年产180万吨甲醇制烯烃项目设计说明

180万吨/年甲醇制烯烃项目12项目背景Background工艺流程Technology节能工艺EnergySaving设备选型Equipment自动控制及安全评价

Control&Safety厂址厂区Site经济分析

Economy项目总结

Summary项目背景Background3项目背景BackgroundCrudeOilPriceRunChart4项目背景Background5项目背景Background煤coal甲醇

methanol烯烃olefine石脑油naphtha6项目背景Background7项目背景Background8工艺技术总投资(亿元)最终产品规模（万吨/年）平均价格（吨/元）

销售总和（万元/年）神华MTO116聚乙烯3010000647000聚丙烯309900丁烯/C5105000大唐MTP120聚丙烯499900592140汽油146000液化气7.23200项目背景BackgroundMTO技术更具经济优势TheMTOTechnologyismoreEconomical9兖州能化(YanzhouCoalEnergy&ChemicalsCo.,Ltd.)内蒙古鄂尔多斯三垧梁工业园区180万吨/年甲醇制烯烃项目(Annual1,800,000tonsMTOProject)项目背景Background10项目背景Background工艺流程Technology节能工艺EnergySaving设备选型Equipment自动控制及安全评价

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Economy项目总结

Summary180万吨/年甲醇制烯烃项目工艺流程Technology工艺流程

Technology总览Overview进料气化与急冷区&反再区(Vaporization&QuenchingandRXN-REGE)压缩区(CompressionZone)氧化物回收区(ORU)碱洗与干燥区(CausticWash&Drying)产品精馏区(RectificationZone)12工艺流程

Technology

进料气化与急冷区&反再区Vaporization,Quenching&Reaction进料汽提塔Stripper粗甲醇Methanol265℃反应器

Reactor500℃1.2Bar(G)急冷塔与产品分离塔Quencher&Separator急冷水QuenchingWater汽提塔Stripper13工艺流程

Technology

压缩区Compression14工艺流程

Technology氧化物回收区ORU15工艺流程

Technology碱洗干燥区CausticWash&Drying16工艺流程

Technology产品精馏区RectificationC3+脱甲烷系统DemethanizerCH4等去燃料气系统ToFuelSystem乙烯精馏塔EtheneRectification乙烯产品Ethene乙烷Ethane脱丙烷塔Depropanizer丙烯精馏塔PropeneRectification丙烯产品Propene丙烷PropaneC4+裂解炉C4+

CPP去急冷塔ToQuencher脱乙烷塔Deethanizer17项目背景Background工艺流程Technology节能工艺EnergySaving设备选型Equipment自动控制及安全评价

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Economy项目总结

Summary180万吨/年甲醇制烯烃项目节能工艺EnergySaving18节能工艺EnergySavingTechnology热集成HeatIntegration节能降耗EnergySaving19节能工艺EnergySavingTechnology热集成HeatIntegration热区HotZone冷区ColdZone20节能工艺EnergySavingTechnology热集成HeatIntegration最小传热温差△Tmin16℃21热流体（℃）HotFluid冷流体（℃）ColdFluid92.277.23620节能工艺EnergySavingTechnology热集成HeatIntegration夹点温度PinchTemperatureLPSteam（MW）CoolingWater（MW）

117.0146.922节能工艺EnergySavingTechnology热集成HeatIntegration能量松弛优化EnergyRelaxation热负荷回路优化HeatLoadLoop夹点理论

PinchTheory换热网络ExchangeNetwork冷却水CoolingWaterLPSteam丙烯-乙烯-甲烷复叠式制冷系统Ethene-Propene-MethaneCascadeTypeRefrigerationSystem23LPSteam进料汽提塔

Stripper

甲醇汽提塔Stripper节能工艺EnergySavingTechnology热集成HeatIntegration优化换热路线OptimizedHeat-exchangeRoute24甲醇汽提塔Stripper乙炔加氢反应器C2H2HydrogenationReactor节能工艺EnergySavingTechnology热集成HeatIntegration优化换热路线OptimizedHeat-exchangeRoute25

甲醇反应器MethanolReactor节能工艺EnergySavingTechnology热集成HeatIntegration优化换热路线OptimizedHeat-exchangeRoute26节能工艺EnergySavingTechnology热集成HeatIntegration优化换热路线OptimizedHeat-exchangeRoute脱乙烷塔Deethanizer乙烯分离塔EtheneSeparationTower2727节能工艺EnergySavingTechnology热集成HeatIntegration节能降耗EnergySaving28节能降耗EnergySaving中间换热MiddleHeat产品侧线抽出Product

Line

Drawn热泵Heat

Pump余热锅炉Waste

Heat

Boiler节能工艺EnergySavingTechnology节能降耗

EnergySaving29中间冷凝器Condenser中间再沸器Reboiler中间冷凝器Condenser中间再沸器Reboiler中间再沸器Reboiler中间再沸器Reboiler节能工艺EnergySavingTechnology节能降耗EnergySaving中间换热MiddleHeat30优级聚合级乙烯乙烷一级聚合级乙烯化学级乙烯优级聚合级丙烯一级聚合级丙烯丙烷节能工艺EnergySavingTechnology节能降耗EnergySaving产品侧线抽出SideProduct节省能量Energysaving：16.2%31热泵节能工艺EnergySavingTechnology节能降耗EnergySaving热泵HeatPump热泵性能系数COP=4.24节省能量Energysaving：

64.4%32余热锅炉系统副产高低压蒸汽，回收烟气能量，减少能量损失(ProduceHPS/LPS)节能工艺EnergySavingTechnology节能降耗EnergySaving余热锅炉WasteHeatBoiler33项目背景Background工艺流程Technology节能工艺EnergySaving设备选型Equipment自动控制及安全评价

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Economy项目总结

Summary设备选型Equipment34设备选型EquipmentDesign反再系统设计RXN-REGE塔设备选型DesignofTowers换热器选型DesignofHeatExchangers其余设备选型Others35设备选型

Equipment反再系统设计RXN-REGE反应段ReactionSection沉降段DisengagingSection汽提段StrippingSection密相区Densephasezone稀相区Rarephasezone外取热器ExternalCat.Cooler36设备选型

Equipment反再系统设计RXN-REGE原料甲醇Methanol再生催化剂RegeneratedCat.反应气GasProduct汽提蒸汽Steam待生催化剂SpentCat.37反应温度ReactionTemperature文献推荐值(Preferred)：425℃～500℃工业应用值(Applied)：~500℃对反应的主要影响(Effects)：烯烃产率(Yield)；乙、丙烯产量比(E/P)；生焦速率(Coke)；确定本工艺的反应温度为：500℃乙烯+丙烯总产率(Yield)可达79.69%主要参数确定Parameters两器主要尺寸Size其余设备设计Others设备选型

Equipment反再系统设计RXN-REGE38主要参数确定Parameters两器主要尺寸Size其余设备设计Others反应压力ReactionPressure文献推荐值(Preferred)：0.03～0.3MPa工业应用值(Applied)：～0.12MPa(G)选择依据(Dependence)：甲醇制烯烃反应分子数增加，压力不宜高(Numberofmoleculesincrease)；随压力增加，生焦速率骤增(Coke)。确定本工艺的反应压力为：0.12MPa（G）设备选型

Equipment反再系统设计RXN-REGE39主要参数确定Parameters两器主要尺寸Size其余设备设计Others重时空速WHSV5hr-1催化剂积碳量CarbonDeposition8%反应器入口气速Velocity1.5m/s设备选型

Equipment反再系统设计RXN-REGE40主要参数确定Parameters两器主要尺寸Size其余设备设计Others直径Diameter(m)高度Height(m)反应器反应段(ReactionSection)11.87.8反应器沉降段(Disengager)16.820反应器汽提段(StrippingSection)1.516再生器密相区(DensePhaseZone)4.55再生器稀相区(RarePhaseZone)810设备选型

Equipment反再系统设计RXN-REGE41主要参数确定Parameters两器主要尺寸Size其余设备设计Others外取热器选型ExternalCatalystCooler三旋系统选型Level3CycloneSeparatorCO焚烧炉及余热锅炉选型

COIncinerator&Waste-heatBoiler二级旋分器选型SecondaryCyclone设备选型

Equipment反再系统设计RXN-REGE42Aspen初步模拟(PrimarySimulation)CUP-TOWER详细设计与校核(DetailedDesign)SW6机械设计及强度校核(MechanicalDesign)设备选型

Equipment塔设备选型Towers43确定换热器个数及换热流股(Calculation)AspenPlus模拟得出流股物性数据(Simulation)HTRI和AspenMUSE详细设计及校核(DetailedDesign)设备选型

Equipment换热器选型HeatExchangers44储罐(Tanks)泵(Pumps)压缩机(Compressors)干燥器(Dryers)加氢反应器(HydrogenationReactors)C4催化裂解炉(C4

CPPFurnaces)设备选型

Equipment其余设备选型Others45项目背景Background工艺流程Technology节能工艺EnergySaving设备选型Equipment自动控制及安全评价

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Economy项目总结

Summary自动控制及安全评价

Control&Safety46自动控制(AutomaticControl)自动控制系统的选择(SelectionofSystem)主要设备的自动控制(MainControler)脱乙烷塔自控系统(ControlofDeethanizer)脱乙烷塔动态模拟(DynamicsofDeethanizer)安全评价(SafetyAssessment)脱乙烷塔HAZOP分析(HAZOPofDeethanizer)自控及安评

Ctrl&Safety总览Overview47DCS(DistributedControlSystem)集散控制系统自控及安评

Ctrl&Safety自控系统的选择Selection48自控及安评

Ctrl&Safety主要设备的控制MainControler49自控及安评

Ctrl&Safety脱乙烷塔自控系统Deethanizer塔顶压力控制(PressureControl)塔顶温度控制(TemperatureControl)回流罐液位控制(LLControl)50再沸器换热控制(HeatControl)塔釜液位控制(LLControl)51Aspendynamics动态模拟方案图(SchematicDrawing)自控及安评

Ctrl&Safety脱乙烷塔动态模拟Dynamics52塔顶压力突然增大时，塔顶采出物流的压力，温度，流量变化趋势图(PressureIncreasing)塔顶压力突然减小时，塔顶采出物流的压力，温度，流量变化趋势图(PressureDecreasing)自控及安评

Ctrl&Safety脱乙烷塔动态模拟DynamicsBottomOutputCurvewhenLiquidLevelofBottomIncreased塔釜液位上升时塔底抽出变化塔釜液位上升时液位控制器工作过程53自控及安评

Ctrl&Safety脱乙烷塔动态模拟DynamicsControlerworkingCurvewhenLiquidLevelofBottomIncreased塔釜升温时塔顶气相抽出变化GasphaseoutputCurvewhenTemperatureofBottomIncreased54安全评价SafetyAssessment自控及安评

Ctrl&Safety所需文件PFDPIDMSDS数据表物料平衡表设备数据表热量平衡表55塔顶压力过大(HighPressure)回流量减少(LowReflux)进料量过大(ExceededFeeds)塔釜温度升高(HighTemperature)56项目背景Background工艺流程Technology节能工艺EnergySaving设备选型Equipment自动控制及安全评价

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Economy项目总结

Summary厂址厂区Site57厂址厂区Site总览Overview厂址选择Location1厂区布置Plantlayout23D效果3Deffects358厂址厂区Site厂址选择

Location贵州金阳(JinYang)科技产业园陕西金鸡滩(JinJitan)循环经济园内蒙古三垧梁(SanShangliang)工业园区区位优势LocationAdvantages交通运输便利(Transportation)经济区位优越(Economicalzoning)优惠政策完善(PreferentialPolicy)原料来源丰富(Abundant

Feeds)Railways&Roads:京兰铁路包神铁路包茂高速公路210国道110国道109国道三垧梁工业园(SanShangliangIndustrialPark)59厂址厂区Site厂区布置Plantlayoutadministrative

area行政管理区生活区living

quarters辅助生产区Auxiliary

Production

Area生产区Production

Area产品储运区Productstoragearea预留用地Reserveland60厂址厂区Site3D效果3Deffects61项目背景Background工艺流程Technology节能工艺EnergySaving设备选型Equipment自动控制及安全评价

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Summary经济分析

Economy62项目建设总投资TotalInvestment386,201.91万元固定资产投资FixedAssetsInvestment271,561.85万元建设期贷款利息Cons