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100kt/aHPPO法环氧丙烷生产项目2013Aug.5thTMProjectreportfor100kt/aHPPO重庆大学Circle项目组三维车间及厂区、文档整理：杨杰3DPlantDesign&DocumentManagementAspen模拟及优化、设备选型：阎洲ProcessDesign&optimizationCAD制图、自控方案：任佳林CAD&&ControlScheme设备选型校核、经济分析：杨洋EquipmentSelection&EconomicAnalysis员成队团OurTeam文档整理、工艺设计、换热网络：曾静DocumentManagement&processdesign&HEN项目背景01STEP工艺阐述02STEP厂区布置03STEP设备设计04STEP经济评价05STEP项目总结06STEP目录Contents景背目1.项ProjectBackground需求分析发展前景2001200620082010201136.678.5105.3142178随着我国工业的发展，我国对很多工业原料的需求量越来越多，环氧丙烷作为仅次于聚丙烯和丙烯腈的第三大丙烯类衍生物，其需求量在近年来也有很快速的增长。近十年我国环氧丙烷需求单位：万吨项目背景工艺阐述厂区规划设备设计经济分析项目总结1.1需求分析Demandanalysis下游产品聚氨酯家具、汽车、建筑、工业绝热项目背景工艺阐述厂区规划设备设计经济分析项目总结1.1需求分析DemandAnalysis2007200820092010201113000131501319013200132602007-2011年我国环氧丙烷市场均价分析元/吨1.2发展前景ProspectsforDevelopment项目背景工艺阐述厂区规划设备设计经济分析项目总结总体目标主要任务OptionsOptions提高现有装置的节能、降耗、环保水平，加强对新工艺HPPO的引进；营造良好的氛围，有效的推动行业的快速、健康发展。不断的提升现有装置的节能、降耗水平，能量回收再利用。在国内外提倡环保、低碳的大环境下，提高氯醇法工艺的节能、降耗、环保水平已不得不提上日程。国家”十二五”规划1.2发展前景ProspectsforDevelopment项目背景工艺阐述厂区规划设备设计经济分析项目总结工艺选择TechnologicalSelection流程设计ProcessDesign自动控制AutomaticControl节能降耗EnergySaving述阐艺2.工ProcessDescribed2.1工艺选择ProcessSelection项目背景工艺阐述厂区规划设备设计经济分析项目总结2.2流程设计ProcessDesign项目背景工艺阐述厂区规划设备设计经济分析项目总结25℃,q=00.45MPa,q=00.1MPa,25℃0.5MPa,64℃0.1MPa,25℃1MPa1MPa1MPa1MPa31.2℃40℃管式反应器(1MPa,40℃)反应产物(40℃，q=0)项目背景工艺阐述厂区规划设备设计经济分析项目总结2.2.1反应段（Reaction）来自反应段丙烯丙烷(-5.4℃,0.5MPa)114.4℃,0.53MPa90℃粗PO，前去精制醇醚水的混溶物，进行膜分离0.53MPa0.5MPa0.101MPa0.131MPa项目背景工艺阐述厂区规划设备设计经济分析项目总结2.2.2初分离段(InitialSeparation)25℃,0.1MPa0.215MPa粗PO(76.7℃,0.2MPa)甲醇水溶液，循环回反应器PO产品(纯≥99.9%)0.2MPa项目背景工艺阐述厂区规划设备设计经济分析项目总结2.2.3产品精制(Purification)2.3自动控制Automaticcontrol项目背景工艺阐述厂区规划设备设计经济分析项目总结压力控制Pressurecontrol液位控制LevelControl压力控制Pressurecontrol液位控制LevelControl2.3自动控制AutomaticControl项目背景工艺阐述厂区规划设备设计经济分析项目总结温度控制Temperaturecontrol2.3自动控制AutomaticControl项目背景工艺阐述厂区规划设备设计经济分析项目总结PDIA压差报警！温度控制Temperaturecontrol2.3自动控制AutomaticControl项目背景工艺阐述厂区规划设备设计经济分析项目总结取样口Sampleconnection2.3自动控制AutomaticControl项目背景工艺阐述厂区规划设备设计经济分析项目总结01流程模拟得到工艺流股数据020304流股信息导入AspenEnergyAnalyzer根据夹点技术进行夹点之上与夹点之下工艺流股之间的换热匹配冷热物流及公用工程匹配项目背景工艺阐述厂区规划设备设计经济分析项目总结2.4节能降耗EnergySaving换热优化HeatIntegrationΔT=60℃ΔT=40.4℃ΔT=30℃组合曲线CompositeCurvesΔTmin=6℃项目背景工艺阐述厂区规划设备设计经济分析项目总结78.1%回收热量28.04MW项目背景工艺阐述厂区规划设备设计经济分析项目总结2.4节能降耗EnergySaving低能耗项目背景工艺阐述厂区规划设备设计经济分析项目总结2.4节能降耗EnergySaving膜分离耗能量是传统分离方法的20%-30%丙二醇单甲醚与甲醇水溶液的分离划规区3.厂AC厂址选择SiteSelection厂区布置PlantLayoutFactoryplanningB环境风险评价EnvironmentRiskAssessment海南黑龙江吉林辽宁河北福建江西安徽湖北湖南广东广西上海河南山西内蒙古陕西宁夏甘肃青海四川贵州云南西藏新疆江苏浙江北京山东齐鲁化学工业园区3.1厂址选择SiteSelection山东原料充足Richmaterial交通便捷Transportationconvenience市场可靠Reliablemarket气候适宜SuitableClimate政策优越Preferentialpolicy项目背景工艺阐述厂区规划设备设计经济分析项目总结项目背景工艺阐述厂区规划设备设计经济分析项目总结3.2环境风险评价EnvironmentRiskAssessment《化工企业总图运输设计规范》GB50489-2009《石油化工企业设计防火规范》GB50160-2008《化工企业建设节约用地若干规定》GB50187-93《工厂企业总平面设计规范》GB50187-93《建筑设计防火规范》GB50016-2010《石油化工企业厂区总平面布置设计规范》SH/T3053-2002项目背景工艺阐述厂区规划设备设计经济分析项目总结3.3厂区布置PlantLayout3.3.1设计规范DesignCode行政生活区生产区储罐区装卸区辅助生产区项目背景工艺阐述厂区规划设备设计经济分析项目总结3.3.2总平面图布置LayoutPlan计设备4.设FacilitiesDesign&Selection反应器设计设计步骤4.1设计步骤ReferenceBooks项目背景工艺阐述厂区规划设备设计经济分析项目总结工艺设计手册确定塔型AspenTraySizing&Rating初步计算手工设计具体参数，KG-towerSW6校核塔设备换热网络数据AspenExchangerDesign&Rating换热器设计手册，SW6校核换热器物料性质、储量选型标准设备标准储罐物料性质、流量、流速选型标准设备标准泵压缩机反应器再考察温度和反应时间对反应影响经过查阅文献，确定丙烯过量反应的宏观动力学方程温度、时间与双氧水转换率关系温度、时间与双氧水分解率关系温度、时间与PO选择性关系温度、时间与PO转换率关系4.2反应器设计ReactorDesign项目背景工艺阐述厂区规划设备设计经济分析项目总结反应压力：10bar反应温度：40℃反应时间：10minXAf为目标转化率，通过C语言计算和Excel模拟绘制出反应器体积与目标转化率的关系图05010015020025030035000.20.40.60.81反应器计算体积/m³转化率（0.96,90.46）选择目标转化率为0.96，对应反应器体积为90.46m³项目背景工艺阐述厂区规划设备设计经济分析项目总结4.2反应器设计ReactorDesign自主设计液体分布器项目背景工艺阐述厂区规划设备设计经济分析项目总结4.2反应器设计ReactorDesign价评济5.经1投资估算EstimatedInvestment2评价指标EvaluationIndex3不确定性分析BreakevenAnalysis4总结SummaryEconomicEvaluation类比法估算16%固定投资贷款1.2亿元，期限5年年利率6.4%递延资产预备费用材料价格估算出设备总投资Lang系数法估算其他设备固定投资项目背景工艺阐述厂区规划设备设计经济分析项目总结5.1投资估算EstimatedInvestment项目背景工艺阐述厂区规划设备设计经济分析项目总结5.2评价指标EvaluationIndex销售价格NPV对销售价格最敏感，其次是经营成本，对产量最不敏感。经营成本产量项目背景工艺阐述厂区规划设备设计经济分析项目总结5.3不确定性分析BreakevenAnalysis销售收入S=PQ产品成本CT=Qr+CFP：销售单价Q：销量r：单位可变成本CF：固定成本盈亏平衡点率为34.8%BEP（4.17，50502）项目背景工艺阐述厂区规划设备设计经济分析项目总结5.3不确定性分析BreakevenAnalysis投资利润率高投资回收期短投资利税率高抗风险能力较强项目经济效益高经济可行5.4总结Summary项目背景工艺阐述厂区规划设备设计经济分析项目总结·工艺创新ProjectSummary结总目6.项1、物料流出反应器后，先将轻组分丙烯丙烷从物料中分离，既节约了物料输送能量，又降低了气体输送过程中所造成的安全隐患。2、膜分离技术的运用，分离效果可行并且相较于普通精馏分离而言，大大降低了能耗。3、萃取精馏的运用，使用价格低廉的工艺水作萃取剂，在达到较好分离效果的同时又降低了对塔设备的要求，经济环保。4、将反应器拆分为串并联结合式的六个部分，利于换热和催化剂的装卸项目背景工艺阐述厂区规划设备设计经济分析项目总结经济评价·ProjectSummary结总目6.项项目背景工艺阐述厂区规划设备设计经济分析项目总结1、静态评价指标良好2、动态指标理想3、具有良好的社会效益使用软件·ProjectSummary结总目6.项项目背景工艺阐述厂区规划设备设计经济分析项目总结Circle项目组ThanksThanksThanks