中国全国化工大赛-陕鼓杯-扬子石化-巴斯夫年产2万吨叔丁胺项目0-摘要.docx

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1项目简介

本项目为中国石化扬子石化-巴斯夫设计一分厂，利用中国石化扬子石化-巴斯夫产生的异丁烯为原料，氯化再氨化法（甲醇为溶剂）合成叔丁胺。本项目采用催化精馏、萃取精馏等新型生产工艺生产叔丁胺（99.9%，优级品）2万吨/年，副产氯化铵（99.0%，合格品）1.6万吨/年。

2工艺设计

本项目包括三个工段，各工段的工艺流程图及说明如下：

叔丁醇生产工段

图2-1叔丁醇生产工段工艺流程图

以上三模块模拟催化蒸馏反应器的吸收段，反应段，提馏段。来自母厂0.1MPa的异丁烯经压缩机进入冷却器，降至79℃后进入塔反应段下，软水从塔顶进入，吸收气相中的叔丁醇。反应物经减压后，和来自储罐的作为萃取剂的乙二醇在萃取塔中精馏，叔丁醇粗品过萃取塔从塔顶出，经闪蒸罐去往下一车间。萃取塔塔底再沸物经萃取剂回收塔从塔底部出，循环至该车间乙二醇进料，原料乙二醇实时补充。

叔丁胺生产工段

图2-2叔丁胺生产工段工艺流程图

来自上一工段蒸气增压冷却后，以0.1013MPa，30℃的工况通向预混合器与浓盐酸混合，塔底产生废水，塔顶经闪蒸后气相循环至该工段盐酸溶液中，叔丁基氯与融入甲醇的氨气进行反应，以甲醇作为溶剂，减少水解损失产品。于管式反应器中在1.133Mpa，90℃下反应生成叔丁胺粗产品和氯化铵固体，经固液分离器分离固体，固体分离物经闪蒸罐蒸发固体表面甲醇，得到氯化铵副产。液相分离物经氨提馏塔分离氨气循环至本工段，塔底馏出液至下一精制工段。

叔丁胺精制工段

图2-3叔丁胺精制工段工艺流程图

来自上一工段的叔丁胺粗产品经过甲醇精馏塔，塔底甲醇循环至上一工段，塔顶馏出液经减压阀，降低至0.01Mpa下进行精馏，塔底废液主要含甲醇，塔顶馏出液经精馏塔分出塔顶液氨混合物，塔顶再沸物经叔丁胺精馏塔分离出产品叔丁胺。

3节能设计与创新

3.1节能技术

在叔丁醇生产工段采用热泵技术，提高了热能的利用率。

3.2换热网络集成优化

图3-1全网络换热匹配前

图3-2全网络换热匹配后

换热网络构建后，由换热网络显示需要个换热器，考虑到流股的温度与性质的差异，将温度，物质相近的流股混合后再同其他流股换热。

换热前后能量消耗对比：

表3-1换热前后能量消耗对比

热公用工程消耗（kJ/h）

冷公用工程消耗（kJ/h）

换热网络构建前86776583

换热网络构建后

5417738节省的百分率

52.08%

5.5%

4厂区布置

厂区的布置考虑厂区的地形、地质构造等因素，综合本项目的生产和产品性质、特点和工艺流程最终确定了总厂布置图。

图4-1总厂布置图

5经济分析

本项目盈亏平衡情况具体见图5-1：

图5-1盈亏平衡分析示意图

盈亏平衡点（BreakEvenPoint，简称BEP）。通常是指全部销售收入等于全部成本时（销售收入线与总成本线的交点）的产量。以盈亏平衡点的界限，当销售收入高于盈亏平衡点时企业盈利，反之，企业就亏损。盈亏平衡点可以用销售量来表示，即盈亏平衡点的销售量；也可以用销售额来表示，即盈亏平衡点的销售额。从上图中明显的可以看出年总成本先高于收入，后低于收入，可看出本项目的合理性。

6总结

本项目坚持“环保节能，和谐发展”的设计理念。从生产工艺的组合改进到设备的设计优化，从高新技术的应用到节能技术的应用，将“绿色化工，科学发展”的思想应用到实处。综上，在本套项目中，通过组合的工艺、高新的技术、能源的综合利用以及经济的合理分析，最终完成了年产2万吨叔丁胺、1.6万吨氯化铵项目目标，达到了人与自然的利益最大化。