学生化工创业设计作品生物柴油项目用户手册.docx

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学生化工创业设计作品生物柴油项目用户手册

年产五万吨生物柴油项目

《用户手册》

第一章物质说明1

第二章生产说明2

第三章开工操作4

第四章停工操作11

第五章生产安全说明12

第一章物质说明

1、原料简述

（1）本工艺选择的油脂原料为麻风果油

麻疯树种子含油量高，其种仁含油量可达60%左右；成熟的单株麻疯树可年产种子4-5kg，每公顷麻疯树年产种子9000-12000kg，可获得麻风果油约2700-4050kg。

麻风果干果的主要成分为：

水分占4.4%-4.7%，蛋白质占17.8%-28.9%，脂肪为52.9%-57.4%，纤维素为3.7%-4.3%。

（2）本工艺选择的短链醇原料是甲醇

甲醇是一种无色、透明、高度挥发、易燃液体。

略有酒精气味。

分子量32.04，相对密度0.792（20/4℃），熔点-97.8℃，沸点64.5℃，闪点12.22℃，自燃点463.89℃。

蒸汽与空气混合物爆炸下限6%~36.5%。

能与水、乙醇、乙醚、苯、酮、卤代烃和许多其他有机溶剂相混溶。

遇热、明火或氧化剂易着火。

遇明火会爆炸。

由于接触面广，甲醇是一种很容易发生中毒事故的危险化学品。

（3）本工艺选用以纺织品为固定化载体的固定化PB012复合脂肪酶作催化剂。

（配比为PB011脂肪酶[]为86%，胰脂肪酶为14%。

）

（4）选用固定化载体时考虑到纺织品成本低，分散与固定效果好，秉承兼顾成本与效率的原则，选用纺织品作为固定化载体。

本工艺采用不锈钢固定床反应器，需要将酶先固定在纺织品上，然后放入反应器的钢丝网罩内。

（5）选用叔丁醇为反应体系，加入量为30%是最佳

2、产品的质量指标

对产品各成分含量进行测定，达到以上指标方为合格产品。

第二章生产说明

1、生产方法及原理的简述

酯交换是采用油脂（脂肪酸甘油酯）与甲醇在酸或碱催化剂存在下进行酯交换反应（又称醇解反应），生成脂肪酸甲酯和甘油。

酯交换法是生物柴油的主要生产方法，通过化学转化得到的脂肪酸低碳烷基酯完全具有石化柴油几乎相同的流动性和粘度范围，同时具有与石化柴油的完全互溶性，是一种良好的柴油内燃机动力燃料，采用酯交换法制备出的生物柴油具有粘度低，无需消耗大量的能量。

固定化脂肪酶法可防止冻干酶粉在反应过程中发生聚集从而增大底物与酶的接触面积；产物容易纯化；有利于酶的回收和连续化生产；酶的热稳定性及对甲醇的耐受性显著提高；利用溶剂工程可提高酶与底物油脂、甲醇的接触频率，从而提高反应速率。

2、生产过程中的主要化学反应方程式

甘油酯在脂肪酶的催化下，和甲醇发生酯交换反应，生成脂肪酸甲酯和甘油。

化学反应式如下：

上图为酶催化酯交换反应机理示意图

3、生产工艺过程的文字简述

原料油先与叔丁醇，第一股甲醇进入混合器M-101进行充分混合，然后进入加热器H-101加热到35℃，进入一级反应器进行反应，另外两股甲醇分别进入第二第三级反应器反应。

充分反应后，原料油转化率达到98.1%，此股混合物进入加热器H-201加热到泡点进入精馏塔T-201，塔顶馏出物的主要成分为叔丁醇甲醇以及水，可作为循环物料进入反应工段继续反应。

塔底出来的混合液体直接进入气液液分离器SEP-201，分离器的顶部出来主要成分为水的废料，轻相为生物柴油相，粗生物柴油出来后进入加热器H-301加热到泡点，然后进入T-301进行分离，塔顶馏出生物柴油精品，冷却至40℃后进入储罐。

重相为甘油相，粗甘油出来后进入加热器H-302加热到泡点，然后进入T-302进行分离，塔顶馏出甘油精品，冷却至40℃后进入储罐。

第三章开工操作

第一节试运开车前的准备

装置试运亲前必须按照基建交工验收和生产管理的规定和要求进行检查。

一、对工程质量、材料的要求：

1、设计和施工资料齐全：

（1）装置工艺和自动控制流程图、原则流程图和平面图布置图、装置设备安装图和修改通知单。

（2）分专业或各个设备的综合性工程施工质量评定。

（3）全厂性系统管线，装置工艺管线。

地下管线（包括电缆）施工图。

（4）各类设备说明书，出厂合格证，有关材质化验资料。

（5）各类设备和管线安装、检验，冲洗试压记录。

（6）安全阀的定压校验记录。

（7）机泵工艺、电气仪表、易损配件及非标准配件图纸。

（8）各类施工原始记录（包括隐蔽工程）。

（9）装置单体设备施工图。

2、机泵、设备安装质量，要求单机试运8小时以上，并注意检查运转方向是否正确，各配套设备是否按要求安装完毕。

3、工艺设备安装质量、选用材质符合设计要求，并经试压合格，各配套设备是否按要求备全。

4、全部仪表调试合格；引压系统试压、试漏合格。

5、供电系统设备检查校验合格，电动机绝缘、防雷、防静电接地设施、照明通讯设施符合设计要求。

6、地墙施工完毕，室内外管沟板盖好，道路畅通。

7、梯子平台设备适当，符合要求。

8、保温油漆完毕。

二、对生产条件的要求：

（1）据生产方案和处理量要求按工艺顺序和油品流向进行工艺配套（油罐及有关工艺管线按要求接好）。

（2）生产辅助条件（水、电、风、汽、及原料、润滑油、润滑脂和其他辅助设备的备量和质量）符合要求。

（3）所需的工器具，配件及易损材料齐全。

（4）设备清洁，装置内杂物清理干净，环境卫生符合标准。

（5）消防设施按要求配齐，消防道路畅通。

第二节开工前的设备检查

（一）设备、流程的检查

1、系统的检查

（1）全面检查所属设备、流程是否符合工艺要求，即管线联接是否正确，管线有无错接、接漏、阀门方向是否正确、开关是否灵活、阀芯有无脱，落法兰、螺栓、垫片是否上紧，盘根有无压好，各塔、容器、手孔螺栓是否上紧。

（2）所有仪表（包括孔板、风包、测温点、测压点、压力表、热电偶、液面计）是否按要求装好。

2、所有消防器材是否备足，并按要求就位。

3、所有下水道是否畅通，盖板是否盖好。

4、地面、平台、上下走道有无障碍物。

5、所有设备、管线保温层，刷漆是否符合要求。

6、各设备的静电接地是否符合要求。

7、各设备基础是否完好，有无下沉、倾斜、裂缝等现象，地脚螺栓是否变形松脱。

（二）塔类、容器的检查

按系统检查的内容检查外，还要检查以下几点：

1、检查安全阀是否按设计要求定压，有无铅封，手阀是否全开，并加铅封。

2、各平台梯子是否牢固。

3、检查各开口法兰螺栓是否把紧满帽、垫片材质是否符合设计要求，要求无偏斜、松弛。

4、检查各安全附件（如，压力表、温度计、安全阀、放空阀、单向阀、及消防系统）是否齐全好用，安装是否符合要求。

5、所属阀门型号规格是否符合工艺，注意阀盖垫片是否合适，盘根是否压满，阀体材质符合要求，阀门开关灵活。

6、检查塔盘安装质量，塔盘及各支撑结构与塔体连接焊缝是否符合要求，塔盘是否平整，塔盘上活动部件是否灵活，各塔盘部件安装是否符合工艺设计要求。

7、容器内的构件是否按生产要求安装好。

8、塔、容器、设备严密性和强度试验合格。

（三）换热器的检查

1、按系统检查的内容进行检查。

2、根据操作条件（介质、温度、压力）检查冷换设备型号规格符合设计要求。

3、各开口法兰螺栓是否把紧满帽、垫片材质是否合适，有无倾斜，松弛现象。

4、检查所属阀门规格型号是否符合要求，阀盖垫片是否合适盘根是否压满，使用材质是否符合要求，阀门开关是否灵活。

5、检查进口管线、排污、吹扫管线、阀门连接是否合理，操作、检修是否方便。

6、检查所属支架、梯子、平台、栏杆是否牢固、安全，符合操作要求。

7、检查各基础，地脚螺栓是否完好合理。

8、经过严密性和强度试验合格。

（四）泵的检查

1、按“系统检查”的有关内容进行检查。

2、根据介质温度、压力、流量要求检查泵及配套的电机是否符合生产要求和安全规定。

3、检查润滑、冷却、封油系统是否畅通不漏，是否清洁干净，并按要求安装好。

4、检查轴封渗透是否符合要求。

5、检查连轴器安装是否符合要求，油环、安全罩是否齐全、牢固、盘车是否有轻重不均匀的现象。

6、检查所属的压力表是否齐全，符合工艺要求，是否有校验铅封并按要求画好红线，应有扫线、预热线、放空、排污等阀门是否齐全好用。

7、检查所属的法兰螺栓是否把紧满帽，配套垫片是否合适，有无偏斜，松弛。

8、检查所属阀门的安装是否方便操作和检修。

9、检查基础及地脚螺栓是否牢固、把紧，机泵试运时是否平稳无杂音。

10、基础油漆，保温质量是否符合要求。

（五）其他检查

1.配合仪表，检查所有测量系统是否符合工艺，设计要求。

2.配合电工检查所有机泵、照明等用电设施是否满足生产、安全要求（包括开关是否符合防暴、电表是否合适、防雷、放静电设施是否符合要求）。

3.配合安全处检查装置内的安全设施是否符合设计、生产安全要求，布置是否合理，瓦斯报警是否好用，其他安全措施是否齐全。

4.配合计量处检查装置内的计量器具（流量计、测温、测压）是否全部检验合格，布置是否合理，使用是否方便。

第三节开工操作

一、开车流程图

注意事项：

1、采用换热式反应器，热载体为水，同时设管通过水浴层预热原料，控制水温在35摄氏度左右。

2、反应过程分三级进行，甲醇分三次加入，为使反应充分，，每级用两组反应器并联交替产出，连续出料和平均停留时间为5小时，反应时间为3h，进料时间3.5小时，出料时间0.5小时，此时总时间最少。

所以操作中要严格控制时间。

3、各精馏塔均为泡点进料，所以要控制好进料温度。

4、细心调节各操作参数在工艺指标内，并以FAME产品质量分析结果为依据，优化操作，争取做到优质、低耗。

5、严格执行《操作规程》和《安全技术规程》，努力完成各项工艺指标，岗位人员各尽其责，保持生产顺利、有效进行。

二、容器或罐的操作法

1.液面界面要保持控在中部。

一般要求在40％～60％，防止液面过高冒罐或液面过低造成机泵抽空，避免界面过高造成油带水或界面过低造成跑油。

2.经常观察容器所属仪表，CDS读数显示（包括现场标尺），指示与实际情况是否相符，防止盲目相信DCS仪表显示或标尺导致冒罐或跑损。

3.经常检查容器的压力，温度是否符合工艺指标或设计操作条件，不允许超温，超压，超安全高度，尤其开停工扫线和试压时要注意。

4.定期检查容器的放空阀，呼吸阀，安全阀是否处于正常状态。

5.罐底放空或放水时必须灌顶安全阀或灌顶人孔，防止负压抽瘪罐（带压容器除外）

三、换热器设备操作法

1.使用换热器、冷却器，应先开冷流，停用时则先停热流，后停冷热。

2.开停换热器要缓慢进行，注意冷热变化，不能逼压，注意安全。

3.冷却器扫线时要先关死上水阀，并打开放水阀放水。

4.停用冷换设备时，先开副线阀，后关进出口阀，把设备内的介质吹扫干净，以备拆修。

5.一程吹扫，另一程要留有通路，防止设备内介质受热膨胀或汽化产生压力蹩坏设备。

6.检修时要注意检查法兰，垫片有无泄露，一旦发现泄露较大时，成立即停用该换热器（开副线，关进出口）。

然后查找原因，流程管线有无堵塞，还是设备本身问题引起。

7.冷换设备检修验收必须管壳程均要试压，试压标准要为操作压力的1.5倍。

8．其它注意事项：

换热器开始运行时，发现换热器冷热不均，则应检查是否空气没有放净，换热板片是否加错，通常是否堵塞等，并采取相应的有效措施。

发现换热器有两种介质相串通的现象时，尤其是易燃易爆介质，应立即停车，查出并更换其穿孔或裂纹的板片。

换热器严格控制温度与压力不超过允许值，否则会加速密封垫片老化。

换热器运行中因设备充满介质，在有压力的情况下，不允许坚固夹紧螺栓。

紧固换热片的夹紧螺栓及螺母时，应严格控制两封头间的板束距离，否则易损坏换热板片或密封垫片。

换热器活动封头上的滑动滚轮，应定期加油防止生锈，以保证拆卸灵活好用。

换热器正常情况下，换热器是不必停车的，当阻力降超过允许值，反冲洗又无明显效