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| 一、主要任务与目标： 1.设计题目 年产40万吨甲醇制乙烯MTO工艺设计 2. 设计任务与操作条件 原料：甲醇（70%），二甲醚（20%），水、乙醇、异丁醇（10%） 产物：主产物为乙烯，副产物为丙烯，丁烯等 生产方式：流化床反应器，连续生产 反应温度：400℃ 反应压力：0.1MPa 再生温度：600℃ 再生压力：0.1MPa 工艺流程：全流程可分为反应再生部分和反应气分离部分。 甲醇经换热汽化后与补充的新鲜催化剂、循环再生催化剂一起进入流化床反应器底部，在该反应器内甲醇接近100%地被转化，生成低碳烯烃及其他副产物,反应产物以气体状态进入冷却分离器。甲醇转化反应放出的大量热量由反应生成水以蒸汽的形式带走一部分，另一部分由设置在反应器内的冷却盘管移出。催化剂再生器与反应器一起构成一个完整的MTO反应系统，使催化剂能及时再生循环使用，反应系统得以连续运行。失活的废催化剂进入再生器后，通入空气烧去催化剂上的结碳，恢复活性后又循环回到反应器内达到稳定态，催化剂上的结碳在再生器内燃烧放出的热量通过回收系统热量后供其他单元使用。 反应生成气体在冷却分离器中经回收热量后被冷却，反应生成水及一部分重组分物质被冷凝分离出来，气体组分进入下一工序用碱洗脱除其中的CO2，然后再干燥。干燥后的气体先经压缩再进入下游烯烃产品分离系统，分离之后就可获取纯度99%以上的乙烯。 产品目标：得到纯度≥99.0％的乙烯 设计目标： （1）培养学生合理运用所学的知识与技能的能力，在实践中提高分析与解决问题的能力，并从中学到新的知识，拓宽视野。 （2）毕业设计要求学生学会查阅资料,和使用各种专业资料及网上资源,并以严肃认真，深入研究的工作作风完成设计任务，促使学生向工程技术人员转变。 （3）尽可能利用最新科技成果，力求技术先进，经济效益更大，不造成环境污染。同时符合国家工业安全和卫生要求。 |
| 二、主要内容与基本要求： 主要内容 1、原料路线和技术路线的选择 2、工艺流程设计 3、物料计算：绘制物料平衡图，作出原料用量、消耗定额、三废排放表 4、热量计算：作出能量综合表 5、工艺设备的设计和选型：在物料计算和热量计算的基础上，根据工艺要求的参数（流量、压头、换热面积、容积等），对工艺设备进行选型并对相关设备进行计算 6、车间布置设计 7、化工管路设计 8、非工艺设计项目 9、编制设计文件：包括设计说明书，附图（流程图、布置图、和设备图等），和附表（设备一览表和材料汇总表等） 基本要求 1、工艺设计：对所涉及的化工生产过程（单元操作）的原理、工艺参数、流程、影响因素及控制手段有一定的掌握。充分运用国家资源，产出高纯度有价值的产品，力求符合国家的经济政策和技术政策，达到工艺上可靠，经济上合理；要尽可能吸收最新科技成果，力求技术先进，经济效益更大，不造成环境污染，符合国家卫生要求。 2、对设计的具体要求详见化学与材料工程学院本科毕业设计（论文）撰写规范（试行）。 3、图表要求 附表1 工艺设备一览表 附表2 自控仪表一览表 附图1 物料流程图（电脑制图）A2 附图2 带控制点的工艺流程图 A2 附图3 关键设备图 A1 |
| 三、计划进度： 1周：接受设计（论文）任务，根据任务书的要求，调查和收集有 关数据与资料，初步形成设计方案。 1周：写出开题报告，由指导教师审核同意后开题。 5周：进行工艺设计、工艺计算。 2周：处理有关数据，书写设计说明书形成初稿，绘制图纸。 2周：设计初稿及图纸提交指导老师审阅，修改后形成定稿并打 印一式二份（本人、存档各一份）。 1周：参加毕业答辩。 |
| 四、主要参考文献： [1]胡浩.甲醇制烯烃（MTO）催化反应工程的研究[D]华东理工大学,2010 [2]齐国祯.甲醇制烯烃（MTO）反应过程研究[D]华东理工大学,2006 [3]何应登.MTO工艺与传统乙烯工业的经济性分析[J]炼油技术与工程,2005 [4]Chen J Q,Bozzano A,Glover B, et al.Recent advancements in ethylene and propylene production using the UOP/Hydro MTO process[J].Catal Tod,2005 [5]张善全.MTO技术的发展情况及工艺简介[J]内蒙古石油化工,2006 [6]Gregor J H.Maximize profitability and production of light olefins with UOP’s advanced MTO technology [C].ISH World Methanol Conference,Madrid,Spain,2012 [7]魏飞,高雷，罗国华，金涌.一种由甲醇或二甲醚生产低碳烯烃的工艺方法及其系统[N].中国,CN 1 356 299，2001 [8]白尔铮.甲醇制烯烃用SAPO-34催化剂新进展[J]工业催化，2001 [9]神华集团有限责任公司.一种甲醇转化为低碳烯烃的装置及方法,CN,102659498A［P］,2012 [10]］李晓红，王洪涛，齐国桢等.SAPO－34分子筛上丁烯催化裂解制乙烯和丙烯［J］石油化工，2009 [11]Brown S.H.process for producing Light Olefins[C].US 2002/0091 292 A1,2002 [12]K.H.施密特,Ⅰ.罗梅;煤石油天然气化学和工艺[M].化学工业出版社,1992 |
