化工设计大赛

1、青春飞扬黑龙江科技大学USTH University of Science & Technology of Heilongjiang团队介绍Introduction 建设内容Construction Content85万吨/年清洁生产对二甲苯项目20.4万吨/年苯生产装置1234213序号物料来源价格规格1重整油总厂6500元/吨99.8wt%2甲苯总厂8500元/吨99.5wt%20082009201020112012年份万吨/年115013801600178010501900180017001600150014001300120011001000万吨/年万吨/年万吨/年年份News2014

2、年3月25日报道供不应求对二甲苯供求关系对二甲苯供求关系The relationship between supply and demand of PXPETDMTPX的的主要用途主要用途抵制废气废水二氧化硫烟尘芳烃气体氨氮COD挥发酚 国内对二甲苯市场发展潜力巨大，大量生产，能够 做到对二甲苯自给自足，增加国内化工生产总值。优势一清洁化生产对二甲苯符和国家产业政策，有效的推广对二甲苯生产技术，带动相关产业。优势二12343214以重整油为原料以重整油为原料甲苯甲醇烷基化甲苯甲醇烷基化+ 2、 有联产品产出，经济效益好1、技术成熟，许多大型项目采用此原料生产经济安全以重整油为原料制造对二甲苯

3、异构化工艺流程吸附分离工艺流程流程简图流程简图九、催化剂再生必要性：甲苯歧化与烷基转移催化剂经过长时间的运行，其表面上的积碳量会不断增加，催化活性会不断下降。为了维持其活性，保持一理想的转化率，需要不断提高反应温度。但是到一定程度以后，即使继续提高温度，转化率也难以维持，且芳环损失增加，选择性下降，经济上也不合算。再生方式：原位或异位两种再生方式。由于异位再生时需要多次反复的装剂和卸剂，工作程序较为复杂，催化剂磨损也较大，所以一般采用反应器内原位烧焦方式进行。原理：一定压力、再生气和不断提高再生温度的条件下，使催化剂表面的焦炭可控、逐步地烧焦完全，恢复催化剂的活性表面，重新暴露催化剂的活性位，

4、使催化剂的活性得到尽可能的全部恢复。 再生方法：再生过程中所用的再生气为0.53.0mol氧含量的氮气流，再生温度为360460，随烧焦过程的进行不断提高氧气浓度和再生温度。九、催化剂再生设备设计换热器设计反应器设计塔设计泵设计智能选泵MATLAB CUPTOWEREDRASPEN设计工具设计工具Tools of Design Aspen PLusCup Tower钢制压力容器，钢制压力容器，GB 150-2011建筑抗震设计规范，建筑抗震设计规范，GB50011-2010建筑结构载荷规范，建筑结构载荷规范，GB 50009-2012钢制塔式容器，钢制塔式容器，JB4710-92压力容器封头，

5、压力容器封头，GB/T 25198-2010塔顶吊柱，塔顶吊柱，HG/T 21639-2005固定式压力容器安全技术监察规程，固定式压力容器安全技术监察规程，TSG R0004-2009 参考标准参考标准Standards板式塔校核填料塔校核强度校核二甲苯塔二甲苯塔灵敏度分析灵敏度分析DIMETHYLBENZENEStageTemperature liquid fromTemperature vapor toMass flow liquid fromMass flow vapor toVolume flow liquid fromVolume flow vapor toMolecular wt

6、 liquid fromMolecular wt vapor toDensity liquid fromDensity vapor to KKkg/seckg/seccum/seccum/sec kg/cumkg/cum1353.4775360.75969.4197329.4197320.0115783.07838878.7235778.72357813.55693.0599562360.7596368.68782.7344189.2985710.0034042.74448881.5324579.52928803.21523.388093368.6878375.79982.6394359.20

7、35870.0033282.4740584.6991380.34925793.0643.7200484375.7998381.38692.5695769.1337280.0032742.25420287.0881880.90982784.96264.0518675381.3869386.39092.4877889.0519410.0031922.07054788.5452581.19895779.27454.3717626386.3909394.34982.2844498.8486010.0029441.90568690.2742381.4129776.06544.6432647394.349

8、8398.624942.7163822.425850.0549984.51138995.848881.85015776.68414.9709418398.6249405.058843.2640922.973560.0560114.32337296.4662482.99342772.41925.3138069405.0588415.274144.0597223.76920.0574934.16187498.1142985.68946766.35255.71117710415.2741428.803645.5396425.249120.0601434.053162101.147790.644337

9、57.19546.22948711428.8036441.953948.1140827.823570.064564.05444104.814896.82435745.26596.86249212441.9539451.751151.1989430.908420.0698044.126879107.7889101.902733.477.48953813451.7511458.687353.740433.449880.0741734.165855109.646105.04724.52848.02953514458.6873465.767355.1754634.884940.0767624.1114

10、58110.9485107.1308718.78958.48480915465.7673478.887855.2651734.974640.0772123.929088113.0262110.2323715.75558.90146516478.8878478.887820.2905300.0284090118.1898 714.223 苯苯塔塔BENZENE TOWER苯苯塔塔BENZENE TOWER反应器设计设计工具设计工具Tools of Design Aspen PLusMatlab歧化动力学设计异构化反应速率计算反应器设计歧化反应器动力学歧化反应器动力学模拟模拟 DISPROPORT

11、IONATION临氢反应器氢气歧化反应器歧化反应器反应反应DISPROPORTIONATION反应速率与温度的关系反应速率与温度的关系最大反应速率歧化反应器设计路线设计路线Train of Design Aspen PLusEDR苯苯产品产品冷却器冷却器ENZENE PRODUCT COOLER EDR 生成报告生成报告EDR REPORT 换热器选型表（部分）换热器选型表（部分）Overview of Heaters (Portion)序号位 号名 称型式型号数量介 质扬 程m流量m3/h密封材质名 称温 度 粘 度 CP密度kg/cm3设计正常型式泵轴壳体叶轮1A-P101溶剂输送泵离心泵

12、50*40IFWM(25)1溶剂650.822.7机械密封S-SFS35CSC49FC202A-P102湿溶剂泵离心泵50*40IFWM(25)1湿溶剂37.80.3/8.30.68/1.2688.13.4机械密封S-SFS35CSC49FCD403A-P103放空槽泵离心泵50*40IFWM(25)1溶剂380.3/8.30.68/1.267012机械密封S-SFS35CSC49FCD404A-P104A/B进料缓冲泵离心泵80*50IFWM(32)2加氢汽油400.450.821042724.5机械密封S-SFS35CSC49SCS145A-P105A/B抽余液水循环泵

13、50*40IFWM(16)2水380.71.003机械密封S-SFS35CSC49FC206A-P106A/B抽余液泵50*40IFWM(25)2抽余液380.40.7178.314.112.7机械密封S-SFS35CSC49FC40泵类泵类选型选型表（部分）表（部分）Overview of pump (Portion)热集成热集成Heat integration热集成热集成HEAT INTEGRATION热集成热集成Heat integration热集成热集成HEAT INTEGRATION热集成热集成Heat integration节能热集成热集成HEAT INTEGR

14、ATION自动化控制自动化控制automatic control scheme自动化控制自动化控制automatic control scheme 环保 Environment protection 环境影响评价技术导则 总纲（HJ2.1-2011） 环境影响评价技术导则 大气环境（HJ2.2-2008） 环境影响评价技术导则 地面水环境（HJ/T2.3-93） 环境影响评价技术导则 声环境(HJ2.4-2009) 环境影响评价技术导则 地下水环境(HJ610-2011) 环境影响评价技术导则 石油化工建设项目(HJ/T89-2003) 建设项目环境风险评价技术导则(HJ/T169-2004)

15、 参考标准参考标准Standards 废水污水处理厂含油污水处理系统回用于绿化用水和生活杂用水再生水回用于景观水体的水质标准（CJ/T 95-2000）生活杂用水水质标准（CJ 25.1-89）含油废水含硫废水 废气废气燃料系统火炬系统高空排放环境空气质量标准（GB3095-2002）二级标准大气污染物综合排放标准（GB16297-1996）二级标准 废渣废解析剂废催化剂废白土废树脂工业废渣厂处理填埋或焚烧危险废物处理中心一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准（18599-2001） 噪声设备噪声尽量选用噪声低的设备设备采取有效的降噪措施绿化，种植隔音效果较好的树木高噪声设备尽量布置在离厂区

16、较远地方工业企业厂界环境噪声排放标准（GB12348-2008）1类区昼间不高于50dB，夜间不高于45dB。 结论：本项目产生的环境问题，通过采取有效的环境保护措施，达到相应的环境质量标准，资源可以循环利用，使建设项目产生的环境影响降低到最小程度，项目建设和环境的不利影响将得到有效减缓，从环境影响的角度评价，项目的建设是可行的。1234321总图运输Plant Layout本项目选址本项目选址 Location of the Plant总图运输Plant Layout选址选址 Location of the Plant 本项目的厂址位于镇海区的东南面，区内地势平坦，依江本项目的厂址位于镇海区

17、的东南面，区内地势平坦，依江 临海，水源充沛，环境容量大，自然条件优越，具有发展临海，水源充沛，环境容量大，自然条件优越，具有发展 石油化学工业得天独厚的优势。石油化学工业得天独厚的优势。 区域优势镇 镇海港作为宁波港口的重要组成部分，已初步建立起海陆镇海港作为宁波港口的重要组成部分，已初步建立起海陆 空立体的集空立体的集 、输、网络体系，便捷交通优势以及北仑港的、输、网络体系，便捷交通优势以及北仑港的港港 中转枢纽地位，使镇海与中国大陆及国际各大城市友好连接中转枢纽地位，使镇海与中国大陆及国际各大城市友好连接 交通优势 国家实施重点国家实施重点支持东南沿海开发支持东南沿海开发的政策措施以及的

18、政策措施以及 宁波宁波市镇海区全面改善投资环境的重大举措，为市镇海区全面改善投资环境的重大举措，为 基地建设提供强有力的政策支持。基地建设提供强有力的政策支持。政策优势东东门门产前区消防消防分站分站6m20m总图运输Plant Layout安全生产，以人为本安全生产，以人为本行政行政区区生产区生产区总图运输Plant Layout人流出入口货流出入口货流出入口行政管理区生活区生产装置区原料储运区产品储运区三废处理区装卸区总图运输Plant Layout车间布置图车间布置图workshop layout总图运输Plant Layout设备立面布置图设备立面布置图Equipment Elevati

19、on Layout设备平面布置图设备平面布置图Designs Layout for Equipment总图运输Plant Layout总图运输Plant Layout车间车间3D效果图效果图Workshop 3D Rendering1234321经济评价Economic Evaluation经济评价Economic Evaluation1投资估算Investment EvaluationInvestment Evaluation 2财务评价Finance Evaluation3不确定性分析Uncertainty Analysis经济评价Economic Evaluation固定资产9.70亿元

20、无形资产0.61亿元递延资产0.30亿元预备费1.54亿元+建设投资费用组成建设投资费用组成Compositional of Construction Investment 建设投资12.15亿元经济评价Economic Evaluation建设期2年15年生产期 70%85%100%生产负荷第三年第五年第二年经济评价Economic Evaluation30.62% 26%（基准） 40.61% 38%（基准） 27.14% 25%（基准） 静态指标Static Index投资利润率Return on investment 投资利税率Profit and tax investment ratio 投资收益率Rate of return on inve