化反ASPEN模擬，確認(rèn)水含量分布，當(dāng)水含量高當(dāng)量的水，當(dāng)反應(yīng)體系中水質(zhì)量分?jǐn)?shù)高于3.5%時(shí)，會(huì)使MAL和甲醇氧化酯化MMA的產(chǎn)率，不僅要提高M(jìn)AL的含量，而且還要降低水的含量。和水蒸氣的產(chǎn)物體系脫水，如使用分子篩、硅膠、氧化鈣等脫水，因?yàn)檫@些干MAL的共沸物，并含有少量水，塔底送往廢水處理裝置。由于法主要包括正己烷共沸法、分相法、環(huán)己烷/氯仿萃取法等。正己烷共沸法經(jīng)ASPEN模擬發(fā)現(xiàn)不適合本項(xiàng)目，正己烷帶醛能力有限。分相法適用于含水量較合的具體工藝，提出了一種創(chuàng)新性的MMA精制分離流程。1bar下分別會(huì)形成水/醛，醇/酯，水/醇/醛，水/酯，水/酸等多種共沸物。五元物99.51℃氣滲透與精餾過(guò)程集成除水后，醇、醛、酯及微量的水進(jìn)入MMA精制塔。阻聚劑（對(duì)苯二酚為主要成分）10ppm。塔底產(chǎn)品MMA達(dá)到聚合級(jí)要求（mol%>99.9%第四章過(guò)程節(jié)能降耗再沸器負(fù)荷中間再沸器負(fù)荷再沸器總負(fù)荷公用工程品位無(wú)中間再0有中間再冷卻水/??????????低壓蒸汽??????????752電/????0-年操作費(fèi)用/由于第一個(gè)塔塔頂溫度高于第二個(gè)20℃，且通過(guò)在小范圍內(nèi)調(diào)控回流比（0.5~0.8之間調(diào)節(jié)）模擬結(jié)果使得兩換熱器熱負(fù)荷基本匹配，因使用熱耦合精餾時(shí)，精餾過(guò)程總能耗節(jié)約47.66%。.AspenEnergyyzerV9軟，網(wǎng)用工程15.85%，熱公用工程22.71%，節(jié)能效果顯著。同時(shí)還要控制床層溫度基本恒定，防止控溫。發(fā)展。采用沸程水殼程相變?nèi)峒夹g(shù)，反應(yīng)放熱用于蒸汽發(fā)生，發(fā)生蒸汽作第六章現(xiàn)代化工設(shè)計(jì)方法平衡領(lǐng)域的強(qiáng)有力。本項(xiàng)目中發(fā)現(xiàn)ASPEN數(shù)據(jù)庫(kù)中缺乏甲醇和甲基丙烯醛的NRTL二元交AspenUNIFAC方法估算。而甲醇和input輸入文件詳見(jiàn)附件《分子模擬源文件》。圖為在分子模擬在342.07K下某一瞬間氣相和液相的分子分布情況。5-1分子模擬的應(yīng)用（左為液相、右為氣相CFDCFD是計(jì)算流體力學(xué)（ComputationalFluidDynamics）的簡(jiǎn)稱(chēng)，是流體力學(xué)