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:
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图1-1 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。
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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2.0, 设计压力为4.4Mpa, 反应温度设计控制在105~11 5℃之间, 异丙醇进料液态空速设计值为O.55 h-1。
图2-2 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
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异丙醚生产流程模拟Stream IDFromToPhaseSubstream: MIXEDMole Flow PROPY-01 DIISO-01 WATER ISOPR-01 PROPA-01Total FlowTotal FlowTotal FlowTemperaturePressureVapor FracLiquid FracSolid FracEnthalpyEnthalpyEnthalpyEntropyEntropyDensityDensityAverage MWLiq Vol 60Fcuft/hrBtu/lbmolBtu/lbBtu/hrBtu/lbmol-RBtu/lb-Rlbmol/cuftlb/cuftlbmol/hrlb/hrcuft/hrFpsilbmol/hrB-OUTBOILINGMIXER2LIQUID 71.277441.0278E-359.5241E-35 0.0 71.27744 2999.400 68.35278 -208.2292 .0145037 0.0 1.000000 0.0 -4500.192 -106.9421-3.2076E+5 -67.15120 -1.595774 1.042788 43.88117 42.08064 92.31843 39.93297 34.19370 0.0 0.0 39.94148 1680.558 42.05178 -101.3098 14.69595 0.0 1.000000 0.0 -2460.851 -58.48653 -98290.04 -60.32507 -1.433733 .9498169 39.96403 42.07551 129.3781 39.93297 34.193708.51251E-3 0.0 0.0 39.94148 1680.558 42.05178 -101.3098 14.69595 0.0 1.000000 0.0 -2460.851 -58.48653 -60.32507 -1.433733 .9498169 39.96403 42.07551 129.3781E-OUTE-OUTH-OUTHEATERMIXED 297.1831 0.0 0.0 141.0959 0.0 438.2790 20984.94 230.0000 159.5415 .9504512 .0495488 0.0 -30189.36 -630.5170 -48.74451 -1.018049 .0255454 1.223126 47.88033 557.4063 83.138644.7620E-251.4311E-159.5241E-35 0.0 83.13864 3498.527 -208.2292 .0145037 .1684692 .8315308 0.0 -2920.263 -69.39682 -60.82095 -1.4453433.19080E-51.34271E-3 42.08064 107.6810 297.1831 0.0 0.0 141.0959 0.0 438.2790 20984.94 17156.81 230.0000 159.5415 .9504512 .0495488 0.0 -630.5170 -48.74451 -1.018049 .0255454 1.223126 47.88033 557.4063M2-OUTMIXER2MIXEDH-OUTHEATERMIXEDLIQUID 0.0 0.0 4.490000 0.0 0.0 4.490000 80.88861 1.304169 77.00000 14.69595 0.0 1.000000 0.0 -6897.805 -40.89282 -2.269897 3.442804 62.02308 18.01528 1.298208H2OM-OUTMIXERMIXED 297.1831 0.0 0.0 141.0959 0.0 438.2790 20984.94 127.5079 145.0377 .4781331 .5218669 0.0 -37689.73 -787.1652 -60.27765 -1.258923 .0527823 2.527235 47.88033 557.4063M2-OUTMIXER2EXTRACTMIXED 83.138644.7620E-251.4311E-159.5241E-35 0.0 83.13864 3498.527 -208.2292 .0145037 .1684692 .8315308 0.0 -2920.263 -69.39682 -60.82095 -1.4453433.19080E-51.34271E-3 42.08064 107.6810LIQUID 43.20567 .3747858 4.481487 5.798158 0.0 47.68716 1898.857 43.34877 -167.9121 15.66408 0.0 1.000000 0.0 -14730.37 -369.9326 -61.96232 -1.556097 1.100081 43.80418 39.81905 65.19528LIQUID 28.07134 34.193708.51251E-3 0.0 0.0 62.27355 4675.208 111.1145 49.83321 47.86245 0.0 1.000000 0.0 -83376.46 -1110.571 -121.7996 -1.622365 .5604451 42.07561 75.07533 114.0149 124.9489 39.57472 0.0 0.0 0.0 164.5237 9301.540 337.8364 230.0000 580.1509 0.0 1.000000 0.0 -29310.13 -518.4313 -71.57814 -1.266059 .4869922 27.53268 56.53619 251.7086LIQUIDMIXTUREEXTRACTPRODUCT2RCY-C3H6RE-OUTRADFRACSEPSEPLIQUID 211.0000 86.18311 0.0 54.91274 0.0 352.0959 20984.94 674.4976 230.0000 580.1509 0.0 1.000000 0.0 -51045.18 -856.4617 -79.93797 -1.341239 .5220120 31.11196 59.60008 536.1432RF-OUTMIXER2VAPOR 11.861204.7620E-251.4311E-15 0.0 0.0 11.86120 499.1270 3454.020 -53.94546 14.50377 1.000000 0.0 0.0 6573.997 156.2238 -37.97406 -.90241173.43403E-3 .1445061 42.08064 15.36261S-OUTBOILINGLIQUID 86.05108 46.60839 0.0 54.91274 0.0 187.5722 11683.40 345.5474 230.0000 580.1509 0.0 1.000000 0.0 -69983.48 -1123.556 -87.46491 -1.404213 .5428263 33.81128 62.28748 284.4346EXTRACTEXTRACTLIQUIDLIQUIDREACTORRADFRACSEPRADFRACRADFRACREACTOREXTRACTREACTOREXTRACTHEATER 0.08.51251E-3 17156.812.60558E+6 8303.5192.60558E+6 -30189.36-1.2427E+5 -98290.04-1.3231E+7-2.4279E+5-1.3231E+7-5.5795E+5-1.6519E+7-2.4279E+5-7.0245E+5-5.1921E+6-4.8222E+6-1.7973E+7 77975.52-1.3127E+74
3.2 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。
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