Đồ Án Thiết kế phân xưởng sản xuất vinyl axetat từ etylen năng suất 55.000 tấn/năm.

ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ PHÂN XƯỞNG SẢN XUẤT VINYL AXETAT TỪ ETYLEN NĂNG SUẤT 55.000 TẤN/NĂM.



MỤC LỤC

​

Đồ án dài 103 trang + 3 bản vẽ CAD

1- Đầu đề thiết kế:THIẾT KẾ PHÂN XƯỞNG SẢN XUẤT VINYL AXETAT TỪ C2H4 VÀ CH3COOH NĂNG SUẤT 55.000 TẤN/NĂM.

2-Các số liệu ban đầu:

- Etylen kỹ thuật (% thể tích):

C2H4 : 93% C2H6 : 4% C3H6 : 3%

- Axit axetic kỹ thuật : 98% (thể tích).

- Oxy kỹ thuật : 99% (thể tích).

- Độ chuyển hoá : 95% (theo etylen).

- Tổn thất : 2%.

3- Nội dung các phần thuyết minh và tính toán:

- Phần I : Tổng quan lý thuyết.

- Phần II : Tính toán.

+ Cân bằng vật chất.

+ Cân bằng nhiệt lượng.

+ Tính thiết bị chính.

- Phần III : Xây dựng công nghiệp.

- Phần IV : Tự động hoá trong phân xưởng.

- Phần V : An toàn lao động và phòng chống cháy nổ.

4- Các bản vẽ : trên khổ A0 , A1 .

- Dây chuyền sản xuất.

- Thiết bị chính.

- Xây dựng.

Trang

MỞ ĐẦU- 5

PHẦN I : Tổng quan lý thuyết- 6

CHƯƠNG I : Giới thiệu về nguyên liệu của quá trình sản xuất

Vinyl axetat từ etylen. 6

I- Giới thiệu, tính chất vật lý, tính chất hoá học, các phương pháp

sản xuất, và ứng dụng của etylen.- 6

1- Giới thiệu [9].- 6

2- Tính chất vật lý [5,9].- 6

3- Tính chất hoá học [5,17]. 7

4- Phương pháp điều chế [4].- 11

5- Ứng dụng [5,18]. 14

II- Giới thiệu, tính chất vật lý, tính chất hoá học các phương pháp

sản xuất, và ứng dụng của axit axetic. 15

1- Giới thiệu [7].- 15

2- Tính chất vật lý [4,7].- 15

3- Tính chất hoá học [4,5].- 18

4- Ứng dụng [4,11]. 22

5- Phương pháp điều chế [2,4,7,11]. 22

CHƯƠNG II : Giới thiệu về sản phẩm vinyl axetat.- 27

I- Giới thiệu chung [4,12].- 27

II- Tính chất vật lý [4,10,12].- 27

III- Tính chất hoá học [4,10,12].- 29

IV-Phân loại, tiêu chuẩn, và bảo quản vinyl axetat [12]. 33

V- Tình hình sản xuất và sử dụng vinyl axetat 35

1- Tình hình sản xuất vinyl axetat [4,10,11]. 35

2- Tình hình sử dụng vinyl axetat [4,11]. 36

CHƯƠNG III : Giới thiệu các phương pháp sản xuất vinyl axetat- 37

I- Giới thiệu chung [12]. 37

II- Phương pháp tổng hợp VA từ etylen và axit axetic [10,12] - 37

1- Công nghệ tổng hợp VA từ C2H4 và CH3COOH trong

pha lỏng [10,12]. 38

1.1- Các phản ứng chính xảy ra trong quá trình. 39

1.2- Các thông số kỹ thuật của quá trình. 39

1.3- Sơ đồ công nghệ và nguyên lý hoạt động.- 39

2- Công nghệ tổng hợp VA từ C2H4 và CH3COOH trong

pha khí (USI Chemicals) [10,12]. 41

2.1- Các thông số kỹ thuật của qúa trình. 41

2.2- Sơ đồ công nghệ và nguyên lý hoạt động.- 42

3- Công nghệ tổng hợp VA từ C2H4 và CH3COOH trong

pha khí (Hãng Hoechst – Bayer) [11]- 44

Các thông số kỹ thuật của quá trình- 44

III- Phương pháp tổng hợp VA từ C2H2 và CH3COOH [12].- 44

1- Công nghệ tổng hợp VA từ C2H2 và CH3COOH trong

pha lỏng [4,10].- 45

2- Công nghệ tổng hợp VA từ C2H2 và CH3COOH trong

pha khí [1,4]. 48

IV-Các phương pháp sản xuất VA khác.- 55

1- Công nghệ tổng hợp VA từ etyliden diaxetat [10,11,12].- 55

2- Công nghệ tổng hợp VA từ metyl axetat, CO2, và H2 [11]. 57

3- Phương pháp nhiệt phân etylen glycol diaxetat [11]. 57

4- Phương pháp tổng hợp VA từ CH3CHO và CH3COCl. 58

5- Phương pháp tổng hợp VA từ CH2 = CH - Cl và CH3COONa. 58

6- Phương pháp tổng hợp VA từ isopropyl axetat và CH3CHO. 58

7- Phương pháp tổng hợp VA từ ClCH2 - CH2Cl và CH3COOH. 58

V-Lựa chọn và thuyết minh dây chuyền công nghệ.- 58

Lựa chọn dây chuyền công nghệ. 59

Thuyết minh dây chuyền công nghệ. 59

VI- Kết luận tổng quan.- 60

PHẦN II : Tính toán công nghệ.- 62

CHƯƠNG I : Tính cân bằng vật chất thiết bị phản ứng - 62

I- Các thông số kỹ thuật để tính toán - 62

II- Xác định thời gian làm việc và năng suất của phân xưởng- 63

III- Tính lượng vật chất đi vào thiết bị phản ứng.- 64

IV- Tính lượng vật chất đi ra khỏi thiết bị phản ứng - 68

CHƯƠNG II : Tính cân bằng nhiệt lượng thiết bị phản ứng 70

I- Tính nhiệt lượng mang vào thiết bị phản ứng: Qvào- 71

1- Tính nhiệt dung riêng của các cấu tử đi vào

thiết bị phản ứng ở 1600C. 71

2- Tính nhiệt lượng mang vào thiết bị phản ứng: Qvào 72

2.1- Nhiệt lượng do nguyên liệu mang vào Q1- 72

2.2- Nhiệt lượng do dầu tải nhiệt mang vào Q2 74

2.3- Nhiệt lượng do các phản ứng toả ra trong thiết bị

phản ứng Q3 74

a- Nhiệt lượng do phản ứng chính tạo ra.- 74

b- Nhiệt lượng do phản ứng phụ tạo ra. 74

II- Tính nhiệt lượng đi ra khỏi thiết bị phản ứng Qra 76

1- Tính nhiệt dung riêng của các sản phẩm ra khỏi thiết bị phản

ứng ở 1800C.- 76

2-Tính nhiệt lượng đi ra khỏi thiết bị phản ứng Qra- 77

2.1-Nhiệt lượng do hỗn hợp khí sản phẩm đi ra Q4 78

2.2- Nhiệt lượng do dầu tải nhiệt mang ra Q5 79

2.3- Nhiệt lượng toả ra môi trường xung quanh Q6- 79

CHƯƠNG III : Tính toán thiết bị chính.- 81

1- Xác định bề mặt truyền nhiệt cuả thiết bị phản ứng. 81

2- Tính số ống truyền nhiệt. 83

3- Tính số ngăn của thiết bị phản ứng.- 85

4- Tính đường kính trong thiết bị phản ứng. 87

5- Tính bề dày của thân thiết bị phản ứng. 87

6- Tính đáy và nắp thiết bị phản ứng. 90

7- Tính chiều cao của thiết bị phản ứng.- 91

8- Tính đường kính của ống dẫn.- 91

9- Chọn bích.- 92

PHẦN III : Thiết kế xây dựng - 93

I - Giới thiệu chung.- 93

II- Các yêu cầu đối với địa điểm xây dựng. 93

1- Yêu cầu chung về chọn địa điểm xây dựng.- 93

2- Các yêu cầu về khu đất xây dựng.- 94

3- Các yêu cầu về bảo vệ môi trường. 94

III- Phân tích tổng mặt bằng nhà máy. 95

1- Nguyên tắc phân vùng.- 95

2- Các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật. 98

3- Thiết kế nhà sản xuất. 98

PHẦN IV : Tự động hoá trong phân xưởng.- 100

I - Mục đích và ý nghĩa.- 100

II- Các ký hiệu dùng trong tự động hoá. 100

1- Các dạng tự động hoá.- 101

2- Cấu tạo của một số thiết bị tự động hoá. 104

PHẦN V : An toàn lao động và phòng chống cháy nổ. 106

1- Yêu cầu vệ sinh đối với mặt bằng nhà máy. 106

2- Yêu cầu về phòng chống cháy nổ trong nhà máy. 106

3- Yêu cầu về an toàn giao thông trong nhà máy. 107

4- Những yêu cầu khác.- 108

Kết luận 109

Tài liệu tham khảo 110

Phụ lục

Ø 1 bảng vẽ dây chuyền chính.

Ø 1 bảng vẽ thiết bị chính.

Ø 1 bảng vẽ mặt bằng nhà máy.

Ø 1 bảng vẽ mặt bằng và mặt cắt nhà sản xuất chính.