【正文】 1out H1out Steam M1out H2out Reout 溫度 (℃ ) 25 300 295 580 550 壓力 (bar) 氣相分率 1 1 1 1 1 1 1 摩爾流率 (kmol/hr) 質量流率 (kg/hr) 750000 75000 75000 75000 77500 77500 77500 MASS FLOW (kg/hr) C4H81 33450 33450 33450 33450 33450 C4H85 150 150 150 150 150 150 C4H82 C4H83 18480 18480 18480 18480 18480 C4H101 C4H102 4800 4800 4800 4800 4800 4800 C6H123 H2O 2500 2500 2500 2500 C3H62 C2H4 C3H8 MASS FRACTION C4H81 C4H85 C4H82 C4H83 C4H101 C4H102 C6H123 H2O 1 C3H62 C2H4 C3H8 16 預分離工段物料衡算 Aspen plus 模擬預分離工段流程圖如下： 物料衡算列表如下 表 33 Stream ID H3OUT H4OUT F1OUT1 F1OUT2 C2OUT H5OUT H6OUT 溫度 (℃ ) 300 40 40 40 25 5 壓力 (bar) 3 3 3 氣相分率 1 1 0 1 摩爾流率 (kmol/hr) 質量流率 (kg/hr) 77500 77500 3 3 3 3 MASS FLOW (kg/hr) C4H81 C4H85 150 150 150 TRACE 150 150 150 C4H82 C4H83 C4H101 C4H102 4800 4800 4800 TRACE 4800 4800 4800 C6H123 TRACE H2O 2500 2500 17 C3H62 C2H4 C3H8 MASS FRACTION C4H81 33PPB C4H85 TRACE C4H82 22PPB C4H83 32PPB C4H101 12PPB C4H102 2PPB C6H123 TRACE H2O 1 C3H62 873PPB C2H4 907PPB C3H8 21PPB 表 34 Stream ID F2OUT1 F2OUT2 SEPOUT1 SEPOUT2 Temperature(℃ ) 5 5 5 5 Pressure(bar) 3 3 3 3 Vapor fraction 1 0 1 0 Mole flow (kmol/hr) Mass flow (kg/hr) C4H81 C4H85 150 TRACE 150 C4H82 TRACE C4H83 C4H101 TRACE C4H102 4800 TRACE 4800 C6H123 TRACE H2O C3H62 C2H4 C3H8 TRACE C4H81 8PPB 18 C4H85 TRACE C4H82 7PPB C4H83 9PPB C4H101 2PPB C4H102 TRACE C6H123 TRACE H2O 925PPM 1 C3H62 404PPB C2H4 646PPB C3H8 7PPB 分離工 段物料衡算 asnpen plus 模擬計算示意圖如下： 物料衡算列表如下： 表 35 Stream ID F2OUT1 SEPOUT1 SEPOUT2 C3OUT C2C3 C4 C4OUT Temperature (℃ ) 19 Pressure (bar) Vapor fraction Mole flow (kmol/hr) Mass flow (kg/hr) MASS FLOW (kg/hr) C4H81 C4H85 C4H82 C4H83 C4H101 C4H102 C6H123 C3H62 C2H4 C3H8 MASS FRACTION C4H81 11PPM 11PPM C4H85 245PPM 245PPB C4H82 40PPB 40PPB C4H83 257PPB C4H101 1PPM 1PPM C4H102 16PPM 16PPM 20 C6H123 H2O 925PPM 1 C3H62 100PPM C2H4 C3H8 45PPM 表 36 Stream ID C2H4 BX+BW PUOUT BX BW+BX BX2 BW Temperature(℃ ) Pressure(bar) Vapor fraction Mole flow (kmol/hr) Mass flow (kg/hr) MASS FLOW (kg/hr) C4H81 C4H85 C4H82 C4H83 C4H101 C4H102 C6H123 H2O C3H62 C2H4 C3H8 MASS FRACTION C4H81 15PPM 15PPM 30PPM 189PPM C4H85 327PPB 327PPB 654PPB 4PPM C4H82 53PPB 53PPB 106PPB 663PPB C4H83 342PPB 342PPB 684PPB 4PPM 21 C4H101 1PPM 1PPM 3PPM 18PPM C4H102 21PPM 21PPM 43PPM 267PPM C6H123 H2O 脫丙烷塔操作參數(shù)的優(yōu)化 對脫丙烷塔而言，其輕關鍵組分為丙烷，重關鍵組分為異丁烷。 反應器 我們已經決定使用 ZSM5 分子篩催化劑，參考 Propylur 工藝， 14 我們決定使用列管式固定床反應器，管程填充催化劑，殼程通入加熱介質，維持反應溫度。但是過多使用水蒸氣又會造成生產成本急劇增加，并且給后續(xù)工段的分離帶來困難，同樣根據(jù)《丁烯催化裂解制丙烯 / 乙烯反應的熱力學研究》一文，當烴分壓在 左右時即可使其轉化率達到 40%以上。 操作壓力 根據(jù)朱向學等于 20xx 年發(fā)表的《丁烯催化裂解制丙烯 / 乙烯反應的熱力學研究》一文，當壓力在 MPa 時 ,隨著壓力的升高，丙烯的平衡濃度有所增長。 Superflex 工藝、 OCP 工藝、 Propylur 工 藝、 Omega 工藝的關鍵技術我們是無法得知的，綜合考慮，只有選擇 ZSM5 分子篩催化劑才能使我們的工作進行下去。于是，我們決定根據(jù)任麗萍、趙國良、滕加偉、王仰東、謝在庫教授于 20xx 年發(fā)表的《 La修飾 ZSM 5 分子篩催化劑用于烯烴催化裂解制丙烯》一文中給出的相關數(shù)據(jù)，通過收率反應器模擬計算，我 們又根據(jù)相關文獻及報道，做出如下假設：○ 1C5+烴以己烯為模型；異丁烯不參與裂解；○ 2 烷烴的存在不影響裂解；○ 3 不生成丁烷；○ 4 正丁烯、順 2 丁烯和反2 丁烯裂解程度相同。 生產任務 我們的目標是年產 20 萬噸丙烯，并聯(lián)產乙烯和丙烷，在保證產量和質量的前提下，我們必須使產品的回收率達到 97%以上。我們選擇了當前主流的化工模擬計算軟件 — aspen plus來模擬計算整個工藝過程。 工 藝方案選擇 流程模擬說明 在對整個工藝流程提出方案以后，我們要做的就是通過計算得出每一個設備、每一股物流的工藝參數(shù)。盡量采取可行的措施減少系統(tǒng)對環(huán)境的不利影響，并對排出的污染物提出合理的治理方案。黃河干流 11 第三章 工藝設計方案 概述 本項目的目標是為化工綜合企業(yè)一座混合 C4 綜合加工子系統(tǒng)分廠。未開發(fā)利用土地 萬畝，水能資源富集，黃河縱貫全境，年徑流量 3459 億立方米。有果園 萬畝。年平均日照 2780 小時。年均降雨量 330 毫米。 氣候 屬溫帶半干旱氣候，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。 自然概況 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)增產丙烯的新技術，甲醇制丙烯技術就是其中之一。預計到 20xx 年，我國聚丙烯產量 約 725 萬 t，表觀消費量約 1212 萬 t，供需缺口約 487 萬 t。預計到 20xx 年，我國對丙烯的當量需求量約 1905 萬 t，產量約 1315 萬 t，供需缺口約 590 萬 to 丙烯主要用于生產聚丙烯。 同樣，國內的丙烯產量也遠遠不能滿足市場需求。 20xx 年，我國聚乙烯樹脂產能為 722． 5 萬 t，產量 599 9 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)有關部門預測， 20xx 年，我國乙烯當量需求量約 2484 萬 I，產量約 1784 萬 t，供需缺口 700 萬 t。 （ 2）產品市場 據(jù)中國石油和化學工業(yè)協(xié)會統(tǒng)計， 20xx 年，我國乙烯產量為 1025萬 t，乙烯當量進口量近 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。其石油產品、 合成樹脂、合成橡膠、催化劑等在國內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 HZSM5 分子篩催化裂化生產丙烯，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。 20xx 年 ，實現(xiàn)地區(qū)生產總值 億元，增長 %； 7 完成固定資產投資 億元，增長 %；實現(xiàn)社會消費品零售總額 億元，增長 %；單位生產總值能耗下降 %；完成一般性財政收入 億元，增長 %；城鎮(zhèn)居民人均可支配收入、農民人均純收入分別達到 13748 元、 6741 元，增長 %、 %。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)；總人口 33 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品的合成作為原料。 廠址選定 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 水質良好的水源。 4) 運輸條件