全国大学生化工设计竞赛金奖作品-答辩-总决赛课件

镇海炼化年产45万吨乙二醇项目镇海炼化年产45万吨乙二醇项目1镇海炼化年产45万吨乙二醇项目项目简介ProjectIntroduction

工艺设计ProcessDesign

系统优化ProcessOptimization自动控制AutomaticControl厂区布置PlantLayout

项目总结ProjectSummary项目评价ProjectEvaluation设备选型EquipmentSelection镇海炼化年产45万吨乙二醇项目项目简介Proje2工艺选择镇海炼化年产45万吨乙二醇项目项目简介市场分析生产规模工艺选择镇海炼化年产45万吨乙二醇项目项目简介市场分析生3镇海炼化年产45万吨乙二醇项目市场分析工艺选择生产规模世界乙二醇产量情况我国乙二醇产量情况我国乙二醇进口情况加快乙二醇项目的建设《石化和化学工业“十二五”发展规划》乙二醇装置的建设项目简介ProjectIntroduction

镇海炼化年产45万吨乙二醇项目市场分析工艺选择生产规模世界乙4镇海炼化年产45万吨乙二醇项目市场分析工艺选择生产规模生物质葡萄糖乙二醇乙烯法工艺合成气法工艺生物质法工艺乙烯环氧乙烷乙二醇投资成本低三废排放少流程短，设备少原料利用率高煤天然气合成气乙二醇

乙烯法工艺项目简介ProjectIntroduction

镇海炼化年产45万吨乙二醇项目市场分析工艺选择生产规模生物质5镇海炼化年产45万吨乙二醇项目市场分析工艺选择生产规模乙烯纯氧

DOW银催化剂环氧乙烷乙烯法工艺吸收汽提和再吸收2.0-2.6MPa190-210℃粗乙二醇多效蒸发真空脱水管式反应器

高纯度环氧乙烷

水多乙二醇乙二醇CO22.2-3.0MPa，200-300℃主反应

△H=-0.1069MJ/mol(25℃)主反应副反应△H=-1.32307MJ/mol(25℃)副反应项目简介ProjectIntroduction

镇海炼化年产45万吨乙二醇项目市场分析工艺选择生产规模乙烯纯6镇海炼化年产45万吨乙二醇项目市场分析工艺选择生产规模乙烯纯氧

DOW银催化剂环氧乙烷乙烯法工艺吸收汽提和再吸收2.0-2.6MPa190-210℃粗乙二醇多效蒸发真空脱水

反应精馏技术管式反应器

水

高纯度环氧乙烷多乙二醇乙二醇CO22.2-3.0MPa，200-300℃

超重力脱碳技术YS-7银催化剂项目简介ProjectIntroduction

镇海炼化年产45万吨乙二醇项目市场分析工艺选择生产规模乙烯纯7镇海炼化年产45万吨乙二醇项目市场分析工艺选择生产规模本项目工艺流程项目简介ProjectIntroduction

二氯乙烷乙烯氧气甲烷粗环氧乙烷CO2等气体碳酸钾溶液环氧乙烷水乙二醇二乙二醇CO2洗涤塔精馏塔提纯塔反应器精制塔吸收塔解吸塔YS-7型银催化剂反应精馏塔超重力旋转床镇海炼化年产45万吨乙二醇项目市场分析工艺选择生产规模本项8镇海炼化年产45万吨乙二醇项目市场分析工艺选择生产规模年产45万吨乙二醇项目生产规模市场分析工艺选择原料供给厂址选择镇海炼化百万吨级炼油装置宁波镇海化学工业园区项目简介ProjectIntroduction

镇海炼化年产45万吨乙二醇项目市场分析工艺选择生产规模年产49模拟分析镇海炼化年产45万吨乙二醇项目工艺设计工艺过程项目特色模拟分析镇海炼化年产45万吨乙二醇项目工艺设计工艺过程项10镇海炼化年产45万吨乙二醇项目工艺过程模拟分析项目特色环氧乙烷（EO）工段乙二醇（EG）工段工艺设计ProcessDesignCO₂脱除工段镇海炼化年产45万吨乙二醇项目工艺过程模拟分析项目特色环氧乙11镇海炼化年产45万吨乙二醇项目脱硫塔列管式固定床反应器EO吸收塔EO解吸塔原料乙烯

甲烷二氯乙烷氧气贫EO混合气EO水水蒸气模拟分析项目特色去CO₂工段去EG工段工艺过程环氧乙烷（EO）工段贫CO₂气体来自CO₂工段工艺设计ProcessDesign镇海炼化年产45万吨乙二醇项目脱硫塔列管式固定床反应器EO吸12镇海炼化年产45万吨乙二醇项目反应精馏塔1反应精馏塔2EG精馏塔1EG精馏塔2EO水水醛水混合物EGEG二乙二醇二乙二醇工艺过程模拟分析项目特色乙二醇（EG）工段污水处理池工艺设计ProcessDesign镇海炼化年产45万吨乙二醇项目反应精馏塔1反应精馏塔2EG精13镇海炼化年产45万吨乙二醇项目CO₂吸收塔CO₂等混合气闪蒸罐1贫CO₂气体CO₂解吸塔闪蒸罐2CO₂水蒸气工艺过程模拟分析项目特色出厂区K2CO3溶液CO₂脱除工段排放处理去EO工段工艺设计ProcessDesign镇海炼化年产45万吨乙二醇项目CO₂吸收塔CO₂等混合气闪蒸14项目特色模拟分析工艺过程镇海炼化年产45万吨乙二醇项目三大循环三大反应7个精馏设备全流程收敛工艺设计ProcessDesign项目特色模拟分析工艺过程镇海炼化年产45万吨乙二醇项目三大循15三大循环反应精馏技术超重力技术镇海炼化年产45万吨乙二醇项目项目特色模拟分析工艺过程工艺特色创新特色工艺设计ProcessDesign三大反应精馏超重力镇海炼化年产45万吨乙二醇项目项目特色模拟16镇海炼化年产45万吨乙二醇项目三大循环原料乙烯循环吸收剂循环碳酸钾溶液循环项目特色模拟分析工艺过程原料乙烯循环EO吸收剂循环碳酸钾溶液循环提高了原料乙烯、水、碳酸钾溶液的利用率，达到清洁生产的目的。工艺设计ProcessDesign镇海炼化年产45万吨乙二醇项目三大循环原料乙烯循环吸收剂循环17五效蒸发装置平推流反应器镇海炼化年产45万吨乙二醇项目项目特色模拟分析工艺过程原料水烷比高乙二醇选择性低设备繁多反应区提馏区提高乙二醇的选择性降低原料水烷比工艺设计ProcessDesign

反应精馏技术五效蒸发装置平推流反应器镇海炼化年产45万吨乙二醇项目项目特18镇海炼化年产45万吨乙二醇项目

反应精馏技术项目特色模拟介绍工艺介绍传统工艺本工艺环氧乙烷转化率93%-95%~100%乙二醇选择性85%93.5%副产物种类二乙二醇等多种醚二乙二醇进料水烷比22:11.1:1解决装置能耗高，设备投资高，产物收率低的问题。工艺设计ProcessDesign镇海炼化年产45万吨乙二醇项目反应精馏技术项目特色模拟介绍19镇海炼化年产45万吨乙二醇项目超重力脱碳技术项目特色模拟介绍工艺介绍工艺设计ProcessDesign原本的吸收塔超重力旋转床镇海炼化年产45万吨乙二醇项目超重力脱碳技术项目特色模拟介绍20气体进口气体出口液体进口旋转填料液体出口强化吸收内部形成超重力场气体进口气体出口液体进口旋转填料液体出口强内部形成超重力场21镇海炼化年产45万吨乙二醇项目超重力脱碳技术项目特色模拟介绍工艺介绍传统工艺本工艺循环气中CO₂浓度4%-3%1.7%CO₂处理方案排空售至下游厂家解决了装置循环气中CO₂含量高及CO₂放空造成的环境等问题。工艺设计ProcessDesign镇海炼化年产45万吨乙二醇项目超重力脱碳技术项目特色模拟介绍22镇海炼化年产45万吨乙二醇项目设备选型非标设备标准设备镇海炼化年产45万吨乙二醇项目设备选型非标设备标准设备23镇海炼化年产45万吨乙二醇项目

设备选型EquipmentSelection反应器设计塔设备设计进料状况一览表设计结果一览表项目进料参数出料参数温度/℃151.7260压力/MPa2.512.5物料相态气态气态总质量流量/kg·h-1274622.8274622.8密度/kg·m37.13613.78管道公称直径/mm700500项目参数项目参数反应器体积/m344.5封头厚度/mm15反应器直/mm5500封头材质SA543钢板反应器高度/m7.63裙座高度/m2反应器段数2裙座厚度/mm16筒体壁厚/mm15裙座材质Q345R钢反应器材质SA543钢板人孔数量1封头类型标准椭圆型人孔类型回转盖带颈平焊法兰人孔封头直径/mm5500人孔直径/mm800镇海炼化年产45万吨乙二醇项目设备选型Equipme24镇海炼化年产45万吨乙二醇项目塔设备设计反应器设计内构件设计尺寸结构设计水力学校核强度校核塔参数估算

设备选型EquipmentSelection镇海炼化年产45万吨乙二醇项目塔设备反应器内构件设计尺寸结构25换热器选型泵、压缩机选型镇海炼化年产45万吨乙二醇项目储罐选型设计调试参数确定计算选型

设备选型EquipmentSelection换热器泵、压缩机选型镇海炼化年产45万吨乙二醇项目储罐设计调26泵、压缩机选型换热器选型镇海炼化年产45万吨乙二醇项目储罐选型工况确定参数确定计算选型压缩机型号功率KW流量m3/h进口压力MPa出口压力MPa数量C0201LGS-78/13G56054000.1371.24C0401LGS-78/13G56054002.32.63泵型号转速r/min流量m3/h扬程m效率%功率KW必需汽蚀余量m数量P0202A/BIS100-65-315290012011867754.22P0301A/BIS100-65-315290060133557532P0201A/BIS80-50-31529005012554373.52P0203A/BIS100-65-315290012011867754.28P0401-A/BIS50-32-25029001578.541112.52P0401A/B100FB-572900100.85770.53734P0402A/B100FB-572900100.85770.53734P0501A/BIS65-40-2502900258050152.02P0502A/BIS65-40-2502900258050152.02EG输出泵IS50-32-25029007.58223.5112.02DEG输出泵IS80-50-25029006075642232

设备选型EquipmentSelection泵、压缩机选型换热器镇海炼化年产45万吨乙二醇项目储罐工况确27储罐选型换热器选型镇海炼化年产45万吨乙二醇项目泵、压缩机选型储物性质、操作条件计算选型储存周期储罐容量

设备选型EquipmentSelection储罐类型公称容积/m3材料标准图号数量V0101立式储罐3Q345R--1V0102立式储罐3Q345R--1V0201卧式储罐3Q345R--1V0402卧式储罐20Q345R--1V0403卧式储罐20Q345R--1V0501立式储罐3Q345R--1V0502立式储罐3Q345R--1V0601球罐1000低合金钢HG21502.2-92-1211V0602球罐900低合金钢HG21502.2-92-1171V0603立式圆筒形内浮顶储罐5000不锈钢HG21502.2-92-1251V0604立式圆筒形内浮顶储罐5000不锈钢HG21502.2-92-1251V0605球罐1000Q345RHG21502.2-92-1171V0606球罐1000Q345RHG21502.2-92-1171储罐换热器镇海炼化年产45万吨乙二醇项目泵、压缩机储物性质、28镇海炼化年产45万吨乙二醇项目自动控制控制方法自控方案镇海炼化年产45万吨乙二醇项目自动控制控制方法自控29镇海炼化年产45万吨乙二醇项目控制参数

DCS集散控制系统FCS现场总线控制系统ESD紧急停车系统转速液位温度压力流量控制方法自控方案自动控制AutomaticControl镇海炼化年产45万吨乙二醇项目控制DCS集散控制系统F30镇海炼化年产45万吨乙二醇项目单元设备镇海炼化年产45万吨乙二醇项目自控方案控制方法自动控制AutomaticControl镇海炼化年产45万吨乙二醇项目单元设备镇海炼化年产45万吨乙31镇海炼化年产45万吨乙二醇项目冗余冷却单元环氧乙烷反应单元安全阀爆破片串级控制比值控制自控方案控制方法自动控制AutomaticControl镇海炼化年产45万吨乙二醇项目冗余冷却单元环氧乙烷反应单元安32镇海炼化年产45万吨乙二醇项目厂区布置厂址选择车间布置平面布置镇海炼化年产45万吨乙二醇项目厂区布置厂址选择车间平面布33镇海炼化年产45万吨乙二醇项目厂址选择平面布置车间布置地理位置交通运输配套设施政策扶持地势平坦，依江临海水源充沛，环境容量大

原料直接来自总厂，

产品临近目标市场。完善的公用工程设施，

先进的三废处理技术。

浙江省省级开发区

宁波市唯一化学工业园区厂区布置PlantLayout镇海炼化年产45万吨乙二醇项目厂址选择平面布置车间布置地理位34《石油化工企业总图制图标准》GB/T51027-2014《石油化工企业厂区总平面布置设计规范》SH/T3053-2002《化工企业总图运输设计规范》GB50489-2009《化工企业总平面设计规范》GB50187—2012《建筑设计防火规范》GB50016—2014《石油化工企业设计防火规范》GB50160—2008《工业企业总平面设计规范》GB50187—2012《化工装置设备布置设计工程规定》HG/T20546—2009《化工工艺设计施工图内容和深度统一规定》HG/T20519—2009《厂矿道路设计规范》GBJ22—87《工业企业设计卫生标准》GBZ1—2009《工业企业厂界环境噪声排放标准》GB12348—2008《总图制图标准》GB/T50103—2010《化工工厂总图运输施工图设计文件编制深度规定》HG/T20561—94镇海炼化年产45万吨乙二醇项目平面布置厂址选择车间布置厂区布置PlantLayout行政区生产区储运区发展用地辅助生产区本项目设施相邻设施设计距离规范要求规范条文号符合性环氧乙烷车间(甲类一级)东：厂内主要公路12m10m3.4.3符合南：厂内主要公路12m10m3.4.3符合西：厂内主要公路12m10m3.4.3符合北：乙二醇车间

(甲类一级)20m12m3.4.1符合乙二醇车间（甲类一级）东：厂内主要公路12m10m3.4.3符合南：环氧乙烷车间(甲类一级)20m12m3.4.1符合西：厂内主要公路12m10m3.4.3符合北：场内次要公路8m5m3.4.3符合《石油化工企业总图制图标准》35镇海炼化年产45万吨乙二醇项目环氧乙烷车间车间布置平面布置厂址选择乙二醇车间厂区布置PlantLayout镇海炼化年产45万吨乙二醇项目环氧乙烷车间车间布置平面布置厂36镇海炼化年产45万吨乙二醇项目系统优化换热网络优化工艺参数优化镇海炼化年产45万吨乙二醇项目系统优化换热网络优化工艺参37换热网络优化工艺参数优化镇海炼化年产45万吨乙二醇项目系统优化ProcessOptimization

进料位置回流比换热网络优化工艺参数优化镇海炼化年产45万吨乙二醇项目系统优38换热网络优化工艺参数优化镇海炼化年产45万吨乙二醇项目热公用工程节省40.3%操作费用节省76.1%增加可操作性减少换热器数目总费用节省53.4%

公用工程优化后总费用指数[cost/s]0.60880.2834换热器数2131壳程数4180设备费用指数[107cost]1.3301.666操作费用指数[10-2cost/s]0.47300.1133热公用工程[MW]148.787.39冷公用工程[MW]238.4235.7系统优化ProcessOptimization

换热网络优化工艺参数优化镇海炼化年产45万吨乙二醇项目热公用39工艺参数优化换热网络优化镇海炼化年产45万吨乙二醇项目年产中压蒸汽73.66万吨余热回收系统优化ProcessOptimization

工艺参数优化换热网络优化镇海炼化年产45万吨乙二醇项目年产中40镇海炼化年产45万吨乙二醇项目项目评价安全环保经济镇海炼化年产45万吨乙二醇项目项目评价安全环保经济41镇海炼化年产45万吨乙二醇项目经济安全环保项目评价ProjectEvaluation

评价方法安全检查表预先危险性分析危险度评价危险性分析与可操作性研究（HAZOP）项目选址及总平面布置单元√

生产工艺及设备单元√√

√储罐区单元√

√√辅助生产单元√

安全管理单元√

劳动卫生单元√

储罐名称甲烷二氯乙烷乙二醇二乙二醇危险度评价取值16分16分12分12分危险度等级高度危险高度危险中度危险中度危险镇海炼化年产45万吨乙二醇项目经济安全环保项目评价Proj42镇海炼化年产45万吨乙二醇项目安全环保经济储罐区：保持安全距离、设置防火堤、浇筑防爆不发火地面等项目评价ProjectEvaluation镇海炼化年产45万吨乙二醇项目安全环保经济储罐区：项目评价43镇海炼化年产45万吨乙二醇项目环保安全三废处理排放气体去火炬燃烧废气废水去污水处理单元处理达到园区接管标准废水失活催化剂返回厂家回收处理所有废渣送固废中心集中处理废渣经济项目评价ProjectEvaluation镇海炼化年产45万吨乙二醇项目环保安全三废处理排放气体去火炬44镇海炼化年产45万吨乙二醇项目安全环保经济生产规模：46.9万吨乙二醇1.91万吨二乙二醇实施进度：建设期2年投产期3年总投资：9.78亿元生产成本：28.79亿元达产期销售收入：33.59亿元年利润：3.48亿元项目评价ProjectEvaluation镇海炼化年产45万吨乙二醇项目安全环保经济生产规模：46.945镇海炼化年产45万吨乙二醇项目

收益率

资本金收益率：60.