全国化工大赛-恒逸石化杯-新疆中石化年产10万吨醋酸乙烯0-项目摘要.docx

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新疆中石化年产10万吨醋酸乙烯生产分厂的设计

摘要许昌学院西红柿番茄团队

摘要

许昌学院西红柿番茄团队

团队成员：李慧洁粟德梅秦治远王育林唐浩铭

指导老师：孙国富徐静莉

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目录

TOC\o1-3\h\z\u一项目简介 1

二原料及产品方案 2

三工艺流程 3

四设备设计及选型 4

五、控制方案 5

六、节能降耗 6

其他节能降耗 6

七、厂区选址与布置 7

1总厂布置 7

2车间及管道布置 7

八、安全与环境 9

九、经济分析 10

十、项目总结 11

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一项目简介

本项目是设计一座年产10万吨醋酸乙烯的装置。该项目有效利用乙烯、氧气，充分利用当地醋酸资源，达到环境友好，实现清洁节能生产醋酸乙烯的目的。本项目用4395.25kg/h乙烯，8809.02kg/h醋酸和3265.04kg/h氧气，生产出12626.26kg/h的醋酸乙烯，经济效益明显，厂区建于新疆呼图壁县天山工业园区内。

本团队在工艺设计中，兼顾经济效益和清洁生产，思路明确，亮点突出，其主要体现在如下几个方面：

（1）本项目乙烯是由总厂所产，醋酸为园区自产，公用工程由园区提供，充分利用园区资源，经济生产醋酸乙烯。

（2）工艺流程符合当前情况，采用乙烯气相法既安全环保，并且流程较简单，能实现醋酸乙烯的工业生产。

（3）采用物流间换热，热量副产大量低压蒸汽。

（4）采用汽提塔来提高产品纯度，可以从98%提高到99.96%以上，产品质量明显提高。

二原料及产品方案

本项目主要原料是乙烯、醋酸和氧气，还有一些辅助原料，这些原料规格如表2-1所示：

表2-1原料规格

原料

规格

乙烯

99.9%（体积分数）

醋酸

99.8%（质量分数）

O2

99.6%（摩尔分数）

碳酸钾

99.8%（质量分数）

对苯二酚

99.00%（质量分数）

对苯醌

99.00%（质量分数）

产品方案如表2-2所示：

表2-2产品方案

制备反应条件

乙炔气相法

乙烯法

液相法

气相法

温度

180～200℃

110～130℃

150～200℃

压力

常压

3～4MPa

0.5～1MPa

空速

100～250

1500

1800～2000

反应热

90.4KJ/mol

210KJ/mol

252KJ/mol

反应形式

固定床、流化床

鼓泡塔、搅拌釜

固定床、流化床

催化剂

醋酸锌-活性炭

氯化钯-氯化铜

钯-金-二氧化硅

副产物

乙醛、巴豆醛

乙醛、二氧化碳2～5%、甲酸、草酸、乙酸乙酯、乙二醇二乙酸酯、乙酸甲酯氯乙烷

乙醛、二氧化碳、巴豆醛

优点

（1）建设费用低

（2）副产物少

（1）反应热容易移去

（2）原料醋酸可以自给

（1）副产物少

（2）生产能力高

缺点

（1）乙炔不易获取（2）能耗较高

（1）设备腐蚀性大

（2）副产物多

（3）建设费用高

（1）催化剂费用高

（2）反应热难移走

因此选择乙烯气相法生产醋酸乙烯。

三工艺流程

图3-1生产工艺流程简图

本项目采用乙烯气相法生产醋酸乙烯，分为三个车间，分别是反应车间、分离车间和精制车间。具体步骤如下：来自界区外的乙烯加入到主循环气回路并进入到醋酸蒸发器，在此与汽化的醋酸蒸汽混合。其中醋酸蒸发器的热源由蒸汽提供。此外，为防止高沸点的杂质在醋酸蒸发器中过度积累，需要有一股泄放液排放到焦油脱除塔。离开醋酸蒸发器的循环气在进入VAM反应器之前，通过氧气混合器与来自界区外的氧气安全的混合，混合气中氧气的含量控制低于爆炸下限。

原料混合后，经过预热、压缩进入到列管式固定床反应器，在此部分乙烯和醋酸转化生成醋酸乙烯和水，同时伴有副反应的发生，主要副产物为CO2，此外还有少量的醛类生成。该反应是放热反应，反应热由反应器壳程中的沸水移走。反应后的混合气离开反应器后，经过换热进入换热器醋酸乙烯、水和未反应的醋酸都从气体中冷凝出来。冷凝液去精制系统，不凝