源文件项目设计摘要

1、项目设计摘要1. 项目简介设计一座年产 74 万吨丙烯的分厂，本项目是为化工茂名采用清洁组合工艺，联产 8 万吨丙烯酸。厂址坐落于茂名工业园区，充分利用茂炼油厂、乙烯厂现有资源，以液化石油气为原料，经环预处理、脱氢、深冷分离、精制得到丙烯产品。项目设计方案各选择工艺先进可靠，组合后进行仿真模拟，具有良好的兼容性，通过工艺创新、设备强化、能量集成等技术，达到了节能减排的要求。本项目在生产过程中，在丙烷脱氢丙烯单元产生的丙烯，作为丙烯酸的原料。在方面，都减少了一定的运营经济成本，相应降低了对环境的污染。在注重环境与安全的大背景下，采用绿色化学的生产模式，将环境污染降到最低，符合未来产业的发展方向。

2、工艺设计方案不仅提高了原料的利用率和转化率，降低了能耗单耗，原料材料的循环利用更是减少了污染物排放，并对三废排放作出合理的治理措施。此外，通过详细的市场分析，对国内外丙烯/丙烯酸产能产量和价格进行分析，该项目具有市场前瞻性，其原料、生产具有的优势有效增强了抗风险能力，投资前景良好。2. 工艺路线丙烯项目工艺流程包含原料预处理、丙烷脱氢、深冷分离、丙烯精制 4 个单元。丙烯酸项目工艺流程包含丙烯的氧化、丙烯酸的精制 2 个单元。在丙烷直接脱氢制丙烯的生产中，原料液化石油气消耗占丙烯生产成本的80%。显然，开发和应用高性能催化剂是降低丙烷单耗，提高经济效益的最有效。在催化剂方面其中，UOP 公司选

3、择性较高，原料消耗较小，且市场份额达到 50%以上。且 UOP 公司脱氢装置规模大型化，更适合现代丙烯工业化的发展。所以，综合比较，选择 UOP 公司的OLEFLEX 工艺由乙丙烷脱氢制丙烯。在丙烯酸的生产中比较了丙烯氧化法国(Sohio)技术触煤技术(NSKK)、BASF 技术、三菱化学技(MCC)还有CEP 东北（原吉林设计院）丙烯酸生产技术。丙烯酸项目选择吉林设计院的国产工艺，不仅可以减少从国外工艺包的费用，而且有利于我国国产技术的发展，该技术在兰州丙烯酸项目运行稳定，可行性具有保证。该工艺采用化药公司开发的丙烯氧化生产丙烯酸催化剂、德国MAN-DWE 公司设计制造的丙烯酸氧化反应器、尾

4、气循环、水吸收和甲苯共沸脱水分离工艺；工艺路线先进可靠，达到世界先进水应产生的三废少，原子利用率高，属于绿色清洁工艺。主要流程如方框简图 2-1 所示。图 2-1工艺流程方框3. 主要创新点原料方案的创新降低原料来源成本丙烯/丙烯酸联产的产品方案保证市场调控能力径向叠式移动床反应器的应用丙烯酸工艺增设汽提塔丙烯热泵精馏的应用换热网络的利用加热炉黑体技术的应用（8）绕管式换热器的应用丙烯酸丙烯酸精制单元丙烯酸生产单元丙烯氢气丙烯丙烷脱氢单元氢气粗产品丙烷精制单元丙烷DJ-5 塔板的应用“梯形”扇形筒代替“D 形”扇形筒新型催化剂 Pt-Sn-Na-La/ZSM-5 的应用新型绿色脱剂的应用新型脱

5、氯剂的应用安全仪表系统SIS 设计（15）APC 和控制系统的应用（16）新型湿式氧化处理丙烯废水的应用（17）丙烯酸废水净化-乙酸回收工艺的应用（15）燃气加热炉+脱硫脱硝组合工艺处理废气(16)烧结加还原剂还原+活性组分溶解法+离子交换法提高铂族金属回收率（17）固体催化剂输送结构+输送介质的创新（18）自密封旋转式管道补偿节能技术的应用（19）离心泵的应用4. 热集成与节能技术4.1 本工艺换热网络的设计结果整个流程能量消耗主要发馏塔精馏段各塔的再沸器以及深冷分离单元操作中。本工艺在设计中，加热和冷却介质都来自公用工程，加热介质采用 0.8MPa 低压蒸汽，冷却介质采用 25的冷却水，-

6、40乙烯，-65丙烯。本工艺换热网络的设计是基于AspenEnergy34.7。yzer V8.4 完成的。选用最小传热温差为 19。热端夹点为 53.7，冷端夹点为4.2 换热网络设计利用Aspen Energyyzer V8.4 的设计功能，对本项目的换热网络进行理论上的平均年换热成本最优化设计的网络见图 4-2-1。图 4-2-1 本项目最优化换热网络图4.3 节能措施采用热泵精馏有效的节约了能量，从而降低了成本采用热高分技术有效的节约了能量。副产蒸汽的余热利用有效提高了能量利用率。采用了高效的螺旋绕管式换热器，节约了能量5. 厂址选择与厂区布置5.1 厂址选择在充分比较了茂名工业园、湛

7、江临港工业园、惠州大亚湾区之后，综合考虑其基建设施、原料、交通和政策，最终选择区位优势较强的茂名工业园。厂址紧邻大型炼厂，保障原料供给，背靠大西南，东南亚，东接珠角洲工业使得销售市场广阔。所在地水资源丰富，铁路、水路、公路交通发达，气候适宜，地形平坦，地质结构稳定。所在城辖区劳动力充足，生产生活设施完善，良好的产业基础包括公用工程以及提供一系列政策，形成了有力的利好条件。5.2 厂区布置厂厂区布置为矩形，长为 760m，宽为 600m，总面积为 456000m2。本厂区按照功能分区集中布置，即物料装卸区、设施区、工艺装置区、辅助设施区、行政管理区、其他设施区等。本项目厂区中间有一条横贯厂区的主

8、干道，宽度为 12 米，作为主要的物流线。在主干道的两侧分布着很多支路，贯通整个厂区。在反应区、储罐区均设有环形消防通道。本厂区设施区分为原料区、产品区，中间设置隔堤。厂区设置值班室、消防站、配电站、中控室、分析室、检修室、空分站等。场内设施完整，功能齐全。厂区中装卸区、三废处理区等易产生污染的区域被安排在厂区全最大频率风向的上风侧，尽量减少其对中控室、行政楼、值班室等人群相对密集的区域的影响。厂区平面布置总图见 5-2-1，厂区平面布置三维视图见图 5-2-2。图 5-2-1分厂平面布置总图图 5-2-2分厂平面布置三维视图5.3 车间布置根据车间布置规范和要求进行车间布置设计，在Sketc

9、hUP 中建模，并且利用Lumion 进行渲染，其三维效果见图 5-3-1。图 5-3-1车间布置三维效果图6. 安全与环境6.1 安全本项目在安全方面考虑伴随整个设计过程，在设计过程中着重强调工艺路线、辅助材料、厂区车间、仪器设备、电气等存在的安全隐患，充分考虑防雷、防尘、防噪、防腐蚀以及机械、坠落等劳动卫生安全，建立相应对策措施和安全设施。对原料产品进行有害辨析，划分安全评价单元进行评价，并设计消防和安全管理系统，尽可能确保项目安全生产和运营。6.2 环境本项目具有较好的社会效益和间接经济效益，项目在废气方面造成的较小，废水、固废上环境正效益明显。从短期看，环境成本化必然导致企业增加环境成

10、本，企业在提高环境绩效的同时，必然会降低经济效益，进而影响企业的竞争力。也就是说国家在实现社会环境保护目标的过程中，必然会损害企业的经济目标，企业环境成本与经济效益二者之间是负相关。但是长远来看，我国环保部门的以市场为基础的激励性环境规制鼓励了我厂的环保创新，促使我厂选择可以降低环境管理和提高效益的新技术和新工艺。同时我厂选择了更具竞争优势的清洁生产方式，将废弃物转化为可利用的资源，这不仅减少了对环境的污染，提高经济效益，还可以使企业环境管理成本得到补偿。7. 经济评价相应经济指标如表 7-1 所示。表 7-1主要技术经济指标表序号指标名称指标备注生产规模180 万吨/年丙烷脱氢装置万 t/a

11、80一期建成28 万吨/年丙烯氧化装置万 t/a8一期建成二主要原料1液化石油气万 t/a78.03外购2丙烷万 t/a56.97外购三主要产品产量1丙烯万 t/a74外售、下级原料2丙烯酸万 t/a8外售3氢气万 t/a4外售4C4万 t/a10外售四年运行时间h/a8000五能源消耗1新鲜水万 m3/a4421地表水2用电Mkwh/a17.9供电3油万 t/a12装置自产4蒸汽万 t/a182.3集中热源5脱盐水万 t/a10蒸汽冷凝水8.总结基于对各种工艺的优缺点对比后，选择UOP的成熟工艺丙烷脱氢制丙烯与国产丙烯酸工艺制丙烯酸结合起来，在其工艺、催化剂选择、设备强化、物质集成、能量集成、水集成、系统耦合优化、节能降耗、三废处理等方面进行一定程度的优化改进，形成一套清洁生产组合工艺技术方案。运用Aspen plus进行全流程的模拟和优化，以及通过全流程和各单元设备的物料和能量，具有较高技术可靠性。以Aspen plus模拟计算结果作为设备设计计算及选型依据，包括管道仪表控制等提供了重要参数。整个设计还包括了主要设备的设计和选型、工艺流程图（PFD）、管道及仪表流程图（置，生产车间的布置和配管设计等。此外，整理提交了可行性）、整个厂区的平面布、初步设计说明书及其附录，