乙二醇工段工艺设计毕业论文

乙二醇工段工艺设计毕业论文

乙二醇(ethylene glycol，EG)又称甘醇，是最简单也是最重要的脂肪族二醇。它是一种重要的有机化工原料，主要用来生产聚酯纤维、防冻剂、不饱和聚酯树脂、非离子表面活性剂、乙醇胺以及炸药等。 根据中国聚酯协会预测，2008年我国聚酯产量将达到约1730万吨，对EG的需求量将达到约605万吨；2010年聚酯产量将达到约1900万吨，届时对EG的需求量将达到约665万吨。加上防冻剂以及其他方面的消费量，预计2008年我国EG的总需求量将达约636万吨，2010年将达到约710万吨。据预测，到2010年，中国EG消费量将占世界EG消费量的26 %，占亚洲的46 %。预计到2008年我国EG总生产能力将达到约250万吨，2010年生产能力将达到约400万吨。但与需求量相比，即使装置满负荷生产，产量仍不能满足国内实际需求，还需依靠大量进口。因此，EG在我国具有很好的发展前景[1, 2]。 大致上，EG的合成路线可以分为两类：石油合成路线和非石油合成路线[3-16]。1 石油合成路线 EO法 Wurtz于1859年首次用氢氧化钾水解乙二醇二乙酸酯制得EG，次年又由环氧乙烷(EO)直接水合制得，至今，该法仍是世界上大规模生产EG的唯一方法。 EO非催化水合法 EO直接水合法是目前国内外工业化生产EG的主要方法，该生产技术基本上由英荷壳牌(Shell)、美国Halcon—SD以及美国联碳(UCC)三家公司所垄断。它们的工艺技术和工艺流程基本上相似，即采用乙烯、氧气为原料，在银催化剂、甲烷或氮气致稳剂、氯化物抑制剂存在下，乙烯直接氧化生成EO，EO进一步与水以一定物质的量比在管式反应器内进行水合反应生成EG，EG溶液经蒸发提浓、脱水、分馏得到EG及其他副产品。以UCC的生产工艺为例，水和EO的物质的量之比为22：1，反应入口温度155 oC，出口温度193 oC，反应压力 MPa，EO转化率100 %，水合收率 %。Shell和SD工艺的反应条件类似，不同的是它们使用的催化剂和添加剂不同[14]。 该工艺中用到大量的水，能耗很大；EO的转化率为100 %，但是产品中EG的选择性只有90 %左右，另外还会产生9 %左右的二乙二醇(DEG)和1 %左右的三乙二醇(TEG)。增加投料中水的比例会提高EG的选择性，但是同时会加大能耗，并增加分离困难。 虽然EO直接水合法制EG工艺成熟，是目前工业生产中广泛采用的方法，但是其自身仍然存在一些缺陷，因此仍有必要对其生产工艺进行改进，或者寻求更加高效的替代方法。 EO催化水合法 为了降低能耗，提高EG的选择性，世界各国的研究人员对EO水合法制EG的催化剂和添加剂等展开了广泛的研究。Shell公司[17-22]早期采用氟磺酸交换树脂为催化剂，后来又开发了一系列具有正电中心的固体催化剂以及固载的大环螯合化合物作为非均相催化剂。树脂型催化剂催化的反应， EG的选择性超过94 %。但是，树脂型催化剂具有一些缺点，例如寿命短、热稳定性和机械强度不高等等，而固载的大环螯合化合物作为催化剂克服了这些缺点，并且具有较高的活性，在与树脂相同的条件下反应5小时，EO的转化率大于99 %，EG的选择性可以达到95 %。最近，Shell公司成功地开发出了第一代水合催化剂S100，并完成了催化剂筛选和400 kt/a 环氧乙烷水合装置的工艺设计。此工艺已经完成中试，有望用于工业化生产[13]。UCC公司[23-33]采用含Mo、W、V等多价态金属含氧酸盐作为EO水合催化剂，后来又开发了具有水滑石结构的混合金属框架催化剂。但是这些催化剂都没有实现工业应用。 DOW公司开发了一种高选择性的EO水合催化剂DowexMSA-1。这种新催化剂是由阴离子交换树脂与二氧化碳、氢氧化钠相结合的体系。在水和EO的摩尔比为9:1，反应温度99 oC，压力 MPa的条件下水合，EG的选择性可以达到 %[34]。日本三菱化学公司(MCC)和住友化学公司开发了鏻基催化剂催化EO水合的工艺，使EG的选择性超过了99 %。据称，使用该工艺建同等规模的生产厂，投资费用较传统方法低10 %，操作费用低5 %[35, 36]。此外，国外还有多家公司和研究机构对催化EO水合过程进行研究，例如美国标准油公司采用铜促进磷酸铝催化剂[37]；德国汉高公司采用脂肪族羧酸盐催化剂；俄国“索维吉赫”科技生产企业使用苯乙烯和二乙烯基苯交联的带有季胺基的碳酸氢盐型离子交换树脂催化剂[38]；俄国门捷列夫化工大学[39]采用一种改进过的离子交换树脂催化剂；Johnson等采用部分氨中和的磺酸催化剂。 我国国内多家企业和研究机构也对EO的催化水合进行了研究。例如，大连理工大学开发了一种铜催化的EO水合制备EG的方法，以微粒骨架铜、块状骨架铜或者负载型单质铜为催化剂，在水合比为5:1至20:1、常压至几个大气压、80 oC至150 oC的温度和条件下，高效催化EO水合制备EG，EO的转化率可达到100 %，EG的选择性达到85-99 %，主要副产物为二乙二醇，三乙二醇的生成量很少。反应可在间歇式压力釜中进行，也可在固定床连续式反应器中进行。催化剂制备方法简单，重复性好，寿命长，易再生，具有一定的工业生产潜力[40]。中国石化公司上海石化研究院开发了一种催化体系，使用载体上负载铌的氧化物、至少一种选白钒、钼、钨、锡、铅的元素或化合物以及至少一种选白镧、镨、钕的元素或化合物作为催化剂。该催化体系解决了以往EO非催化水合反应水比偏高，能耗大，生产成本高，或催化水合使用的液体酸催化剂腐蚀设备，污染环境，固体酸催化剂稳定性差或稳定性和活性不能同时兼顾的问题[41,42]。尽管许多公司在EO催化水合生产EG技术方面做了大量的工作，大大降低了水比，提高了EO的转化率和EG的选择性，但在催化剂制备、再生和寿命方面还存在一定的问题，如催化剂稳定性不够，制备相当复杂，难以回收利用，有的还会在产品中残留一定量的金属阳离子，需要增加相应的设备来分离，因而采用该方法进行大规模工业化生产还有待时日。 EC法 碳酸乙烯酯(EC)法生产EG主要有两种工艺路线：EC水解法和酯交换法(EG与DMC联产法)。 EC水解法[43-52] 20世纪70年代，美国的Halcon-SD、UCC、英国ICI、日本触媒公司等相继开发了EC水解法制EG的方法。其反应为：这两个反应的催化剂可以相同，也可以不同，因此该生产工艺又分为一步法和二步法。一步法是在CO2和水的存在下EO在一个反应器内经过EC中间体直接生成EG；二步法是将EC分离出来再水解生成EG。这两种方法各有利弊。前者在同一个反应器内进行不同的反应，操作复杂，难以使两个反应都达到最佳条件；后者因需要分离并增加一个反应器，增加了设备投资。 目前，DOW的一步法工艺和MCC二步法工艺都已经进入了工业化研究阶段。 酯交换法(EG与DMC联产法) EC与甲醇发生酯交换反应，可以同时得到两种重要的工业产品：碳酸二甲酯(DMC)和乙二醇(EG)，因此这是一条非常有吸引力的工艺路线。该工艺的反应为：DOW公司首先获得了这一工艺方面的专利[53, 54]。以碱金属及其化合物作为催化剂。由于酯交换反应是个平衡反应，EC的转化率和EG的收率不超过40 %。后来DOW公司在研究中发现，通过及时移走反应生成的DMC和甲醇共沸物，可以提高EC的转化率，生成的DMC和EG可以通过冷却结晶和萃取精馏的方法进行分离。 随后有很多公司也开展了这方面的研究工作。工作的焦点集中在催化剂的开发上。DOW公司早期使用碱金属催化剂，后来又开发了阴离子交换树脂催化剂；拜耳公司开发了碱金属催化剂、碱土金属催化剂以及其它一些催化剂[55, 56]；Toxaco公司开发了季铵盐型离子交换树脂催化剂和沸石催化剂以及聚合物负载的季鏻盐催化剂[57, 58]；美国美孚石油公司(Mobil Oil Company)开发了氧化铝催化剂[59]；埃克森美孚公司(ExxonMobil Chemical)开发了沸石催化剂[60]；日本的三菱公司开发了锌、锰催化剂[61]。 我国也在进行EC酯交换法联产EG和DMC的工艺研究。采用新工艺与原工艺相比可节约蒸汽57 %，节约冷却水50 %，节约电35 %，提高收率10 %[62]。中科院兰州化物所已经完成了EO与CO2合成EC并与甲醇酯交换合成EG，联产DMC的全流程工艺开发。该项目已经进入中试开发阶段[63]。 EG与DMC联产法具有以下优点：1)可以充分利用EO生产装置排放的CO2资源。2)EC低毒、闪点高，使用和贮运安全，是一种性能优良的化工原料。3)反应转化率高，并避免了水作为原料带来的高能耗和杂质问题。4)同时获得EG和DMC两种产品，附加值高。5)反应的原子利用率为100 %，属于“零排放”的清洁生产工艺，符合当前绿色化学和环境保护的要求。因此EG和DMC联产法是今后EO生产EG的非常有吸引力的工艺路线[16]。 其它方法 除EO法和EC法，还有其它一些方法可以通过石油产品制EG。例如氯乙醇水解法和二氯乙烷水解法。二氯乙烷水解法的主要反应为：这两种方法早期都曾被用于工业生产。但是这两种工艺路线中都要用到次氯酸或者氯气，对设备的腐蚀严重，因此到20世纪70年代就已经完全被淘汰[9, 10]。 此外，乙烯直接水合也可以得到EG[64-66]，但该路线无论从选择性还是反应活性以及催化剂的稳定性等方面都不如EO法。乙烷和乙醇氧化也可以得到EG，如能实现乙醇氧化制EG的工业生产也将是十分有吸引力的工艺路线[67]。不过这方面的研究目前尚处于实验室研究阶段。2 非石油合成路线 当前，石油资源日益短缺，石油价格居高不下。石油路线生产EG，其效益受石油价格的影响很大。研究非石油路线合成EG，意义越来越重大。 合成气合成EG 合成气来源广泛，价格低廉，是理想的合成原料。用合成气法制EG原子经济性好，产品附加值高，因此无论从经济角度还是从环境角度都是一种理想的合成路线。 合成气直接合成EG 合成气直接制EG的净反应式为：这是一个原子经济的用廉价易得的原料合成高附加值产品的反应，如果能实现其工业应用，必将带来巨大的经济效益和社会效益。 早在1947年，美国的杜邦公司(Du Pont)就提出了合成气直接制EG的工艺路线，并于1953年获得了专利[68]。但是该路线需要高达150 MPa到500 MPa的高压。此后60余年来，世界各国的研究人员一直致力于这一工艺的开发和改进，并取得了大量的研究成果。仅在20世纪70年代短短的10年时间里，美国专利局就公布了数十篇有关合成气直接EG的专利。化学工作者们对这一工艺的催化剂、配体等进行了多方面的改进，使得反应条件更加温和、EG选择性更高、副产物更少。1971年，美国联合碳化物公司(UCC)首先公布用铑催化剂从合成气制EG，其催化活性明显优于钴，但所需压力仍太高(340 MPa)[10]。Gulf Research and Development公司使用钌配合物作为催化剂，并加入吡啶碱作为配体，产物中EG的含量最高可达66 mol %。这一工艺需要的压力为102 MPa到273 MPa[69]。该公司还同时开发了铱催化剂，其效果比钌催化剂略差[70]。Texeco Development公司[71-77]在钌催化体系中加入季鏻盐和季铵盐、VB族元素的三烃基化物作为促进剂，或者在极性溶剂中加入Lewis碱，大大提高了反应活性，使反应压力降低到了低于100 MPa。该公司还开发了钴催化剂，EG及其衍生物总产率可达77 %。 此外，还有一些公司致力于合成气制备EG的催化剂和工艺过程研究，例如ICI公司开发了VIII族金属化合物催化的合成工艺[78]；BASF公司开发了铑化合物催化的合成工艺[79-81]；UCC开发了Lewis碱催化的连续合成工艺[82]。 尽管几十年来化学工作者们付出了大量的努力，合成气直接制备EG的方法仍未实现工业应用，因为这一方法仍然存在许多缺陷，例如反应需要的压力过高、EG选择性低、副产物种类多、合成气转化率低等等。开发高活性、高选择性、条件温和的工艺路线，仍然是化学工作者们研究的方向。 合成气间接合成EG 由于合成气直接合成EG法的难度很大，采用合成气合成甲醇、甲醛，再合成EG的间接方法，就成为目前研究开发的重点之一。尤其是甲醛。作为直接法合成EG的活性中间体，更是人们研究的重点。甲醛法 以甲醛为原料合成EG的方法主要有：甲醛二聚法、甲醛羰基化法、甲醛氢甲酰化法、甲醛与甲酸甲酯偶联法等。 甲醛二聚法 美国Electrosynthesis公司开发了甲醛电化学加氢二聚法合成EG的工艺[10, 83]，反应如下：EG选择性和收率约为90 %，最优条件甚至达到99 %。生长成本至少比EO法降低20 %，同时该工艺具有反应条件温和、三废易处理等优点，但此方法耗电量大，产物EG浓度低。Halcon-SD公司也开发了电化学法从甲醛制EG的工艺。在典型例中，电能效率可以达到93 %[84]。 以(CH3)3COOC(CH3)3为引发剂，在1,3-二氧杂环戊烷存在下，将甲醛加氢生成EG，同时生成甲酸甲酯。随温度降低，EG选择性增大，甲酸甲酯的选择性减小，75 oC时，甲酸甲酯的选择性仅为3 %，而EG的选择性为 %[3, 85]。反应循环为： 甲醛羰基化法 以甲醛、CO和水为原料，在高温和加压下，在浓硫酸介质中，在Cu(I)或者Ag催化剂的催化下，在0-90 oC， MPa，可以生成羟基乙酸，收率最高可达 %[86]。羟基乙酸用甲醇酯化生成羟基乙酸甲酯。羟基乙酸甲酯可用亚铬酸铜作催化剂，在200-220 oC和2-4 MPa下，用过量氢加氢得到EG。反应如下：该方法需要大量的强酸，对污染及腐蚀都很严重。后来出现了一些改进方法，但仍然没有完全摆脱需要强酸、加压等缺点[87]。 甲醛氢甲酰化法 以铑配合物作为催化剂，三聚或者多聚甲醛为原料可以进行甲醛氢甲酰化生成乙醇醛，进而加氢生成EG。反应如下：孟山都公司铑配合物例如RhCl(CO)(PPh3)2等作为催化剂，乙醇醛的选择性为78 %[88]。Goetz R W等[89]采用与孟山都公司类似的催化剂，研究了各种溶剂对氢甲酰化反应的影响，发现乙腈是最好的溶剂，其乙醇醛的收率达到了78 %。 甲醛与甲酸甲酯偶联法 甲醛和甲酸甲酯在酸催化下偶联生成乙醇酸甲酯(MG)和甲氧基乙酸甲酯(MMAc)。MG催化加氢可以生成EG；MMAc水解、加氢生成EG，或者催化加氢生成乙二醇单甲醚，再水解生成EG[3]：这种方法要以硫酸或者磺酸催化，并且乙醇酸甲酯的收率并不高，目前研究不多。甲醇法 甲醇价格低廉，来源丰富，如能在较温和的条件下实现它的脱氢二聚制备EG，也将具有一定的吸引力。但是，由于甲醇中的碳氢键属于惰性键，甲醇的脱氢二聚主要通过自由基法进行。反应过程如下：这一过程EG的选择性较高，达97 %以上[90]，但是需要的反应条件很苛刻，需要过紫外线、氧化物、锗、铑或者g射线等来催化。目前还难以实现大规模的生产。如能使用激光光源，该方法也有一定的工业应用前景[91, 92]。 由于-OH键活性较高，EG选择性较低，将甲醇制成二甲醚(DME)，然后氧化偶联生成二甲氧基乙烷，后者在适当的酸催化下水解生成EG[93]。其反应为：该过程采用浸渍了金属硝酸盐的MgO和硅胶，在450 oC焙烧制成氧化偶联催化剂。在200 oC, MPa下反应。DME转化率为 %，二甲氧基乙烷选择性为 %。鉴于反应的副产物主要是甲醇，而甲醇又可转化为二甲醚循环使用，因此目的产物真正的选择性可达到88 %。但此工艺就机理来说，热力学难度仍很大，需做进一步的研究。 草酸二酯法 醇类与N2O3反应生成亚硝酸酯，它与CO在钯催化、加热加压的条件下偶联生成草酸二酯，草酸二酯催化加氢可以制得EG。反应过程如下：净反应为：日本宇部兴产公司(Ube)将此法生产草酸二酯的工艺实现了工业化[4]。其工艺为，将CO和亚硝酸甲酯或者丁酯在80-150 oC和 MPa下，使用氧化铝为载体的钯催化剂进行气相反应生成草酸二酯。草酸二酯可以进而在铜铬催化体系的催化下加氢生成EG，选择性95 %。 目前用此法生产EG的限制在于草酸二酯催化氢化的工艺还不成熟。很多公司和研究机构都在进行这一工艺的研究，并开发出了一些催化体系，例如美国大西洋富田公司(Atlantic Richfield Company)亦即后来的阿科(ARCO)公司的Cu-Cr催化体系、安格公司(Engelhard Corporation)的Cu-Zn催化体系、UCC公司的固载的Cu催化体系以及Ube公司与UCC公司联合开发的Cu/SiO2催化体系等等[94-99]，我国国内也有这方面的研究[100-107]。 总体而言，草酸酯法合成EG的工艺要求不高，条件温和，成本也不高，是很有希望实现大规模工业化生产的合成EG的路线。 其它方法 其它方法例如多元醇加氢裂解法、多元醇电解法、聚酯降解法等等都可以获得EG。 多元醇加氢裂解法和电解法使用的原料是天然产物山梨醇、木糖醇、甘露醇、果糖醇、赤藻糖醇等[108]。这两种方法原料廉价易得，但是加氢裂解法EG的选择性不高，而电解法需要消耗大量的电能。 目前世界EG产量的一半以上用于合成聚酯，因此，聚酯的回收利用也将是EG合成研究的一个重要方面。 结论与展望： 目前，世界上大规模工业生产EG的方法是EO水合法。EO催化水合法可以大大降低水比，节省能耗，降低生产成本，因此，开发EO催化水合法制EG的工艺路线是当前研究的焦点之一。EC法生产EG，可以从分利用EO生产中产生的CO2资源，并且原料转化率高、EG选择性好，尤其是EG和DMC联产法能够同时生产两种有用的产品，是非常有吸引力的工艺路线，并有望在不久的将来实现大规模的工业应用。 非石油路线生产EG虽然目前尚未能实现工业应用，但是由于合成气、天然气、甲醇等原料来源丰富、价格低廉，开发非石油路线合成EG，尤其是开发温和条件下以合成气为原料制EG非常具有吸引力。 聚酯降解对于环境保护和资源回收利用都非常有利，也具有良好的应用前景。

可以朝同实验室的师兄、师姐询问参考，或是去中国知网（有中文文献）或者Web of Science（有英文文献）上寻找一些与你的课题有关的参考文献。

制备乙二醇，主要有三条工艺路线：

1、直接法：以煤气化制取合成气(CO+H₂)，再由合成气一步直接合成乙二醇。此技术的关键是催化剂的选择，在相当长的时期内难以实现工业化。

2、烯烃法：以煤为原料，通过气化、变换、净化后得到合成气，经甲醇合成，甲醇制烯烃（MTO）得到乙烯，再经乙烯环氧化、环氧乙烷水合及产品精致最终得到乙二醇。

该过程将煤制烯烃与传统石油路线乙二醇相结合，技术较为成熟，但成本相对较高。

3、草酸酯法：以煤为原料，通过气化、变换、净化及分离提纯后分别得到CO和H₂，其中CO通过催化偶联合成及精制生产草酸酯，再经与H₂进行加氢反应并通过精制后获得聚酯级乙二醇的过程。

扩展资料：

乙二醇是一种无色微粘的液体，沸点是℃，冰点是℃，能与水任意比例混合。混合后由于改变了冷却水的蒸气压，冰点显著降低。

其降低的程度在一定范围内随乙二醇的含量增加而下降。

当乙二醇的含量为60%时，冰点可降低至℃，超过这个极限时，冰点反而要上升。

乙二醇防冻液在使用中易生成酸性物质，对金属有腐蚀作用。

乙二醇有毒，但由于其沸点高，不会产生蒸气被人吸入体内而引起中毒。

乙二醇的吸水性强，储存的容器应密封，以防吸水后溢出。

煤制乙二醇的潜在工艺路径可以分为直接合成法和间接合成法。直接合成法是将合成气中的CO及H2一步合成为乙二醇。间接合成法则主要分为通过甲醇甲醛及草酸酯作为中间产物合成，然后加氢获得乙二醇。

相对而言，甲醇甲醛路线合成的研究还不深入，离工业化距离远；而草酸酯加氢合成法的实用性较强，适宜进行工业生产。由煤制合成气经草酸酯加氢制取乙二醇的三个主要反应为：

氧化、酯化反应：2CH₃OH+2NO+ 1/ 2O₂→2CH₃ONO+H₂O

CO偶联反应：2CO+2CH₃ONO→（COOCH₃）₂+ 2NO

草酸酯加氢反应：（COOCH₃）₂+ 4H₂→ HOCH₂CH₂OH+ 2CH₃OH

总的化学方程式：2CO+4H₂+ 1/2O₂→ HOCH₂CH₂OH+H₂O

参考资料来源：百度百科——乙二醇

1、氯乙醇法，以氯乙醇为原料在碱性介质中水解而得,该反应在100℃下进行。

2、环氧乙烷水合法，环氧乙烷水合法有直接水合法和催化水合法,水合过程在常压下进行也可在加压下进行。

3、目前有气相催化水合法 以氧化银为催化剂，氧化铝为载体，在150～240℃反应，生成乙二醇。

4、乙烯直接水合法 乙烯在催化剂存在下在乙酸溶液中氧化生成单乙酸酯或二乙酸酯,进一步水解均得乙二醇。

5、环氧乙烷与水在硫酸催化剂作用下进行水合反应，反应液经碱中和、蒸发、精馏即得成品。

6、甲醛法。

7、以工业品乙二醇为原料,经减压蒸馏,于1333Pa下，收集中间馏分即可。

8、将乙二醇真空蒸馏,所得主要馏分用无水硫酸钠进行较长时间干燥，然后用一支好的分馏柱重新真空蒸馏。

扩展资料：

乙二醇的毒理环境：

毒性：属低毒类。

急性毒性：～(小鼠经口)；～(大鼠经口)；(人经口，致死)

亚急性和慢性毒性：大鼠吸入12mg/m3（连续多次）八天后2/15只动物眼角膜混浊、失明；人吸入40%乙二醇混合物9/28人出现短暂昏厥；人吸入40%乙二醇混合物加热至105℃反复吸入14/38人眼球震颤，5/38人淋巴细胞增多。

危险特性：遇明火、高热或与氧化剂接触，有引起燃烧爆炸的危险。若遇高热，容器内压增大，有开裂和爆炸的危险。

燃烧(分解)产物：一氧化碳、二氧化碳、水。

参考资料来源：百度百科-乙二醇

毕业论文甲醇合成工艺设计

这个一般分为汽化,净化,合成,精馏四个步骤: 用天然气一般用转化法(二段)教好!用天然气和氧气水蒸气生成CO和H2!然后将生成的气体经过净化(变换,脱硫,脱碳),然后调整其压力进合成塔,出来后冷却,然后在经过醇分进精馏塔提纯!基本的流程就这样!但不是几句话就能说清楚的!呵呵 找本甲醇工学去看看参考资料：甲醇工学回答者：wenyb_15 - 试用期 一级 1-21 03:15

氢气可以用於合成甲醇，合成甲醇由於其生产成本较低且用途广泛，为有机化学工业的主要原料之一，亦为重要的石油化学品，其主要用途可以用来制造甲醛，其次可以制造对苯二甲酸二甲酯(DMT)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、甲胺、聚乙烯醇、氯甲烷类、醋酸等，此外甲醇尚可作为溶剂与燃料，若有需要还可制氢气。 早期制造甲醇系将木材乾馏而得，合成法开法以后此法几乎被淘汰，初期的合成甲醇方法是由煤炭为原料制造，第二次世界大战后开发以天然气、炼油器与轻油等为原料之制法，煤炭法已经式微，仅余煤炭廉价及炼钢工业区附近尚有采用。甲醇合成之反应式如下：主反应 提高压力降低温度有利於主反应的进行而产生甲醇，早期的合成法为了防止设备之腐蚀，於反应之前先将二氧化碳移除，后来发现二氧化碳也可以作为原料，因而不需将二氧化碳先行去除。 合成甲醇之关键在於压力，过去均采用高压法，压力在300大气压以上，1966年开发出低压法，压力约50大气压；之后又有中压法被开发出来，其压力约200大气压。 压力(atm) 温度(℃) 触媒 高压法 300~600 320~380 铬锌触媒 中压法 105~300 225~270 含铜锌铬铝触媒 低压法 40~60 200~300 含铜锌触媒 高压法转化率较高，但是为了达到高压需要用往复压缩机消耗较多的能量，低压法可以使用离心式压缩机，消耗能量较少，经济规模较小，且可以使用含氢气量较高的合成气，中压法也可以使用离心式压缩机，不需像低压法还要另加二氧化碳且改良低压法设备庞大之缺点。 合成塔为直立型管壳式，管中填充触媒，管外以沸水冷却；也可以是填充塔式，如此可以於塔测多处通入冷原料以控制反应温度。压缩后的原料气和循环之未反应气体混合，经与反应生成气体进行热交换后，进入合成塔通过触媒床进行反应，反应生成气体经过热交换冷却后，甲醇冷凝，经分离器分离出甲醇，气体再循环与原料气混合。 如此冷凝合成出之粗甲醇中含有杂质，通常低压法合成所得到的甲醇杂质含量及种类比高压法所得的少，粗甲醇中的杂质除了水分以外可以分为三大类，即低沸点化合物，乙醇，高沸点化合物。粗甲醇进一步之精致步骤及操作与设计因合成法及成品规格而不同。若成品纯度要求较低时，可以采用单塔蒸馏方式。当纯度要求较高时，可采用双塔式蒸馏。当成品纯度要求更高时，采用三塔式蒸馏较适用。於双塔式蒸馏法中，二甲迷等低沸物杂质由第一塔塔顶排出，高级醇类高沸物由第二塔塔底排出，塔顶则得到高纯度甲醇。

低压工艺流程是指采用低温、低压和高活性铜基催化剂，在5mpa左右压力下，由合成气合成甲醇的工艺流程。天然气经加热炉加热后，进入转化炉发生部分氧化反应生成合成气，合成气经废热锅炉和加热器换热后，进入脱硫器，脱硫后的合成气经水冷却和汽液分离器，分离除去冷凝水后进入合成气三段离心式压缩机，压缩至稍低于5mpa。从压缩机第三段出来的气体不经冷却，与分离器出来的循环气混合后，在循环压缩机中压缩到稍高于5mpa的压力，进入合成塔。循环压缩机为单段离心式压缩机，它与合成气压缩机一样都采用气轮机驱动。合成塔顶尾气经转化后含co2量稍高，在压缩机的二段后，将气体送入co2吸收塔，用k2co3溶液吸收部分co2，使合成气中co2保持在适宜值。吸收了co2的k2co3溶液用蒸汽直接再生，然后循环使用。合成塔中填充cuo-zno-al2o3催化剂，于5mpa压力下操作。由于强烈的放热反应，必须迅速移出热量，流程中采用在催化剂层中直接加入冷原料的冷激法，保持温度在240～270℃之间。经合成反应后，气体中含甲醇～4%（体积），送入加热器以预热合成气，塔釜部物料在水冷器中冷却后进入分离器。粗甲醇送中间槽，未反应的气体返回循环压缩机。为防止惰性气体的积累，把一部分循环气放空。粗甲醇中甲醇含量约80%，其余大部分是水。此外，还含有二甲醚及可溶性气体，称为轻馏分。水、酯、醛、酮、高级醇称为重馏分。以上混合物送往脱轻组分塔，塔顶引出轻馏分，塔底物送甲醇精馏塔（，塔顶引出产品精甲醇，塔底为水，接近塔釜的某一塔板处引出含异丁醇等组分的杂醇油。产品精甲醇的纯度可达（质量）。

一分钟读懂.甲醇生产工艺

乙醇合成工艺论文目录模板

我知道一部<<燃料乙醇生产与应用技术 >>：本书是《可再生能源丛书》之一。本书介绍了合成法乙醇生产、发酵法乙醇生产、乙醇脱水成无水乙醇、乙醇发酵的清洁生产与综合利用、燃料乙醇变性及储运、车用乙醇汽油的混配及应用、燃料乙醇生产分析、乙醇柴油研究等方面的内容。本书供从事生物质燃料特别是从事燃料乙醇研究与开发、生产与应用等方面的技术与管理人员阅读。1 总论 概述 燃料乙醇的特性 燃料乙醇工业的发展 国外发展概况 国内发展概况 燃料乙醇技术展望 燃料乙醇生产技术 燃料乙醇应用技术 展望 参考文献 2 合成法生产乙醇 乙烯直接水合法 乙烯直接水合法的理论基础 乙烯直接水合法的催化剂 乙烯直接水合法的生产工艺 乙醇精制工艺 合成乙醇生产分析 乙烯间接水合法 乙烯气的吸收 吸收液的水解 乙醇的精馏 稀硫酸的处理 其他合成方法 乙醛加氢法 CO-H2合成乙醇 合成生产关键设备 参考文献 3 发酵法生产乙醇 原料种类和原料处理 淀粉质原料及原料处理 糖蜜原料和处理 纤维质原料和处理 乙醇的发酵 乙醇发酵常用的微生物 酒母的培养 乙醇的发酵工艺 乙醇的蒸馏 蒸馏原理 精馏原理 蒸馏与精馏工艺 蒸馏节能技术 参考文献 4 乙醇脱水 精馏脱水 恒(共)沸精馏 萃取精馏 吸附及离子交换技术 吸附技术 离子交换技术 膜分离技术 概述 膜分离过程的类型 膜及膜组件 膜分离在乙醇脱水中的应用 超临界流体萃取技术 超临界流体萃取技术的原理 超临界流体萃取技术的特点 超临界流体萃取技术在乙醇生产中的应用 参考文献 5 发酵清洁生产与综合利用 二氧化碳回收生产 乙醇发酵气体组成 二氧化碳回收生产工艺及质量标准 固体二氧化碳(干冰)生产 乙醇酵母回收利用 生产饲料酵母或面包酵母 生产核糖核酸与核苷酸 杂醇油及醛酯馏分回收利用 杂醇油的回收利用 醛酯馏分的回收利用 酒糟废液回收利用 酒糟废液处理概述 生物处理法 废液烧却法 回流法 酒糟饲料生产 淀粉原料的酒糟组成 利用酒糟生产饲料 利用酒糟生产饲料酵母 参考文献 6 燃料乙醇的储运 变性燃料乙醇调和及标准 变性燃料乙醇调和 《变性燃料乙醇》标准 燃料乙醇储运 储存系统 运输系统 储运损耗 储存设备 储罐容量的确定 储罐选型 运输系统设施 铁路运输设施 公路运输设施 燃料乙醇储运设备特殊附件 带干燥装置的呼吸阀系统 呼吸阀 参考文献 7 乙醇汽油混配 燃料清洁化发展总论 汽油燃料的清洁化发展 汽车代用燃料及其应用技术范围 醇类燃料及燃料乙醇应用意义 乙醇汽油的混合燃料特性及燃用方式 乙醇燃料特性 乙醇汽油混合燃料的特性 内燃机掺烧燃料乙醇的燃用方式 燃料乙醇燃用特点及改善措施 乙醇汽油的混配及加油 《车用乙醇汽油》标准 车用乙醇汽油调和组分油的生产及储运 乙醇汽油的混配 加油站乙醇汽油储存 乙醇汽油加油站 参考文献 8 乙醇汽油应用 乙醇汽油发动机的适应性 乙醇汽油标号的合理选用 汽油发动机的适应性调整与清洗 乙醇汽油使用问题的排除 乙醇汽油汽车发动机特性 汽车启动性能 汽车动力性能及燃油经济性 汽车排放性能 乙醇汽油安全消防与事故处理 乙醇汽油安全消防 乙醇汽油分层及中毒事故处理 参考文献 9 燃料乙醇发展前景 乙醇柴油 概述 调和特性 燃烧特性 发动机的耐久性 尾气排放 发展前景

无水乙醇的工艺流程图：

工业制备乙醇的方法：

1、发酵法

糖质原料（如糖蜜、亚硫酸废液等）和淀粉原料（如甘薯、玉米、高梁等）发酵。发酵法制乙醇是在酿酒的基础上发展起来的，在相当长的历史时期内，曾是生产乙醇的唯一工业方法。发酵液中的质量分数约为6%~10%，并含有其他一些有机杂质，经精馏可得95%的工业乙醇。

2、乙烯水化法

乙烯直接水化法，就是在加热、加压和有催化剂存在的条件下，是乙烯与水直接反应。此法中的原料乙烯可大量取自石油裂解气，成本低，产量大，这样能节约大量粮食，因此发展很快。

3、煤化工

以煤基合成气为原料，经甲醇、二甲醚羰基化、加氢合成乙醇的工艺路线。

4、联合生物加工

利用生物能源转化技术生产乙醇能缓解非再生化石能源日渐枯竭带来的能源压力。来源广泛的纤维素将是很有潜力的生产乙醇原料。

制备原料有淀粉、乙烯、磷酸、硫酸、葡糖淀粉酶，衍生产品为盐酸乙醇液、二硫化硒、环氧乙烷、对二乙基苯、联苯、6-甲氧基-2-乙酰萘、戊基氰基三联苯、乙醛、甲醛、乙醇钠、乙醚、乙酸乙酯、乙醇（无水）、复盆子酮等。

扩展资料：

应用领域

溶剂；有机合成；各种化合物的结晶；洗涤剂；萃取剂。

食用酒精可以勾兑白酒；用作粘合剂；硝基喷漆；清漆、化妆品、油墨、脱漆剂等的溶剂以及农药、医药、橡胶、塑料、人造纤维、洗涤剂等的制造原料、还可以做防冻剂、燃料、消毒剂等。

70%～75%的酒精用于消毒。这是因为，过高浓度的酒精会在细菌表面形成一层保护膜，阻止其进入细菌体内，难以将细菌彻底杀死。若酒精浓度过低，虽可进入细菌，但不能将其体内的蛋白质凝固，同样也不能将细菌彻底杀死。其中75%的酒精消毒效果最好。

参考资料：百度百科—乙醇

通常工业用的的乙醇不能直 接用蒸馏法制取无水乙醇，因乙醇和的水形成恒沸点混合物。要把水除去，第一步是加入氧化钙（生石灰）煮沸回流，使乙醇中的水与生石灰作 用生成氢氧化钙，然后再将无水乙醇蒸出。这样得到无水乙醇，纯度最高越。纯度更高的无水乙醇可用金属镁或金属钠进行处理在250ml的圆底烧瓶中，放置干燥纯净的镁条，乙醇，装上回流冷凝管，并在冷凝管上附加一只无水氯化钙干燥管。在沸水浴或用火直接加热使达微沸，移去热源，立刻加入几粒碘片（此时注意不要振荡），顷刻即在碘粒附近发生作用，最后可以达到相当剧烈的程度。有时作用太慢则需要加热，如果在加碘后，作用仍不开始，则可再加入数粒碘（一般的将，乙醇与镁作用是缓慢的，如所用乙醇含水量超过则作用尤其困难）。待全部镁已经作用完毕后，加入乙醇和几粒沸石。回流1h，蒸馏，产物收存于玻璃瓶中，用一橡皮塞或磨口塞塞住。 [color=red]②[/color] [color=red]用金属钠制取。[/color] 装置和操作同①，在250ml圆底烧瓶中，放置2g金属钠和100ml纯度至少为的乙醇，加入几粒沸石。加热回流300min后，加入4g邻苯二甲酸二乙脂，再回流10min。取下冷凝管改成蒸馏装置，按收集无水乙醇的要求进行蒸馏。产品储于带有磨口塞或橡皮塞的容器中。 [b] [color=red]检验乙醇是否有水分，常用的方法是：取一支干燥试管，加入制得的绝对乙醇1 mL，随即加入少量无水硫酸铜粉末。如乙醇中含水分，则无水硫酸铜变为蓝色硫酸铜。

化工工艺设计毕业论文

MATLAB在化学工程与工艺实验数据处理中的应用*摘要]本文对MATLAB在化学工程与工艺实验中的应用进行了初步的尝试,传统的化工实验的数据处理是相当复杂的,需要花费大量的人力物力,由于化工实验需要平行实验,数据处理过程的重复性也非常大。借助MATLAB软件的应用,可以使人们从大量的数据处理当中解脱出来。本文以“化工原理”实验为例,利用MATLAB软件编写一个数据处理程序:只需输入任意一组原始数据,就可以把实验结果,数据模型以及作图一起显示出来。[关键词]化学工程与工艺;专业实验;数据处理;Matlab一、引言化学工程与工艺专业实验是初步了解、学习和掌握化学工程与工艺科学实验研究方法的一个重要的实践性环节。专业实验不同于基础实验,其目的不仅仅是为了验证一个原理、观察一种现象或是寻求一个普遍适用的规律,而应当是为了有针对性地解决一个具有明确工业背景的化学工程与工艺问题。[1]化工实验的特点流程较长,规模较大,数据处理也较为复杂。因此依靠计算机处理数据会使繁琐的数据处理过程变得简单快捷,大大提高工作效率。数据处理是每一个化学工程实验必不可少的步骤,也是至关重要的一个步骤。通过实验可以建立过程模型、分析工艺技术的可行条件。但是化工实验数据的处理往往并不是那么简单,它需要通过复杂的数学计算,若仅仅依靠手工计算则需要花费大量的时间,而且化工实验数据的处理量很大、重现性很高,因此应用计算机来处理实验数据可以大大提高工作效率。化学工程与工艺专业是一个以实验为基础的专业学科。实验的目的是通过有限的实验点去寻找某一对象或某一过程中各参数之间的定量关系,从而揭示某化工过程所遵循的客观规律。由于人力、物力、时间等条件的限制,任何实验所能完成的实验点都是有限的,如何根据这些有限的实验点归纳出各参数之间的关系,便是实验数据的处理问题。由于化工过程的复杂性,实验过程中各参数之间的关系往往是非线性的,数据处理或数据拟合的工作量往往比较大,且计算过程也比较繁琐。若能利用计算机进行数据处理,不仅处理结果的准确度很高,而且还会省下很多不必浪费的人力和时间,大大提高了工作效率。Matlab是集数学计算、结果可视化和编程于一身,能够方便地进行科学计算和大量工程运算的工程软件。它具有简单易用、人机界面良好,能使繁琐的科学计算和编程变得日益简单和准确有效。[2]本文以两个化工原理实验为例,阐述利用Matlab软件处理化工实验数据与人工处理相比较带来的方便,而且数据的结果更精确,误差更小。Matlab软件是一种简单易学的编写语言。它具有支持多平台操作系统(Windows、Unix等)、编写效率高、用途广泛、功能超强、程序极容易维护等等优点。二、数据处理程序的设计(一)程序框图由于化工实验有很多,而且每一个实验数据的处理的步骤、公式都不一样,所以很难用一个程序来描述。但是,每一个实验都有类似之处,因此每一个程序都可以用如图2-1来描述。这样则可以利用Matlab中的polyfit()函数进行线性拟合,此即为本文编写数据处理程序的基本原理。3.基本数据库从文献中只能查出特殊温度下的物性数据。例如:10℃、20℃、30℃等。但是工业生产中的温度就不可能那么凑巧和文献符合,因此,需要我们进行计算。平时学习中遇到这样的问题,我们往往是选两个相近的数据近似认为它们是线性关系,然后采用内插或外推法计算出工作温度下的物性常数。本文中所编写的程序把温度与密度、温度与粘度进行多项式拟合,使它们之间有两两对应关系。即在程序运行后,只需输入工作温度,程序就可以得到该温度下所需的物性常数。(三)程序的调试与运行结果1.流体阻力原始数据输入三、结论在化学工程与工艺实验中用Matlab软件处理实验数据是很有必要的。以本文中的化工原理实验为例,每一次实验都有大量的数据要处理,我们只要处理自己的原始数据,但教师在批改时就要把我们所有的实验数据都要计算,这个工作量是很大的。有了数据处理程序,教师只需要输入原始数据,运行程序后,就可了解学生的实验是否做得好、实验数据处理结果是否准确,这就可以节省很多的时间。在实际工程中,需要处理的数据更多,计算公式更加复杂,有时为了导出计算公式,还需要建立复杂的数学模型,手工计算基本是不可能完成的。因此,把Matlab软件应用到化学工程与工艺实验中进行实验数据的处理是十分必要的。(责任编辑:张明德)参考文献:[1]房鼎业,乐清华,李福清主编.化学工程与工艺专业实验[M].北京:化学工业出版社,2000.[2]李丽,王振领编著.MATLAB工程计算机应用[M].北京:人民邮电出版社,2001.[3]黄华江编著.实用化工计算机模拟———MATLAB在化学工程中的应用[M].北京:化学工业出版社,2004.[4]姚玉瑛主编.化工原理(新版)(上册)[M].天津:天津大学出版社,2003.

和指导老师搞好关系，也要有真本事

改革开放以来，我国化工行业发展迅速，为国民经济发展做出了重要贡献。同时，我国化工行业经营环境也日趋复杂，面临的风险和安全隐患也越来越大。下面是我为大家推荐的化工类 毕业 论文，供大家参考。

化工类毕业论文 范文 一：化学工程学科集群分析

一、我国化学工程与技术专业学科集群现象

经过调查统计,我国共有100多所高校招有化学工程与技术专业硕士研究生,该专业研究方向过多,一个专业出现87个研究方向。研究方向的划分有的甚至是跨学科的。如化学工程与技术专业是属于工学的,应用化学专业是属于理学,可应用化学居然是化学工程与技术专业的一个研究方向。同属于一个研究方向,研究方向的名称也是多样化的,缺乏统一标准,如安徽大学、南昌大学的绿色化学工程,上海大学就称为绿色化学与工艺。为了解决上述问题,我们请教了化工领域的专家,给这87个研究方向做一个归类,分为9个大的方向(表1)。由表1可以发现我国化学工程与技术专业是存在学科集群现象的,表现在:专业的学科建设,已经不单是化学工程的问题,而涉及到了化学化工研究的所有领域,包括应用化学、环境化工、工业催化、资源与材料工程、新能源技术、生物工程与技术、过程系统工程、油气加工及石油化工等。我国化学工程与技术专业学科集群的力度较大,表现在:各个高校的研究方向基本上都比较多,如清华大学、中国矿业大学、北京工业大学、北京理工大学、华南理工大学、华东理工大学、上海大学等高校,其研究方向都是传统与现代并存,传统化学化工的研究方向所占比例较大,如化学工程,包含的研究方向较多。部分代表21世纪化学化工发展方向的研究方向,在很多学校都受到重视,如资源与材料工程,研究方向也比较多。

二、化学工程与技术专业学科集群的创新及竞争优势

本文选择山西省高校做研究,分析其师资力量情况,以分析化学工程与技术专业集群的创新及竞争优势。山西省作为我国化工3大生产基地,化学化工产业是山西省的支柱产业,化学化工专业是山西省高校、特别是工科院校的学科优势之一。选择山西大学、中北大学、太原理工大学的化学化工学院为样本(见表2),按照前文对学科集群的认识,这些学院都有9个以上相关专业和研究方向,已经形成了一定的学科集群规模。其中论文指该学院教师被SCI、EI、ISTP3大检索刊物收录的论文数。中北大学的数据包含了CA论文。山西大学的数据不包括ISTP论文。专著指该学院教师出版的学术专著数,不包括教材。项目及奖项指该学院教师申请的省部级以上项目、经费及省部级以上奖项。发明专利指:该学院教师申请并且授权的发明专利。3所高校的化学化工学院拥有一定数量的教授和博士生导师,博士学位的教师也占到了较大比例。3所学院教师的科研成果也较为可观,被3大检索刊物收录的论文数量较多,出版了一定数量的专著,申请了一定数量的国家自然科学基金项目。山西大学化学化工学院承担了国家自然科学基金的重大攻关项目,以及“863”项目,甚至获得了国家科技进步奖和国家技术发明奖二等奖各1项。中北大学化学与环境学院承担过“973”项目,获得过国家技术发明二等奖1项,三等奖2项,国防科学技术一等奖2项。中北大学和山西大学还拥有发明专利十几项。从师资力量来看,应该说学科集群让山西省高校化学化工领域的创新取得了一定的成就,使得山西省高校化学化工专业在全国具有了一定的竞争优势和影响力。

三、化学工程与技术专业学科集群的协同创新模式

山西大学至今已与国内20余所高校、科研院所建立了学术交流与合作关系;与日本岩手大学、香港浸会大学等国家和地区的高校及科研单位签订协议,开展交流。在校企合作方面,与山西三维集团股份有限公司、太原钢铁(集团)公司、天脊集团等大型企业,在产品研发、岗位培训等多方面进行了良好的合作。太原理工大学与山西化工研究所建立了山西省化学工程技术中心,还与山西焦化集团公司等6个企业建立了长期稳定的产学研合作关系。中北大学安全工程系与航天一院、航天三院、北京理工大学、南京理工大学、第二炮兵工程学院、西安近代化学研究所等科研机构和相关生产企业进行了卓有成效的科研项目合作。从产学研合作角度来看,三所高校都与国内外相关院校、科研院所和企业建立了良好的产学研合作关系。从企业合作的视角来看,在研发方面,与山西省的产业集群密切相关,合作领域主要为新能源技术、环境化工、生物工程与技术。3所高校的化学工程与技术学科集群与山西省的产业集群具有一定的协同关系,构建了学科集群与产业集群协同创新的模式,围绕着山西省的产业特色,为山西省地方经济服务。

四、我国化学工程与技术专业集群的路径

从以上3所高校的情况来看,基本上已经完成了单个高校某个学科的集群,在3所高校内部相关专业之间建立了学科集群,集群的方式是建立化学化工学院,统筹化学化工各个专业,从多学科、多专业、多研究方向的角度,进行学科集群。关于区域性学科集群,即单个高校与该高校所在地高校、研究所和企业之间的集群,3所高校都作出了一定的努力,也取得了一定的实效。集群的方式是产学研合作,与山西省高校、科研院所和企业建立合作关系,从而服务地方经济。关于跨区域性学科集群,即单个高校与该高校所在地之外高校、研究所和企业之间的集群,中北大学有一定的建树,却没有进一步深入。中北大学之所以能够有一定建树的原因是该校原来是部属院校,与其他部属院校具有一定的合作关系。因此,中北大学的跨区域学科集群,仅仅局限于与兄弟院校的合作,还没有进一步深入到与其他省份企业的合作上。

五、结论

第一,我国高校化学工程与技术专业有87个研究方向,扩散性较强,涉及到了化学化工的各个领域,表明该专业的建设具有学科集群现象,并且已经以建院的形式,完成了单个高校某个学科的集群。第二,学科集群有利于团队建设,从而能够产生一定的创新成果,与产业集群一样,使得高校学科建设具有一定的竞争优势和影响力。第三,学科集群与高校所在地产业集群存在一定的协同关系,也就是说,学科集群首先必须与高校所在地经济发展特色密切相关。只有这样,才能实现产学研结合,服务地方经济。第四,从学科集群的路径来看,单个高校某个学科的集群已经完成,区域性学科集群也具有了一定的规模,跨区域性学科集群还有待于进一步发展。当然,我们相信,在区域性学科集群发展到一定程度后,必然会走向跨区域性学科集群。

化工类毕业论文范文二：生物质化学人才培训思考

一、生物质化学工程人才的需求分析

能源是人类社会赖以生存和发展的基础。随着经济的飞速发展,我国能源消耗快速增长,已跃居世界第二大能源消费国。我国能源总量和人均占有量却严重不足,石油供需约缺口1亿吨,天然气供需约缺口400亿标准立方米。而且,由于清洁利用的技术难度较大,化石能源在使用过程中引发了诸多的环境问题。生物质能是第四大一次能源,又是唯一可存储和运输的可再生能源。发展生物质能将缓解能源紧缺的现状和减少化石能源造成的环境污染。我国幅员辽阔,又是农业大国,生物质资源十分丰富。据测算,我国目前可供开发利用的生物质能源约折合亿吨标准煤。国家“十一五”发展规划明确提出“加快发展生物质能”。同时,随着化石资源日益枯竭,化学工业的原料也将逐步由石油等碳氢化合物向以生物质为代表的碳水化合物过渡。目前,世界各国纷纷把发展生物质经济作为可持续发展的重要战略之一。以生物质资源替代化石资源,转化为能源和化工原料的研究受到普遍重视。政府、科研机构和道化学、杜邦、中石油、中石化、中粮等大型企业争相研发和储备相关技术,并取得了一系列重大进展。海南正和生物能源公司、四川古杉油脂化工公司和龙岩卓越新能源发展有限公司,依托我国自主知识产权的生物柴油生产技术,相继建成规模超过万吨的生产线,产品达到了国外同类产品的质量标准,各项性能与0#轻质柴油相当,经济效益和社会效益俱佳。我国对以生物质为原料生产化学品(即生物基化学品)极为重视,已列入科技攻关的重点。例如,生物柴油生产过程中大量副产的甘油是一种极具吸引力的非化石来源的绿色化工基础原料。从甘油出发生产1,2-丙二醇、1,3-丙二醇和环氧氯丙烷等大宗化工产品,已经实现或接近产业化。新兴产业的发展,最根本的是靠科技的力量,最关键的是要大幅度提高自主创新能力,其核心是人才的竞争。浙江是经济大省和能源小省,能源资源低于全国平均水平,一次能源消费自给率仅为5%;而气候条件优越,是我国高产综合农业区,森林覆盖率达60%,生物质资源居全国前列。浙江省乃至全国的生物质能源产业和生物质化学工业的蓬勃发展,对生物质化学工程人才的需求十分迫切。

二、生物质化学工程人才的知识结构

生物质化学工程(专业)模块是一个新生事物,并未包含在《全国普通高等学校本科专业目录》之中。在《专业目录》中与之接近的是生物工程专业。生物工程专业培养掌握现代工业生物技术基础理论及其产业化的原理、技术 方法 、生物过程工程、工程设计和生物产品开发等知识与能力的高级专业人才。生物工程专业重点关注围绕生物技术进行的工程应用,而生物质化学工程重点关注通过化学工程技术(包括生物化工技术)对生物质资源进行加工利用的工业过程。可见,生物质化学工程(专业)模块与生物工程专业的人才培养目标和知识体系存在着明显差异,其人才培养模式仍处于探索之中。生物质的组织结构与常规化石资源相似,加工利用化石资源的化学工程技术无需做大的改动,即可应用于生物质资源。但是,生物质的种类繁多,分别具有不同的特点和属性,利用技术远比化石资源复杂与多样。可见,生物质化学工程人才必须具有扎实的化学工程基础,并熟悉各类生物质资源的特点、用途和转化利用方式。因此,浙江工业大学将生物质化学工程人才的培养目标定位为:既能把握和解决各种化工过程的共性问题,胜任化工、医药、环保和能源等多个领域的科学研究、工艺开发、装置设计和生产管理等工作;又能将化学工程的基础知识灵活运用于生物质资源的转化利用和生物质化工产品的生产开发等领域,胜任生物质能源和生物质化工等新兴行业的工作。

三、生物质化学工程人才培养的探索与实践

(一)组织高水平学术会议,营造人才培养氛围

2007年4月,浙江工业大学与中国工程院化工、冶金与材料工程学部和浙江省科技厅共同主办了“浙江省生物质能源与化工论坛”。中国工程院学部工作局李仁涵副局长分析了我国能源技术的发展状况,强调了发展生物质能需注意工艺过程的绿色化。浙江省科技厅寿剑刚副厅长介绍了浙江省能源消费状况和新能源技术研发动态,鼓励省内外的科技工作者为改善浙江省能源紧缺现状而努力工作。浙江工业大学党委书记汪晓村回顾了浙江工业大学的发展历程,介绍了浙江工业大学化学工程学科在生物质能源领域的科学研究特色和人才培养思路。浙江工业大学的计建炳教授和石油化工科学研究院的蒋福康教授主持了学术交流与讨论。闵恩泽、李大东、舒兴田、岑可法、沈寅初、汪燮卿等六位院士分别从我国发展生物能源的机遇与挑战、我国生物质能源产业发展状况、生物质燃料(清洁汽柴油、生物柴油)利用技术、生物柴油联生产物利用技术和以生物质为原料进行化工生产等几个方面进行了精辟论述。2009年4月,浙江工业大学承办了“中国工程院工程科技论坛第84场———生产生物质燃料的原料与技术”。浙江工业大学副校长马淳安教授在开幕式上致辞,介绍了浙江工业大学化学工程学科在生物质能源领域开展的科学研究和人才培养工作。浙江省可再生能源利用技术重大科技专项咨询专家组组长、浙江工业大学化工与材料学院生物质能源工程研究中心主任计建炳教授主持了学术交流与讨论。国家最高科学技术奖获得者、两院院士闵恩泽做了题为“21世纪崛起的生物柴油产业”的 报告 ,重点阐释了我国发展生物能源和生物质化工的机遇与挑战。在两次会议上,来自石油化工研究院、清华大学、浙江大学、浙江工业大学、浙江省农业科学院、中国林业科学研究院和中粮集团等单位的专家学者分别介绍了生物质原料植物的选育、生物质原料的收储运物流供应体系、生物质原料的梯级利用、生物质液体燃料的制取技术、生物柴油的生产实践及其副产物综合利用和生产生物柴油的反应器技术等方面的研究进展。会议期间,闵恩泽院士等人应邀参加了浙江工业大学化学工程与工艺专业建设暨生物质化学工程专业方向建设研讨会。闵恩泽院士指出,迈入21世纪以来,针对日趋严峻的能源危机和环境危机,国家高度重视能源替代战略的发展和部署,新能源代替传统能源、优势能源代替稀缺能源、可再生资源代替非可再生资源是大势所趋;因此,化学工程与工艺专业根据国家发展需求调整学科设置、进一步促进交叉学科的发展也势在必行。闵恩泽院士认为,在降低能耗和保护环境的时代背景下,生物质能源和生物质化工的产业发展为生物质化学工程人才提供了广阔的发展空间,生物质化学工程(专业)方向的建设思路符合当今化工产业的发展趋势。近距离接触学术泰斗,聆听专业领域的前沿进展,极大地激发了学生们的学习兴趣。通过组织高水平学术会议,浙江工业大学营造了培养生物质化学工程人才的良好氛围。

(二)理论与实验课程体系

根据人才培养目标定位,浙江工业大学将生物质化学工程(专业)模块的主干学科确定为化学工程与技术,针对生物质资源加工利用过程的特点,对化工原理、化学反应工程、化工热力学、化学工艺学、化工设计、分离工程和化工过程分析与合成等主干课程的教学内容进行了梳理。此外,增设了生物质化学与工艺学和生物质工程两门专业课程。生物质化学与工艺学重点讲授糖类、淀粉、油脂、纤维素、木质素、甲壳素、蛋白质、氨基酸等生物质的结构、性质、用途,以及加工转化为化工产品的生产工艺。生物质工程从原料工程学、转化过程工程学和产品工程学等角度出发,为学生讲授生物质资源转化利用过程中的工程原理、工程技术和生产实例。化学工程与工艺国家特色专业综合实验室在中央与地方共建高等学校共建专项资金的资助下,为生物质化学工程(专业)方向增设了酯交换法制备生物柴油和生物质热解制备生物原油两个实验,并在积极筹备开设生物柴油品质测定、淀粉基两性天然高分子改性絮凝剂的制备和易降解型纤维素-聚乙烯复合材料的制备等实验。

(三)实习、实践和毕业环节

生物质化学工程模块依托化学工程省级重点学科和生物质能源工程研究中心建设,师资力量雄厚,拥有专职教师14人。其中,正高职称5人,副高职称7人,11人具有博士学位,7人具有海外 留学 经历。生物质化学工程模块教师的科研成果成功实现产业转化,与企业建立了良好的合作关系。生物质化学工程模块不断加强产学研合作,与宁波杰森绿色能源科技有限公司、温州中科新能源科技有限公司等企业签订了共建大学生创新实践基地的合作协议,设立了企业专项奖助学金,拓展了实习实践 渠道 ;还依托化工过程模拟基地,引入计算机模拟实习、沙盘模拟等方式,丰富了生产实习环节的教学手段。同时,生物质化学工程模块修订完善生产实习教学大纲和教学计划,根据实习厂和仿真软件编写实习手册,强化对实习的质量监控与反馈,建立科学合理的考评体系;增加“内培外引”师资的力量,加快实习指导师资队伍建设;从实习方式、实习内容、考核办法和师资队伍等多个角度出发,确保生产实习教学质量的全面提高,强化学生的工程意识和实践能力,培养学生的创新意识和创新能力。生物质化学工程模块教师承担了国家自然科学基金、浙江省自然科学基金、浙江省科技厅重大招标项目、浙江省科技计划项目和企业委托开发项目数十项。从这些科研和工程开发项目中选取的毕业环节课题,更加贴近科学研究、工程设计或工业生产的实际情况,能够全面检验学生所学的理论知识及其综合运用能力,全方位增强学生结合工程实际,发现问题、分析问题和解决问题的能力,为学生步入工作岗位打下良好基础。依托实践教学平台,从“产品工程”的理念出发,选取若干个恰当的产品,串联实验、课程设计、实习、毕业环节和课外科技活动等教学内容,帮助学生理顺知识体系,建立起绿色化学和节能环保的基本理念。以生物柴油为例,核心反应是酯交换反应,可以采用水力空化等技术强化反应过程;产物需要采用精馏方法分离,生产废水需要采用电渗析等方法加以分离;生产过程中还涉及流体流动和传热等问题;生物柴油这一产品可以将多个实验内容组合成一个有机整体,有效降低实验原料的消耗。教学可以选取其中部分内容作为单元设备设计进行,可以将生物柴油生产车间作为化工设计的教学内容,可以选取部分内容作为学科课外科技项目或毕业环节的研究内容,还可以将生物柴油生产作为创业大赛的竞赛内容。学生可以到生物柴油生产企业进行实习,将工艺革新、过程强化和产品工程融为一体,并通过实验室规模与工业化规模的对比,强化工程意识。

毕业设计(论文)、毕业作业的写作说明1、毕业设计(论文)、毕业作业单独装订成册，封面统一规范格式打印，独立设页；2、毕业设计(论文)、毕业作业用计算机word文档编辑A4纸打印，提纲为楷体3号，空2行为提纲内容(为宋体4号)，独立设页；3、题目(楷体3号加黑)可分为1行或2行居中打印；4、题目下空一行打印[摘要](楷体4号加黑)，其内容(中文摘要200字左右)为宋体4号，每段开头空二格，标点符号占一格；5、摘要内容下空一行打印[关键词] (楷体4号加黑)，其内容为宋体不加黑4号：6、[关键词]下空二行打印正文，正文每章标题以楷体3号加黑居中打印，“章”下空二行为“节”，以楷体4号加黑左起打印，“节”下空一行为“小节”，为楷体小4号加黑左起打印，换行打印毕业设计(论文)、毕业作业正文，正文用宋体小4号不加黑打印(英语用新罗马体12号)；7、版面上空 cm，下空2 cm，左右空2 cm，装订线一侧(左侧)增加5 mm空白，单倍行距(英语用倍行距)，页数用小5号字居中标明。8、正文段落层次划分标准：一、(用于论文(设计)小标题)(一)(用于重要段落的划分)1、(用于要点的排列)(1)(用于特征的排列)①(用于分特征的排列)9、对所引用的他人观点须做注释，清楚地注明作者、书籍名称或刊物、出版社、出版时间、页数等，引用其他参考资料也应注明资料来源。10、注释用页脚注(即把注文放在加注处一页的下端)；计量单位以国际单位制(SI)为基础；公式、图表应按顺序编号，并与正文对应：11、图纸尺寸按国家标准，图面整洁、布局合理、线条粗细均匀、圆弧连接光滑、尺寸标注规范、文字注释用工程字书写，图表须按规定要求或工程要求绘制。图号或表格号按章顺序进行编号(表中应有标题，按规定对符号注明单位)；对于公式书写应在文中另起一项：12、参考文献统一用尾注，要按毕业设计(论文)、毕业作业中出现的先后顺序用阿拉伯数字连续编号，将序号置于方括号内，[参考文献]用黑体4号，内容用宋体小4号打印；13、参考文献的格式，可直接参照本专业中文核心期刊论文的参考文献的格式规范执行，参考格式为：(著作)作者：《书名》，XX出版社XXXX年第X版，第XX页。(论文)作者：《论文题目》，《杂志名称》XXXX年第X期，第XX页。

乙炔工艺流程毕业论文

你好，希望能帮到你： 1 溶解乙炔生产工艺流程溶解乙炔是将生产的气态乙炔经净化、压缩、充装至装有丙酮的乙炔钢瓶内，使乙炔气体溶解于丙酮中，使用时乙炔气再从丙酮中释放出来。其生产过程：将破碎后的10-200mm电石运至发生间，从高位水箱往发生器加水至溢流开启起动装置，把电石运至加料平台，用纯度≥98%的氮气吹扫加料导筒，下移密封帽加料，然后将密封帽及时复位，电石与水发生化学反应，生成乙炔气，经洗涤器、水封除渣清除杂质，冷却后进入气柜，再经水环压缩机，汽水分离器、冷却器进入净化塔、中和塔以清除磷化氢、硫化氢等杂质，进入气水分离器、低压干燥器。除去了一定水份的乙炔气进入乙炔压缩机压缩，再经高压油水分离器和高压干燥器，进一步清除乙炔气的油污和水分以确保乙炔气纯度≥98%，在压缩机压力下，乙炔气进入灌充排，分装入两侧各个乙炔气瓶，经静止后方可运输使用 .2.设备及生产安全注意事项： 溶解乙炔生产充装的工艺过程是：将碳化钙加入水中产生粗乙炔气，经过洗涤冷却、化学净化除去硫、磷等有害杂质，再经压缩和干燥，充装进入溶解乙炔气瓶内。 现结合溶解乙炔生产实际，对乙炔生产过程和溶解乙炔充装过程中易产生的不安全因素和潜在的危险因素进行系统分析，可供乙炔生产单位借鉴参考。 首先从碳化钙投料和乙炔发生过程分析。在乙炔发生器投料时，易发生碳化钙撞击器壁产生火花的现象。若投料系统采用密闭氮封方法，则可消除不安全因素。但若为敞开式或双挤压式投料，则较容易发生加料口燃烧事故。由于各种原因，如反应温度过低等，乙炔发生器排渣口夹带未及水解的碳化钙进入渣水池，在渣水池表面乙炔与空气接触易产生燃爆事故。 在乙炔设备检修过程中，乙炔燃爆潜在危险时刻存在。故在首次投产和停车检修后并在投产前，乙炔设备应先用含氧量小于2%（v/v）的氮气进行置换，使系统内气体中含氧量不大于3%（v/v），否则因氧含量高而存在潜在危险性，就不得投料生产。在乙炔设备检修时，待检修的设备应与乙炔系统隔绝，并用含氧量小于2%的氮气置换其内部乙炔，使乙炔含量不大于（v/v）。在置换过程中，对置换系统必须有全面了解，确认置换不存在盲区，否则应先作消除处理再进行置换。如乙炔发生器内尚有未分解碳化钙或积聚大量碳化钙污泥时，必须先用大量清水进行密闭清除，再用氮气置换合格，以避免在检修过程中再产生乙炔而发生意外事故。 再从乙炔净化过程分析。根据乙炔净化所使用的净化剂种类，分析其不安全因素。对于浓硫酸法净化工艺，因硫酸吸水发热产生高温，若未采取冷却措施，则存在乙炔燃烧危险。另外，若乙炔气体中夹带碳化钙污泥泡沫杂质，则会与硫酸反应而积聚粘结状化合物，很易堵塞设备和管路，检修难度相对较大，处理时稍有不慎就会引发燃爆事故。对于次氯酸钠法或氯水法净化工艺，若对有效氯浓度控制不当或进气口乙炔温度过高，易引发乙炔氯化反应而产生化学性爆炸。 在乙炔压缩和干燥过程中，负压运行和超压运行均易发生乙炔爆炸。为防止乙炔压缩机超压运行而设置的安全阀泄放系统，应将散放口引至屋顶米以上， 不得将乙炔排放在室内。 否则，当乙炔泄露时，室内存在高浓度乙炔，就极具危险性。乙炔压缩机运行过程中，不得更换压力表、安全阀等附件设施，否则会因引入空气并可能产生绝热压缩而发生乙炔压缩机爆炸事故。采用无热再生分子筛高压乙炔干燥工艺，能消除干燥过程的不安全因素。无水氯化钙干燥工艺的爆炸危险性极大，应予以淘汰。 溶解乙炔充装过程危险性较之低压乙炔系统危险性更大。乙炔危险性主要取决于乙炔充装压力、温度、流速及泄露处置状况。乙炔充装必须有良好的冷却条件，否则因充装温度过高易产生不安全因素。在溶解乙炔充装过程中，随着乙炔压力的不断升高，极易发生局部过热而引起分解爆炸。乙炔流速过快，极易因摩擦产生静电而点燃乙炔。高压乙炔泄露时，处置前必须切断气源，消除危险因素否则易引发爆炸。3.乙炔发生器简介：炔发生器 能使水和电石进行化学反应产生一定压力乙炔气体的装置，称为乙炔发生器。 乙炔发生器按压力分类：低压式——压力小于,中压式——压力为——。 乙炔发生器按电石与水接触的方式不同分：沉浮式、排水式、水入电石式和联合式等。 新乡市赛特钢瓶有限公司 QQ779320668

.4 干法乙炔流程下载 ( KB)2008-3-14 17:21干法乙炔发生是用略多于理论量的水以雾态喷在电石粉上使之水解，产生的电石渣为含水量4%～10%干粉末，粗乙炔含水量为75%，反应温度气相为90～100℃，固相温度为100～110℃，水与电石的比例约为1～１.8，反应热由水汽化带走，经由非接触式换热器传给循环水（没有溶解损失），电石的粒径小于5毫米，水解率大于，乙炔收率大于。 ２．干法乙炔装置的运行指标２.1发生器产量单台发生器产量为2500标准立方米乙炔/小时。２.2电石水解率排渣机出口处电石渣水解率为～。检测方法：用50毫升电石渣和100毫升水加入200毫升试管中密闭摇匀检测气相中的乙炔含量，并假定水中的乙炔为饱和状态计算所得。２.3排渣机出口气相中的乙炔含量排渣机口的乙炔浓度为。２.4 粗乙炔的纯度粗乙炔的纯度为～，硫含量为零，磷含量为，与湿法完全相同。2 .5 清净次氯酸钠消耗量次钠浓度为，耗量为7立方米/1000立方米乙炔。2 .6 粗乙炔的温度经冷却的粗乙炔温度为45～60℃。换热器选型的依据是粗乙炔温度与湿法相当以便后续处理。2 .7 发生器压力发生器压力受与之相连的湿法发生器影响，压力为7～11kPa,若独立使用干法发生器，压力会更为稳定。2 .8 发生器温度发生器气相温度为88~90℃,固相温度为95～100℃。量螺旋输送器连续密闭地加入发生器，密封可靠，无需置换，无泄露，安全可靠。 反应过程安全性湿法乙炔工艺反应温度为85℃，产物中乙炔/水蒸汽体积比为1:1。干法乙炔工艺反应温度为100-110℃，产物中乙炔/水蒸汽体积比为1:3。两者反应压力基本相同，均为50-100kPa。绝对温度相差不大，由此可知湿法中乙炔分压是干法的2倍。反应物的浓度决定碰撞机会；分子的运动速度决定碰撞的有效性。下面我们从数理统计的角度来讨论干法工艺的安全性。我们假定在反应过程中气相中乙炔和水蒸气混合均匀，温度、压力均匀。气体分子的速率分布函数符合麦克斯韦速率分布率:下载 ( KB)2008-3-14 17:26 其中： k为波尔兹曼常数,m为分子的质量T为气体的绝对温度乙炔分子的质量：m=26××10 kg下载 ( KB)2008-3-14 17: 排渣过程的安全性下载 ( KB)2008-3-14 17:26排渣过程是连续密闭的，密封压力可调并可靠，排渣机使用等压料封。 故障状态的安全性 突然停电当系统突然停电，反应几乎立即停止。无需作任何处理。 设备故障任何重要设备出现故障，均由程序采取相应的措施进行处理。遇到最严重的问题就停止加料，反应几乎立即停止。４．干法乙炔工艺的经济性４.1经济效益分析说明以电石法年产10万吨PVC为例，通过比较新工艺（干法乙炔生产工艺）与传统工艺（湿法乙炔生产工艺）在设备投资、运行费用、人工费用、占地面积、乙炔收率、电石渣处理、水处理等几个方面的差异来说明新工艺的经济效益。４.2 基本建设投资比较（节约865万元）干法乙炔工艺相对湿法乙炔工艺无需沉降及压滤处理。仅此一项即可节约设备及土建投资865万元（年产10万吨PVC，以2004年价格计算，），减少占地1800平米。具体费用包括：压滤工段厂房120万，沉降池土建450万，渣浆处理土建25万，压滤机170万，设备费用80万其它配套20万。乙炔发生工段的厂房没有差异，设备投资相差无几。 运行费用比较（节约370万元）湿法工艺仅压滤一项需要总的装机容量达600kW,电费240万元，工人50名，工资约80万元，设备维护费约50万元。干法乙炔工艺相对湿法乙炔工艺无需渣浆处理，所以降低了人工费用和设备运行费用。乙炔收率比较（节约825万元）由于加料是连续的，无需置换，加料时没有乙炔气体排出；排出的电石渣是干的，没有溶解损失。干法工艺比湿法工艺提高收率，电石水解率高达，没有生电石排出。按照吨电石/吨PVC、电石价格2300元/吨计算，采用干法工艺的成本要下降元，年产10万吨PVC节约成本825万元。水消耗比较（排放为零，节水37万吨）干法工艺所需要的水量只有吨/吨电石，其余全部循环使用。所加入的水为废次氯酸钠。废次钠经一次循环使用后刚好与干法工艺用水量达到平衡，使得乙炔车间达到零排放。而湿法工艺的耗水量为７～９吨/吨电石，全年废水排放达42万吨。 电石渣处理费用比较（节约810万元）干法工艺产生的电石渣比湿法工艺经压滤后的滤饼含水量低30%。用湿法工艺每生产1吨PVC产生电石渣吨，含水量吨，每除掉1吨水需要150公斤标准煤，标准煤单价450元/吨，若用电石渣生产水泥，生产每吨PVC的电石渣处理费为81元，而干法工艺产生的电石渣用于生产水泥无需干燥，年产10万吨PVC节约成本810万元。5.干法乙炔工艺的环境影响 无废水排放干法乙炔生产装置所需的水为废次氯酸钠，不仅保护了环境，还回收了溶解乙炔。另外，与干法乙炔工艺配套的还有次氯酸钠废水循环利用工艺，实现整个车间无废水排放。 可实现无粉尘排放若用电石渣生产水泥，可将其密闭输送至水泥厂。若用于制砖，可适当调整排渣湿度避免杨尘。 气体污染物排放只有在排渣机出口处的水蒸气中能检测出的乙炔气体。 固体污染物所排出的电石渣为优良的制作水泥的材料，亦可作其它建筑材料。６．干法乙炔工艺与湿法工艺对照表以10万吨PVC/年计算对比内容干法乙炔工艺湿法乙炔工艺乙炔收率>乙炔纯度99%99%电石渣含水4%～12%90%电石渣处理人工无30人电石渣处理设备及厂房无投资约1000万元渣浆处理动力消耗无770kw污水排放无――――电石渣用于生产水泥采用干法水泥直接使用用回转窑烘干，53元/吨加料连续，无乙炔排出断续，需置换，有乙炔排出排渣连续断续故障立即停止反应反应不可控