全国大学生化工设计竞赛金奖作品-答辩-总决赛课件.pptx

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1、镇海炼化年产45万吨乙二醇项目 镇海炼化年产镇海炼化年产4545万吨乙二醇项目万吨乙二醇项目项目简介Project Introduction 工艺设计Process Design 系统优化Process Optimization自动控制Automatic Control厂区布置Plant Layout 项目总结Project Summary项目评价Project Evaluation设备选型Equipment Selection工艺工艺选择选择 镇海炼化年产镇海炼化年产4545万吨乙二醇项目万吨乙二醇项目项目简介市场市场分析分析生产生产规模规模镇海炼化年产镇海炼化年产4545万吨乙二醇项目万吨

2、乙二醇项目市场分析工艺选择生产规模世界乙二醇产量情况我国乙二醇产量情况我国乙二醇进口情况加快乙二醇项目的建设石化和化学工业“十二五”发展规划乙二醇装置的建设19931996200120032006200920100.0500.01000.01500.02000.02500.03000.0世界乙二醇产量Ethylene glycol production in the world四川石化武汉分公司扬子石化中科炼化项目上海石化金煤化工延长石油集团阳煤集团石油工艺煤制乙二醇工艺0100200300400500600700800900我国部分拟建乙二醇装置 Parts of the ethylene

3、glycol unit in China湖北化肥厂辽阳化纤抚顺石化吉林石化独山子石化四川石化中海壳牌石化金煤化工永金化工濮阳永金化工安阳永金化工洛阳永金化工商丘永金化工华鲁恒升40353025201510502014年我国部分厂家乙二醇产量Ethylene glycol production of parts manufacturesr in China in 201420102011201220132014110011201140116011801200122012402010-2014年中国聚酯产量增长趋势图Polyester production growth trend chart i

4、n China,2010-2014年份年份wtwt2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 20130100200300400500600700800900乙二醇进口数量 Ethylene glycol import quantity项目简介Project Introduction 镇海炼化年产镇海炼化年产4545万吨乙二醇项目万吨乙二醇项目市场分析工艺选择生产规模生物质葡萄糖乙二醇乙烯法工艺合成气法工艺生物质法工艺乙烯环氧乙烷乙二醇投资成本低三废排放少流程短，设备少原料利用率高煤天然气合成气乙二醇乙烯法工艺项目简介Project Introduction

5、 镇海炼化年产镇海炼化年产4545万吨乙二醇项目万吨乙二醇项目市场分析工艺选择生产规模乙烯纯氧 DOW银催化剂环氧乙烷乙烯法工艺吸收汽提和再吸收2.0-2.6MPa 190-210粗乙二醇多效蒸发真空脱水管式反应器 高纯度环氧乙烷 水多乙二醇乙二醇CO22.2-3.0MPa，200-300主反应H=-0.1069MJ/mol(25)主反应副反应H=-1.32307MJ/mol(25)副反应项目简介Project Introduction 镇海炼化年产镇海炼化年产4545万吨乙二醇项目万吨乙二醇项目市场分析工艺选择生产规模乙烯纯氧 DOW银催化剂环氧乙烷乙烯法工艺吸收汽提和再吸收2.0-2.6M

6、Pa 190-210粗乙二醇多效蒸发真空脱水 反应精馏技术管式反应器 水 高纯度环氧乙烷多乙二醇乙二醇CO22.2-3.0MPa，200-300 超重力脱碳技术YS-7银催化剂项目简介Project Introduction 镇海炼化年产镇海炼化年产4545万吨乙二醇项目万吨乙二醇项目市场分析工艺选择生产规模 本项目工艺流程项目简介Project Introduction 二氯乙烷乙烯氧气甲烷粗环氧乙烷CO2等气体碳酸钾溶液环氧乙烷水乙二醇二乙二醇CO2洗涤塔精馏塔提纯塔反应器精制塔吸收塔解吸塔YS-7型银催化剂反应精馏塔超重力旋转床镇海炼化年产镇海炼化年产4545万吨乙二醇项目万吨乙二醇项目

7、市场分析工艺选择生产规模年产年产4545万吨乙二醇项目万吨乙二醇项目生产规模市场分析工艺选择原料供给厂址选择镇海炼化百万吨级炼油装置宁波镇海化学工业园区项目简介Project Introduction 模拟模拟分析分析 镇海炼化年产镇海炼化年产4545万吨乙二醇项目万吨乙二醇项目工艺设计工艺工艺过程过程项目项目特色特色镇海炼化年产镇海炼化年产4545万吨乙二醇项目万吨乙二醇项目工艺过程模拟分析项目特色环氧乙烷（环氧乙烷（EO）工段）工段乙二醇（乙二醇（EG）工段）工段工艺设计Process Design CO脱除工段脱除工段镇海炼化年产镇海炼化年产4545万吨乙二醇项目万吨乙二醇项目脱硫塔列管

8、式固定床反应器EO吸收塔EO解吸塔原料乙烯甲烷二氯乙烷氧气贫EO混合气EO水水蒸气模拟分析项目特色去CO工段去EG工段工艺过程环氧乙烷（EO）工段贫CO气体来自CO工段工艺设计Process Design 镇海炼化年产镇海炼化年产4545万吨乙二醇项目万吨乙二醇项目反应精馏塔1反应精馏塔2EG精馏塔1EG精馏塔2EO水水醛水混合物EGEG二乙二醇二乙二醇工艺过程模拟分析项目特色乙二醇（EG）工段污水处理池工艺设计Process Design 镇海炼化年产镇海炼化年产4545万吨乙二醇项目万吨乙二醇项目CO吸收塔CO等混合气闪蒸罐1贫CO气体CO解吸塔闪蒸罐2CO水蒸气工艺过程模拟分析项目特色出

9、厂区K2CO3溶液CO脱除工段排放处理去EO工段工艺设计Process Design 项目特色模拟分析工艺过程镇海炼化年产镇海炼化年产4545万吨乙二醇项目万吨乙二醇项目三大循三大循环三大反三大反应7个精个精馏设备全流程收全流程收敛工艺设计Process Design 三大三大循环循环反应精馏反应精馏技术技术超重力超重力技术技术镇海炼化年产镇海炼化年产4545万吨乙二醇项目万吨乙二醇项目项目特色模拟分析工艺过程工艺特色创新特色工艺设计Process Design 镇海炼化年产镇海炼化年产4545万吨乙二醇项目万吨乙二醇项目三大循环原料乙烯循环吸收剂循环碳酸钾溶液循环项目特色模拟分析工艺过程原料

10、乙烯循环EO吸收剂循环碳酸钾溶液循环提高了原料乙烯、水、碳酸钾溶液的利用率，达到清洁生产的目的。工艺设计Process Design 五效蒸五效蒸发发装置装置平推流反平推流反应应器器镇海炼化年产镇海炼化年产4545万吨乙二醇项目万吨乙二醇项目项目特色模拟分析工艺过程原料水烷比高乙二醇选择性低设备繁多反应区提馏区提高乙二醇的选择性降低原料水烷比工艺设计Process Design 反应精馏技术镇海炼化年产镇海炼化年产4545万吨乙二醇项目万吨乙二醇项目 反应精馏技术项目特色模拟介绍工艺介绍传统工艺本工艺环氧乙烷转化率93%-95%100%乙二醇选择性85%93.5%副产物种类二乙二醇等多种醚 二

11、乙二醇进料水烷比22:11.1:1解决装置能耗高，设备投资高，产物收率低的问题。工艺设计Process Design 镇海炼化年产镇海炼化年产4545万吨乙二醇项目万吨乙二醇项目超重力脱碳技术项目特色模拟介绍工艺介绍工艺设计Process Design 原本的吸收塔超重力旋转床气体进口 气体出口液体进口旋转填料液体出口强化吸收内部形成超重力场镇海炼化年产镇海炼化年产4545万吨乙二醇项目万吨乙二醇项目超重力脱碳技术项目特色模拟介绍工艺介绍传统工艺本工艺循环气中CO 浓度4%-3%1.7%CO 处理方案排空售至下游厂家解决了装置循环气中CO 含量高及CO 放空造成的环境等问题。工艺设计Proce

12、ss Design 镇海炼化年产镇海炼化年产4545万吨乙二醇项目万吨乙二醇项目设备选型非标非标设备设备标准标准设备设备镇海炼化年产镇海炼化年产4545万吨乙二醇项目万吨乙二醇项目设备选型Equipment Selection反应器设计塔设备设计进料状况一览表设计结果一览表项目进料参数出料参数温度/151.7260压力/MPa2.512.5物料相态气态气态总质量流量/kgh-1274622.8274622.8密度/kgm37.13613.78管道公称直径/mm700500项目参数项目参数反应器体积/m344.5封头厚度/mm15反应器直/mm5500封头材质SA543钢板反应器高度/m7.63

13、裙座高度/m2反应器段数2裙座厚度/mm16筒体壁厚/mm15裙座材质Q345R钢反应器材质SA543钢板人孔数量1封头类型标准椭圆型人孔类型回转盖带颈平焊法兰人孔封头直径/mm5500人孔直径/mm800镇海炼化年产镇海炼化年产4545万吨乙二醇项目万吨乙二醇项目塔设备设计反应器设计内构件设计尺寸结构设计水力学校核强度校核塔参数估算设备选型Equipment Selection换热器选型泵、压缩机选型镇海炼化年产镇海炼化年产4545万吨乙二醇项目万吨乙二醇项目储罐选型设计调试参数确定计算选型设备选型Equipment Selection泵、压缩机选型换热器选型镇海炼化年产镇海炼化年产4545

14、万吨乙二醇项目万吨乙二醇项目储罐选型工况确定参数确定计算选型压缩机型号功率KW流量m3/h进口压力MPa出口压力MPa数量C0201LGS-78/13G56054000.1371.24C0401LGS-78/13G56054002.32.63泵型号转速r/min流量m3/h扬程m效率%功率KW必需汽蚀余量m数量P0202 A/BIS100-65-315290012011867754.22P0301A/BIS100-65-315290060133557532P0201 A/BIS80-50-31529005012554373.52P0203 A/BIS100-65-315290012011867

15、754.28P0401-A/BIS50-32-25029001578.541112.52P0401A/B 100FB-572900100.85770.53734P0402A/B100FB-572900100.85770.53734P0501 A/B IS65-40-2502900258050152.02P0502 A/BIS65-40-2502900258050152.02EG输出泵IS50-32-25029007.58223.5112.02DEG输出泵IS80-50-25029006075642232设备选型Equipment Selection储罐选型换热器选型镇海炼化年产镇海炼化年产45

16、45万吨乙二醇项目万吨乙二醇项目泵、压缩机选型储物性物性质、操作条件、操作条件计算算选型型储存周期存周期储罐容量罐容量设备选型Equipment Selection储罐类型公称容积/m3材料标准图号数量V0101立式储罐3Q345R-1V0102立式储罐3Q345R-1V0201卧式储罐3Q345R-1V0402卧式储罐20Q345R-1V0403卧式储罐20Q345R-1V0501立式储罐3Q345R-1V0502立式储罐3Q345R-1V0601球罐1000低合金钢HG21502.2-92-1211V0602球罐900低合金钢HG21502.2-92-1171V0603立式圆筒形内浮顶储罐

17、5000不锈钢HG21502.2-92-1251V0604立式圆筒形内浮顶储罐5000不锈钢HG21502.2-92-1251V0605球罐1000Q345RHG21502.2-92-1171V0606球罐1000Q345R HG21502.2-92-1171 镇海炼化年产镇海炼化年产4545万吨乙二醇项目万吨乙二醇项目自动控制控制控制方法方法自控自控方案方案镇海炼化年产镇海炼化年产4545万吨乙二醇项目万吨乙二醇项目控制参数DCS集散控制系统FCS现场总线控制系统ESD紧急停车系统转速液位温度压力流量控制方法自控方案自动控制Automatic Control镇海炼化年产镇海炼化年产4545万

18、吨乙二醇项目万吨乙二醇项目单元设备镇海炼化年产镇海炼化年产4545万吨乙二醇项目万吨乙二醇项目自控方案控制方法自动控制Automatic Control镇海炼化年产镇海炼化年产4545万吨乙二醇项目万吨乙二醇项目冗余冷却单元冗余冷却单元环氧乙烷反应单元安全阀安全阀爆破片爆破片串级控制串级控制比值控制比值控制自控方案控制方法自动控制Automatic Control 镇海炼化年产镇海炼化年产4545万吨乙二醇项目万吨乙二醇项目厂区布置厂址厂址选择选择车间车间布置布置平面平面布置布置镇海炼化年产镇海炼化年产4545万吨乙二醇项目万吨乙二醇项目厂址选择平面布置车间布置地理位置地理位置交通运输交通运输

19、配套设施配套设施政策扶持政策扶持地势平坦，依江临海地势平坦，依江临海水源充沛，环境容量大水源充沛，环境容量大 原料直接来自总厂，原料直接来自总厂，产品临近目标市场。产品临近目标市场。完善的公用工程设施，完善的公用工程设施，先进的三废处理技术。先进的三废处理技术。浙江省省级开发区浙江省省级开发区 宁波市唯一化学工业园区宁波市唯一化学工业园区厂区布置Plant Layout石油化工企石油化工企业总图制制图标准准GB/T51027-2014GB/T51027-2014石油化工企石油化工企业厂区厂区总平面布置平面布置设计规范范SH/T3053-2002SH/T3053-2002化工企化工企业总图运运输

20、设计规范范GB50489-2009GB50489-2009化工企化工企业总平面平面设计规范范GB501872012GB501872012建筑建筑设计防火防火规范范GB500162014GB500162014石油化工企石油化工企业设计防火防火规范范GB501602008GB501602008工工业企企业总平面平面设计规范范GB501872012GB501872012化工装置化工装置设备布置布置设计工程工程规定定HG/T205462009HG/T205462009化工工化工工艺设计施工施工图内容和深度内容和深度统一一规定定HG/T205192009HG/T205192009厂厂矿道路道路设计规范范

21、GBJ2287GBJ2287工工业企企业设计卫生生标准准GBZ12009GBZ12009工工业企企业厂界厂界环境噪声排放境噪声排放标准准GB123482008GB123482008总图制制图标准准GB/T501032010GB/T501032010化工工厂化工工厂总图运运输施工施工图设计文件文件编制深度制深度规定定HG/T2056194HG/T2056194镇海炼化年产镇海炼化年产4545万吨乙二醇项目万吨乙二醇项目平面布置厂址选择车间布置厂区布置Plant Layout行行政政区区生生产区区储运运区区发展展用地用地辅助助生生产区区本本项目目设施施相相邻设施施设计距离距离规范要求范要求规范条文

22、号范条文号符合性符合性环氧乙氧乙烷车间(甲甲类一一级)东：厂内主要公路：厂内主要公路12m10m3.4.3符合符合南：厂内主要公路南：厂内主要公路12m10m3.4.3符合符合西：厂内主要公路西：厂内主要公路12m10m3.4.3符合符合北：乙二醇北：乙二醇车间 (甲甲类一一级)20m12m3.4.1符合符合乙二醇乙二醇车间（甲（甲类一一级）东：厂内主要公路：厂内主要公路12m10m3.4.3符合符合南：南：环氧乙氧乙烷车间 (甲甲类一一级)20m12m3.4.1符合符合西：厂内主要公路西：厂内主要公路12m10m3.4.3符合符合北：北：场内次要公路内次要公路8m5m3.4.3符合符合镇海炼

23、化年产镇海炼化年产4545万吨乙二醇项目万吨乙二醇项目环氧乙烷车间环氧乙烷车间车间布置平面布置厂址选择乙二醇车间乙二醇车间厂区布置Plant Layout 镇海炼化年产镇海炼化年产4545万吨乙二醇项目万吨乙二醇项目系统优化换热网络换热网络优化优化工艺参数工艺参数优化优化换热网络优化工艺参数优化镇海炼化年产镇海炼化年产4545万吨乙二醇项目万吨乙二醇项目系统优化Process Optimization进料位置回流比换热网络优化工艺参数优化镇海炼化年产镇海炼化年产4545万吨乙二醇项目万吨乙二醇项目热公用工程节省40.3%操作费用节省76.1%增加可操作性增加可操作性 减少换热器数目减少换热器数

24、目总费用节省53.4%公用工程优化后总费用指数cost/s0.60880.2834换热器数2131壳程数4180设备费用指数107cost1.3301.666操作费用指数10-2cost/s0.47300.1133热公用工程MW148.787.39冷公用工程MW238.4235.7系统优化Process Optimization工艺参数优化换热网络优化镇海炼化年产镇海炼化年产4545万吨乙二醇项目万吨乙二醇项目年产中压蒸汽73.66万吨余热回收系统优化Process Optimization 镇海炼化年产镇海炼化年产4545万吨乙二醇项目万吨乙二醇项目项目评价安全安全环保环保经济经济镇海炼化年

25、产镇海炼化年产4545万吨乙二醇项目万吨乙二醇项目经济安全环保项目评价Project Evaluation评价方法安全检查表预先危险性分析危险度评价危险性分析与可操作性研究（HAZOP）项目选址及总平面布置单元生产工艺及设备单元储罐区单元辅助生产单元安全管理单元劳动卫生单元储罐名称甲烷二氯乙烷乙二醇二乙二醇危险度评价取值16分16分12分12分危险度等级高度危险高度危险 中度危险中度危险镇海炼化年产镇海炼化年产4545万吨乙二醇项目万吨乙二醇项目安全环保经济储罐区：保持安全距离、设置防火堤、浇筑防爆不发火地面等项目评价Project Evaluation镇海炼化年产镇海炼化年产4545万吨乙二

26、醇项目万吨乙二醇项目环保安全三废处理排放气体去火炬燃烧废气废水去污水处理单元处理达到园区接管标准废水失活催化剂返回厂家回收处理所有废渣送固废中心集中处理废渣经济项目评价Project Evaluation镇海炼化年产镇海炼化年产4545万吨乙二醇项目万吨乙二醇项目安全环保经济生产规模：生产规模：46.946.9万吨乙二醇万吨乙二醇 1.91 1.91万吨二乙二醇万吨二乙二醇实施进度：建设期实施进度：建设期2 2年年 投产期投产期3 3年年固定资产85%建建设设期期贷贷款利款利息息2%流动资金13%总投资可变成本95%固定成本5%生产成本总投资：总投资：9.789.78亿元亿元生产成本：生产成本

27、：28.7928.79亿元亿元达产期销售收入：达产期销售收入：33.59 33.59亿元亿元年利润：年利润：3.483.48亿元亿元项目评价Project Evaluation镇海炼化年产镇海炼化年产4545万吨乙二醇项目万吨乙二醇项目 收益率收益率 资本金收益率：资本金收益率：60.31%60.31%投资利税率：投资利税率：49.08%49.08%总投资收益率：总投资收益率：35.65%35.65%现金流量现金流量内部收益率：内部收益率：25%25%投资回收期：投资回收期：6.86.8年年财务净现值：财务净现值：2.542.54亿元亿元 化工标准本项目投产5年内有效回收资本金盈利能力强经济安

28、全环保项目评价Project Evaluation镇海炼化年产镇海炼化年产4545万吨乙二醇项目万吨乙二醇项目 46.946.9万吨万吨降幅在64.69%以内，本项目均可以盈利盈亏平衡分析盈利范围宽经济安全环保项目评价Project Evaluation镇海炼化年产镇海炼化年产4545万吨乙二醇项目万吨乙二醇项目项目盈利能力强有较强的风险适应能力项目盈利范围宽经济可行综合不确定分析得到：经济安全环保项目评价Project Evaluation 镇海炼化年产镇海炼化年产4545万吨乙二醇项目万吨乙二醇项目 Description of the contents三大循环反应精馏技术超重力技术项目特

29、色46.9万吨/年乙二醇1.91万吨/年二乙二醇6.91万吨/年二氧化碳 产品结构项目评价工艺路线项目总结环氧乙烷工段乙二醇工段二氧化碳工段 安全环保节能经济99.9%聚酯级副产物少CO售至下游厂家工艺路线短产品收率高原料利用率高产品质量高技术先进可靠相关标准：GB/T51027-2014 GB501872012GB500162014GB 50489-2009GB501602008 HG/T205462009HG/T205192009GBZ12009GB/T501032010软件:Aspen Plus AutoCAD Aspen Energy AnalyzerAspen Exchanger Design and RatingCup TowerSW6-2011Google SketchUpCAD Worx镇海炼化年产45万吨乙二醇项目 充分论证项目的可行性！项目总结ProjectSummary请各位老师观看厂区漫游