1、年產1.8萬噸順丁烯二酸酐的混合C4綜合加工子系統項目參賽隊伍：小草隊年產1.8萬噸順丁烯二酸酐的混合C4參賽隊伍：小草隊2.1 工藝選擇與比較目 錄 3.設備設計 2.工藝設計 1.可行性研究 4.工廠布置 5.經濟分析 6.項目總結 2.1 工藝選擇與比較目 錄 3.設備設計 順丁烯二酸酐（Maleic anhydride） CAS號：08-31-6 分子式：C4H2O3 分子量：98.12.1 工藝選擇與比較1.1 產品介紹 順丁烯二酸酐2.1 工藝選擇與比較1.1 順酐農藥醇酸型涂料醇酸樹脂聚酯樹脂1.1 產品介紹順酐農藥醇酸型涂料醇酸樹脂聚酯樹脂1.1 產品介紹 我國生產順酐工廠份額

2、圖1.2 生產格局 我國生產順酐工廠份額圖1.2 生產格局1.3 消費狀況1.3 消費狀況近年來，我國順酐表觀消費量不斷增加，但是新建項目也很多，近幾年金融危機，出口是減輕銷售壓力的好去處。1.4 出口狀況近年來，我國順酐表觀消費量不斷增加，但是新建項目也很多，1.目前國內裝置規模趨于大型化發展，現有小型生產裝置由于管理水平低、生產成本高、缺乏競爭力，將會逐步優勝劣汰。競爭對手：1.天津中和化工廠，山東東營勝利油田化工有限公司，上海 燃料有限公司享華工廠等幾家較大規模生產企業，其產能 均在10萬t/a以上，具有規模效益。 2.蘭州新建的以蘭州石化公司，也是和本項目一樣采用C4為 原料，用正丁烷

3、制順酐，具有競爭力。本項目優勢：以石油為原料對初加工后的烴產物進行深度利用，從C4組 分中分離出正丁烷進行氧化制作成順酐，技術先進，能提 高資源利用率，降低生產成本，提高綜合經濟效益。1.5 競爭對手與優勢目前國內裝置規模趨于大型化發展，現有小型生產裝置由于管理水平1.6 可行性分析結論（1）隨著石油煉制工藝的不斷發展，副產物C4越來越多，開發C4為原料的精細有機合成，提高附加經濟價值，已是勢在必行。（2）世界順酐工業正由苯法合成向正丁烷法合成轉變，正丁烷生產能力已占順酐總生產能力的80%，苯法必將逐步被正丁烷法所取代。（3）世界的順酐消費和需求量都不斷增加，市場穩定，且下游產品多，原料需求量

4、大。結 論： 以正丁烷為原料生產順酐的前景十分可觀，由此而建立的混合C4加工子系統是非常具有先進性和經濟效益的！1.6 可行性分析結論（1）隨著石油煉制工藝的不斷發展，副產工藝選擇與比較工藝流程介紹自動控制系統選擇123制冷系統介紹42 工藝設計工藝選擇與比較工藝流程介紹自動控制系統選擇123制冷系統介紹2.1 工藝選擇與比較2.1 工藝選擇與比較2.1 工藝選擇與比較2.1 工藝選擇與比較2.1 工藝選擇與比較（1）順酐產量大，首先應該考慮技術的成熟度或工業化的可行性；（2）正丁烷氧化制取順酐毒性小、利用率高，能從根本上降低產品消耗（3）工藝可適應市場變化，適當調節異丁烷、順酐產量（4）工藝

5、為世界上較先進和成熟工藝，產業化合理、收益高考慮以下方面：選擇Huntsman工藝！2.1 工藝選擇與比較（1）順酐產量大，首先應該考慮技術的成1.設備腐蝕減少2.順酐異構化減少，提高了順酐收率溶劑吸收法缺點溶劑吸收法優點1.投資回收周期長2.溶劑再循環中損失不易控制1.設備腐蝕減少溶劑吸收法缺點溶劑吸收法優點2.2 工藝流程介紹混合C4加氫正丁烷催化氧化溶 劑 吸收與 解 吸順酐精制結片成型與包裝2.2 工藝流程介紹混合C4加氫正丁烷催化氧化溶 劑 吸收與2.2 工藝流程介紹混合C4固定床液相加氫反應塔混合C4加氫工段精餾塔高溫分離罐2.2 工藝流程介紹混合C4固定床液相加氫反應塔混合C4加

6、氫2.2 工藝流程介紹混合C4（0、1MPa）5920kg/h液態進料H2 ( 38.8、 3MPa )56.73m3/h（-45.9、3MPa）14167m3/h混合C4加氫工段冷卻器2.2 工藝流程介紹混合C4（0、1MPa）5920kg/2.2 工藝流程介紹正丁烷氧化反應器熔鹽移熱換熱區正丁烷氧化工段過熱器蒸發器2.2 工藝流程介紹正丁烷氧化反應器熔鹽移熱換熱區正丁烷氧化2.2 工藝流程介紹（155、0.19MPa）64000m3/h450、0.18MPa正丁烷氧化工段熔鹽冷卻2.2 工藝流程介紹（155、0.19MPa）64000m2.2 工藝流程介紹吸收塔解吸塔（精餾解吸）閃蒸塔溶劑

7、吸收與解吸工段溶劑DBP2.2 工藝流程介紹吸收塔解吸塔閃蒸塔溶劑吸收與解吸工段溶劑2.2 工藝流程介紹溶劑吸收與解吸工段（65、0.119MPa）99130m3/h63.9173（60、0.1MPa）2409.4kg/h2.2 工藝流程介紹溶劑吸收與解吸工段（65、0.119M2.2 工藝流程介紹順酐精制工段 （概念設計） 從吸收與解吸工段得到的順酐純度為97.9%，其中含水2%，需要進行干燥，初步采用裝填分子篩的吸收塔對水進行吸收，并且可以將分子篩進行循環利用。通過精制順酐純度可以達到99.7%。2.2 工藝流程介紹順酐精制工段 （概念設計） 2.3 自動控制介紹1PLC：可編程邏輯控制器

8、主要用于工業過程中的順序控制，新型PLC也兼有閉環控制功能。2DCS: 集散控制系統1.減少設備的復雜性及成本2.采用微機智能技術3.采用局部網路通信技術，傳輸實時控制信息，進行全系統綜合管理。3浙大中控JX-300X實現與企業管理計算機網的信息交換，實現企業網絡（Intranet）環境下的實時數據采集、實時流程查看、實時趨勢瀏覽等。2.3 自動控制介紹1PLC：可編程邏輯控制器2DCS: 集2.3 自動控制介紹冷卻劑汽化冷卻器自動控制 操作變量為冷卻劑流量，以液位為副變量，溫度為主變量構成串級控制系統，將冷卻劑壓力變化引起的液位變化這一主要干擾包含在副環內，從而提高控制質量，如圖：2.3 自

9、動控制介紹冷卻劑汽化冷卻器自動控制2.3 自動控制介紹精餾塔自動控制 以提餾段溫度作為衡量質量的間接指標，以改變再沸器加熱量作為控制手段。以提餾段塔板溫度為被控變量，加熱蒸汽量為操作變量，除此外，設有五個輔助控制系統，對塔底采出量W和塔頂餾出液D按物料平衡關系設有塔底和回流罐的液位控制器作均勻控制，進料量為定制控制；為維持塔壓恒定，塔頂設置壓力控制系統，保持精餾塔真空度，提餾段溫控時，回流量采用定制控制，并且足夠大，保持塔頂產品在規定范圍內，如圖：2.3 自動控制介紹精餾塔自動控制2.3 自動控制介紹加氫固定床反應器 對放熱反應來說原料濃度越高，反應熱越大，反應后溫度越高，當烯烴濃度在0.08

10、-0.12范圍內進料適宜，控制原料和回流量比值控制反應器溫度，如圖：2.3 自動控制介紹加氫固定床反應器2.3 自動控制介紹加氫固定床反應器 對放熱反應來說原料濃度越高，反應熱越大，反應后溫度越高，當烯烴濃度在0.08-0.12范圍內進料適宜，控制原料和回流量比值控制反應器溫度，如圖：2.3 自動控制介紹加氫固定床反應器2.3 自動控制介紹 氧化反應器控制方案 考慮列管反應器會有較大滯后特點，采用串級控制方案，根據進入反應器的主要干擾情況，采用管內溫度與殼內溫度串級控制，如圖：2.3 自動控制介紹 氧化反應器控制方案2.4 制冷系統介紹丙烯-乙烯二元復疊式制冷系統2.4 制冷系統介紹丙烯-乙烯

11、二元復疊式制冷系統3 設備設計設備規格：4900mm18mm13149mm管板材料為16MnR正火板，厚度為90mm反應管25mm2mm6000mm，共計12796根管孔正三角形排列，孔間距32mm，設備總重200t1234順酐反應器Reactor3 設備設計設備規格：4900mm18mm13149m3 設備設計順酐列管式固定床反應器結構示意圖3 設備設計順酐列管式固定床反應器結構示意圖3 設備設計吸收塔Absorber吸收塔主要參數3 設備設計吸收塔吸收塔主要參數3 設備設計解吸塔Desorption tower解吸塔主要參數3 設備設計解吸塔解吸塔主要參數3 設備設計精餾塔Distilla

12、tion column3 設備設計精餾塔4 工廠布置廠 址 選 擇廠 區 布 置車 間 布 置4.14.24.34 工廠布置4 工廠布置廠 址 選 擇廠 區 布 置車 間 布 置4.14.1 廠址選擇4.1 廠址選擇4.1 廠址選擇 欽州煉廠是中石油在華南地區的新投資創辦的千萬噸級煉油項目，其所在的廣西欽州港開發區是中國唯一沿海的西部少數民族地區的開發區，開發成本低廉，政策優勢明顯，土地資源豐富，淡水資源充沛，環境容量大。很適宜布局“前港后廠式”臨海大工業。開發區正在招商引資，適合新建項目的落戶。欽州煉廠剛剛建立，石油下游產品豐富，百廢待興，與其讓別的企業加工下游產品，不如自己開發具有經濟效益

13、的子系統，提高產品附加值。4.1 廠址選擇 欽州煉廠是中石油在華南地區的新廠址優勢自然資源豐富地理位置優越交通便利、設備齊全4.1 廠址選擇廠址自然資源豐富地理位置優越交通便利、設備齊全4.1 廠址選4.2 廠區布置4.2 廠區布置占地面積：約15000m24.2 廠區布置4.2 廠區布置占地面積：約15000m2氧化車間：列管式反應器 一臺 蒸汽包 一臺氣體冷卻器 一臺 熔鹽泵 一臺熔鹽冷卻器 一臺 熔鹽罐 一臺切換冷卻器 一臺 靜態混合器 一臺鼓風機 三臺 正丁烷過熱器 一臺正丁烷蒸發罐 一臺4.3 設備布置氧化車間：4.3 設備布置4.3 設備布置氧化工段車間布置平面圖4.3 設備布置氧

14、化工段車間布置平面圖4.3 設備布置氧化工段車間布置立面圖4.3 設備布置氧化工段車間布置立面圖5 經濟評價 Economic Evaluation 項目總投資27712.31萬元固定資產投資Fixed Assets Investment18598萬元流動資金Floating Assets8045萬元建設期貸款利息Construction Period Loan Interest 1070萬元建設總投資Total investment5 經濟評價 Economic Evaluation 項目總5 經濟評價資金來源source of fund 商業貸款每年流動資金部分8044.6萬元占總投資29%其余均由母公司注資共19667.4萬元5 經濟評價資金來源商業貸款每年流動資金部分其余均由母公司注5 經濟評價財務評價Financial Evaluation雙擊添加標題文字投資回收期：5年零11個月投資利潤率：14.74%投資利稅率：9.20%累計凈現值：37338.5萬元0 此方案可行！5 經濟評價財務評價雙擊添加標題文字投資回收期：5年零11個5 經濟評價盈虧平衡分析Break-even analysis從第五年起，順酐滿足大于0.95萬噸/年的產量，異丁烷產量大于1.26萬噸/年，就不至于虧本。5 經濟評價盈虧平衡分析從