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1、年产万吨高纯庚烯合成设计 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望Contents项目背景项目背景1工艺流程介绍工艺流程介绍2过程模拟与优化过程模拟与优化3经济评价经济评价4Company Logo项目背景项目背景v随着人们生活状况的日益改善，各国对化工随着人们生活状况的日益改善，各国对化工产品的数量与质量都提出了更高的要求，为产品的数量与质量都提出了更高的要求，为了满足市场的需求，企业努力开发各种具有了满足市场的需求，企业努力开发各种具有优异性能的化工原料
2、，庚烯作为一种重要的优异性能的化工原料，庚烯作为一种重要的中间原料，它的生产工艺与过程的优化成为中间原料，它的生产工艺与过程的优化成为研究的热点。我国尚不能生产高品质庚烯，研究的热点。我国尚不能生产高品质庚烯，需要从国外进口需要从国外进口,项目开发极其重要。项目开发极其重要。Company Logo项目背景项目背景庚烯用途庚烯用途原油价格原油价格项目简介项目简介目前进展目前进展 合成方法合成方法化工产品化工产品庚烯庚烯 Company Logo原油原油 从从2005年的年的50美元一桶到现在美元一桶到现在接近接近100美元一美元一桶，化工产品的桶，化工产品的成本越来越高！成本越来越高！能源紧张
3、能源紧张对各种化学品纯对各种化学品纯度的要求在提高，度的要求在提高，对生产工艺的要对生产工艺的要求再提高！求再提高！Company Logo庚烯用途庚烯用途庚烯各种聚合物的共聚单体脂肪醇的中间体生产聚乙烯添加剂汽油添加剂制备高级脂肪酸其他主要用途Company Logo合成方法合成方法 庚烯合成庚烯合成方法方法Dimersol法Lewis酸法正构烷烃热裂解法低分子烯烃共聚法 脂肪醇脱氢法 萃取分离法目前我们采用此法Company Logo目前进展目前进展v通过几届同学的完善：通过几届同学的完善：庚烯的纯度可以达到99.6己烯的纯度可以达到97.6液化石油气可以得到回收热能的利用较充分v不足之处
4、：不足之处：副产品纯度不够高C8和C11没有得到很好的利用Company Logo项目介绍项目介绍主工艺流程主工艺流程主工艺流程主工艺流程反应方程式反应方程式原材料成分原材料成分原材料成分原材料成分与价格与价格与价格与价格产品品质要求产品品质要求产品品质要求产品品质要求丙烯：9000元/吨丁烯：6000元/吨己烯：99.5庚烯：99.8辛烯：99.2%癸烯：99.8%原料丙烯：丙烯95.23 丙烷 4.77原料丁烯：已丁烷18.38 正丁烷21.83 异丁烯5.67 正丁烯55.73 正己烯0.09年产庚烯约2.7万吨Company Logo反应方程式反应方程式主反应保证较贵的原料丙烯反应率最
5、大，则进料比为C3H6:C4H8=2:3Company Logo工艺流程介绍工艺流程介绍反应器反应器设计如右图 由于此反应是放热反应，综合考虑，取反应器中的最佳反应温度为T=45，进料温度T=25。反应器的压力为8.5bar。本反应体系中选择分子筛催化剂进行反应。反应器采用分段进料平推流反应器，同时把反应器与换热器合二为一。Company Logo工艺流程介绍工艺流程介绍C3&C4C6C7C8C11分离原则：较轻组分C3、C4先与重组分分离；再将己烯与其他重组分分离；然后将庚烯与重组分分离；最后把C8、C11分离。Company Logo工艺流程介绍工艺流程介绍系统设备的工作系 数是0.9，考
6、虑到 物流是有机物，泵 采用一开一备 Company Logo过程模拟与优化过程模拟与优化反应器的优化 采用Conversion Reactor模型，固定反应转化率，工业丙烯84.01kmol/hr工业丁烯215.33 kmol/hr用体系中的公用工程的水蒸气来加热原料，保证出口温度80 最终丙烯的转化率为97.50，正丁烯的转化率为55.63 Company Logo反应器的优化结果反应物反应物生成物生成物Company Logo分离要求分离要求简化法求初值简化法求初值严格法进行初运行严格法进行初运行进料板进料板/回流比回流比/热负荷的优化热负荷的优化数据整理数据整理过程模拟与优化过程模拟与
7、优化分离系统优分离系统优化的步骤化的步骤Company Logo分离系统各塔的要求分离系统各塔的要求v分离塔分离塔T1-塔顶正丁烷的回收率大于99.8，塔底己烯的回收率大于99.9%v分离塔分离塔T2T2-己烯纯度为99.5，塔釜已烯的百分含量小于0.05v分离塔分离塔T3T3-庚烯产品纯度达到99.6%，塔底辛烯的回收率大于99.0v分离塔分离塔T4T4-辛烯产品纯度达到99.0%，塔底辛烯的纯度达到99.0Company Logo简化法求初值简化法求初值分离塔分离塔T1分离塔分离塔T2分离塔分离塔T3分离塔分离塔T4Company Logo严格法进行初运行严格法进行初运行通过Pro8.0
8、对流程的模拟发现，简化法求得的进料板数并不能满足工艺要求，要进行一定修正。Company Logo进料板、回流比、热负荷的优化进料板、回流比、热负荷的优化分离塔分离塔T1T1Company Logo进料板、回流比、热负荷的优化进料板、回流比、热负荷的优化分离塔分离塔T2T2Company Logo进料板、回流比、热负荷的优化进料板、回流比、热负荷的优化分离塔分离塔T3T3Company Logo进料板、回流比、热负荷的优化进料板、回流比、热负荷的优化分离塔分离塔T4T4Company Logo过程模拟与优化过程模拟与优化分离塔分离塔T1T1C3和和C4在在塔釜的比例塔釜的比例是是0.13Com
9、pany Logo过程模拟与优化过程模拟与优化分离塔分离塔T2T2C6在塔釜的在塔釜的摩尔含量是摩尔含量是0.03C6在塔顶在塔顶的纯度是的纯度是99.52Company LogoC7在塔顶在塔顶的纯度是的纯度是99.801分离塔分离塔T3T3过程模拟与优化过程模拟与优化Company Logo过程模拟与优化过程模拟与优化分离塔分离塔T4T4C8在塔顶在塔顶的纯度是的纯度是99.18C11在塔底的纯在塔底的纯度是度是99.83Company Logo过程模拟与优化过程模拟与优化v原材料的消耗：原材料的消耗：工业丙烯工业丙烯 27881.3吨吨/年年工业丁烯工业丁烯 96668.7吨吨/年年v产
10、品的产量产品的产量：液化石油气液化石油气 68969.2 吨吨/年年己烯己烯 12377.9 吨吨/年年庚烯庚烯 27255.0 吨吨/年年辛烯辛烯 8656.6 吨吨/年年癸烯癸烯 7292.7 吨吨/年年Company Logo经济评估经济评估 将建设投资（不含建设期利息）的估算分为工程费用、工程建设其他费用和预备费三个部分，分别估算。工程费用又分为建筑工程费、设备及工器具购置费和安装工程费三部分。建设投资估算表（单位：万元人民币）建设投资估算表（单位：万元人民币）Company Logo主要设备估算表（单位：万元人民币）主要设备估算表（单位：万元人民币）经济评估经济评估注：固定资产按每年
11、注：固定资产按每年10折旧折旧Company Logo经济评估经济评估原料与燃料动力费用估算表（单位：万元人民币）原料与燃料动力费用估算表（单位：万元人民币）Company Logo经济评估经济评估销售收入估算表（单位：万元人民币）销售收入估算表（单位：万元人民币）考虑到投料试运行的时间，考虑到投料试运行的时间，我们对第一年的产量取一我们对第一年的产量取一个生产系数个生产系数80Company Logo经济评估经济评估损益和利润分配表（单位：万元人民币）损益和利润分配表（单位：万元人民币）“2941.6+3522.65626.8”投资回投资回收期为收期为2年，低于年，低于行业的基准投资行业的基
12、准投资回收期要求回收期要求 Company Logo总总 结结v基于对产品庚烯的市场需求量的调查与分析，设计出了年产量约27000吨/年，高品质庚烯生产装置，本设计采用了三个高效精馏塔对生成物流进行分离，得到产物的纯度为99.8；同时为了提高重组分的经济价值，我们增加了一个塔对辛烯与癸烯进行分离，以期提高原料的利用率及经济价值。v通过Pro对整个体系进行流程模拟，同时对于反应器、脱C3和C4塔、脱C6塔、提纯庚烯塔和分离C8与C11塔的操作条件进行优化，得到各塔最佳理论板数等相关参数。通过灵敏度分析对分离效果、回流比和热负荷进行调整，推算出各塔的最佳进料板位置和回流比。v在前人设计的基础上降低了塔的回流比和操作温度，从而降低公用工程消耗，进而降低操作费用；虽然增加了一个分离C8与C11的塔，增加了固定资产的投资，但同时大大的提高了项目的收益。Company LogoLOGOCompany Logo