化工厂设计课程答辩 PPT课件
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馏压力、塔顶温度[部分冷凝]）； • 纯化部分：结晶与吸附分离比较、结晶工艺（固液相平衡参数获取、结晶动
力学方程）、结晶参数（温度等）、过滤设备、离心过滤机转鼓直径、转速 。（初步设计说明书4.2~4.5节）
15
工艺设计（8）
节能、节水、节电： • 生产每吨产品所消耗的能源、动力值依据《石油化工设计能耗计算标准》
8
工艺设计（1）
工艺方案比较和选择： • 歧化和烷基转移工艺，采用HAT-096、HAT-097催化剂以及成套的固定床甲苯
歧化和烷基转移工艺技术。该工艺先后应用于中石化股份有限公司齐鲁分公 司、金陵分公司、中石油辽阳石化公司的对二甲苯联合装置中。 • 异构化工艺，采用异构化催化剂SKI系列（SKI- 400）等，该工艺目前已经成 功应用于吉林石化公司的生产装置。 • 甲苯甲醇烷基化工艺，采用纳米ZSM-5分子筛催化剂，以及固定床反应器反应 为基础的方案。
2
作品一览（2）
设计文档集：
• 1、创新性说明（6页）
• 2、可行性研究报告（203页）
• 3、初步设计说明书（407页）
• 4、环境评价报告书（99页）
• 5、安全评价报告书（93页）
• 6、初步设计说明书附录
•
1）设备设计计算书
•
2）管道选型结果一览表
•
3）设备选型结果一览表
•
4）物料、能量衡算表
分作为载气循环使用。液相进入倾析器，水相部分去废水处理，部分作为循 环水使用，有机相进入脱甲苯塔。 • 脱甲苯塔塔顶有少量不凝气体，以氢气、乙烯为主，去废气处理，液相主要 为甲苯，去反应工段补充反应物；塔底产物去脱C9塔，塔底主要成分为C9， 返回总厂，塔顶为对二甲苯粗产品。
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工艺设计（5）
工艺路线： • 预分离工段：
XXXX化工有限公司 40万吨对二甲苯项目
团队成员：
中南大学竹韵设计团队
1
作品一览（1）
设计图纸集：
• 1、图例（1张） • 2、PFD图（11张） • 3、P&ID图（25张） • 4、厂区总图（1张） • 5、厂区效果图（6张） • 6、车间布置图（7张） • 7、车间三维图（8张） • 8、管道三维图（1张） • 9、管道轴测图（32张） • 10、设备装配图（2张）
9
工艺设计（2）
工艺方案比较和选择： • 方案3甲醇的引入提高了甲苯利用率，其工艺收率高、 成本低、选择性好，
理论上每生产1tPX 只需要耗用1t的甲苯， 而传统的甲苯歧化工艺， 每生产 1tPX 需要耗用约 2.5t的甲苯，副产物苯比较少且甲醇更加廉价易得。（可 行性研究报告4.1节）
10
工艺设计（3）
7
项目背景（3）
利润空间：
• 根据《可行性研究报告》2.4.4.1~2.4.4.2节的价格分析： • 对二甲苯销售价格范围：9400~9800元/吨 • 甲苯采购价格范围：7800~8000元/吨 • 甲醇采购价格范围：2400~2600元/吨 • ZSM-5催化剂采购价格范围：34000~36000元/吨
• 洋浦经济开发区产业发展重点：以卡塔尔LPG为原料，建设洋浦150万吨乙烯 项目；建设年产60万吨PX 、210万吨PTA装置和100万吨PET装置及配套散货码 头；建设300万吨/年LNG接收站、配套码头及全容储罐；积极推进国家石油战 略储备基地建设，加快推进商业原油、成品油和LNG储备基地项目建设。
4
目录
• 项目背景 • 工艺设计 • 设备 • 自动控制 • 厂区设计 • 技术经济 • 项目总结
5
项目背景（1）
现状：Hale Waihona Puke Baidu
• 近几年在居民消费需求和纺织产品出口增长两大因素作用下，我国PX下游产 品涤纶、PET、PTA呈快速发展态势。
• 据预测世界PX消费量2010-2015年年均增长9.2%，2015-2020年年均增长率为 3.9%，世界2015，2020年PX需求量分别为4903万吨和5600万吨左右。
•
5）DCS控制系统测量控制点统计表
•
6）管道选型计算表
• 7、可行性研究报告附录
3
作品一览（3）
设计源文件：
• 1、Aspen Plus 流程模拟源文件 • 2、ProⅡ 结晶单元模拟源文件 • 3、Aspen EDR换热器设计源文件 • 4、Aspen Energy Analyzer换热网 络
13
工艺设计（6）
工艺路线： • 纯化工段： • 本工段采用中国石化由高对二甲苯浓度的混合二甲苯制备对二甲苯专利所述
工艺（专利号CN101941883）。
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工艺设计（7）
工艺优化： • 反应部分：催化剂选择、反应条件、原料混合方式、反应器串联数目、反应
器类型； • 预分离部分：闪蒸温度、闪蒸压力、精馏塔（塔板数、回流比、进料板、精
• 预计2020年石脑油产量为9450万吨，届时生产汽油、乙烯、PX的石脑油需求 要达到10450万吨，石脑油缺口会达到1000万吨左右。
6
项目背景（2）
政策：
• 海南《十二五发展规划》，要求发挥“国家新型工业化产业示范基地”的引 领作用，重点发展石油化工、浆纸、修造船及海洋工程、石油储备等产业， 延伸上下游产业链条。
源文件 • 5、Aspen Plus Dynamics 动态模拟源文
件 • 6、Fluent 流体力学模拟源文件 • 7、KG-tower塔设计源文件 • 8、Cuptower水力学校核源文件 • 9、MATLAB数据处理源文件 • 10、Water Design水集成源文件
11、智能选泵源文件 12、SW6强度校核源文件 13、pdmax 车间三维源文件 14、Google sketchup 厂区建模源文件 15、Aspen Economic Evaluation经济分析源文件 16、筑业石油化工安装工程预算源文件 17、IPEA经济评价源文件 18、Risksystem环境风险评价源文件 19、Photoshop队徽及封面设计源文件
工艺路线： • 反应工段： • 将甲苯和甲醇混合，加热气化后与水蒸气和氢气混合，进入三级固定床反应
器进行反应，在进入第二级与第三级反应器前补充甲醇。其中进入反应器的 甲苯与甲醇比为7:1，水烃比和氢烃比为5:1。
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工艺设计（4）
工艺路线： • 预分离工段： • 反应产物降温后进入气液分离器，气相主要为氢气，部分作为废气排放，部
力学方程）、结晶参数（温度等）、过滤设备、离心过滤机转鼓直径、转速 。（初步设计说明书4.2~4.5节）
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工艺设计（8）
节能、节水、节电： • 生产每吨产品所消耗的能源、动力值依据《石油化工设计能耗计算标准》
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工艺设计（1）
工艺方案比较和选择： • 歧化和烷基转移工艺，采用HAT-096、HAT-097催化剂以及成套的固定床甲苯
歧化和烷基转移工艺技术。该工艺先后应用于中石化股份有限公司齐鲁分公 司、金陵分公司、中石油辽阳石化公司的对二甲苯联合装置中。 • 异构化工艺，采用异构化催化剂SKI系列（SKI- 400）等，该工艺目前已经成 功应用于吉林石化公司的生产装置。 • 甲苯甲醇烷基化工艺，采用纳米ZSM-5分子筛催化剂，以及固定床反应器反应 为基础的方案。
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作品一览（2）
设计文档集：
• 1、创新性说明（6页）
• 2、可行性研究报告（203页）
• 3、初步设计说明书（407页）
• 4、环境评价报告书（99页）
• 5、安全评价报告书（93页）
• 6、初步设计说明书附录
•
1）设备设计计算书
•
2）管道选型结果一览表
•
3）设备选型结果一览表
•
4）物料、能量衡算表
分作为载气循环使用。液相进入倾析器，水相部分去废水处理，部分作为循 环水使用，有机相进入脱甲苯塔。 • 脱甲苯塔塔顶有少量不凝气体，以氢气、乙烯为主，去废气处理，液相主要 为甲苯，去反应工段补充反应物；塔底产物去脱C9塔，塔底主要成分为C9， 返回总厂，塔顶为对二甲苯粗产品。
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工艺设计（5）
工艺路线： • 预分离工段：
XXXX化工有限公司 40万吨对二甲苯项目
团队成员：
中南大学竹韵设计团队
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作品一览（1）
设计图纸集：
• 1、图例（1张） • 2、PFD图（11张） • 3、P&ID图（25张） • 4、厂区总图（1张） • 5、厂区效果图（6张） • 6、车间布置图（7张） • 7、车间三维图（8张） • 8、管道三维图（1张） • 9、管道轴测图（32张） • 10、设备装配图（2张）
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工艺设计（2）
工艺方案比较和选择： • 方案3甲醇的引入提高了甲苯利用率，其工艺收率高、 成本低、选择性好，
理论上每生产1tPX 只需要耗用1t的甲苯， 而传统的甲苯歧化工艺， 每生产 1tPX 需要耗用约 2.5t的甲苯，副产物苯比较少且甲醇更加廉价易得。（可 行性研究报告4.1节）
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工艺设计（3）
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项目背景（3）
利润空间：
• 根据《可行性研究报告》2.4.4.1~2.4.4.2节的价格分析： • 对二甲苯销售价格范围：9400~9800元/吨 • 甲苯采购价格范围：7800~8000元/吨 • 甲醇采购价格范围：2400~2600元/吨 • ZSM-5催化剂采购价格范围：34000~36000元/吨
• 洋浦经济开发区产业发展重点：以卡塔尔LPG为原料，建设洋浦150万吨乙烯 项目；建设年产60万吨PX 、210万吨PTA装置和100万吨PET装置及配套散货码 头；建设300万吨/年LNG接收站、配套码头及全容储罐；积极推进国家石油战 略储备基地建设，加快推进商业原油、成品油和LNG储备基地项目建设。
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目录
• 项目背景 • 工艺设计 • 设备 • 自动控制 • 厂区设计 • 技术经济 • 项目总结
5
项目背景（1）
现状：Hale Waihona Puke Baidu
• 近几年在居民消费需求和纺织产品出口增长两大因素作用下，我国PX下游产 品涤纶、PET、PTA呈快速发展态势。
• 据预测世界PX消费量2010-2015年年均增长9.2%，2015-2020年年均增长率为 3.9%，世界2015，2020年PX需求量分别为4903万吨和5600万吨左右。
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5）DCS控制系统测量控制点统计表
•
6）管道选型计算表
• 7、可行性研究报告附录
3
作品一览（3）
设计源文件：
• 1、Aspen Plus 流程模拟源文件 • 2、ProⅡ 结晶单元模拟源文件 • 3、Aspen EDR换热器设计源文件 • 4、Aspen Energy Analyzer换热网 络
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工艺设计（6）
工艺路线： • 纯化工段： • 本工段采用中国石化由高对二甲苯浓度的混合二甲苯制备对二甲苯专利所述
工艺（专利号CN101941883）。
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工艺设计（7）
工艺优化： • 反应部分：催化剂选择、反应条件、原料混合方式、反应器串联数目、反应
器类型； • 预分离部分：闪蒸温度、闪蒸压力、精馏塔（塔板数、回流比、进料板、精
• 预计2020年石脑油产量为9450万吨，届时生产汽油、乙烯、PX的石脑油需求 要达到10450万吨，石脑油缺口会达到1000万吨左右。
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项目背景（2）
政策：
• 海南《十二五发展规划》，要求发挥“国家新型工业化产业示范基地”的引 领作用，重点发展石油化工、浆纸、修造船及海洋工程、石油储备等产业， 延伸上下游产业链条。
源文件 • 5、Aspen Plus Dynamics 动态模拟源文
件 • 6、Fluent 流体力学模拟源文件 • 7、KG-tower塔设计源文件 • 8、Cuptower水力学校核源文件 • 9、MATLAB数据处理源文件 • 10、Water Design水集成源文件
11、智能选泵源文件 12、SW6强度校核源文件 13、pdmax 车间三维源文件 14、Google sketchup 厂区建模源文件 15、Aspen Economic Evaluation经济分析源文件 16、筑业石油化工安装工程预算源文件 17、IPEA经济评价源文件 18、Risksystem环境风险评价源文件 19、Photoshop队徽及封面设计源文件
工艺路线： • 反应工段： • 将甲苯和甲醇混合，加热气化后与水蒸气和氢气混合，进入三级固定床反应
器进行反应，在进入第二级与第三级反应器前补充甲醇。其中进入反应器的 甲苯与甲醇比为7:1，水烃比和氢烃比为5:1。
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工艺设计（4）
工艺路线： • 预分离工段： • 反应产物降温后进入气液分离器，气相主要为氢气，部分作为废气排放，部