全国化工大赛-恒逸石化杯-扬子石化年产40万吨醋酸乙烯项目0-项目摘要.docx

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2019年“东华科技-恒逸石化

2019年“东华科技-恒逸石化杯”

第十三届全国大学生化工设计竞赛

武汉科技大学酯有香如故队

武汉科技大学酯有香如故队

扬子石化年产

扬子石化年产40万吨醋酸乙烯项目

项目摘要

项目摘要

指导老师：雷杨

指导老师：雷杨

团队成员：肖文、李豪、唐欣伟、王维珊、陈宇

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目录

TOC\o1-3\h\z\u1、项目简介 1

2、工艺介绍 1

2.1原料的预处理 1

2.2醋酸乙烯合成与吸收 2

2.3CO2吸收 3

2.4醋酸乙烯提纯 3

2.5全流程模拟 4

3、节能降耗 5

3.1换热网络优化集成 5

3.2热泵精馏 6

4、设备设计 8

5、厂址选择 8

5.1厂址确定 8

5.2总厂布置 9

5.3三维布置 10

6、安全环境分析 11

7、自动控制 11

8、经济分析 11

9、总结 12

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1、项目简介

本项目依托扬子石油化工有限公司建立的子公司，年产40万吨醋酸乙烯，建厂在南京市六合区横海营化工园区，占地204139平方米。地理位置优越，拥有航运、铁路、水路等多种运输方式，毗邻总厂，具有良好的地理环境。

本项目工艺采用乙烯气相法Leap工艺生产聚合级醋酸乙烯，年产量可达40万吨，满足市场需求，具有较好的经济效益。

同时提高其化工利用率，有利于我国化工事业的发展，对我国石化企业增强企业竞争力具有重要意义。

本项目产品为醋酸乙烯，纯度为99.8%，符合GB/T14491-2001国家标准。醋酸乙烯是一种重要的有机化工原料，主要用于生产聚醋酸乙烯，聚乙烯醇，醋酸乙烯-乙烯共聚乳液）或共聚树脂，醋酸乙烯-氯乙烯共聚物，聚丙烯腈共聚单体以及缩醛树脂等衍生物。这些产物的用途十分广泛，可用于粘结剂，纸张或织物的上胶剂、油漆、墨水、皮革加工、乳化剂、水溶性膜以及土壤改良剂等，在化工、纺织、轻工、造纸以及汽车等领域具有广泛的应用。

2、工艺介绍

该设计项目是为扬子石化年产40万吨醋酸乙烯，此分厂是以醋酸，乙烯和氧气为原料，依次进行原料的预处理、醋酸乙烯的合成、CO2再生及提纯四个工段合成醋酸乙烯产品优等品，从而为以后的终端产品提供充足的原料。

2.1原料的预处理

醋酸经泵输送至醋酸蒸发塔塔顶，新鲜乙烯和循环乙烯从醋酸蒸发塔塔釜通入，与醋酸逆流接触，被醋酸饱和的乙烯和来自空压站的氧气以及循环的乙烯混合后经压缩机压缩送至合成VAc合成反应器。原料预处理流程如图2-1所示。

图2-1原料预处理

2.2醋酸乙烯合成与吸收

合成醋酸乙烯反应器的作用是将从原料压缩机出来的乙烯、醋酸、氧气在体积比为n（乙烯）：n（醋酸）：n（氧气）=48：13：3的条件下，发生反应生成醋酸乙烯。醋酸制备醋酸乙烯流化床的催化剂目前主要为钯、金负载型催化剂，并添加乙酸钾等助剂来提高催化剂的选择性和稳定性。由于本反应热效应较大，不宜采用绝热式反应器，故本反应器采用流化床反应器，此种反应器的主要优点是催化剂在反应器中连续均匀混合，使催化剂浓度保持均匀，克服了催化剂累计失活、受热不均等缺点，选择性高，有利于醋酸乙烯合成反应的进行。在本反应器中，大量的固体催化剂颗粒悬浮于运动的流体之中，醋酸、乙烯与氧气在催化剂环境下接触反应生成醋酸乙烯，经冷凝后送入醋酸乙烯吸收塔塔釜，醋酸乙烯吸收塔塔顶喷淋冷醋酸，将反应气体中的醋酸乙烯加以捕集，塔釜液送至初馏塔，未反应的原料气大部分经压缩机增压后，重新参加反应，小部分送至醋酸吸收塔塔釜，醋酸吸收塔塔顶喷淋少量的水，洗去原料气中携带的醋酸，塔釜液送至初馏塔，塔顶水洗后的循环气一部分送至三废处理中心，以防止惰性气体的积累，其余部分进入CO2吸收塔，脱除CO2进行净化。醋酸乙烯合成反应选用Pd/Au/KOAc型催化剂，反应温度为152℃，反应压力为0.9MPa，以乙烯为基准的单程转化率和选择性分别17%和92%。

醋酸乙烯合成与吸收流程如图2-2所示。

图2-2醋酸乙烯合成和吸收工段

2.3CO2吸收

醋酸吸收塔塔顶的气体一部分通入CO2吸收塔，在0.6～