年产8万吨异丙苯生产设计.doc

第1章总论 项目概况本项目是 8万吨/年异丙苯生产设计,利用苯和工业级丙烯(含少量丙烷)为原料,生产异丙苯并副产部分二异丙苯。反应设计在固定床列管式反应器内进行,经普通精馏分离技术进行产物分离,得到高纯度的异丙苯,并对过量的苯加以循环利用,以扩大经济效益。本项目最大程度地利用了原料,提高了产品纯度,符合国家的产业、能源和环境保护的政策。 设计依据(1)化工工程设计相关规定(2)国家经济、建筑、环保等相关政策 设计原则本项目本着节约原料和能源、保护环境的前提,生产符合要求的产品并尽可能减少副反应的原则来进行设计,符合国家化工生产的政策。 设计内容 基础条件 1、原料及其组成(均为 mol% ): ( 1)工业级丙烯:纯度≥ 95% ,丙烷≤ 5% ; (2)苯:纯度≥ %,苯/丙烯=7:1。 2、产品及其规格: 异丙苯,纯度≥% ( m% )。 3、建议工艺条件: 采用 UOP 法,以磷酸或分子筛作催化剂。产物主要考虑异丙苯和二异丙苯。原料中 89%的丙烯反应生成异丙苯, 3%的丙烯生成二异丙苯。 4、公用工程: (1)热剂用蒸汽:根据生产需要选用不同压力级别的蒸汽。( 2)冷剂用循环冷却水:上水温度可取 25℃。 设计内容 1、查阅文献,了解设计内容,确定设计基础数据,完成文献综述; 2、生产方案确定及工艺流程设计,绘制工艺原则流程图; 3、主要设备及全装置的物料衡算, 列出物料平衡表等表格, 绘制 PFD ; 4 、主要设备及全装置的热量衡算(包括热负荷及传热剂用量的计算) ,列出热量平衡表等表格; 5、主要设备的工艺计算与选型,列出各类设备规格表及设备一览表; 6、确定自控方案,绘制工艺管道及仪表流程图( PID ); 7、进行车间及设备布置设计,绘制车间平面布置图及设备平、立面布置图; 8、设计总结, 编写初步设计说明书。 建设规模及产品方案本厂以苯和聚合级丙烯为原料,采用 UOP 法利用固体磷酸为催化剂生产异丙苯[1],年产量为 8万吨。生产出的异丙苯是一种重要的有机化工原料,主要用来生产用途广泛的苯酚和***[2]。近年来,异丙苯的需求量大幅度增加,本项目可以极大地满足异丙苯的需求量,为社会创造更多的经济效益。 厂址选择本项目厂址应位于交通便利,各项设施配套完善的工业园区,园区应有合理的布局, 齐全的功能,优美的投资环境;园区内产业链优势明显,化工工业之间有良好的联系,如有生产苯或者丙烯等产品的化工厂以及以异丙苯为原料生产其它产品的化工厂等;另外, 附近有为工业园区提供科研条件的高校或者研究院等;政府也为人才的引进以及项目的发展提供有力的政策[3]。 能量利用及环境保护本项目非常注重能量的综合利用以及环境的保护。在生产过程中,工艺物流之间相互换热,节约大量的冷凝水以及低压蒸汽等公用工程,这在一定程度上节约了电能;反应过程中,排出的气体作为燃料气;从苯塔蒸出的苯作为循环物料;这些都不但节约了成本,也节约了能量,保护了环境;另外,在厂区内绿化工作做得比较好,大大改善了厂区的环境。 存在问题及建议 存在问题在本项目的设计过程中,存在的问题如下: (1)软件的运用能力不够成熟。提到设计,除了正确的设计思路,软件肯定是重中之重。在设计过程中,需要运用大量的设计软件,比如 Aspen Plus,Cup-tower 以及换热网络模拟软件等等。平时大家对这些软件并不熟悉,在设计过程中,边学软件边进行设计,在一定程度上锻炼了我们的学****能力, 但在很大程度上减慢了设计的进度,造成时间的浪费。(2)参考文献的短缺。设计过程需要查阅大量的文献,或许是我们查阅文献的能力不够,总感觉“书到用时方恨少”。这学期我们并没有上过文献查阅课程,可能会存在这方面能力的欠缺。 建议(1)建议学校会在做设计之前的时间在软件方面和文献方面有相关的课程或者训练, 这样可以节约时间,更能保证作品质量。(3)学生自身也应该注意在各方面提高自己,不要只注重专业课程的卷面成绩。参考文献: [1] [J]. 石化技术, 2005 ,12(2);62-65 ,68 [2] 有机化工工艺学(第四版) [3] “三井杯”海之涯团队作品之厂址选择原则。第2章工艺流程设计 生产方案选择 产品性质及规格标准(1)原料及其组成(均为 mol% ): 工业级丙烯:纯度≥95% ,丙烷≤5%; 苯:纯度≥ %,苯/丙烯=:1 。(2)产品: 异丙苯,纯度≥% (m%) 原料路线确定原则和依据在化工设计过程中选择技术路线和工艺流程时,必须综合考虑以下三项原则以保证“技术上先进,经