年产一万吨氯丙烯生产过程项目设计参考课件
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C1/C2=(P1/P2)m
P—处理量（t） m=0.63
32
估算内容
固定投资 生产操作成本 销售收入
33
成本名称
数量关系
直
原料
接
废物处理
费 用
公用工程
操作工人
实验室费用
间
折旧
接 土地税和责任保险
费
用
CRM CWT CUT COL (0.1-0.2)COL 0.1FCI
0.1FCI
管理、研发、销售
合
4
产 品 用 途
5
国际生产状况
世界总产量900kt/a
美国270kt/a
中国（含台湾）70kt/a
日本140kt/a
原独联体国家40kt/a
其他
美国
日
原独联体 国家
中本 国
6
国内生产情况
齐鲁石化氯碱厂 岳阳石化环氧树脂厂 沈阳化工股份有限公司 无锡石化树脂厂 济南化工厂 上海高桥化工厂
TBWS工艺
12
反应单元
13
分离单元
14
回收单元
15
设备列表
精馏塔与吸收塔
T101 预分馏塔
T102 丙烯 回收塔
T103
T104
T105
2-氯丙烯 3-氯丙烯塔 HCl
脱除塔
吸收塔
16
编号 E101 E105 E107 ……
换热器
功用 产物冷却 一段压缩后冷却 T101塔顶冷凝
……
加热炉 闪蒸罐 流化床反应器 压缩机
29
固定投资估算—Lang因子法
投资项目
交付设备费用百分数
购置设备
100
直接 费用
安装设备
47
仪表误差：-20%~+401%8
建筑物（公用工程）
18
土地
6
间接 工程设计和监督
33
费用 未可预见费
42
固定投资
483
流动资金
86
总投资
569
30
设备 精馏塔 吸收塔 反应器 加热炉 压缩机 换热器 总设备费用 总固定投资
MassFrac
PROPY-01
☺
ALLYL-01
1.000
2-CHL-01
204 PPM
2,3-D-01
trace
300天/年—330天年
1,2-D-01
trace
HYDRO-01
WATER
26
项目背景介绍 初步流程设计 流程模拟 初步设备设计 经济评估 总结
27
28
估算内容
固定投资 生产操作成本 销售收入
E-103
T-101
E-101
E-102
E-104 V-101
19
入口物料
组分 丙烯
流量 （kmol/h）
89.85
3-氯丙烯
17.97
2-氯丙烯
2.25
1，2-二氯丙烷，2，3-二氯丙烯
1.80
HCl
26.95
其他杂质
0.45
20
塔顶出料
组分
丙烯 3-氯丙烯
流量 （kmol/h）
89.85
17.97
生产成本
￥4.954×108/y
技术可行性 经济可行性 （1）市场
（2）规模效应
10
产品规格
美国产品规格
项目
规格
项目
纯度
≥99.0(wt %) 水
规格 ≤200 mg/Kg
色泽
≤100APHA 相对密度d204 0.936~0.940
酸度 （以HCl计）
指标名称
≤100mg/Kg
中国产品规格
指标
外观
无色透明液体
纯度，%
≥95
11
年产一万吨 氯丙烯生产过程项目设计
小组成员： 邵大海 张凯
1
项目背景介绍 流程设计 流程模拟 初步设备设计 投资成本评估 总结
2
项目背景介绍
3
产品：氯丙烯
名称：3-氯丙烯（3-chloropropene） 烯丙基氯（allyl chloride）
分子式：H2C=CH-CH2Cl 理化性质： 危险性：蒸汽、液体剧毒；易燃；易聚
21
塔釜出料
组分 2-氯丙烯
流量 （kmol/h）
2.25
1，2-二氯丙烷，2，3-二氯丙烯
1.80
HCl
26.95
其他杂质
0.45
22
项目背景介绍 初步流程设计 流程模拟 初步设备设计 投资成本评估 总结
23
流程模拟步骤
构建模拟流程图（去除反应器单元） 设定分离要求：产品（>99.9%wt）、
2006年 人民币
费用（百万元） 7.9307 0.0697 3.4579 1.6679 2.5867 4.1297 19.8426
112.9044
31
设备估算过程-以精馏塔为例
详细设计某一个塔-T101 C=f(Wi, L, Di, Tp, Tb)
以此塔的费用为标准，按比例计算其他 各塔的费用
国内总产量在25-28kt/a左右，一般直接作为 中间品加工得到环氧氯丙烷 这一部分应用占到氯丙烯生产总量的90%左右。
7
项目背景介绍 流程设计 流程模拟 初步设备设计 投资成本评估 总结
8
ຫໍສະໝຸດ Baidu 流程设计
确定产量 确定产品规格 初步确定工艺路线 确定设备列表 初步的物料衡算
9
初步确定产量为1万吨/年
f(COL,FCI)
总成本
f(COL,CRM,CUT,CWT,
FCI) 34
总操作成本
费用项目
CRM CWT CUT COL 总成本COM
费用（$百万/年） 41.71 0 4.495 0.1091
￥495.39
35
销售收入
$1.72/kg×1×107kg/y= $1.72×107/y=￥1.388×108/y
H101 V101 R101 C101 A/B
17
整个体系的物料衡算（kmol/h）
原料
组分 丙烯 液氯
流量（kmol/h） 22.46 22.46
主产物
3-氯丙烯
17.97
主要副产物
HCl 2-氯丙烯 1，2-二氯丙烷，1，3-二氯丙烯
26.95 2.25 1.80
18
T101的物料衡算
液态丙烯冷凝回流
16
10
13 5
25
Heat and Material Balance Table
Stream ID
15
Temperature
C
55.8
Pressure
bar
1.450
Vapor Frac
0.000
Mole Flow
kmol/hr
17.860
MassFlow
kg/hr
1366.744
Volume Flow
cum/hr
1.553
Enthalpy
MMkcal/hr
MassFlow
kg/hr
-0.103 1336.744*24*300=9841吨/年
PROPY-01
ALLYL-01
1366.464
2-CHL-01
0.279
2,3-D-01
trace
1,2-D-01
trace
HYDRO-01
延长生产周期
WATER
副产品 粗估设备参数
精馏塔：理论级，进料位置，回流比 换热器：公用物料用量
…… 缺相平衡数据！！
使用Aspen Plus软件进行模拟
24
流程模拟
B10
19
18 17
11 29
B9
21 22
B12 B13 26
B15
B14
B16 28
B4 7
4 B5
B1
B2
B3
1
B6
B7
B8
24
8
12
14
15 27
P—处理量（t） m=0.63
32
估算内容
固定投资 生产操作成本 销售收入
33
成本名称
数量关系
直
原料
接
废物处理
费 用
公用工程
操作工人
实验室费用
间
折旧
接 土地税和责任保险
费
用
CRM CWT CUT COL (0.1-0.2)COL 0.1FCI
0.1FCI
管理、研发、销售
合
4
产 品 用 途
5
国际生产状况
世界总产量900kt/a
美国270kt/a
中国（含台湾）70kt/a
日本140kt/a
原独联体国家40kt/a
其他
美国
日
原独联体 国家
中本 国
6
国内生产情况
齐鲁石化氯碱厂 岳阳石化环氧树脂厂 沈阳化工股份有限公司 无锡石化树脂厂 济南化工厂 上海高桥化工厂
TBWS工艺
12
反应单元
13
分离单元
14
回收单元
15
设备列表
精馏塔与吸收塔
T101 预分馏塔
T102 丙烯 回收塔
T103
T104
T105
2-氯丙烯 3-氯丙烯塔 HCl
脱除塔
吸收塔
16
编号 E101 E105 E107 ……
换热器
功用 产物冷却 一段压缩后冷却 T101塔顶冷凝
……
加热炉 闪蒸罐 流化床反应器 压缩机
29
固定投资估算—Lang因子法
投资项目
交付设备费用百分数
购置设备
100
直接 费用
安装设备
47
仪表误差：-20%~+401%8
建筑物（公用工程）
18
土地
6
间接 工程设计和监督
33
费用 未可预见费
42
固定投资
483
流动资金
86
总投资
569
30
设备 精馏塔 吸收塔 反应器 加热炉 压缩机 换热器 总设备费用 总固定投资
MassFrac
PROPY-01
☺
ALLYL-01
1.000
2-CHL-01
204 PPM
2,3-D-01
trace
300天/年—330天年
1,2-D-01
trace
HYDRO-01
WATER
26
项目背景介绍 初步流程设计 流程模拟 初步设备设计 经济评估 总结
27
28
估算内容
固定投资 生产操作成本 销售收入
E-103
T-101
E-101
E-102
E-104 V-101
19
入口物料
组分 丙烯
流量 （kmol/h）
89.85
3-氯丙烯
17.97
2-氯丙烯
2.25
1，2-二氯丙烷，2，3-二氯丙烯
1.80
HCl
26.95
其他杂质
0.45
20
塔顶出料
组分
丙烯 3-氯丙烯
流量 （kmol/h）
89.85
17.97
生产成本
￥4.954×108/y
技术可行性 经济可行性 （1）市场
（2）规模效应
10
产品规格
美国产品规格
项目
规格
项目
纯度
≥99.0(wt %) 水
规格 ≤200 mg/Kg
色泽
≤100APHA 相对密度d204 0.936~0.940
酸度 （以HCl计）
指标名称
≤100mg/Kg
中国产品规格
指标
外观
无色透明液体
纯度，%
≥95
11
年产一万吨 氯丙烯生产过程项目设计
小组成员： 邵大海 张凯
1
项目背景介绍 流程设计 流程模拟 初步设备设计 投资成本评估 总结
2
项目背景介绍
3
产品：氯丙烯
名称：3-氯丙烯（3-chloropropene） 烯丙基氯（allyl chloride）
分子式：H2C=CH-CH2Cl 理化性质： 危险性：蒸汽、液体剧毒；易燃；易聚
21
塔釜出料
组分 2-氯丙烯
流量 （kmol/h）
2.25
1，2-二氯丙烷，2，3-二氯丙烯
1.80
HCl
26.95
其他杂质
0.45
22
项目背景介绍 初步流程设计 流程模拟 初步设备设计 投资成本评估 总结
23
流程模拟步骤
构建模拟流程图（去除反应器单元） 设定分离要求：产品（>99.9%wt）、
2006年 人民币
费用（百万元） 7.9307 0.0697 3.4579 1.6679 2.5867 4.1297 19.8426
112.9044
31
设备估算过程-以精馏塔为例
详细设计某一个塔-T101 C=f(Wi, L, Di, Tp, Tb)
以此塔的费用为标准，按比例计算其他 各塔的费用
国内总产量在25-28kt/a左右，一般直接作为 中间品加工得到环氧氯丙烷 这一部分应用占到氯丙烯生产总量的90%左右。
7
项目背景介绍 流程设计 流程模拟 初步设备设计 投资成本评估 总结
8
ຫໍສະໝຸດ Baidu 流程设计
确定产量 确定产品规格 初步确定工艺路线 确定设备列表 初步的物料衡算
9
初步确定产量为1万吨/年
f(COL,FCI)
总成本
f(COL,CRM,CUT,CWT,
FCI) 34
总操作成本
费用项目
CRM CWT CUT COL 总成本COM
费用（$百万/年） 41.71 0 4.495 0.1091
￥495.39
35
销售收入
$1.72/kg×1×107kg/y= $1.72×107/y=￥1.388×108/y
H101 V101 R101 C101 A/B
17
整个体系的物料衡算（kmol/h）
原料
组分 丙烯 液氯
流量（kmol/h） 22.46 22.46
主产物
3-氯丙烯
17.97
主要副产物
HCl 2-氯丙烯 1，2-二氯丙烷，1，3-二氯丙烯
26.95 2.25 1.80
18
T101的物料衡算
液态丙烯冷凝回流
16
10
13 5
25
Heat and Material Balance Table
Stream ID
15
Temperature
C
55.8
Pressure
bar
1.450
Vapor Frac
0.000
Mole Flow
kmol/hr
17.860
MassFlow
kg/hr
1366.744
Volume Flow
cum/hr
1.553
Enthalpy
MMkcal/hr
MassFlow
kg/hr
-0.103 1336.744*24*300=9841吨/年
PROPY-01
ALLYL-01
1366.464
2-CHL-01
0.279
2,3-D-01
trace
1,2-D-01
trace
HYDRO-01
延长生产周期
WATER
副产品 粗估设备参数
精馏塔：理论级，进料位置，回流比 换热器：公用物料用量
…… 缺相平衡数据！！
使用Aspen Plus软件进行模拟
24
流程模拟
B10
19
18 17
11 29
B9
21 22
B12 B13 26
B15
B14
B16 28
B4 7
4 B5
B1
B2
B3
1
B6
B7
B8
24
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