《年产22吨乙二醇项目》由会员分享，可在线阅读，更多相关《年产22吨乙二醇项目（45页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、展示流程,项目背景,工艺设计,工艺亮点,设备控制,整体布局,项目评价,模拟优化,项目背景,1.市场分析 2.厂址确定,市场分析,数据来源：乙二醇市场缺口巨大 合成路线选择宜谨慎 乙醛醋酸化工 吕咏梅 2015年第6期,单位：万吨,市场分析,石油,乙烯,环氧 乙烷,乙二醇,煤,合成气,草酸酯,乙二醇,贫油,富煤,高毒、 污染环境,低毒、 环境友好,厂址确定,区位优势,地理优势,交通优势,煤源优势,工业园,工艺设计,1.酯化再生工段 2.偶联反应及分离工段 3.加氢反应及分离工段 4.甲醇回收工段,工艺流程,酯化反应单元,偶联反应单元,加氢反应单元,甲醇回收单元,聚酯级乙二醇,碳酸二甲酯,甲酸甲酯
2、,第一工段亚酯再生,去偶联反应器,去甲醇回收工段,N2、NO（循环气,MeOH（循环,MeOH（补充,O2（补充气,反 应 精 馏 塔,N2、MN、MeOH,H2O、MeOH,2NO+1/2O2+2CH3OH = 2CH3ONO+H2O 再生反应,第二工段偶联反应及分离,草酸酯脱轻塔,偶联反应器,亚酯回收 塔,气液分离器,DMO,大量液相DMO,洗 涤 塔,DMO MeOH,DMC,MN、N2,酯化再生 工段,甲醇回收 工段,MN、N2,CO,DMO DMC MN MeOH,少量 气相DMO,MeOH,MNN2,MeOH DMM MF,加氢反应 工段,2CO + 2CH3ONO = (CH3C
3、OO)2 + 2NO 偶联反应,MN、N2,草酸酯精制塔,碳酸酯精制塔,少量DMO MeOH,第三工段加氢反应及分离,加氢反应器,气液分离器,脱轻塔,脱丁二醇塔,脱重塔,低压闪蒸罐,H2,H2 （循环,DMO,EG、MeOH BDO、MG、 DEG、 H2,CH4 CO,MeOH 杂醇,EG BDO DEG,BOD 少量EG,EG DEG,EG,DEG,COOCH3)2 + 4H2 = (CH2OH)2 + 2CH3OH 加氢反应,H2,甲醇回收 工段,第四工段甲醇回收,酯化工段的甲醇,偶联工段 的甲醇,加氢工段 的甲醇,甲醇 回收 隔壁 塔 T0401,DMM、MF,MeOH,H2O、杂醇,
4、H2O MeOH,MeOH、MF、DMM,MeOH 杂醇,甲酸甲酯回收塔,气液分离器,MF、不凝气,不凝气,MeOH、DMM,MF,循环至一、二工段,工艺难题与解决方案,再生反应放热量大，难控制,甲醇全程循环量大，回收难,产品杂质多难分离，能耗高,亚酯需放空浪费多，污染大,草酸二甲酯熔点低、易结晶,酯化反应精馏塔， 用热、控温,甲醇回收隔壁塔， 统一处理杂质,成功处理共沸问题， 热耦合节省能耗,增设亚酯回收塔， 有毒有害物质零排放,控制甲醇量和温度， Fluent模拟温度场,工艺亮点,1.酯化反应精馏 2.隔壁塔及控制方案 3.开式热泵精馏 4.草酸酯精制,酯化反应精馏,一,反应精馏塔氧气浓度
5、与塔板温度分布图,隔壁塔及控制方案,二,酯化工段甲醇回收,偶联工段甲醇回收,加氢工段甲醇回收,少量轻组分 至甲酸甲酯 回收塔,甲醇 循环至 前三工段,去水处理单元,公共精馏区,公共提馏区,预分离区,侧采区,水、甲醇、少量酸,DMM、MF、甲醇、DMC,甲醇、乙醇、丁二醇,节能率29.4,隔壁塔优势凸显,DWC控制设计,V-塔釜产品质量,B-塔釜液位,Qc-塔顶压力,S-侧线甲醇质量,RV-预分离段精馏质量,D-塔顶产品质量,L-塔顶回流罐液位,二,隔壁塔及控制方案,控制器参数整定表,灵敏板确定,动态模拟控制结果,二,隔壁塔及控制方案,进料甲醇流量上升时塔顶塔釜甲醇含量控制效果,进料甲醇流量上升
6、时侧线甲醇含量控制效果,动态模拟控制结果,二,隔壁塔及控制方案,进料甲醇流量下降时塔顶塔釜甲醇含量控制效果,进料甲醇流量下降时侧线甲醇含量控制效果,开式热泵精馏,三,热泵的适用条件,开式热泵的优势,开式热泵优化,压缩后的工艺流体温度为146， 避免乙二醇聚合,喷淋技术： 保证被压缩气体温度正常,过热蒸汽,冷凝液体,饱和蒸汽,草酸酯精制,四,可行性,优势,设置气液分离器的可行性,设置气液分离器的优势,管道温度分析,拐角处温度低,优势分析,减少排放量 甲醇：45.36kg/h 亚硝酸甲酯：3320.22kg/h 一氧化氮：1905.12kg/h 一氧化碳：1778.112kg/h,节约原料费用（万
7、元/年）：14021 增加设备投资（万元/年）：-421 设备操作费用（万元/年）：-1986 总计节余（万元/年）：11614,减少剧毒物质亚硝酸甲酯的排放，环境友好型路线,流程模拟优化,1. 流程模拟 2.流程优化 3.能量优化,流程模拟,氢气的循环使用,一氧化碳的循环使用,甲醇的循环使用,循环利用率99.4,循环利用率99.9,循环利用率99.7,流程模拟,交互作用参数准确化,数据拟合,引入偶联反应的主要杂质,杂质引入全面化,引入加氢反应的主要杂质,Aspen默认交互参数下相图,添加交互参数后二元相图,乙二醇丁二醇默认相图,乙二醇丁二醇改后相图,设备模拟优化,以隔壁塔为例,确定最终隔壁塔
8、操作条件如下,其他各塔优化操作条件,流股0101-B进料板对不纯度影响,流股0203-D进料板对产品不纯度影响,流股0301D进料板对产品不纯度影响,侧线采出板数对产品不纯度的影响,气相分配比对产品不纯度的影响,液相分配比对产品不纯度的影响,侧线塔模拟,隔壁塔单塔模型,隔壁塔四塔模型,隔壁塔四塔模型控制方案,侧线塔塔板数的优化,进料板0203-D的优化,进料板0101-B的优化,进料板0301-D的优化,侧线出料板的优化,回流比的优化,侧线塔模拟结果,为隔壁塔的模拟提供初始参数和优化目标,公共精馏段塔板数,液相分配比,气相分配比,该模型缺点： 1.单次收敛困难 2.优化难度较高 3.无法生成控
9、制 4.无法直观区分隔壁四个区域,隔壁塔单塔模型,主预分离段塔板数,公共提馏段塔板数,第一工段与第二工段的换热网络设计,换热网络设计,分段设计,第一工段与第二工段的温焓图,第一工段与第二工段的复合曲线,第三工段与第四工段的换热网络设计,公用工程补给,换热网络优化,换热网络设计,典型热耦合,设备及控制,1.设备选型 2.控制方案,设备选型,草酸二甲酯与氢气预混器,设备选型,塔釜变径结构,塔设备设计及选型,水力学参数获得,工艺尺寸概算,水力学校核,塔内件设计,强度校核,反应器设计,反应器 选型,确定 工艺条件,确定反应器尺寸,强度校核,其他设备选型,其他 设备,储罐,泵,压缩机,换热器,GB 15
10、0-2011 JB 4712-2007 GBT 151-2014 JB/T 4710-2005 HGT 21639-2005 GBT 25198-2010 TSG R0004-2009 HG T 20580-20585- 2011,塔设备11台 反应器9台 大型储罐13个 换热器42台 泵54台 闪蒸罐1个 气液分离器3个 压缩机3台 共计设备136台,控制方案,163个温度点,134个压力点,127个流量点,42台换热器交织的换热网络,76个液位点,整体布局,1.厂区布置 2.车间布置 3.三维布置,厂区布置,车间布置,三维布置,项目评价,1.经济评价 2.清洁生产,经济评价,工程总投资 2
11、06947万元,银行贷款 100000万元,项目年利润 57926万元,经济可行,清洁生产,节 能,环保,安全,反应精馏塔节省热能79.3,隔壁塔较两塔节能29.4,热泵、沸腾水壳程取热、空冷器降低能耗,换热网络设计节省热量34.9，冷量33.7,清洁生产,环保,三废处理 生产废水处理： 蒸馏调整PH值湿式氧化活性炭吸附微电解+芬顿生化处理(COD50) 园区污水处理站 生产废气处理： 含氢气、甲烷等，热值高，并入燃料管网； 增设亚酯回收塔，微量有毒气体送至资深单位处理 废弃固体处理： 废固主要是催化剂，将统一送至经营商处回收,Cadna/A 噪声影响评价,清洁生产,安全,收集MSDS数据,R
12、ISK SYSTEM风险评估,HAZOP分析,RISK SYSTEM风险评估,T0101亚硝酸甲酯蒸气云爆炸模型模拟,T0101一氧化氮泄漏模拟,T0101亚硝酸甲酯泄漏模拟,软件: Aspen Plus AutoCAD 2014 Aspen Dynamics Sulcol SW6-2011 PDMS ANSYS Fluent R15.0 RiskSystem Cadna/A SketchUp,相关标准： HG 20546-2009 HG 20519-2009 GB 150-2011 GB 50483-2009 GB 50160-2012 GB/T 20801.3-2006 SY/T 2282.2-2006,谢谢观赏
