MicroFive答辩PPT(10).pptx

1、180万吨/年甲醇制烯烃项目,中国石油大学（华东）MicroFive团队,队 长：宋尚明 队 员：厉云龙 黄 渝 林家淼 于 睿,指导老师：孙兰义 丁 雪 赫佩军 丁传芹,1,2,项目背景 Background,3,项目背景 Background,Crude Oil Price Run Chart,4,项目背景 Background,5,项目背景 Background,煤 coal,甲醇methanol,烯烃 olefine,石脑油 naphtha,6,项目背景 Background,7,项目背景 Background,8,项目背景 Background,MTO技术更具经济优势 The MTO

2、 Technology is more Economical,9,兖州能化(Yanzhou Coal Energy&Chemicals Co.,Ltd.) 内蒙古鄂尔多斯三垧梁工业园区 180万吨/年甲醇制烯烃项目 (Annual 1,800,000 tons MTO Project ),项目背景 Background,10,工艺流程 Technology,工艺流程 Technology,总览 Overview,进料气化与急冷区&反再区 (Vaporization&Quenching and RXN-REGE),压缩区(Compression Zone),氧化物回收区(ORU),碱洗与干燥区(

3、Caustic Wash&Drying),产品精馏区(Rectification Zone),12,工艺流程 Technology,进料气化与急冷区&反再区Vaporization,Quenching&Reaction,进料汽提塔Stripper,粗甲醇Methanol,265,反应器 Reactor 500 1.2Bar(G),急冷塔与产品分离塔 Quencher&Separator,急冷水Quenching Water,汽提塔 Stripper,13,工艺流程 Technology,压缩区Compression,14,工艺流程 Technology,氧化物回收区ORU,15,工艺流程 Te

4、chnology,碱洗干燥区 Caustic Wash&Drying,16,工艺流程 Technology,产品精馏区Rectification,C3+,脱甲烷系统Demethanizer,CH4等去燃料气系统 To Fuel System,乙烯精馏塔Ethene Rectification,乙烯产品Ethene,乙烷Ethane,脱丙烷塔Depropanizer,丙烯精馏塔Propene Rectification,丙烯产品Propene,丙烷Propane,C4+裂解炉 C4+ CPP,去急冷塔To Quencher,脱乙烷塔Deethanizer,17,节能工艺 Energy Savin

5、g,18,节能工艺 Energy Saving Technology,热集成 Heat Integration,节能降耗 Energy Saving,19,节能工艺 Energy Saving Technology,热集成 Heat Integration,热区 Hot Zone,冷区 Cold Zone,20,节能工艺Energy Saving Technology,热集成 Heat Integration,最小传热温差Tmin,16,21,节能工艺Energy Saving Technology,热集成 Heat Integration,夹点温度 Pinch Temperature,22,

6、节能工艺Energy Saving Technology,热集成 Heat Integration,能量 松弛优化 Energy Relaxation,热负荷回路优化 Heat Load Loop,夹点理论 Pinch Theory,换热网络Exchange Network,冷却水 Cooling Water,LP Steam,丙烯-乙烯-甲烷复叠式制冷系统 Ethene-Propene-Methane Cascade Type Refrigeration System,23,LP Steam,进料汽提塔 Stripper,甲醇汽提塔 Stripper,节能工艺 Energy Saving T

7、echnology,热集成 Heat Integration,优化换热路线Optimized Heat-exchange Route,24,甲醇汽提塔 Stripper,乙炔加氢反应器 C2H2 Hydrogenation Reactor,节能工艺 Energy Saving Technology,热集成 Heat Integration,优化换热路线Optimized Heat-exchange Route,25,甲醇反应器 Methanol Reactor,节能工艺 Energy Saving Technology,热集成 Heat Integration,优化换热路线Optimized

8、Heat-exchange Route,26,节能工艺 Energy Saving Technology,热集成 Heat Integration,优化换热路线Optimized Heat-exchange Route,脱乙烷塔 Deethanizer,乙烯分离塔 Ethene Separation Tower,27,27,节能工艺 Energy Saving Technology,热集成 Heat Integration,节能降耗 Energy Saving,28,节能降耗 Energy Saving,中间换热Middle Heat,产品侧线抽出Product Line Drawn,热泵 H

9、eat Pump,余热锅炉Waste Heat Boiler,节能工艺 Energy Saving Technology,节能降耗 Energy Saving,29,中间冷凝器Condenser,中间再沸器Reboiler,中间冷凝器Condenser,中间再沸器Reboiler,中间再沸器Reboiler,中间再沸器Reboiler,节能工艺 Energy Saving Technology,节能降耗 Energy Saving,中间换热Middle Heat,30,优级聚合级乙烯,乙烷,一级聚合级乙烯,化学级乙烯,优级聚合级丙烯,一级聚合级丙烯,丙烷,节能工艺 Energy Saving

10、Technology,节能降耗 Energy Saving,产品侧线抽出Side Product,节省能量 Energy saving：16.2%,31,热泵,节能工艺 Energy Saving Technology,节能降耗 Energy Saving,热泵 Heat Pump,热泵性能系数 COP= 4.24,节省能量 Energy saving： 64.4%,32,余热锅炉系统,副产高低压蒸汽，回收烟气能量，减少能量损失(Produce HPS/LPS),节能工艺 Energy Saving Technology,节能降耗 Energy Saving,余热锅炉 Waste Heat B

11、oiler,33,设备选型 Equipment,34,设备选型 Equipment Design,反再系统设计RXN-REGE,塔设备选型Design of Towers,换热器选型Design of Heat Exchangers,其余设备选型Others,35,设备选型 Equipment,反再系统设计RXN-REGE,反应段 Reaction Section,沉降段 Disengaging Section,汽提段Stripping Section,密相区 Dense phase zone,稀相区 Rare phase zone,外取热器 External Cat. Cooler,36,设

12、备选型 Equipment,反再系统设计RXN-REGE,原料甲醇Methanol,再生催化剂Regenerated Cat.,反应气 Gas Product,汽提蒸汽Steam,待生催化剂Spent Cat.,37,反应温度 Reaction Temperature,文献推荐值(Preferred)： 425500,工业应用值(Applied)： 500,对反应的主要影响(Effects)： 烯烃产率(Yield)； 乙、丙烯产量比(E/P)； 生焦速率(Coke)；,确定本工艺的反应温度为： 500 乙烯+丙烯总产率(Yield)可达79.69%,设备选型 Equipment,反再系统设计

13、RXN-REGE,38,反应压力 Reaction Pressure,文献推荐值(Preferred)： 0.030.3MPa,工业应用值(Applied)： 0.12MPa(G),选择依据(Dependence)： 甲醇制烯烃反应分子数增加，压力不宜高(Number of molecules increase)； 随压力增加，生焦速率骤增(Coke)。,确定本工艺的反应压力为： 0.12MPa（G）,设备选型 Equipment,反再系统设计RXN-REGE,39,重时空速 WHSV,5hr-1,催化剂积碳量 Carbon Deposition,8%,反应器入口气速 Velocity,1.5

14、m/s,设备选型 Equipment,反再系统设计RXN-REGE,40,设备选型 Equipment,反再系统设计RXN-REGE,41,外取热器选型 External Catalyst Cooler,三旋系统选型 Level 3 Cyclone Separator,CO焚烧炉及余热锅炉选型 CO Incinerator & Waste-heat Boiler,二级旋分器选型 Secondary Cyclone,设备选型 Equipment,反再系统设计RXN-REGE,42,Aspen 初步模拟 (Primary Simulation),CUP-TOWER 详细设计与校核 (Detaile

15、d Design),SW6 机械设计及 强度校核 (Mechanical Design ),设备选型 Equipment,塔设备选型 Towers,43,确定换热器个数及换热流股(Calculation),Aspen Plus模拟得出流股物性数据 (Simulation),HTRI和AspenMUSE详细设计及校核 (Detailed Design),设备选型 Equipment,换热器选型 Heat Exchangers,44,储罐(Tanks),泵(Pumps),压缩机(Compressors),干燥器(Dryers),加氢反应器(Hydrogenation Reactors),C4催化裂

16、解炉(C4 CPP Furnaces),设备选型 Equipment,其余设备选型 Others,45,自动控制及安全评价 Control&Safety,46,自动控制(Automatic Control),自动控制系统的选择(Selection of System) 主要设备的自动控制 (Main Controler) 脱乙烷塔自控系统(Control of Deethanizer) 脱乙烷塔动态模拟(Dynamics of Deethanizer),安全评价(Safety Assessment),脱乙烷塔HAZOP分析(HAZOP of Deethanizer),自控及安评 Ctrl&Sa

17、fety,总览 Overview,47,自控及安评 Ctrl&Safety,自控系统的选择Selection,48,自控及安评 Ctrl&Safety,主要设备的控制Main Controler,49,自控及安评 Ctrl&Safety,脱乙烷塔自控系统Deethanizer,塔顶压力控制 (Pressure Control),塔顶温度控制 (Temperature Control),回流罐液位控制 (LL Control),50,再沸器换热控制 (Heat Control),塔釜液位控制 (LL Control),51,自控及安评 Ctrl&Safety,脱乙烷塔动态模拟Dynamics,5

18、2,自控及安评 Ctrl&Safety,脱乙烷塔动态模拟Dynamics,Bottom Output Curve when Liquid Level of Bottom Increased,塔釜液位上升时塔底抽出变化,塔釜液位上升时液位控制器工作过程,53,自控及安评 Ctrl&Safety,脱乙烷塔动态模拟Dynamics,Controler working Curve when Liquid Level of Bottom Increased,塔釜升温时塔顶气相抽出变化,Gas phase output Curve when Temperature of Bottom Increased,

19、54,安全评价 Safety Assessment,自控及安评 Ctrl&Safety,所需文件,PFD,PID,MSDS数据表,物料平衡表,设备数据表,热量平衡表,55,塔顶压力过大(High Pressure),回流量减少(Low Reflux),进料量过大(Exceeded Feeds),塔釜温度升高(High Temperature),56,厂址厂区 Site,57,厂址厂区Site,总览 Overview,厂址选择 Location,1,厂区布置 Plant layout,2,3D效果 3D effects,3,58,厂址厂区Site,厂址选择 Location,贵州金阳(Jin Y

20、ang)科技产业园,陕西金鸡滩(Jin Jitan)循环经济园,内蒙古三垧梁(San Shangliang)工业园区,区位优势Location Advantages,交通运输便利(Transportation),经济区位优越(Economical zoning),优惠政策完善(Preferential Policy),原料来源丰富(Abundant Feeds),Railways&Roads: 京兰铁路 包神铁路 包茂高速公路 210国道 110国道 109国道,59,厂址厂区Site,厂区布置 Plant layout,administrativearea 行政管理区,生活区 livingquarters,辅助生产区 Auxiliary ProductionArea,生 产 区 ProductionArea,产品储运区 Product storage area,预留用地 Reserve land,60,厂址厂区Site,3D效果 3D effects,61,经济分析 Economy,62,项目建设 总投资 Total Investment 386,201.91万元,固定