1-設(shè)計(jì)文檔3-word 20164-創(chuàng)新性說明書

1、長城能源年產(chǎn) 10 萬噸醋酸乙烯項(xiàng)目長城能源年產(chǎn) 10 萬噸醋酸乙烯項(xiàng)目創(chuàng)新性說明書目錄. 1一、原料方案及其體系創(chuàng)新11.1 資源利用（原料）方案創(chuàng)新. 11.1.1 方案構(gòu)思11.1.2 原處理工藝概述21.1.3 方案對(duì)比31.2 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)方案創(chuàng)新8二、清潔生產(chǎn)技術(shù)創(chuàng)新92.1 綠色催化劑應(yīng)用92.2 三廢資源化處理技術(shù)102.2.1 概述102.2.2 先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用11三、反應(yīng)技術(shù)及分離技術(shù)創(chuàng)新143.1 反應(yīng)與精餾耦合144.1 熱集成技術(shù)194.2 熱泵精餾194.3 副產(chǎn)低壓蒸汽的利用21五、新型過程設(shè)備創(chuàng)新225.1 多級(jí)環(huán)流反應(yīng)器225.2 新型方便檢修油過濾器的活塞式壓縮機(jī)

2、245.3 新型非接觸式輸送泵255.4 新型拼接式絲網(wǎng)除沫器265.5 新型螺旋折流板換熱器282 / 53長城能源年產(chǎn) 10 萬噸醋酸乙烯項(xiàng)目創(chuàng)新性說明書六、基于粒子群算法的 EDA 裂解反應(yīng)精餾塔優(yōu)化316.1 計(jì)算原理和方法316.1.16.1.26.1.36.1.4粒子群算法理論31粒子群算法的基本步驟32粒子群算法的 MATLAB 編譯33軟件集成平臺(tái)的建立346.2 基于粒子群算法的反應(yīng)精餾塔優(yōu)化模型的建立366.2.1 反應(yīng)精餾塔穩(wěn)態(tài)模型的建立366.2.2 基于粒子群算法的反應(yīng)精餾塔的優(yōu)化設(shè)計(jì)386.3 EDA 裂解反應(yīng)精餾塔的優(yōu)化406.3.1 EDA 裂解反應(yīng)精餾穩(wěn)態(tài)模型

3、描述及設(shè)計(jì)方案406.3.2決策變量的影響及其變化范圍42 3 / 53長城能源年產(chǎn) 10 萬噸醋酸乙烯項(xiàng)目創(chuàng)新性說明書一、原料方案及其體系創(chuàng)新1.1資源利用（原料）方案創(chuàng)新本項(xiàng)目以聚乙烯醇（PVA）生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的醇解廢液一次精餾餾出液為原料，加入醋酸反應(yīng)抽提醋酸甲酯，再通過合成氣將醋酸甲酯（MeOAc）轉(zhuǎn)化為雙醋酸亞乙酯（EDA），最終由 EDA 裂解生產(chǎn)醋酸乙烯?？偭鞒淌疽鈭D如下：圖 1-1 本項(xiàng)目總流程圖1.1.1 方案構(gòu)思調(diào)研可知：醋酸乙烯上游原料主要有乙炔、乙烯、甲醇、二甲醚或醋酸甲酯等選擇。而聚乙烯醇生產(chǎn)過程中會(huì)產(chǎn)生含有大量甲醇和醋酸甲酯的醇解廢液，由此可知，此廢液有成為醋酸乙烯

4、生產(chǎn)原料的潛力。初步構(gòu)思通過加入醋酸將甲醇轉(zhuǎn)化為醋酸甲酯，后與廢液中原有的醋酸甲酯1 / 53長城能源年產(chǎn) 10 萬噸醋酸乙烯項(xiàng)目創(chuàng)新性說明書一起作為生產(chǎn)醋酸乙烯的原料，進(jìn)行后續(xù)生產(chǎn)。此方案可以同時(shí)達(dá)到處理醇解廢液和生產(chǎn)醋酸乙烯兩個(gè)目的，并可能聯(lián)產(chǎn)其他物質(zhì)。（詳細(xì)設(shè)計(jì)過程見初步設(shè)計(jì)說明書）1.1.2 原處理工藝概述在 PVA 生產(chǎn)醇解工段中副產(chǎn)大量的醋酸甲酯。每生產(chǎn) 1t PVA 將產(chǎn)生 1.68t醋酸甲酯。醋酸甲酯在工業(yè)上主要用作硝基纖維素、醋酸纖維素和乙基纖維素的溶劑，由于它的某些性質(zhì)與很相似，所以還被用作為的代用品，此外在人造革、涂料和香料制造中也有使用。但這些用途的用量還十分有限，遠(yuǎn)不

5、能消耗聚乙烯醇生產(chǎn)中副產(chǎn)的醋酸甲酯。目前國內(nèi)外 PVA 廠家都將醋酸甲酯水解成甲醇和醋酸，經(jīng)分離提純后甲醇用于醋酸乙烯聚合工段，醋酸用于醋酸乙烯合成。醋酸甲酯的水解根據(jù)所用催化劑不同，有堿解法、氨解法、酸解法和離子交換樹脂法等幾種方法。由于離子交換樹脂法不產(chǎn)生副產(chǎn)物，催化劑與產(chǎn)物容易分離，因此目前在工業(yè)上被廣泛采用。聚乙烯醇生產(chǎn)廠家大多采用陽離子交換樹脂為催化劑的固定床水解工藝。處理醋酸甲酯過程回收工藝路線長，操作復(fù)雜，能耗巨大，整個(gè) PVA 工廠能耗有 50%-60%用于回收工段，而醋酸甲酯所需要的占其中 70%左右。催化水解工藝中, 由于物系中含有醋酸、氯離子、磺酸根離子, 設(shè)備腐蝕嚴(yán)重,

6、 給生產(chǎn)帶來的影響較大, 特別是稀醋酸提濃塔, 此外，催化水解工藝中，即使使用造價(jià)極高的鈦材, 也出現(xiàn)設(shè)備經(jīng)常檢修的狀況, 生產(chǎn)連續(xù)穩(wěn)定性差。燃料及動(dòng)力消耗約占整個(gè)聚乙烯醇生產(chǎn)的 65%，直接造成聚乙烯醇生產(chǎn)成本居高不下。為了充分利用醋酸甲酯，提高 PVA 生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性。目前，PVA 工業(yè)對(duì)從醇解廢液提純醋酸甲酯的應(yīng)用開發(fā)技術(shù)進(jìn)行了大量研究。通過使用新型萃取劑，可以使醋酸甲酯-甲醇體系中各組分之間的相對(duì)揮發(fā)度顯著增發(fā)，醋酸甲酯-甲醇體系的共沸點(diǎn)小時(shí)，從而實(shí)現(xiàn)醋酸甲酯和甲醇的分離。醇解廢液經(jīng)共沸精餾塔脫除醋酸鈉后，再進(jìn)入萃取精餾塔，通過分離可以得到高純度的醋酸甲酯（質(zhì)量濃度可達(dá) 99.5%）。利

7、用羰基化技術(shù)，可以用高純度的醋酸甲酯合成出高附加值的醋酐和醋酸乙烯。亦可利用酯交換反應(yīng)合成其它高附加值的羧酸酯，從而實(shí)現(xiàn)大大提高醋酸甲酯的附加值和節(jié)能降耗的目的，提升 PVA 工業(yè)的市場競爭力。2 / 53長城能源年產(chǎn) 10 萬噸醋酸乙烯項(xiàng)目創(chuàng)新性說明書1.1.3 方案對(duì)比經(jīng)過以上概述可以得出 PVA 醇解廢液現(xiàn)處理工藝中存在的問題：1.2.3.4.5.6.廢水利用差：經(jīng)過多次分離步驟，所需的產(chǎn)物多次損耗；分離難度大：直接處理復(fù)雜的廢水物系，雜質(zhì)多，難度大；經(jīng)濟(jì)效益低：將醋酸甲酯水解為甲醇和醋酸，產(chǎn)品附加值降低；能量消耗大：直接從廢液中分離醋酸甲酯，處理負(fù)荷大，能耗大；三廢產(chǎn)生多：萃取精餾和水

8、解反應(yīng)過程產(chǎn)生大量廢水；檢修頻率高：工藝體系中產(chǎn)生大量腐蝕性介質(zhì)，設(shè)備腐蝕嚴(yán)重，生產(chǎn)連續(xù)穩(wěn)定性差，檢修頻率高。以下將進(jìn)行更為具體的比較：1.1.3.1 原工藝長城能源公司原工藝通過將醇解母液中的甲醇和醋酸甲酯（通過反應(yīng)轉(zhuǎn)化為甲醇與醋酸）加以回收，回收工序生產(chǎn)過程中采用多種精餾、萃取等化工單元操作，需要將醋酸甲酯與甲醇共沸物分離以后，將精制的醋酸甲酯和水進(jìn)行水解反應(yīng)，生產(chǎn)醋酸和甲醇。原工藝醇解工段采用低堿醇解技術(shù)，回收工段的工藝流程如下：3 / 53長城能源年產(chǎn) 10 萬噸醋酸乙烯項(xiàng)目創(chuàng)新性說明書圖 1-2 原醇解廢液回收處理工藝回收原液（醇解母液）的共沸蒸餾1.從醇解工序來的回收原液用泵送入第

9、一熱交換器預(yù)熱，后加入回收一塔進(jìn)行共沸蒸餾。塔頂餾出物主要含有甲醇和醋酸甲酯的共沸物，釜液為甲醇水溶液。2.醋酸甲酯的分離回收一塔餾出的甲醇和醋酸甲酯共沸物，用泵輸送至回收二塔，再從塔頂加入一定量的水進(jìn)行甲醇、醋酸甲酯的萃取精餾。塔釜液為甲醇水溶液，送至回收三塔進(jìn)一步精制回收甲醇。餾出物為醋酸甲酯，其中含有5%的水和乙醛，經(jīng)部分冷凝（約 60%），未凝氣進(jìn)入回收四塔。醋酸甲酯的精制3.回收二塔冷凝器未凝氣進(jìn)入回收四塔后，從塔頂分離出乙醛、等低沸物，送到醋酸乙烯裝置使用。塔釜液為精制好的醋酸甲酯，和二塔流出液一并冷卻后送醋酸甲酯儲(chǔ)槽。4.醋酸甲酯的水解精制的醋酸甲酯和適量的純水加入水解反應(yīng)器在催

10、化劑作用下進(jìn)行水解4 / 53長城能源年產(chǎn) 10 萬噸醋酸乙烯項(xiàng)目創(chuàng)新性說明書反應(yīng)，得到甲醇和醋酸。反應(yīng)式：CH3COOCH3+H2O=CH3COOH+CH3OH以上反應(yīng)是一個(gè)可逆反應(yīng)，經(jīng)過水解反應(yīng)，將有 25%以上的醋酸甲酯轉(zhuǎn)化為甲醇和醋酸。5.水解反應(yīng)液的分離在回收五塔中加入水解反應(yīng)液，塔釜用蒸汽通過再沸器加熱，從塔頂?shù)玫郊状己痛姿峒柞?，送到回收二塔；塔釜得到濃?57%左右的稀醋酸，經(jīng)冷卻后送到回收六塔。6.醋酸濃縮五塔釜液用泵送到回收六塔，在回收六塔用醋酸正丁酯作萃取劑，使其和水形成共沸物，達(dá)到濃縮醋酸的目的。回收六塔塔頂?shù)玫降拇姿嵴□ズ退墓卜形铮?jīng)冷凝進(jìn)入分層器，利用醋酸正丁酯不

11、溶于水的性質(zhì)，使其進(jìn)行分離，分層其上層得到的醋酸正丁酯返回回收六塔循環(huán)使用，下層分離水中含有醋酸正丁酯，送入回收七塔，將其中醋酸正丁酯進(jìn)一步回收，以降低消耗，并達(dá)到環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)?；厥樟舫龅拇姿嵴羝?，經(jīng)冷卻后得到純醋酸，送到上有醋酸乙烯裝置合成醋酸乙烯用。該工藝最主要的缺點(diǎn)是：1.MeOAc 的水解是可逆反應(yīng),且其平衡常數(shù)小(K=0.120.14)。在水和醋酸甲酯的摩爾比為 1:1 時(shí)，MeOAc 的平衡轉(zhuǎn)化率不到 28%，一般實(shí)際水解率只能達(dá) 23%25%，此時(shí)酸水質(zhì)量比約為 1.3 左右。MeOAc 的水解產(chǎn)物為 MeOH 和 HAc。由于尚有未水解的 MeOAc 和過量的水，因此其水解液為

12、四元混合物,組分間形成多個(gè)共沸體系所以分離過程復(fù)雜，需要多個(gè)精餾塔才能分離得到純組分。2.3.由于大量未水解的 MeOAc 需回收循環(huán)，加上復(fù)雜的分離流程，故設(shè)備投資大，分離能耗高。1.1.3.2 現(xiàn)工藝現(xiàn)具體流程如下：5 / 53長城能源年產(chǎn) 10 萬噸醋酸乙烯項(xiàng)目創(chuàng)新性說明書圖 1-3 現(xiàn)醇解廢液醋酸甲酯合成抽提流程甲醇和醋酸甲酯的共沸物反應(yīng)精餾來自母廠的 PVA 生產(chǎn)醇解廢液和來自后續(xù)工段的循環(huán)醋酸分別加入到反應(yīng)精餾塔中進(jìn)行酯化反應(yīng)。塔頂餾出粗醋酸甲酯，經(jīng) MeOAc 提純塔， MeOAc-MeOH 共沸物打回塔內(nèi)，精醋酸甲酯進(jìn)入第二工段。該工藝主要的優(yōu)點(diǎn)是：1.原料利用率高：將甲醇轉(zhuǎn)化

13、為醋酸甲酯，減輕分離負(fù)荷的同時(shí)提高了原料利用率；2.過程復(fù)雜度低：可以看出，現(xiàn)工藝等效于將原工藝整個(gè)縮為第一工段，直接得到符合要求的醋酸甲酯進(jìn)行醋酸乙烯的生產(chǎn)。將原工藝的七個(gè)回收塔和一個(gè)反應(yīng)器縮為兩個(gè)塔。主要通過反應(yīng)精餾，集成簡化了原處理工藝；3.4.經(jīng)濟(jì)效益高：將甲醇轉(zhuǎn)化為醋酸甲酯，提高了其產(chǎn)品附加值；減輕分離負(fù)荷：原工藝需將大量甲醇與醋酸甲酯分離，且醋酸甲酯水解后又將面對(duì)大量醋酸、水和未反應(yīng)完全的醋酸甲酯的分離，現(xiàn)工藝采用精餾塔耦合反應(yīng)與精餾，實(shí)現(xiàn)了醇酯分離向“化醇為酯”的轉(zhuǎn)變，避免了因?yàn)榇姿峒柞ズ图状嫉墓卜袑?dǎo)致的高能耗分離過程；5.減少三廢排放：采用反應(yīng)精餾的方式分離甲醇和醋酸甲酯，相比

14、于原工藝中采用會(huì)產(chǎn)生大量廢水的共沸精餾和萃取精餾減少了三廢排放；6.提高設(shè)備耐用度：不采用水解工藝，避免了產(chǎn)生大量酸，減少了對(duì)于設(shè)備的腐蝕。醋酸甲酯羰基化合成醋酸乙烯是一種新型煤化工合成醋酸乙烯工藝路線。隨6 / 53長城能源年產(chǎn) 10 萬噸醋酸乙烯項(xiàng)目創(chuàng)新性說明書著煤化工技術(shù)的發(fā)展，用廉價(jià)醋酸甲酯為原料開發(fā)高附加值的下游產(chǎn)品，充分挖掘醋酸甲酯的經(jīng)濟(jì)效益，減少對(duì)苯二甲酸和聚乙烯醇生產(chǎn)成本勢(shì)在必行。合成氣在我國來源豐富，將醋酸甲酯羰基化生產(chǎn)醋酸乙烯更符合我國石油化工生產(chǎn)的現(xiàn)狀，既降低了醋酸乙烯生產(chǎn)廠家的生產(chǎn)成本，創(chuàng)造了經(jīng)濟(jì)效益，也對(duì)社會(huì)產(chǎn)生良好的環(huán)境效益。提供了經(jīng)濟(jì)性、環(huán)保性更佳的醋酸甲酯利用方

15、案。本項(xiàng)目甲醇是由母廠內(nèi)的廢液提供，目前我國聚乙烯醇生產(chǎn)的產(chǎn)家主要有十二家，分布在十個(gè)省份中，年生產(chǎn)能力為 124.6 萬噸。鑒于我國少油貧氣相對(duì)多煤的現(xiàn)狀，目前生產(chǎn)醋酸乙烯的方法主要是乙炔電石法，由于電石法污染巨大且后續(xù)分離困難，污染處理成本較高。故我們選擇針對(duì)聚乙烯醇生產(chǎn)工業(yè)中廢液的處理進(jìn)行醋酸乙烯的生產(chǎn)，即能完成污染治理的要求，也能達(dá)到生產(chǎn)的目的。在此基礎(chǔ)上，本項(xiàng)目具有充足的普適性以及推廣價(jià)值。1.1.3.3 對(duì)比小結(jié)表 1-1 廢水處理工藝對(duì)比7 / 53原工藝現(xiàn)工藝醋酸甲酯利用水解為甲醇和醋酸，未能直接將醋酸甲酯轉(zhuǎn)化為附加值更高的產(chǎn)品直接利用醋酸甲酯生產(chǎn)醋酸乙烯，大大提高產(chǎn)品附加值甲

16、醇利用將甲醇提純后送往 PVA 醇解工段通過本體系中產(chǎn)出的醋酸，將甲醇轉(zhuǎn)化為醋酸甲酯，減少原有醋酸甲酯分離的負(fù)荷同時(shí)可以進(jìn)一步生產(chǎn)醋酸乙烯，提高附加值過程復(fù)雜度七個(gè)回收塔，一個(gè)反應(yīng)器兩個(gè)塔經(jīng)濟(jì)效益低高能量消耗高低三廢排放以水作為萃取劑提純醋酸甲酯產(chǎn)生大量廢水；加入水進(jìn)行水解反應(yīng)產(chǎn)生大量廢水，且酸水分離負(fù)荷大，對(duì)設(shè)備腐蝕作用 強(qiáng)。采用反應(yīng)精餾的方式分離甲醇和醋酸甲酯，相比于原工藝中采用會(huì)產(chǎn)生大量廢水的共沸精餾和萃取精餾減少了三廢排放安全工藝體系中產(chǎn)生大量腐蝕性介質(zhì)，設(shè)備腐蝕嚴(yán)重， 生產(chǎn)連續(xù)穩(wěn)定性差，檢修不采用水解工藝，避免了產(chǎn)生大量酸， 減少了對(duì)于設(shè)備的腐蝕長城能源年產(chǎn) 10 萬噸醋酸乙烯項(xiàng)目創(chuàng)

17、新性說明書1.2 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)方案創(chuàng)新在 PVA 生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量醋酸甲酯廢水，廢水中主要含有甲醇和醋酸甲酯，加入醋酸將甲醇轉(zhuǎn)化為醋酸甲酯后，可以進(jìn)一步反應(yīng)生成醋酸乙烯。目前我國大大小小的聚乙烯醇廠有 20 家左右。2006 年國內(nèi)聚乙烯醇的總生產(chǎn)能力已達(dá)58 萬噸/年左右。據(jù)估算，全國 PVA 年產(chǎn)可達(dá) 70 萬噸。由于 PVA 生產(chǎn)過程基本相似，因此本項(xiàng)目具有充足的普適性以及推廣價(jià)值。這些廠家均可采用本項(xiàng)目的工藝包，將廢液轉(zhuǎn)化為醋酸甲酯，在進(jìn)行接下來的工藝生產(chǎn)。本項(xiàng)目以中石化長城能源化工（）的醇解廢料為原料進(jìn)行雙醋酸亞乙酯的合成及醋酸乙烯的生產(chǎn)，相較于一般醇解廢液的處理即水解醋酸甲酯，分離精

18、制甲醇和醋酸，實(shí)現(xiàn)了醇解廢液的創(chuàng)新利用途徑同時(shí)向資源化利用的轉(zhuǎn)變。為更好的適應(yīng)市場需求，本項(xiàng)目通過工藝參數(shù)的改變可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)不同比例的醋酸乙烯、乙酸酐和乙醛溶液。通過調(diào)節(jié)原料比例和反應(yīng)條件，可以根據(jù)實(shí)際市場需求靈活調(diào)節(jié)各產(chǎn)物的產(chǎn)量，以實(shí)現(xiàn)最佳的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)方案。表 1-2 本項(xiàng)目主產(chǎn)品一覽表8 / 53序號(hào)產(chǎn)品規(guī)格（%）產(chǎn)量（噸年）備注1醋酸乙烯99.8%(wt)100kt/a主產(chǎn)品2乙酸酐99.0%(wt)266kt/a副產(chǎn)品3乙醛40%(wt)63kt/a副產(chǎn)品頻率高長城能源年產(chǎn) 10 萬噸醋酸乙烯項(xiàng)目創(chuàng)新性說明書二、清潔生產(chǎn)技術(shù)創(chuàng)新2.1 綠色催化劑應(yīng)用目前，工業(yè)應(yīng)用中最廣泛的酯化催化劑仍然

19、是濃硫酸，因?yàn)樗嵝詮?qiáng)、催化效果質(zhì)穩(wěn)定、吸水性強(qiáng)并且價(jià)格低廉，但是它對(duì)設(shè)備的腐蝕性和催化得到較多的副產(chǎn)物始終是不可忽視的缺陷。為了克服現(xiàn)在醋酸甲酯合成工藝的高成本、高污染、低產(chǎn)品質(zhì)量的缺點(diǎn)，現(xiàn)有學(xué)者研制出了可用于非均相催化反應(yīng)精餾生產(chǎn)醋酸甲酯的強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂-ILC-1。經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明，該催化劑活性高、選擇性好、條件溫和、成本低、無腐蝕、再生性好。因此在醋酸甲酯合成抽提工段，我們選擇強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂-ILC-1 作為催化劑。本項(xiàng)目在醋酸與甲醇酯化反應(yīng)中采用強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂-ILC-1 代替?zhèn)鹘y(tǒng)生產(chǎn)中使用的硫酸，避免其在反應(yīng)后處理的麻煩，避免對(duì)設(shè)備的腐蝕。強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂-ILC-

20、1 具有均一的分子大小孔道、酸催化活性，并有良好的熱穩(wěn)定性和水熱穩(wěn)定性；使用前后的 XRD 衍射圖基本一樣，表示出良好的再生性；對(duì)設(shè)備無腐蝕且容易與反應(yīng)產(chǎn)物分離，生產(chǎn)過程中基本不產(chǎn)生“三廢”，廢催化劑處理簡單，不污染環(huán)境；且在使用較長時(shí)間后，催化劑的活性和選擇性保持率較好，適合反應(yīng)精餾的連續(xù)生產(chǎn)。圖 2-1 醋酸甲酯選擇性和醋酸轉(zhuǎn)化率與催化劑運(yùn)行時(shí)間的關(guān)系9 / 53長城能源年產(chǎn) 10 萬噸醋酸乙烯項(xiàng)目創(chuàng)新性說明書2.2 三廢資源化處理技術(shù)2.2.1 概述在三廢處理方面，由于工藝流程的清潔化，本工藝在第二工段產(chǎn)生兩股不用于本廠產(chǎn)品的液體，其中一股為質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá) 99.4%的甲醇溶液，符合母廠醇解

21、工段對(duì)甲醇純度的要求，本項(xiàng)目通過管道運(yùn)輸回總廠聚醋酸乙烯醇解工段進(jìn)行資源化利用。在第五工段，產(chǎn)生質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá) 98%的醋酸，由于第一工段所需乙酸較少，產(chǎn)生的醋酸仍有富裕，將過量醋酸送往母廠醋酸乙烯生產(chǎn)裝置，參與醋酸乙烯的生產(chǎn)。本項(xiàng)目工藝流程中產(chǎn)生的廢氣極少，廢固主要為廢棄催化劑，將由廠家進(jìn)行回收處理，然后進(jìn)行負(fù)載再生，從而得到多次利用。具體利用如下表所示：表 2-1 廢氣資源化利用情況表 2-2 廢液資源化利用情況廢水排放組成及特性數(shù)排放特性排放數(shù)序號(hào)（液） 名稱源據(jù)（wt.%）溫度（）壓力（bar）排放方式量（t/a）排放地點(diǎn)備注1醋酸甲酯廢水T0102塔頂醋酸甲酯 88.59水 0.69甲醇

22、 8.06乙醛 2.6786.523.03975連續(xù)1485.222送至母廠污水處理裝置脫水燃燒處理2甲醇廢水T0203塔頂甲醇 99.39醋酸甲酯 0.6064.381.01325連續(xù)27393.4運(yùn)回給母廠提供生產(chǎn)原料可再利用10 / 53氣體污排放特性序號(hào)染源名稱組成及特性數(shù)據(jù)（wt.%）溫度壓力bar排放方式排放數(shù)量（m3/h）排放去除處理方法1碘甲烷碘甲烷 59.57、醋酸甲酯 16.40、CO1.8、醋酸 1.8383.981.012連續(xù)14.45總廠火炬系統(tǒng)回收裝置水封后， 送至母廠作原料2乙醛乙醛 83.84醋酸乙烯 11.9971.543.04連續(xù)0.0328總廠火炬系統(tǒng)回收

23、裝置氧化處理長城能源年產(chǎn) 10 萬噸醋酸乙烯項(xiàng)目創(chuàng)新性說明書表 2-3 廢固資源化利用情況排放數(shù)2.2.2 先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用1.可燃?xì)怏w處理方案11 / 53排放特性序號(hào)廢渣名稱組成及特性數(shù)據(jù)溫度壓力（bar）連續(xù)間斷量（ta）排放地點(diǎn)備注1強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂-ILC-1苯乙烯系樹脂常溫12 年次0.769精餾塔內(nèi)供應(yīng)商回收2銠膦催化劑Rh(CO)Cl(PPh3)2常溫13 次年0.02精餾塔釜處理后供應(yīng)商回收3.陽離子交換樹脂常溫12 年次0.493精餾塔內(nèi)供應(yīng)商回收4生產(chǎn)包裝物低毒或腐蝕性常溫1間歇排放300倉庫區(qū)送資質(zhì)單位處理5生活垃圾生活垃圾常溫1間歇排放30行政區(qū)送垃圾處理站處理3稀醋

24、酸水溶液T0203塔釜醋酸 3.72水 94.20甲醇 1.37NMP 0.798.701.01325連續(xù)30862.83送至母廠污水處理裝置膜處理4萃余液T0202塔釜醋酸 40.42NMP 59.58137.541.01325連續(xù)436.4086送至母廠污水處理裝置脫水燃燒處理5生活污水生活設(shè)施COD（230mg L）氨氮、SS（250mgL）常溫1連續(xù)80000送至母廠污水處理裝置分解處理長城能源年產(chǎn) 10 萬噸醋酸乙烯項(xiàng)目創(chuàng)新性說明書在第三工段 EDA 合成反應(yīng)器內(nèi)，采用循環(huán)的方式將反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行分離，大量 CO，H2，醋酸甲酯繼續(xù)參與循環(huán)進(jìn)行反應(yīng)，少部分惰性氣體進(jìn)行排空，來保證反應(yīng)器內(nèi)

25、處理量的穩(wěn)定。由于廢氣中含有大量氣體碘甲烷，因此，我們選擇專利 CN 101721896 ，一種羰基化合成裝置排入火炬系統(tǒng)的含碘甲烷的可燃?xì)怏w的處理方法。羰基化合成裝置排入火炬系統(tǒng)的含碘甲烷的可燃?xì)怏w先進(jìn)入火炬水封罐，然后再排入火炬系統(tǒng)，火炬水封罐中產(chǎn)生的含碘甲烷的污水收集后進(jìn)行膜濃縮處理，得到濃縮碘甲烷廢水，再將濃縮碘甲烷廢水與醋酐進(jìn)行水合反應(yīng)除去水分，反應(yīng)物作為羰基化反應(yīng)原料的一部分，返送入母廠羰基化合成系統(tǒng)中。通過采用此工藝方法，醋酸、醋酐等羰基化合成裝置的火炬系統(tǒng)可以設(shè)置水封罐，增強(qiáng)火炬系統(tǒng)安全性，并能節(jié)省氮?dú)狻?.泄露檢測與修復(fù)技術(shù)本項(xiàng)目中原料及產(chǎn)物多為揮發(fā)性有機(jī)物（VOC），隨著裝

26、置連續(xù)運(yùn)行周期的增長，設(shè)備老化、物料腐蝕等導(dǎo)致管閥件出現(xiàn)不同程度的泄漏時(shí)有發(fā)生，不僅導(dǎo)致化工園區(qū)存在惡臭異味，而且物料損失嚴(yán)重。泄漏檢測與修復(fù)技術(shù)（LDAR）是利用固定或便攜式監(jiān)測設(shè)備，監(jiān)測化工企業(yè)各類反應(yīng)釜、原料輸送管道、泵、壓縮機(jī)、閥門、法蘭等易產(chǎn)生泄漏的密封點(diǎn)，并修復(fù)超過一定濃度的泄漏點(diǎn)，從而達(dá)到控制原料泄漏損失和環(huán)境保護(hù)的目的。具體實(shí)施方案如下：需要對(duì)檢測的設(shè)備組件進(jìn)行標(biāo)識(shí)，建立臺(tái)賬，定義可接受的泄漏濃度；開展裝置設(shè)備密封點(diǎn)泄漏檢測工作，發(fā)現(xiàn) VOCs 泄漏點(diǎn)，記錄泄漏的濃度值；組織人員對(duì)泄漏點(diǎn)進(jìn)行維修，通過各種維修措施，確保維修效果；檢測人員再次對(duì)維修的泄漏點(diǎn)進(jìn)行復(fù)測，以評(píng)估維修效果

27、。12 / 53長城能源年產(chǎn) 10 萬噸醋酸乙烯項(xiàng)目創(chuàng)新性說明書圖 2-2 LDAR 技術(shù)工作流程3.催化劑回收處理方案EDA 制取工段使用主要成分為 Rh(CO)Cl(PPh3)2，為均相催化劑，失活速率基本為 0.3%每天，每年失活量為 20kga。銠膦絡(luò)合催化劑常由于反應(yīng)過程中產(chǎn)生的各種高沸點(diǎn)產(chǎn)物以及原料中的雜質(zhì)的存在而失活。銠資源很少，且開采提取都比較困難，催化劑制備復(fù)雜而且價(jià)格昂貴，因此采用專利 CN 106319202 B 對(duì)精餾塔塔釜含銠焦油進(jìn)行處理，處理后銠收率為 99.5%，將處理后的銠廢渣，交由廠家處理。13 / 53長城能源年產(chǎn) 10 萬噸醋酸乙烯項(xiàng)目創(chuàng)新性說明書三、反應(yīng)

28、技術(shù)及分離技術(shù)創(chuàng)新3.1 反應(yīng)與精餾耦合T0101反應(yīng)精餾是一種反應(yīng)和分離耦合在一起的高效強(qiáng)化過程，適合于反應(yīng)精餾塔的體系需要滿足以下 2 個(gè)條件：(1)反應(yīng)為可逆反應(yīng)，反應(yīng)物及時(shí)離開反應(yīng)體系，平衡不斷向正反應(yīng)，使反應(yīng)更加徹底，此外，反應(yīng)物最好是體系中最重或最輕組分，只有這樣，才很容易在塔頂和塔底得到產(chǎn)品；(2)反應(yīng)體系的物質(zhì)分離較困難，比如存在共沸或近沸現(xiàn)象，在反應(yīng)精餾塔中可以顯著提高原料的總體轉(zhuǎn)化率和降低生產(chǎn)能耗。醋酸和甲醇酯化反應(yīng)生產(chǎn)醋酸甲酯方法，完全滿足這些條件。因此在醋酸甲酯合成抽提工段，我們選擇可反應(yīng)精餾法。醋酸和甲醇酯化反應(yīng)生產(chǎn)醋酸甲酯是反應(yīng)精餾在化工生產(chǎn)中的典型應(yīng)用，其反應(yīng)具有

29、以下特點(diǎn)：（1） 液相可逆反應(yīng)，轉(zhuǎn)化率收到平衡限制。若通過提高反應(yīng)溫度增加反應(yīng)速率，則逆反應(yīng)-水解反應(yīng)速率也加快。（2） 反應(yīng)體系存在復(fù)雜共沸物，難以制備高純度醋酸甲酯。共沸物如下表：表 3-1 常壓下酯化系統(tǒng)共沸物及產(chǎn)物性質(zhì)相應(yīng)物質(zhì)沸點(diǎn)相似，常規(guī)精餾難以直接制備純度大于 95%的醋酸甲酯。（3）需要采用強(qiáng)酸性催化劑（如濃硫酸，對(duì)甲苯磺酸等）以提高反應(yīng)速率。反應(yīng)精餾可以將反應(yīng)物與產(chǎn)物分開，打破共沸體系，因此在醋酸甲酯合成抽提工段，我們選擇反應(yīng)精餾法。在填料的裝填方式上，我們選擇天津大學(xué)專利 CN107051368 A，設(shè)計(jì)的盤式組裝的袋裝催化精餾填料，其在合成醋酸甲酯過程中，催化劑包選擇耐腐蝕

30、材料縫制而成，催化劑包與規(guī)整填料片的數(shù)量比為 1：1，催化精餾填料中組件 B 采用開窗導(dǎo)流填料，填料片平行疊放于催化劑包之下，并卷曲成型。使用本發(fā)明的14 / 53共沸物組成（mol%）共沸點(diǎn)/醋酸甲酯/甲醇82：1853.9醋酸甲酯/水95：556.1醋酸甲酯157.0長城能源年產(chǎn) 10 萬噸醋酸乙烯項(xiàng)目創(chuàng)新性說明書催化精餾填料與使用普通困扎包式催化精餾填料相比，徑向分布均勻，塔內(nèi)壓降降低 12.8%，反應(yīng)轉(zhuǎn)化率高達(dá) 99.8%以上，醋酸甲酯的純度提高 16%。T0401通過熱力學(xué)動(dòng)力學(xué)分析，了解到 EDA 裂解生成醋酸乙烯具有以下特點(diǎn)：（1）化學(xué)平衡常數(shù)小，在反應(yīng)溫度條件下為 10-310

31、-2 數(shù)量級(jí)，平衡轉(zhuǎn)化率低， 如下表 4-16表 3-2 常壓下溫度對(duì)主反應(yīng)平衡常數(shù)的影響（2）生成醋酸乙烯和醋酸的沸點(diǎn)均低于反應(yīng)物 EDA 和反應(yīng)物介質(zhì)醋酐的沸點(diǎn)，如表 4-17 所示：表 3-3 體系內(nèi)各物質(zhì)沸點(diǎn)（3）目的產(chǎn)物醋酸乙烯含有碳碳雙鍵，容易發(fā)生聚合反應(yīng)，反應(yīng)停留時(shí)間宜短。鑒于裂解反應(yīng)以上的特點(diǎn)，本工段采用的主要設(shè)備為反應(yīng)精餾塔。通過反應(yīng)精餾，可以把生成的醋酸乙烯移走，促進(jìn)化學(xué)平衡向著生成醋酸乙烯的方向進(jìn)行，15 / 53組分常壓沸點(diǎn)/醋酸乙烯72.5 醋酸117.9 EDA169 醋酐139.6 乙醛20.9 反應(yīng)精餾/rG/（kJ/mol）平衡常數(shù) 130 17.2 0.00

32、59 140 16.0 0.0094 150 14.9 0.0146 160 13.7 0.0223 170 12.5 0.0334 180 11.4 0.0490 長城能源年產(chǎn) 10 萬噸醋酸乙烯項(xiàng)目創(chuàng)新性說明書從而提高轉(zhuǎn)化率。另外，從抑制聚合反應(yīng)，副反應(yīng)的角度上看，采用反應(yīng)精餾實(shí)現(xiàn) EDA 裂解也是有利的。3.2 萃取與精餾耦合醋酸是一種重要的有機(jī)酸，廣泛應(yīng)用于化工、輕紡和醫(yī)藥等工業(yè)領(lǐng)域。醋酸、對(duì)苯二甲酸和聚乙烯醇等化工原料的生產(chǎn)過程中，都存在醋酸與水的分離，目前生產(chǎn)中通常采用普通精餾和共沸精餾工藝，存在能耗高，成本大的問題，醋酸與水雖不共沸物，但相對(duì)揮發(fā)度接近一，采用普通精餾需較多的塔板

33、和較大的回流比，采用共沸精餾一般要求醋酸含量較高(大于 80 %)。采用萃取精餾法是節(jié)能研究的方向之一。1為處理反應(yīng)精餾塔塔底流出的醋酸稀溶液（36%），我們對(duì)普通精餾塔、共沸精餾與萃取精餾塔進(jìn)行比較，閱讀文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn)共沸精餾主要適用條件為醋酸濃度在 80%以上溶液，因此利用 aspen 軟件比較普通精餾與萃取精餾。 圖 3-1 萃取精餾流程圖 1 韓淑萃,楊金杯.NMP 萃取精餾分離醋酸和水的過程模擬J.廣東化工,2012,39(09):177-179. 16 / 53長城能源年產(chǎn) 10 萬噸醋酸乙烯項(xiàng)目創(chuàng)新性說明書 圖 3-2 普通精餾流程圖（1）能耗比較表 3-4 萃取精餾與普通精餾能耗比較

34、由 aspen 給出的數(shù)據(jù)可得，萃取精餾在能耗方面略優(yōu)于普通精餾。（2）設(shè)計(jì)任務(wù)要求比較途中藍(lán)色流股為廢水排放流股，紅色流股為進(jìn)入下一工段的醋酸甲酯成品。表 3-5 設(shè)計(jì)規(guī)定比較由表中數(shù)據(jù)分析可以得到，進(jìn)入下一工段的醋酸甲酯純度上，普通精餾略高于萃取精餾，但萃取精餾獲得的醋酸甲酯更加多，有利于產(chǎn)品產(chǎn)量的提升；而在廢水處理上，萃取精餾明顯優(yōu)于普通精餾，由于萃取精餾可以將醋酸提純，減少惰性組分的排放，因此，循環(huán)的醋酸甚至可以不用放空就直接輸送回反應(yīng)精餾塔。而且從廢水的處理上看，普通精餾塔頂?shù)膹U水組分中，酸含量（3.5%）較多，不利于后續(xù)處理。17 / 53序號(hào)設(shè)計(jì)規(guī)定設(shè)計(jì)要求萃取精餾普通精餾1廢水

35、流率 kg/h盡量少656.110493.62醋酸甲酯成品盡量純98.21%98.27%3醋酸甲酯流率 kg/h盡量多80413.279488.5萃取精餾普通精餾總能耗Gcal/hr98.1598.73熱公用工程能耗Gcal/hr48.548.84冷公用工程能耗Gcal/hr49.6549.89長城能源年產(chǎn) 10 萬噸醋酸乙烯項(xiàng)目創(chuàng)新性說明書從經(jīng)濟(jì)上看，萃取精餾一次投資較高，但綜合考慮，能耗以及廢水處理問題，認(rèn)為選擇萃取精餾更加合適。萃取精餾法分離醋酸和水工藝流程如圖 3 所示，包括萃取精餾塔和溶劑回收塔，通過萃取精餾塔實(shí)現(xiàn)醋酸與水的分離，塔頂分離出合格的水，塔釜得到萃取劑 NMP 和醋酸的混

36、合物，再進(jìn)入到溶劑回收塔進(jìn)行減壓分離，塔頂分離出合格的醋酸，塔釜的溶劑返回到萃取精餾塔循環(huán)使用。根據(jù)相對(duì)揮發(fā)度的差異，塔頂?shù)玫剿?，塔釜得到醋酸。圖 3-3萃取精餾工藝流程圖18 / 53長城能源年產(chǎn) 10 萬噸醋酸乙烯項(xiàng)目創(chuàng)新性說明書四、過程節(jié)能技術(shù)創(chuàng)新4.1 熱集成技術(shù)本項(xiàng)目使用了夾點(diǎn)分析和熱集成節(jié)能技術(shù)，運(yùn)用了 Aspen Energy Analyzer V10 軟件，得到適用于本系統(tǒng)的換熱網(wǎng)絡(luò)方案。使廠區(qū)內(nèi)的冷熱物流在合理范圍內(nèi)換熱，從而達(dá)到節(jié)省能量的目的，最終獲得一個(gè)能量較大回用的換熱網(wǎng)絡(luò)，如下圖所示：圖 4-1 換熱網(wǎng)絡(luò)相較不采用熱集成技術(shù)直接用公用工程進(jìn)行換熱的換熱網(wǎng)絡(luò)，運(yùn)用熱集成

37、前后能耗對(duì)比如下：表 4-1 公用工程對(duì)比表可以發(fā)現(xiàn)節(jié)能效果顯著，能量回用率較大，加強(qiáng)了生產(chǎn)過程的經(jīng)濟(jì)性，能量回收率（節(jié)能率）達(dá)到 7.66，熱集成分析詳細(xì)參見能量集成及換熱網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)。4.2 熱泵精餾在無熱泵技術(shù)的情況下，組合曲線如下圖所示。19 / 53項(xiàng)目冷公用工程/kW熱公用工程/kW總計(jì)/kW直接公用工程8055677972158528換熱網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)7402872361146389能耗減少量/%10.177.267.66長城能源年產(chǎn) 10 萬噸醋酸乙烯項(xiàng)目創(chuàng)新性說明書圖 4-2 過程組合曲線圖（不含節(jié)能措施）由圖可知，在 90存在平臺(tái)區(qū)且熱量較大，該處區(qū)域?yàn)榇姿峒柞ズ痛姿峒柞ヅc甲醇共沸物

38、的分離溫度，塔頂塔釜溫差為 6，且存在較大的相變潛熱，因此可以采用熱泵技術(shù)。同時(shí)，通過熱泵將氣體進(jìn)行壓縮，將功轉(zhuǎn)換成熱能，提高了流股能量的品味，使得原來不能換熱的流股可以進(jìn)行換熱，從而減少公用工程的用量，達(dá)到節(jié)能的效果。將醋酸甲酯與共沸物分離塔的塔頂冷凝器和塔釜再沸器取消，直接引出塔頂氣相，通過壓縮機(jī)加壓，使得塔頂氣相的溫度提高一個(gè)等級(jí)，作為熱源至塔釜再沸器換熱，放出熱量冷凝部分氣體，再經(jīng)節(jié)流閥減壓降溫，得到產(chǎn)品醋酸甲酯后一部分液體回流進(jìn)行再次分離。而塔釜在換熱中已經(jīng)達(dá)到再沸器的復(fù)合要求，其結(jié)構(gòu)如圖 4-3 所示。圖 4-3 開式熱泵示意圖熱泵的節(jié)能情況如下表所示：表 4-2 熱泵節(jié)能前后情況

39、對(duì)比20 / 53項(xiàng)目無熱泵技術(shù)熱泵技術(shù)長城能源年產(chǎn) 10 萬噸醋酸乙烯項(xiàng)目創(chuàng)新性說明書由上表可知，考慮到壓縮機(jī)做功和冷卻器能耗，熱泵技術(shù)比無熱泵技術(shù)節(jié)能12950.59kW。節(jié)能幅度高達(dá) 84.41%。節(jié)省了冷耗 93.45%，節(jié)省熱耗 100%。4.3 副產(chǎn)低壓蒸汽的利用在第三工段的反應(yīng)器中，由于進(jìn)行醋酸甲酯氫甲酰化反應(yīng)反應(yīng)，因此會(huì)放出能量品味很高的熱量（溫度超過 159）因此可以作為同工段 T0301 和 T0302 塔釜再沸器的能量來源（塔釜溫度在 100150）,而且反應(yīng)器放熱量 20119.51kW 高于兩者再沸器能耗（19328.77kW），因此可以將反應(yīng)器移熱產(chǎn)生的能量并入低壓

40、蒸汽管道，作為其再沸器的熱源，參與能量的循環(huán)利用。21 / 53塔頂冷凝消耗（kW)6929.04454.49塔釜再沸消耗（kW）8413.270壓縮機(jī)功率（kW）01937.23總能耗（kW）15342.312391.72長城能源年產(chǎn) 10 萬噸醋酸乙烯項(xiàng)目創(chuàng)新性說明書五、新型過程設(shè)備創(chuàng)新5.1 多級(jí)環(huán)流反應(yīng)器環(huán)流反應(yīng)器是以鼓泡塔為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)改造的多相流反應(yīng)器，可以應(yīng)用于氣液、氣液固、氣液液等場合。與攪拌反應(yīng)器利用攪拌等方法不同，環(huán)流反應(yīng)器以氣體輸送和導(dǎo)流設(shè)備為基礎(chǔ)，使內(nèi)外套筒產(chǎn)生密度差，進(jìn)而形成動(dòng)力產(chǎn)生循環(huán)流動(dòng)。環(huán)流反應(yīng)器結(jié)構(gòu)簡單、混合效果好、能耗低、傳質(zhì)性能好、剪切力較小，非常適合較低剪切

41、力的生物化工等場合。由于環(huán)流反應(yīng)器的優(yōu)勢(shì)明顯，目前很多科研工作者對(duì)其展開了許多研究，其在生物化工、能源化工、環(huán)境工程等方面都得到了廣泛的應(yīng)用。按照流體結(jié)構(gòu)通道的不同，環(huán)流反應(yīng)器可以分為內(nèi)循環(huán)式和外循環(huán)式兩種形式具體結(jié)構(gòu)如圖圖 5-1 不同結(jié)構(gòu)氣升式環(huán)流反應(yīng)器示意圖根據(jù)流體產(chǎn)生的動(dòng)力來源不同，環(huán)流反應(yīng)器又可以分為氣升式、噴射式、壓差式和攪拌式。氣體通入導(dǎo)流筒，管內(nèi)外的氣體密度不同，產(chǎn)生密度差形成液體環(huán)流運(yùn)動(dòng)。根據(jù)反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)可分為單級(jí)和多級(jí)環(huán)流反應(yīng)器。多級(jí)環(huán)流反應(yīng)器從單級(jí)環(huán)流反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)發(fā)展而來，將導(dǎo)流筒分段形成多級(jí)流動(dòng)形式。多級(jí)環(huán)流反應(yīng)器又可分為立式和臥式多級(jí)環(huán)流反應(yīng)器，具體結(jié)構(gòu)如圖22 /

42、53長城能源年產(chǎn) 10 萬噸醋酸乙烯項(xiàng)目創(chuàng)新性說明書圖 5-2 不同結(jié)構(gòu)多級(jí)環(huán)流反應(yīng)器示意圖氣升式環(huán)流反應(yīng)器主要由上升段、下降段、反應(yīng)器底部與氣液分離區(qū)構(gòu)成。不同的區(qū)域內(nèi)氣液流動(dòng)的流體力學(xué)和傳質(zhì)性能是不同的。反應(yīng)器的底部受到氣體分布器和剛進(jìn)入的氣泡影響明顯，其特征也存在一定的不穩(wěn)定性。氣泡經(jīng)過分布器進(jìn)入上升段，通過浮力和液體的攜帶從底部上升到反應(yīng)器的頂部，其中大部分氣泡經(jīng)由氣液分離區(qū)從頂部溢出，一部分氣泡由液相攜帶進(jìn)入下降段。動(dòng)力來自上升段和下降段的密度差，當(dāng)表觀氣速較大時(shí)，密度差較大，此時(shí)進(jìn)入下降段的氣泡可被攜帶再次進(jìn)入上升段。進(jìn)而形成了完整的氣液循環(huán)流動(dòng)。上升段氣含率較高，湍動(dòng)較劇烈，下降

43、段氣含率較低，液相湍動(dòng)較低，傳質(zhì)性能較低，氣液的主要傳質(zhì)發(fā)生在上升段。多級(jí)環(huán)流反應(yīng)器由于上升段分段，氣泡更容易進(jìn)入下降段，傳質(zhì)性能高于普通單級(jí)環(huán)流反應(yīng)器。23 / 53長城能源年產(chǎn) 10 萬噸醋酸乙烯項(xiàng)目創(chuàng)新性說明書圖 5-3 氣泡循環(huán)示意圖5.2 新型方便檢修油過濾器的活塞式壓縮機(jī)專利選擇大全新能源股份活塞式壓縮機(jī)CN201821414449 .2，方便檢修油過濾器的活塞式壓縮機(jī)。該壓縮機(jī)主要包括曲軸箱、油過濾器、切斷閥。曲軸箱用于密封曲軸，并且存儲(chǔ)潤滑油，曲軸箱具有出油管，用于排出潤滑油；油過濾器設(shè)置在曲軸箱的外部，用于排出潤滑油；切斷閥的一端固定連接于出油管，另一端可拆卸連接在油過濾器上

44、，用于打開或關(guān)閉出油管。當(dāng)油過濾器需要檢修或者更換時(shí)，關(guān)閉切斷閥，使曲軸箱內(nèi)的潤滑油停留在曲軸箱內(nèi)，再將油過濾器取下或者更換節(jié)課，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，當(dāng)油過濾器出現(xiàn)故障或者需要進(jìn)行檢修時(shí)，需要先將曲軸箱內(nèi)的潤滑油排放干凈，然后再對(duì)油過濾器進(jìn)行檢修，檢修完畢后，重新將潤滑油加入曲軸箱內(nèi)，再加入排放和重新加入潤滑油的過程中，容易對(duì)潤滑油造成污染，或者導(dǎo)致潤滑油泄露，當(dāng)潤滑油被污染后，需要更換新的潤滑油，不僅增加了對(duì)油過濾器的檢修時(shí)間，還會(huì)造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失，通過將油過濾器設(shè)置在曲軸箱的外部，在出油管上設(shè)置切斷閥，從而達(dá)到快速清洗或者更換油過濾器的技術(shù)效果，不僅節(jié)24 / 53長城能源年產(chǎn) 10 萬噸

45、醋酸乙烯項(xiàng)目創(chuàng)新性說明書省了更換油過濾器的時(shí)間，同時(shí)還保證了潤滑油的質(zhì)量，降低了企業(yè)的生產(chǎn)成本。1-曲軸箱；11-箱體；12-箱蓋；13-進(jìn)油管；2-油過濾器；3-切斷閥；4-出油管；51-第一閥芯；52-第二閥芯；53-第一通道；54-第二通道；55-止回閥圖 5-4 新型降噪壓縮機(jī)5.3 新型非接觸式輸送泵專利選擇陜西科技大學(xué)一種非接觸式輸送泵CN201810687754.7，該非接觸式輸送泵是由泵殼、磁力傳動(dòng)器、電機(jī)等部分組成。關(guān)鍵部件磁力傳動(dòng)器由外磁體組件、內(nèi)磁體組件、耐腐隔離罩組成。起主要輸送工作的是內(nèi)磁體組件，通過外磁體組件的磁力耦合作用來實(shí)現(xiàn)非接觸式的轉(zhuǎn)動(dòng)工作，極大地減少了腐蝕性

46、介質(zhì)與泵其他部分接觸造成腐蝕。與腐蝕性介質(zhì)相接觸的耐腐蝕內(nèi)殼、耐腐隔離罩和內(nèi)磁體組件均采用耐腐材料制成，避免泵內(nèi)過流部分被耐腐蝕介質(zhì)腐蝕。內(nèi)磁體組件和葉輪通過軸承在固定不動(dòng)的泵軸上轉(zhuǎn)動(dòng)，將動(dòng)密封轉(zhuǎn)化為靜密封，從而省略了動(dòng)態(tài)軸密封這種高難度結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。由于泵軸、內(nèi)磁體組件、耐腐隔離罩完全封閉，從而徹底解決了“跑、冒、滴、漏”問題，消除了煉油化工行業(yè)易燃、易爆、有害介質(zhì)通過泵密封泄漏的安全隱患，有力地保證了職工的身心健康和安全生產(chǎn)。25 / 53長城能源年產(chǎn) 10 萬噸醋酸乙烯項(xiàng)目創(chuàng)新性說明書該泵的過流部件全部采用聚偏乙烯和聚四氟乙烯氧化鋁陶瓷燈材料制成，非常適用于輸送酸性腐蝕性介質(zhì)。軸承采用了有自

47、潤滑性的石墨軸承設(shè)計(jì)，而且泵軸采用氧化鋁陶瓷材料，改材料具有硬度高、自潤滑性、耐高溫性等特點(diǎn)，從而在使用過程中實(shí)現(xiàn)自潤滑，不需要加潤滑油，并且可以用泵軸能與工作介質(zhì)直接接觸，實(shí)現(xiàn)利用工作介質(zhì)降溫。1-托架；2-外磁體組件；3-內(nèi)磁體組件；4-葉輪；5-泵軸；6-泵殼；7-連接法蘭；8-內(nèi)殼；9-軸承；10-吊環(huán)；11-耐腐隔離罩；12-驅(qū)動(dòng)裝置；13-排泄蓋圖 5-5 新型非接觸輸送泵5.4 新型拼接式絲網(wǎng)除沫器專利選擇武漢齊達(dá)康能源裝備一種拼接式絲網(wǎng)除沫器CN201821431618 .3，該絲網(wǎng)除沫器主要是由滑環(huán)、卡接板、鐵網(wǎng)、固定環(huán)縱桿、卡接塊組成?；h(huán)上設(shè)有安裝孔，滑環(huán)的內(nèi)腔呈上下對(duì)稱

48、固定設(shè)有卡接板，卡接板上固定設(shè)有固定孔，卡接板與卡接塊卡接，卡接板和卡接塊之間通過縱桿連接，卡接板和卡接塊中最外側(cè)的卡接板和卡接塊分別通過縱桿與滑環(huán)固定連接，滑環(huán)的內(nèi)腔設(shè)有鐵網(wǎng)，鐵網(wǎng)通過卡接板隔開，滑環(huán)的內(nèi)腔滑動(dòng)設(shè)有固定環(huán)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是：本絲網(wǎng)除沫器將固定環(huán)和滑26 / 53長城能源年產(chǎn) 10 萬噸醋酸乙烯項(xiàng)目創(chuàng)新性說明書環(huán)設(shè)置為由多組拼接塊拼接而成，且固定環(huán)拼接塊和滑環(huán)拼接塊通過螺栓固定，通過卡接板與卡接塊卡接，再用螺栓固定，通過卡接板與卡接塊卡接，再用螺栓固定，將多組固定環(huán)拼接塊和滑環(huán)拼接塊拼接成一個(gè)圓，由于滑環(huán)和固定環(huán)滑動(dòng)卡接，可轉(zhuǎn)動(dòng)滑環(huán)使得多組滑環(huán)拼接塊開始轉(zhuǎn)

49、動(dòng)，當(dāng)多組滑環(huán)拼接塊分別位于合適位置時(shí)，再利用取下的螺栓將滑環(huán)和固定環(huán)固定即可，可拆卸拼接，便于運(yùn)輸和搬運(yùn)。27 / 53長城能源年產(chǎn) 10 萬噸醋酸乙烯項(xiàng)目創(chuàng)新性說明書圖 5-6新型拼接式絲網(wǎng)除沫器5.5 新型螺旋折流板換熱器管殼式換熱器具有制造簡單、結(jié)構(gòu)堅(jiān)固、運(yùn)行工況適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。殼側(cè)的折流板用于支撐換熱管，控制流動(dòng)分布，對(duì)換熱器的流動(dòng)和傳熱強(qiáng)化由顯著影響。弓形折流板換熱器具有壓降高、流動(dòng)死區(qū)大、易泄露、易結(jié)垢、高速流動(dòng)誘導(dǎo)振動(dòng)等缺點(diǎn)，對(duì)換熱器的流動(dòng)和傳熱性能有不利影響。螺旋流換熱器被認(rèn)為最有可能是弓形折流板換熱器的替代品。孟芳2針對(duì)三角形泄露區(qū)，提出了一種新型螺旋流折流板結(jié)構(gòu)，使殼程流

50、體接近連續(xù)螺旋狀流動(dòng)，強(qiáng)化傳熱過程。新型螺旋流折流板是在雙螺旋的基礎(chǔ)上增加了一組菱形折流板，菱形折流板的位置垂直于殼體的橫截面，相鄰兩塊菱形折流板相互垂直，相間的菱形折流板相互平行。不同形式換熱器的結(jié)構(gòu)參數(shù)如表 2。 2孟芳.一種新型的螺旋折流板換熱器J.山東化工,2019,48(08):150-152+154. 28 / 53長城能源年產(chǎn) 10 萬噸醋酸乙烯項(xiàng)目創(chuàng)新性說明書圖 5-7 單螺旋與新型螺旋結(jié)構(gòu)的布置方式（=30）表 5-1 單螺旋與新型螺旋換熱器的結(jié)構(gòu)參數(shù)圖 5-8 換熱器壓降、傳熱系數(shù)、單位壓降傳熱系數(shù)隨流量變化曲線29 / 53長城能源年產(chǎn) 10 萬噸醋酸乙烯項(xiàng)目創(chuàng)新性說明書螺旋角為 10-30時(shí)，單螺旋折流板換熱器和新型螺旋折流板換熱器的傳熱系數(shù)、壓降、綜合性能隨流量的變化曲線。從圖中可以看出：換熱器殼程傳熱系數(shù)、壓降均隨流量的增加而增加，隨螺旋角度的增加而減?。痪C合性能隨流量的增加而減小，隨螺旋角度的增加而增加。新型螺旋折流板換熱器的傳熱系數(shù)高于單螺旋折流板換熱器的傳熱系數(shù)；新型螺旋折流板換熱器的壓降均高于單螺旋折流板換熱器的壓降，且壓降的增加幅度隨螺旋角的增大而減小。當(dāng)螺旋角增大到 30時(shí)，