年产15万吨醋酸乙烯酯副产29万吨醋酸项目6-能量集成及换热网络设计.docxVIP

年产15万吨醋酸乙烯酯和29万吨醋酸项目能量集成及换热网络设计

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目录

TOC\o1-3\h\z\u第一章概述 2

第二章原始工艺流股提取 3

第三章原始工艺流股的能耗分析 4

第四章工艺流程的改进 5

第五章改进工艺流股的提取及分析 5

第六章换热网络设计 8

第七章热泵技术 11

第八章节能技术利用总结 13

第九章总结 14

第一章概述

本项目为扬子石化-巴斯夫公司分厂年产15万吨VAc副产29万吨HAc项目，因原料的预热、产品的降温、精馏塔都是非常耗能的过程，故运行成本是其中一个很重要的考核参数，其中很重要的一部分是公用工程的消耗，通过换热网络的设计和优化，可以尽可能地实现对内部流股热量的集成和最大化利用，减少公用工程的消耗。

本项目是采用乙烯部分氧化制得乙酸，乙烯、乙酸和氧气经由乙烯气相法制得醋酸乙烯的工艺，该工艺由醋酸合成工段、醋酸乙烯合成工段、醋酸乙烯酯分离工段、醋酸乙烯精制四个工段组成。为尽可能地实现流程内部热量的集成和最大化利用，以减少公用工程的消耗，降低能耗。我们运用AspenEnergyAnalyzerV9软件来进行换热网络的设计，并且寻找可能节能的措施，以最大限度的降低成本。

从整个工艺流程来看，本项目需要的冷公用工程，包括冷却水、-25℃的冷冻剂两个等级，而热公用工程主要用于流股的预热及塔釜的再沸器加热等过程，所使用的热公用工程为1.0MPa、175℃的中压蒸汽和3.5MPa、250℃高压蒸汽

所用公用工程来源均来自南京扬子石化-巴斯夫公司的资料和数据分析。冷公用工程使用本项目厂区内的循环水站及冷冻站产生，热公用工程由本项目厂区公用工程站提供。

本项目采用热泵技术、夹点分析技术，并进一步进行了换热网络的集成和优化，节省冷公用工程1.06%，热公用工程70.44%。

第二章原始工艺流股提取

根据所设计的工艺流程的Aspen模拟结果，由AspenEnergyAnalyzerV10分析后提取的流股如下表1和表2所示（物流号及设备标号参照[1-原始工艺流股（全流股模拟，不含热泵精馏）.bkp]）。表中并不包含反应器R0101、R0201所需的换热要求，其解决方案在下节工艺流股能耗分析中进一步说明。

表1工艺过程物流信息表（不含节能措施）

过程流股

加热器名称

进口温度/℃

出口温度/℃

热负荷/KW

0103-0104

E0102

60.10394

40

135.4857084

0114-0115

E0107

202.4

40

2905.474949

0201-0202

E0201

201.868

40

6771.40121

0207-0208

E0204

111.6194

180

21092.39675

0211-0302

E0206/E0207

E0301/E0302

305.402

40

90620.33284

0310-0311

E0303

41

40

3.643318753

0313-0314

0404-0405

E0304

52.93307

25

222.5425184

0404-0405

E0405

110.504

40

4150.717504

0407-0417

E0408

112.7798

60

5133.273518

0423-0424

E0412

104.7066

40

3957.273972

0427-0428

E0415

87.44372

93.10894

21表2塔设备物流信息表（不含节能措施）

塔位号

换热器类型

进口温度/℃

出口温度/℃

负荷/（KW）

T0101

Reboiler

202.345

202.4214

40220.23449

T0101

Condenser

173.2022

6.39602

41787.14672

T0201

Reboiler

154.2

154.2742

2.992101878

T0401

Condenser

152.3097

167.3677

11688.03001

T0401

Reboiler

113.2798

112.7798

1200.65122

T0402

Reboiler

152.3097

167.3677

11688.03001

T0402

Condenser

113.2798

112.7798

1200.65122

T0403

Reboiler

117.1639

117.2087

1378.800635

T0403

Condenser

60.38872

59.88872

0.626635867

T0404

Reboiler

157.5173

158.0173