项目任务书（II）

项目任务书（II） 项目组号02 项目名称换热器选型与维护 专业化学工程与工艺 班级11化工本（1）班 项目总经理姚方 项目经理徐中炎 项目组成员吴致乐 目录 一、生产任务3 二、流程叙述3 1 气化3 2 脱氢缩合4 3 闪蒸4 4 萃取精馅4 三、设备一览表5 四、操作指标6 1 温度仪表6 2 压力仪表6 3 流量仪表6 五、相关计算6 六、开停车程序10 1、开车前的准备10 2、开车程序11 3、停车程序11 七、不正常现象发生的原因及处理方法11 八、操作注意事项13 一、生产任务 本项目拟定产量为1万吨/年的乙酸乙酯以满足行业日益增长对 绿色溶剂及原料的需求。 将常温的乙醇先用泵加压至反应压力（0.8MPa）,然后进入换热 器进行加热至240C的蒸汽，通入反应釜在Cu-Zn-Zr-Al-0多功能催 化剂的催化下反应，经过多次萃取精馅得到较为纯净的乙酸乙酯。 乙酸乙酯作为工业溶剂，用于涂料、粘合剂、油毡着色剂等产品 中；作为粘合剂，用于印刷油墨、人造珍珠的生产；作为提取剂，用 于医药等产品的生产；作为香料原料，用于菠萝、香蕉、草莓等水果 香精和威士忌、奶油等香料的主要原料。用作溶剂，及用于燃料和一 些医药中间体的合成。是食用香精中用量较大的合成香料之一，大量 用于调配香蕉、梨、桃、菠萝等香型食用香精。是工业上使用的低毒 性溶剂。还可作为清洗剂和天然香料的萃取剂，也是制药工业和有机 合成的重要原料。 二、流程叙述 （1）气化 选用95的乙醇，用泵加压至反应压力（0.8MPa）之后，加热 气化成蒸汽，并继续加热至反应温度（240O o （2）脱氢缩合 过热乙醇蒸汽进入列管式固定反应器，乙醇在Cu-Zn-Zr-Al-0多 功能催化剂表面完成脱氢生成乙醛，再与乙醛缩合生成乙酸乙酯两步 反应，并有乙醛、丙酮、丁酮等副反应产生。为了便于分离产品，经 查阅相关文献后，选择240C作为反映温度，单程转化率为50。大 量的能基化合物加氢还原成醇类，降低了丙酮、丁酮等产物对产品质 量的影响，并且减少了乙醛这个产量极大的副产物，有利于分离的进 行。 （3）闪蒸 将反应工段出来的混合气换热冷凝，并换热至过冷状态后，利用 剩余的压力进行闪蒸，将氢气分离出去，但由于氢气量较大和乙酸乙 酯的挥发性较强等原因，一部分乙酸乙酯以及乙醇和水会进入气相。 液相直接转入精馅工段。 （4）萃取精馋 通过闪蒸，得到了含乙酸乙酯、乙醇、水的混合体系，该三元混 合体系有四种可能的共沸物，这是所有乙酸乙酯合成方法中都会碰到 一个分离难题。经查阅相关文献，采用丙三醇作为萃取剂的萃取精馅 进行产品的精制。精f留序列如下 a进入主萃取精馅塔，目的是得到符合标准的乙酸乙酯，在近塔 顶位置加入萃取剂丙三醇，在精馅塔塔顶可以得到99的高纯度乙 酸乙酯，塔釜中得到的是乙酸乙酯、乙醇、水以及丙三醇的混合物。 b进入副萃取精馅塔，目的是除去辅助精馅塔塔顶产物中的水， 同样在近塔顶位置加入萃取剂丙三醇，在塔顶得到提浓后的乙酸乙 酯、乙醇、水混合物，塔底是丙三醇与水的混合物。 三、设备一览表 名称 规格 数量 备注 原料储罐 15000X12000 3 换热器 FB325IV-2.5-6.4 1 加热 闪蒸罐 ①2000X4000 1 精馅塔 ①2000X36000 2 乙酸乙酯储罐 15000X12000 1 成品 副产品储罐 15000X12000 1 氢气储罐 ①6000X7500 1 机泵 SK-0.8 4 不锈钢管 ① 25X2.5 若干 输送乙醇（气态） 钢衬聚丙烯管 4100X3 若干 输送乙醇（液态） 90玄准弯头 DN15-600 20 电磁流量计 GY-LDE 1台 高温压力表 WSS WSSX 1台 手动防腐蚀衬氟 闸阀 SDZF-CD10 5 四、操作指标 1 温度仪表 集中检测采用钳热电阻或热电偶t300C选用钳热电阻PtlOO, t3OOC,选用热电偶K、So 保护套只要采用lCrl8Ni9Ti；防爆区域内的仪表，选用相应等级 的防爆仪表，就地显示主要采用方向型双金属温度计，保护套管主要 采用 lCrl8Ni9Ti。 2 压力仪表 集中监测采用智能型3051压力变送器或差压变送器，有的地方 选用远传压力变送器，测量膜片采用不锈钢、蒙乃尔合金。 就地显示仪表采用一般压力表、不锈钢压力表，对于有腐蚀、易 堵的地方，采用隔膜式压力表。 3 流量仪表 集中监测的流量采用标准孔板配3051差压变送器，有腐蚀的地方或煤黑水等介质，将 采用电池流量计，就地流量测量，采用双波管压差计，转子流量计，主要材质采用不锈钢或 PTFE.o 五、相关计算 A计算定性温度、确定物理常数 物性表 项目 管程 壳程 物理常数（在定性温 度） p2745kg/m3 p20.42X103Pa S Cp24019.52J/kg ・ k 』20.163w/m k pi1081.168kg/m3 pi0.17X103Pa- S Cpi269.079J/kg ・ k 』20.12w/m k 表中物料的物性数据通过从AspenHTFS中得到 热负荷Q144.192kw从Aspen流程模拟结果中得到。 B初设总传热系数 ko2OOw/ （m2 , C ） C计算对数平均温差 热流体 240204C 冷流体 255C 215-205 in215 209.96 205 （1）计算所需传热面积A,确定换热器参数 , Q 144.192x1000 o ”，， A - 3,434m- KATm 200 x209.96 参考化工原理确定换热器的参数 doO.O25m；管内径 10.02m 管子为正方形排列，管长13.0m,管程数N4,管数Nt28, A6.4m2 公称直径DN325mm （2）对总传热系数进行校核 1、计算传热膜系数 1740.57x4 对于管程 JN 二791889kg/哥 h 1 ［加 0.25x3.14x0.020 i x0.36x58383.1 0 0.027 2、计算总传热系数k 7s. 0.00015/m2-C/w 7n, 0.00015/m2-C/w x28 n 0山 791889x0.02r Re. 10474.7 10.42 xl0-3x 3600 4019-52 X 0.42 X10-1036 0.163 4 2n i n 0.02318心4 0.023x 1O474.