湘潭大学-32队2018异丁烯下游产品工厂湘潭大学32队PPT

,2018“宏达威-东方仿真杯”第十二届全国大学生化工设计竞赛,湘潭大学3+2=队,年产5000吨叔丁胺项目,请您欣赏,延迟符,年产5000吨叔丁胺项目,湘潭大学3+2=队,团队成员：宾雁林程前杨冰清佘祥肖梦娟,指导老师：揭嘉易争明熊伟吴志民,CONTENTS,项目背景,1,工厂布置,5,工艺介绍,2,安全环保,6,设备设计与选型,3,自动控制,4,目录,经济分析,7,项目总结,8,湘潭大学,6,项目背景,工艺介绍,设备设计与选型,自动控制,工厂布置,我国现状,数据来源：公开资料整理相关报告：智研咨询发布的2011-2016年中国橡胶促进剂行业深度调研及投资战略研究报告,湘潭大学,7,项目背景,工艺介绍,设备设计与选型,自动控制,工厂布置,我国现状,2013-2020年间叔丁胺产量和表观需求量关系图,数据来源：公开资料整理,吨,湘潭大学,8,项目背景,工艺介绍,设备设计与选型,自动控制,工厂布置,供需状况,我国目前仍采用叔丁胺水解法生产叔丁胺，生产厂家有近20家。,现有生产技术落后,生产规模小,生产成本高,不能满足市场需求,信息来源：中国制造网2017/7/26,湘潭大学,9,项目背景,工艺介绍,设备设计与选型,自动控制,工厂布置,供需状况,年需要量8.8万吨，通过管道运输，来源于齐鲁石化公司,原料来源,年需要量0.2万吨，通过管道运输，来源于齐鲁石化公司,年需要量0.6万吨，通过管道运输，来源于齐鲁石化公司,湘潭大学,项目背景,工艺介绍,设备设计与选型,自动控制,工厂布置,改扩建项目,优化节能,工艺方案,工艺方案,湘潭大学,异丁烯直接胺化法,工艺清洁环保，绿色生产,工艺流程简单，原料易得,原子利用率高，经济高效,项目背景,工艺介绍,设备设计与选型,自动控制,工厂布置,优化节能,工艺方案,高纯异丁烯生产方案,工业副产为原料，原料易得,中间产物具有经济效益,收率高，产品纯度高,工艺技术成熟,甲醇醚化-裂解法,项目背景,工艺介绍,设备设计与选型,自动控制,工厂布置,优化节能,工艺方案,湘潭大学,项目背景,工艺介绍,设备设计与选型,自动控制,工厂布置,甲醇,抽余碳四,MTBE,质量分数大于99的MTBE,副产醚后碳四,MTBE,甲醇,甲醇（来自甲醇回收塔）,优化节能,工艺方案,MTBE制备工段,湘潭大学,项目背景,工艺介绍,设备设计与选型,自动控制,工厂布置,MTBE,MeOHIso-C4H8,质量分数为99.9的异丁烯,质量分数大于95的甲醇（作为循环物流）,高纯异丁烯制备工段,优化节能,工艺方案,湘潭大学,项目背景,工艺介绍,设备设计与选型,自动控制,工厂布置,液氨,异丁烯,叔丁胺达到优等品,叔丁胺合成及提纯工段,优化节能,工艺方案,湘潭大学,T0201,30,14,1.15,项目背景,工艺介绍,设备设计与选型,自动控制,工厂布置,塔板数,进料塔板数,回流比,灵敏度分析,优化节能,工艺方案,湘潭大学,换热网络方案,换热网络前后,物流温焓图,项目背景,工艺介绍,设备设计与选型,自动控制,工厂布置,换热网络,优化节能,工艺方案,2076万元,热公用工程,冷公用工程,湘潭大学,项目背景,工艺介绍,设备设计与选型,自动控制,工厂布置,优化节能,工艺方案,甲醇和异丁烯的回收利用,提高原子利用率减少化学物质排放,甲醇回收塔,异丁烯精馏塔,湘潭大学,项目背景,工艺介绍,设备设计与选型,自动控制,工厂布置,隔壁塔的使用,优化节能,工艺方案,副产醚后碳四,副产醚后碳四,废水处理,公共精馏区,公共提馏区,预分离区,侧采区,N-C4H10I-C4H10,1-丁烯C-C4H8T-C4H8,Iso-C4H8MeOHMTBE,节能率49.6%,隔壁塔,两塔顺序精馏,减少设备投资降低设备能耗,湘潭大学,项目背景,工艺介绍,设备设计与选型,自动控制,工厂布置,膜分离器的使用,优化节能,工艺方案,精馏塔,膜分离器,MeOH,MTBE,MTBE,目前工业上采用分离甲醇的方法为：用水洗吸收混合物中的甲醇，再精馏脱水，该工艺既耗水又耗能。,该分离技术的主要原理是利用液体混合物中各组分被膜选择性吸附，以及在膜内的扩散速度差异，实现MTBE和甲醇的分离，同时我们采用的膜材料为醋酸纤维素，分离效率可达99.9%,湘潭大学,而我们采用蒸汽渗透膜分离技术，可有效将MTBE和甲醇分离开来，同时有节水、减轻环境污染的特点。,项目背景,工艺介绍,设备设计与选型,自动控制,工厂布置,反应器设计,初步模拟,塔设备设计计算结果,Cup-Tower水力学校核,SW6机械校核,换热器选型,T0201,湘潭大学,操作点,校核结果合格,项目背景,工艺介绍,设备设计与选型,自动控制,工厂布置,塔设计,反应器选型,确定工艺参数,主要尺寸计算,SW6机械校核,换热器选型,列管式固定床反应器,吸热反应,气固反应,催化剂可连续稳定运行较长时间,大规模连续生产,催化剂：YL-型,温度：270压力：0.68MPa,通过反应器使MTBE转化率达到99%,R0301,壳体直径D=4.83m,反应器体积=44.77m,反应器长度H=6m,列管数=3795根,其他内件设计,校核结果合格,湘潭大学,湘潭大学,项目背景,工艺介绍,设备设计与选型,自动控制,工厂布置,塔设计,反应器设计,E0102,将AspenPlus中的数据导入到EDR软件中对换热器进行设计与校核,SW6-2011机械强度校核,校核结果合格,项目背景,工艺介绍,设备设计与选型,自动控制,工厂布置,塔设计,储罐选型,管道选型,反应器设计,湘潭大学,项目背景,工艺介绍,设备设计与选型,自动控制,工厂布置,自主性,协调性,友好性,可靠性,常规控制,湘潭大学,项目背景,工艺介绍,设备设计与选型,自动控制,工厂布置,流量控制,温度控制,压力控制,液位控制,维护安全生产,节约能源和成本,常规控制,湘潭大学,项目背景,工艺介绍,设备设计与选型,自动控制,工厂布置,常规控制,DCS集散控制,主要设备控制,精馏塔以T0201为例,进料管设流量控制阀,塔釜设液位控制计,设温度压力检测点,设温度压力检测点,设温度检测点,冷却水上水管设流量控制阀,蒸汽入管口设流量调节阀,安装液位控制计,湘潭大学,项目背景,工艺介绍,设备设计与选型,自动控制,工厂布置,常规控制,DCS集散控制,主要设备控制,离心泵以P0102为例,流量调节通过与反应釜R0101的液位进行连锁控制,湘潭大学,项目背景,工艺介绍,设备设计与选型,自动控制,工厂布置,常规控制,DCS集散控制,主要设备控制,换热器以E0102为例,载热体的流量为副变量,被控物料的温度为主变量,湘潭大学,项目背景,工艺介绍,设备设计与选型,自动控制,工厂布置,山东齐鲁化学工业园区,厂区布置,齐鲁工业园区,资源,原料来源广泛，供应充足,地理/交通,地质条件良好，交通便利,基础设施,工业园区基础设施完善,政策,享受国家级化工区优惠政策,湘潭大学,项目背景,工艺介绍,设备设计与选型,自动控制,工厂布置,厂区布置,生产区2736.9,辅助生产区3595,储运区2266.3,生活区418.5,物流进口,物流出口,消防通道,人流通道,消防站,湘潭大学,项目背景,工艺介绍,设备设计与选型,自动控制,工厂布置,流线/平行布置,流线布置通过管架输送原料与产品；仓库包装、储存成品；从装卸站通过物流外运产品；南面道路方便运输车辆通行,平行布置生产区与生活区布置在厂区纬向干道两侧，使二者互不影响,厂区布置,湘潭大学,项目背景,工艺介绍,设备设计与选型,自动控制,工厂布置,厂区布置,叔丁胺双效精馏车间设备布置图,湘潭大学,项目背景,工艺介绍,设备设计与选型,自动控制,工厂布置,厂区布置,车间布置三维图,湘潭大学,项目背景,工艺介绍,设备设计与选型,自动控制,工厂布置,厂区三维,湘潭大学,自动控制,工厂布置,安全与环保,经济分析,项目总结,工厂布置,工厂布置工厂布置,工厂布置,工厂布置,环境预评价,主要火灾危险物,湘潭大学,自动控制,工厂布置,安全与环保,经济分析,项目总结,工厂布置,环境预评价,液氨罐区风险分析,湘潭大学,自动控制,工厂布置,安全与环保,经济分析,项目总结,工厂布置,工厂布置工厂布置,工厂布置,工厂布置,安全措施,环境预评价,设置防火堤，隔离储罐区,选用防爆型电气设备,设置完善的消防系统,增大安全距离，减少伤害,12米,15米,湘潭大学,环境预评价,自动控制,工厂布置,安全与环保,经济分析,项目总结,湘潭大学,自动控制,工厂布置,安全与环保,经济分析,项目总结,总投资合计17717.41,固定资产10797.8030递延资产272.6206无形资产2810建设期贷款利息2541.25流动资金1295.7364,单位：万元,静动态分析,成本估算,湘潭大学,自动控制,工厂布置,安全与环保,经济分析,项目总结,单位：万元,成本总计13274.4025万元,静动态分析,投资估算,湘潭大学,自动控制,工厂布置,安全与环保,经济分析,项目总结,资本金利润率54.54%,经济可行,静动态分析,投资估算,湘潭大学,自动控制,工厂布置,安全与环保,经济分析,项目总结,盈亏平衡点为494.53吨盈亏平衡点率为9.89%,销售收入、建设投资对净现值有正影响，经营成本对净现值有负影响,静动态分析,投资估算,湘潭大学,自动控制,工厂布置,安全与环保,经济分析,项目总结,清洁生产：1、对于生产过程中产生的废气、废水、废固分别做对应的处理。2、采用吸声、隔声、隔振和阻尼等多种方法防治噪声污染。3、重视工厂的绿化。,膜分离器的使用：采用先进的膜分离技术，对于能耗比较大、甲醇含量较低的碳四组分，分离了进料中带甲醇的流股和产品MTBE。,双效精馏技术的使用：利用高压塔顶的蒸汽潜热向低压的再沸器提供能量，通过设计双效精馏法改变传统常规精馏方法，把普通蒸汽的冷凝热合理的利用，实现精馏塔塔内和塔尖的