陇东学院——龙飞阳设计组

1、年产年产10万吨乙二醇项目万吨乙二醇项目为中国石油庆阳为中国石油庆阳石化公司设计一座采用石化公司设计一座采用清洁清洁 生产工艺制取乙二醇的分厂生产工艺制取乙二醇的分厂陇东学院陇东学院 龙飞阳设计组龙飞阳设计组赵小兵赵小兵张建伟张建伟许有燕许有燕多浩多浩团队介绍团队介绍 Team Introduction高宝珠高宝珠指导老师：张兵指导老师：张兵项目背景项目背景 Project Background 1工艺阐述工艺阐述 Process Elucidation2设备选型设备选型 Equipment Selection3厂区布置厂区布置 Plant Layout4经济分析经济分析 Economic E

2、valuation5项目总结项目总结 Project Summary6 目录目录 Content1. 项目背景项目背景 Project Background石油石油煤炭煤炭资源紧缺资源紧缺价格上涨价格上涨多煤少油多煤少油生物质生物质 绿色环保，绿色环保，来源广泛来源广泛乙二醇市场乙二醇市场1. 项目背景项目背景 Project Background产量远远小于需求量产量远远小于需求量 1. 项目介绍项目介绍 Project Introduction 本项目是一种以多羟基化合物制乙二醇的方本项目是一种以多羟基化合物制乙二醇的方法。多羟基化合物（包括淀粉、半纤维素、蔗糖、法。多羟基化合物（包括淀粉

3、、半纤维素、蔗糖、葡萄糖、果糖、果聚糖）经过一步催化加氢降解葡萄糖、果糖、果聚糖）经过一步催化加氢降解 过程，高收率、高选择性地制备乙二醇，这是过程，高收率、高选择性地制备乙二醇，这是一种新型的绿色生产工艺。一方面可以利用可再一种新型的绿色生产工艺。一方面可以利用可再生性生物质制备乙二醇，减少人类对化石能源物生性生物质制备乙二醇，减少人类对化石能源物质的依赖，实现环境友好和经济可持续发展；另质的依赖，实现环境友好和经济可持续发展；另一方面可以克服环境污染严重的缺点，且具有流一方面可以克服环境污染严重的缺点，且具有流程简单，产率高，投资低，反应条件温和等优点，程简单，产率高，投资低，反应条件温和

4、等优点，具有广阔的发展前景。具有广阔的发展前景。项目概述项目概述2.工艺阐述工艺阐述 Process Elucidation34 自动控制自动控制 Automatic control2工艺流程工艺流程 Process节能减排节能减排 Energy Saving1工艺选择工艺选择 Process Choice 煤化碳一路线 石 化 路 线 生物质资源路线工艺选择工艺选择2.1工艺选择工艺选择 Process 大连化物所以多羟基化合物经一步催化加氢降解制乙二醇，多羟基化合物，包括淀粉、半纤维素、葡萄糖、蔗糖、果糖、果聚糖，在密闭高压反应釜内于水中进行催化加氢反应，催化剂活性组分由两部分构成，一部分

5、为8、9、10族过渡金属铁、钴、镍、钌、铑、钯、铱、铂中的一种或几种；另一部分为金属态的钼和/或钨，或者与钼和/或钨的碳化物、氮化物、磷化物。反应于密闭高压反应釜中进行。反应釜中氢气室温时的初始压力为1-12MPa,反应温度为120-300。优选的反应温度为180-250，我们选择的温度是240 ；室温下反应釜中优选氢气的初始压力3-7MPa，我们选择压力5MPa ；优选反应时间为30min-3h，我们选择的时间30 min 。生产乙二醇方法概述生产乙二醇方法概述2.2工艺流程工艺流程Process123生产乙二醇优点生产乙二醇优点以多羟基化合物经一步催化加氢制乙二醇。多羟基化合物包括淀粉，半

6、纤维素，葡萄糖，蔗糖，果糖，果聚糖，相对于现有的乙二醇工业合成路线使用的乙烯原料，具有原料可再生的优点，符合可持续发展的要求。多羟基化合物催化降解后，原料分子中的碳氢氧原子得到最大程度的保留，反应过程具有极高的原子经济性。本设计反应过程简单。相对于已有的多羟基化合物制乙二醇技术，本设计无需预先对多羟基化合物进行加氢制得山梨醇后裂解为乙二醇，而是仅仅通过一步反应过程即可实现由原料到产物乙二醇，反应简单。3反应过程具有很高的产品收率和选择性，乙二醇的收率可以达到56%以上，具有很好的应用前景。2.2工艺流程工艺流程 Process以多羟基化合物经一步催化加氢制乙二醇。多羟基化合物包括淀粉，半纤维素

7、，葡萄糖，蔗糖，果糖，果聚糖，相对于现有的乙二醇工业合成路线使用的乙烯原料，具有原料可再生的优点，符合可持续发展的要求。原料、辅助材料的来源原料、辅助材料的来源2.2工艺流程工艺流程 Process2.2工艺流程工艺流程 Process工艺流程图工艺流程图2.2工艺流程工艺流程 Process预处理工段预处理工段2.2 工艺流程工艺流程 Process反应工段反应工段2.2 工艺流程工艺流程 Process分离工段分离工段用废氨水吸收，以废治废回收再利用MBFB膜生物流化床工艺废气废气废废渣渣 废水废水 2.3 三废处理三废处理MBFB膜生物流化床工艺膜生物流化床工艺2.3废水处理废水处理减少

8、废水排放，达减少废水排放，达到中水回用标准到中水回用标准2.4自动控制自动控制 Automatic control预处理段带控制点流程图预处理段带控制点流程图2.4自动控制自动控制 Automatic control反应段带控制点流程图反应段带控制点流程图2.4工艺流程工艺流程 Process分离段带控制点流程图分离段带控制点流程图分离段带控制点流程图分离段带控制点流程图2.4自动控制自动控制 Automatic control分离段带控制点流程图分离段带控制点流程图2.4自动控制自动控制 Automatic control2.4工艺流程工艺流程 Process预处理工段曲网挤压型制粉机图（主

9、视图）预处理工段曲网挤压型制粉机图（主视图）2.4工艺流程工艺流程 Process预处理工段曲网挤压型制粉机图（俯视图）预处理工段曲网挤压型制粉机图（俯视图）2.4工艺流程工艺流程 Process预处理工段预处理工段PFD图图2.4工艺流程工艺流程 Process反应工段反应工段PFD图图2.4工艺流程工艺流程 Process分离工段分离工段PFD图图2.4工艺流程工艺流程 Process分离工段分离工段PFD图图2.4工艺流程工艺流程 Process分离工段分离工段PFD图图3.设备设计及选型设备设计及选型 Equipment Design & Selection反应器反应器 Rea

10、ctor Design123塔设备塔设备 Column Design其他设备其他设备 Other Equipment3.1 设备选型设备选型 Equipment Selection曲网挤压型制粉机曲网挤压型制粉机3.1.1 设备选型设备选型 Equipment Selection曲网挤压型制粉机结构特点曲网挤压型制粉机结构特点【结构特点】曲网挤压型薯类制粉机集鲜薯的粉碎、浆渣分离、细滤于一体，其具有以下鲜明特点和独特之处。-采用多级粉碎、多级淘洗、多级过滤、多级挤压依次循环的独特工艺，淀粉提取率高。-粉碎系统采用2-3级粉碎，一级粉碎采用刺钉辊进行刨丝粉碎，通过高速旋转的刺钉辊表面锋利的钉刺将

11、鲜薯破碎成不规则的丝片状，增加了同体积下的表面积，有利于淀粉的游离，且细渣较少，有利于淀粉的提取（刨丝机刨碎成的丝片状不破坏淀粉结构，不易堵塞过滤网孔，优于单纯锤片式或砂轮磨的颗粒状）。为进一步提高薯渣细度，提高淀粉提取率，本机在不增加多少动力的情况下，采用分拣式粉碎，对不符合要求的颗粒进行再次粉碎，从而使保证物料的细而均匀3.1.2 设备选型设备选型 Equipment Selection【设备优越性】淀粉提取率高。第十代更加注重淀粉的提取率，在粉碎、分离等多个方面进行了升级，使淀粉充分和纤维分离，提高了其提取率。淀粉质量好。独特的粉碎方式可以有效避免淀粉粉碎时的瞬间高温而造成的糊化，快捷的

12、淀粉分离工艺，又避免了淀粉因氧化而褐变，淀粉质量（如白度、粘度）比传统工艺设备有极大的提高。自动化程度高：整机集鲜薯的清洗、粉碎、浆渣分离，粗滤、细滤，薯渣压于一体，高效连续作业，大大提高了加工效率、减轻了体力劳动。高效节能，人工成本小。系列设备设想独特，构思新颖，每小时可加工鲜薯68吨，而吨薯耗电仅4 度左右，用工 35 人，人工成本小。曲网挤压型制粉机设备优越性曲网挤压型制粉机设备优越性滴流床反应器滴流床反应器3.2 设备设计设备设计 Equipment Design滴流床反应器的定义：滴流床反应器的定义： 液体向下流动，以一种很薄液体向下流动，以一种很薄的液膜形式通过固体催化剂。的液膜形

13、式通过固体催化剂。 气体以连续相以并流或逆流气体以连续相以并流或逆流流动流动(通常是气流和液流并流通常是气流和液流并流向下向下流动流动)。 滴流床反应器的滴流床反应器的优点：优点： 1.在在平推流下操作，可获得较高平推流下操作，可获得较高转化率。转化率。 2. 液固比液固比很小。很小。 3.液液层很薄，使总的液层层很薄，使总的液层阻力减阻力减小。小。 4.并流并流操作不存在液泛问题。操作不存在液泛问题。 5.压降压降比鼓泡反应器小。比鼓泡反应器小。塔设备塔设备 3.3 设备设计设备设计 Equipment Design3.4 设备设计设备设计 Equipment Design分离工段分离工段脱

14、丙三醇工段模拟流程图脱丁二醇工段模拟流程图脱丁二醇工段模拟流程图3.4.1设备设计设备设计 Equipment Design分离工段分离工段脱丙二醇工段模拟流程图3.4.2 设备设计设备设计 Equipment Design分离工段分离工段3.5 设备设计设备设计 Equipment Design换热器换热器 原料、市场原料、市场 Materials & Market 交通运输交通运输Transportation 能源动力能源动力 Energy & power 投资环境投资环境 Investment庆阳机场庆阳机场平凉站平凉站长庆桥长庆桥工业区工业区甘肃省庆阳市甘肃省庆阳市长庆

15、桥工业园区长庆桥工业园区园区内水电供应充足优惠政策较多基础设施完善土地价格低廉4.厂区布置厂区布置 4.1 厂址选择厂址选择 4.2 厂区平面布置厂区平面布置 生产区处于全年西南风向热量、冷料供应距离较短人流与物流分流控制中心靠近生产车间控制中心靠近生产车间消防设施靠近主道路兼顾整厂人流人流物流物流生产区生产区控制室控制室消防中心消防中心公用工程公用工程风向Wind Direction公用工程Utilities货运通道Cargo Channel 控制中心Control Center 消防 Fire Fight4.3 厂区三维布置厂区三维布置 罐区罐区生产区生产区辅助区辅助区行政区行政区文化馆文

16、化馆消消防防站站4.4 设备三维图设备三维图 塔塔三三维维图图4.4 设备三维图设备三维图 换换热热器器三三维维图图罐罐三三维维图图4.4 设备三维图设备三维图 钢钢结结构构三三维维图图4.4 设备三维图设备三维图 泵泵三三维维图图4.4 设备三维图设备三维图 反反应应车车间间三三维维图图4.5 车间布置车间布置 4.5 车间布置车间布置 精精馏馏车车间间三三维维图图预预处处理理厂厂区区三三维维图图4.6 厂区布置厂区布置 反反应应厂厂区区三三维维图图4.6 厂区布置厂区布置 4.6 厂区布置厂区布置 精精馏馏厂厂区区三三维维图图Text in here流动资金流动资金Cuiculating

17、capital建设期建设期贷款利息贷款利息Interest during construction建设项目建设项目总投资总投资Project Investment 固定投资固定投资Fixed investment73020.48万元万元 14604.10万元万元 建设期投资为总公建设期投资为总公司投资司投资87624.582万元万元 5.经济分析经济分析 Economic Evaluation投资估算投资估算 Investment建设项目建设项目总投资总投资Project Investment5.经济分析经济分析 Economic Evaluation本项目所需物料价格表本项目所需物料价格表5

18、.经济分析经济分析 Economic Evaluation不确定性分析不确定性分析敏感性分析敏感性分析盈亏平衡分析盈亏平衡分析固定投资固定投资销售收入销售收入折现率折现率年付现年付现成本成本盈亏平盈亏平衡率衡率FBEP盈亏平盈亏平衡点衡点QBEP31.55% 8.9万吨万吨5.经济分析经济分析 Economic Evaluation不确定性分析不确定性分析 Uncertainty Analysis年付现成本年付现成本Annual Pay Cost5.经济分析经济分析 Economic Evaluation 敏感性分析敏感性分析 Sensitivity Analysis敏感性分析折现率折现率Discount Rate销售收入销售收入Revenue固定投资固定投资Investment固定投资固定投资Investment创 新原料原料设计简单设计简单原子经济性高原子经济性高收率高收率高仅仅通过一步反应过程即可实现由原料到产物乙二醇，多羟基化合物催化降解后，原料分子中的碳氢氧原子得到最大程度的保留，反应过程具有极高的原子经济性。乙二醇的收率可以达到56%以上，具有很好的应用前景。原料具有可再生的优点，符合可持续发展的要求6. 项目总结项目总结 Project Summary原料是可再生物质原料是可再生物质，污染小，污染小符合国家发改委的符合国家发改委的要求