年产15万吨丙烯腈项目-塔设备设计说明书
石化年产15万吨丙烯腈项目--创新性说明书(含SIS系统)
石化年产15万吨丙烯腈项目创新性说明书（含SIS系统）目录目录 (1)第一章工艺过程与分离方法的创新 (1)1.1产品体系的有效融合与集成 (1)1.1.1原料与总厂产品体系的有效融合 (1)1.1.2产品体系与园区有效融合 (1)1.1.3产品丙烯腈的有效融合 (1)1.1.4氢腈酸产品的有效融合 (2)1.1.5其他副产集成关系 (2)1.2变压吸附 (2)1.2.1结果分析 (3)1.2.2变压吸附过程的节能环保 (5)1.3侧线采出 (7)1.4废水处理与多效蒸发 (10)1.5膜分离废水处理与多效蒸发 (11)1.6部分含腈水循环 (14)1.7磷铵大循环——氨回收与吸收液循环利用 (15)1.7.1磷铵循环基本原理 (16)1.7.2设备组成 (17)1.8.3磷铵循环优点 (17)1.8能量循环与利用 (19)1.10双效精馏分离技术的应用（含双压） (20)1.11热泵精馏技术应用 (22)1.12进料组成对流程创新影响 (24)1.13磷铵工艺对后续工艺创新的影响 (24)第二章反应器的优化 (26)2.1催化剂与动力学的选定 (26)2.1.1高效催化剂的选用 (26)2.1.2使用含晶格氧的反应网络动力学模型 (27)2.2流化床反应器的设计 (28)2.2.1反应器类型的选择 (28)2.2.2反应器内部构件的优化 (28)2.3撤热水系统的优化 (30)2.4反应器SIS控制 (30)第三章控制技术的创新 (32)3.1反应器SIS控制 (32)3.2Dynamics动态模拟 (32)3.3复杂控点 (36)3.3.1进料比值控制系统 (36)3.3.2乙腈精制高压塔复杂控点 (37)第四章节能技术的创新 (38)4.1能量优化 (38)4.1.1调整冷公用工程——溴化锂冰机生产低温冷却水节能 (38)4.1.2禁止匹配 (39)4.2多效与热泵精馏技术的应用 (39)第五章清洁生产过程的创新 (40)5.1丙烯腈生产过程绿色度分析 (40)第六章新型过程设备应用创新 (42)6.1分离设备结构创新 (42)6.1.1新型组合导向浮阀塔板应用 (42)6.2反应器结构创新 (42)第一章工艺过程与分离方法的创新1.1产品体系的有效融合与集成1.1.1原料与总厂产品体系的有效融合在原料方面，石化单体炼化1250万吨/年，以炼化产液化石油气丙烷2%计，年提供丙烷25万吨/年，本项目产15万吨丙烯腈/年，需丙烷资源约23万吨/年；另外园区有上海石化1600万吨/年原油加工产能，长三角还有镇海大型炼化企业。
项目设计说明书
项目设计说明书丙烯和氨气的利用——15万吨丙烯腈的合成安徽工业大学第一章项目总论1.1 项目概况1.2 项目设计依据、标准及原则 1.2.1 项目设计依据1.2.2 项目使用的专业标准规范 1.2.3 项目设计原则1.3 产品及原料方案1.4 厂址概况1.5 项目意义第二章总图运输2.1 厂址选择2.1.1 设计原则2.1.2 厂址概况2.1.3 区位优势2.2 厂区布置2.2.1 编制依据2.2.2 平面布置的一般原则2.2.3 厂区总平面布置综述2.2.4 厂区布置的理念2.2.5 厂区布置与规划第三章工艺说明3.1 设计目标3.2 工艺路线分析3.2.1 丁二烯抽提工艺3.2.2 MTBE合成单元工艺3.2.3 MTBE合成和裂解联合工艺3.3 工艺流程说明3.3.1 工艺流程概述3.3.2 丁二烯抽提工段3.3.3 MTBE合成段及精制工段（8） ..........................................................42 4361.23ln=-9.24416+aKT错误！不能通过编辑域代码创建对象。
（9） 42 （10） (42)6-49599=7.06810exp kRT × . . （12） (42)6+10-2-49599-7.06810exp-85858.266-=-7.31110exp IBIBMeOHMTBEIBMeOH arRTaarRTa . .=×× . . . . . .××× . . . .3.3.4 MTBE裂解段及异丁烯分离工段 (44)3.4 模拟过程3.4.1 模拟模块的选择和物性方法的选用3.4.2 模拟流程中的化学反应及动力学3.4.3 模拟参数的优化（16） (54)()[]21iCKMEOHC=⋅.3.5 工艺创新点3.5.1 分隔壁塔的应用3.5.2 中间再沸器的应用3.5.3 分离过程的水循环3.5.4 MTBE精制塔进料方案的优化3.5.5 运用动力学模拟MTBE合成及分离反应3.6 全系统热集成及节能技术3.6.1 热集成3.6.2 节能技术第四章设备选型4.1 概述及选型依据4.1.1 概述4.1.2 选型依据4.2 塔设备选型4.3 换热器选型4.4 MTBE裂解反应器设计4.5 泵选型4.6 管道设计选型4.7 储罐选型第五章公用工程分配和辅助系统设计5.1 概述5.2 设计标准5.3 工业水系统5.4 冷却水系统5.5 冷冻盐水系统5.6 蒸汽和蒸汽冷凝水系统5.6.1 蒸汽系统5.6.2 蒸汽冷凝水系统5.7 锅炉给水系统5.8 工业和仪表压缩空气系统 5.9 火炬排放系统5.10 安全阀第六章自动控制6.1 控制要求6.2 控制概述6.3 过程监测与控制6.3.1 进料量的控制6.3.2 进料比的控制6.3.3 换热器的控制（2）物料流股与物料流股换热 6.3.4 隔壁塔的控制方案6.3.5 反应器控制系统示例6.3.6 催化精馏塔控制系统6.4 紧急停车系统第七章供电配电工程7.1 设计范围7.2 设计依据7.3 电力负荷的分级7.3.1 一级负荷7.3.2 二级负荷7.3.3 三级负荷7.3.4 本厂各级负荷说明7.4 供配电系统的组成7.5 变电所和配电间7.5.1 高压供电系统设计7.5.2 总降压变电所设计7.5.3 车间变电所设计7.5.4 主变压器容量的选择 7.5.5 厂区高压配电系统设计 7.5.6 电气设备的选择7.5.7 继电保护的选择与整定 7.6 动力和照明7.7 防雷与接地7.7.1 建筑物的防雷与接地 7.7.2 厂区户外装置的防雷 7.7.3 厂区变电所的防雷7.7.4 接地系统第八章通信工程8.1 设计概述8.2 设计原则8.3 通信系统方案8.3.1 行政管理电话系统8.3.2 生产调度程控电话系统 8.3.4 有线电视8.3.5 扩音呼叫/对讲系统8.3.6 摄像头控制系统8.3.7 综合布线系统8.3.8 全厂电信网络第九章土建工程9.1 设计概述9.2 设计依据9.3 厂区自然条件9.4 建筑工程9.4.1 设计原则9.4.2 设计标准9.4.3 设计方案9.5 结构工程9.5.1 设计原则9.5.2 设计标准9.5.3 设计方案第十章给排水工程10.1 设计概述10.2 设计依据10.3 给水系统10.3.1 生水系统10.3.2 生活用水系统10.3.3 工艺软水系统 10.3.4 循环冷却水系统 10.3.5 消防用水系统 10.3.6 杂用水系统10.4 排水系统10.4.1 生活污水系统 10.4.2 生产废水系统 10.4.3 冷却水排放10.4.4 雨水排放系统第十一章采暖与通风系统 11.1 设计概述11.2 设计标准依据11.3 厂区所在气象条件 11.4 采暖方案11.4.1 设计概述11.4.2 设计方案11.5 通风方案11.5.1 设计概述11.5.2 设计方案11.6 空气调节方案11.6.1 设计概述11.6.2 设计方案第十二章储运12.1 设计依据12.2 储存系统12.2.1 原料储存12.2.2 产品储存12.3 运输系统12.3.1 原料运输12.3.2 产品运输第十三章消防13.1 设计中执行的相关标准及规范 13.2 消防建设13.2.1 厂房防火防爆13.2.2 储罐区防火防爆13.3 消防系统13.3.1 概述13.3.2 给水系统13.3.3 供电系统13.3.4 水消防系统13.3.5 泡沫灭火系统13.3.6 干粉灭火系统13.3.7 移动式灭火系统13.4 日常消防管理第十四章维修14.1 设计依据14.2 设计原则14.3 厂内日常检修与维护14.3.1 巡回检查14.3.2 同步检修与协同检修14.4 设备维护与检修14.4.1 压力容器、管道的定期检修 14.4.2 泵的检查与处理14.4.3 换热器的维修14.5 维修管理第十五章劳动保护和安全卫生15.1 概述15.2 设计依据15.3 职业安全15.3.1 工业毒物15.3.2 燃烧与爆炸15.3.3 噪声15.3.4 腐蚀15.4 工业卫生15.4.1 车间的卫生特征分级15.4.2 工作场所15.4.3 辅助用室15.5 安全卫生管理机构15.6 事故防护与控制15.6.1 事故预防措施15.6.2 事故的应急措施第十六章环境保护16.1 废气污染源及治理（一）废气污染源（二）废气治理16.2 主要废水污染源及治理 16.3 主要固体染源及治理 16.4 噪声污染源及治理（一）噪声污染源（二）噪声治理16.5 防治措施一览表第一章项目总论1.1 项目概况本项目的目标是为一以丙烯/氨气为原料的烃化工综合企业设计一个生产丙烯腈的系统。
石化年产15万吨丙烯腈项目--可行性研究报告
石化年产15万吨丙烯腈项目可行性研究报告石化年产15万吨丙烯腈项目可行性研究报告目录目录 (1)概述 (1)第一章项目总论 (2)1.1项目概述 (2)1.1.1项目名称、主办单位名称及企业性质等 (2)1.1.2编制依据和原则 (2)1.1.3项目提出的背景及投资的必要性 (3)1.1.4研究范围及编制分工 (8)1.2项目可行性研究结论 (10)1.2.1项目结论 (10)1.2.2存在问题及建议 (11)1.3主要技术经济指标表 (11)第二章市场预测分析 (14)2.1产品市场分析 (14)2.1.1产品用途 (14)2.1.2国外市场分析 (15)2.1.3国内市场分析 (18)2.1.4进出口分析 (20)2.2产品竞争力与目标市场分析 (24)2.2.1产业优势分析 (24)2.2.2产业劣势分析 (24)2.2.3市场竞争分析 (25)2.2.4目标市场分析 (28)2.3国内丙烯腈上游原料市场分析 (29)2.3.1丙烷市场分析 (29)2.3.2丙烯市场分析 (35)2.4国内丙烯腈下游产品市场分析 (43)12.4.1腈纶市场分析 (43)2.4.2ABS/SAN树脂市场分析 (44)2.4.3其他下游产品市场分析 (44)2.5丙烯腈价格分析 (46)2.6市场风险分析 (47)2.6.1风险因素的识别 (47)2.6.2风险规避对策 (48)第三章建设规模和产品方案 (49)3.1产业政策等符合性分析 (49)3.1.1产业政策符合性分析 (49)3.1.2行业准入符合性分析 (49)3.1.3园区规划符合性分析 (49)3.2产品方案 (49)3.2.1产品规模 (49)3.2.2主副产品规格 (50)3.2.3建设规模比较 (52)第四章工艺技术方案 (54)4.1生产技术现状 (54)4.2产品工艺方案 (54)4.2.1AN生产工艺 (54)4.2.2丙烯氨氧化工艺路线 (55)4.2.3丙烷氨氧化工艺路线 (56)4.3工艺技术比较和选择 (58)4.3.1丙烯氨氧化法与丙烷氨氧化法技术的对比 (58)4.3.2丙烷路线与丙烯路线评价对比： (58)4.3.3工艺选择总结 (59)4.4工艺流程和消耗定额 (59)4.4.1工艺流程概述 (59)4.4.2原料、辅助原料 (62)24.5.1设备布置方案 (63)4.5.2工艺安装 (64)4.6主要设备的选择 (65)4.6.1主要设备的选择原则 (65)4.6.2设备表 (65)4.6.3设计中采用的主要标准及规范 (66)4.7工艺装置三废排放（含三废排放量表） (66)4.7.1工艺废水 (66)4.7.2工艺废气 (67)4.7.3废固 (67)4.8工艺及设备风险 (68)4.8.1工艺 (68)4.8.2设备 (68)第五章原材料、辅助材料 (70)5.1主要原材料、辅助材料、规格、年使用量、来源、运输方式 (70)5.1.1原料供应 (70)5.1.2辅助材料供应 (71)第六章建厂条件和厂址选择 (72)总述 (72)6.1厂址选择 (72)6.1.1选择的原则和依据 (72)6.1.2厂址建设地概述 (73)6.1.3选址优势 (73)6.2园区建厂条件 (75)6.2.1项目建设地自然条件 (75)6.2.2项目建设地经济社会条件 (76)6.2.3外部交通运输状况 (77)3第七章总厂集成方案 (80)总述 (80)7.1集成依据 (80)7.2厂区内集成 (81)7.2.1物料集成 (81)7.2.2能量集成 (83)7.3与总厂的集成关系 (84)7.4与园区的集成关系 (85)7.4.1丙烯腈与园区形成产业链 (85)7.4.2氢腈酸与园区形成上下游产业链关系 (85)第八章总图运输、储运、土建、界区内外管网 (86)8.1总图运输 (86)8.1.1全厂总图 (86)8.2储运 (88)8.3厂区外管 (89)8.3.1设计依据 (89)8.3.2管道敷设原则 (89)8.4土建 (89)8.4.1设计依据 (89)8.4.2结构型式 (90)第九章公用工程方案和辅助生产设施 (91)9.1给排水 (91)9.1.1概述 (91)9.1.2工厂给水 (91)9.1.3厂区给水方案 (91)9.1.4循环水 (91)9.1.5消防水 (91)49.1.7水公用工程概况-化工区水厂 (92)9.2供电及电讯 (92)9.2.1供电 (92)9.2.2电修部分 (96)9.2.3电讯 (97)9.3供热 (98)9.4空气 (98)9.5冷却水供应 (98)9.6维修设施 (98)9.6.1机修 (98)9.6.2电修 (99)9.6.3仪修 (99)9.6.4化学品仓库 (99)9.7检化验、环保站、气防站 (99)9.7.1检化验室 (99)9.8火炬 (100)第十章节能 (101)10.1概述 (101)10.1.1编制依据 (101)10.1.2装置用能特点 (101)10.2能耗指标及分析 (101)10.2.1能耗指标 (101)10.2.2能耗比较 (103)10.3节能措施 (104)第十一章消防 (106)11.1设计依据 (106)11.2设计范围与分工 (106)11.3火险分析 (106)5第十二章清洁生产 (108)12.1清洁生产概述 (108)12.2清洁生产的内涵与内容 (109)12.2.1清洁生产的内涵 (109)12.2.2清洁生产的内容 (109)12.3项目清洁生产水平分析 (110)12.3.1原料 (110)12.3.2工艺 (110)12.3.3物料 (110)12.3.4能量 (110)12.3.5控制 (111)12.3.6管理 (112)第十三章环境保护 (113)13.1厂址与环境现状 (113)13.1.1拟建场址 (113)13.1.2气象条件 (113)13.1.3环境质量现状 (113)13.2执行的环境保护法规及采用标准 (114)13.3三废排放量表 (115)13.3.1工艺废水 (115)13.3.2工艺废气 (115)13.3.3固体废物 (115)13.4环境保护治理措施及方案 (116)13.4.1废水处理 (116)13.4.2废气治理 (117)13.4.3固体废弃物处理 (118)13.5环境保护投资 (118)13.6结论 (118)614.1本质安全依据 (119)14.2本质安全内涵 (119)第十五章职业安全卫生 (122)15.1编制依据 (122)15.1.1国家、地方和行业法律、法规及条例 (122)15.1.2采用的主要设计标准、规范 (122)15.2职业危害因素及其影响 (123)15.2.1有毒有害物质 (123)15.2.2可燃可爆危险性物质 (131)15.3职业危害因素的防范及处理 (131)15.4职业安全卫生专用投资 (133)15.5结论 (133)第十六章组织机构与人力资源配置 (134)16.1企业管理体制及组织机构 (134)16.2生产倒班之都及人力资源配置 (134)16.3人员来源及培训 (134)第十七章财务与经济 (136)总述 (136)17.1投资估算与资金筹措 (136)17.1.1投资估算编制依据 (136)17.1.2资金来源 (136)17.1.3资金使用计划 (137)17.1.4主要技术经济表 (137)17.1.5建设投资估算表 (139)17.1.6建设期利息估算表 (140)17.1.7流动资金结果估算表 (140)17.1.8项目总投资估算表 (141)17.2财务分析 (141)717.2.1产品成本汇总表 (141)17.2.2产品销售收入计算表 (142)17.2.3税金估算表 (142)17.2.4利润与利润分配表 (143)17.2.5项目财务现金流量表 (143)17.2.6权益投资财务现金流量表 (146)17.2.7银行借款（含借款偿还期与建设期利息） (148)17.2.8动态指标（含财务净现值、项目财务内部收益率和投资回收期等） (148)17.2.9主要经济效益 (150)17.3不确定性分析 (151)17.3.1盈亏平衡分析 (152)17.3.2敏感性分析 (153)第十八章可行性研究总结 (157)18.1项目可行性 (157)18.1.1技术可行性 (157)18.1.2经济可行性 (157)18.1.3环保可行性 (157)18.2结论 (157)89概述1石化年产15万吨丙烯腈分厂项目的可行性研究报告按照中石化联产发[2012]115号《化工投资项目可行性研究报告编制方法》(2012年修订版)的规定编制完成，由投资项目主办单位——中国石化石油化工公司委托有资格的咨询单位编制。
石化年产15万吨丙烯腈分厂项目-经济分析
石化年产15万吨丙烯腈分厂项目--经济分析石化年产15万吨丙烯腈分厂项目--经济分析1目录错误!未定义书签。
概述1第一章投资估算2 1.1投资估算编制说明3 1.2 投资估算编制依据3 1.3建设投资估算31.3.1估算方法31.3.2固定资产41.3.3 无形资产171.3.4递延资产171.3.5预备费用181.3.6建设投资汇总18 1.4银行借款（含借款偿还期与建设期利息）18 1.5流动资金估算19 1.6 项目总投资估算19第二章资金筹措212.1资金来源21 2.2银行贷款还款方式21 2.3资金使用计划21第三章成本和费用估算233.1成本估算说明233.1.1概述233.1.2编制依据233.1.3估算依据和说明23 3.2 产品总成本费用估算243.2.1概述243.2.2原材料及辅助材料费243.2.3燃料和动力费2423.2.4 职工薪酬及福利费253.2.5 折旧费283.2.6 摊销费283.2.7 维修费283.2.8三废处理费283.2.9其他费用283.2.10产品成本汇总29第四章销售收入和税金估算314.1 销售收入估算31 4.2税金估算32第五章财务分析345.1 财务分析报表345.1.1 利润分配表345.1.2 财务损益表355.1.3 现金流量表35 5.2 财务分析指标395.2.1.静态指标（含投资回收期、税后利润与利润率等）395.2.2 动态指标（含财务净现值、项目财务内部收益率和投资回收期等）40 5.3 不确定性分析425.3.1 盈亏平衡分析435.3.2 敏感性分析44第六章总结486.1 主要技术经济表48 6.2建设投资估算表50 6.3建设期利息估算表51 6.4流动资金结果估算表51 6.5项目总投资估算表52 6.6产品成本汇总表5336.7产品销售收入计算表53 6.8税金估算表54 6.9利润与利润分配表55 6.10 项目财务现金流量表55 6.11权益投资内部收益率584石化年产15万吨丙烯腈分厂项目--经济分析概述本项目厂区位于上海市上海化工工业园区的。
产15万吨丙烯腈生产工艺终改详解
（2015届）本科毕业设计（论文）资料课题名称：年产15万吨丙烯腈生产工艺设计学院（部）：包装与材料工程学院专业名称：化学工程与工艺****：***班级名称：化工111学号：*********** 指导教师：罗婕职称：讲师最终成绩：湖南工业大学教务处2015届本科毕业设计（论文）资料第一部分毕业论文（2015届）本科毕业论文课题名称：年产15万吨丙烯腈生产工艺设计学院（部）：包装与材料工程学院专业名称：化学工程与工艺学生姓名：胡奥林班级名称：化工111 学号：11404700130 指导教师：罗婕职称：讲师湖南工业大学教务处湖南工业大学本科毕业论文（设计）诚信声明本人郑重声明：所呈交的毕业论文（设计），题目《年产15万吨丙烯腈生产工艺设计》是本人在指导教师的指导下，进行研究工作所取得的成果。
对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文章以明确方式注明。
除此之外，本论文（设计）不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。
本人完全意识到本声明应承担的责任。
作者签名：日期：年月日湖南工业大学本科毕业设计（论文）摘要丙烯腈是石油化学工业的重要产品，是有机化工常用的基本原料，广泛应用于三大合成工业。
本文采用的生产丙烯腈的方法为丙烯氨氧化法，此方法使用的原料价格比较低廉、来源广泛，且反应简单易于操作。
依照世界各国生产厂家积累的经验，选取具有较高效能的催化剂，以此建一15万吨/年的丙烯腈生产车间，使车间的综合性能在原有的基础上明显提高，生产效率进一步提升，工艺控制更加优化，明显的降低了生产成本。
通过对丙烯氨氧化法制丙烯腈进行技术分析，确定合适的工艺流程并绘制出工艺流程图，对从原料的处理到丙烯腈的合成工段的一系列设备进行设计，对氨蒸发器、丙烯过热器、废热锅炉和流化床反应器等设备的进行衡算，在衡算的基础上进一步核算对流化床反应器、换热器以及废热锅炉等设备做出了选型，对合成丙烯腈工艺设备进行了初步的设计。
15万吨年丙烯腈项目-项目摘要
15 万吨/年丙烯腈项目
——设计摘要
一、项目背景
目前我国炼厂气大多制取石油液化气作燃料使用，C3 组分利用率低。为提 高丙烷的利用率，本项目以 XXXX 石化丙烷为原料，建立一座年产 15 万吨丙烯腈 的分厂。丙烯腈主要用于生产腈纶、ABS/SAN、丙烯酰胺和聚醚多元醇等产品， 2015 年我国丙烯腈的消费结构为：47.7%用来生产腈纶，28.1% 生产 ABS/SAN， 其余用来生产丙烯酰胺等。我国丙烯腈大量依托进口，自 2011 年以来年进口量 都在 50 万吨以上，可见生产丙烯腈前景乐观。
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15 万吨/年丙烯腈项目——项目摘要
7.1 概述...................................................................... - 20 7.2 新型过程设备应用创新................................................................... - 20 -
目录 设计摘要........................................................................................................... - 0 第 1 章 项目可行性......................................................................................... - 3 1.1 项目政策符合性分析......................................................................... - 3 1.1.1 产业政策符合性...................................................................... - 3 1.1.2 产业准入符合性...................................................................... - 3 1.1.3 园区发展规划符合性.............................................................. - 3 1.1.4 国家产业政策符合性.............................................................. - 3 1.1.5 建设规模.................................................................................. - 3 1.2 产品方案............................................................................................. - 3 1.3.原料、辅助材料的用量和来源......................................................... - 4 1.4 经济分析............................................................................................. - 5 第 2 章 反应技术............................................................................................. - 7 2.1 催化剂优选......................................................................................... - 7 2.2 通过开发移动床膜反应器,增加单程转换率.................................... - 7 2.3 流化床反应器..................................................................................... - 8 第 3 章 分离技术............................................................................................. - 9 3.1 采用膜分离回收氢气，降低能耗 78.7%..........................................- 9 3.2 运用侧线采出乙腈技术，降低乙腈提纯难度............................... - 10 3.3 萃取共沸精馏，除去共沸物乙腈................................................... - 10 第 4 章 工艺方案........................................................................................... - 12 4.1 工艺选择.......................................................................................... - 12 4.2 工艺简介........................................................................................... - 12 4.2.1 丙烷脱氢工段........................................................................ - 12 4.2.2 丙烯精制工段........................................................................ - 12 4.2.3 丙烯氨氧工段........................................................................ - 13 4.2.4 丙烯腈精制工段.................................................................... - 13 4.3 总工艺流程框图............................................................................... - 15 第 5 章 节能技术........................................................................................... - 16 5.1 考虑温度匹配和能量匹配的三大主要换热................................... - 16 5.2 基于经济型和可操作性考虑的换热网络....................................... - 16 5.3 热泵技术........................................................................................... - 17 5.4 四效蒸发技术................................................................................... - 17 第 6 章 总图布置........................................................................................... - 19 第 7 章 设备选型........................................................................................... - 20 -
丙烯腈装置说明书
一、工艺流程1.1丙烯腈的生产方法早在1893年就发现了丙烯酰胺脱水制造丙烯腈的方法，但此生产方法原料来源非常困难。
1930年发现了由环氧乙烷和氢氰酸合成丙烯腈的方法，随后又发现了由乙炔和氢氰酸合成丙烯腈的生产反法，这些方法因受各种条件的限制，生产规模均较小。
1959年发明了丙烯、氨氧化法生产丙烯腈，使丙烯腈生产技术的发展取得了重大突破。
由于这一方法的原料价廉易得，工艺流程较为简单，产1.2的有基层用泵送至脱氢氰酸塔，水层返回回收塔进料。
乙腈在回收塔34#板作为气相抽出，送到乙腈塔。
在乙腈塔中，乙腈、水和少量的氰化物及丙烯腈从塔顶出来并送到乙腈回收单元，塔釜液返回到回收塔33#板。
从回收塔分层器出来的有机相用泵送到脱氢氰酸塔，该塔可在常压或微真空下操作。
该塔的上段用来脱除丙烯腈中的氢氰酸，下段用来脱水。
脱氢氰酸塔从上部进料，塔顶气相产品氢氰酸被冷凝后送往其它装置回收，部分冷凝液回流到塔顶。
脱氢氰酸塔釜液通过泵送到成品塔，作为成品塔进料。
在成品塔中，从侧线采出丙烯腈产品，然后经过冷却送入成品罐。
1.3系统流程简述1.3.1反应系统使用丙烯、氨和空气生产丙烯腈是在流化床反应器中经催化剂作用来完成的。
工艺空气进入反应器的空气流量由流量记录调节器进行控制。
空气进入反应器的底部，通过空气分布器向上流动，进入反应器的丙烯和氨的流量记录由流量调节阀进行控制。
进入反应器之前丙烯和氨通过位于空气分布器上面的丙烯氨分布器进行混合。
丙烯、氨和空气在反应器中向上流动，使催化剂床层流化。
催化剂是细小松散颗粒。
在反应器正常操作情况下，其顶部压力为0.074MPa，温度为440℃。
在反应器中生成丙烯腈和其它产物的反应是放热反应，为保证反应的正常运行，必须将热量1.3.2硫塔塔釜液位的液位调节阀来控制。
从丙烯腈回收塔出来的塔顶物料经过回收塔冷凝器，在冷凝器中该物料被冷凝，并冷却到约40℃，然后冷凝液在回收塔分层器中发生相分离，水相由回收水泵打回到回收塔，其流量由分层器中水相液位调节阀来控制。
15万吨年丙烯腈项目8-项目摘要
15 万吨年丙烯腈项目-项目摘要设计摘要一、项目背景目前我国炼厂气大多制取石油液化气作燃料使用，C3 组分利用率低。
为提高丙烷的利用率，本项目以石化丙烷为原料，建立一座年产 15 万吨丙烯腈的分厂。
丙烯腈主要用于生产腈纶、ABS/SAN、丙烯酰胺和聚醚多元醇等产品，2015 年我国丙烯腈的消费结构为：47.7%用来生产腈纶，28.1% 生产 ABS/SAN，其余用来生产丙烯酰胺等。
我国丙烯腈大量依托进口，自 2011 年以来年进口量都在50 万吨以上，可见生产丙烯腈前景乐观。
二、工艺路线本项目选址石化，以丙烷为原料生产高附加值产品丙烯腈。
采用两步法路线制取丙烯腈：参考 UOP 公司的 Oleflex 工艺与 BP 公司的 Sohio 工艺，并对两工艺进行优化。
两步法工艺优势在于收率高，技术安全稳定。
由于氨氧化工艺对丙烯纯度要求不高，所以自产自用丙烯方案可行；同时丙烷脱氢为强吸热反应，丙烯氨氧化为强放热反应，可耦合两个反应热以节约能量。
三、设计新型移动床膜反应器反应收率，节约能量丙烷脱氢反应创新性地使用移动床膜反应器，使反应与分离耦合，增大丙烷单程转化率，降低后续分离能耗。
四、用膜分离代替深冷分离，极大减少能耗由膜分离系统代替深冷分离，简化工艺流程，且分离温度由-100℃左右升高至-28℃,极大的降低了冷耗。
综合考虑节能与操作弹性优化的换热网络与热泵精馏技术的应用减少了对公用工程的使用，实现了能量的优化。
五、使用新型过程设备缩短工艺流程，使生产稳定运行流化床反应使用新型进气分布器与旋风分离器，保证产品的质量和收率；水洗填料塔内使用新型填料有利于丙烯腈的吸收；T201 脱乙烷塔顶回流泵内使用了新型干气密封结构，使生产高效、连续；用急冷换热器代替急冷塔冷却脱氢反应器的出料液,缩短工艺流程。
六、清洁与安全生产项目坚持清洁生产与安全生产的原则：两个反应工段的固体催化剂可在本厂完成再生循环；采用吸附分离处理废气、四效蒸发处理废水等手段实现了清洁生产与资源的循环利用；热泵精馏、换热网络优化减少单产碳排放；采用分散型控制系统、安全仪表系统、可燃和有毒气体检测系统、工业电视监视系统方案等完成自动控制，对罐区使用 Risksystem 软件进行风险模拟并做足预案。
石化年产15万吨丙烯腈项目-安全预评价报告-182页
石化年产15万吨丙烯腈项目安全预评价报告目录目录 (1)第一章安全评价概述 (1)1.1 安全预评价的目的和基本原则 (1)1.1.1 安全预评价的目的 (1)1.1.2 安全预评价范围 (1)1.1.3 安全预评价工作程序及重点 (2)1.2 安全预评价依据 (4)1.2.1 国家法律、法规 (4)1.2.2 技术规范及标准 (4)第二章建设项目所在地自然社会环境概况 (7)2.1 自然环境概况 (7)2.1.1 地理位置 (7)2.1.2 地形全貌 (7)2.1.3 水文地质 (7)2.1.4 气象条件 (8)2.2 社会经济概况 (8)2.2.1 经济概况 (8)2.2.2 交通概况 (9)2.3 区域规划 (10)2.3.1 规划范围 (10)2.3.2 指导思想 (11)2.3.3 基本原则 (11)2.3.4 总体目标 (12)第三章项目概况 (13)3.1 总图及平面布置 (13)3.3 工艺流程 (16)3.3.1 反应工段 (16)3.3.2 磷铵急冷工段 (18)3.3.3 丙烯腈回收精制工段 (20)3.3.4 乙腈精制工段 (21)3.4 主要设备 (21)第四章主要危险、有害因素分析 (22)4.1 主要危险、有害物质的理化性质有害因素分析 (22)4.2 主要工业生产过程危险、有害因素分析 (50)4.2.1 火灾、爆炸危险因素分析 (51)4.2.2 中毒窒息危险因素分析 (51)4.2.3 物理爆炸（容器爆炸）危险性分析 (52)4.2.4 灼烫危险性分析 (52)4.2.5 噪声危害因素分析 (52)4.2.6 开停车、检维修危险性分析 (53)4.2.7 厂内车辆运输危险因素分析 (54)4.2.8 高处作业危险因素分析 (54)4.2.9 电气伤害危险因素分析 (54)4.2.10 其他危险因素 (55)4.2.11 自动控制系统故障 (58)4.2.12 人员及管理 (58)4.3 工艺过程中的危险、有害因素分析 (58)4.3.1 温度失控 (58)4.3.2 压力失控 (60)4.3.3 流量失控 (60)4.3.4 液位失控 (61)4.4 重大危险源辨识分析 (61)4.5 Risk System (65)4.5.2 重大危险源辨识 (65)4.5.3 丙烯腈储罐区风险分析 (66)4.5.4 乙腈储罐区风险分析 (81)4.5.5 液氨储罐区风险分析 (94)4.6 ALOHA (107)4.6.1 ALOHA 软件介绍 (107)4.6.2 ALOHA软件的应用步骤 (108)4.6.3 ALOHA软件的主要功能 (109)4.6.4 ALOHA软件的应用 (109)4.6.5 模拟结果 (109)第五章评价方法简介和评价方法确定 (112)5.1 评价方法简介 (112)5.1.1 安全检查表法（SCL） (112)5.1.2 预先危险性分析法（PHA） (113)5.1.3 事故树分析法（FTA） (114)5.1.4 危险度评价法 (115)5.1.5 道化学火灾、爆炸指数法（DOW） (116)5.1.6 危险性分析与可操作性研究（HAZOP） (117)5.2 评价单元的划分 (120)5.2.1 评价单元划分原则 (120)5.2.2 评价单元划分 (120)5.3 评价方法的选择 (120)第六章定性定量评价分析 (122)6.1 周边环境 (122)6.1.1 周边环境条件 (122)6.1.2 主要装置与周边装置防火距离 (125)6.2 自然条件 (126)6.3 生产内部 (127)6.3.2 HAZOP法 (140)6.3.3 事故树分析 (147)6.3.4 预先危险性分析 (152)6.3.5 储罐危险度评价 (157)6.3.6 道化学火灾、爆炸指数法评价 (159)第七章安全对策措施及建议 (165)7.1 概述 (165)7.2 总图布置和建筑方面的安全措施 (165)7.3 工艺及设备等方面的对策措施 (166)7.3.1 反应器的SIS系统 (168)7.4 管理方面的对策措施 (170)7.5 安全工程设计方面安全对策措施 (172)7.6 职业安全卫生与常规防护安全对策措施 (173)7.7 对自然危害因素的防范措施 (173)第八章预评价结论 (175)第一章安全评价概述1.1 安全预评价的目的和基本原则1.1.1 安全预评价的目的安全预评价是在建设项目可行性研究阶段、工业园区规划阶段或生产经营活动组织实施之前，根据相关的基础资料，辨识与分析建设项目、工业园区、生产经营活动潜在的危险、有害因素，确定其与安全生产法律法规、规章、标准、规范的符合性，预测发生事故的可能性及其严重程度，提出科学、合理、可行的安全对策措施建议，做出安全评价结论的活动。
石化年产15万吨丙烯腈项目-塔设备设计说明书
石化年产15万吨丙烯腈项目塔设备设计说明书目录目录 (1)塔设备选型说明书 (1)1.1 塔型的选择原则 (1)1.2 填料塔和板式塔的比较 (1)1.2.1 板式塔塔型选择的一般原则 (2)1.2.2 板式塔的塔盘类型与选择 (3)1.2.3 填料塔填料选择 (4)1.3 塔型的结构与选择 (4)1.3.1 与物性有关的因素 (5)1.3.2 与操作条件有关的因素 (5)1.3.3 其他因素 (5)1.3.4 本厂实际情况的选择 (6)1.4 塔的设计 (6)1.4.1 塔的主要工艺尺寸计算 (7)1.5 CupTower校核 (18)1.6 塔负荷性能优化数据 (23)1.7 塔机械工程设计 (24)1.7.1 塔高的计算 (24)1.7.2 塔相关设计与校核参数 (25)1.7.3 SW6塔强度校核 (26)附塔设备一览表 (40)塔设备选型说明书1.1 塔型的选择原则精馏塔主要有板式塔、填料塔两种，它们都可以用作蒸馏和吸收等气液传质过程，但两者各有优缺点，要根据具体情况选择。
塔选型参考标准《固定式压力容器》GB 150-2011《压力容器封头》GB/T 25198-2010《石油化工塔器设计规范》SHT 3098-2011《钢制化工容器结构设计规定》HG/T 20583-2011《工艺系统工程设计技术规范》HG/T 20570-1995《塔顶吊柱》HG/T 21639-2005《不锈钢人、手孔》HG 21594-21604《钢制人孔和手孔的类型与技术条件》HG/T 21514-2005《钢制塔式容器》JB/T 4710-2005《钢制管法兰、垫片、紧固件》HG/T 20592~20635-20091.2 填料塔和板式塔的比较表1-1 精馏塔的主要类型及特点1.2.1 板式塔塔型选择的一般原则选择时应考虑的因素有：物料性质、操作条件、塔设备性能及塔的制造、安装、运转、维修等。
1.下列情况优先选用填料塔：（1）在分离程度要求高的情况下，因某些新型填料具有很高的传质效率，故可采用新型填料以降低塔的高度；（2）对于热敏性物料的蒸馏分离，因新型填料的持液量较小，压降小，故可优先选择真空操作下的填料塔；（3）具有腐蚀性的物料，可选用填料塔。
石化年产15万吨丙烯腈项目-换热器选型说明书
15万吨丙烯腈合成工艺项目可行性研究报告【精选审批篇】
15万吨丙烯腈合成工艺项目可行性研究报告【精选审批篇】15万吨丙烯腈合成工艺项目可行性研究报告目录第一章总论1.1 项目概况1.1.1 项目名称1.1.2 项目拟建地区1.1.3 项目规模1.1.4 项目分析—我国丙烯腈现状1.2 项目设计依据、标准及原则1.2.1 项目设计依据1.2.2 项目使用の专业标准规范1.2.3 项目设计原则1.3 项目背景及意义1.3.1 供需情况1.3.2 供需预测1.3.3 丙烯腈产业链价值分析及发展建议1.3.4 丙烯腈下游主要产业链价值分析1.4 研究范围1.5 研究结论1.6 存在の主要问题和建议第二章建设规模2.1设计原则2.2市场分析2.2.1原料成本分析2.2.2 产品市场分析2.3下游产品分析2.4生产规模の确定第三章丙烯腈合成工艺技术3.1 总论第四章集成方案4.1 集成依据4.2 与企业系统集成4.3 项目集成4.3.1 物料集成4.3.2 能量集成4.4 总结第五章厂址选择5.1 厂址选择原则5.2 厂址简介5.2.1 南京化学工业园区5.2.2 南京科学文化底蕴深厚5.3 区位优势5.3.1 自然环境5.3.2 自然资源5.3.3 交通运输5.3.4 基础设施5.3.5 经济环境5.3.6 科研力量第六章经济与社会效益6.1工程概况6.2编制依据6.3编制方法6.4 项目总投资估算6.4.1 固定资产投资6.4.2 无形资产投资6.4.3 递延资产费用6.4.4 预备费6.4.5 流动资金6.4.6 建设期贷款利息6.4.7 固定资产投资方向调节税6.4.8 项目总投资汇总6.5资金统筹6.5.1 资金来源6.5.2 还款计划6.6 产品成本估算6.6.1 生产成本6.6.2 费用估计6.6.3 总成本费用6.6.4 经营成本6.7 销售收入和税金估算6.7.1销售收入估算6.7.2税金估算6.8 财务评价6.8.1 现金流量表6.8.2 资金损益表6.8.3 静态指标6.8.4 动态指标6.8.5 不确定性分析6.9 社会效益6.9.1 对地区总体经济の影响6.9.2 合理利用资源，走可持续发展之路6.9.3 对节能の影响6.9.4 对自然环境の影响6.9.5 对科技进步の影响6.9.6 对人们物质文化生活の影响6.9.7 对长远发展の影响6.10 结论第一章总论1.1丙烯腈项目概况1.1.1项目名称：15万吨丙烯腈合成工艺项目1.1.2项目拟建场地区：南京化学工业园1.1.3项目规模：年产十五万吨丙烯腈1.1.4我国丙烯腈现状：由于丙烯腈副产氢氰酸の环保问题，近几年我国新增产能较少、目前，我国主要有11家丙烯腈生产厂家、2005年我国丙烯腈总产能约达110万吨/年，产量达到93.1万吨，2006年底我国丙烯腈主要企业总产能达到106.2万吨/年，全国总产能约达115万吨/年、至2009年产能基本未变、2010 年6月17日，吉林石化第三套丙烯腈装置两条生产线先后开车成功，丙烯腈生产能力比原来翻了一番，达到42.4万吨，跃居国内首位、这标志着吉林石化公司已成为全国最大丙烯腈生产基地、2011年，我国仅齐鲁石化增加4 万吨产能，增加后丙烯腈国内总产能约140.2万吨，产量108万吨、1.2 项目设计标准.依据及原则1.2.1项目设计依据1. 2013年“中国石化-三井化学杯”第七届全国大学生化工设计竞赛参赛指导书-2013416 (2)2.国家在化学工程，环境保护等方面の相关法律法规及政策3.化工，机械，环保等方面相关国家及行业标准1.2.2项目使用の专业标准规范《中华人民共和国安全生产法》；《建设项目（工程）劳动安全卫生监察规定》原劳动部第3号令（1996）；《工业企业设计卫生标准》（GBZ1-2010）；《工作场所有害因素职业接触限值》（GBZ2.2-2007）；《石油化工企业设计防火规范》（GB50160-2008）；《建筑设计防火规范》（GB50016-2006）；《建筑物防雷设计规定》（GB50057-2010）；《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》（GB50058-92）；《石油化工企业可燃气体和有毒气体检测报警设计规范》（SH3063-1999）；《化工企业安全卫生设计规定》（HG20571-95）；《压力容器安全技术监察规程》（1999年版）；《压力管道安全管理与监察规定》劳动部发[1996]140号；《建筑照明设计标准》（GB50034-2004）；《工业粉尘排放标准执行》（GB16297-1996）；《工业企业厂界噪声标准执行》（GB12348-2008）；1.2.3项目设计原则（1）本项目の目标是为一石化总厂设计一座以乙烯为基本原料生产丙烯晴の子工厂（2）项目建设遵守国家の各项政策、法规和法令，符合国家の产业政策、投资方向及行业和地区の规划，贯彻有关部门の颁发标准和规范合理安排建设周期，严格控制工程建设项目の生产规模和投资；（3）采用成熟而先进可靠の工艺生产技术，确保操作运行稳定、能耗低、三废排放少、产品质量好；（4）产品生产和质量指标符合国家及地方颁发の各项相关标准；（5）充分利用南京化学工业园区机器周边の各种可利用资源，如长江の运输功能等、（6）为减小一次投资规模，活跃资金周转，采用滚动建设原则，即一次规划，分期建设、（7）牢固树立“预防为主，安全第一”の思想，确保建设工程项目の安全实施，切实落实“三同时”の规定，坚持“安全第一、预防为主、综合治理”の方针，确保工程施工安全和施工质量、（8）遵循现行防火、安全卫生及劳动保护等有关规范，确保本项目在投产后能安全稳定生产，保障劳动者在劳动过程中の健康和安全、（9）重视环境保护、安全和工业卫生，设计中选用清洁生产工艺，三废治理、消防、安全、劳动保护措施必须与主体装置同时设计、同时建设、同时投运，污染物の排放必须达到规定の指标，并保证工厂安全运行和操作人员の健康不受损害；1.3 项目背景及意义1.3.1 供需情况●生产情况2011年，我国丙烯腈生产企业仍维持为9家，生产能力增加至125.7万吨/年，全部集中在两大集团及其合资公司，其中中国石油丙烯腈产能为70.7万吨/年，约占国内产能の56.2%；中国石化丙烯腈产能为42万吨/年（合资公司上海赛科能力按照股权50%折算，下同），约占国内产能の33.4%、当年新增丙烯腈生产能力来自中国石化齐鲁分公司4万吨/年の扩能、2011年，我国丙烯腈产量为110.9万吨，同比增长2.0%，全国丙烯腈装置の有效产能开工率在88.2%、其中，中国石油产量为57.3万吨，同比增长10.8%；中国石化丙烯腈产量为40.9万吨，同比下降3.4%（见表1）、。
年产15万吨聚丙烯生产工艺设计说明书_课程设计说明书 精品
课程设计说明书武汉工程大学化工与制药学院课程设计说明书课题名称15万吨/年聚丙烯生产工艺设计---- 计算部分、用户手册专业班级学生学号学生姓名学生成绩指导教师课题工作时间2011/12武汉工程大学化工与制药学院摘要本设计的内容是关于15万吨/年聚丙烯的生产工艺设计，设计中包括工艺流程设计、物料衡算、能量衡算，设备选型，安全环保和经济技术评价。
在本文中比较详细的计算出来了原料的单位用量、产品的单位产量，由算得的换热面积选择出来适合本工艺的各种设备，按照选择的工艺设计出了工艺流程图和生产车间图样，并在最后编写了可行性研究报告、商业规划书和用户手册。
通过本设计，可以对环管法聚丙烯合成车间工艺及聚合工段设计有一个初步的认识和了解，了解到环管法聚丙烯合成的基本流程。
关键词：聚丙烯工艺流程环管法物料衡算能量衡算AbstractThis design content is about 150000 tons/year polypropylene production technology design, design including process flow design, material calculation, energy calculation, equipment selection, safe environmental protection and economic technology evaluation. In this paper a detailed calculation out of raw materials, product of dosage units unit output, is by the heat transfer area selected for the various kinds of equipment technology, according to the selection process design out of the process flow diagram and production workshop pattern, and in the last wrote the feasibility study report, business planning books and user manuals.Through the design, can HuanGuan method of polypropylene synthesis process and polymerization design workshop section in a preliminary understanding and know, and understand to HuanGuan synthesis method of the basic process of polypropylene.Key words：Polypropylene process flow HuanGuan method material calculation energy calculation目录摘要........................................................................................................................... - 2 -ABSTRACT .............................................................................................................. - 2 -目录................................................................................................................... - 3 -前言........................................................................................................................... - 6 -第一章文献综述..................................................................................................... - 7 -1.1聚丙烯概述 .. (7)1.2聚丙烯的性质 (7)1.3聚丙烯工艺发展过程 (7)1.4几种主要聚丙烯工艺 (9)1.4.1 Spheripol工艺……………………………………………………………………….- 9 -1.4.2 Hypol工艺………………………………………………………………………..….- 9 -1.4.3 Novolen工艺……………………………………………………………………….- 10 -1.4.4 Unipol气相工艺……………………………………………………………………- 10 -1.4.5 Amoco／Chiaso气相法工艺...............................................................- 11 - 1.5新型催化剂体系的优势 .. (11)1.5.1 PP生产工艺的优化和改善………………………………………………………...- 11 -1.5.2 PP产品性能的改进和提高…………………………………………………….......- 12 -1.5.3 高刚性、高结晶度的产品………………………………………………………...- 12 -1.5.4 薄膜产品性能的改善……………………………………………………………...- 12 -1.5.5 纺粘纤维和熔喷纤维……………………………………………………………...- 12 -1.5.6 无规共聚物………………………………………………………………………...- 13 -1.5.7 抗冲击共聚产品..............................................................................- 13 - 1.6中国聚丙烯工业 . (13)1.7展望 (13)第二章工艺流程设计........................................................................................... - 14 -2.1工艺原理 . (14)2.2催化剂的选定 (15)2.3生产工艺的选定 (15)2.4工艺流程草图 (17)2.5工艺流程概述 (17)2.5.1 聚合区工艺………………………………………………………………………...- 17 -2.5.2 造粒区……………………………………………………………………………...- 20 -2.5.3 包装区……………………………………………………………………………...- 20 -2.5.4 循环水场.......................................................................................- 21 - 第三章物料衡算................................................................................................... - 21 -3.1设计名称 . (21)3.2设计条件 (22)3.2.1 全套装置工艺参数………………………………………………………………...- 22 -3.2.2 丙烯进料量（按小时计算）.............................................................- 22 - 3.3催化剂用量 (22)3.4R200小环管的物料衡算 (23)3.5氢气用量 (24)3.6R201大环管反应器的物料衡算 (24)3.7D301闪蒸罐的物料衡算 (25)3.8F301布袋过滤器的物料衡算 (25)3.9T301循环丙烯洗涤塔的物料衡算 (27)3.10D501汽蒸罐的物料衡算 (28)3.11T501水洗塔的物料衡算 (28)3.12D502干燥塔的物料衡算 (29)3.13造粒 (29)第四章热量衡算................................................................................................... - 30 -4.1计算依据 . (30)4.2R200小环管的热量衡算 (30)4.3R201大环管反应器的热量衡算 (32)4.4D301闪蒸罐的热量衡算 (33)4.5D501气蒸罐的热量衡算 (33)4.6D502干燥罐的热量衡算 (34)第五章设备选型................................................................................................... - 35 -5.1R200小环管的选型 .. (35)5.1.1 R200小环管的工艺参数…………………………………………………………..- 35 -5.1.2 主要作用…………………………………………………………………………...- 35 -5.1.3 选型.............................................................................................- 35 - 5.2R201大环管反应器的选型 .. (36)5.2.1 R201大环管反应器的工艺参数…………………………………………………..- 36 -5.2.2 特点………………………………………………………………………………...- 36 -5.2.3 选型及结构………………………………………………………………………...- 36 -5.3设备一览表 (37)第6章经济技术分析......................................................................................... - 38 -6.1市场分析和建设规模 (38)6.2工艺技术 (40)参考文献................................................................................................................. - 41 -致谢................................................................................................................. - 42 -前言此次设计的题目：年产15万吨环管法聚丙烯合成车间工艺及聚合工段设计，共分为五个部分：文献综述、工艺流程设计、物料衡算、能量衡算以及设备框算。
15万吨年丙烯腈项目-创新性说明书
15万吨/年丙烯腈项目——创新说明书目录第一章资源利用创新 .................................................................................... - 2 -1.1高收率丙烯腈生产工艺，提高丙烷利用率..................................... - 2 -1.2萃取精馏塔塔底水循环利用,节水372吨/小时 .............................. - 2 -第二章产品结构方案创新 ............................................................................ - 3 -第三章反应技术创新 .................................................................................... - 4 -3.1催化剂优选：以高效率、低成本为宗旨，坚持国产化................. - 4 -3.1.1丙烷脱氢催化剂：大连化物所NDC-8催化剂.................... - 4 -3.1.3丙烯氨氧化催化剂：兰州石化公司XYA-5催化剂............ - 5 -3.2脱氢反应器创新，开发移动床反应器，提高单程转化率............. - 5 -第四章分离技术创新 .................................................................................... - 8 -4.1采脱乙烷流程：采用膜分离+浅冷技术代替深冷，节能78.7% ... - 8 -4.2乙腈浓缩：侧线采出代替釜液采出，乙腈浓度提高至59% ........ - 9 -第五章过程节能降耗技术创新 .................................................................. - 10 -5.1考虑温度匹配的反应热梯级利用................................................... - 10 -5.2综合考虑经济性和操作弹性的换热网络优化设计....................... - 10 -5.3热泵技术........................................................................................... - 11 -5.4四效蒸发技术................................................................................... - 11 -第六章环境保护技术创新 .......................................................................... - 12 -6.1变压吸附分离尾气：充分回收丙烷和丙烯，提高原料利用率，减少VOC排放 ....................................................................................................... - 12 -6.2废水处理........................................................................................... - 13 -6.3绿色催化剂的应用........................................................................... - 13 -6.4单产碳排放减少34.2万吨.............................................................. - 14 -第七章新型过程设备的应用 ...................................................................... - 15 -7.1移动床膜反应器的应用................................................................... - 15 -7.2急冷换热器代替急冷塔，回收4.9Gcal/h能量............................. - 15 -7.2.1急冷工艺的优选.................................................................... - 15 -7.2.3急冷换热器的优势................................................................ - 16 -7.3流化床反应器以及配件创新........................................................... - 16 -7.3.1用CPFD软件模拟流化床，保证反应器设计的合理性.... - 17 -7.3.2流化床反应器中新型旋风分离器，保证产品收率............ - 17 -7.3.3流化床反应器进气分布器创新，稳定产品质量................ - 18 -7.4新型高效分离设备，节约能耗降低费用............................... - 18 -7.5新型流体输送设备，保证脱乙烷塔安全稳定运行............... - 18 -第一章资源利用创新1.1高收率丙烯腈生产工艺，提高丙烷利用率近年来丙烷产能处于过剩状态，其中93%以上作为燃料使用，剩余的部分主要用于化工原料，直接销售收益低。
石化年产15万吨丙烯腈项目-附录四 设备设计及选型一览表
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目录
目录 (1)
塔设备选型说明书 (1)
1.1 塔型的选择原则 (1)
1.2 填料塔和板式塔的比较 (1)
1.2.1 板式塔塔型选择的一般原则 (2)
1.2.2 板式塔的塔盘类型与选择 (3)
1.2.3 填料塔填料选择 (4)
1.3 塔型的结构与选择 (4)
1.3.1 与物性有关的因素 (5)
1.3.2 与操作条件有关的因素 (5)
1.3.3 其他因素 (5)
1.3.4 本厂实际情况的选择 (6)
1.4 塔的设计 (6)
1.4.1 塔的主要工艺尺寸计算 (7)
1.5 CupTower校核 (18)
1.6 塔负荷性能优化数据 (23)
1.7 塔机械工程设计 (24)
1.7.1 塔高的计算 (24)
1.7.2 塔相关设计与校核参数 (25)
1.7.3 SW6塔强度校核 (26)
附塔设备一览表 (40)
塔设备选型说明书
1.1 塔型的选择原则
精馏塔主要有板式塔、填料塔两种，它们都可以用作蒸馏和吸收等气液传质过程，但两者各有优缺点，要根据具体情况选择。
塔选型参考标准
《固定式压力容器》GB 150-2011
《压力容器封头》GB/T 25198-2010
《石油化工塔器设计规范》SHT 3098-2011
《钢制化工容器结构设计规定》HG/T 20583-2011
《工艺系统工程设计技术规范》HG/T 20570-1995
《塔顶吊柱》HG/T 21639-2005
《不锈钢人、手孔》HG 21594-21604
《钢制人孔和手孔的类型与技术条件》HG/T 21514-2005
《钢制塔式容器》JB/T 4710-2005
《钢制管法兰、垫片、紧固件》HG/T 20592~20635-2009
1.2 填料塔和板式塔的比较
表1-1 精馏塔的主要类型及特点
1.2.1 板式塔塔型选择的一般原则
选择时应考虑的因素有：物料性质、操作条件、塔设备性能及塔的制造、安装、运转、维修等。
1.下列情况优先选用填料塔：
（1）在分离程度要求高的情况下，因某些新型填料具有很高的传质效率，故可采用新型填料以降低塔的高度；
（2）对于热敏性物料的蒸馏分离，因新型填料的持液量较小，压降小，故可优先选择真空操作下的填料塔；
（3）具有腐蚀性的物料，可选用填料塔。
因为填料塔可采用非金属材料，如陶瓷、塑料等；
（4）容易发泡的物料，宜选用填料塔。
2.下列情况优先选用板式塔：
（1）塔内液体滞液量较大，操作负荷变化范围较宽，对进料浓度变化要求不敏感，操作易于稳定；
（2）液相负荷较小；
（3）含固体颗粒，容易结垢，有结晶的物料，因为板式塔可选用液流通道较大的塔板，堵塞的危险较小；
（4）在操作过程中伴随有放热或需要加热的物料，需要在塔内设置内部换热组件，如加热盘管，需要多个进料口或多个侧线出料口。
这是因为一方面板式塔的结构上容易实现，此外，塔板上有较多的滞液以便与加热或冷却管进行有效地传热；
（5）在较高压力下操作的蒸馏塔仍多采用板式塔。
1.2.2 板式塔的塔盘类型与选择
1.塔板种类
根据塔板上气、液两相的相对流动状态，板式塔分为穿流式和溢流式。
目前板式塔大多采用溢流式塔板。
穿流式塔板操作不稳定，很少使用。
2.各种塔盘性能比较
工业上需分离的物料及其操作条件多种多样，为了适应各种不同的操作要求，迄今已开发和使用的塔板类型繁多。
这些塔板各有各的特点和使用体系，现将几种主要塔板的性能比较。
表1-2塔板性能的比较
表1-3 塔板性能的量化比较
1.2.3 填料塔填料选择
填料的种类很多，根据装填方式的不同，可分为散装填料和规整填料两大类。
填料的选择主要根据以下几个方面来考虑：
（1）比表面积要大，有较高的传质效率；
（2）有较大的通量；
（3）填料层的压降小；
（4）填料的操作性能好；
（5）液体的再分布性能要好；
（6）要有足够的机械强度；
（7）价格低廉。
填料的选取包括确定其种类、规格、及材质等。
颗粒填料包括拉稀环、鲍尔环、阶梯环等，规整填料主要有波纹填料、格栅填料、绕卷填料等。
国内学者采用模糊数学方法对九种常用填料的性能进行了评价如表所示：
表1-4 九种常用填料性能对比
填料的选择包括确定填料的种类、规格及材质等。
所选填料既要满足生产工艺的要求，又要使设备投资和操作费用最低。
1.3 塔型的结构与选择
塔设备的总体结构均包括：塔体、内件、支座及附件。
塔体是典型的高大直立容器，多由筒节、封头组成。
当塔体直径大于800mm时，各塔节焊接成一个整体；直径小的塔多分段制造，然后再用法兰连接起来。
内件是物料进行工艺过程的地方，由塔盘或填料支承等件组成。
支座常用裙式支座。
附件包括人、手孔，各种接管、平台、扶梯、吊柱等。
具体来讲，应着重考虑以下几个方面：
1.3.1 与物性有关的因素
（1）易气泡的物系，如果处理量不大，宜选用填料塔。
因为易起泡的物质容易在塔内产生泡沫，填料可以使泡沫破裂，而在板式塔上会产生液泛。
（2）具有腐蚀性的介质可选用填料塔，若必须用板式塔，宜选用结构简单、造价较低的筛板塔盘、穿流式塔盘或者舌形塔盘，以便及时更换。
（3）操作过程中有热效应的系统，应选用板式塔。
（4）粘性较大的物系，可以选用大尺寸填料。
板式塔传质效率太差。
（5）具有热敏性的物料必须减压操作，以防过热引起的分解或聚合，故应选用压力降较小的塔型。
（6）含有悬浮物的物料，宜选择液通道较大的塔型，应选以板式塔。
1.3.2 与操作条件有关的因素
（1）液气比波动的适应性，板式塔优于填料塔。
（2）若气相传质阻力大，宜选用填料塔。
（3）大的液体负荷，宜选用填料塔。
（4）操作弹性，板式塔较填料塔大，其中以浮阀塔最大，泡罩塔次之。
1.3.3 其他因素
（1）一般填料塔比板式塔重。
（2）大塔以板式塔造价较为经济。
（3）对于多数情况，塔径大于0.8m的宜选用板式塔，小于0.8m时可选用填料塔。
但也有例外，某些新型填料在大塔中的使用效果优于板式塔。
（4）填料塔用于吸收和解吸过程，可以达到很好的传质效果，它具有通量大、阻力小、传质效率高等性能。
因此在实际过程中，解吸和洗涤气体的过程绝大多数使用填料塔。
1.3.4 本厂实际情况的选择
（1）在各个工段中，既含有腐蚀性小的物系，又含有腐蚀性较大的物系，因此在塔型选择时应分别考虑。
（2）在部分工段会产生悬浮物。
（3）常压、减压、加压操作均存在。
（4）塔径一般较大，个别为小尺寸。
（5）从成本出发，优先考虑板式塔，但在一些吸收过程中，同时使用填料塔。
具体的选择结果如表1-5所示：
表1-5 塔型确定
1.4 塔的设计
对加压共沸精馏塔T0404进行设计：
加压共沸精馏塔T0404是，操作压力为0.3MPa，塔顶温度111.17℃，塔底温度124.33℃，理论板数20块，一股进料，来自T0403的馏液从第4块板进料，T0404的详细计算过程如下所示：
水力学参数获得
采用Aspen Plus对T0404添加Tray Sizing，选用圆形浮阀型塔板。
得到水力学参数表后，分为提馏段与精馏段，分别从中选择流量最大的塔板，作为设计的计算依据。
表1-6 Aspen Plus对T0404精馏段的模拟结果
1.4.1 塔的主要工艺尺寸计算
1.塔径计算
塔板间距H T的选取与塔高、塔径、物性性质、分离效率、操作弹性以及塔的安装、检修等因素有关。
初选塔板间距：H T=600mm；
板上液层高度：h T=80mm；
H T-h T=600-94=520mm；
汽液两相流动参数：
0778
.
52
.
3
61
.
654
05
.
10482
82
.
595.0
5
.
=
⎪⎪
⎭
⎫
⎝
⎛
=
⎪⎪
⎭
⎫
⎝
⎛
V
L
S
S
V
L
ρ
ρ
查史密斯关联图：。