文档介绍：山东科技大学
本科毕业设计(论文)开题报告
题目
学院名称
专业班级
学生姓名
学号
指导教师
填表时间: 年月日
填表说明
(论文)答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。
,由学生在毕业设计(论文)工作前期完成,经指导教师签署意见、相关系主任审查后生效。
,用A4纸打印。
,其中应有适当的外文资料(一般不少于2篇)。
(论文)资料,与毕业设计(论文)一同存档。
设计(论文)
题目
年产3万吨***叔丁基醚生产工艺设计
设计(论文)
类型(划“√”)
工程实际
科研项目
实验室建设
理论研究
其它
√
本课题的研究目的和意义
***叔丁基醚简称MTBE,分子式CH3OC4H9,是一种透明、无色、高辛烷值的液体,具有醚类所特有的气味,氧含量为18%(质量分数)。MTBE是一种高辛烷值汽油添加剂,化学含氧量较甲醇低得多,利于暖车和节约燃料,蒸发潜热低,对冷启动有利,常用于无铅汽油和低铅油的调合。也可以重新裂解为异丁烯,作为橡胶及其它化工产品的原料。质量最好的***叔丁基醚,可以用作医药,是医药中间体。俗称“医药级MTBE”或“医药级***叔丁基醚”。
它不仅能有效提高汽油辛烷值和汽油燃烧效率,使汽车尾气中不含铅,而且还能改善汽车性能,减少CO排放量,同时减少其他有害物质(如臭氧、苯、丁二烯等)的排放,降低汽油的成本。随着我国国民经济和轿车行业的发展,加上国家对含铅汽油的禁止使用,作为环保型无铅汽油主要添加剂的***叔丁基醚,可有效改善汽油的冷启动特性和加速性能,对气阻无不良影响,能完善汽油高辛烷值的分布,提高汽油前端的辛烷值等,因此其社会需求量将与日俱增。
由于MTBE对环境污染轻,且用途广泛,促使对MTBE的需求量不断增高,因此世界各国都在开发更先进合成工艺和技术。目前合成MTBE的方法主要有:1、离子交换树脂法2、硫酸法3、催化蒸馏法。目前催化蒸馏法最先进,但并不普及。硫酸具有腐蚀性,综合各方面因素,本设计采用离子交换树脂法较为合适。此法工业应用技术上比较成熟,能耗低,经济合算。
本课题的主要研究内容(提纲)
本课题研究的内容主要是:
对项目进行可行性论证。
选择工艺方案,对工艺流程进行模拟优化。
设备选型以及典型设备设计。
车间布置设计。
安全、储运设计及三废处理。
经济分析与评价。
文献综述(国内外研究情况及其发展)
1. 发展历程
***叔丁基醚(methyl tertiary butyl ether,简称MTBE,又称2-甲氧基-2-***丙烷(2-methoxy-2-methyl-propane),结构式CH3OC(CH3)3,分子式C5H12O,。MTBE在1904年首次被合成并被表征其特性。在第二次世界大战期间,美国的研究工作验证了MTBE作为汽油高辛烷值添加剂的作用。
国际上二十世纪50年代末、60年代初开发了MTBE的生产工艺。60年代至70年代进行中型试验,开发MTBE的工业生产工艺和工程技术的同时,进行MTBE作为汽油高辛烷值添加剂的使用试验和MTBE裂解生产纯异丁烯的开发工作。世界上第一套MTBE工业装置1971年在意大利投产。1979年12月美国第一套MTBE工业装置投产。
70年代中期以来,为了保护环境,减少汽车使用含四乙基铅汽油造成的大气污染,美国先后采取了限制和禁止汽油中添加四乙基铅的措施。为了满足提高汽油辛烷值的要求,美国环保局1979年正式批准无铅汽油中使用MTBE添加剂。美国1990年颁布的清洁空气法修正案规定:降低汽油的蒸气压和芳烃含量,在汽油中添加含氧化合物以减少汽车排出废气中的CO、NOX和挥发性有机化合物;在CO排放不达标的地区,实施使用含氧化合物汽油计划,%;在臭氧污染严重的地区,常年使用新配方汽油,%。1979年美国使用MTBE16kt,1980年278kt,1985年1395kt,1990年3945kt,1995年9927kt。西欧1973年开始把MTBE用作提高汽油辛烷值的添加剂。其他地区和国家从80年代开始,逐步推行汽油限铅、禁铅和使用MTBE添加剂的计划。
1985年世界MTBE生产能力为2449kt,其原料异丁烯的来源为:乙烯厂66%,炼油厂23%,叔丁醇11%。1994年世界MTBE生产能力为19853kt,其原料异丁烯的来源为:油田丁烷34%,炼油厂28%,乙烯厂20%,叔丁醇18%。如果把目前已经投产、正在建设和正在设计的以油田丁烷为原料的MTBE装置都包括在内,用油田丁