搜索
年产1.9万吨叔丁醇项目工艺设计主要内容三、设备设计及选型EquipmentDesignandSelection二、工艺阐述ProcessPresent一．项目背景ProjectBackground四、厂区布置PlantLayout五、经济评价EconomicEvalution一、项目背景近年来，由于国内对乙烯、丙烯以及其他一些高分子材料需求的增长，我国将新建多套百万吨级的蒸汽热裂解制乙烯装置，副产C4烃将会有较大的增量。目前,我国对C4馏分的利用率远比国外低。叔丁醇使用相当广泛,且国内生产该产品的装置并不多，将C4加工成该产品，具有非常重要的意义。产品用途二、工艺阐述工艺选择1流程设计2Aspen流程模拟34节能降耗一、工艺选择流程简单催化剂选择性高，再生容易污染小异丁烯水合制叔丁醇的方法优点缺点单程转化率并流法一是C4烃水合作为非均相反应，反应效果较差。二是C4馏分、水和离子交换树脂之间不能达到微观混合。三是C4烃中异丁烯水合反应为可逆反应，异丁烯转化率很大程度上受到化学反应平衡的限制。50%左右溶剂法在水合反应体系中加入极性溶剂乙二醇单乙醚，改善了油水两相的混合和互混状况，提高了异丁烯水合生成叔丁醇的反应速率，增加了异丁烯的水合反应收率。一是所用的乙二醇单乙醚虽能回收循环利用，但溶剂的成本高和损耗量大。二是乙二醇单乙醚对设备腐蚀。三是乙二醇单乙醚会与异丁烯反应生成2-羟基乙基特丁基醚副产物94%逆流法一是不用溶剂和乳化剂，反应物是C4馏分和水。二是异丁烯转化率显著提高。三是后处理过程大大简化，待处理物料组分简单85%左右各种工艺比较•反应器C4馏分•分离器混合物•精馏塔粗叔丁醇叔丁醇1.1叔丁醇工艺PID工艺流程图1.2反应催化剂Φ5×5mm大颗粒催化剂的物性序号分析测定名称物性指标1外观圆柱状2粒度Φ5×5mm3空隙率35~38%4交换当量/mmolH＋。g-1（干催化剂）＞4.05含水量/%50~606堆积密度/kg·m-3600~7007比表面积/m2·g-111.0~15.08孔容ml/g0.3~0.49平均孔径/Aδ600~800Aδ10色泽湿剂:灰色,干剂:灰白色11强度3~7MPa12最高操作温度/℃1202流程设计3Aspen流程模拟HEATER1COOLERREACTORSEPARATOCOLUMNH2O-1H2O-2C4-1C4-2MIXTUREHEATER2C4H10O-1FEEDC4H10OH2OAspen物料和能量平衡输出结果FEEDC4H10OH2OTemperatureC83.5077.75100.42Pressurebar1.011.011.03VaporFrac0.000.000.00MoleFlowkmol/hr1204.9950.501154.49MassFlowkg/hr23482.732677.2120805.52VolumeFlowcum/hr25.803.5722.67EnthalpyGcal/hr-81.49-3.84-77.23MassFlowkg/hrC4H82.352.350.00C4H812.352.350.00C4H10135.2235.220.00C4H1022.352.350.00H2O21134.46338.1520796.31C4H10O2303.662294.449.21MassFracC4H80.000.000.00C4H810.000.000.00C4H820.000.000.00C4H1010.000.010.00C4H1020.000.000.00H2O0.900.131.00C4H10O0.100.860.00塔DSTWU模块模拟Minimumrefluxratio:3.36Actualrefluxratio:5.37Minimumnumberofstages:12.34Numberofactualstages:19.07Feedstage:17.59Numberofactualstagesabovefeed:16.59Reboilerheatingrequired（W):4074582.79Condensercoolingrequired(W):3588863.71Distillatetemperature(C):77.75Bottomtemperature(C):100.42Distillatetofeedfraction:0.04最优塔板数的优化BlockCOLUMN:LiquidCompositionProfilesStageX(molefrac)1.06.011.016.021.00.250.50.751.0H2OC4H10O4节能降耗—换热网络设计三、设备设计及选型蒸醇塔设备设计换热器设备设计泵设备选型蒸醇塔装配图水预热器设备设计换热器选型编号图中编号换热器用途型号换热管数目管程数材质数量1HEATER1加热水AES325-1.6-20.0-3/19-1I761碳钢12HEATER2加热C4AES450-1.0-82.74-6/19-1I2371碳钢13HEATER3加热醇水AES325-1.6-7.91-1.5/19-1I991碳钢14REBOILER再沸器AES1000-0.6-436.6-6/19-1I12671碳钢25CONDENSER冷凝器AES1100-1.6-546.5-9/25-4I8484碳钢26REACTOR反应器AES325-1.6-7.91-1.5/19-1I991碳钢1泵的选型编号流股名流量/(cum/h)泵进口压力/bar泵出口压力/bar温度/℃所需扬程/m泵型号1水45.060.8850.8852033CDLF42-20CDLF2C4153.492020857.77TP32-100/43醇水25.8520208528.41IHG50-100(I)A/2IHG泵入口泵出口温度C2020压强bar0.8850.885蒸汽分率00摩尔流量kmol/hr2497.882497.88质量流量kg/hr45000.0045000.00体积流量cum/hr45.0645.06出口与进口高度差Δz（m）20出口与进口压差（bar）0出口与进口速度差（m/s)0管路压头损失当量（m）10所需扬程（m)33四、厂区布置厂址选择总厂布置车间布置管道布置厂址选择宁东能源化工基地资源优势产业链优势市场优势政策优势总厂平面布置行政及生活区原料罐区生产区维修及污水处理区3D-Max厂区三维实体建模五、经济评价Titleinhere项目总投资Titleinhere流动资金Titleinhere固定资产投资Text建设期贷款36133.28万元56133.28万元6亿元2亿元静态和动态分析静态回收期2.43年净现值6.00亿元内部收益率68%动态回收期3.29年动画演示