【正文】 0A685 《化工企業(yè)腐蝕場所電力設(shè)計技術(shù)規(guī)定》 供電電源工廠廠址初步定在榆林市榆橫工業(yè)園區(qū)內(nèi)，根據(jù)總供電容量的需求，廠區(qū)供電系統(tǒng)電力主要來源于園區(qū)內(nèi)的2 座330 KV 變電站，使用架空線輸送入廠。因此化工供配電不僅要保證安全可靠，而且還要保證供電的連續(xù)性。而化工企業(yè)由于其行業(yè)的特殊性，對供配電的要求有其自己的特點。 設(shè)備的自動控制泵的控制設(shè)計要求：(1) 泵的入口和出口一般要設(shè)置切斷閥；(2) 為了防止離心泵未啟動時物料的倒流，在其出口處要安裝旋啟式止回閥由于旋啟式止回閥亦容易損毀，應(yīng)靠近泵的出口處安裝，以便切斷后檢修；(3) 在泵的出口處安裝壓力表，以便觀察其出口處的壓力；(4) 泵出口管線的管徑一般與管口相同；(5) 流量調(diào)節(jié)是通過其他的參數(shù)，如塔底液位等來控制調(diào)節(jié)。裝置的安全連鎖系統(tǒng)主要包括工藝安全連鎖和安全連鎖，將有獨立于分散控制系統(tǒng)(DCS)的緊急停車(ESD)完成，根據(jù)工藝包PDP 的要求，緊急停車系統(tǒng)(ESD)選用符合TUV 安全認(rèn)證的三重畫冗余可編程邏輯控制氣(PLC)獨立承擔(dān)，ESD 帶有顯示器(CRT)，編程簡單容易，系統(tǒng)能區(qū)分第一事故，并發(fā)出聲光報警。不重要的工藝參數(shù)，其設(shè)定點不經(jīng)常調(diào)整的參數(shù)，采用就地顯示和控制儀表。第四章 自動控制及儀表 設(shè)計依據(jù)管道儀表流程圖上的物料代號和縮寫詞 HG 管道等級號及管道材料等級表 HG 管道儀表流程圖隔熱、保溫、防火和隔聲代號 過程檢測和控制流程圖用圖形符號和文字代號 GB262581 自動控制要求裝置工藝過程決定了隔離和集中控制，所以，本設(shè)計擬采用當(dāng)今世界上可靠而先進并且便于操作和編程的DCS 系統(tǒng)在裝置總控制室對整個流程進行監(jiān)視和自動控制。同理，我們可以得到低壓塔的相關(guān)優(yōu)化參數(shù)：操作壓力丙烯純度塔頂能耗MMkcal/hr塔釜能耗MMkcal/hr8910111213結(jié)合圖表分析可知，丙烯精餾低壓塔的丙烯純度隨操作壓力增加而降低，其能耗隨操作壓力的增加而增加，當(dāng)高壓塔操作壓力達到11bar時，綜合考慮，我們選擇丙烯精餾高壓塔的操作壓力為11bar。首先，我們對丙烯雙塔的操作壓力進行了優(yōu)化。綜上，差壓熱耦合丙烯精餾雙塔即是通過高壓塔塔頂和低壓塔塔釜的能量匹配實現(xiàn)熱耦合，從而達到節(jié)能的目的。1丙烯精餾方案的選擇根據(jù)研究最前沿，我們采用成熟工藝雙塔精餾模型，利用差壓熱耦合丙烯精餾雙塔技術(shù)來實現(xiàn)丙烯和丙烷的回收利用，同時，我們利用Aspen Plus軟件對丙烯精餾雙塔進行了靈敏度分析，得到了雙塔的最優(yōu)操作參數(shù)。3進料板位置的影響 進料板數(shù)的影響進料板數(shù)塔頂乙烯純度塔頂丙烯流量kg/hr塔底乙烯流量kg/hr56789101112131415從Aspen導(dǎo)出塔板數(shù)與乙烯純度及各組分關(guān)系圖由表中及圖可知，乙烯的分率開始隨進料板的增加而增加，當(dāng)進料板數(shù)為8塊時，得到的乙烯達到聚合級，因此我們選取在第8塊塔板進料。，為了提高乙烯塔后的高低壓雙塔塔頂產(chǎn)品丙烯的純度，乙烯塔必須盡量把乙烯從塔頂除去，%，因此確定塔頂餾出量為9250kg/hr。對脫乙烷塔而言，其輕關(guān)鍵組分為乙烯（因為沒有乙烷），重關(guān)鍵組分為丙烯。5壓力的影響壓力塔頂丙烯收率 塔底丙烯損失率塔頂異丁烷含量 5678910從圖中看出丙烯的收率與塔底丙烯損失均隨壓力變化不大，但是異丁烷在68bar時在塔頂含量最小，因此壓力選擇為7bar。3再沸器負(fù)荷的影響取Nstage= 26塊（理論塔板數(shù)），進料板為第14塊板時，Reflux ratio= （w/w）（回流比），P=7bar（操作壓力），經(jīng)aspen模擬后得到下表： 塔底再沸器的影響再沸器負(fù)荷watt 塔頂丙烯收率 塔底丙烯損失率塔頂異丁烷含量 581491758730665931215598936460475136105662616381162219616280110633825963964086454557651270665708566629005668715467453036803452686160169197516977900由以上圖中可知，當(dāng)再沸器熱負(fù)荷增加時，塔底丙烯損失率下降，同時塔頂異丁烷的百分含量開始時很??；但是到6500kw時，當(dāng)再沸器熱負(fù)荷再增加時，塔底丙烯損失率不再下降，同時塔頂異丁烷的百分含量增大，因此塔底再沸器熱負(fù)荷選擇為6500kw。2進料板位置的影響取Nstage= 26塊（理論塔板數(shù)），Reboiler duty= 6500 kw（塔底再沸器）, Reflux ratio= （質(zhì)量比)（回流比），P=7bar（操作壓力），改變進料位置，經(jīng)aspen模擬后得到下表： 進料板位置的影響進料板數(shù)塔頂丙烯收率塔底丙烯損失率塔頂異丁烷1011121314151617181920從Aspen導(dǎo)出壓力與各因素關(guān)系圖：，塔頂異丁烷百分含量與進料板數(shù)的關(guān)系 由圖可知，塔釜丙烯、塔頂異丁烷的質(zhì)量分率開始隨進料板位置的變化不大，但當(dāng)進料板為14塊時，曲線開始逐漸上升，進料板達到16塊時，曲線明顯上升；塔頂丙烯的回收率開始隨進料板位置的變化不大，也是在進料板為14塊時，曲線開始逐漸下降。下面逐個考察單個條件的影響：1塔板數(shù)的影響取Reboiler duty= 6500 kw（塔底再沸器）,Reflux ratio= （質(zhì)量比)（回流比），P=7bar（操作壓力），F(xiàn)eed stage=14（進料板位置），改變塔板數(shù)，經(jīng)Aspen模擬后得到下表：（其中下面曲線中TC3H6/(BC3H6+TC3H6)表示塔頂丙烯回收率，TYDW表示塔頂異丁烷的質(zhì)量百分含量?？账? 《丁烯催化裂解制丙烯/ 乙烯反應(yīng)的熱力學(xué)研究》一文中指出，適當(dāng)提高進料空速（~）h1可提高丙烯的選擇性。綜合考慮，我們決定每小時通入2500KG水蒸氣，其主要作用是清焦，兼顧稀釋劑的作用。水蒸氣用量 水蒸氣的作用主要是稀釋劑和清焦，可提高烯烴的轉(zhuǎn)化率，并且延長設(shè)備壽命。溫度根據(jù)朱向?qū)W等于2005年發(fā)表的《丁烯催化裂解制丙烯/ 乙烯反應(yīng)的熱力學(xué)研究》一文，我們得知反應(yīng)溫度在550~620℃時烯烴具有較高的轉(zhuǎn)化率，并且丙烯具有較高選擇性。合成工段工藝參數(shù)催化劑目前，在已經(jīng)工業(yè)化，或者即將工業(yè)化的技術(shù)中，其催化劑有以下幾種，即：○1Superflex工藝特制的流化床專用催化劑；○2OCP工藝固定床專用催化劑；○3Propylur工藝固定床ZSM5分子篩催化劑；○4Omega工藝固定床絕熱反應(yīng)器專用分子篩催化劑。模擬說明及相關(guān)假設(shè)混合C4烯烴催化裂解反應(yīng)非常復(fù)雜，而且其反應(yīng)機理尚無定論，我們無法得知其確切的反應(yīng)以及動力學(xué)數(shù)據(jù)。我們要模擬的是由富含烯烴的混合C4烴催化裂解生產(chǎn)丙烯的整個工藝過程，實際生產(chǎn)中，這是一個相當(dāng)復(fù)雜的過程，但是由于條件限制，而且軟件有其局限性，這就要求我們不得不做出一些合理的假設(shè)因為我們必須使工作進行下去，這些假設(shè)將在后面的陳述中一一說明。然而如果通過手算，這個工作量是相當(dāng)大的，而且似乎并不可靠，于是，我們決定讓計算機來做這一部分工作。本設(shè)計擬建產(chǎn)量為20萬噸/年的丙烯廠，以滿足各個行業(yè)對其日益增長的需求。要求利用C4分廠的催化裂化生產(chǎn)制備以乙烯、丙烯為主的烯烴，并考慮C4+組份的綜合利用。湟水在境內(nèi)流經(jīng)3公里匯入黃河，年徑流量7億立方米。水域2萬畝。年平均日照2780小時。年均降雨量330毫米。 氣候?qū)贉貛О敫珊禋夂?，山區(qū)垂直性氣溫變化較顯著。山區(qū)可分為南北兩部分，平均海拔1800米。地形地貌南北環(huán)山，中間為黃河谷地。由于需求強勁，一般的石腦油蒸汽裂解和催化裂解方法所得丙烯產(chǎn)品已遠遠滿足不了市場的需求，因此人們紛紛研究開發(fā)增產(chǎn)丙烯的新技術(shù)，甲醇制丙烯技術(shù)就是其中之一。預(yù)計到2010年，我國聚丙烯產(chǎn)量約725萬t，表觀消費量約1212萬t，供需缺口約487萬t。預(yù)計到2010年，我國對丙烯的當(dāng)量需求量約1905萬t，產(chǎn)量約1315萬t，供需缺口約590萬to丙烯主要用于生產(chǎn)聚丙烯。 同樣，國內(nèi)的丙烯產(chǎn)量也遠遠不能滿足市場需求。2006年，我國聚乙烯樹脂產(chǎn)能為722．5萬t，產(chǎn)量599萬t，表觀消費量約1083．4萬t，進口量達495萬t，進口量占表觀消費量的比例為45．7％。據(jù)有關(guān)部門預(yù)測，2010年，我國乙烯當(dāng)量需求量約2484萬I，產(chǎn)量約1784萬t，供需缺口700萬t。（2）產(chǎn)品市場據(jù)中國石油和化學(xué)工業(yè)協(xié)會統(tǒng)計，2008年，我國乙烯產(chǎn)量為1025萬t，乙烯當(dāng)量進口量近1000萬t，對外依存度接近50％。 國家的西部大開發(fā)戰(zhàn)略，給蘭州石化公司帶來了極大的發(fā)展機遇。其石油產(chǎn)品、合成樹脂、合成橡膠、催化劑等在國內(nèi)外市場上享有良好的聲譽。公司擁有原油一次加工能力1050萬噸/年。經(jīng)HZSM5分子篩催化裂化生產(chǎn)丙烯，以蘭州石油化工公司和蘭州煉油廠為依托。距蘭州市政府駐地約18公里，總面積383平方公里，是市西郊中心區(qū)。東與七里河區(qū)接壤，西與紅古區(qū)交界，南與永靖縣為鄰，西北部與永登縣毗鄰。38′至36176。19′至104176。2009年，%；，%；，%；%；，%；城鎮(zhèn)居民人均可支配收入、農(nóng)民人均純收入分別達到13748元、6741元，%、%。全區(qū)總面積385平方公里，轄2鎮(zhèn)4鄉(xiāng)41個行政村、9個街道78個社區(qū)；總?cè)丝?3萬，其中城鎮(zhèn)人口27萬。西固區(qū)的蘭州石化公司是使蘭州成為中國重要化工基地的原因。滿足西北地區(qū)乙丙烯煉油以及其他化工產(chǎn)品的合成作為原料。本項目廠址選在蘭州市西固區(qū)，以蘭州石油化工公司和蘭州煉油廠為依托。7) 協(xié)作條件選擇在貯運、機修、公用工程（電力、蒸汽）和生活設(shè)施等方面具有良好協(xié)作條件的地區(qū)。因此，廠址必須靠近水量充足和水質(zhì)良好的水源。4) 運輸條件盡量考慮鐵路樞紐以及利用河流、運河、湖泊或海洋進行運輸?shù)目赡苄?，公路運輸可用作鐵路和水路的補充。2) 能源化工廠需要大量的動力和蒸汽，應(yīng)靠近燃料的供應(yīng)點。需要考慮原料、能源、水源、運輸和環(huán)境等