年产10W吨聚丙烯项目论文中文摘要.doc

1、项目摘要1.背景和意义 随着我国今后几年中丙烯产能的快速增长, 加快除聚丙烯以外的丙烯化工的综合发展已成为我国丙烯化工可持续发展的一项重要课题。而我国的异丙醚生产量少，基本依靠进口，随着异丙醚的应用领域的扩大，异丙醚的应用市场将越来越广阔。本项目的目标是为锦州石化设置一个年产10万吨异丙醚的分厂。积极响应国家“十二五”规划和产业结构调整的大方针，弥补我国异丙醚生产大缺口。1.2厂址选择根据原料和市场, 能源,气候,运输条件,供水,环保,协作条件,以及灾害等因素,厂址选择在辽宁省锦州市古塔区, 即足够的原料和广阔的产品市场，良好的气候条件，运输及供水条件，成熟的技术条件等等。以下为选址地点：图1

2、-1 辽宁省锦州市古塔区2.工艺说明异丙醚的制备方法大体可分为两类，即分离法和合成法。本项目采用的是合成法中的二步法制备异丙醚，即利用第一步制备的异丙醇为第二步的原料进行二步制取异丙醚。这样既减少了异丙醇的购买，又提高了丙烯的利用率。(1) 第一步工艺 其特点如下：a)反应条件相对缓和；b)单程转化率高；c)能耗低；d)产物与催化剂容易分离；e)设备腐蚀相对小；f)无酸性废水产生。图2-1 第一步ASPEN模拟流程图(2) 第二步工艺 根据核算分析所得反应条件为:醇烯摩尔比为20, 设计压力为44Mpa, 反应温度设计控制在10511 5之间, 异丙醇进料液态空速设计值为O55 h-1。图2-

3、2 第二步ASPEN模拟流程3.物料与能量衡算 3.1全局物料衡算下表为ASPEN plus 11.1模拟的物料衡算基本数据143.2 能量集成用 Aspen energy amalyzer 进行热交换网络设计，调整换热器进出口温度等相关参数进行换热网络优化,通过优化得到换热单元数最少的最优换热网络。图3-1 最有换热网络4.厂区布置 4.1总厂布置本厂总体布局为矩形，东西方向长约为250m，南北方向宽140m，总面积约为35000 m2。工厂区主道路为东西大道，宽10m，工厂分设东、南、北三个大门，将人流和物流分开。南门为厂区主大门，即正门。东门为物流流通通道，主要负责原料及产品的运输。南门

4、距厂区内工厂内消防站及维修站较近，方便受损设备的运输。北门为安全通道，如发生意外可供工人可以撤离到厂外安全区。除主干道，厂区内还有便利快捷的交通体系，可以充分满足物流流动的要求和发生事故撤离逃生的需要。图4-1 总厂布置 图4-2 厂区3D图4.2车间布置本工厂的车间主要由四个部分组成：丙烯水合车间、异丙醇精馏车间、烯醇合成车间和异丙醚精馏车间。四个车间平面均为方形。由于各工段之间的联系紧密，四个车间布置宜紧凑，在符合建筑设计防火安全及便于检修的情况下，把这四个车间按流程在厂区全年最大风向的下风侧布置成长方形，且地基做加强处理。车间与车间之间间距5m，车间与车间之间用L形管廊连通并通过管廊连接

5、各公用工程以及将原料输入车间，将产品输入储罐。换热器有五个，四个换热器一端对齐后以间距1.3米一次布置在反应器的一侧。闪蒸塔进料为反应后的气液混合物，采用闪蒸塔与反应器并列排的方式，位于反应的前方，且布置于车间一楼平台左下角，与墙体的净距离是1500 mm。本车间的精馏塔为半露天布置，用裙式支座直接安装于基础上。图4-2 车间3d图图4-3 异丙醚精制车间平面图4-4 异丙醚精制车间B-B立面图4-5异丙醚精制车间C-C立面5.典型设备 5.1精馏塔的选型本项目T-0103共沸精馏塔为填料塔，选用350Y型规格金属孔板波纹填料。异丙醚精制塔T0205选用筛板塔。图5-1 填料塔装配图图5-2

6、筛板塔装配图5.2换热器的选型本项目E0204换热器为固定管板式换热器，换热管采用正三角形排列。图5-3 列管式换热器6. 控制系统图6-1 异丙醇生产控制图6-2 异丙醚生产控制6.1 泵的控制 泵的进出口设有切断阀，方便在泵损坏时及时切换备用泵。泵的进口设有过滤器以保护叶轮，出口设有止回阀防止液体回流，进出口均设有排空管和排净管。当为往复泵时，出口设安全阀，排出管接入过滤器下游。当压力过高时安全阀自动打开进行泄压，以保证设备正常运转。6.2换热器的控制为了保证换热器冷物流出口温度的恒定，应采取串级控制系统，同时由于热物流流量是不确定的，故在此需要采用旁路控制来调节用来加热的物料流量。因此，

7、出口的温度控制采用串级控制和旁路调节相结合的方法。对于加热工艺物流的换热器，采用以蒸汽流量为操纵变量，以进料流量为副变量，经加热后的工艺物流的温度为主变量的串级控制。对于冷却工艺物流的换热器，采用以冷却水流量为操纵变量，主变量、副变量同上的串级控制。6.3压缩机的控制压缩机的进口设有过滤器出口设有止回阀。防止被压缩物料损坏压缩机内部的叶片。进出口均设有切断阀。当进口流量过低时，容易引起压缩机的喘振（当流量测量值小于喘振极限时），因此在压缩机处设有流量计和旁路回流。当流量小于给定值时控制旁路回流阀到一定位置，使阀门开度增大以提高进口流量，以防止喘振现象出现。保证压缩机的正常工作。压缩机之后设有压

8、力表和安全阀，压力表用于显示出口压力。当压力过高时，安全阀自动开启以达到泄压的目的。6.4反应器的控制为了控制反应在既定温度下进行，反应器的出口设有温度检测仪表，当温度低于反应所需温度时，控制蒸汽流量的进口阀开度逐渐升高气体温度。当温度高于反应所需温度时，控制蒸汽进口阀开度减小，使反应气体温度逐渐降低。这样的控制方案使反应能够稳定进行。保证反应过程的安全。6.5精馏塔的控制精馏塔操作中的流量参数，也即塔的进料量、回流量等对塔的操作稳定直接相关，其控制方法主要是通过调节阀门的开度，并设有现场压力指示PG、温度控制TRC。调节阀装在出口管道上。 7. 环境保护与安全装置三废有废气、废水、废渣，其中

9、主要是废气。装置产生的废气主要包括丙烯原料罐、反应器、丙烯脱除塔及塔顶回流罐、共沸精馏塔、异丙醚精制塔及塔顶回流罐、异丙醚产品罐上所排放的不凝气，均密闭排放到低压瓦斯系统，不造成对大气的污染。装置产生的废渣主要来源于反应器中催化剂的废料，每年约为35吨，其处理措旌是返回催化剂供应单位进行回收，不造成对环境的污染。本装置无废水产生，选用的传动设备马达都比较小，产生的噪声不大，低于环保要求的85分贝，不造成对环境的污染。8. 经济分析与社会效益建设项目总投资一览表项目费用（万元）项目总投资8550固定资产7729无形资产2300递延资产145预备费320流动资金1000（1）经济分析静态指标：投资

10、利润率=投资利税率=56.3静态投资回收期=（累计净现金流量开始出现正值的年份数）-1+（上年累计净现金流量绝对值/当年净现金流量）= 5.12年。动态指标净现值计算：=17850不确定性分析：盈亏平衡点BEP =12.3该值不大，说明项目适应市场需求变化能力大，抗风险能力强。（2）社会效益异丙醚在医疗汽车领域应用广泛，而我国以进口为主，其价格居高不下，造成产品成本过高。运用来源广泛价格低廉的丙烯为原料生产出的应丙醚，成本低纯度高，在我国前景甚好。同时，大规模的生产可以促进就业，解决人才流失问题。二步法制异丙醇在国内研究已成熟，将计划投入生产迫在眉睫。9.总结本次设计主要完成了项目可行性论证，

11、厂址选择，工艺流程设计，Aspen Plus流程设计与模拟，典型设备设计，厂区及车间布置，自动控制，安全消防以及各项公用工程的设计等等；图表包括：厂区漫游、厂区3d图、总厂布置图（CAD 1张）、车间3d图、车间平面图、车间立面图、轴测图、设备装配图（CAD 4张）等等。其中的细节请参阅文件我们手册的细节。该项目可加快除聚丙烯以外的丙烯化工的综合发展, 在国内进行大规模生产是切实可行的，对于工业化的大规模生产，完全可以在质量保持不变的同时，增加单位提供量，而该厂的建立同时可以吸引下游产业，为当地的循环经济做出贡献,促进to promote CCS & U technology application and to achieve economic and social benefits at 技术的应用并实现经济和社会效益的可持续发展。