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乙烯一步氧化制乙醛设计

前  言
乙烯液相氧化法是二十世纪六十年代的新工艺。它具有原料便宜，成本低及乙醛收率高，副反应少等优点，目前被认为是生产乙醛最经济的方法，世界上约有70％的乙醛是采用此法来进行生产的，但在乙烯液相氧化法中需采用氯化钯、氯化铜的盐酸溶液作催化剂，对设备的腐蚀极为严重，需用贵金属钛等特殊材料。为避免此缺点，又研究了乙烯气相氧化生产乙醛的新方法，即将氧化钯载在氧化铝、硅酸铝、沸石等载体上进行气固相反应来合成乙醛，已实现工业化，并寻找非钯催化剂。
  乙烯液相氧化法有两种生产工艺，即：一步法和二步法，一步法工艺是指羰基化反应和氧化反应在同一反应器中进行，用氧气作氧化剂，故又称氧气法。二步法工艺是指羰基化反应和氧化反应分别在不同的反应器中进行，用空气作氧化剂，故又称空气法。这里主要讨论一步法。乙醛是一种重要的烃类衍生物，在工业生产中有重要运用。乙醛的生产方法有四种，分别是乙炔水化法、乙醇氧化法、乙烯络合氧化法、烷烃直接氧化法。乙炔水化法采用汞盐做催化剂，存在汞的工业污染问题，乙醇氧化法原料单耗大，只有乙烯直接氧化法，不仅原料的单耗比乙醇法少，且是一种新工艺。第四种方法基本不采用。
本设计主要采用乙烯一步氧化制乙醛，该过程运用了matlab、excel等软件进行设计，使其达到设计出一套年产7.6万吨乙醛装置目的。该设计首先叙述了选择的工艺流程（包括反应、再生、精馏三个工段），其次在给定年产量的条件下，对各个工段进行物料衡算、热量衡算、设备选型计算，从而对塔、换热器、泵等设备的结构及设计条件进行确定。并绘制了带控制点的流程图、平面布置图及管道布置图，编制了设计说明书。
 
目  录
前  言 I
第1章  设计说明 1
1.1  绪  论 1
1.1.1设计的依据和指导思想 1
1.1.2生产制度和生产方法 1
1.1.3车间概况及特点 2
1.1.4原材料和成品的技术规格 2
1.1.5三废处理 3
1.2  流程叙述 4
1.2.1反应岗位 4
1.2.2精馏岗位 4
1.2.3再生岗位 6
1.3  设备一览表 7
第2章  设计工艺计算 12
2.1  物料衡算 12
2.1.1基础计算 12
2.2  热量衡算 15
2.2.1反应器的热量衡算 15
2.3  设备计算 20
2.3.1反应器设备计算 20
2.3. 2壁厚计算与强度校核 21
2.3.3纯醛冷凝器设备计算 22
2.3.4P0102泵的设备计算 23
致  谢 26
参考文献 26
附  录 28