论文总字数：20155字

摘 要

环氧乙烷精制单元主要是将粗环氧乙烷的甲醛、乙醛、乙二醇和水脱除，从而得到纯度为99.99%的精环氧乙烷。考虑到技术、节能、经济、安全等方面，本次设计采用单塔精制流程工艺。单塔工艺从技术经济角度看设备少、投资少、维持费低，从安全角度看过程短安全性好。特别是处理高浓度环氧乙烷过程越短越好，单塔流程适用于联产乙二醇的装置。设计内容主要包括物料和能量衡算、汽提塔的设备及管道的选型、汽提部分工艺流程图（PFD）、管道及仪表流程图（Pamp;ID）、设备布置图、设备条件图和管道特性一览表的绘制。

关键词：环氧乙烷，精制，节能；经济，设计

Refining unit of 180,000 tons/year ethylene oxide process design

Abstract

Ethylene oxide purification units are mainly coarse ethylene oxide formaldehyde, acetaldehyde ethylene glycol and water removal, resulting in 99% purity refined ethylene oxide. Taking into account technical, energy-saving, economic and security aspects, the refining process technology design uses a single Tower.Single Tower technology from technical and economic point of view less equipment, low investment, low maintenance costs, from a safety point of view short good security.Especially high concentrations of ethylene oxide process as short as possible, single tower processes that apply to cogeneration glycol unit. Design including material and energy balance, the selection of the stripping unit equipment and piping, steam stripping unit process flow diagram (PFD), piping and instrumentation diagrams (Pamp;ID), equipment layout, equipment condition diagram and pipe features a list of drawing.

Key Words: Ethylene oxide; purification; Energy Saving; Economy; Design

目录

摘要 I

Abstract II

第一章 文献综述 1

1.1前言 1

1.2环氧乙烷的精制技术 1

1.2.1物理法 1

1.2.2化学一物理法 2

1.3实际工艺选择 4

第二章 精制单元设计基础 5

2.1精制单元装置 5

2.1.1装置生产能力 5

2.1.2 装置组成 5

2.2产品规格 5

第三章 精制单元工艺设计 6

3.1工艺流程设计 6

3.2物料衡算 7

3.3 Aspen流程模拟 8

3.4模拟计算结果 8

第四章 主要设备选型和计算 11

4.1精制塔选型 11

4.2管口参数确定 11

4.3换热设备的计算和设计 13

4.3.1管壳式换热器设计与选型原则 13

4.3.2冷凝冷却设备的选型 14

第五章 非工艺专业设计 15

5.1自控设计 17

5.2 相关专业设计条件 17

5.2.1 供水设计条件 18

5.2.2 排水设计条件 18

5.2.3 供热系统条件 18

5.2.4 冷冻系统条件 19

5.2.5 采暖通风设计条件 19

第六章 精制单元车间设计 21

6.1 车间布置 21

6.1.1 设备布置总原则 21

6.1.2塔设备布置方式 22

6.1.3单元设备布置特点 23

6.1.4设备布置图 23

6.1.5执行标准 23

6.2 管道设计 24

6.2.1 管道布置原则 24

6.2.2 特殊管道设计 24

6.2.3 管道器材的选用原则 26

6.2.4 管道器材的选用 26

第七章 精制单元其他设计· 29

7.1环保、安全、卫生 29

7.2技术经济 30

第八章 结论与展望 31

8.1结论 31

8.2展望 31

参考文献 32

致谢 34

附工程设计图纸 35

第一章 文献综述

1.1前言

环氧乙烷(简称EO)，又称氧化乙烯，也称恶烷，是一种最简单的环醚，是乙烯工业衍生物中仅次于聚乙烯和聚氯乙烯的重要有机化工产品，是最简单最重要的环氧化物，在国民经济发展中具有举足轻重的地位和作用^[1]。

从全球来看，环氧乙烷主要用作化学中间体，它主要消费于乙二醇，目前，全世界环氧乙烷约70%用于生产乙二醇和二乙二醇等；约有11%用于生产聚醚型非离子表面活性剂；此外，还有19%用于生产乙醇胺、乙二醇醚、亚乙基胺、羟乙基纤维素、氯化胆碱、乙烯碳酸酯等精深加工产品，少量用做熏蒸剂和消毒剂等^[2]。

1.2环氧乙烷的精制技术

从环氧乙烷的应用来讲，影响最大的指标是水含量和醛含量，烃类、氯化物等也有不同的影响。为了从环氧乙烷（以下简称EO）中脱除这些杂质，可以有以下几种方法^[3]：

1.2.1物理法

(1)蒸馏法

氯乙醇法生产的EO的醛含量比直接氧化法高出几十倍。EO与乙醛、丙醛之间的相对挥发度很小，一般常规蒸馏要有很高的理论塔板数和较大的回流比才能分离开来。

Thomas和Utley曾提出一个典型的EO精制流程，采用两个泡罩塔精馏。一塔37块板，从EO中除去氯代烃，二塔45块板，除去醛。

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