1、創(chuàng)新性說明書1 清潔生產(chǎn)技術(shù)1.1資源利用（原料）方案隨著世界經(jīng)濟的不斷發(fā)展和能源的愈演愈烈，對化工產(chǎn)品的合理利用已經(jīng)變的刻不容緩。乙二醇作為化工生產(chǎn)過程中的重要中間產(chǎn)物之一，本項目通過草酸二甲酯催化加氫備乙二醇相對原有工藝線路，該工藝碳?xì)湎谋燃s為 1:1.82，低碳?xì)湎谋仁沟迷舷母?，且多余氫氣可售于氨企業(yè)增加企業(yè)收入。并且使用新型催化劑提高了反應(yīng)的選擇性，降低了副產(chǎn)物的含量。1.2 亞硝酸甲酯的再生亞硝酸甲酯為草酸二甲酯的中間反應(yīng)物起載氧劑的作用，因此亞硝酸甲酯消耗量變得很高，且亞硝酸甲酯性，故反應(yīng)器出料中的一氧化氮及未反應(yīng)完的亞硝酸甲酯和一氧化碳分離進(jìn)入亞硝酸甲酯再生工段，通入氧

2、氣重新亞硝酸甲酯，使其可以循環(huán)利用。反應(yīng)技術(shù)及分離技術(shù)列管式反應(yīng)器的使用選用列管式反應(yīng)器，提高了 EG 的收率，有效地利用了反應(yīng)放出的熱量。列管式反應(yīng)器的優(yōu)點如下：（1）使用冷卻水降溫，使反應(yīng)溫度控制在最佳反應(yīng)溫度范圍內(nèi)，催化劑活性最高，提高了主反應(yīng)的收率；控制反應(yīng)溫度不致太高，副反應(yīng)強度降低；反應(yīng)溫度為最佳反應(yīng)溫度范圍，延長了催化劑的使用周期；冷卻水出水可以用來加熱其他物料，充分利用反應(yīng)產(chǎn)生的熱量。2.2 基于 COMSOL Multiphysics的反應(yīng)器優(yōu)化1運用 COMSOL2.2.1 反應(yīng)時間優(yōu)化對反應(yīng)器各項數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)化用 COMSOL模擬的反應(yīng)工程模塊做出如圖 2-1 曲線。圖 2

3、-1 反應(yīng)工程模塊曲線反應(yīng)的平衡時間約為 6s。從以上計算可以得出反應(yīng)物料在床層停留的時間約為 6s，且轉(zhuǎn)化率在 95%左右基本符合操作條件。節(jié)能設(shè)計與優(yōu)化全流程中換熱器能量綜合利用全流程中相近的冷熱物流進(jìn)行冷熱交換，達(dá)到能量綜合利用。節(jié)約了蒸汽與冷卻水消耗。例如：全流程中利用 E-1 的冷氣流與 E-2 的熱氣流和 E-8 與 E-9 在 Aspenplus 中進(jìn)行換熱匹配，如圖 3-1、圖 3-2 所示。2圖 3-1Aspen 換熱網(wǎng)匹配圖 1圖 3-2Aspen 換熱網(wǎng)匹配圖 23.2 換熱網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化3將 Aspen plus 中能量匹配反映在 Aspen Energy節(jié)省冷公用工程 12

4、.05%，熱公用工程 7.18%。yzer 中進(jìn)行換熱網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化，本項目根據(jù) Aspen plus 模擬熱量匹配線對換熱網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行手動匹配與優(yōu)化，匹配后換熱網(wǎng)絡(luò)圖如圖 3-3 所示。節(jié)省熱公用工程用量 12.08%，冷公用工程用量 7.18%。詳見表 3-1。圖 3-3匹配后換熱網(wǎng)絡(luò)圖表 3-1 換熱信息表新型設(shè)備應(yīng)用反應(yīng)精餾塔亞硝酸甲酯為草酸二甲酯的中間反應(yīng)物起載氧劑的作用，因此在再生亞硝4項目熱公用工程(KJ/h)冷公用工程(KJ/h)匹配前4.2401087.119108匹配后3.7291086.608108節(jié)約公用工程量5.111071.17108節(jié)能百分率12.05%7.18%酸甲酯時若按普通方法再生亞硝酸甲酯，即先用一個反應(yīng)器亞硝酸甲酯，在經(jīng)一精餾塔分離亞硝酸甲酯，流程見圖 4-1。亞硝酸甲酯再生反應(yīng)為氣液接觸反應(yīng)且該反應(yīng)不需要催化劑即可進(jìn)行，故采用反