Дипломная работа (ВКР) — колледж, техникум на тему Проектирование цеха по производству метанола на низкотемпературном катализаторе (стадия синтеза метанола)

Содержание:

ВВЕДЕНИЕ 3

1.ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 5

1.1. Характеристика выпускаемой продукции 5

1.2. Характеристика сырья и материалов 7

1.3. Обоснование проектируемого метода производства 9

1.4. Описание технологического процесса 11

1.5. Описание основного технологического оборудования 13

1.6. Охрана труда. Противопожарные мероприятия 14

1.7. Охрана окружающей среды 16

1.8. Компоновка оборудования 16

2. РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ 19

2.1. Материальные расчеты и материальный баланс 19

2.2. Расчет основных расходных коэффициентов 22

2.3. Расчет основного оборудования 23

2.4. Расчет вспомогательного оборудования 32

3.ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 35

3.1. Обоснование годовой производственной программы 35

3.2. Расчет капитальных затрат 35

3.3. Расчет численности и фонда заработной платы ППП 36

3.4. Расчет стоимости сырья и материалов 42

3.5. Расчет стоимости топлива и энергии 43

3.6. Накладные расходы 43

3.7. Смета затрат на производство 44

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 46

ИНФОРМАЦИОННЫЕ РЕСУРСЫ 48

Введение:

Метанольная отрасль относится к наиболее динамично развиваю-щимся в нефтегазохимической индустрии. В течение последнего десятилетия глобальное потребление продукта непрерывно росло среднегодовым темпом 6,5% и составило более 76 миллионов тонн в год.

Метанол считается одним из самых перспективных продуктов переработки с точки зрения развития газохимии. Согласно исследованию, проведенному VYGON Consulting, ожидается, что к 2025 г. мировой спрос на метанол увеличится более чем в полтора раза, что в объеме составит около 122 млн т/год. Основной драйвер роста – производство олефинов, формальдегидов и топлива.

Ключевыми потребителями метанола исторически были произ-водители формальдегида и топлива. Формальдегид в основном используется для получения смол, которые, в свою очередь, имеют широкое применение в различных сферах производства (мебель, пластмассы, резина, косметические средства) и строительства (ДВП/ДСП, бетоны, противопожарные материалы). Топливное при¬менение метилового спирта включает как производные, например МТБЭ (метил-трет-бутиловый эфир)/ТАМЭ (метил-трет-амиловый эфир), ДМЭ (диметиловый эфир) и биодизель, так и прямое исполь¬зование продукта или смешивание его с бензином.

Третье исторически крупное направление использования метанола — получение уксусной кислоты. Она применяется при производ¬стве пластиков (ПЭТФ, ПВА и др.), красок, клеев, растворителей и лекарственных веществ, а ее растворы активно используются в пищевой промышленности и бытовой кулинарии.

Главное конкурентное преимущество российского метанола на мировом рынке – низкая стоимость ¬сырья.

Целью выпускной квалификационной работы является проектирование цеха по производству метанола на низкотемпературном катализаторе (стадия синтеза метанола)

Для достижения цели необходимо решить ряд задач:

— рассмотреть технологию производства и дать характеристику сырья и материалов;

— определить безопасные условия;

— произвести материальные расчеты;

— рассчитать себестоимость производства продукта и составить смету затрат.

Объектом работы является – метанол.

Предмет – технологический процесс производства.

Поставленные в работе задачи решались на основе общенаучных методов – системного, логического, комплексного и сравнительного анализа и специальнонаучного метода – метода факторного анализа, а также анализа документов.

Методологическая основа работы: в основу исследования положены: исторический, сравнительно-правовой, формально-логический, системно-структурный, конкретно-социологический и статистический методы научного познания.

Постоянно растущий в мире спрос на метанол, повышение требований к его качеству и прогнозируемое заставляют производителей работать над совершенствованием технологий переработки сырья и возможностями использования новых его видов.

Заключение:

В представленной бакалаврской работе был рассмотрен процесс получения метанола из синтез-газа.

Метанол (метиловый спирт) по значению и масштабам производства является одним из важнейших многотоннажных продуктов, выпускаемых современной химической промышленностью. Он широко применяется для получения пластических масс, синтетических волокон, синтетического каучука, в качестве растворителя.

Наметилась также тенденция использовать метанол в новых перспективных направлениях: в качестве высокооктановой добавки к моторным топливам, при получении синтетических бензинов и уксусной кислоты, для топливно-энергетических целей и очистки сточных вод и т. д., что обусловлено дефицитом углеводородного сырья (нефть, природный газ) и возможностью получения его из сырья неуглеводородного происхождения (уголь, сланцы, природные карбонаты и т. д.), запасы которых значительно превосходят ресурсы природного газа и нефти.

Одновременно имеются предпосылки для создания в районах, богатых углеводородным сырьем, крупнейших комплексов по производству метанола с дальнейшим транспортированием его в районы потребления по трубопроводам или переработкой на месте в другие виды энергии, что и послужило причиной создания завода производства метанола

Изучен процесс получения метанола из синтез-газа, кинетика и каталитические системы, используемые в процессе синтеза. Выяснено, что процесс получения метанола чувствителен к повышению температуры в реакционной массе, вследствие чего резко повышается содержание побочных продуктов процесса.

Рассмотрена действующая технологическая схема процесса получения метанола из синтез-газа. Особенностью данного процесса является осуществление синтеза метанола в горизонтальном реакторе, состоящим из четырех отдельных секций, заполненных катализатором.

В процессе анализа технологического процесса производства метанола было выяснено, что особенностью процессов синтеза метанола является работа со взрывопожароопасными и токсичными газами, водяным паром высокого и среднего давления и питательной водой, при обработке которой применяются гидразингидрат и тринатрийфосфат.

Одним из наиболее рациональных путей интенсификации химических производств является совершенствование существующих и внедрение новых, более эффективных катализаторов. В России и за рубежом проводят исследования в области разработки катализаторов для получения синтез-газа как для действующих промышленных установок, так и для альтернативных производственных процессов.

Организация производства тесно связана с организацией труда на производственном предприятии. С одной стороны, разделение и кооперация труда является предпосылкой рациональной организации производства, с другой — совершенствование организации производства способствует систематическому повышению производительности труда, улучшению условий труда, росту культурного уровня работников предприятий.

Фрагмент текста работы:

1.ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

1.1. Характеристика выпускаемой продукции

Метанол (метиловый спирт, древесный спирт, карбинол, метилгидрат, гидроксид метила) — CH3OH, простейший одноатомный спирт, бесцветная ядовитая жидкость, контаминант. Метанол — это первый представитель гомологического ряда одноатомных спиртов.

При обычных условиях это бесцветная, легколетучая, горючая жидкость,. иногда с запахом, напоминающим запах этилового спирта. На организм человека метанол действует опьяняющим образом и является сильным ядом, вызывающим потерю зрения и, в зависимости от дозы, смерть.

Физические характеристики метанола при нормальных условиях. следующие:

Систематическое

наименование Метанол

Традиционные названия Метиловый спирт, древесный спирт, карбинол, метилгидрат, гидроксид метила

Хим. формула СН3OH

Состояние жидкость

Молярная масса 32,04 г/моль

Плотность 0,7918 г/см³

Динамическая вязкость 5.9×10−4 Па·с

Энергия ионизации 10,84 ± 0,01 эВ

Т. плав. -97 °C

Т. кип. 64,7 °C

Т. разл. 320-380 °C

Т. всп. 6 °C

Т. воспл. 13 °C