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1、通辽金煤（分厂）年产5万吨乙二醇项目Presentation2015 July.TM 黑龙江工业学院 HG团队Annual production capacity of 50000 tons of ethylene glycol 2015东华科技-三井化学杯第九届全国大学生化工设计竞赛 车间及厂区设计、文档整理：孙广新 3D Plant Design & Document ManagementAspen模拟及优化、设备选型：黄飞云 Process Design & optimization CAD制图、自控方案：谭志钰 CAD & &Control Scheme 设备选型校核、经济分析：刘阳
2、Equipment Selection & Economic Analysis员成队团Our Team 文档整理、工艺设计、换热网络：张胜淑 Document Management & process design&HEN项目背景01STEPSTEP工艺阐述02STEPSTEP厂区布置03STEPSTEP设备设计04STEPSTEP经济评价05STEPSTEP项目总结06STEPSTEP目录Contents景背目1.项Project Background需求需求分析分析发展发展前景前景 图1-11-1 近年我乙二醇需求近年我乙二醇需求项目背景 工艺阐述厂区规划 设备设计 经济分析 项目总结1.
3、1 需求分析 Demand analysis 项目背景 工艺阐述厂区规划 设备设计 经济分析 项目总结1.1 需求分析 Demand Analysis吸湿剂吸湿剂增塑剂增塑剂聚酯树脂聚酯树脂表面活性剂表面活性剂乙二乙二醇醇1.2 发展前景 Prospects for Development项目背景 工艺阐述厂区规划 设备设计 经济分析 项目总结销售收入呈销售收入呈现上升趋势现上升趋势工艺选择Technological Selection流程设计 Process Design自动控制 Automatic Control节能降耗 Energy Saving述阐艺2.工Process Describ
4、ed乙二醇生产工艺环氧乙烷直接催化水合法：乙烯氧化制环氧乙烷的选择性较低,副产物多，分离精制工艺复杂，能耗大；原料是石油产品，伴随原油价格上涨，产品经济性降低。（合成气）直接合成法：工艺流程短，设备投资成本小；由于反应条件苛刻，副产大量的甲酸酯，EG的收率和选择性较低，很难实现工业化。（合成气）间接合成法：工艺较简单，并已实现工业化，近来被公认为技术性和经济性较好的一种工艺路线。2.1 工艺选择 Process Selection项目背景 工艺阐述厂区规划 设备设计 经济分析 项目总结项目背景厂区规划 设备设计 经济分析 项目总结工艺阐述草酸二甲酯反应分离亚硝酸甲酯反应乙二醇反应分离气相液相M
5、N气体MEH2O废水处理ME循环液相DMO 99%MEDMCMEDMC碳酸酯MEDMC 99%废液C-EG原厂火炬系统循环MEC-EGC-EGEG 98%80%主厂处理H2H2循环H2DMOC-EGMIXMIX2.2 流程设计 Process Design副产物液相 ME循环气COMN-MIXMIXMIX2.3 自动控制 Automatic Control项目背景 工艺阐述厂区规划 设备设计 经济分析 项目总结 压力控制 Pressure control 液位控制 Level Control温度控制Temperature control2.3 自动控制 Automatic Control项目背
6、景 工艺阐述厂区规划 设备设计 经济分析 项目总结取样口Sample connection01流程模拟得到工艺流股数据020304 流股信息导入 Aspen Energy Analyzer 根据夹点技术进行夹点之上与夹点之下工艺流股之间的换热匹配冷热物流及公用工程匹配项目背景 工艺阐述厂区规划 设备设计 经济分析 项目总结2.4 节能降耗 Energy Saving换热优化 Heat Integration组合曲线 Composite Curves项目背景 工艺阐述厂区规划 设备设计 经济分析 项目总结Tmin=7T=147.3T=40T=7656.1%项目背景 工艺阐述厂区规划 设备设计 经
7、济分析 项目总结2.4 节能降耗 Energy Saving回收热量 277.8KWAfter划规区3.厂厂址选择Site Selection厂区布置Plant LayoutFactory planning 环境风险评价Environment Risk Assessment项目背景 工艺阐述厂区规划 设备设计 经济分析 项目总结因素因素科技科技市场市场政策政策原料原料交通交通水源水源土地土地劳动力劳动力3.1 厂址选择 Site Selection项目背景 工艺阐述厂区规划 设备设计 经济分析 项目总结3.1 厂址选择 Site Selection项目背景 工艺阐述厂区规划 设备设计 经济分析
8、 项目总结 原料充足 政策优越交通便利市场可靠项目背景 工艺阐述厂区规划 设备设计 经济分析 项目总结3.3 厂区布置 Plant Layout3.3.1 设计规范 Design Code环境安全分析1 清洁工艺，污染小2 产率高，废气废水少3 废物统一送回主厂处理1 厂区内设置消防站和事故水池，可 对厂内的事故及时处理2 对设备设施勤检查多检修，保证安 全生产废物处理事故处理化工企业总图运输设计规范 GB 50489-2009石油化工企业设计防火规范 GB 50160-2008化工企业建设节约用地若干规定 GB 50187-93工厂企业总平面设计规范 GB 50187-93建筑设计防火规范
9、GB 50016-2010石油化工企业厂区总平面布置设计规范 SH/T 3053-2002项目背景 工艺阐述厂区规划 设备设计 经济分析 项目总结3.3 厂区布置 Plant Layout3.3.1 设计规范 Design Code项目背景 工艺阐述厂区规划 设备设计 经济分析 项目总结3.3 厂区布置 Plant Layout3.3.1 设计规范 Design Code生产区辅助生产区 辅助 生产区 储存区储存区行政生活区计 设备4.设 Equipment design & Plant Layout反应器设计反应器设计1 1塔设备设计塔设备设计2 2其他设备选型其他设备选型车间设计车间设计3
10、 34 44.1 设备设计&车间布置 Equipment design项目背景 工艺阐述厂区规划 设备设计 经济分析 项目总结压力容器焊接规程NB/T 47015-2011压力容器 GB150.1-150.4-2011钢制压力容器 GB 150-98固定式压力容器安全技术监测规程TSGR 0040 承压设备无损检测JB/T 4730压力容器无损检测JB 4730-2005钢制压力容器焊接工艺评定JB 4780-2000钢制压力容器焊接规程JB/T 4709-2000塔器设计技术规定HG 20652-1998压力容器用钢锻件JB 4726-20004.1 设备设计&车间布置 Equipment
11、design项目背景 工艺阐述厂区规划 设备设计 经济分析 项目总结设备选型Equipment selection设备设计Equipment design泵Pump塔设备ripple packi压缩机The compressor反应器 reaction vessel4.1 设备设计&车间布置 Equipment design项目背景 工艺阐述厂区规划 设备设计 经济分析 项目总结主反应反应器反应器副反应4.1 设备设计&车间布置 Equipment design项目背景 工艺阐述厂区规划 设备设计 经济分析 项目总结Aspen模拟：反应前后温度升高76列管式固定床反应器4.1 设备设计&车间布
12、置 Equipment design项目背景 工艺阐述厂区规划 设备设计 经济分析 项目总结三三大大特特点点1返混小|2催化剂机械损耗小|3便于控制|4.1 设备设计&车间布置 Equipment design项目背景 工艺阐述厂区规划 设备设计 经济分析 项目总结塔设备塔设备塔参数估算尺寸计算内构件设计总结总结采出量采出量热负荷热负荷塔板数塔板数回流速率回流速率回流比回流比塔参数1204.4kmol/hr4.267Gcal/hr23424kmol/hr0.352044.1 设备设计&车间布置 Equipment design项目背景 工艺阐述厂区规划 设备设计 经济分析 项目总结序号序号泵泵
13、型号型号转速转速r/min流量流量m3扬程扬程/m轴效轴效率率/功率功率/KW汽蚀余汽蚀余量量/m1P101AIS200-150-4001450788607448.642P102IS200-150-4002900351334264.52.93P103IS125-100-250290032905657.744P104IS200-150-4002900423647865.525P201IS200-150-4002900534985436.546P202IS200-150-400290054586786.42.37P301IS125-100-2502900564568267.84.18P302IS2
14、00-150-4002900564708574.53.69P303IS125-100-250290044617474.63.710P501IS125-100-2502900532707467.82泵设备结构一览表4.1 设备设计&车间布置 Equipment design项目背景 工艺阐述厂区规划 设备设计 经济分析 项目总结压缩机结构一览表设备编号设备编号型号型号排气排气量量m3/h进气进气压力压力MPa排气排气压力压力MPa电极电极功率功率台数台数CP401MLG(F)12.90.20.253714.2 设备设计&车间布置 Plant Layout项目背景 工艺阐述厂区规划 设备设计 经济
15、分析 项目总结价 评济5.经1投资估算投资估算Estimated Estimated InvestmentInvestment2评价指标评价指标Evaluation Evaluation IndexIndex3不确定性分析不确定性分析Breakeven Breakeven AnalysisAnalysis4总结总结SummarySummary Economic Evaluation类比法估算16%固定投资贷款1亿元，期限3年年利率5.50%递延资产预备费用材料价格估算出设备总投资Lang系数法估算其他设备固定投资项目背景 工艺阐述厂区规划 设备设计 经济分析 项目总结5.1 投资估算 Esti
16、mated Investment固定投资：固定投资：14598.6万流动资金：流动资金：1603.5万建设期利建设期利息息1210万万总投资总投资：56212.6万其他投资41343.3万 建设期建设期 1.5 1.5年年 投产期投产期 2 2年年 达产期达产期 2 2年年乙二醇对销售价格最敏感，其次是经营成本，对产量最不敏感。乙二醇对销售价格最敏感，其次是经营成本，对产量最不敏感。项目背景 工艺阐述厂区规划 设备设计 经济分析 项目总结5.3 不确定性分析 Breakeven Analysis项目背景 工艺阐述厂区规划 设备设计 经济分析 项目总结5.2 评价指标 Evaluation Index投资回报率（投资回报率（ROI）31.28%(26%)累计净现金流量现值累计净现金流量现值（CNPVCF)14448.7万万内部收益率（内部收益率（IRR）23%（12%）静态投资回收期静态投资回收期（SIPP)3(38%)动态投资回收期动态投资回收期（DPP)4.5年年销售收入销售收入 S=PQS=PQ产品成本产品成本 C CT T=Qr+C=Qr+CF FP P：销售单价：销售单价QQ：
