题目：年产4.5万吨甲醇脱氢制甲酸甲酯工艺设计

任务起至日期：    2014    年   2  月   24  日至  2014      年6     月  18   日  共  18    周

一、 课题的任务内容：

甲醇脱氢制备年产4.5万吨甲酸甲酯的工艺设计。

通过毕业设计环节，综合四年所学的相关课程：无机化学、化学反应工程、CAD制图、等学科知识，以培养分析和解决工程设计实际问题的能力，来完成毕业设计。要求学习和掌握化工工艺设计的基本技能，了解化工生产和化工操作的基本知识，以及运用其他相关工程知识的能力。

二、原始条件及数据：

甲醇脱氢制备年产4.5万吨甲酸甲酯的工艺设计，催化剂为Cu-ZnO-ZrO2/SiO2，反应温度260℃，混合气体进料量8L/h条件下，甲醇转化率46.17％，MF选择性84.68％。

三、设计的技术要求（论文的研究要求）：

甲醇脱氢制备年产4.5万吨甲酸甲酯的工艺设计。查阅相关资料，，确定工艺路线，生产车间的设备选型及计算进行车间的物料衡算和热量衡算，编制设计说明书，绘制工艺流程图及设备的平面。

四、毕业设计（论文）应完成的具体工作：

1．查阅文献，翻译一篇与课题有关的英文资料，收集各种物性数据和工艺参数，确定设计方案

2．整个车间的物料衡算和热量衡算

3．生产车间的设备选型及计算，绘制生产车间布置图，设备的平面，工艺流程图

4．编制设计说明书

 

软硬件名称、内容及主要的技术指标（可按以下类型选择）：

计算机软件

Auto CAD

图      纸

平面布置图，工艺流程图

电  路  板

 

机 电 装 置

 

新材料制剂

 

结 构 模 型

 

其      他

 

 

五、查阅文献要求及主要的参考文献：

           

[1] 李琼玖，潞澄华，顾子樵，等.甲醇化工与碳一化学品生产工艺技术综述.化肥设计.2003，41（5）：5-11.

[2] Lee J.S，Kim J C，Kim Y G. Methyl Formate as a new Building Block in C1 Chemisty. Applied Catalysis，1990，58:1-30.

[3] 杨树武，周卓华.Cu/ZnO/Al2O3/ZrO2催化剂上乙醇脱氢合成乙酸乙酯 催化剂的表征.催化学报，1996，16（1）：10-15.

[4] 陈葳，肖益鸿，詹瑛，等.微乳法制备Au/Fe2O3水煤气变换反应催化剂 .催化剂的表征.催化学报，2004,25（4）：261-266.

[5] 徐华龙，沈伟，甄胜燕，等.甲醇脱氢催化剂的研究.石油化工，1995，24（9）：610-613.

[6] 李工，谢关根，张红升，等.甲醇催化脱氢制甲酸甲酯反应中Cu-ZnO-ZrO2/SiO2催化剂的特性.复旦大学学报：自然科学版，1996，35，（3）：253—260.

[7] T. J. Wallington and M. D. Hurley，T. Maurer， I. Barnes et al. Atmoapheric oxidation mechanism of methyl formate. J.Phys.Chem.A，2001，105(21)，5146-5154.

[8] G. W. Jones， W. E. Miller，Henry Seaman. Explosive properties of methyl formate-air mixtures. Ind. Eng. Chem.，1933，25 (6)，694–696.

[9] Stephen P. Tonner，David L. Trimm， Mark S. Wainwright，et al.Dehydrogenation of methanol to methyl formate over copper catalysts. Ind. Eng. Chem. Prod. Res. Dev.，1984，23 (3)，384–388 .

[10] Gábor Schubert，Tamás Bánsági，and Frigyes Solymosi. Photocatalytic decomposition of methyl formate over TiO2-supported Pt metals. J. Phys. Chem. C， 2013，117 (44)，22797–22804.

[11] Richard K. Solly，Sidney W. Benson. Reactions of methyl benzoate and methyl formate with hydrogen bromide and hydrogen iodide. J. Phys. Chem.，1970，74 (23)，4071–4075.

[12] M. Bertin, C. Romanzin，X. Michaut，P. Jeseck and J.-H. Fillion.Adsorption of organic isomers on water ice surfaces: A study of acetic acid and methyl formate. J. Phys. Chem. C，2011，115 (26)，12920–12928.

[13] Qing Guo，Chenbiao Xu，Wenshao Yang，Zefeng Ren，et al. Methyl formate production on TiO2(110),initiated by methanol photocatalysisat 400nm. J. Phys. Chem. C，2013，117 (10)， 5293–5300.

[14] Katherine R. Phillips，Stephen C. Jensen，Martin Baron，et al. Sequential photo-oxidation of

menthanol to methyl formate on TiO2(110). J. Am. Chem. Soc.，2013，135 (2)，574–577.

 

六、进度安排：（设计或论文各阶段的要求，时间安排）：

 

第1周-第 2周    查阅文献，收集各种物性数据和工艺参数

                 完成开题报告

第3周-第 13周  编写完整的设计说明书，完成生产工艺流程设计，物料衡算和热量衡算的计算，生产设备选型及计算

第14周-第15周  完成生产车间布置图，设备的平面、工艺流程图

第16周-第18周  完成论文及答辩