发布时间 : 星期日 文章化学反应工程课程设计陈玉姣更新完毕开始阅读
甲醇制烯烃 流化床反应器的设计
班 级： 1014121 学 号： 101412102 学生姓名： 陈玉姣 指导教师： 张军帅
化学与材料工程学院
2015年6月
目录
1绪论：.......................................................................3 1.1工艺生产技术方法及进展：................................................4 1.2设计任务的意义：........................................................5 2甲醇制烯烃的反应机理研究：...................................................6 2.1甲醇制烯烃动力学：.....................................................7 2.2甲醇制烯烃的发展前景:..................................................8 3设计方案简介:.................................................................8 3.1工艺流程图及说明：.....................................................9 4设计说明书：..................................................................10 4.1操作气速的设计：............................................................10 4.1.1初始流化速度（Umf）计算：............................................11 4.1.2逸出速度Ut的计算：...................................................12 4.1.3流化床操作气速：.....................................................13 4.2反应器的处理能力..........................................................13 4.3催化剂的装填量.............................................................13 4.4流化床反应器床高的确定：....................................................14 4.4.1浓相段高度的计算......................................................14 4.4.2稀相段床高的计算：.....................................................15 4.4.3锥形段计算：..........................................................16 4.5床层的压降：................................................................16 4.6流化床壁厚：................................................................17 4.6.1流化床反应器壁厚的计算................................................17 4.6.2筒体应力的计算及试压..................................................18 4.7流化床反应器筒体椭圆封头：.................................................19 4.7.1封头厚度的计算：.....................................................19 4.7.2封头的试压实验：.....................................................20
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4.8反应器的裙座：..........................................................20 5流化床反应器的结构...........................................................21 5.1气体分布器.............................................................21 5.2旋风分离器的选择.......................................................22 5.3 换热器的选择..........................................................23 5主反应器设计一览表：........................................................24 6设计体会：...................................................................25 7参考文献：...................................................................26 8主要符号说明：...............................................................27
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1绪论：
乙烯和丙烯是现代化学工业的重要基础原料，其需求量将越来越大，它们的发展带动着其他基本有机化工产品生产的发展。而且，乙烯的产量往往标志着一个国家基本有机化学工业的发展水平。现有低碳烯烃生产技术严重依赖石油资源，其中乙烯主要来源于石脑油蒸汽裂解，而丙烯则主要来源于石脑油裂解副产和炼油厂催化裂解副产。由于石油是不可再生资源,储量十分有限,且石油价格起伏很大，世界各国开始致力于非石油路线制乙烯和丙烯等低碳烯烃的技术开发，其中以天然气或煤为原料经甲醇制取低碳烯烃技术逐渐成为研究开发的热点。甲醇制取烃类早在1985年,美国美孚(Mobil)公司在新西兰Montonui公司的甲醇制汽油(MTG)生产厂就已经投产。由于烯烃为甲醇制汽油反应的中间产物,所以甲醇制汽油技术的成功开发推动了后来甲醇制烯烃(MTO)、甲醇制丙烯(MTP)等工艺的开发。笔者重点介绍几种国际领先的甲醇制烯烃工艺,如美国UOP公司与挪威Hydro公司的甲醇制烯烃工艺、中国科学院大连化学物理研究所的合成气经由二甲醚制低碳烯烃(syngas via dimethylether toolefins,SDTO)工艺、美国鲁奇(Lurgi)公司的甲醇制丙烯工艺、美国AtoFina与UOP公司的烯烃裂解工艺等,其中UOP/Hydro公司的甲醇制烯烃工艺、Lurgi公司的甲醇制丙烯工艺、AtoFina/UOP公司烯烃裂解工艺已经在过去的二三年内实现了工业化。
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