全部设计大赛

Loading…第六届全国大学生化工设计竞赛第六届全国大学生化工设计竞赛第六届全国大学生化工设计竞赛第六届全国大学生化工设计竞赛第六届全国大学生化工设计竞赛第六届全国大学生化工设计竞赛第六届全国大学生化工设计竞赛第六届全国大学生化工设计竞赛第六届全国大学生化工设计竞赛第六届全国大学生化工设计竞赛第六届全国大学生化工设计竞赛第六届全国大学生化工设计竞赛第六届全国大学生化工设计竞赛第六届全国大学生化工设计竞赛第六届全国大学生化工设计竞赛第六届全国大学生化工设计竞赛第六届全国大学生化工设计竞赛第六届全国大学生化工设计竞赛第六届全国大学生化工设计竞赛第六届全国大学生化工设计竞赛第六届全国大学生化工设计竞赛第六届全国大学生化工设计竞赛第六届全国大学生化工设计竞赛第六届全国大学生化工设计竞赛第六届全国大学生化工设计竞赛“中国石化—三井化学杯”

第六届全国大学生化工设计竞赛年产4万吨异丁烯和2.5万吨1-丁烯项目年生産4万とんイソブチレンと2.5万とん1-ブテンプロジェクト南京工业大学NanKing设计团队马文明严旎娜袁跃炜杜晶晶祁伟健项目背景工艺流程设备控制厂址厂区经济分析项目总结工艺流程设备控制厂址厂区经济分析项目总结项目背景项目背景项目背景C4煤Coal石油Petroleum天然气NaturalGas100%50%027%80~90%64%60%图1-1C4馏分利用率Fig.1-1UtilizatingFractionofC4Fraction项目背景1-丁烯异丁烷丁基橡胶ETBELLDPE甲乙酮烷基化汽油环氧丙烷1，3丁二烯合成橡胶ABS树脂异丁烯C4馏分的综合利用Isobutylene1-ButeneIsobutane1,3butadiene项目背景表1-1丁基橡胶近年消费量与产量情况Tab.1-1ButylRubberConsumptionandproduction项目背景274单位：万吨/a表1-2国内LLDPE近年平均供需情况Tab.1-2SupplyandDemandSituationofDomesticLLDPEAverageinRecentYears项目背景1-丁烯异丁烷丁基橡胶ETBELLDPE甲乙酮烷基化汽油环氧丙烷1，3丁二烯合成橡胶ABS树脂异丁烯C4馏分的综合利用Isobutylene1-ButeneIsobutane1,3butadiene项目背景甲基叔丁基醚（MTBE）裂解法4万吨/年MTBEPyrolysismethod作副产物输出Sideproductoutput99.9%异丁烯Isobutylene99.4%1-丁烯1-ButeneC4残液Residualliquid扬子C4抽余液YangziC4RaffinateOil双塔精馏法2.5万吨/年TwinTowersdistillationmethod项目背景异丁烯扬子石化C4残液C4原料1-丁烯作为副产品废液总厂三废处理中心本项目综合利用系统图1-2集成方案Fig.1-2IntegratedScheme如何在传统工艺中寻找突破力求实现经济效益和社会效益的双重保障呢？项目背景工艺流程设备控制厂址厂区经济分析项目总结工艺流程项目背景工艺流程1-丁烯的生产工艺萃取精馏工艺超精密分离工艺日本石油公司NPC工艺德国KruupUhde公司萃取精馏GDP工艺齐鲁石化研究院两段精馏工艺烟台大学萃取精馏工艺工艺路线选择ProcessRoutineSelection工艺流程异丁烯生产工艺硫酸萃取法正丁烯异构法异丁烷丙烯共氧化联产法吸附分离法MTBE裂解法设备腐蚀能耗大国内尚未大规模工业化应用受相应装置规模限制受炼油厂加工特点限制工艺路线选择ProcessRoutineSelection工艺流程图2-1一反六塔示意图Fig.2-1SchematicDiagramofOneReactorandSixColumnsDiagram图2-2一反四塔示意图Fig.2-2SchematicDiagramofOneReactorandFourColumnsDiagram改进工艺路线选择ProcessRoutineSelection工艺流程序号名称Name组分（wt%）备注1丙烷propane0.02碳四总量大于98%2环丙烷cyclopropane0.093丙二烯allene0.0164异丁烷

isobutane3.85正丁烷n-butane166乙炔acetylene0.057反-2-丁烯trans-2-butene7.5381-丁烯1-Butene269异丁烯isobutylene4310顺-2-丁烯cis-2-Butene3.4911丙炔propyne0.003121,3-丁二烯1,3-butadiene<0.004总计100表2-1C4原料组成表Tab2-1ThecompositionofC4rawmaterials图2-3原料组成示意图Fig.2-3SchematicDiagramofRawMaterialComposition工艺流程ProcessFlow工艺流程工艺流程介绍图2-4工艺模拟流程图Fig.2-4FlowDiagramofProcessSimulation工艺流程ProcessFlow`工艺流程工艺流程介绍图2-5醚化工段流程图Fig.2-5FlowDiagramofEtherificationUnit工艺流程ProcessFlow工艺流程工艺流程介绍图2-6裂解工段流程图Fig.2-6FlowDiagramofRefiningUnit工艺流程ProcessFlow工艺流程工艺流程介绍图2-71-丁烯精制工段流程图Fig.2-7FlowDiagramof1-buteneDistillationUnitProcessRoutineSelection工艺流程ProcessFlow工艺流程节能技术工艺优化换热网络优化123节能优化图2-8普通精馏示意图Fig.2-8SchematicDiagramofGeneralDistillation

工艺流程1、隔壁精馏塔的使用图2-10隔壁精馏塔装配图Fig2-10AssemblyDrawingofDividedWallColumn节能技术Energy

Saving图2-9隔壁精馏塔示意图Fig2-9SchematicDiagramofDividedWallColumn工艺流程1、隔壁精馏塔的使用采用隔壁精馏塔对MTBE进行提纯精制，分离能耗下降50%以上。万元/年MTBE纯度>99.9%MTBE回收率>99%图2-11隔壁精馏塔模拟示意图

Fig2-11SimulationDividedWallColumn图2-12能耗对比图Fig2-12ComparisonDiagramofEnergyConsumption节能技术Energy

Saving工艺流程采用先进的渗透汽化膜分离工艺和设备，代替传统水洗—精馏工艺，设备投资和能耗均得到了节省。2、渗透汽化技术的采用醚后C4、甲醇共沸物醚后C4甲醇图2-13渗透汽化示意图

Fig2-13SchematicDiagramofPervaporation节能技术Energy

SavingCUserUnitOperationModel(orReport)SubroutineforUSERCSUBROUTINEUSRUSR(NSIN,NINFI,SIN1,SIN2,SIN3,2SIN4,SINFI,NSOUT,NINFO,SOUT1,3SOUT2,SOUT3,SOUT4,SINFO,NSUBS,4IDXSUB,ITYPE,NINT,INT,NREAL,5REAL,IDS,NPO,NBOPST,NIWORK,6IWORK,NWORK,WORK,NSIZE,SIZE,7INTSIZ,LD)CIMPLICITNONECCDECLAREVARIABLESUSEDINDIMENSIONINGCINTEGERNSUBS,NINT,NPO,NIWORK,NWORK,+NSIZE,USER_RUMISS,USER_IUMISSCC$#include"ppexec_user.cmn"EQUIVALENCE(RMISS,USER_RUMISS)EQUIVALENCE(IMISS,USER_IUMISS)CC$#include"p.cmn"CCTHISSUBROUTINEWILLSPLITANINLETTOTWOOUTLETSCCRETRIEVETHESLPITFACTORCCDECLAREARGUMENTSCINTEGERIDXSUB(NSUBS),ITYPE(NSUBS),INT(NINT),+IDS(2,13),NBOPST(6,NPO),+IWORK(NIWORK),INTSIZ(NSIZE),NSIN,NINFI,+NSOUT,NINFO,NREAL,LD,IREAL*8SIN1(1),SIN2(1),SIN3(1),+SIN4(1),SOUT1(1),SOUT2(1),+SOUT3(1),SOUT4(1),WORK(NWORK),+SIZE(NSIZE),SINFI,SINFOCCDECLARELOCALVARIABLESCINTEGERIMISSREAL*8REAL(NREAL),RMISS,SPLITCCBEGINEXECUTABLECODEPARAMETERNCOMP_NCC=15REAL*8A,B,C,D,E,F,G,H,X1,X2,F_IN,F1,F2REAL*8FIN_MOL(NCOMP_NCC),FOUT_MOL(NCOMP_NCC)

A=REAL(1)B=REAL(2) C=REAL(3) D=REAL(4) E=REAL(5) F=REAL(6) G=REAL(7)

………………（详见Aspen膜分离单元Fortran源程序）工艺流程编程展示FortranUserModuleAspen2、渗透汽化技术的采用节能技术Energy

Saving工艺流程3、热泵精馏技术的使用项目普通精馏（万元/年）热泵精馏（万元/年）冷公用工程6411.2热公用工程10080压缩机耗电0420总计1072431.2节约费用59.8%图2-14热泵精馏模拟示意图Fig2-14TheSimulationHeat-PumpDistillation表2-2能耗费用对比表Tab2-2CorrelationTableofCapacityExpenses1-丁烯纯度>99.4%1-丁烯回收率>98.6%节能技术Energy

Saving工艺流程优化裂解反应温度、压力，提高了MTBE的转化率和异丁烯的选择性。裂解反应条件的优化进料温度：220℃反应压力：0.15MPaMTBE转化率>99.4%异丁烯选择性>99.9%工艺优化ProcessOptimizition工艺流程工艺流程的优化隔壁精馏塔冷却吸收塔异丁烯精制塔甲醇精制塔MTBE裂解反应器图2-15

一反四塔流程示意图Fig.2-15SchematicDiagramofOneReactorandFourColumnsDiagram工艺优化ProcessOptimizition项目热公用工程（kW）冷公用工程（kw）换热单元数无换热网络21375-2290719综合性换热网络15583-1782718对比27%22%工艺流程冷公用工程热公用工程表2-3能耗费用对比表Tab2-3CorrelationTableofCapacityExpenses图2-16换热网络优化示意图

Fig2-16SchematicDiagramofHeatExchangerNetworkOptimization换热网络优化HeatExchangerNetworkOptimization工艺流程设备控制厂址厂区经济分析项目总结设备控制项目背景设备控制DCSESD自动控制设备控制回流罐液位控制再沸器温度控制塔底液位控制塔顶压力控制回流流量控制图3-1

精馏控制方案Fig.3-1ControlProgramofDistillationESD工艺流程设备控制厂址厂区经济分析项目总结厂址厂区项目背景厂址厂区

扬子石化厂区预留地南京化学工业园区地理、运输、气候优势产业链条、配套设施、政策管理优势人力资源、科研实力优势厂址选择SiteSelection图4-1厂址示意图Fig.4-1TheSiteMap图4-2厂区卫星图Fig.4-2TheSatelliteMap厂址厂区罐区生产车间仓库消防站行政生活区公用工程与生产辅助预留地图4-3厂区布置图Fig.4-3TheLayoutofPlant厂区布置LayoutofPlant罐区生产车间仓库消防泵站行政生活区公用工程与生产辅助预留地厂址厂区安全环保运输√√√雍六高速消防泵站污水中转站厂区布置LayoutofPlant事故池厂址厂区厂区3D漫游The3DRoaming工艺流程设备控制厂址厂区经济分析项目总结经济分析项目背景经济分析投资Investment成本Cost投资成本核算BusinessAccountingofInvestmentandCost动态分析DynamicAnalysis静态分析StaticAnalysis经济可行性分析EconomicFeasibilityAnalysis敏感性分析

SensitivityAnalysis经济风险与不确定性分析EconomicRiskandUncertaintyAnalysis经济分析总投资TotalInvestment固定资产FixedAssets建设期贷款利息ConstructionPeriodLoanInterest流动资金CirculatingFunds5.51亿元0.18亿元0.66亿元6.35亿元投资成本核算BusinessAccountingofInvestmentandCost经济分析成本Cost公用工程PublicWorks劳资福利LaborWelfare其他Others维修折旧RepairandDepreciation原料

RawMaterials7.46亿元4.76亿元0.90亿元0.29亿元0.80亿元0.71亿元投资成本核算BusinessAccountingofInvestmentandCost经济分析动态分析DynamicAnalysis财务内部收益率IRR财务净现值（10年）NPV=0.206>0.11=36538万元经济可行性分析EconomicFeasibilityAnalysis经济分析静态分析StaticAnalysis投资利润率ProfitRateofInvestment投资利税率ProfitandTaxInvestmentRatio投资收益率RateofReturnonInvestment投资回收期InvestmentRecoveryPeriod5年0.15<0.24<