必威体育精装版年产19万吨叔丁醇项目工艺设计.ppt

产品用途 PID工艺流程图 3D-Max厂区三维实体建模 * * 年产1.9万吨叔丁醇项目工艺设计 主要内容 三、设备设计及选型 Equipment Design and Selection 二、工艺阐述 Process Present 项目背景 Project Background 四、厂区布置 Plant Layout 五、经济评价 Economic Evalution 一、项目背景 近年来，由于国内对乙烯、丙烯以及其他一些高分子材料需求的增长，我国将新建多套百万吨级的蒸汽热裂解制乙烯装置，副产C4烃将会有较大的增量。 目前,我国对C4馏分的利用率远比国外低。 叔丁醇使用相当广泛,且国内生产该产品的装置并不多，将C4加工成该产品，具有非常重要的意义。 二、工艺阐述 工艺选择 1 流程设计 2 Aspen流程模拟 3 4 节能降耗 一、 工艺选择 流程简单 催化剂选择性高，再生容易 污染小 异丁烯水合制叔丁醇的方法 优点 缺点 单程转化率 并流法 一是C4烃水合作为非均相反应，反应效果较差。二是C4馏分、水和离子交换树脂之间不能达到微观混合。三是C4烃中异丁烯水合反应为可逆反应，异丁烯转化率很大程度上受到化学反应平衡的限制。 50%左右 溶剂法 在水合反应体系中加入极性溶剂乙二醇单乙醚，改善了油水两相的混合和互混状况，提高了异丁烯水合生成叔丁醇的反应速率，增加了异丁烯的水合反应收率。 一是所用的乙二醇单乙醚虽能回收循环利用，但溶剂的成本高和损耗量大。二是乙二醇单乙醚对设备腐蚀。三是乙二醇单乙醚会与异丁烯反应生成 2-羟基乙基特丁基醚副产物 94% 逆流法 一是不用溶剂和乳化剂，反应物是C4馏分和水。二是异丁烯转化率显著提高。三是后处理过程大大简化，待处理物料组分简单 85%左右 各种工艺比较 反应器 C4 馏分 分离器 混合物 精馏塔 粗叔丁醇 叔丁醇 1.1 叔丁醇工艺 1.2 反应催化剂 Φ5×5mm大颗粒催化剂的物性 序号 分析测定名称 物性指标 1 外观 圆柱状 2 粒度 Φ5×5mm 3 空隙率 35~38% 4 交换当量/mmolH＋。g-1（干催化剂） ＞4.0 5 含水量/% 50~60 6 堆积密度/kg·m-3 600~700 7 比表面积/m2·g-1 11.0~15.0 8 孔容ml/g 0.3~0.4 9 平均孔径/Aδ 600~800Aδ 10 色泽 湿剂:灰色,干剂:灰白色 11 强度 3~7MPa 12 最高操作温度/℃ 120 2 流程设计 3 Aspen流程模拟 Aspen物料和能量平衡输出结果 FEED C4H10O H2O Temperature C 83.50 77.75 100.42 Pressure bar 1.01 1.01 1.03 Vapor Frac 0.00 0.00 0.00 Mole Flow kmol/hr 1204.99 50.50 1154.49 Mass Flow kg/hr 23482.73 2677.21 20805.52 Volume Flow cum/hr 25.80 3.57 22.67 Enthalpy Gcal/hr -81.49 -3.84 -77.23 Mass Flow kg/hr C4H8 2.35 2.35 0.00 C4H81 2.35 2.35 0.00 C4H101 35.22 35.22 0.00 C4H102 2.35 2.35 0.00 H2O 21134.46 338.15 20796.31 C4H10O 2303.66 2294.44 9.21 Mass Frac C4H8 0.00 0.00 0.00 C4H81 0.00 0.00 0.00 C4H82 0.00 0.00 0.00 C4H101 0.00 0.01 0.00 C4H102 0.00 0.00 0.00 H2O 0.90 0.13 1.00 C4H10O 0.10 0.86 0.00 塔DSTWU模块模拟 Minimum reflux ratio: 3.36 Actual reflux ratio: 5.37 Minimum number of stages: 12.34 Number of actual stages: 19.07 Feed stage: 17.59 Number of actual stages above feed: 16.59 Reboiler heating required（W): 4074582.79 Condenser cooling required(W): 3588863.71 Distillate temperature(C): 77.75 Bottom t