目录1 总论 11.1项目综述 11.2设计根据 11.3设计思想及原则 11.4工艺特点 21.5产品及原料方案 21.6辅助设计软件的应用 22 厂址选择 32.1选择原则 32.2厂址选定 32.3地理位置 42.4原料和市场 42.5自然状况 43 工艺流程设计及优化 63.1设计目的 63.1.1概述 63.1.2生产规模 63.2 合成异丙苯基本工艺流程 63.3 二异丙苯的优化 73.3.1 优化流程 73.3.2优化流程分析 83.4泡点反映器合成异丙苯 113.4.1优化流程 113.4.2分离过程节能降耗分析 123.4.3同步采用泡点反映器和新增二异丙苯塔新增侧线采出 133.5 催化精馏合成异丙苯 143.5.1 催化精馏合成异丙苯的操作特性 143.5.2 固定床催化精馏塔合成异丙苯工艺流程 153.6 烷基化和烷基转移反映同步进行的固定床催化精馏 163.6.1 优化流程 163.6.2 优化固定床催化精馏塔的操作特点 173.6.3不同苯烯比时对优化固定床催化精馏塔的操作特点 183.7 小结 184主设备选型设计及ASPEN PLUS7.1模拟 194.1主设备设计原则 194.2 用aspen plus7.1对主设备的初步模拟 204.3 用aspen plus7.1对分离精馏塔进行了第一次模拟优化 294.4用aspen plus7.1对分离精馏塔进行了第二次模拟优化 335 换热网络优化 385.1概述 385.2夹点的拟定 386 自动控制及仪表 406.1 设计根据 406.2 自动控制方案概述 406.3重要现场仪表选型原则 427 供电与通信 457.1 设计阐明 457.1.1 设计范畴 457.1.2 设计原则、规范 457.2 供电电源 467.3 变电所和配电间 467.4 照明系统 477.5 接地防雷系统 487.6 电信工程 518 供热供暖 528.1 概述 528.2 原则与规范 528.3 供热方案 538.4 锅炉给水系统 558.5 供热系统配套设施 569 环保 579.1 设计根据 579.2 环保治理措施 589.2.1 废气 589.2.2 废水 589.2.3 废渣 589.2.4 噪声 589.3 场内绿化 599.3.1厂区绿化的作用 599.3.2场内绿化选择原则 6010 土建 6210.1 设计编制根据 6210.2建筑、构造设计原则 6310.3建筑、构造设计方案 6310.4防火、防水防腐、防噪、防尘及建筑物内外装修等 6411 给水排水 6611.1 编制根据 6611.2 设计范畴 6611.3 给水工程 6711.4排水工程 6811.4.1污水解决工程 6811.4.2雨水工程设计 6912 总图运送 7212.1 设计根据 7212.2 设计范畴 7212.3 总平面布置 7312.3.1 厂区总体布局概述 7312.3.2 厂区各处面积指标 7312.3.3 厂前区 7512.3.4 储运区 7512.3.5 生产区 7612.3.6 辅助生产区 7612.3.7 厂区出入口的布置 7712.3.8 围墙的设立 7712.4 厂内运送设计 7712.4.1 厂内运送设计规定 7712.4.2 本厂运送设计 78参照文献 791 总论1.1项目综述丙烯是源自石油、煤、天然气的重要基本有机化工原料，全球丙烯的产能已超1亿吨/年，随着国内此后几年中丙烯产能的迅速增长，加快除聚丙烯以外的丙烯化工的综合发展已成为国内烯烃化工可持续发展成为重要课题。
本项目的目的是为一石油化工综合公司设计一座异丙苯的分厂，采用丙烯和石油苯作为原料经济价值更高的异丙苯，同步产生副产物二异丙苯、重芳烃除考虑到主产物异丙苯的经济效益外，还考虑到副产物的出路问题同步需要考虑尽量减少对自然环境的污染以及对污染的治理措施1.2设计根据1) 国家经济、建筑、环保有关政策，黑龙江省、大庆市化工工程建设有关建设规划;2) 化工工程设计有关规定;3) 《化工工厂初步设计文献内容深度规定》（06月01日国家石油和化工工业局发布）及有关专业的国标4) 第七届“三井杯”化工设计大赛参赛指引书;5) 项目可行性报告[1]1.3设计思想及原则1) 所选择的工艺技术应先进、合用、可靠，保证项目投产后，能安全、稳定、长周期、持续运营2) 所选择的设备和材料必须可靠，且尽量国产化3) 充足依托既有社会公共设施，以减少投资，加快项目建设进度，采用切实可行的措施节省用水4) 贯彻主体工程与环保、劳动安全和工业卫生、消防同步设计、同步建设、同步投产5) 消防、卫生及安全设施的设立必须贯彻国家有关环保、劳动安全的法规和规定，负荷石油化工行业的有关原则6) 所选择的产品方案和技术方案应是优化的方案，以最大限度减少投资，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.7) 增进国丙烯工业综合发展，提高国内丙烯工业的产业多样性，是国内丙烯化工实现可持续发展[3]1.4工艺特点采用固定床催化反映器，大大提高主产物的转化率，减少了混合物分离操作的成本，减少了能耗的使用1.5产品及原料方案本项目设计年产异丙苯10万吨，采用石油苯 和丙烯作为原料，在催化剂作用下进行生产原料苯选用中国石油大庆石化炼油厂的产品石油苯原料丙烯选用中国石油大庆石化公司化工一厂生产的产品丙烯主产物为异丙苯,副产物二异丙苯、重芳烃1.6辅助设计软件的应用在本设计中，应用了如下辅助设计工具软件：用Auto-CAD 进行制图；用Aspen Plus 7.1进行流程模拟和工艺优化；用Aspen Energy Analyzer V7.1-aspenONE进行热能集成优化；用Autodesk 3dsMax Design制作三维厂区效果图2 厂址选择2.1选择原则厂区选择基本原则(1) 厂址应符合国家工业布局，都市或地区的规划规定2) 厂址宜选在原料、燃料供应和产品销售便利的地区3) 厂址应接近水量充足、水质良好的水源地4) 厂址应尽量接近原有交通线，即交通运送便利地区。
5) 厂址地区应具有热、电的供应6) 选址时注意节省用地，不占用或少占用良田厂区的大小、形状和其条件应满足工艺流程合理布置的需要，并应有发展的余地7) 选址得注意本地自然环境条件，并对工厂投产后也许导致的环境影响做出预评价8) 厂址应避开低于洪水位或在采用措施后仍不能保证不受水淹的地段9) 厂址附近应建立生产污水和生活污水的解决装置10) 厂址应不阻碍或不破坏农业水利工程，就尽量避免拆迁11) 厂址应具有满足建设工程需要的工程地质条件和水文地质条件12) 散发有害物质的工业公司厂址，应位于城乡相邻工业公司和居住区全年最小频率风向的上风侧，且不应位于窝风地段[3]2.2厂址选定黑龙江省大庆市龙凤区,龙凤区位于黑龙江省西部、大庆市东部，是大庆中心城的 “三颗星”之一，东部与大庆高新技术产业开发区隔路相望，西邻大庆石油管理局采油二厂、四厂，北靠大庆市人民政府，南与安达市接壤龙凤区地区广阔，共分龙凤、卧里屯、兴化三个区块下辖一镇—龙凤镇，面积410平方公里，人口20万， 其中，农村人口2.3万，既有耕地面积4.5万亩，草原面积10.3万亩，荒水面积8.8万亩有“一田三草二水五分荒”之称，极具开发前景。
2.3地理位置大庆市龙凤区位于大庆市东部，是三个中心城区之一辖区面积410平方公里，人口35.24万区辖1个镇、5个街道办事处，辖区内有大庆石化总厂、大庆石化公司等中、省、市直公司38家大庆石油化工总厂、大庆石化公司创立于1962年，通过40近年的发展，已经形成了油、化、纤、肥、塑一体化的生产格局既有生产装置和辅助装置112套，原油一次加工能力600万吨/年，年产汽、煤、柴、润四大类产品300多万吨可生产石油化工产品77种303个牌号，产品畅销全国28个省、市、自治区，远销世界29个国家和地区大庆石化已成为国内重要的石化产品生产基地之2.4原料和市场中石油大庆石化公司位于大庆市每年的生产大量石油苯和丙烯为我公司提供了充足的原料来源本区有大庆石化总厂、大庆石化公司等中、省、市直公司38家，已经形成了油、化、纤、肥、塑一体化的生产格局2.5自然状况大庆光照充足，降水偏少，冬长寒冷，夏秋凉爽全市年平均气温4.2 ℃，最冷月平均气温-18.5 ℃，极端最低气温-39.2 ℃；最热月平均气温23.3 ℃，极端最高气温39.8 ℃，年均无霜期143天；年均风速3.8m/s，年>16级风日数为30天；年降水427.5 mm，年蒸发 635 mm，年干燥度为1.2，大陆度为78.9；年日照时数为2726小时，年太阳总辐射量491.4KJ/cm2。
由于地处温带季风性气候因此受温带和季风共同影响，大庆市年气候变化多端，春夏秋冬四季，寒来暑往，周而复始的循环冬季受大陆冷高压控制影响，盛行偏北风，寒冷少雪，热量严重匮乏；夏季受副热带海洋气团影响，盛行偏南风，夏季前期干热，后期降水集中且变率大，时有旱涝；春秋两季为过渡季节，春季冷暖多变，干旱多风，风借旱情，旱助风威，水资源严重匮乏；秋季多寒潮，降温急剧，春温高于秋温，春雨少于秋雨大庆市气候受大陆的影响远甚于海洋，陆地因素在气候形成中起决定作用，全市大陆度K在76.2~81.0之间（远不小于50），为典型的大陆性气候由于气候的大陆性和季风交替共同影响，在春季的增温和秋季的降温过程中，温度升降频繁且剧烈；同步，由于晴天日数多，昼夜温度变差大年日照时数在2600至2900小时，生长期（五至九月）日照时数为1300至1350小时年降水量在400至550毫米之间，生长期降水量一般在350至480毫米之间，占年降水量的85%以上3 工艺流程设计及优化3.1设计目的3.1.1概述本项目的目的是为中石油大庆石化建立一座以异丙苯为重要产品的分厂规定以丙烯和苯为原料，其中丙烯由中石化生产过程催化裂化生产出来，苯由外购入，两者在优化的化工工艺中反映生成异丙苯，异丙苯作为中间产物或其她用途售予其她化工厂或单位个人。
尽量采用可可行的措施减少系统对环境的不利影响，并对排出的污染物提出合理的治理方案3.1.2生产规模由于各行业对异丙苯的需求，本场建设规模定为每年生产异丙苯10万吨3.2 合成异丙苯基本工艺流程 目前工业上合成异丙苯所用的催化剂不尽相似，但其工艺流程基本相似原料丙烯通过预解决进入到烷基化反映器，原料苯通过预解决送到苯塔，在苯塔中进行脱水后由侧线才出送到烃化和反烃化反映器进行反映，反映液混合后送入分离系统，即依次送到苯塔，异丙苯塔，二异丙苯塔进行分离，在苯塔塔顶脱出苯，水等组分，在异丙苯塔顶得到产品异丙苯，二异丙苯塔侧线得到二异丙苯送回反烃化反映器，副产物重芳烃由二异丙苯塔釜采出[4]图 3-1 合成异丙苯原工艺流程简图异丙苯合成过程中存在的问题是：二异丙苯由二异丙苯塔侧线采出返回反烃化反映器进行反映，而烃化反映生成的重芳烃三异丙苯没有通过任何解决直接有塔釜排除，既导致了重组分的排放也增长了单位产品的原料消耗和能量消耗针对此问题，本节对异丙苯合成。