年產(chǎn)5萬噸碳酸二甲酯項目初步設(shè)計與技術(shù)經(jīng)濟分析.pdf

1、碳酸二甲酯(DMC)的分子結(jié)構(gòu)包含羰基、甲基和甲氧基等官能團，反應(yīng)性能多樣，主要特點有安全、方便、污染少等，是一種重要的有機合成中間體，市場應(yīng)用前景廣泛。本設(shè)計針對目前國內(nèi)生產(chǎn)及供需現(xiàn)狀，以河南省心連心化肥有限公司為依托，對一條年產(chǎn)5萬噸碳酸二甲酯項目進行初步設(shè)計與技術(shù)經(jīng)濟分析。
　　 本文以綠色化學(xué)為背景，介紹了碳酸二甲酯的物理化學(xué)性質(zhì)和用途，對其國際國內(nèi)市場進行了綜合分析，并對其應(yīng)用前景進行了預(yù)測。
　　 本文最終選

2、擇尿素醇解法作為合成碳酸二甲酯的工藝方案。以尿素和甲醇為原料，在催化精餾塔中合成碳酸二甲酯并副產(chǎn)氨氣。反應(yīng)生成的氨氣送回尿素廠重新反應(yīng)生成尿素，再次作為原料進入反應(yīng)器繼續(xù)生成碳酸二甲酯。采用這種方法的直接好處就是生產(chǎn)過程中避免了水的產(chǎn)生，降低了分離的難度。同時具有原料價廉易得，有較好的經(jīng)濟效益，符合環(huán)保要求等優(yōu)點。
　　 針對工藝路線繪制出工藝流程簡圖，并對工藝流程進行Aspen plus仿真模擬。根據(jù)工藝設(shè)計按操作單元完成了物

3、料衡算，確定了每個單元進出物料的量。整個過程中質(zhì)量差為Min-Mout=76486.8-76430.6=56.2(Kg/h)，相對偏差小于0.07％，故質(zhì)量守恒。對工藝涉及到的熱量交換進行了熱量衡算，確定了換熱系統(tǒng)中的物料用量。
　　 整個設(shè)計流程中能量消耗主要發(fā)生在原料的預(yù)熱和精餾段各塔的再沸器，耗能極高。本文通過熱量集成技術(shù)，以夾點理論為基礎(chǔ)，基于Aspen Energy Analyzer完成了對能量的回收與利用的優(yōu)化，熱量

4、利用充分、合理，循環(huán)下水經(jīng)處理后作為生活洗浴用水，加熱蒸汽返回總廠循環(huán)利用。充分利用廢熱和廢料來產(chǎn)生熱量。在這個設(shè)計過程中使操作費用和設(shè)備投資都得到降低，同時保證了工藝的可控性和安全性。
　　 結(jié)合物料衡算、熱量衡算和工藝設(shè)計要求，對精餾塔和換熱器做了詳細的設(shè)計計算，包括工藝結(jié)構(gòu)設(shè)計和機械設(shè)計，選擇了適合本工藝所用主要設(shè)備的規(guī)格型號;對整個設(shè)計進行了工程投資和效益分析，靜態(tài)投資回收期為3.1年，產(chǎn)量盈虧平衡點為42％，投資安全率