4000噸年氧化羰化制碳酸二甲酯合成工藝設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

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1、年產(chǎn)4000噸碳酸二甲酯工藝設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)化工與制藥學(xué)院課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)課題名稱(chēng)4000噸/年氧化羰化法合成碳酸二甲酯工藝設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)班級(jí)08工業(yè)催化01學(xué)生成績(jī)指導(dǎo)教師課題工作時(shí)間2011.12.15~2012.1.15化工與制藥學(xué)院115年產(chǎn)4000噸碳酸二甲酯工藝設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)化工與制藥學(xué)院課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)專(zhuān)業(yè)08工業(yè)催化班級(jí)01學(xué)生姓名發(fā)題時(shí)間：2011年12月15日一、課題名稱(chēng)4000噸/年氧化羰化制碳酸二甲酯工藝設(shè)計(jì)二、課題條件（文獻(xiàn)資料、儀器設(shè)備、指導(dǎo)力量）指導(dǎo)教師：。三、設(shè)計(jì)任務(wù)（包括設(shè)計(jì)、計(jì)算

2、、論述、實(shí)驗(yàn)、應(yīng)繪圖紙等，只需簡(jiǎn)明列出大項(xiàng)目）1.反應(yīng)和分離工藝的確定2.工藝計(jì)算3.安全評(píng)價(jià)4.環(huán)境問(wèn)題分析5.項(xiàng)目技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果評(píng)價(jià)6.圖紙（1）全廠總平面布置圖；（2）帶控制點(diǎn)的工藝流程圖；（反應(yīng)工段，分離工段）（3）主要設(shè)備裝配圖：反應(yīng)器和一個(gè)精餾塔的裝配圖四、設(shè)計(jì)所需技術(shù)參數(shù)115年產(chǎn)4000噸碳酸二甲酯工藝設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一、設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)內(nèi)容設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)題目名稱(chēng)，目錄及頁(yè)碼第一章項(xiàng)目說(shuō)明第二章工藝設(shè)計(jì)方案第三章工藝計(jì)算（反應(yīng)段，分離段）第四章安全評(píng)價(jià)第五章環(huán)境問(wèn)題分析第六章項(xiàng)目技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果評(píng)價(jià)結(jié)語(yǔ)：設(shè)計(jì)體會(huì)，

3、收獲，致謝等參考文獻(xiàn)二、進(jìn)度計(jì)劃（列出完成項(xiàng)目設(shè)計(jì)內(nèi)容、繪圖等具體起始日期）2011.12.15課程設(shè)計(jì)任務(wù)布置2011.12.16-2011.12.18查閱資料，確定工藝路線2011.12.19-2011.12.25物料衡算和能量衡算2011.12.26-2011.1.2設(shè)備選型和繪制主要設(shè)備圖2011.1.3-2011.1.9工藝流程圖和全廠總平面布置圖2011.1.10-2011.1.16安全評(píng)價(jià)、環(huán)境問(wèn)題分析、技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果評(píng)價(jià)和答辯指導(dǎo)教師（簽名）：年月日115年產(chǎn)4000噸碳酸二甲酯工藝設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)學(xué)

4、科部（教研室）主任（簽名）：年月日前言碳酸二甲酯(DimethylCarbonate，DMC)是一種無(wú)毒、環(huán)保性能優(yōu)異、用途廣泛的化工原料，它是一種重要的有機(jī)合成中間體，分子結(jié)構(gòu)中含有羰基、甲基和甲氧基等官能團(tuán)，具有多種反應(yīng)性能，可以代替光氣作羰基化劑，代替硫酸二甲酯作甲基化劑，同時(shí)，自身是一種性能優(yōu)良的低毒溶劑。在生產(chǎn)中具有使用安全、方便、污染少、容易運(yùn)輸?shù)忍攸c(diǎn)，在能源方面，可作汽油添加劑，提高辛烷值，降低有害氣體的排放。是一種具有發(fā)展前景的“綠色”化工產(chǎn)品，引起了廣泛的關(guān)注與研究。在理論知識(shí)日趨成熟的同時(shí)

5、，工業(yè)擴(kuò)大的要求也日益強(qiáng)烈。近年來(lái)DMC研究開(kāi)發(fā)的重點(diǎn)工藝依然是氧化羰基化法和酯交換法，典型的氧化羰基化法包括ENI液相法、Dow氣相法和UBE常壓氣相法，而通常的酯交換工藝是由碳酸乙烯酯或碳酸丙烯酯與甲醇進(jìn)行酯交換反應(yīng)得到DMC。早期用光氣法工業(yè)化生產(chǎn)DMC，由于光氣是劇毒品，曾在第二次世界大戰(zhàn)上用作化學(xué)武器，該法對(duì)生產(chǎn)安全及環(huán)境保護(hù)十分不利。對(duì)于酯交換法，環(huán)氧乙烷需鋼瓶貯運(yùn)，成本費(fèi)用相對(duì)環(huán)氧丙烷較高，故一般國(guó)內(nèi)采用環(huán)氧丙烷為原料占多數(shù)，如果DMC生產(chǎn)與環(huán)氧乙烷產(chǎn)地就近相建，才有較大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。甲醇?xì)庀嘌趸?/p>

6、羰基化法一步直接合成碳酸二甲酯，工藝路線由于其原料便宜易得、毒性小、工藝簡(jiǎn)單成本低等特點(diǎn)，是極有發(fā)展前途的方法。反應(yīng)體系為氣固相體系，氣相除一部分循環(huán)到反應(yīng)體系中進(jìn)行反應(yīng)外，其余可以放空，解決了工業(yè)三廢的問(wèn)題。從反應(yīng)器流出的粗產(chǎn)品為DMC、MeOH、DMO、H2O多元混合物，經(jīng)脫水處理后變?yōu)镈MC、MeOH和DMO三元混合物。本設(shè)計(jì)就采用甲醇羰基化法合成DMC，采用減壓，常壓，加壓三塔精餾提純，產(chǎn)品除碳酸二甲酯外還有草酸二甲酯。我國(guó)有豐富的煤炭資源，可為該合成方法提供充足的一氧化碳和甲醇原料，另外，CO還可來(lái)

7、自煉鋼廠廢氣，故此方法具有較大的開(kāi)發(fā)前景。本設(shè)計(jì)全面分析其工藝，環(huán)保，經(jīng)濟(jì)可行性等多方面內(nèi)容，較為詳盡地介紹這一工藝。115年產(chǎn)4000噸碳酸二甲酯工藝設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)摘要碳酸二甲酯(Dimethyl?Carbonate，簡(jiǎn)稱(chēng)DMC)可作為一種清潔的有機(jī)化學(xué)試劑。國(guó)內(nèi)外DMC生產(chǎn)工藝主要有光氣法、酯交換合成法、氧化羰基化法等三種合成方法。其中氧化羰基化法可直接利用初級(jí)化工原料，一步合成，具有工藝簡(jiǎn)單、原料易得、只有單一副產(chǎn)品水、原料利用率高、無(wú)污染等特點(diǎn)，是極具吸引力的原子經(jīng)濟(jì)性工藝路線。本工藝即采用此法合成年產(chǎn)4

8、000噸DMC。反應(yīng)原料甲醇、CO、O2氣態(tài)物流在130℃，1MPa下，通過(guò)填裝有活性炭吸附的PdCl2/CuCl2固體催化劑的固定床反應(yīng)器，生成DMC。反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)冷凝、氣液分離后，在分離工段經(jīng)常壓精餾塔脫除草酸二甲酯，進(jìn)入減壓—加壓雙塔流程分離甲醇以獲得DMC產(chǎn)品。該工藝產(chǎn)品純度可達(dá)99.5%，主反應(yīng)選擇性為56%。關(guān)鍵詞：碳酸二甲酯氧化羰基化固定床反應(yīng)器精餾115年產(chǎn)4000噸碳酸二甲酯工藝設(shè)計(jì)