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
11
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,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
12
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3.5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 项目总投资 固定资产 无形资产 递延资产 预备费 流动资金 (1)经济分析 1静态指标: ○
投资利润率=
费用(万元) 8550 7729 2300 145 320 1000 年平均利润总额X100%=
投资总额
投资利税率=
年平均利税总额X100%错误!未找到引用源。56.3
投资总额静态投资回收期=(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。
2动态指标 ○
净现值计算:错误!未找到引用源。=1785>0
3不确定性分析: ○
盈亏平衡点BEP =错误!未找到引用源。=12.3错误!未找到引用源。 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。
13
(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,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,促进技术的应用并实现经济和社会效益的可持续发展。
14