全国化工大赛-恒逸石化杯-中石化年产8万吨醋酸乙烯和11.3万吨醋酸0-项目摘要.docx

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2019“东华科技-恒逸石化杯”

第十三届全国大学生化工设计竞赛

中国石化集团四川维尼纶厂分厂

年产8万吨醋酸乙烯和11.3万吨醋酸项目

项目摘要

nova5c团队

团队成员：姬续征冯昊何承浩贺腾飞袁子茜

指导老师：杜俊平张建强蔡立芳李亚坤韩光鲁

目录

TOC\o1-3\h\z\u1项目简介 1

2工艺简介 2

3换热网络优化及节能 3

4安全设计防护 4

5先进技术应用 5

6设备设计和选型 6

7自动控制 7

8车间布置及厂区设计 8

9经济分析 9

10工程设计所应用软件 10

11总结 11

1项目简介

本项目依托于中石化集团四川维尼纶醋酸乙烯酯总厂，是年产8万吨醋酸乙烯酯和11.3万吨醋酸项目。本项目通过使用合成气和醋酸甲酯进行羰基化反应以生成EDA和醋酐，分离精制后用EDA裂解生成产物醋酸乙烯，在过程中有大量的醋酸生成，经过精制以使醋酸产生经济价值。

本项目建设在维尼纶总厂旁边，在重庆市长寿区经济开发区化学工业园区，园区公共设施完善，公用工程支持完善，总占地面积80500平方米，地理位置优越，拥有公路、铁路、水路等多种运输方式，具有良好的地理环境。本厂主要建设目的是为总厂提供醋酸和醋酸乙烯酯等化工产品原材料。醋酸乙烯酯的纯度可达99.8％以上，醋酸纯度同样为≥99.8％。

产品名称

产量/万吨

纯度

醋酸乙烯酯

8

≥99.8%

醋酸

11.3

≥99.8%

2工艺简介

出于环保、技术创新、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，最终选用了比较创新型的生产工艺。本项目利用总厂的大量优质的天然气资源获得所需要的混合气，利用我们所创新的滴流床反应器进行羰基化反应以生成EDA和醋酐，分离精制后用EDA裂解生成产物醋酸乙烯，利用第一部产生的乙醛和醋酐合成EDA后继续裂解制得醋酸乙烯酯，以提高反应进度和收率，过程中产生的大量醋酸和醋酐，经过精制后便可得到最终产物。

图1全厂流程图

本工厂共分为三个工段，分别为羰基化反应工段、EDA裂解段、EDA合成工段。

图2全厂工艺图

3换热网络优化及节能

换热网络优化方法是在采用夹点设计法得到的最大能量回收换热网络的基础上，经过调优，得到换热设备个数较少的系统结构，从而得到最优或接近最优的设计方案。减少换热器的数目主要方法为流股分割和切断热量回路（能量松弛法）。

通过观察我们发现上述换热网络中存在一些热负荷比较少的换热器，设置明显不合理。通过能量松弛，将其与相邻换热合并，减少换热器数目。在减少换热器的同时，去除了一些不必要的分流操作，可以使总费用有所下降，也使得换热网络更加便于布置。

经过换热网络设计后，所需热公用工程为42139.42kW，冷公用工程为45861.1kW，换热器数目从优化前的13台变为12台。

相比不进行换热网络合成的工艺流程，能量回收率达到28.53%，能量回收效果十分明显。

图3-1换热网络优化图

具体内容参加本项目《能量集成及换热网络设计》。

4安全设计防护

安全生产是工业生产的最基本要素，本项目贯彻“安全第一，预防为主，综合治理”的指导思想，设计了从上至下的五个安全保护层次。

首先，整个工厂建立统一的HSE管理体系，把健康、安全、环境整合在一起形成一个管理体系综合管理。从项目的HSE管理方针、管理机构、人力资源、物质保障和遵循法律法规出发，进行整个体系的设计。

其次，项目生产采用先进的本质安全理念，从流程设计、操作条件、储存运输、设备选型等方面来减少事故发生的可能性和危害性。

再次，本项目生产中涉及到了较多的危险物质以及易燃易爆炸的物质，在工厂设计进行了防火设计，并且对生产工艺进行自动控制，保证其安全性。

然后，本项目在全厂布置上严格遵循《石油化工企业设计防火规范》和《建筑设计防火规范》，使设计做到规范标准；在平时生产操作时，通过多次的安全培训，提高员工安全意识，规范安全操作，降低人为事故发生的概率。

最后，本项目制定全面的事故应急预案，运用ALOHA和Risksystem软件对泄漏事故进行模拟，为应急措施的制定提供依据。

5先进技术应用

本项目生产工艺采用醋酸甲酯羰基化技术制醋酸乙烯并联产醋酸，实现了醋酸甲酯的综合利用。分离过程应用隔壁塔精馏技术，减少了设备费用，并实现节能减排。具体先进技术应用详见《创新性报告》

6设备设计和选型

本项目设计过程中主要对羰基化滴流床