10万吨乙醇工艺流程概念设计.ppt

10万吨乙醇工艺流程概念设计 龙春霞 冯建中 2004年3月 项目背景 乙醇在食品和化工行业有很广泛的用途， 主要作溶剂和生产其他有机化工原料的中间体。 乙醇在化妆品、香料和生活饮料中亦有广泛使用。 乙醇作为环保燃料成为近年来研究热点。 生产工艺选择 目前世界乙醇生产量最大的是乙烯直接水合法和粮食发酵法。 粮食发酵法是很有前景的生产乙醇的方法，但是生产成本过高。 乙烯直接水合制乙醇的工业生产均采用磷酸催化剂，大体上可分为水合、粗醇精制和乙醇精制三个工序，各工艺流程方面没有根本差异。 生产相关信息 主反应：C2H4 + H2O→C2H5OH 副反应： C2H5OH + C2H5OH→C2H5OC2H5 + H2 C2H5OH→C2H4O + H2 反应条件：温度：280℃~300 ℃ 压力： 6.08~7.1MPa 水稀比：0.6 催化剂：磷酸-膨润土催化剂 反应为气固催化反应 采用连续操作 原材料及动力消耗 反应系统主要设备参数设计 1、反应器： 内径：4.0m，外径：4.2m，高度：13.5m。 催化剂装填体积：180 m3 设计压力：8.5MPa 设计温度：350℃ 水合器顶部设气体再分布器和磷酸喷淋装置。 采用碳钢做筒体，再以铜做衬里防止磷酸对筒体腐蚀。 催化剂：采用磷酸-膨润土作催化剂。 反应系统主要设备参数设计 2、热交换器 采用列管式换热器 ，换热面积约为110m2。 3、加热器 选用电加热器，电加热器功率为220kW/h。 分离系统结构 产品气预处理系统 1、高压分离器： 压力：7.0MPa 温度：50 ℃ 2、醇洗塔 ： 采用浮阀塔，共25块塔板。 塔高：14.5m 塔径：2.2m 采用蒸馏系统废水作吸收剂 乙醚塔 回流比R：0.516 实际塔板数：40 塔高：22m 塔径：1.00m 进料塔板位置11 冷凝器热负荷Q冷凝器： 18,848.8 cal/s 再沸器热负荷Q再沸器：266,621 cal/s 粗醇浓缩塔 回流比R：3.425 设计塔板数：52 塔高：33.2m 塔径：1.60m2 进料塔板位置12 冷凝器热负荷Q 冷凝器= 926450 cal/s 再沸器热负荷Q 再沸器= 953941 cal/s 萃取精馏塔 回流比R：3.034 实际塔板数：56 塔高：35.6m 塔径：1.60 m2 进料塔板位置13 冷凝器热负荷Q 冷凝器= 1,072,110 cal/s 再沸器热负荷Q 再沸器= 1,362,820 cal/s 乙醇精制塔 回流比R：4.412 设计塔板数：52 塔高：33.2m 塔径：1.20m 进料塔板位置15 冷凝器热负荷Q 冷凝器= 959,779 cal/s 再沸器热负荷Q 再沸器= 1,671,070 cal/s 经济衡算 本项目建设期为2年，本项目固定资产投资4014万美元，年操作费用3003.47万美元。 年销售收入：6412万美元 毛利润：23.07% 总投资利润率：19.63% 投资利润折旧率：21.2% 静态还本期：4.72年 谢谢！ * 62千瓦.时 电（不包括照明） 35立方米 冷却水 1000公斤 低压蒸气 3000公斤 高压蒸汽 1公斤 磷酸（100%） 3500公斤 工艺水 631公斤 乙烯（99%） 单耗量（生产每吨乙醇计） 名称 *