pdf1 設(shè)計(jì)文檔集pdf1 項(xiàng)目摘要_W

1、項(xiàng)目摘要項(xiàng)目摘要 南京揚(yáng)子石化 15 萬噸/年乙烯法制醋酸乙烯項(xiàng)目目錄1 概述42 項(xiàng)目簡介53 工藝簡介61.1 原料預(yù)處理及反應(yīng)工段61.2 原料氣和醋酸分離回收工段61.3 二氧化碳吸收工段71.4 產(chǎn)品精制工段74 安全設(shè)計(jì)防護(hù)95 先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用96 設(shè)備設(shè)計(jì)和選型97 自動(dòng)控制98 車間布置及廠區(qū)設(shè)計(jì)109 經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)1010 軟件應(yīng)用1211 項(xiàng)目總結(jié)12安徽工程大學(xué)格運(yùn)力行團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目摘要13 1 概述 1 中國石油化工股份有限公司揚(yáng)子石化公司（以下稱“南京揚(yáng)子石化”）15 萬噸/年乙烯法制醋酸乙烯項(xiàng)目的可行性研究報(bào)告按照中石化聯(lián)產(chǎn)發(fā)2012115 號(hào) 化工投資項(xiàng)目可行性研究報(bào)告編制辦

2、法（2012 年修訂版）的規(guī)定編制完成。 2 可行性研究是投資項(xiàng)目前期工作的重要內(nèi)容，是投資決策的重要依據(jù)。本可行性研究堅(jiān)持實(shí)事求是，堅(jiān)持科學(xué)、客觀和公正的原則，對(duì)投資項(xiàng)目的各要素進(jìn)行認(rèn)真的、全面的調(diào)查和詳細(xì)的測算分析。 3 本可行性研究報(bào)告符合國家、行業(yè)和地方的有關(guān)法律、法規(guī)和政策，符合投資方有關(guān)規(guī)定和要求，編制依據(jù)充分，附件齊全，數(shù)據(jù)來源有出處。 4 本可行性研究以市場為導(dǎo)向，以經(jīng)濟(jì)效益為中心，最大限度優(yōu)化方案， 提高投資效益，作出實(shí)事求是的結(jié)論性意見。本報(bào)告全面反映研究過程中的不同意見和存在的主要問題，以確保本項(xiàng)目可行性研究的科學(xué)性和嚴(yán)肅性。 5 本可行性研究報(bào)告中的財(cái)務(wù)分析，按照國家有

3、關(guān)投資項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)方法的規(guī)定和行業(yè)有關(guān)規(guī)定進(jìn)行編制。 6 本可行性研究報(bào)告中的投資估算，按照行業(yè)有關(guān)投資項(xiàng)目可行性研究投資估算編制辦法的規(guī)定編制。 2 項(xiàng)目簡介 表 1 項(xiàng)目概述項(xiàng)目名稱南京揚(yáng)子石化年產(chǎn) 15 萬噸醋酸乙烯項(xiàng)目企業(yè)性質(zhì)國有企業(yè)項(xiàng)目類型化工所屬區(qū)域華東地區(qū)項(xiàng)目建設(shè)性質(zhì)新建項(xiàng)目項(xiàng)目建設(shè)規(guī)模本項(xiàng)目的目標(biāo)是為南京揚(yáng)子石化有限公司設(shè)計(jì)一座乙烯氣相氧化法生產(chǎn)醋酸乙烯裝置。本裝置綜合利用揚(yáng)子石化及其合資公司獲得的高純乙烯和醋酸及來自空氣分離裝置的氧氣，氮?dú)獾仍?，年產(chǎn) 15 萬噸醋酸乙烯，產(chǎn)品質(zhì)量純度高達(dá) 99.92%。全廠分為 4 個(gè)工段，分別為乙烯氣相氧化反應(yīng)工段，預(yù)分離及原料回收工段，

4、二氧化碳脫除工段，產(chǎn)品精制工段。全場操作壓力在 110bar 之間。全場操作溫度再 20160之間。年工作時(shí)間為 8000hr。3 工藝簡介 1.1 原料預(yù)處理及反應(yīng)工段 由總廠提供的乙烯，醋酸以及循環(huán)氣體，再生氣體，循環(huán)醋酸等進(jìn)入醋酸蒸發(fā)器蒸發(fā)，控制儲(chǔ)液塔出口處溫度控制氣體摩爾比例為規(guī)定進(jìn)料摩爾比例。之后出口氣體與氧氣混合后經(jīng)加熱至反應(yīng)進(jìn)口溫度 150 攝氏度后進(jìn)入反應(yīng)器反應(yīng)，反應(yīng)壓力為 9 個(gè)大氣壓，反應(yīng)器管外用 145 攝氏度飽和水汽化帶走反應(yīng)產(chǎn)生的熱量，并在汽包中分出氣液兩相，液相繼續(xù)循環(huán)，而蒸汽則可作為后續(xù)分離過程的加熱蒸汽，蒸汽冷凝后進(jìn)入凝液管網(wǎng)。反應(yīng)氣體經(jīng)換熱、冷卻再冷凝過程進(jìn)入

5、下一分離工段。如下圖 1 所示。 圖 1 原料預(yù)處理及反應(yīng)工段1.2 原料氣和醋酸分離回收工段 經(jīng)冷凝后的反應(yīng)氣進(jìn)入一閃蒸槽，氣液兩相在閃蒸槽中分離開，氣相經(jīng)過酸洗水洗塔進(jìn)料壓縮機(jī)壓縮至 1Mpa 冷凝后再閃蒸出的氣相進(jìn)入吸收塔塔底，該塔為兩段填料塔，上段噴淋軟水吸收醋酸，下端噴淋醋酸吸收上升氣相中的醋酸乙烯等有機(jī)物，不凝氣體吸收塔塔頂至循環(huán)氣體壓縮機(jī)，自壓縮機(jī)出來的部分氣體被分出去二氧化碳吸收工段。而自閃蒸槽的液相和吸收塔塔頂液相經(jīng)減壓閥會(huì)和進(jìn)入脫氣塔脫除溶解在液體中的氣體，該氣體再經(jīng)壓縮冷卻后與吸收塔進(jìn)料氣混合進(jìn)入吸收塔循環(huán)吸收 醋酸乙烯同時(shí)回收未反應(yīng)原料氣體。自脫氣塔釜的物流進(jìn)入醋酸回收

6、塔分離回收醋酸，塔頂氣體主要為醋酸乙烯和水的共沸物和少許輕組分雜質(zhì)，經(jīng)過冷凝器冷凝后進(jìn)入分相回流罐后分出上下兩層液體，上層富含醋酸乙烯的物流一部分作為塔頂回流液，一部分送去醋酸乙烯精制塔；塔釜為質(zhì)量純度 99 的醋酸水溶液，一部分用泵打回醋酸蒸發(fā)換熱器，一部分打回酸洗水洗塔塔頂做吸收劑。如下圖 2。 圖 2 原料氣和醋酸分離回收工段1.3 二氧化碳吸收工段 來自第二工段吸收塔塔頂?shù)难h(huán)氣一部分分離進(jìn)入二氧化碳吸收塔塔底，該塔是一個(gè)填料吸收塔，塔頂噴淋碳酸鉀溶液，上升氣體與碳酸鉀溶液逆流接觸， 氣體中的二氧化碳被吸收，從而使得氣體被凈化至再生氣標(biāo)準(zhǔn)后回反應(yīng)工段循環(huán)反應(yīng)。而吸收塔塔釜富液進(jìn)入二氧化

7、碳解析塔，富液被加熱后析出 CO2，加入部分水混合后再冷卻回吸收塔塔頂。解析塔塔頂?shù)臍怏w含水蒸氣和二氧化碳，少量乙烯等不凝氣體，經(jīng)冷凝閃蒸后，工藝廢水集中去處理；含少量乙烯的 CO2 氣體去蓄熱式氧化爐（RTO）氧化分解為水和二氧化碳。如下圖 3 所示。 1.4 產(chǎn)品精制工段 圖 3 二氧化碳吸收工段來自第二工段脫氣塔塔釜的物流經(jīng)泵運(yùn)輸至醋酸乙烯精制隔壁塔，該塔的設(shè)計(jì)為一種分壁式精餾塔，承擔(dān)了脫水塔和醋酸乙烯精制塔的任務(wù)，塔頂氣體主要為醋酸乙烯、水和少量乙醛等輕組分雜質(zhì)，經(jīng)過冷凝后進(jìn)入塔頂分相回流罐分成上下兩層，上層為富含醋酸乙烯的油層，該油層液體一部分經(jīng)回流泵打回塔內(nèi)回流， 一部分送往脫輕組

8、分塔，脫除乙醛等輕組分。下層富含水的液體經(jīng)泵打入水 汽提塔塔頂。在該塔中，水從上升的醋酸乙烯和輕組分雜質(zhì)中冷凝下來，塔頂含少 量水的醋酸乙烯氣體返回醋酸分離回收塔塔頂冷凝器，冷凝后分相循環(huán)回收醋酸 乙烯。而后，脫輕組分塔塔頂分出乙醛，醋酸甲酯等輕組分，該部分進(jìn)入乙醛精制 塔，塔釜主要是醋酸乙烯和少量水，經(jīng)泵打回醋酸乙烯精制隔壁塔做一股循環(huán)進(jìn)料， 竟可能回收提純醋酸乙烯。最終得到產(chǎn)品質(zhì)量純度為 99.92%，回收率高達(dá)99.6%。副產(chǎn)品乙醛質(zhì)量純度為 99.9%。如下圖 4 所示。 圖 4 產(chǎn)品精制工段4 安全設(shè)計(jì)防護(hù) 安全是工業(yè)生產(chǎn)最重要的考慮因素，本項(xiàng)目貫徹“安全第一，預(yù)防為主，綜合治理”的

9、指導(dǎo)思想，設(shè)計(jì)了從上至下的五個(gè)安全保護(hù)層次。 首先，整個(gè)工廠建立統(tǒng)一的 HSE 管理體系，把健康、安全、環(huán)境整合在一起形成一個(gè)管理體系綜合管理。從項(xiàng)目的 HSE 管理、管理機(jī)構(gòu)、人力資源、物質(zhì)保障和遵循法律法規(guī)出發(fā)，進(jìn)行整個(gè)體系的設(shè)計(jì)。 其次，項(xiàng)目生產(chǎn)采用先進(jìn)的本質(zhì)安全理念，從流程設(shè)計(jì)、操作條件、儲(chǔ)存運(yùn)輸、設(shè)備選型等方面來減少事故發(fā)生的可能性和性。 再次，本項(xiàng)目生產(chǎn)中涉及到了較多的危險(xiǎn)物質(zhì)以及易燃易爆炸的物質(zhì)，在工廠設(shè)計(jì)進(jìn)行了防火設(shè)計(jì)，并且對(duì)生產(chǎn)工藝進(jìn)行自動(dòng)控制，保證其安全性。 然后，本項(xiàng)目在全廠布置上嚴(yán)格遵循石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范 和建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范，使設(shè)計(jì)做到規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)；在平時(shí)生產(chǎn)操作時(shí)，

10、通過多次的安全培訓(xùn)， 提高員工安全意識(shí)，規(guī)范安全操作，降低人為事故發(fā)生的概率。 最后，本項(xiàng)目制定全面的事故應(yīng)急預(yù)案，運(yùn)用 ALOHA 軟件對(duì)泄漏事故進(jìn)行模擬，為應(yīng)急措施的制定提供依據(jù)。 5 先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用 本設(shè)計(jì)主要利用 Aspen 等多款設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行模擬設(shè)計(jì)，適宜的根據(jù)文獻(xiàn)和專利及基礎(chǔ)理論知識(shí)進(jìn)行換熱網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)、熱泵精餾的設(shè)計(jì)、隔壁塔的設(shè)計(jì)、噴射閃蒸的設(shè)計(jì)、共沸精餾、分段吸收等節(jié)能設(shè)計(jì)。 6 設(shè)備設(shè)計(jì)和選型 本項(xiàng)目設(shè)計(jì)過程中主要對(duì)乙烯氣相氧化反應(yīng)器、酸洗水洗塔、醋酸回收塔、醋酸乙烯精制隔壁塔、乙醛塔、換熱器、液液分離罐、氣液分離罐等設(shè)備進(jìn)行了設(shè)計(jì)，對(duì)儲(chǔ)罐、泵、壓縮機(jī)等設(shè)備進(jìn)行了選型。具體詳見設(shè)

11、備設(shè)計(jì)及選型說明書以及設(shè)備選型一覽表 7 自動(dòng)控制 本廠所有的工藝裝置和大部分公用工程、輔助設(shè)施等，均采用 DCS 控制系統(tǒng)進(jìn)行過程控制和檢測，輔助 SIS 安全儀表系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)分布式集中操作，并建立全廠實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫，同時(shí)對(duì)控制系統(tǒng)中檢測的結(jié)果實(shí)施報(bào)警動(dòng)作或調(diào)節(jié)或停機(jī)控制， 為全廠計(jì)算機(jī)信息管理和生產(chǎn)調(diào)度建立基礎(chǔ)。為了應(yīng)對(duì)生產(chǎn)過程中可能發(fā)生的危險(xiǎn)，本廠還采用緊急停車系統(tǒng)（ESD）對(duì)全廠的生產(chǎn)裝置及與工藝生產(chǎn)裝置相配套的公用工程部分進(jìn)行控制。 設(shè)計(jì)中對(duì)各工段均繪制了 P&ID 圖，具體詳見 Auto CAD 圖紙繪制源文件及設(shè)計(jì)圖冊(cè)。 8 車間布置及廠區(qū)設(shè)計(jì) 本項(xiàng)目設(shè)計(jì)過程中采用 Smart Pla

12、nt 3D 軟件對(duì)精餾車間進(jìn)行了設(shè)備建模和詳細(xì)的管道布置，并得到了各個(gè)方向的視圖及管道軸測圖。利用 Auto CAD 繪制了車間布置圖。具體詳見 Smart Plant 3D 源文件及設(shè)計(jì)圖冊(cè)本項(xiàng)目設(shè)計(jì)過程中根據(jù)相關(guān)規(guī)范對(duì)廠區(qū)進(jìn)行了布置，利用 Auto CAD 繪制了廠區(qū)平面布置圖。具體詳見 Auto CAD 圖紙繪制源文件及設(shè)計(jì)圖冊(cè)。 9 經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià) 本項(xiàng)目設(shè)計(jì)過程中通過 Aspen 內(nèi)各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行初步估算。從總投資估算、產(chǎn)品成本估算、收入分析、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)分析幾個(gè)方面對(duì)本項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行了分析， 從投資利潤率、投資利稅率、靜態(tài)投資收益率、投資回收期等指標(biāo)可以看出本項(xiàng)目具有良好的經(jīng)濟(jì)效益，經(jīng)濟(jì)可行

13、。詳見經(jīng)濟(jì)分析。 表 2 主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)表序號(hào) 項(xiàng)目名稱 單位 數(shù)量 一 生產(chǎn)規(guī)模 萬噸/年 15二 產(chǎn)品方案 1醋酸乙烯 萬噸/年 152乙醛 萬噸/年 0.032三 主要原料用量 1乙烯 萬噸/年 4.962醋酸 萬噸/年 11.074氮?dú)?萬噸/年 0.256碳酸鉀溶液 萬噸/一次裝 0.134填量 7軟水 萬噸/年 3催化劑用量 8Pd-Au/SiO 2kg/年 37509醋酸鉀 kg/年 28510阻聚劑 Kg/年 150四 年工作日 時(shí) 8000五 公用動(dòng)力消耗 1年耗電量 萬千瓦時(shí) 12002冷卻水 萬噸/年 20203低壓蒸汽（0.8MPa） 萬噸/年 11.764中壓蒸汽（

14、4MPa） 萬噸/年 18.376制冷劑 萬噸/年 11392六 項(xiàng)目定員 人 106七 項(xiàng)目總投資 億元 3.561建設(shè)投資 億元 3.062流動(dòng)資金 萬元 3237.19八 年總銷售收入 億元 9.7725九 年總成本 億元 6.45十 年利潤總額 億元 2.75十一 年銷售稅金及附加 萬元 5802.11十二 年所得稅 萬元 4119十三 財(cái)務(wù)評(píng)價(jià)指標(biāo) 1投資利潤率 %65.542投資利稅率 %81.833投資回收期 年 5.054財(cái)務(wù)內(nèi)部收益率 %2610 軟件應(yīng)用 本項(xiàng)目設(shè)計(jì)中應(yīng)用了多種軟件進(jìn)行輔助設(shè)計(jì) 1. 流程模擬軟件 Aspen Plus V10.02. 塔設(shè)備校核 Aspen

15、 Plus V103. 換熱器設(shè)計(jì)軟件 Aspen Energy Analyer & Rating V10 4.流程動(dòng)態(tài)模擬軟件 Aspen Plus Dynamics5.換熱網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì) Aspen Energy Analyzer V10 6.繪圖軟件 AutoCAD 20147. 車間三維布置與配管軟件 CADWorx 20158. 廠區(qū)三維設(shè)計(jì)軟件 SketchUp 2018 9.流體模擬計(jì)算 fluent19.010. 強(qiáng)度校核軟件 SW6-201111. 危險(xiǎn)與可操作性分析 HAZOP 12.風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估軟件為 Risk System13. 危險(xiǎn)物質(zhì)泄漏擴(kuò)散模擬軟件為 ALOHA14. 噪聲評(píng)估軟件 EIAN 2.015. 水質(zhì)評(píng)價(jià)軟件 EIAW16. 反應(yīng)器床層高度及溫度分布 C+11 項(xiàng)目總結(jié) 本項(xiàng)目設(shè)計(jì)過程中，通過文獻(xiàn)查閱以及當(dāng)?shù)刭Y料調(diào)查，對(duì)比了多種不同的醋酸乙烯生產(chǎn)工藝，結(jié)合國家政策要求，選擇成熟穩(wěn)定、綠色且具有充分潛力的乙烯氣相氧化法作為基本工藝路線，完成了 Aspen Plus 流程設(shè)計(jì)與模擬，對(duì)設(shè)計(jì)的工藝流程進(jìn)行了充分的驗(yàn)證。應(yīng)用多個(gè)軟件對(duì)各個(gè)設(shè)備進(jìn)行充分設(shè)計(jì)，并進(jìn)行強(qiáng)度校核。采用 As