年产3600吨27.5%甲醇钠

沈阳化工大学本科毕业论文题目：年产3600吨27.5%甲醇钠甲醇溶液的工艺设计院系:应用化学学院专业：应用化学班级：应化0902学生姓名：邢华宇指导教师：石照信论文提交日期：2013年6月20日论文答辩日期：2013年6月24日毕业设计（论文）任务书应用化学专业0902班学生：邢华宇毕业设计（论文）题目：年产3600吨27.5%甲醇钠甲醇溶液的工艺设计毕业设计（论文）内容：1.工艺流程的确立2.物料衡算、热量衡算、设备衡算3.设备选型4.绘制工艺流程图、平面布置图设备装置图毕业设计（论文）专题部分：配碱罐起止时间：2013年3月~2013年6月指导老师：签字年月日教研主任：签字年月日学院院长：签字年月日摘要本次设计的任务是年产3600吨27.5%的甲醇钠甲醇溶液的工艺设计。甲醇钠的生产具有巨大的社会价值和商业价值。甲醇钠主要用于生产维生素A、维生素B、长效磺胺、磺胺、嘧啶、甲氧苄氨嘧啶等药品，也可用作催化剂和分析试剂等也广泛应用于香料领域。甲醇钠生产方法主要有两种：一种是钠法：钠与甲醇反应;另一种是碱法：氢氧化钠与甲醇反应。通过详细地查阅资料，确定用甲醇与氢氧化钠反应的方法生产甲醇钠甲醇溶液。此种生产方法原料成本低，来源广泛，甲醇可循环使用，节省原料，产品收率高，对设备及工艺条件要求较低，适用于大规模工业生产，并实地考察了沈阳东瑞科技有限公司的甲醇钠生产车间，确定该方法可行。甲醇钠的生产工艺流程主要包括甲碱液的配制、甲醇钠的制备及甲醇的精馏。本次设计根据年产量3600吨的要求，结合工厂实际操作工艺流程通过对溶碱工序、精馏工序、反应工序详细的物料衡算、热量衡算及设备尺寸计算，计算出各项设备参数，并绘制了精致的工艺流程图、溶碱设备图和设备平面布置图，另外，还包括产品及原料的特性、工艺流程的叙述、厂址的选择、车间人员的安排、劳动保护及安全技术要求，环境保护及安全处理等。关键词：甲醇钠；甲醇；氢氧化钠；甲碱液；精馏AbstractThetaskofthisdesignistheprocessdesignofanannualoutputof3600tonsof27.5%methanolsolutionofsodiummethylate.Theproductionofsodiummethanolproductionhasgreatsocialandcommercialvalue.SodiummethylateismainlyusedfortheproductionofvitaminA,vitaminB,SDM,sulfanilamide,pyrimidine,trimethoprimandothermedicines;anditisalsousedwidelyascatalystandanalyticalreagentinspicefields.Therearetwomaintypesofproductionmethodsofsodiummethylate.Oneissodiummethod:sodiumreactionwithmethanol;theotheroneisalkalineprocess:sodiumhydroxidereactionwithmethanol.Throughdetailedaccesstoinformation,thedeterminationhasbeenmadethatmethanolsolutionofsodiummethylatewillbeproducedbythereactionofmethanolandsodiumhydroxide.Thisproductionmethodispracticablebecauseithasmanyadvantages:thelowcostoftherawmaterial,numberofsources,thecycleuseofmethanol,lowusageofrawmaterial,thehighproductyield,therelativelylowrequirementsforequipmentandprocessconditions,theconvenienceoflarge-scaleindustrialproductionandthefeasiblepracticalsituationofthesodiummethanolproductionworkshopofShenyangDongRuiscienceandtechnologyCo.,LTD.Theproductionprocessofsodiummethanolmainlyincludesthemixtureofmethanolsolutionofsodiumhydroxide,thedistillationofthepreparationofsodiummethylateandthedistillationofmethanol.Accordingtotherequirementoftheannualproductionof3600tonsandcombinedwiththeactualoperationprocessoffactories,thisdesignhasmadeadetailedmaterialbalanceofsolublealkaliprocess,distillationprocessandreactionprocess.Moreover,heatbalanceandequipmentsizecalculationhavealsobeentakenintoconsideration.Inthisdesign,alltheequipmentparametershavebeencalculated;andadelicatedrawoftheprocessflowdiagram,thesolublealkaliequipmentfigureandtheequipmentlayoutcanalsobefoundinthisdesign.What’smore,thisdesignincludestheintroductionsofthecharacteristicsofproductsandrawmaterials,thedescriptionofthetechnologicalprocess,theselectionofthesite,thearrangementoftheworkshopstaff,therequirementsoflaborprotectionandtechnologysecurity,environmentprotectionandsafedisposal,etc.KeyWords:sodiummethylate,methanol,sodiumhydroxide,Methanolsolutionofsodiumhydroxide,distillation目录前言.........................................................1第一章工艺流程选择..........................................41.1原料及产品特性........................................41.2工艺流程叙述..........................................5第二章厂址的选择............................................7第三章车间人员安排..........................................8第四章劳动保护及安全技术要求................................9第五章环境保护及三废处理...................................10第六章物料、热量及设备尺寸计算选型.........................116.1物料衡算.............................................116.1.1甲碱液配制工序..................................126.1.2反应塔工序：连续操作............................146.1.3甲醇精馏工序：连续操作..........................186.2热量衡算.............................................226.2.1甲碱液的配制...................................236.2.2反应工段........................................246.3设备选型.............................................256.3.1贮罐的设计......................................256.3.2工艺流程中泵的选择..............................316.3.3反应塔系统......................................33参考文献....................................................45附录........................................................46附录1设计一览表........................................46附录2工艺流程简图......................................47附录3工艺流程图........................................48附录4车间布置图........................................48附录5溶碱罐装配图......................................48附录6英文原文复印件....................................49附录7英文原文翻译......................................56致谢........................................................59沈阳化工大学学士学位论文前言1前言甲醇钠是一种重要的有机合成中间体。它主要用作缩合剂和强碱性催化剂，以及甲氧基化剂。在医药工业上用于制取维生素B1及A,磺胺嘧啶等药物。少量用于农药生产。也可用作处理食用脂肪和食用油（特别是处理猪油）的催化剂。并可用作分析试剂。【1】本次设计是年产3600吨27.5%甲醇钠甲醇溶液的生产工艺设计。甲醇钠的生产方法主要有两种【2】：1.由甲醇，钠反应制备----------钠法以金属钠和甲醇为原料进行置换反应，其方程式如下2CH3OH+2Na→2CH3ONa+H2↑这一生产工艺主要分四个部分：⑴加料工序，将工业甲醇用泵输送到甲醇计量罐，将120kg金属钠投入反应釜中⑵氮气置换工序，关闭加料和放空阀门，通入氮气至反应釜内，使压力表指数达到0.1MPa，打开放空阀卸压，重复三次后回流，放空阀保持打开状态继续通入氮气⑶反应工序，将冷凝器通入冷却水，立即通过甲醇计量罐加入甲醇(注意甲醇加入速度)，进行反应，反应5-10min后停止通入氮气。继续加入甲醇，在2-3h内将820kg甲醇计量加入后关闭甲醇加料阀，继续反应2-3h至反应液无气泡产生⑷调和工序，将产品加入调和贮罐，取样分析，并调和至所需浓度，装桶。此种方法虽然操作简单，但是存在原料成本高，产生大量氢气和热量，氢气