全国化工大赛-恒逸石化杯-山东恒通化工年产25万吨醋酸乙烯酯项目7.创新性说明.docxVIP

年产20万吨醋酸乙烯酯初步设计说明书

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山东阳煤恒通化工分厂

山东阳煤恒通化工分厂

年产

年产25万吨醋酸乙烯酯项目

硒都锦鲤：指导老师：石新雨周红艳杨小洪胡盛冯驸队长：蔡文青队员：

硒都锦鲤：指导老师：石新雨周红艳杨小洪胡盛冯驸

队长：蔡文青队员：陈奇皮佳欣苏霞刘丽

创新性说明

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TOC\o1-3\h\z\u一、清洁生产技术创新 2

1.1原料制取方案 2

二、过程节能技术创新 3

2.1循环技术 3

2.2热集成技术 3

2.3热泵精馏技术 5

2.3.1简介 5

2.3.2适用场合 5

2.3.3热泵精馏的类型 5

2.3.4热泵精馏模拟 6

2.4反应热副产蒸汽 7

一、清洁生产技术创新

1.1原料制取方案

本项目为山东阳煤恒通化工年产25万吨醋酸乙烯酯的新建项目，主要原料是乙炔和醋酸，其中乙炔有本厂通过氢等离子体裂解煤制取乙炔，告别了以往利用电石法制乙炔的污染大的缺点，符合可持续发展战略，为国内乙炔行业开启了一条低毒生产、高效创收的新方法途径，解决了国内乙炔生产污染大、工艺落后的缺点。此生产乙炔的工艺过程中，还可以和电厂进行联产，将生产乙炔工程中所产生的固体废物（焦炭等）运往发电厂进行发电，以此可减少本厂在电力方面的消耗，对环境也更加的节能环保。

二、过程节能技术创新

2.1循环技术

本项目所涉及主反应的单程转化率仅为16%，故为了综合利用原料，我们采用了反应原料循环的方案，将主要原料异丁烯与氨，辅助原料甲醇都进行了循环，在保证反应体系内物料充足的同时，大大减少了物料的进料量，节约了原料与能源：

表2-1循环前后对比表

原料名称

未循环时进料流量kg/h

循环时进料流量kg/h

节约比例%

NMP

777228

218092

71.9

乙炔

36600.5

19698.9

46.2

由此可知，循环技术节约了绝大部分的物料消耗，绿色经济、节能环保。

2.2热集成技术

在大型化工过程中，存在大量需要换热的流股，一些物流需要被加热，一些物流需要被冷却。为提高能量利用率，节约能源与资源，需要进行换热网络设计，优先考虑系统中各流股之间的换热，各流股与不同公用工程之间的匹配，以实现最大限度的热量回收，尽可能提高过程的热力学效率，实现更好的系统设计。

本项目是为总厂年产25万吨醋酸乙烯酯的分厂。本项目采用氢等离子体裂解煤制乙炔/乙炔精制/乙炔气相法合成醋酸乙烯组合工艺。其中冷公用工程包括冷却水和冷冻液，主要用于冷凝器的冷凝和产品冷却；热公用工程主要用于流股的预热及塔釜再沸器加热等过程，所使用的热公用工程包括压蒸汽和中压蒸汽和电。冷公用工程集成厂址所在地的山东阳煤恒通化工二厂厂区内的循环水站及冷冻站，热公用工程同样集成山东阳煤恒通化工二厂厂区内蒸汽系统和电站。

为了充分集成过程中的热量，本项目热泵技术。热泵技术充分利用了塔顶塔底温差较小的精馏塔，通过改变蒸汽温位使原本不能换热的流股有换热的可能，从而提高了可回收能量的比率，实现了较大程度的节能。

在设计合理的前提下，为了减少有效能的损失，合成最大热回收量，以最小设备数、最小换热面积、最小操作费用为目标，进行不同方案的筛选和优化。从而确定出最后的换热方案。如图2-1、图2-2、图2-3、图2-4所示：

图2-1第一、二工段优化前换热网络

图2-2第三、四工段优化前换热网络

图2-3第一、二工段优化后换热网络

图2-4第三、四工段优化后换热网络

我们对于热集成前后的能量消耗进行了对比：

表2-2热集成前后对比

项目

冷公用工程/MW

热公用工程/MW

总计/MW

换热前

346.081

205.53

551.82

换热后

308.567

191.755

500.323

能量减少量/%

10.85

6.8

9.34

由此表看出，进行冷热流股匹配后，公用工程用量大大降低，达到了很好的节能效果，能量回用率较大，加强了生产过程的经济性。

2.3热泵精馏技术

2.3.1简介

化工行业是能耗大户，其中精馏又是能耗极高的单元操作，而传统的精馏方式热力学效率很低，能量浪费很大。如何