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80万吨/年MTO工艺水洗碱洗工段的初步设计 开题报告

文章来源:www.biyezuopin.vip   发布者:毕业作品网站  

毕业设计(论文)开题报告

一、选题的目的和意义

随着我国经济的快速发展,对各种化工产品的需要量不断增加,化工行业最近几年发展速度非常快。MTO烯烃分离装置是甲醇制烯烃的重要组成部分,该装置的运行效率对产品生产水平高低,有着直接的影响。MTO工艺是一种将甲烷和烷基苯反应制造出苯乙烯和副产物乙烯的工艺。在MTO工艺中,水洗和碱洗是两种常用的处理方法。其目的和意义如下:

目的:水洗和碱洗是保证乙烯、丙烯产品合格的关键脱杂质工艺, 而废碱液预处理聚结器是确保外送至下游处理的废碱液含油指标达标的核心设备。降低水洗工段对环境的污染,传统的碱性催化剂会产生大量废水对环境造成严重的污染,而MTO催化剂在水洗过程中可以降低废水排放,减少对环境的污染。提高生产效率,MTO催化剂具有较高的反应速率,可以加快反应速度,提高生产效率,缩短生产周期,提高生产效益。其中轻烯烃回收部分由中国石化工程建设公司开发。其中MTO装置分离单元碱洗塔设在产品气压缩机三、四段之间,目的是脱除产品气中的酸性气体(二氧化碳和甲/乙酸等)。意义:为了进一步降低MTO单元甲醇单耗,提高生产效益,促进煤化工产业高端化、多元化、低碳化发展。

二、课题的国内外研究现状和发展趋势

水洗和碱洗是保证乙烯、丙烯产品合格的关键脱杂质工艺,而废碱液预处理聚结器是确保外送至下游处理的废碱液含油指标达标的核心设备。

神华包头煤制烯烃项目是世界上第一套应用甲醇制烯烃的大型煤化工项目,以煤为原料,年产60万吨聚乙烯、聚丙烯产品。此项目中包括气化装置、净化装置、甲醇装置、甲醇制装置(简称:MTO装置)、烯分离装置、PE装置和PP装置等工艺装置。其中甲醇制烤怒和烯分离装置起着承上启下的核心作用,是煤制项目成功的关键装置,用酸经MTO装置转化为包括了聚丙烯及混合C4、C5等好类物质的产品气后进入爆怒分离装置进行产品分离。来自MTO装置的产品气,在经过产品气压缩机二段压缩之后,进入水洗塔洗去夹带的氧化物,再进入碱洗塔用强减洗去所携带的酸性气。水洗、碱洗是产品气进入后精馏系统的预处过程,可以有效避免聚合物、干冰等物质堵塞后精馏系统或污染产品。

在油价低迷的情况下,现有的煤制烯烃企业被迫通过降低能耗来提高盈利能力。一种厚度为ca的纳米片丝光沸石。与传统块状MOR晶体(3.3%)相比,具有高度暴露的(010)晶面和8元环(MR)窗口的薄MOR纳米片在甲醇制烯烃(MTO)反应中表现出显著提高的乙烯选择性(42.1%)。

三、研究内容、研究方法及技术路线

研究内容:

根据设计题目80万吨/年MTO工艺水洗碱洗工段的初步设计,选择先进可行、经济合理、安全可靠的路线,根据设计任务进行物料衡算、热量衡算和主体设备的工艺计算,编写2万字以上的设计说明书,绘制带控制点的工艺流程图、车间平立面布置图、主体设备装配图。

拟采取的研究方法:

根据文献调研法确定工艺路线,从生产任务出发利用衡算方法逐级进行计算,确定主要设备的型号尺寸,根据布置原则进行设备布置。

技术路线:

在压缩机三段和四段之间设立水洗塔和碱洗塔,产品气通过水洗塔和碱洗塔来脱除氧化物及酸性气体。产品气首先进入水洗塔下部,中压蒸汽凝液这里被用于吸收产品气中的甲醇、二甲醚(DME)和氧化物等杂质,从水洗塔出来的产品气经预热后进入碱洗塔,从水洗塔塔底出来的废水则返回MTO装置,经水洗后的产品气在碱洗塔脱除其中所合的酸性气体,碱洗塔设有三段碱液循环和一段水循环,来自碱洗塔的废喊液经废碱液汽提塔脱气后送至废碱罐。经碱洗塔脱除酸气后的产品气被送至产品气干燥器进行干燥处理。进入塔内的产品气温度一般不超过50℃,温度高将导致碱液中碳酸盐析出,堵塞塔盘,温度低会导致烃类冷凝,使油积累,增加在塔内发泡和聚合的可能性。在碱洗塔进料加热器前设置除液罐,及时排出水洗塔顶部气相中携带的水分、重烃冷凝液,减少黄油生成量,确保碱洗塔长周期运行。

四、毕业设计(论文)工作进度计划(以周为单位)

2022年12月22日至2023年3月12日:布置设计(论文)题目,英文文献查找与翻译要求,查找毕业设计(论文)相关资料;

2023年3月13日至3月19日 (第三周):讲解开题报告撰写要求,撰写开题报告,进行开题汇报;

2023年3月21日至3月26日(第四周):完成开题报告撰写修改、将合格英文文献译文和开题报告电子版上交指导教师;

2023年3月7日至4月23日(第五至八周):完成毕业设计总论,工艺流程图,物料衡算和热量衡算等内容;

2023年4月24日至4月26日中期检查,提交前期工作内容、中期工作总结报告;

2023年4月27日至5月14日(第九至十一周):平立面布置图,关键设备装配图、结束语,参考文献等内容,说明书(论文)成稿;

2023年5月15日至5月28日 (第十二至十三周):完成设计修改、打印与装订,说明书学术不断检查;

2023年5月29日至6月1日 (第十四周):指导教师验收毕业设计说明书、设计图纸、英文译文、中期总结及终期总结等毕业文件;

2023年6月2日专业组织毕业设计(论文)评阅;

2023年6月5-6日 毕业答辩。

五、主要参考文献

[1] 邓昇,高志荣. 混合碳四回炼技术改造后烯烃分离单元操作优化研究[J]. 中国煤炭, 2022, 48(08): 48-53.

[2] LIU S S, YANG L, CHEN B K, et al. Comprehensive energy analysis and integration of coal-based MTO process[J]. Energy, 2021, 214: 137-142.

[3] KUN L, JU H, LI R, et al. High ethylene selectivity in methanol‐to‐olefin (MTO) reaction over mor‐zeolite nanosheets[J]. Angewandte Chemie, 2020, 132(15): 6258-6262.

[4] 白胜凯, 张强. MTO下游烯烃分离技术分析与优化分析[J]. 化工管理, 2019(06): 161-162.

[5] 张笑宇. MTO烯烃分离单元碱洗塔注碱优化调整[J]. 广东化工, 2018, 45(09): 168-169.

[6] 王海桃. MTO下游烯烃分离技术分析与优化[J]. 化工管理, 2017(31): 66-67.

[7] 关清海. MTO装置碱洗塔堵塞原因分析及应对措施[J]. 石油石化节能与减排, 2015, 5(03): 32-36.

[8] 刘生海, 乌忠理, 高翔, 等. DMTO装置碱洗塔黄油生成原因分析与控制措施[J]. 石油化工, 2017, 46(10): 1332-1336.

指导教师意见

该生在查阅甲醇制烯烃工艺的相关文献资料基础上,结合专业所学知识,确定了80万吨/年MTO工艺水洗碱洗工段的初步设计题目。毕业设计内容围绕甲醇制烯烃的目的,通过水洗碱洗工段对产品进行净化,设计内容具有一定的社会意义和实际应用价值。通过对水洗碱洗工艺国内外现状的了解和分析,确定了工艺路线,路线设计合理,研究内容充实,计划可行,工作进度安排合理,能够达到齐齐哈尔大学毕业设计(论文)工作的要求。

综上所述,达到了齐齐哈尔大学毕业设计(论文)的开题要求,同意开题。

指导教师(签字):

2023年3月25 日

专业审查意见

专业带头人(签字):

2023年 03月 25日

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