“三井化学杯”第五届大学生化工设计竞赛-低碳烯烃项目演示文档

年产8万吨甲醇制取低碳烯烃项目PROJECTONTHE80KT/AOFLOWCARBONOLEFINEPREPARINGWITHTHEMETHANOL参赛学校昆明理工大学参赛团队红土化雨团队指导教师贾愚王平艳2011“三井化学杯”第五届大学生化工设计竞赛2011MITSUICHEMICALSCUP5THCOLLEGESTUDENTSCOMPETITIONONCHEMICALENGINEERINGDESIGN2工艺设计及换热网络集成PROCESSDESIGNANDHEATNETWORKINTEGRATIONASPEN模拟及优化ASPENSIMULATIONANDOPTIMIZATION设备选型及三废处理EQUIPMENTSELECTIONANDTHREEWASTESTREATMENT厂区概况及三维模拟PLANTREGIONSURVEYAND3DSIMULATION景桐经济分析及CAD制图ECONOMICEVALUATIONANDCADDRAWING陈文宇李凯宇TEAMMEMBERINTRODUCTION岳绍兰王斌3主要内容1项目背景2厂区概况3工艺说明4换热网络及节能5安全与环保6经济分析7项目创新性8项目评价4国内低碳烯烃供需状况DOMESTICSUPPLYANDDEMANDOFLOWCARBONOLEFINE项目背景PROJECTBACKGROUND15我国石油资源贫乏约束了烯烃产业发展，发展甲醇制烯已烃迫不及待。项目背景PROJECTBACKGROUND16烯烃消耗量不断增加，国内甲醇产能过剩云南富煤、无油、无气烯烃项目背景PROJECTBACKGROUND17厂址选择PLANTLOCATIONSELECTION21厂区概况PLANTREGIONSURVEY2总厂布置GENERALPLANTLAYOUT22车间布置WORKSHOPLAYOUT23821厂址选择PLANTLOCATIONSELECTION9影响因素市场需求MARKETDEMAND交通运输COMMUNICATIONSANDTRANSPORTATION政策支持POLICYSUPPORT水源供应WATERSUPPLY原料供应RAWMATERIALSUPPLY土地供应LANDSUPPLY厂选在云南省曲靖市沾益县花山工业园区厂址选定PLANTLOCATIONSELECTION21厂址选择PLANTLOCATIONSELECTION10原料供应RAWMATERIALSUPPLY21原料来源云维集团年产20万吨甲醇生产装置煤资源曲靖原煤产量已突破4000万吨水资源花山水库电厂曲靖发电有限公司120万千瓦火力发电站厂址选择PLANTLOCATIONSELECTION11交通运输COMMUNICATIONSANDTRANSPORTATION道路320326国道曲胜高速铁路渝昆贵昆昆柏铁路21厂址选择PLANTLOCATIONSELECTION12政策支持POLICYSUPPORT云南煤储量丰富无油无气煤化工工业发达，我厂的建设符合云南省产业政策、能源安全政策、环境保护政策和地区规划要求21厂址选择PLANTLOCATIONSELECTION13市场前景MARKETPROSPECT云维集团的PVC厂花山工业园区的丙烯腈厂21厂址选择PLANTLOCATIONSELECTION14行政区ADMINISTRATIONAREA2生产车间PRODUCTIONAREAWASTEWATER污水处理区POTAREA贮罐区总厂布置GENERALPLANTLAYOUT22辅助生产1区ASSISTANTAREA1辅助生产2区ASSISTANTAREA21523车间布置WORKSHOPLAYOUT16流程模拟FLOWSIMULATION设备设计及选型流程设计FLOWDESIGN工艺选择PROCESSSELECTION31工艺说明PROCESSINTRODUCTION3323334EQUIPMENTDESIGNANDSELECTION17甲醇制烯烃工艺工艺选择PROCESSSELECTION31MTP工艺MTO工艺DMTO工艺18流程设计FLOWDESIGN冷却吸收车间COOLINGABSORBINGWORKSHOP分离车间SEPARATINGWORKSHOP压缩干燥车间COMPRESSINGDRYINGWORKSHOP粗产品气净化的产品气32甲醇CH3OH乙烯C2H4丙烯C3H6反应车间REACTINGWORKSHOP19反应车间REACTINGWORKSHOP流化床反应器催化剂再生器副反应器32120汽提塔碱洗塔解析塔322冷却吸收车间COOLINGABSORBINGWORKSHOP21粗产品气不凝气冷凝液解析塔CO2烯烃,二甲醚换热器碱洗塔汽提塔322冷却吸收车间COOLINGABSORBINGWORKSHOP22323压缩干燥车间COMPRESSINGDRYINGWORKSHOP23一级压缩机二级压缩机三级压缩机干燥塔加压产品气干燥产品气产品气323压缩干燥车间COMPRESSINGDRYINGWORKSHOP24脱乙烷塔吸收蒸出塔油吸收塔乙烯精馏塔脱丙烷塔丙烯精馏塔324分离车间SEPARATINGWORKSHOP25干燥产品气脱乙烷塔C1、C2及不凝性组分吸收蒸出塔C3、C4组分脱丙烷塔油吸收塔乙烯精馏塔C2组分乙烷丙烯精馏塔丁烯C3组分乙烯产品乙烷丙烯产品丙烷C1、不凝性组分及部分乙烯C1、C2C1及不凝性组分分离车间32426流程模拟FLOWSIMULATION3233反应车间分离车间冷却吸收车间压缩干燥车间27设备选型设备设计及选型EQUIPMENTDESIGNSELECTION换热器设备设计塔设备设计贮罐设备选型压缩机、泵设备选型3428项目汽提塔碱洗塔CO2解析塔脱乙烷塔吸收蒸出塔油吸收塔乙烯精馏塔脱丙烷塔丙烯精馏塔设备位号T201T202T203T401T402T403T404T405T406设计压力，MPA01901701721222122最高工作压力，PA017015015195192188191932设计温度，C200601508040404012080最高工作温度，C17642114556092319557物料名称粗产品液碱液粗产品气吸收液C2C3C4C2C2H4CH4C2H4C2H6C3C3H6C3H8容器类别立式容器立式容器立式容器立式容器立式容器立式容器立式容器立式容器立式容器塔设备一览表LISTOFTHETOWEREQUIPMENT29乙烯精馏塔装配图ETHENEDISTILLATIONTOWERASSEMBLYDRAWING30换热器设计一览表LISTOFTHEHEATEXCHANGER序号名称型号质量，KGE201进料甲醇与产品气体换热器1BES4000643145/192I0167E202进料甲醇与产品气体换热器2BES7000620216/192I7517E203进料甲醇与产品气体换热器3BEM80006186545/196I6086E204产品气体与水换热器BEM9000616243/194I6494E206汽提气体冷凝换热器BEM450064103/191I2102E207解析塔再沸器BEM15916263/191I0272E208解析塔冷却器BEM400161972/191I0867E301一段压缩冷凝器BEM5000667245/191I2766E302二段压缩冷凝器BEM500103122/191I1709E303三段压缩冷凝器BEM450252692/191I1380E402脱乙烷塔塔顶冷凝器BEM273255415/191I0479E403脱乙烷塔塔釜再沸器BEM273255415/191I0329E404吸收蒸出塔进料冷凝器BEM7002510513/191I3567E405吸收蒸出塔塔釜再沸器BEM273161133/191I0677E406乙烯精馏塔塔顶冷凝器BEM7002516446/191I5604E407乙烯精馏塔塔釜再沸器BEM325251122/191I0761E408脱丙烷塔塔顶冷凝器BEM450062692/191I1190E409脱丙烷塔塔釜再沸器BEM21916372/191I0329E410丙烯精馏塔塔顶冷凝器BEM273165415/191I0402E411丙烯精馏塔塔釜再沸器BEM15925263/191I027531换热器装配图HEATEXCHANGERASSEMBLYDRAWING32项目气液分离罐1气液分离罐2甲醇回收贮罐缓冲罐缓冲罐缓冲罐设备位号V101V203V202V301V302V303设计压力，MPA020202020202设计温度，C505050505050物料名称CO2H2OCO2碱液甲醇水产品气产品气产品气材料16MNR16MNR16MNR16MNR16MNR16MNR公称容积，M3404040404040数量111111贮罐选型一览表LISTOFTHEPOTSELECTION33设备位号C301C302C303设备型号E型水平剖分离心压缩机L12100/8DMCL型水平剖分压缩机气量，M3/MIN3545001003535000压力，MPA450845功率，KW630056063020000制造厂商陕西鼓风机集团有限公司沈阳鼓风机股份有限公司压缩机选型一览表LISTOFTHECOMPRESSORSELECTION34设备位号型号流量，M3/H转速，R/MIN扬程，M必须汽蚀余量，M效率，P405IS655016015290035254P203IS50322503751450205223P202IS8050250151450212549P401IS100801251002900204578P403IS8065125302900225364P404IS5032160752900343244P407IS5032125125290020260P409IS654020015290053249P402IS5032200752900525238P406IS80651608332900362561P410IS1006520060290054365泵选型一览表LISTOFTHEPUMPSELECTION35最小传热温差75的组合曲线总组合曲线换热网络及节能HEATNETWORKENERGYSAVING436最优匹配图BESTMATCHINGDRAWING热量集成HEATINTEGRATION产品气与甲醇进料加热的热量匹配产品气第二步冷却与汽提塔再沸液热量匹配汽提塔塔底液与解析塔再沸液热量匹配反应器气体与汽提塔塔底液热量匹配换热网络及节能HEATNETWORKENERGYSAVING437产品气与甲醇进料加热的热量匹配HEATINGHEATMATCHBETWEENTHEPRODUCTGASANDTHEMETHANOLFEED38产品气第二步冷却与汽提塔再沸液热量匹配HEATMATCHBETWEENTHESECONDSTEPCOOLINGPRODUCTGASANDTHEREBOILINGLIQUIDOFTHESTRIPPER39汽提塔塔底液与解析塔再沸液热量匹配HEATMATCHBETWEENTHETOWERBOTTOMLIQUIDOFTHESTRIPPERANDTHETHEREBOILINGLIQUIDOFTHEDESORBER40反应器气体与汽提塔塔底液热量匹配HEATMATCHBETWEENTHEGASOFTHEREACTORANDTHEBOTTOMLIQUIDOFTHESTRIPPER41项目HEATING，KWCOOLING，KW匹配前67471020833匹配后522545861节能22565507COLDENERGYHEATENERGY5225KW45861KW公用工程UTILITIES换热网络及节能HEATNETWORKENERGYSAVING442乙烯一氧化碳氢气甲醇丙烯安全与环保SAFETYENVIRONMENTALPROTECTION5险危质介DANGEROUSMATERIAL43项目危险性DANGEROFPROGRAM51原料及成品存储阶段13尾气处理阶段生产过程2泄露火灾爆炸中毒装运反应车间压缩车间泄露爆炸中毒44安全措施SAFEMEASUREMENT定期检查时时防护采用先进工艺技术和设备现场配备灭火器材安全使用压力容器余热即时回收穿戴防护用品服装、面具等安全措施5245二氧化碳1一氧化碳2废渣4“资源化”原则“三废”处理与综合利用“THREEWASTE”TREATMENTCOMPLEXUTILIZATIONC4等副产物353反应车间吸收车间反应车间分离车间分离车间反应车间甲醇车间反应车间回收利用燃烧室46项目总投资7685554万元建设期贷款利息1995万元工程费用5550274万元预备费用591783万元递延资产363918万元无形资产3648万元项目总投资PROGRAMTOTALINVESTMENT61经济分析ECONOMICEVALUATION6固定资产投资65096123万元47销售收入、成本费用、税金及利润INCOME，COST,TAXES,PROFIT62销售收入INCOME95400成本费用COST3657074税金TAXES3676716企业所得税14310增值税16218营业税及附加623916单位万元/年利润PROFIT毛利润5950608销售利润4223868利润总额4181892净利润27508919148投资利润率INVESTMENTPROFITRATE5441261静态指标STATICINDEX63投资收益率INVESTMENTINCOMERATE3579253投资利税率INVESTMENTPROFITSANDTAXESRATE7742382投资回收期INVESTMENTRECOVERYPERIOD6年449不确定性分析UNCERTAINTYANALYSIS64动态指标DYNAMICINDEX净现值NPV11746685万元盈亏指标PROFITANDLOSSINDEX盈亏平衡率FBEP3696盈亏平衡点QBEP2957万吨/年50敏感性分析SENSITIVITYANALYSIS6550000100000150000200000201510505101520净现值，万元变动幅度产量年固定成本年可变成本敏感性分析图SENSITIVITYANALYSISCHART51社会效益评价SOCIETYBENEFITEVALUATION66减少对石油资源的依赖，充分利用资源较少对环境的污染提高国家、地区和部门科技进步带动经济发展，创造就业机会符合国家产业政策和地区规划要求52新型设备的应用反应、分离技术创新项目创新性PROJECTINNOVATION节能降耗技术创新项目创新性PROJECTINNOVATION7REACTING,SEPARATINGTECHNIQUEINNOVATIONENERGYSAVINGCONSUMPTIONDECREA