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56万吨/年混合碳四制烯烃项目报告纸上得来终觉浅绝知此事要躬行项目背景Background工艺阐述Process厂址厂区Site经济分析Economy项目总结Summary项目背景Background混合碳四资源(Thesourcesofrawmaterials)2015年，我国总炼油能力将达6.8~7.0亿吨/年；我国乙烯产能将达到2700万吨/年混合碳四产量骤增混合碳四资源直接作为燃料或销售均不利于提高其经济效益和社会效益丙烯乙烯下游产品(Propene&Ethene)丙烯、乙烯的供给是否充足将直接影响到下游产业发展项目背景Background丙烯乙烯供需情况(Propene&Ethene)项目背景Background工艺选择(Processes)项目背景Background茂名石化工业园区56万吨/年混合碳四制烯烃项目项目背景Background工艺阐述ProcessPresentation设备选型Equipmentdesign换热网络及热集成Heatintegration自动控制及安全分析Control&Safety工艺设计Processdesign工艺设计Processdesign反应—再生系统(Reaction-Regeneration)回收分离系统(Separation)回收分离系统(Separation)总览(Overview)反应—再生系统(Reaction-Regeneration)炼油厂FCC混合碳四(FCCmixedC4s)乙烯厂抽余碳四(RaffinateC4sfromethyleneplant)工艺设计Processdesign反应—再生系统(Reaction-Regeneration)工艺设计Processdesign油洗塔(Oilwashingtower)碱洗塔(Causticwashingtower)回收分离系统(Rectification)干燥塔(Dryingtower)脱丙烷塔(Depropanizer)脱戊烷塔(Depentanizer)脱甲烷塔(Demethanizer)脱乙烷塔(Deethanizer)高压管网(Tonetwork)工艺设计Processdesign脱乙烷塔(Deethanizer)乙烯精馏塔(Ethenerectifier)工艺设计Processdesign回收分离系统(Rectification)第一、第二丙烯精馏塔(1st/2ndpropenerectifier)回炼(Recycle)丙烯总产率(Yield)：48.2%工艺设计Processdesign回收分离系统(Rectification)脱戊烷塔(Depentanizer)脱己烷塔(Dehexanizer)芳烃汽油储罐(Aromaticgasolinetank)乙烯总产率(Yield)：22.5%工艺设计Processdesign物料衡算(Materialbalance)项目物流名称用量(kg/h)用量(万吨/年)百分比/%进料抽余碳四6388251.1172.60水蒸气21871.752.49空气2192817.5424.91合计8799770.40100出料丙烯3259126.0737.04乙烯1458411.6716.57丙烷55554.446.31乙烷30962.483.52芳烃汽油49103.935.58烟气2208717.6725.10污水29212.343.32甲烷和氢气15801.261.80损失6730.540.76合计8799770.40100工艺特点(Processcharacteristics)工艺设计Processdesign采用两段提升管反应器原料来源灵活C4~C6馏分循环裂解工艺阐述ProcessPresentation工艺设计Processdesign设备选型Equipmentdesign自动控制及安全分析Control&Safety换热网络及热集成Heatintegration非低温段Noncryogenic低温段Cryogenic分区设计(Splitplotdesign)换热网络及热集成Heatintegration复合曲线、总复合曲线(Compositecurves&Grandcompositecurve)夹点温差=10.0℃Minimumpermissibletemperaturedifference夹点温度=55.9℃Pinchtemperature换热网络及热集成Heatintegration总费用对比(Totalcostcomparison)TotalCostIndex(cost/s)换热网络及热集成HeatintegrationBeforeoptimizationAfteroptimization优化前后总费用对比(Totalcostcomparison)换热网络及热集成Heatintegration优化后的换热网络(Optimizedheatexchangenetwork)换热网络及热集成Heatintegration新鲜原料预热(Freshfeedpreheating)新鲜原料Freshfeed30.0℃34.1℃37.7℃38.9℃200.0℃丙烯精馏塔塔顶物流37.27℃37.22℃40.8％59.2％压缩机出口物流55.11℃47.65℃反应器出口产品77.68℃50.06℃压缩机出口物流56.39℃55.53℃反应器出口产品600℃154.3℃ProductsfromreactorOverheadfrompropylenetowerCompressoreffluentProductsfromreactorCompressoreffluent换热网络及热集成Heatintegration循环原料预热(Recyclefeedpreheating)循环原料Recyclefeed6.0℃32.5℃200.0℃丙烯精馏塔塔顶物流37.38℃37.13℃反应器出口产品600.0℃263.2℃ReactorexportproductsOverheadfrompropylenetower换热网络及热集成Heatintegration节能81.7％Energysaving节能63.7％Energysaving热集成前后对比(Beforeandafterheatintegrationcomparison)(MW)BeforeheatintegrationAfterheatintegration换热网络及热集成Heatintegration工艺阐述ProcessPresentation工艺设计Processdesign换热网络及热集成Heatintegration自动控制及安全分析Control&Safety设备选型Equipmentdesign设备选型Equipmentdesign总览(Overview)设备选型(Equipmentdesign)BCDA塔设备设计(Towers)反-再系统设计(R-Rsystem)换热器设计其余设备设计(Others)(Heatexchangers)反-再系统设计(R-Rsystem)提升管Riser沉降段Settlingsection外循环斜管Externalcyclepipe汽提段Strippingsection外集气室Externalcollectingchamber二级高效旋风分离器Two-stagecycloneseparators烧焦罐Cokeburningdrum稀相区Dilutephase二密床Densebed设备选型Equipmentdesign反应油气Reactioneffluent汽提蒸汽Strippingsteam新鲜原料Freshfeed循环原料Recyclefeed再生剂Regeneratedcatalyst烟气Fluegas主风Mainair燃料油Fueloil去三旋反-再系统设计(R-Rsystem)设备选型Equipmentdesign反-再系统-主要操作条件(R-Rsystem-MainConditions)反应温度：600℃反应压力：0.1MPa烧焦温度：700℃质量空速：10h-1停留时间：1.2s设备选型Equipmentdesign反-再系统-尺寸设计(R-Rsystem-Size)L：20.60mD：1.3mL：23.84mD：1.0mH：10.0mD：7.0mH：8.0mD：5.0mH：13.0mD：2.25mH：9.0mD：2.5mH：8.0mD：5.0m设备选型Equipmentdesign二级旋风分离器选型三旋选型余热锅炉选型主风机和CO焚烧炉选型反-再系统-其他设备(R-Rsystem-Others)设备选型Equipmentdesign塔设备(Towers)Aspen初步模拟(Primarysimulation)CUP-TOWER详细设计与校核(Detaileddesign)机械设计及强度校核(Mechanicaldesign)设备选型Equipmentdesign设备选型热集成前后冷热公用工程对比设备位号设备名称塔型塔板类型设计温度℃设计压力MPa塔板数内径mm溢流类型T0202脱丙烷塔板式塔浮阀塔板1201.50342600双溢流T0203脱甲烷塔板式塔浮阀塔板-1703.00261800单溢流T0301脱乙烷塔板式塔浮阀塔板1002.50501800单溢流T0401脱戊烷塔板式塔浮阀塔板1701.00441600单溢流T0402脱己烷塔板式塔浮阀塔板1300.50341400单溢流T0302乙烯精馏塔板式塔浮阀塔板-502.00731600单溢流T0303第一丙烯精馏塔板式塔浮阀塔板601.801204400双溢流T0304第二丙烯精馏塔板式塔浮阀塔板702.001204400双溢流T0101油洗塔板式塔浮阀塔板1002.00302400单溢流T0102碱洗塔板式塔浮阀塔板801.38252600双溢流T0201干燥塔板式塔浮阀塔板801.20273800双溢流换热器(Heatexchangers)1确定换热器个数及换热流股(Statistics)3HTRI详细设计及校核(Detaileddesign)2Aspen模拟得出流股物性数据(Simulation)设备选型Equipmentdesign设备选型热集成前后冷热公用工程对比型号介质排列方式换热面积m2重量kg管程壳程E-110AES1000-0.25/0.6-593.6-4.5/19-2Ⅱ反应器出口产品新鲜原料正三角形539.624823.6E-111AES1000-0.25-701.3-4.5/25-1Ⅱ反应器出口产品循环原料正三角形701.332258.8E-112BKS600-0.25/0.60-197.9-3/19-1Ⅱ反应器出口产品脱戊烷塔塔底物流正三角形197.99101.8E-113BKS500-0.25/1.60-35.3-3/19-1I脱己烷塔塔顶物流丙烯精馏塔塔底物流正三角形35.31623.7E-114BKS1200-1.60-836.8-4.5/19-2Ⅱ压缩机出口物流丙烯精馏塔塔底物流正三角形836.838491.1E-115BKS1200-0.25/1.60-953.3-6/25-2Ⅱ反应器出口产品丙烯精馏塔塔底物流正三角形953.343851.1E-116BKS400-0.60/2.50-11.6-3/19-1I脱己烷塔进料脱乙烷塔塔底物流正三角形11.6533.6E-117BKS600-0.25/2.50-188.0-3/19-1Ⅱ反应器出口产品脱乙烷塔塔底物流正三角形188.08649.5E-118AES800-1.6-205.9-4.5/19-1Ⅱ丙烯精馏塔塔顶物流丙烯冷剂正三角形205.99470.6E-119AEM800-0.6-130.7-3/19-1I冷却水脱戊烷塔塔顶物流正三角形130.73921.8E-120BKS400-1.6-11.6-3/19-1Ⅱ丙烯精馏塔塔底物流低压蒸汽正三角形7.7354.2E-121BKS600-1.6-93.7-3/1