萬(wàn)噸氯丙烯生產(chǎn)流程模擬與優(yōu)化ppt課件

1、1 1萬(wàn)噸氯丙烯消費(fèi)流程模擬與優(yōu)化萬(wàn)噸氯丙烯消費(fèi)流程模擬與優(yōu)化一萬(wàn)噸氯丙烯消費(fèi)流程設(shè)計(jì)一萬(wàn)噸氯丙烯消費(fèi)流程設(shè)計(jì)1.工程背景工程背景2.工程分析與設(shè)計(jì)工程分析與設(shè)計(jì)3.過(guò)程模擬與優(yōu)化過(guò)程模擬與優(yōu)化4.經(jīng)濟(jì)衡算經(jīng)濟(jì)衡算5.總結(jié)總結(jié)工程背景工程背景l(fā) 化學(xué)式 CH2=CHCH2Cl，分子質(zhì)量76.5。l 命名l 3-氯-1-丙烯 3-chloro-1-propenel 3-氯丙烯 3-chloropropenel 烯丙基氯 Allyl chloride l 物理化學(xué)性質(zhì)l 常溫下為無(wú)色液體，有腐蝕性和刺激性氣味，易燃，有毒。l 性質(zhì)活潑，能發(fā)生氧化、加成、聚合、水解、氨化、氰化、l 酯化等反響。工程

2、背景工程背景氯丙烯運(yùn)用l 醫(yī)藥l 農(nóng)藥l 香料l 塑料阻燃l 有機(jī)合成l 重要的石油化工中間產(chǎn)品，主要是用于消費(fèi)環(huán)氧氯丙烷、丙烯醇、甘油、烯丙胺、烯丙酯等下游產(chǎn)品工程背景工程背景l(fā)設(shè)計(jì)背景及市場(chǎng)分析設(shè)計(jì)背景及市場(chǎng)分析l設(shè)計(jì)背景設(shè)計(jì)背景 l 氯丙烯主要需求還是在作為氯丙烯主要需求還是在作為環(huán)氧氯丙烷的中間體，從最近幾年數(shù)據(jù)來(lái)環(huán)氧氯丙烷的中間體，從最近幾年數(shù)據(jù)來(lái)看，國(guó)內(nèi)還在進(jìn)口環(huán)氧氯丙烷。這就推進(jìn)看，國(guó)內(nèi)還在進(jìn)口環(huán)氧氯丙烷。這就推進(jìn)了氯丙烯的需求添加。了氯丙烯的需求添加。工程背景 市場(chǎng)分析市場(chǎng)分析 齊魯石化氯堿廠 岳陽(yáng)石化環(huán)氧樹(shù)脂廠 沈陽(yáng)化工股份 無(wú)錫石化樹(shù)脂廠 濟(jì)南化工廠 上海高橋化工廠 國(guó)內(nèi)總

3、產(chǎn)量在25-28kt/a左右，普通直接作為 中間品加工得到環(huán)氧氯丙烷 這一部分運(yùn)用占到氯丙烯消費(fèi)總量的90%左右。工程背景l(fā)市場(chǎng)分析結(jié)果預(yù)測(cè)l l 由此可見(jiàn)，提高氯丙烯的消費(fèi)產(chǎn)量及質(zhì)量將會(huì)大大的提高各化工企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力，滿足市場(chǎng)的要求，進(jìn)展氯丙烯消費(fèi)工藝的設(shè)計(jì)與改良對(duì)于國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)都具有重要的意義。工程分析與設(shè)計(jì)原料原料優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)缺點(diǎn)高溫氯化法丙烯、氯氣工藝成熟，腐蝕小要求原料純度高，單程轉(zhuǎn)化率低，能耗高丙烯氧氯化法丙烯、氯化氫、氧可用90%粗丙烯，轉(zhuǎn)化率高，能耗低 使用碲、五氧化二礬作催化劑，腐蝕大，材質(zhì)要求高消費(fèi)方法比較消費(fèi)方法比較經(jīng)綜合比較，本設(shè)計(jì)采用高溫氯化法進(jìn)展氯丙烯的消費(fèi)。工程分析

4、與設(shè)計(jì)n 丙烯高溫氯化法n 于470510高溫下反響，氯原子主要取代丙烯位的氫原子n n 主反響： n CH2=CHCH3+Cl2CH2=CHCH2Cl+HCl H1= -112 kJ/moln 副反響： n CH2=CHCH3+Cl2CH2=CClCH3+HCl H2= -121 kJ/moln CH2=CHCH3+2Cl2CH2=CClCH2Cl+2HCl H3= -222 kJ/moln CH2=CHCH3+3Cl23C+6HCl H4= -306 kJ/moln 工程分析與設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)目的設(shè)計(jì)目的 年產(chǎn)量：年產(chǎn)量：1 1萬(wàn)噸萬(wàn)噸 原料：原料： 丙烯丙烯98%98%，氯氣，氯氣 產(chǎn)品產(chǎn)品:

5、: 氯丙烯氯丙烯99.9%99.9%，2-2-氯丙烯氯丙烯95%95%，2,3-2,3-二氯丙烯二氯丙烯95%95%，鹽酸鹽酸31.5wt%31.5wt%工程分析與設(shè)計(jì)l 確定反響條件丙烯/氯氣摩爾比 =4:1丙烯預(yù)熱溫度：545 反響溫度：511 反響壓力：2.77 bar工藝流程圖數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)產(chǎn)品鹽酸數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)2-氯丙烯氯丙烯氯丙烯2，3-二氯丙烯流程改良方案改良后流程圖改良后模擬結(jié)果stream ID1234567Temperature C25.00545.0025.00510.875.00511.00-50.00Pressure bar1112.7752.12.1Vapor Frac

6、1.001.001.001.001.001.000.00Mole Flow kmol/hr80.0080.0020.00100.0021.50100.00100.00Mass Flow kg/hr3366.453366.451418.114784.56792.344784.564784.56Mass Frac %PROPY-01100.000100.0000.00070.3617.97353.43053.430CHLOR-010.0000.000100.00029.6390.0000.0000.000ALLYL-010.0000.0000.0000.0000.00025.59125.5912-

7、CHL-010.0000.0000.0000.0000.0003.9993.9992,3-D-010.0000.0000.0000.0000.0001.7401.740HYDRO-010.0000.0000.0000.00092.02715.24115.241H2O0.0000.0000.0000.0000.0000.0000.000改良后模擬結(jié)果stream ID891011121314Temperature C-76.65-30.30-38.2158.7935.2260.79-46.00Pressure bar1.51.61.51.61.51.60.5Vapor Frac0.000.000

8、.000.000.000.001.00Mole Flow kmol/hr21.5078.5060.7017.801.1016.70400.00Mass Flow kg/hr792.343992.222604.231387.9984.181303.8116832.26Mass Frac %PROPY-017.97362.45295.7370.0000.0000.000100.000CHLOR-010.0000.0000.0000.0000.0000.0000.000ALLYL-010.00030.6700.00388.2094.85993.5790.0002-CHL-010.0004.7924.

9、2585.79595.1410.0380.0002,3-D-010.0002.0850.0005.9960.0006.3830.000HYDRO-0192.0270.0010.0020.0000.0000.0000.000H2O0.0000.0000.0000.0000.0000.0000.000改良后模擬結(jié)果stream ID15161718192021Temperature C92.4457.43109.2530.0063.2630.00-62.11Pressure bar101.51.61019.819.80.5Vapor Frac1.000.000.001.001.000.000.54

10、Mole Flow kmol/hr400.0015.950.75400.00400.00400.00400.00Mass Flow kg/hr16832.261220.5883.2316832.2616832.2616832.2616832.26Mass Frac %PROPY-01100.0000.0000.000100.000100.000100.000100.000CHLOR-010.0000.0000.0000.0000.0000.0000.000ALLYL-010.00099.9603.4500.0000.0000.0000.0002-CHL-010.0000.0400.0000.0

11、000.0000.0000.0002,3-D-010.0000.00096.550.0000.0000.0000.000HYDRO-010.0000.0000.0000.0000.0000.0000.000H2O0.0000.0000.0000.0000.0000.0000.000經(jīng)濟(jì)衡算原料用量估算品名單價(jià)（萬(wàn)元/噸）用量（萬(wàn)噸）原料費(fèi)用（萬(wàn)元）原料丙烯1.00.666600氯氣0.111.121232總原料費(fèi)用7832經(jīng)濟(jì)衡算建廠費(fèi)用估算項(xiàng)目與基準(zhǔn)設(shè)備費(fèi)用比費(fèi)用（萬(wàn)元）基準(zhǔn)設(shè)備費(fèi)用100%1825不可預(yù)見(jiàn)費(fèi)用30%547.5公用工程設(shè)備30%547.5總計(jì)160%2920建廠總投資：4.3

12、5*2920=12702萬(wàn)元 經(jīng)濟(jì)衡算操作本錢(qián)估算成本項(xiàng)費(fèi)用（萬(wàn)元/年）成本分項(xiàng)費(fèi)用（萬(wàn)元/年）操作工人850工廠管理400維護(hù)400利息及保險(xiǎn)300銷售與研發(fā)1300其他費(fèi)用1700操作本錢(qián)總計(jì)：4950萬(wàn)元/年經(jīng)濟(jì)衡算產(chǎn)品價(jià)值估算產(chǎn)品名單價(jià)（萬(wàn)元/噸）產(chǎn)量（萬(wàn)噸）收入（萬(wàn)元）產(chǎn)品氯丙烯1.25112500副產(chǎn)品2-氯丙烯1.20.069827.62，3-二氯丙烯（99.9%）2.60.068176831.5%鹽酸0.061.961175總收入16271經(jīng)濟(jì)衡算增值稅稅率按17%計(jì)算，那么增值稅為：增值稅=銷項(xiàng)稅額進(jìn)項(xiàng)稅額稅率*銷售收入原料費(fèi)用/(1+17%1+17%=1226.2萬(wàn)元/年銷售利潤(rùn)=銷售收入總本錢(qián)費(fèi)用銷售稅=16271127821226.2 =2262.8萬(wàn)元/年所得稅率按35%計(jì)算：凈利潤(rùn)=利潤(rùn)總額所得稅 =2262.8*(135%)=1471萬(wàn)元/年凈利潤(rùn)率=凈利潤(rùn)/總本錢(qián)費(fèi)用 =1471/12782=11.5%由此可見(jiàn)，該工程盈利才干可觀，可以進(jìn)一步研討總結(jié)對(duì)氯丙烯消費(fèi)工藝進(jìn)展了設(shè)計(jì)與計(jì)算在原有工藝根底上進(jìn)展了改良 1在設(shè)備上，閃蒸塔B2和蒸餾塔B8的目的都是把產(chǎn) 物中的