全国化工大赛-恒逸石化杯-上海石化年产23万吨醋酸乙烯项目1-项目摘要.docx

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“东华科技—恒逸石化杯”

第十三届全国大学生化工设计竞赛

上海石化股份有限公司

23万吨/年醋酸乙烯酯项目

项目摘要

孤芳酯赏团队

孤芳酯赏团队

赵伟峰李春洁张海龙于彭易峰

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目录

TOC\o1-3\h\z\u项目简介 1

工艺简介 2

工艺对比 2

原料选择 4

乙烯的选择 4

乙酸的选择 5

工艺流程 5

1VAM氧化反应及循环工段 6

2二氧化碳脱除工段 7

3醋酸乙烯精制工段 8

4VAM产品贮存单元 9

5火炬系统 9

6各种辅助设施、蒸汽和凝液系统 9

产品简介 11

先进技术应用 13

设备设计 14

自动控制 15

车间布置及厂区设计 16

经济评价 17

软件应用 18

总结 19

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项目简介

产品醋酸乙烯酯（VAM）是重要的有机化工原料之一，主要用途为生产聚乙烯醇（PVA）、聚醋酸乙烯乳液和树脂，主要用于胶粘剂、涂料、纸张涂层、纺织品加工、树脂等领域。2019年全球醋酸乙烯表观需求近500万吨，2019年前全球VAM市场需求有望以年均3.3%的速度增长。因此全球醋酸乙烯需求将达到500万吨，由于大部分消费领域已较为成熟，未来五年醋酸乙烯需求增长最快的领域将是乙烯/乙烯醇共聚物（EVOH），有望以年均6%-7%的速度递增。

本项目是为上海石化股份有限公司设计一座乙烯资源化利用分厂，年产23万吨醋酸乙烯。厂址位于上海市金山区化学工业区，目的是利用来自上海石化生产的乙烯与醋酸合成醋酸乙烯。本项目使用乙烯气相法，解决了原本使用电石乙炔法、乙烯液相法不符合绿色化学的要求以及天然气乙炔法成本较高的缺点，影响环境和生产的问题，大大降低了生产醋酸乙烯的成本，缓解国内对醋酸乙烯需求旺盛的情况，同时能够合理利用上海石化丰富的乙烯资源，经济效益明显且污染较少。

本项目从根本上遵循《中国制造2025》指出的方针，坚持绿色发展，以创新驱动，加强节能环保技术、工艺等，推行清洁生产，发展循环经济。制醋酸乙烯工艺旨在满足供需要求的同时，合理利用清洁生产技术——脱碳单元将二氧化碳资源化，最终将二氧化碳加工为工业级（纯度为99.5%）产物，作为本项目的副产物对外销售，从本质上减少了副产物二氧化碳对环境的不利影响，符合《中国制造2025》中提出的绿色发展2020年指标。

工艺简介

出于环保、技术经济市场、国家政策、国家资源分布等多方面考虑，我们分析对比了各种工艺路线，最终确定了乙烯气相法制备醋酸乙烯作为我们的工艺。

1.从《中国制造2025》出发：《中国制造2025》提出，坚持“创新驱动、质量为先、绿色发展、结构优化、人才为本”的基本方针，坚持“市场主导、政府引导，立足当前、着眼长远，整体推进、重点突破，自主发展、开放合作”的基本原则。近十年来，我国制造业持续快速发展，规模大幅提升，已成为世界制造业第一大国。如今，全球正掀起新一轮科技革命，发达国家的“再工业化”以及新兴市场国家成为承接产业转移新阵地是中国制造业面临的双重挑战。

因此化工厂进行化工工艺设计的时候不仅要考虑如何将新技术恰当的运用到现有的醋酸乙烯酯合成工艺中，还需要考虑怎样对工业三废进行处理，尽可能得使整个流程适应新常态的发展环境和发展条件，顺应“坚持绿水青山就是金山银山”这一重要理念。

2.从原料成本角度考虑：乙烯气相法制醋酸乙烯工艺的主要原料乙烯和醋酸因上海石化乙烯产量巨大，故原料主要来源于上海石化这一母厂，同外购原料相比，节省大量运输成本，且母厂生产原料纯度要求达到99%，而其中一原料氧气，可以从上海化学工业区的杭州湾经济带厂区购入，节省大量成本。

3.进一步论证：从工艺的可行性、清洁性、创新性和经济性等方面考虑，乙烯气相法制备高纯度醋酸乙烯在技术上最具发展潜力，并且在效率上采用高选择性、低磨损度和高空时转换率的CTV-Ⅲ型催化剂，催化剂不断循环再生利用，因此可以连续不间断生产，具有很大的经济优势。

工艺对比

表1电石乙炔法和乙烯气相法比较

比较项目

电石乙炔法

乙烯气相法

主要原料

煤、焦炭、石灰石，我国储量丰富，分布不受世界石油能源影响

我国石油储量有限，需大量进口，易受国际油价波动影响

醋酸乙烯合成反应器

沸腾床反应器，不易大型化，产能小

固定床反应器，大型化，产能大

催化剂

活性低，寿命周期短（5-6个月