2022年年产万吨无水酒精生产工艺车间初步设计可行性研究报告.docx
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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 海南高校材料与化工学院可行性讨论报告工程名称:年产 3 万吨无水酒精生产车间工艺初步设计名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 28 页精选学习资料 - - - - - - - - - 毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明原创性声明本人正式承诺:所呈交地毕业设计(论文),是我个人在指导老师地指导下进行地研究工作及取得地成果 .尽我所知,除文中特殊加以标注和致谢地地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过地讨论成果,也不包含我为获得 及其它训练机构地学位或学历而使用过地材料 .对本讨论供应过帮忙和做出过奉献地个人或集体,均已在
2、文中作了明确地说明并表示了谢意 .作 者 签 名:日 期:指导老师签名:日 期:使用授权说明本人完全明白 高校关于收集、储存、使用毕业设计(论文)地规定,即:依据学校要求提交毕业设计(论文)地印刷本和电子版本;学校有权储存毕业设计(论文)地印刷本和电子版,并供应目录检索与阅览服务;学校可以采纳影印、缩印、数字化或其它复名师归纳总结 制手段储存论文;在不以赢利为目地前提下,学校可以公布论文地部分或全部内容.第 2 页,共 28 页作者签名:日期:- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学位论文原创性声明本人正式声明:所呈交地论文是本人在导师地指导下独立进行讨论
3、所取得地讨论成果 .除了文中特殊加以标注引用地内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写地成果作品 .对本文地讨论做出重要奉献地个人和集体,均已在文中以明确方式标明 .本人完全意识到本声明地法律后果由本人承担 .作者签名:日期:年 月 日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全明白学校有关保留、使用学位论文地规定,同意学校保留并向国家 有关部 门或机 构送交论文地复 印件和 电子版,答应论 文被查 阅和借阅. 本 人授 权高校可以将本学位论文地全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采纳影印、缩印或扫描等复制手段储存和汇编本学位论文.日期:年月日涉密论文按学校规定处理.作者签名:导
4、师签名:日期:年月日名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 28 页精选学习资料 - - - - - - - - - 目录一、总 论 .4 1、工 程 简介 . .4 2 、工 程 提 出 地 背景 .4 3、工程建设必要性 . 4 二、需求猜测 .5 1、拟建工程产出物用途调查 .5 2、产品现有生产才能调查 .6 3 、 市 场 需 求 及 其 下 游 需 求 分 析 .6 4 、 酒 精 行 业 发 展 趋 势 预测 8三、产品工艺技术方案及生产规模 .91、产品工艺技术方案 9名师归纳总结 2、生产规模 10及公用设施情第 4 页,共 28 页四、资源可靠性、原材料、燃
5、料地供应况 101、原材料 .102、动力供应 .113、公共设备 11五、工程实施规划和支配 121、建厂要求 .122、环境爱护 143、企业组织和治理方式、人力资源 144、工程建设进度支配 .14六、投资估算和资金筹措 151、投资估算 .152、资金筹措 .17七、工程投资效益可行性分析 18八、风险因素分析和计策 19- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 1、风险因素 .192、风险应计策略 21.20九、社会效益评判 附件 22十、一、总论1、工程简介产品名称:无水酒精生产规模:年产3 万吨CH3CH2OH ,相对分子质量为46.酒精既是食品
6、、化工、医酒精学名乙醇,结构式为疗、染料、国防等工业特别重要地基础原料,又是可再生地清洁能源.酒精生产工业化始于19 世纪末,至今已有百余年历史 .酒精工业化生产有两种方法,即化学合成法和生物发酵法 .化学合成法是以乙烯为原料加水合成酒精,其杂质含量较多,应用受到限制 .生物发酵法是以淀粉为原料或糖蜜原料等通过微生物发酵产生酒精,其杂质含量较低,广泛应用于饮料、食品、香精、调味品和医药等工业.酒精在国民经济中占用较重要地位置,随着国民经济地进展,世界石油储量地锐减、环境爱护工作地加强和车用汽油醇需求量地增加,酒精 地用途将更为广泛,酒精地需求量将与日俱增,酒精工业地前途将日趋辉煌 .人类始终在
7、寻 找新地能源替代物,巴西、美国、加拿大等国早已将燃料酒精地开发利用列入方案付诸实名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 28 页精选学习资料 - - - - - - - - - 施.无水酒精添加到汽油中,不仅可以代替部分汽油,而且可以提高汽油地辛烷值,增加汽油地抗爆性,免去了汽油中防爆剂铅化合物,削减了汽油燃烧时一氧化碳、氮氧化物和铅地污染,有利于爱护环境.因此,无水酒精地生产特别必要.2、工程提出地背景酒精工业是基础地原料工业,其产品主要用于食品、化工、军工、医药等领域 .近年来在原油价格连续高位运行地刺激下,燃料乙醇地旺盛需求推动全球酒精产量强劲增长,美国超越巴西成为第一
8、大酒精生产国.美国、巴西、欧盟及中国是当前全球酒精行业地主要经济体. 中国酒精工业地进展已有近百年地历史,但工业基础特别薄弱,建国后,随着国民经济地进展和白酒液态法生产法地推广,酒精工业进入崭新地进展阶段 .黑龙江、吉林、山东、安徽、河南、广西等地酒精制造业较为发达,是目前中国酒精地主要产区 .2022 年中国酒精制造业总体增长速度将比 2022 年有所放缓,随后两年(2022-2022 年)酒精生产向原料主产区转移和向大型化进展地趋势将连续保持,大型和中型酒精企业在市场中已经占据主导位置 .部分落后产能将会在市场竞争中被间续剔除,中小型酒精生产企业将面临重组整合地严肃考查 .近年来,不少企业
9、因环保压力无法正常生产,十一五期间国家将剔除工艺落后、环保不达标及年产三万吨以下装置160 万吨,可见环保问题已不仅仅是国家提倡地科学进展观问题,眼前更是各酒精厂家能否存在地大问题 .3、工程建设必要性 1、符合国家产业政策,并得到部分省发改委勉励;2、国内需求长期高涨,产量不能满意下游需要;3、产量大 , 能耗低,自动化程度高,技术成熟 4、没有技术转让费用,一线生产技术由本方把握,投资方进入本行业门槛低;5、上游原材料市场供给充分,且价格适中. 6、热泵恒沸精馏工艺惟一地副产物是原料酒 精地水分 , 因此严格掌握生产操作 , 可实现无污 染、零排放 , 可减轻对环境地热污染 , 是一种清洁
10、 生产工艺 . 二、需求猜测1、拟建工程产出物用途调查名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 28 页精选学习资料 - - - - - - - - - 酒精工业在国民经济中占有重要地位置,是很多化工产品地基础原料,利 用酒精可以制造合成橡胶、聚氯乙烯、聚苯乙烯、乙二醇、丙醋酸、苯胺、乙 醚、脂类、环氧乙烷、氯乙醇、二氯乙烷和乙基苯等大量化工产品,它也是生 产油漆和化妆品不行缺少地有机溶剂 .在食品工业中,酒精是配制各类白酒、果酒、洋酒(俄得克、威士忌等)、药 酒和生产食用醋酸以及食用香精地主要原料 .在医药工业中,酒精不仅可用于配制、提取医药制剂,也是最常用地医学 消毒剂 .染
11、料、电子、国防、航空等其他工业部门也需要大量地酒精 .酒精工业是农副产品深度加工和综合利用地一条重要途径,可提高农 副产品地附加值,吸纳农业剩余劳动力,带动农业产业化地进展 .酒精工业地下脚料(酒糟)可以生产优质蛋白饲料;玉 M油是对人体 有益地保健食品;精馏分别地副产品杂醇油可以用于制造香料、油漆和增塑 剂,是一种常用地工业溶剂;发酵产生地二氧化碳可以回收用于食品、化工、铸造、焊接、烟草、医药、石油、消防、气象、超临界萃取等工业领域,也是 农业大棚作物地优质气体肥料 .最具有进展前景地是,酒精作为一种可以再生地能源,可以直接作为 汽车燃料,也可以以 520%地比例加入汽油中而成为新地能源产品
12、汽油醇,而且不需添加抗暴剂四乙基铅生产无铅汽油,削减汽油燃烧地废气污染 . 随着石 油等不行再生能源日趋枯竭,酒精工业在世界经济地位置将越来越加重要 .2、产品现有生产才能调查 中国酒精工业地进展已有近百年地历史,解放前,我国酒精工业基础特别薄弱,只有沿海、东北、四川等地地小生产厂家 广,酒精工业进入崭新地进展阶段.建国后,随着国民经济地进展和白酒液态生产法地推 .黑龙江、吉林、山东、安徽、河南、广西等地酒精制造业较为发达,是目前中国酒精地主要产区 .到目前为止,有生产厂家 100 多家,生产规模年产量达 20 万吨 /年厂家 2 个, 5 万10 万吨 /年厂家 9 个,万吨以上厂家约 10
13、0 多个,其余为千吨及千吨以下小厂家 .目前,我国年生产酒精才能约 500 万吨,其中商品酒精约 200 万吨,自产自用酒精约 300 万吨 .我国酒精工业通过数十年地努力,在生产和技术上有很大提高,但是,在生产节能、综合利用、自动化等方面与国际先进水平仍有肯定距离 .随着经济地进展,酒精工业在我国国民经济进展中占有重要位置,酒精工业在轻工业中所占比例逐渐增大,从而为国民经济进展做出突出奉献 .发酵酒精行业地总体情形是:酒精产量较前年略有增加,其中山东、广西、云南、新名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 28 页精选学习资料 - - - - - - - - - 疆、天津、安徽
14、有较大幅度增长,山西、内蒙古、江苏、江西、四川、宁夏有肯定增长,而其它省市有所削减;行业销售收入增长 7.29%,但销售费用增长近 14.2%,销售收入利润率进一步降低,经营状况不佳,资产负债率高达 93%,居酿酒行业各酒种之首 .3、市场需求及其下游需求分析酒精产业环境:名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 28 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 28 页精选学习资料 - - - - - - - - - 4、酒精行业进展趋势猜测我国酒精生产基本上是发酵法,合成酒精只占 3.5%,这一趋势在“ 十五 ”
15、 乃至更长地时间仍将爱护 .依据全国酒精行业“十五 ” 方案和 2022 年规划(草案),“十五 ” 期间,酒精地生产规模为 300 万吨(商品量为 200 万吨), 2022 年地生产规模将达到 400 万吨(商品为 300 万吨) .调整和优化产品结构,逐步提高特优级和优级品酒精地比例 .在本世纪,将试点进展综合利用程度高地大型综合性企业,对使用玉M 原料地企业,以湿法取代半湿法取脐去皮,在生产淀粉和各种糖品地同时生产酒精,以提高资源地高度有效利用和企业地综 合经济效益 .调整行业生产布局和区域结构调整,转变目前生产布局不合理部分,使酒精生 产与原料高产区亲密结合,以利于提高酒精产品地市场
16、竞争才能;停止在大中城市内建酒精厂 .剔除高温蒸煮、稀醪(酒份8%以下)地发酵工艺;推广中、低温蒸煮,浓醪发酵(酒份在 10%以上)和差压蒸馏等工艺,降低能耗 . “十五 ” 期间有 15%(2022 年有 35%40%)地酒精生产达到国际先进水平,达到每吨优级酒精耗蒸汽小于 4.2 吨(蒸馏用汽小于 3 吨),耗电小于 180 KWH ,耗水小于 50 m3 ;每吨 DDGS 耗蒸汽小于 2.5 吨,耗电小于 180 KWH.名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 28 页精选学习资料 - - - - - - - - - 三、产品方案及生产规模1、产品工艺技术方案原理在生产
17、无水酒精过程中 , 体系是作为双组分溶液来考虑 . 由于形成均相恒沸物 , 制取无水酒精 , 必需添加夹带剂 如苯、环己烷、戊烷等 形成新地三元体系 , 该三元体系与纯组分酒精 或水 之间地沸点差较大 , 从而可较简单地通过精馏获得纯度很高地乙醇 .以苯为例 : 苯、乙醇和水三元体系, 在 1atm 下沸点为 64.6 , 比乙醇地沸点78.3 或乙醇水地沸点78.15 都要低得多. 在精馏时从塔顶馏出. 三元恒沸物地组成 摩尔分率 为 : 苯0.554 、乙醇 0.230 、水 0.226, 其中水对乙醇地摩尔比为0.98, 比乙醇水恒沸物地这一摩尔比 0.12, 要大得多 . 故只要有足量
18、地苯作为夹带剂 , 在精馏时水将全部集中于三元恒沸物中从塔顶馏出 , 而塔底产品为无水酒精 . 作为夹带剂地苯在系统中循环 , 补充缺失地苯量在正常情形下低于无水酒精产品地1%.传统恒沸精馏生产无水酒精工艺方法传统恒沸精馏工艺是在常压下无法制取无水酒精地情形下, 向酒精溶液添加夹带剂 如苯、环己烷、戊烷等进行精馏 , 夹带剂与酒精溶液中地乙醇、水形成三元共沸物. 该三元共沸物与纯组分酒精 或水 之间地沸点差较大 , 从而可较简单地通过精馏获得纯度很高地酒精热泵恒沸精馏生产新工艺其物流系统全封闭操作 , 正常生产无任何产品废物及环境污染 , 由于恒沸精馏 以苯为例 , 常压 地脱水塔上下温差只有
19、 13, 完全符合热泵经济性要求 , 针对恒沸精馏法能耗大地不足 , 将恒沸精馏与热泵技术两种成熟地技术有机地结合起来 , 开发出热泵恒沸精馏生产新工艺 : 将传统恒沸精馏工艺中地酒精脱水塔塔顶苯- 乙醇 - 水三元共沸物蒸气64 6 不经过冷凝 , 直接通过热泵压缩机加压升温到 100, 作为乙醇脱水塔塔釜再沸器热源;冷凝液靠压缩机升温时带来地压力送入高位凝液分层器, 上层富苯相作为酒精脱水塔塔顶回流 , 下层富水相自流入夹带剂 苯 回收塔回收夹带剂;夹带剂回收塔底部乙醇和水再送入酒精回收塔 . 酒精回收塔塔顶乙醇- 水二元恒沸物蒸气 78 同样不经过冷凝 , 由热泵压缩机加压升温 120
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