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年产2万吨己二酸二甲酯工艺设计 Process Design of Dimethyl Adipate for 20kt/a 目 录 摘要 I Abstract II 引言 1 第一章 工业中己二酸二甲酯制备工艺及设备简介 2 1.1己二酸二甲酯的制备方法及研究现状 2 1.1.1 固体强酸催化法 2 1.1.2 硫酸氢钠催化法 3 1.1.3 杂多酸催化法 4 1.1.4 对甲苯磺酸催化法 4 1.1.5 其它方法 4 1.2 主要设备研究进展 5 1.2.1 塔设备基本性能 5 1.2.2 塔设备现状及发展 5 第二章 固体超强酸树脂催化合成己二酸二甲酯技术及工艺 7 2.1 生产基本原理及化学方程式 7 2.2 基本物料物化性质 7 2.3 生产工艺概述 8 2.3.1 工艺流程 8 2.3.2 工艺过程影响因素 9 第三章 精馏塔工艺尺寸计算 11 3.1设计任务及要求 11 3.2确定物性数据 11 3.2.1 原料液、塔顶及塔底产品的摩尔分率 11 3.2.2 原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量 12 3.2.3物料衡算 12 3.3 塔板数的确定 12 3.3.1 泡点进料温度 12 3.3.2 最小回流比及操作回流比 13 3.3.3 精馏塔气液相负荷 13 3.3.4 操作线方程 13 3.3.5 图解法求塔板数 14 3.4 精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 15 3.4.1 操作压力计算 15 3.4.2 操作温度计算 15 3.4.3 平均摩尔质量计算 15 3.4.4 平均密度计算 16 3.4.5 液体平均表面张力计算 16 3.4.6 液体平均粘度计算 17 3.5 精馏塔的塔体工艺尺寸的计算 17 3.6 塔板主要工艺尺寸的计算 19 3.6.1 溢流区计算 19 3.6.2 塔板布置 20 3.7 塔板的流体力学验算 21 3.7.1 塔板压降 21 3.7.2 液面落差 22 3.7.3 雾沫夹带 23 3.7.4 漏液 23 3.7.5 液泛 23 3.8 塔板负荷性能图 24 3.8.1 液相负荷下限线 24 3.8.2 液相负荷上限线 24 3.8.3 漏液线 24 3.8.4 雾沫夹带线 25 3.8.5 液泛线 25 3.9 各种管尺寸的计算 26 3.9.1 进料管 26 3.9.2 釜液出料管 27 3.9.3 回流液管 27 3.9.4 塔顶蒸汽出口管 27 3.10 塔高计算 28 第四章 其他设备选型 30 4.1 反应釜选型 30 4.2 换热器选型 30 4.3 泵的选型 30 结论 32 致谢 33 参考文献 34 附录 年产2万吨己二酸二甲酯工艺设计 摘要本设计介绍对比了常用的己二酸二甲酯生产方法，在综合考虑酯化率、反应时间、反应温度等因素的情况下，选择固体超强酸树脂直接催化生产己二酸二甲酯。依据物料性质及工艺操作条件，对工艺流程过程中的其他设备进行了简单选型。设计了固体超强酸树脂催化法制己二酸二甲酯的工艺流程，重点计算设计了精制净化工段设备筛板式精馏塔。针对年产2万吨的己二酸二甲酯生产过程，根据物料衡算，得出塔顶进料量72.07kmol/h，塔釜出料量56.11kmol/h，最小回流比0.37，理论塔板数为11，实际塔板数为26块。对设备进行计算得出精馏塔塔径1m、塔高15.33m。对筛板的流体力学进行了校核验算，作出塔板负荷性能图，得出操作弹性3.40，塔设计基本符合要求。 关键词固体超强酸树脂；己二酸二甲酯；精馏塔；生产工艺流程 Process Design of Dimethyl Adipate for 20kt/a Abstractseveral commonly used method of producing adipic acid dimethyl are introduced and compared, in consideration of the esterification rate, reaction time, reaction temperature and other factors, the solid super acid resin is chosen to directly catalyze the production process of dimethyl adipate. Based on material properties and process operating conditions, other equipment used in this process is to be selected. Solid super acid resin to dimethyl adipate cata