年產(chǎn)19萬(wàn)噸叔丁醇項(xiàng)目工藝設(shè)計(jì)（PPT）

1、年產(chǎn)年產(chǎn)1.9萬(wàn)噸叔丁醇項(xiàng)目工藝設(shè)計(jì)萬(wàn)噸叔丁醇項(xiàng)目工藝設(shè)計(jì) 主要內(nèi)容主要內(nèi)容三、設(shè)備設(shè)計(jì)及選型三、設(shè)備設(shè)計(jì)及選型 Equipment Design and Selection 二、工藝闡述二、工藝闡述 Process Present一一項(xiàng)目背景項(xiàng)目背景 Project Background四、廠區(qū)布置四、廠區(qū)布置 Plant Layout五、經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)五、經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià) Economic Evalution 一、一、項(xiàng)目背景項(xiàng)目背景 l 近年來(lái)，由于國(guó)內(nèi)對(duì)乙烯、丙烯以及其他一近年來(lái)，由于國(guó)內(nèi)對(duì)乙烯、丙烯以及其他一些高分子材料需求的增長(zhǎng)，我國(guó)將新建多套百萬(wàn)些高分子材料需求的增長(zhǎng)，我國(guó)將新建多套百萬(wàn)噸級(jí)的

2、蒸汽熱裂解制乙烯裝置，副產(chǎn)噸級(jí)的蒸汽熱裂解制乙烯裝置，副產(chǎn)C4烴將會(huì)烴將會(huì)有較大的增量。有較大的增量。l 目前目前,我國(guó)對(duì)我國(guó)對(duì)C4餾分的利用率遠(yuǎn)比國(guó)外低。餾分的利用率遠(yuǎn)比國(guó)外低。l 叔丁醇使用相當(dāng)廣泛叔丁醇使用相當(dāng)廣泛,且國(guó)內(nèi)生產(chǎn)該產(chǎn)品的裝且國(guó)內(nèi)生產(chǎn)該產(chǎn)品的裝置并不多，將置并不多，將C4加工成該產(chǎn)品，具有非常重要加工成該產(chǎn)品，具有非常重要的意義。的意義。產(chǎn)品用途產(chǎn)品用途二、工藝闡述二、工藝闡述 工藝選擇工藝選擇 1流程設(shè)計(jì)流程設(shè)計(jì)2Aspen流程模擬流程模擬34節(jié)能降耗節(jié)能降耗一、一、 工藝選擇工藝選擇流程簡(jiǎn)單催化劑選擇性高，再生容易污染小異丁烯水合制叔丁醇的方法優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)單程轉(zhuǎn)化率并流法一是

3、C4烴水合作為非均相反應(yīng)，反應(yīng)效果較差。二是C4餾分、水和離子交換樹脂之間不能達(dá)到微觀混合。三是C4烴中異丁烯水合反應(yīng)為可逆反應(yīng)，異丁烯轉(zhuǎn)化率很大程度上受到化學(xué)反應(yīng)平衡的限制。50%左右溶劑法在水合反應(yīng)體系中加入極性溶劑乙二醇單乙醚，改善了油水兩相的混合和互混狀況，提高了異丁烯水合生成叔丁醇的反應(yīng)速率，增加了異丁烯的水合反應(yīng)收率。一是所用的乙二醇單乙醚雖能回收循環(huán)利用，但溶劑的成本高和損耗量大。二是乙二醇單乙醚對(duì)設(shè)備腐蝕。三是乙二醇單乙醚會(huì)與異丁烯反應(yīng)生成 2-羥基乙基特丁基醚副產(chǎn)物94%逆流法一是不用溶劑和乳化劑，反應(yīng)物是C4餾分和水。二是異丁烯轉(zhuǎn)化率顯著提高。三是后處理過(guò)程大大簡(jiǎn)化，待處理

4、物料組分簡(jiǎn)單85%左右各種工藝比較各種工藝比較 反反應(yīng)應(yīng)器器C4C4餾分餾分 分分離離器器混合混合物物 精精餾餾塔塔粗叔粗叔丁醇丁醇 叔丁醇叔丁醇1.1 叔丁醇工藝叔丁醇工藝 PID工藝流程圖工藝流程圖1.2 反應(yīng)催化劑反應(yīng)催化劑555mm5mm大顆粒催化劑的物性大顆粒催化劑的物性序號(hào)分析測(cè)定名稱物性指標(biāo)1外觀圓柱狀2粒度55mm3空隙率3538%4交換當(dāng)量/mmolH。g-1（干催化劑）4.05含水量/%50606堆積密度/kgm-36007007比表面積/m2g-111.015.08孔容ml/g0.30.49平均孔徑/A600800A10色澤濕劑:灰色,干劑:灰白色11強(qiáng)度37MPa12最

5、高操作溫度/1202 流程設(shè)計(jì)流程設(shè)計(jì) 3 Aspen流程模擬流程模擬HEATER1COOLERREACTORSEPARATOCOLUMNH2O-1H2O-2C4-1C4-2MIXTUREHEATER2C4H10O-1FEEDC4H10OH2OAspen物料和能量平衡輸出結(jié)果物料和能量平衡輸出結(jié)果FEEDC4H10OH2OTemperature C83.5077.75100.42Pressure bar1.011.011.03Vapor Frac0.000.000.00Mole Flow kmol/hr1204.9950.501154.49Mass Flow kg/hr23482.732677

6、.2120805.52Volume Flow cum/hr25.803.5722.67Enthalpy Gcal/hr-81.49-3.84-77.23Mass Flow kg/hrC4H82.352.350.00C4H812.352.350.00C4H10135.2235.220.00C4H1022.352.350.00H2O21134.46338.1520796.31C4H10O2303.662294.449.21Mass FracC4H80.000.000.00C4H810.000.000.00C4H820.000.000.00C4H1010.000.010.00C4H1020.000.

7、000.00H2O0.900.131.00C4H10O0.100.860.00 塔塔DSTWU模塊模擬模塊模擬Minimum reflux ratio:3.36Actual reflux ratio:5.37Minimum number of stages:12.34Number of actual stages:19.07Feed stage:17.59Number of actual stages above feed:16.59Reboiler heating required（W):4074582.79Condenser cooling required(W):3588863.71Di

8、stillate temperature(C):77.75Bottom temperature(C):100.42Distillate to feed fraction:0.04最優(yōu)塔板數(shù)的優(yōu)化最優(yōu)塔板數(shù)的優(yōu)化Block COLUMN: Liquid Composition ProfilesStageX (mole frac)1.06.011.016.021.00.250.50.751.0H2OC4H10O4 節(jié)能降耗節(jié)能降耗 換熱網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)換熱網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)三三 、設(shè)備設(shè)計(jì)及選型、設(shè)備設(shè)計(jì)及選型 蒸醇塔設(shè)備設(shè)計(jì)蒸醇塔設(shè)備設(shè)計(jì)換熱器設(shè)備設(shè)計(jì)換熱器設(shè)備設(shè)計(jì)泵設(shè)備選型泵設(shè)備選型 蒸醇塔裝配圖蒸醇塔裝配圖水

9、預(yù)熱器設(shè)備設(shè)計(jì)水預(yù)熱器設(shè)備設(shè)計(jì)換熱器選型換熱器選型編號(hào)圖中編號(hào)換熱器用途型號(hào)換熱管數(shù)目管程數(shù)材質(zhì)數(shù)量1HEATER1加熱水AES325-1.6-20.0-3/19-1I761碳鋼12HEATER2加熱C4AES450-1.0-82.74-6/19-1I2371碳鋼13HEATER3加熱醇水AES325-1.6-7.91-1.5/19-1I991碳鋼14REBOILER再沸器AES1000-0.6-436.6-6/19-1I12671碳鋼25CONDENSER冷凝器AES1100-1.6-546.5-9/25-4I8484碳鋼26REACTOR反應(yīng)器AES325-1.6-7.91-1.5/19-

10、1I991碳鋼1泵的選型泵的選型編號(hào)流股名流量/(cum/h)泵進(jìn)口壓力/bar泵出口壓力/bar溫度/所需揚(yáng)程/m泵型號(hào)1水45.060.8850.8852033CDLF42-20CDLF2C4153.492020857.77TP32-100/43醇水25.8520208528.41IHG50-100(I)A/2IHG泵入口泵出口溫度 C2020壓強(qiáng) bar0.8850.885蒸汽分率00摩爾流量 kmol/hr2497.882497.88質(zhì)量流量 kg/hr45000.0045000.00體積流量 cum/hr45.0645.06出口與進(jìn)口高度差z（m）20出口與進(jìn)口壓差（bar）0出口與進(jìn)口速度差（m/s)0管路壓頭損失當(dāng)量（m）10所需揚(yáng)程（m)33四、四、 廠區(qū)布置廠區(qū)布置廠廠址址選選擇擇總廠總廠布置布置車間車間布置布置管道管道布置布置廠址選擇廠址選擇寧東能源化工基地寧東能源化工基地資源優(yōu)勢(shì)資源優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)勢(shì)市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)政策優(yōu)勢(shì)政策優(yōu)勢(shì)總廠平面布置總廠平面布置行政及行政及生活區(qū)生活區(qū)原料罐區(qū)原料罐區(qū)生產(chǎn)區(qū)生產(chǎn)區(qū)維修及污維修及污水處理區(qū)水處理區(qū)3D-Max廠區(qū)三維實(shí)體建模廠區(qū)三維實(shí)體建模五、經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)五、經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)Title in here項(xiàng)目項(xiàng)目總投資總投資T