年产万吨高纯庚烯合成设计参考课件
毕业设计(论文)-年产一万吨丙烯腈合成工段工艺设计[管理资料]
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年产一万吨丙烯腈合成工段工艺设计目录一、概论及设计任务 (2)二、生产方案 (2)工艺技术方案及原理 (2)设备方案 (3)工程方案 (3)三、物料衡算和热量衡算 (3)生产工艺及物料流程 (3)小时生产能力 (5)物料衡算和热量衡算 (5)反应器的物料衡算和热量衡算 (5)废热锅炉的热量衡算 (7)空气饱和塔物料衡算和热量衡算 (8)氨中和塔物料衡算和热量衡算 (10)换热器物料衡算和热量衡算 (13)水吸收塔物料衡算和热量衡算 (15)空气水饱和塔釜液槽 (18)丙烯蒸发器热量衡算 (19)丙烯过热器热量衡算 (19)氨蒸发器热量衡算 (20)气氨过热器 (20)混合器 (20)空气加热器的热量衡算 (21)吸收水第一冷却器 (21)吸收水第二冷却器 (22)吸收水第三冷却器 (22)四、主要设备的工艺计算 (22)空气饱和塔 (22)水吸收塔 (24)合成反应器 (26)废热锅炉 (27)丙烯蒸发器 (29)循环冷却器 (30)吸收水第一冷却器 (31)吸收水第二冷却器 (32)吸收水第三冷却器 (33)氨蒸发器 (34)气氨过热器 (35)丙烯过热器 (35)空气加热器 (35)循环液泵 (36)空气压缩机 (36)中和液贮槽 (37)五、工艺设备一览表 (37)六、原料消耗综合表 (39)七、能量消耗综合表 (40)八、排出物综合表 (41)九、主要管道流速表 (41)十、环境保护和安全措施 (44) (44) (45)1、概论及设计任务概论丙烯腈是重要的有机化工产品，在丙烯系列产品中居第二位，仅次于聚丙烯。
在常温常压下丙烯腈是无色液体，味甜，微臭，℃。
丙烯腈有毒，／L，在空气中爆炸极限(体积分数)％～％，与水、苯、四氯化碳、甲醇、异丙醇等可形成二元共沸物。
丙烯腈分子中含有C—C双键和氰基，化学性质活泼，能发生聚合、加成、氰基和氰乙基等反应，制备出各种合成纤维、合成橡胶、塑料、涂料等。
MTBE装置生产原理及工艺流程课件
二、工艺流程简述
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来自丁二烯抽提装置的混合C4原料进入原料罐R301/1.2，来自储运公司的CH3OH原料进入甲醇原料罐R101。分别经B101.B102提高压力后混合，混合物料经混合器混匀后进入一反离子过滤器L101，除去物料中的金属阳离子等有害杂质。过滤后的物料首先进入H101/1.2与来自初馏塔塔底的产品MTBE换热。温度升至45℃左右进入一反进料预热器H102。
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萃取塔是一台填料塔, 下部装满鲍尔环, 上部膨大部分中空, 用来沉降分离碳四和水, 下端设置有篦板和筛板用来支撑填料, 进料口装有莲蓬形喷头, 萃取水自膨大部分下端进入, 在重力作用下向下流动, 物料自底部侧面进入, 由于其密度小于水, 在浮力作用下向上流动, 萃余液自塔顶产出, 萃取液自底部中央产出。
*
☆MTBE合成技术
第一套MTBE装置于1973年在意大利建成, 我国自行开发的第一套装置于1983年在齐鲁橡胶厂建成, 大庆MTBE装置采用的是齐鲁研究院开发的固定床二段深度转化工艺, 装置主要由三台反应器和六台塔组成, 由反应、MTBE分离、甲醇回收和粗丁烯提浓等几部分组成。
☆甲醇萃取系统的调整
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萃取水量是萃取塔需要控制的一个最重要的参数，它涉及到能否将甲醇含量脱除到满足粗丁烯的生产需求，保证萃取水的质量比保证数量更为重要，在萃取水质量保证的前提下，只要保证水为连续相就能够满足脱除甲醇的需求，现在的料水体积比控制在7: 1左右，实际上还可以进一步放大到10: 1。
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☆MTBE装置简介
甲基叔丁基醚（MTBE）装置以抽余C4和甲醇为原料, 原设计第二生产方案年处理抽余C4 32500吨, 生产MTBE 19864吨, 粗丁烯9616吨, 副产剩余C4 10224吨。 MTBE装置由齐鲁石化公司设计院提供基础设计, 大庆石化总厂设计院完成初步设计和施工图设计。
《工艺评价和研究规划》(PERP)系列报告–α烯烃
《工艺评价和研究规划》（PERP）系列报告–α烯烃介绍The alpha olefins business is complex. A full range alpha olefins plant produces, depending on technology, a range of olefins with even numbered carbons. As Figure 1 illustrates, alpha olefin producers serve the markets of polyolefins, synthetic lubricants, detergent intermediates, oilfield chemicals, paper industry, additives, etc. Each derivative market has its own characteristics in terms of demand growth, selling geography, customer base, customer fragmentation, quality requirements, off-take volumes, etc. Even a naphtha cracker with its multiplicity of products, ethylene, propylene, C4s, aromatics, etc, does not serve markets with such different characteristics. α烯烃业务比较复杂。
全馏程的α烯烃装置，依据所采用的技术，可以生产带偶数碳的烯烃。
如同图1所示，α烯烃生产商服务于聚烯烃、合成润滑油、洗涤剂中间体、油田化学品、造纸工业、添加剂等市场。
每个衍生物市场在需求增长、销售地理学、客户基数、客户细分、质量要求、承销量等方面有其自己的特征。
(高分子合成工艺学课件)第二章生产单体的原料路线
• 合成高聚物的原料又叫单体，多数为脂肪族化合物， 少数是芳香族化合物（特种高分子的主要原料）。
乙烯 丙烯 丁二烯
三烯
最主要的 单体原料
三苯
苯 甲苯 二甲苯
• 合成高聚物材料目前最重要的单体来源路线
3个：
单体来源路线
。 石油化工路线
煤炭路线
农副产品和 木材工业副 产品路线
C6 H5 - C2 H5
CH2 =CH
聚苯乙烯 丁苯橡胶
交联聚苯乙烯 磺化 C6H6 氯甲基化
丁腈橡胶 阳离子交换树脂 阴离子交换树脂 NH (CH2)5 尼 龙 -6 CO COOH (CH2)4 COOH H2 N(CH2)6 NH2 尼 龙 -66
氨基化 O H2 C6 H12 [O] C6 H11 OOH [O]
煤炭路线
煤炭经炼焦生成煤气、氨、煤焦油和焦炭。 由煤焦油经分离可得苯、甲苯、苯酚、沥青 等。焦炭与石灰石在电炉中高温反应得到电 石，电石与水反应生成乙炔，由乙炔可合成 一系列乙烯基单体或其它有机化工原料。
其它原料路线
主要是农副产品或木材工业副产品为原料， 直接用作单体或经化学加工成单体。原料来 源不充足，成本高。
乙 烷
丙炔加氢 脱 丙 烷 塔
C4馏
脱 丁 烷 塔
分
脱 丙 烯 塔
丙 烯
丙 烷
裂解 汽油
图2－2
石脑油裂解生产烯烃流程图
2.1.2
石油裂解生产芳烃
• 苯、甲苯、二甲苯是重要的有机化工原料，目前主要通 过石油烃催化重整制取芳烃。 • 其生产过程特点是截取石脑油中沸点65℃～145 ℃的馏 分进行加氢，使其中的烯烃饱和，并使含S、N、Cl的化 合物加氢而被脱除；然后组分在一定压力及铂催化剂作 用下，经催化重整，芳构化后，得到芳烃浓度很高的的 重整生成油，重整生成油和加氢裂解汽油（加氢是将裂 解汽油中的烯烃转变为烷烃）混合（芳烃约为80％左 右），用二甲基亚砜溶剂抽取芳烃，再经反抽取、洗涤、 蒸馏、精馏等步骤得到苯、甲苯、二甲苯等。
万吨年正庚烯装置生产流程设计方案
初步模拟结果
产品要求 产量：2.5万吨/年
反应转化率与选择性
纯度：99.9％
初步模拟结果
反应装置设计
反应器形式： 平推流反应器
反应温度：45℃ 反应压力：8bar
初步模拟结果
分离系统设计
分离顺序：先分离C3/C4，然后分离C6，最后得产品 庚烯
初步模拟结果
proⅡ模拟流程
初步模拟结果
己烯产量：12425 t/a 年开工8000h计 纯度：0.9996 庚烯产量：27445 t/a 年开工8000h计 纯度：0.9991
2
27881 0.9
27881 67668
0.6 96668 2800
28 100 3000 101849 500 89394
生产经营期
3
4
5
27881 0.9
27881 67668
0.6 96668 2800
28 100 3000 101849 500 89394
27881 0.9
27881 67668
建设期 1
2 80％ 85952 3954 71515 10483 1572 8910 891 446 1075 796 5702
3 100％ 107440 4942 89394 13104 1966 11138 1114
557 1075 796 7596
生产经营期
4 100％
5 100％
107440 107440
结束语
1）在对庚烯市场调查与分析的基础上，采用PROⅡ软件进行模拟计 算，设计出了纯度为99.99％、27000吨/年的庚烯生产工艺。 2）对原有庚烯生产工艺进行了改进，提高了原料丁烯的利用效率， 从原有工艺的52.5％提高到97.5％。 3）通过对不同庚烯回收工艺流程的对比，在原有工艺的基础上增加 了辛烯精馏塔，得到了纯度为99.96％、30000吨/年的辛烯及纯度为 99.99％、9850吨/年的十一烯。 4）采用灵敏度分析法，确定了庚烯回收工艺中各精馏塔最佳操作条 件； 5）对项目进行了初步的经济评价，结果表明，项目的投资回收期为 2年，本项目具有较好的经济可行性。
年产万吨丙烯烃项目初步说明书
集团年产20万吨丙烯烃项目初步设计说明书目录第一章总论1.1 项目概况在我国目前的多煤贫油自然资源条件下，减少烃原料化工对石油资源的过度依赖，是我国经济和社会可持续发展所面临的一项重要任务。
因此发展以煤、气资源为源头的烃原料生产技术成为我国科技界的一个热点研究领域。
本项目的目标是为一石油化工综合企业设计一座C4烃综合利用的分厂，要求采用来自醚化分厂的混合C4烃裂解生成以乙烯、丙烯为主的产物，并且考虑其余组分的利用的一个项目。
同时需要考虑尽可能减少对自然环境的污染以及对污染的治理措施。
1.2 设计依据1、《化工工厂初步设计文件内容深度规定》（2001年06月01日国家石油和化工工业局发布）及有关专业的国家标准。
2、国家经济、建筑等相关政策。
3、2011年“三井化学杯”大学生化工设计竞赛指导书。
1.3 设计思想及原则1、所选择的工艺技术应先进、适用、可靠，保证项目投产后，能安全、稳定、长周期、连续运行。
2、所选择的设备和材料必须可靠，且尽可能国产化。
3、充分依托现有社会公共设施，以降低投资，加快项目建设进度，采取切实可行的措施节约用水。
4、贯彻主体工程与环境保护、劳动安全和工业卫生、消防同时设计、同时建设、同时投产。
5、消防、卫生及安全设施的设置必须贯彻国家关于环境保护、劳动安全的法规和要求，负荷石油化工行业的相关标准。
6、所选择的产品方案和技术方案应是优化的方案，以最大程度减少投资，提高项目经济效益和抗风险能力。
科学论证项目的技术可靠性、项目的经济性，实事求是的作出研究结论.1.4 工艺特点本项目所采用的生产工艺特点是：具有较高的丙烯收率，本工艺采用专有的沸石催化剂和低磨损的固定床反应器作为主要生产装置，利用低结焦催化剂可以降低再生循环次数，在反应温度下可以不连续再生，更有利于节省成本。
1.5 产品方案本项目产品主要为聚合级乙烯单体和聚合级丙烯单体，在工艺装置中的副产品主要有丙烷等。
项目产品产品纯度产量(吨/年)乙烯99.9%（w%）7.4万主产品丙烯99.6%（w%）20.6万副产品丙烷97.5（w%） 1.8万1.6 辅助设计软件的应用在本设计中，应用了以下辅助设计工具软件：用Aspen Plus 11.1进行流程模拟和工艺优化；用Aspen Energy Analizer V7.3-aspenONE进行热能集成优化；用Auto-CAD 2007进行制图；用Autodesk 3dsMax Design2010制作三维厂区效果图第二章厂址选择厂址选择是化工装置建设的一个重要环节，也是一项政策性﹑技术性很强的工作。
万吨年烯烃项目2万吨年MTBE丁烯装置工艺手册word精品文档60页
山西焦化股份有限公司山西焦化60万吨/年烯烃项目2万吨/年MTBE/丁烯-1装置工艺手册目录第一章工艺说明 (3)1.1 工艺原理、工艺特点 (3)1.2 操作变量分析 (4)第二章正常操作程序 (6)2.1 醚化单元 (6)2.2 催化蒸馏单元 (6)2.3 甲醇回收单元 (7)第三章开车准备 (9)3.1 R-4101A、R-4101B及SR-4101AB内部除锈和催化剂安装 (9)3.2 T-4101塔的安装方法 (9)3.3 T-4102、T-4103塔的安装 (10)3.4 投料前催化剂的脱水 (10)3.5 T-4103甲醇回收塔操作 (11)第四章装置的开工过程和开工方法 (12)4.1 醚化系统开车 (12)4.2 催化蒸馏系统开车 (12)4.3 甲醇回收系统开车 (13)第五章装置的停工过程和停工方法 (16)5.1 计划停工次序 (16)5.2 长期停工方法 (16)第六章事故处理原则 (17)6.1 反应器R-4101A/B的临时停工方法 (17)6.2 催化蒸馏塔T-4101的临时停工方法 (18)6.3 甲醇萃取塔 T-4102、甲醇回收塔 T-4103的临时停工方法 (18)第七章 分析 (19)第八章 工艺危险因素分析及控制措施 (20)8.1 职业危害因素及其影响 (20)8.2 职业危害因素的防治及治理 (21)第九章 环境保护 (22)9.1 建议采用的标准规范 (22)9.2 污染物的排放及处理 (22)9.3 噪声控制 (24)9.4 环境监测机构及设施 (24)第十章 设备检查与维护 (24)第一章 工艺说明1.1 工艺原理、工艺特点本工艺包采用预反应－催化蒸馏MTBE 合成技术路线。
1.1.1 MTBE 合成原理MTBE 合成原理以碳四原料中的异丁烯和甲醇为原料合成MTBE 的反应式为：（CH 3）2－C = CH 2＋CH 3OH ＝（CH 3）3－C －O －CH 3在合成MTBE 的过程中，还同时发生少量的下列副反应：（1）异丁烯二聚生成二异丁烯（DIB ）2（CH 3）2－C = CH 2 ＝（CH 3）3－C －CH 2－C （CH 3） = CH 2（2）异丁烯与原料中所含水份反应生成叔丁醇（TBA ）（CH 3）2－C = CH 2 + H 2O ＝（CH 3）3－C －OH（3）甲醇缩合生成二甲醚（DME ）catcat cat cat2CH3OH ＝CH3－O－CH3＋H2O（4）1－丁烯与甲醇生成少量的甲基仲丁基醚（MSBE）catCH2=CH-CH2-CH3＋CH3OH ＝CH3－CH2－C（CH3）－O－CH3 工业使用的催化剂一般为磺酸型二乙烯苯交联的聚苯乙烯结构的大孔强酸性阳离子交换树脂。
高等有机化工工艺学-烯烃的合成方法ppt课件
4 7 %
9-十九烯在二甲苯回流的温度下，磷酸酯亦能发生顺式消除，生成烯烃。
n C H 9 1 9 n C H 9 1 9
二 甲 苯 回 流
C H 9 1 9
O P ( O E t ) 2 O
R C H C H C H 2 3 O C S R ' S
+C +R R C H = C H C H ' S H O B 3
2，2-二甲基-3-戊醇直接加热脱水，往往生成重排产物，但利用本法可获 得较好产率的4，4-二甲-2-丁烯。
C H O K 5 1 1 1 .t ( C H ) C C H C H C H 3 3 2 3 S 2 2 .C O H C H I 3 3 .
常用的碱性试剂有氧化银、氢氧化钠、氢氧化铊、乙醇钠及叔丁醇钾等。这一 反应对脂肪族、脂环族、杂环族胺均能得满意的结果。对脂环胺而言，小于六元环 者仅得顺式烯烃，七员环以上者可得顺式及反式混合物，其中往往以反式为主。
N，N，N-三甲基环辛铵碱热解时，生成60％的反式环辛烯及40％顺式环辛烯。
N ( C H ) I 3 3 A g O / H O 2 2 N ( C H ) O H 3 3 H H 6 0
烃基锂、二烷基铜锂亦可使1，2-二卤化物高产率地生成烯烃。
t - BuLi THF
Br Br
Br Br
(CH3)2CuLi/(C2H5)2O
95%
1，2-二卤化物在六甲基亚磷酰胺中加热亦能发生脱卤反应。
C F C l C F C l B r 2 ( M e N ) P 2 3 C F = C F C C l8 0 % 2
甲醇制烯烃技术介绍PPT课件
转化率 100
乙烯＋丙烯＋C4 90
72小时考核标定结果
甲醇转化率
99.18%
80
选择性：
乙烯＋丙烯 70
乙烯
39.81%
丙烯
38.90%
60
乙烯＋丙烯 78.71%
50 乙烯
40
丙烯
乙烯＋丙烯＋C4 89.15% 吨烯烃甲醇消耗 2.96吨
30
0
24
48
72
96
120
144
168
192
216
240
❖ 新工艺具有灵活性，它包含的两段反应工艺既可 以联合成为制取烯烃工艺的整体，又可以单独应 用
最新有关这方面的项目
❖陕北榆神煤田年产200万吨甲醇、 60 万吨丙烯的MTP 项目
❖榆横煤田年产240 万吨甲醇、80 万吨烯烃的MTO 项目
❖关中西北部的彬长煤田年产150 万 吨甲醇、27.3 万吨乙烯、22.7 万 吨丙烯项目
❖鲁奇公司采用中间冷却的绝热固定床反应 器，丙烯的选择率很高
工艺改进
从近期国外发表的专利看，MTO 又做了一些新的改进 ➢以二甲醚（DME）作MTO中间步 骤 ➢通过烯烃歧化途径灵活生产烯烃 ➢以甲烷作反应稀释剂
国内工艺介绍
新工艺是由两段反应构成 ➢合成气在以金属-沸石双功能催化
剂上高选择性地转化为二甲醚 ➢二甲醚在SAPO-34分子筛催化剂
上游装置：180万吨/年煤制甲醇装置
设
下游装置：30万吨/年聚乙烯装置
计
30万吨/年聚丙烯装置
范
副产：C4+12.5万吨；燃料气4.9万吨
围
甲醇
甲醇制烯
烯烃分离
年产80000吨丁辛醇缩合制辛烯醛车间设计
资料范本本资料为word版本，可以直接编辑和打印，感谢您的下载年产80000吨丁辛醇缩合制辛烯醛车间设计地点：__________________时间：__________________说明：本资料适用于约定双方经过谈判，协商而共同承认，共同遵守的责任与义务，仅供参考，文档可直接下载或修改，不需要的部分可直接删除，使用时请详细阅读内容摘要丁辛醇是一种重要的基本有机化工原料。
本设计是关于年产80000吨丁辛醇丁醛缩合制辛烯醛车间设计。
查阅有关丁辛醇生产辛烯醛车间设计的资料后。
首先叙述了丁辛醇生产的意义与应用、市场分析、国内外发展现状及生产方法的选择，确定了辛烯醛合成工艺路线。
然后进行物料衡算、热量衡算、关键设备的详细计算以及其他设备的计算与选型。
通过车间平立面布置原则对车间与设备进行合理的布置。
对自动控制、环境保护及公用工程中的给排水、供热、供电做了详细的说明。
之后绘制了带控制点的流程图，车间及设备的平立面布置图和关键设备装配图，顺利的完成了毕业设计说明书。
关键词：丁辛醇；辛烯醛；物料衡算；热量衡算AbstractButyl alcohol is an important basic organic chemicals.This design is about the annual output of 80000 tons of butyl octyl alcohol butyl aldehyde condensation system of octenal workshop design. Consult relevant octenal butyl octyl alcohol production workshop design information. First describes the meaning of butyl octyl alcohol production and application, market analysis, selection of domestic and foreign development present situation and the production method, the octenal synthesis process route is determined. Then carries on the material balance, heat balance, the detailed calculation of key equipment and other calculation and type selection of equipment. Flat facade by workshop layout principle to reasonable layout of workshop and equipment. For automatic control, environment protection and utility of water supply and drainage, heating and power supply made detailed instructions. After the draw flow chart with control points, elevation layout of workshop and equipment and key equipment assembly drawing, smoothly completed the graduation design instruction.Keywords : Butyl alcohol ； octenal； Material balance； Heat balance目录TOC \o "1-3" \h \u HYPERLINK \l _Toc13312 摘要 PAGEREF _Toc13312 IHYPERLINK \l _Toc32290 Abstract PAGEREF _Toc32290 II HYPERLINK \l _Toc9980 第1章总论 PAGEREF _Toc9980 1HYPERLINK \l _Toc15837 1.1 概述 PAGEREF _Toc15837 1 HYPERLINK \l _Toc3932 1.1.1 辛烯醛的意义与作用 PAGEREF _Toc3932 1HYPERLINK \l _Toc14637 1.1.2 国内外现状及发展前景 PAGEREF _Toc14637 1HYPERLINK \l _Toc32447 1.1.3 产品的性质与特点 PAGEREF_Toc32447 2HYPERLINK \l _Toc19244 1.2 设计依据 PAGEREF _Toc19244 3HYPERLINK \l _Toc7142 1.3 厂址选择 PAGEREF _Toc71423HYPERLINK \l _Toc8034 1.4 设计规模与生产制度 PAGEREF_Toc8034 4HYPERLINK \l _Toc11491 1.4.1 设计规模 PAGEREF _Toc11491 4HYPERLINK \l _Toc4533 1.4.2 生产制度 PAGEREF _Toc45334HYPERLINK \l _Toc31664 1.5 原料及产品规格 PAGEREF_Toc31664 5HYPERLINK \l _Toc29471 1.5.1 主要原料规格及技术指标 PAGEREF _Toc29471 5HYPERLINK \l _Toc12449 第2章工艺设计与计算 PAGEREF_Toc12449 6HYPERLINK \l _Toc222 2.1 工艺原理 PAGEREF _Toc222 6HYPERLINK \l _Toc22864 2.2 工艺路线的选择 PAGEREF_Toc22864 6HYPERLINK \l _Toc2603 2.3 工艺流程简述 PAGEREF _Toc26036HYPERLINK \l _Toc18417 2.3.1 丁醛精馏塔 PAGEREF _Toc18417 7HYPERLINK \l _Toc24779 2.3.2 混合器 PAGEREF _Toc24779 7HYPERLINK \l _Toc5675 2.3.3 缩合反应器 PAGEREF _Toc56757HYPERLINK \l _Toc21229 2.3.4 层析器 PAGEREF _Toc21229 7HYPERLINK \l _Toc12274 2.3.5 辛烯醛精馏塔 PAGEREF_Toc12274 7HYPERLINK \l _Toc8498 2.4 工艺参数 PAGEREF _Toc84987HYPERLINK \l _Toc11764 2.5 物料衡算 PAGEREF _Toc11764 8HYPERLINK \l _Toc14812 2.6 热量衡算 PAGEREF _Toc14812 11HYPERLINK \l _Toc17549 2.6.1 概述 PAGEREF _Toc17549 11HYPERLINK \l _Toc2667 2.6.2 辛烯醛精馏塔的热量衡算 PAGEREF _Toc2667 11HYPERLINK \l _Toc29551 2.6.3 异丁醛冷却器的热量衡算 PAGEREF _Toc29551 12HYPERLINK \l _Toc823 2.6.4 氢氧化钠预热器热量衡算 PAGEREF _Toc823 13HYPERLINK \l _Toc17237 2.6.5 混合器热量衡算 PAGEREF_Toc17237 14HYPERLINK \l _Toc1223 2.6.6 反应物预热器热量衡算 PAGEREF _Toc1223 14HYPERLINK \l _Toc2683 2.6.7 反应器热量衡算 PAGEREF_Toc2683 15HYPERLINK \l _Toc27894 2.6.8 辛烯醛精馏塔热量衡算 PAGEREF _Toc27894 15HYPERLINK \l _Toc13746 2.7 化工软件模拟 PAGEREF _Toc13746 17HYPERLINK \l _Toc27171 第3章设备计算与选型 PAGEREF_Toc27171 19HYPERLINK \l _Toc17231 3.1 缩合应器设备计算 PAGEREF_Toc17231 19HYPERLINK \l _Toc11520 3.1.1 确定反应器及各种条件 PAGEREF _Toc11520 19HYPERLINK \l _Toc17983 3.1.2 反应器体积 PAGEREF _Toc17983 19HYPERLINK \l _Toc5565 3.1.3 筒体直径和高度的计算 PAGEREF _Toc5565 20HYPERLINK \l _Toc15108 3.1.4 内筒的壁厚 PAGEREF _Toc15108 20HYPERLINK \l _Toc8094 3.1.5 夹套的内径和高度 PAGEREF_Toc8094 21HYPERLINK \l _Toc1392 3.1.6 夹套的壁厚 PAGEREF _Toc139222HYPERLINK \l _Toc9798 3.1.7 附属结构的选择 PAGEREF_Toc9798 22HYPERLINK \l _Toc25940 3.2 辛烯醛精馏塔设备计算 PAGEREF _Toc25940 23HYPERLINK \l _Toc14896 3.2.1 塔板塔径设计 PAGEREF_Toc14896 23HYPERLINK \l _Toc24952 3.2.2 塔板结构设计 PAGEREF_Toc24952 24HYPERLINK \l _Toc9784 3.2.3 塔的附件 PAGEREF _Toc978427HYPERLINK \l _Toc25505 3.2.4 塔高的确定 PAGEREF _Toc25505 28HYPERLINK \l _Toc5663 3.3 换热器设计计算 PAGEREF_Toc5663 28HYPERLINK \l _Toc21866 3.3.1 选择换热器的类型 PAGEREF_Toc21866 28HYPERLINK \l _Toc3689 3.3.2 流程安排 PAGEREF _Toc368929HYPERLINK \l _Toc19768 3.3.3 传热过程工艺计算 PAGEREF_Toc19768 29HYPERLINK \l _Toc10258 3.3.4 工艺结构尺寸计算 PAGEREF_Toc10258 30HYPERLINK \l _Toc5022 3.3.5 换热器主要传热参数核算 PAGEREF _Toc5022 31HYPERLINK \l _Toc22241 3.4 其他设备工艺计算与选型 PAGEREF _Toc22241 36HYPERLINK \l _Toc19672 3.4.1 丁醛精馏塔 PAGEREF _Toc19672 36HYPERLINK \l _Toc30565 3.4.2 异丁醛冷却器 PAGEREF_Toc30565 37HYPERLINK \l _Toc12118 3.4.3 氢氧化钠预热器 PAGEREF_Toc12118 38HYPERLINK \l _Toc2536 3.4.4 层析器前冷却器 PAGEREF_Toc2536 39HYPERLINK \l _Toc14190 3.4.5 辛烯醛精馏塔冷却器 PAGEREF _Toc14190 39HYPERLINK \l _Toc27095 3.4.6 辛烯醛精馏塔再沸器 PAGEREF _Toc27095 40HYPERLINK \l _Toc2465 3.4.7 丁醛精馏塔冷凝器 PAGEREF_Toc2465 41HYPERLINK \l _Toc3428 3.4.8 丁醛精馏塔再沸器 PAGEREF_Toc3428 42HYPERLINK \l _Toc35 3.5 泵的选型 PAGEREF _Toc35 42HYPERLINK \l _Toc30594 3.6 储罐的计算与选型 PAGEREF_Toc30594 43HYPERLINK \l _Toc1408 第4章设备一览表 PAGEREF _Toc140845HYPERLINK \l _Toc5730 第5章车间布置 PAGEREF _Toc5730 47HYPERLINK \l _Toc11672 5.1 反应器的布置 PAGEREF _Toc11672 47HYPERLINK \l _Toc23313 5.2 精馏塔的布置 PAGEREF _Toc23313 48HYPERLINK \l _Toc18248 5.3 换热器的布置 PAGEREF _Toc18248 49HYPERLINK \l _Toc31475 5.4 泵和回流罐的布置 PAGEREF_Toc31475 49HYPERLINK \l _Toc13424 第6章自动控制 PAGEREF _Toc13424 49HYPERLINK \l _Toc4653 6.1 流量控制 PAGEREF _Toc4653 49HYPERLINK \l _Toc839 6.2 液位控制 PAGEREF _Toc839 50 HYPERLINK \l _Toc22073 6.3 温度控制 PAGEREF _Toc22073 50HYPERLINK \l _Toc23312 6.4 压力控制 PAGEREF _Toc23312 51HYPERLINK \l _Toc16952 第7章环境保护 PAGEREF _Toc16952 51HYPERLINK \l _Toc8106 7.1 三废的产生情况 PAGEREF_Toc8106 52HYPERLINK \l _Toc12993 7.2 三废处理情况 PAGEREF _Toc12993 52HYPERLINK \l _Toc2722 第8章公用工程 PAGEREF _Toc2722 52HYPERLINK \l _Toc21822 8.1 给水排水 PAGEREF _Toc21822 52HYPERLINK \l _Toc11678 8.2 供热 PAGEREF _Toc11678 53 HYPERLINK \l _Toc12051 8.3 供电 PAGEREF _Toc12051 53 HYPERLINK \l _Toc12640 结束语 PAGEREF _Toc12640 54 HYPERLINK \l _Toc25384 参考文献 PAGEREF _Toc25384 55 HYPERLINK \l _Toc32182 致谢 PAGEREF _Toc32182 56第1章总论1.1 概述1.1.1 辛烯醛的意义与作用丁醇主要用于制造邻苯二甲酸、脂肪族二元酸及磷酸的正丁酯类增塑剂，它们广泛用于各种塑料和橡胶制品中，也是有机合成中制丁醛、丁酸、丁胺和乳酸丁酯等的原料。
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❖ 分离塔T4--辛烯产品纯度达到99.0%，塔底辛烯 的纯度达到99.0％
17
简化法求初值
分离塔T1
分离塔T2
分离塔T3
分离塔T4
18
严格法进行初运行
通过ProⅡ8.0 对流程的模拟发现，简 化法求得的进料板数并不能满足工艺 要求，要进行一定修正。
19
进料板、回流比、热负荷的优化
分离塔T1
20
进料板、回流比、热负荷的优化
分离塔T2
21
进料板、回流比、热负荷的优化
分离塔T3
22
进料板、回流比、热负荷的优化
分离塔T4
23
过程模拟与优化
分离塔T1
C3和C4在 塔釜的比例
是0.13％
24
过程模拟与优化
分离塔T2
C6在塔顶 的纯度是 99.52％
❖ 产品的产量： ▪ 液化石油气 68969.2 吨/年 ▪ 己烯 12377.9 吨/年 ▪ 庚烯 27255.0 吨/年 ▪ 辛烯 8656.6 吨/年 ▪ 癸烯 7292.7 吨/年
28
经济评估
将建设投资（不 含建设期利息）的估 算分为工程费用、工 程建设其他费用和预 备费三个部分，分别 估算。工程费用又分 为建筑工程费、设备 及工器具购置费和安 装工程费三部分。
建设投资估算表（单位：万元人民币）
29
经济评估
主要设备估算表（单位：万元人民币）
注：固定资产按每年10％折旧
30
经济评估
原料与燃料动力费用估算表（单位：万元人民币）
31
经济评估
销售收入估算表（单位：万元人民币）
考虑到投料试运行的时间， 我们对第一年的产量取一
个生产系数80％
32
经济评估
损益和利润分配表（单位：万元人民币）
LOGO
年产2.7万吨高纯庚烯合成设计
设计者: 李鋆 袁芳 指导老师: 李秀喜 副研究员
1
Contents
1
项目背景
2
工艺流程介绍
3
过程模拟与优化
4
经济评价
2
项目背景
❖ 随着人们生活状况的日益改善，各国对化工 产品的数量与质量都提出了更高的要求，为 了满足市场的需求，企业努力开发各种具有 优异性能的化工原料，庚烯作为一种重要的 中间原料，它的生产工艺与过程的优化成为 研究的热点。我国尚不能生产高品质庚烯， 需要从国外进口,项目开发极其重要。
❖ 通过ProⅡ对整个体系进行流程模拟，同时对于反应器、脱C3和C4塔、 脱C6塔、提纯庚烯塔和分离C8与C11塔的操作条件进行优化，得到 各塔最佳理论板数等相关参数。通过灵敏度分析对分离效果、回流比 和热负荷进行调整，推算出各塔的最佳进料板位置和回流比。
反应器采用分段进料平推流 反应器，同时把反应器与换 热器合二为一。
11
工艺流程介绍
分离原则：
较轻组分C3、C4 先与重组分分离； 再将己烯与其他重 组分分离；然后将 庚烯与重组分分离； 最后把C8 、C11 分离。
C3&C4
C6
C7
C8
C11
12
工艺流程介绍
系统设备的工作系 数是0.9，考虑到 物流是有机物，泵 采用一开一备
9
产品品质要求
反应方程式
保证较贵的原料丙烯反应 率最大，则进料比为 C3H6:C4H8=2:3
主反应
10
工艺流程介绍
反应器设计如右图
由于此反应是放热 反应，综合考虑，取反 应器中的最佳反应温度 为T=45℃ ，进料温度 T=25℃。反应器的压 力为8.5bar 。
本反应体系中选择 分子筛催化剂进行反应。
C6在塔釜的 摩尔含量是
0.03％
25
过程模拟与优化
分离塔T3
C7在塔顶 的纯度是 99.801％
26
过程模拟与优化
分离塔T4
C8在塔顶 的纯度是 99.18％
C11在塔底的纯 度是99.83％
27
过程模拟与优化
❖ 原材料的消耗： ▪ 工业丙烯 27881.3吨/年 ▪ 工业丁烯 96668.7吨/年
13
过程模拟与优化
反应器的优化
采用Conversion Reactor模型， 固定反应转化率，工业丙烯 84.01kmol / hr工业丁烯21来加热原料，保证出 口温度80℃
最终丙烯的转化率为97.50％，正 丁烯的转化率为55.63％
14
“2941.6+3522.6 >5626.8” 投资回 收期为2年，低于 行业的基准投资 回收期要求
33
总结
❖ 基于对产品庚烯的市场需求量的调查与分析，设计出了年产量约 27000吨/年，高品质庚烯生产装置，本设计采用了三个高效精馏塔 对生成物流进行分离，得到产物的纯度为99.8％；同时为了提高重组 分的经济价值，我们增加了一个塔对辛烯与癸烯进行分离，以期提高 原料的利用率及经济价值。
烯
•汽油添加剂
•制备高级脂肪酸
•其他
6
合成方法
庚烯合 成方法
萃取分离法 正构烷烃热裂解法 低分子烯烃共聚法
脂肪醇脱氢法
目前我们 采用此法
Dimersol法 Lewis酸法
7
目前进展
❖ 通过几届同学的完善：
▪ 庚烯的纯度可以达到99.6％ ▪ 己烯的纯度可以达到97.6％ ▪ 液化石油气可以得到回收 ▪ 热能的利用较充分
❖ 不足之处：
▪ 副产品纯度不够高 ▪ C8和C11没有得到很好的利用
8
项目介绍
丙烯：9000元/吨 丁烯：6000元/吨
原材料成分 与价格
年产庚烯约 2.7万吨 反应方程式
主工艺流程
己烯：99.5％ 庚烯：99.8％ 辛烯：99.2% 癸烯：99.8%
原料丙烯： 丙烯95.23％ 丙烷 4.77％ 原料丁烯： 已丁烷18.38％ 正丁烷21.83 ％ 异丁烯5.67％ 正丁烯55.73％ 正己烯 0.09％
反应器的优化结果
生成物
反应物
15
过程模拟与优化
分离系统优 化的步骤
简化法求初值 严格法进行初运行
分离要求 数据整理
进料板/回流比 /热负荷的优化
16
分离系统各塔的要求
❖ 分离塔T1--塔顶正丁烷的回收率大于99.8％，塔 底己烯的回收率大于99.9%
❖ 分离塔T2--己烯纯度为99.5％，塔釜已烯的百分 含量小于0.05％
3
项目背景
庚烯
原油价格
项目简介
庚烯用途
化工产品
合成方法
目前进展
4
原油
能源紧张
从2005年的50 美元一桶到现在 接近100美元一 桶，化工产品的 成本越来越高！
对各种化学品纯 度的要求在提高， 对生产工艺的要 求再提高！
5
庚烯用途
•各种聚合物的共聚单体
•脂肪醇的中间体
主要用途
庚
•生产聚乙烯添加剂