年產(chǎn)60萬噸烯烴項目設計

2011“久隆”杯東北賽區(qū)大學生化工設計競賽

大慶師范學院源動力隊長：陳學明隊員:許立東濮玲慕憲英徐明年產(chǎn)60萬噸烯烴項目設計12345項目背景工藝設計經(jīng)濟分析廠址概況項目總結目錄No.1項目背景DesignBackground

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項目背景:項目簡介能源分布市場分析項目簡介內(nèi)蒙古上海廟煤制烯烴分廠每年可生產(chǎn)烯烴60萬噸年處理甲醇量180萬噸年利潤13.1億總投資約39億能源分布產(chǎn)品應用植物催熟劑合成樹脂合成中間產(chǎn)品合成橡膠合成纖維生產(chǎn)醇類物質(zhì)乙烯用途產(chǎn)品應用丙烯用途合成丙烯腈橡膠人造羊毛

乙烯供求關系目前我國丙烯總生產(chǎn)能力1049萬噸/年目前我國丙烯需求總量1905萬噸/年供不應求，前景廣闊。

丙烯供求關系No.2工藝設計TechnologicalProcess工藝選擇AspenPlus模擬流程介紹工藝創(chuàng)新自動控制設備選型工藝設計工藝選擇

UOP/HYDRO

MTO工藝大連物化所DMTO

MTO技術

催化劑強度較強強催化劑單耗kg/t0.342.88較成熟成熟技術成熟度

產(chǎn)品產(chǎn)率79.4%78.7%代表DMTOUOP/Hydro與DMTO工藝比較特點三能耗低，原料利用率高特點二“三廢”排放量少乙烯丙烯調(diào)節(jié)范圍大特點一裝置操作簡便、靈活操作彈性大流化床反應器分離器再生塔堿洗塔干燥器脫甲烷塔碳四產(chǎn)品脫丙烷塔脫乙烷塔水甲醇98%丙烯98%乙烯甲烷堿液空氣二氧化碳UOP/HYDROMTO技術有三大特點烯烴合成單元流程介紹烯烴分離單元加熱爐急冷塔水洗塔堿洗塔干燥塔閃蒸罐反應器烯烴合成單元混合器480℃0.2MPa85.9℃0.9MPa61.2℃0.8MPa脫C2塔脫甲烷塔脫乙烷塔脫C3塔脫丙烷塔脫C4塔50℃2.0MPa-55.0℃0.2MPa-88.8℃0.01MPa-47.8℃0.01MPa-137.3℃0.008MPa烯烴合成單元

Aspenplus模擬全系統(tǒng)模擬全系統(tǒng)過程模擬System

Simulation

能量集成應用軟件

Aspen

PinchApplythesoftwareofAspenPinchT-H圖Temperature-enthalpychart夾點技術Pinchtechnology能量集成思路TrainofthoughtinEnergyintegration提取物流數(shù)據(jù)繪制組合曲線確定夾點溫差換熱網(wǎng)絡優(yōu)化表3-1冷熱流股參數(shù)流股名稱流股類型進口溫度℃出口溫度℃質(zhì)量流率(kg/h)焓（kJ/h）流股信息OUT1-TO-HOT1HOT4802202.273e+0051.394e+008E101COIN2-TO-COUT2COLD2047.87.200e+0048.374e+006E102COIN1-TO-COUT1COLD2099.62.160e+0051.394e+008E101OUT2-TO-HOT2HOT76.1249.176e+0048.374e+006E102TOCondensenr@T202TOWEIQIHOT-137.9-163.37.108e+0044.060e+007T106TOReboiler@T206TOC5+COLD-19.4-7.61.388e+0044.002e+006T110TOCondensenr@T204TOC4COLD-60.1-48.65.787e+0042.158e+007T108TOCondensenr@T201TOC2INHOT-109.7-111.45.349e+0052.403+008T105TOCondensenr@T205TOPROPYLENHOT-88.3-896.247e+0062.974e+009T109TOCondensenr@T203TOMETHYLCOLD-137.3-136.85.196e+0052.603e+008T107TOCondensenr@T206TOHENHEC4HOT-44.8-47.884718.750e+005T110TOCondensenr@T04TOC3OUTHOT-88.6-89.15.030e+0049.112e+006T108TOCondensenr@T202TOC2OUTHOT-136-136.57.2000e+0040.000T106TOCondensenr@T203TOMETHYLENEHOT-137.3-137.85.167e+0050.000T107TOCondensenr@T201TOC3+INCOLD-74.2-524.857e+0082.080e+008T105TOCondensenr@T205TOC3H8COLD-84.2-83.76.365+0062.310e+009T109-84℃

換熱網(wǎng)絡優(yōu)化總費用最少換熱網(wǎng)絡最少換熱面積網(wǎng)絡優(yōu)化

換熱網(wǎng)絡優(yōu)化6.4%

工藝創(chuàng)新

再生塔余熱回收1對稀釋劑的改進2C4+副產(chǎn)物利用3尾氣的再利用4再生塔余熱回收當煙氣以180℃排放，以副產(chǎn)0.6Mpa蒸汽為回收方式，每小時可回收5750Kg蒸汽

節(jié)能0.4%對稀釋劑的改進

甲烷作稀釋劑可降低甲醇蒸汽的分壓，延緩了催化劑的積炭和失活，有助于增加烯烴產(chǎn)品的產(chǎn)出量和減少催化劑的損失量。C4+副產(chǎn)物利用可增加15%的雙烯產(chǎn)量，增加11.5萬t的丙烯。每年可以增加超過3億元的營業(yè)毛利，大大減少了裝置的投資回收期尾氣的利用尾氣甲烷和氫氣PSA甲烷氫氣稀釋劑燃料氣生產(chǎn)能力·工藝要求腐蝕程度溫度操作彈性壓強降·氣象條件·經(jīng)濟因素反應器換熱器主要設備塔設備壓縮機儲罐泵

設備選型脫除副產(chǎn)物分離精制填料塔板式塔填料塔板式塔材質(zhì)碳鋼OCr18Ni10Ti、16Mn數(shù)量812換熱效果換熱器固定管板式材質(zhì)碳鋼用途原料預熱、冷凝換熱、再沸加熱反應器快速流化床材質(zhì)不銹鋼設備規(guī)格φ16200/10750×26200×36

設備選型壓縮機儲罐泵

其它設備設計目標安全連續(xù)穩(wěn)定輔助設施工藝裝置DCS系統(tǒng)控制公用工程自動控制自動控制溫度、流量控制溫度、流量控制壓力、流量控制自動控制流量控制壓力、溫度控制流量控制No.3廠址概況FactoryOverview廠址選擇廠區(qū)布置車間布置管道布置影響因素市場需求交通運輸政策支持水源供應原料供應土地供應內(nèi)蒙古自治區(qū)鄂爾多斯市鄂托克前旗境內(nèi)的上海廟能源化工園區(qū)內(nèi)建設

廠址選擇廠區(qū)位置選址優(yōu)勢運輸網(wǎng)絡發(fā)達，形成完善的鏈狀供需關系。政策鼓勵，財政扶持，企業(yè)所得稅優(yōu)惠。原料來源方便，由總廠經(jīng)管道輸送。產(chǎn)品市場廣闊，競爭力強

選址優(yōu)勢生活區(qū)行政區(qū)`分區(qū)集中布置并型布置安全布置生產(chǎn)區(qū)原料儲存區(qū)產(chǎn)品反L字型布置

廠區(qū)布置發(fā)展要求布置三維布置圖車間布置烯烴合成車間烯烴分離車間車間管道布置No.4經(jīng)濟分析EconomicAnalysis

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經(jīng)濟分析:投資分析財務分析不確定分析26%由銀行貸款

74%由企業(yè)自籌

建設投資264329萬元建設期利息7560萬元流動資金115693萬元總投資387582萬元投資分析總投資38.76億元總投資分布其他費用

8000.1萬元

預備費用45524.6萬元

流動資金

115693萬元

建設期利息7560萬元工程費用210804萬元

投資分析累計現(xiàn)金流量——時間投資回收期4.33年投資收益率28.36%投資利稅率40.79%投資利潤率34.24%累計現(xiàn)金流量圖財務分析QBEPFBEP財務凈現(xiàn)值178066萬