1、队长：刘新伟队长：刘新伟队员：胡成振队员：胡成振 孟庆波孟庆波 蒲柏实蒲柏实 李李 帅帅指导老师：王艳红指导老师：王艳红 叶增民叶增民 重结晶团队重结晶团队设计总结设计总结经济分析经济分析工厂布置工厂布置安全环保安全环保设备设计设备设计工艺设计工艺设计设计背景设计背景设计背景设计背景工艺设计工艺设计设备设计设备设计安全环保安全环保工厂布置工厂布置经济分析经济分析设计总结设计总结设计背景设计背景设计总结设计总结经济分析经济分析工厂布置工厂布置安全环保安全环保设备设计设备设计工艺设计工艺设计1.1 产品概况产品概况设计背景设计背景苯与丙烯为原料合成异丙苯苯与丙烯为原料合成异丙苯苯酚苯酚丙酮丙酮产品
2、用途产品用途油漆溶剂油漆溶剂石油溶液石油溶液苯乙酮苯乙酮燃料油燃料油1.2 原料来源原料来源设计总结设计总结经济分析经济分析工厂布置工厂布置安全环保安全环保设备设计设备设计工艺设计工艺设计项目背景项目背景设计背景设计背景1.3 产品市场产品市场设计总结设计总结经济分析经济分析工厂布置工厂布置安全环保安全环保设备设计设备设计工艺设计工艺设计项目背景项目背景设计背景设计背景百百万万吨吨1.国际国内市场需求国际国内市场需求 2.原料供应原料供应异丙苯分厂年产量：异丙苯分厂年产量：10万吨万吨1.4 建设规模建设规模规模设计总结设计总结经济分析经济分析工厂布置工厂布置安全环保安全环保设备设计设备设计工
3、艺设计工艺设计项目背景项目背景设计背景设计背景设计总结设计总结经济分析经济分析工厂布置工厂布置安全环保安全环保设备设计设备设计工艺设计工艺设计设计背景设计背景工艺设计工艺设计工艺设计工艺设计主产物主产物异丙苯异丙苯副产物副产物二异丙苯、三异二异丙苯、三异丙苯等重芳烃丙苯等重芳烃YSBH-30.7MPa176 2.1 反应原理反应原理催化精馏塔催化精馏塔苯塔苯塔异丙苯塔异丙苯塔 二异丙苯塔二异丙苯塔设计总结设计总结经济分析经济分析工厂布置工厂布置安全评估安全评估设备设计设备设计工艺设计工艺设计设计背景设计背景工艺设计工艺设计 2.2 工艺流程工艺流程异丙异丙苯罐苯罐苯苯丙丙烯烯苯罐苯罐二异丙苯二
4、异丙苯97.59%14.7Kmol/h三异丙苯三异丙苯2.37%0.341Kmol/h重芳烃重芳烃0.04%0.0056Kmol/h异丙苯异丙苯88.2%112.7Kmol/h二异丙苯二异丙苯11.53%14.7Kmol/h三异丙苯三异丙苯0.28%0.341Kmol/h重芳烃重芳烃0.0044%0.0056Kmol/h异丙苯异丙苯77.46%112.7Kmol/h二异丙苯二异丙苯10.13%14.7Kmol/h三异丙苯三异丙苯0.23%0.341Kmol/h重芳烃重芳烃0.0039%0.0056Kmol/h苯苯12.17%17.71Kmol/h 优势优势1：二异丙苯塔下侧线采出三异丙苯：二异
5、丙苯塔下侧线采出三异丙苯1-总冷凝器负荷总冷凝器负荷 2-单位产品总冷凝器负荷单位产品总冷凝器负荷13%16%120设计总结设计总结经济分析经济分析工厂布置工厂布置安全评估安全评估设备设计设备设计工艺设计工艺设计设计背景设计背景工艺设计工艺设计70 项目项目一般流程一般流程固定床催化精馏固定床催化精馏总负荷总负荷/(GJh-1)单位产品负荷单位产品负荷/(kJmol-1)总负荷总负荷/(GJh-1)单位产品负荷单位产品负荷/(kJmol-1)苯塔苯塔冷凝器冷凝器11.77 107.839.12 83.52 6.87 58.41 8.11 68.88再沸器再沸器异丙苯塔异丙苯塔冷凝器冷凝器7.3
6、3 67.105.92 54.26 6.55 55.69 5.00 42.45再沸器再沸器二异丙苯塔二异丙苯塔冷凝器冷凝器2.20 20.131.85 16.90 1.18 10.83 1.04 8.84再沸器再沸器整个流程冷凝器整个流程冷凝器21.30 195.0616.89 154.67 14.61 124.12 14.14 120.16整个流程再沸器整个流程再沸器优势优势2：采用固定床催化精馏塔：采用固定床催化精馏塔22.3%设计总结设计总结经济分析经济分析工厂布置工厂布置安全环保安全环保设备设计设备设计工艺设计工艺设计项目背景项目背景工艺设计工艺设计 用用Aspen Plus软件对工艺
7、流程的模拟软件对工艺流程的模拟设计总结设计总结经济分析经济分析工厂布置工厂布置安全环保安全环保设备设计设备设计工艺设计工艺设计设计背景设计背景工艺设计工艺设计 2.3 流程模拟流程模拟设计总结设计总结经济分析经济分析工厂布置工厂布置安全环保安全环保设备设计设备设计工艺设计工艺设计设计背景设计背景工艺设计工艺设计固定床催化精馏塔物料衡算固定床催化精馏塔物料衡算压力压力MPa苯烯比苯烯比反应温度反应温度液相空速液相空速h-10.72:117610进料流量进料流量F（Kmol/h）丙烯丙烯苯苯113.8227.6选择性组成选择性组成%异丙苯异丙苯二异丙苯二异丙苯三异丙苯三异丙苯重芳烃重芳烃86.71
8、2.950.30.05出口组成出口组成%异丙苯异丙苯二异丙苯二异丙苯三异丙苯三异丙苯重芳烃重芳烃苯苯77.4610.130.230.003912.17设计总结设计总结经济分析经济分析工厂布置工厂布置安全环保安全环保设备设计设备设计工艺设计工艺设计设计背景设计背景工艺设计工艺设计苯塔的物料衡算苯塔的物料衡算进料进料异丙苯异丙苯二异丙苯二异丙苯三异丙苯三异丙苯重芳烃重芳烃苯苯组成组成%77.4610.130.230.003912.17流量流量Kmol/h112.714.7370.3410.005617.71出料出料异丙苯异丙苯二异丙苯二异丙苯三异丙苯三异丙苯 重芳烃重芳烃流量流量Kmol/h112
9、.714.7370.341 0.0056 塔顶塔顶进料板进料板塔底塔底温度温度83126145压力压力Mpa101.3126.5145.4摩尔流量摩尔流量Kmol/h17.62145.49127.87质量流量质量流量Kg/h1376.317323.416009.4设计总结设计总结经济分析经济分析工厂布置工厂布置安全环保安全环保设备设计设备设计工艺设计工艺设计设计背景设计背景工艺设计工艺设计异丙苯塔的物料衡算异丙苯塔的物料衡算 进料进料异丙苯异丙苯二异丙苯二异丙苯三异丙苯三异丙苯重芳烃重芳烃组成组成%88.211.530.280.0044流量流量Kmol/h112.714.7370.3410.0
10、056出料出料异丙苯异丙苯二异丙苯二异丙苯三异丙苯三异丙苯重芳烃重芳烃流量流量Kmol/h112.514.60.340.005 塔顶塔顶进料板进料板塔底塔底温度温度153.3180202.2压力压力MPa101.3122.9151.7摩尔流量摩尔流量Kmol/h112.67127.7815.11质量流量质量流量Kg/h13541.8116009.42467.59设计总结设计总结经济分析经济分析工厂布置工厂布置安全环保安全环保设备设计设备设计工艺设计工艺设计设计背景设计背景工艺设计工艺设计二异丙苯塔的物料衡算二异丙苯塔的物料衡算进料进料二异丙苯二异丙苯三异丙苯三异丙苯重芳烃重芳烃组成组成%97.
11、592.370.04流量流量Kmol/h14.7370.3410.0056 塔顶塔顶进料板进料板塔底侧线塔底侧线塔底塔底温度温度204.3200235.6235.6压力压力MPa101.3126.5138.2138.2摩尔流量摩尔流量Kmol/h14.73715.110.3410.0056质量流量质量流量Kg/h2391.42467.3969.686.51催化精馏塔模拟数据催化精馏塔模拟数据设计总结设计总结经济分析经济分析工厂布置工厂布置安全环保安全环保设备设计设备设计工艺设计工艺设计设计背景设计背景工艺设计工艺设计FEEDPRODUCTTemperature F348.800001348.8
12、00001Pressure psia101.526416101.526416Vapor Frac11Mole Flow lbmol/hr785.147696752.956641Mass Flow lb/hr54986.792354986.7923Volume Flow cuft/hr61661.037558614.255Enthalpy MMBtu/hr23.918169222.5675997Mole flow lbmol/hrC6H6501.709378437.327267C3H6251.247263219.056207设计总结设计总结经济分析经济分析工厂布置工厂布置安全环保安全环保设备设计
13、设备设计工艺设计工艺设计设计背景设计背景工艺设计工艺设计苯塔模拟数据苯塔模拟数据OVHDFEEDBTMSTemperature F181.981816258.800002334.836472Pressure psia14.692322818.347273821.7411569Vapor Frac000Mole Flow lbmol/hr38.8454511287.526886248.681435Mass Flow lb/hr3217.0831833107.169229890.086Volume Flow cuft/hr63.8087188691.952454658.862158Enthalpy
14、 MMBtu/hr0.79595595-0.9923487-0.6644909Mole flow lbmol/hrC6H634.503226334.50322634.0010-11C9H124.34222477253.02366248.681435设计总结设计总结经济分析经济分析工厂布置工厂布置安全环保安全环保设备设计设备设计工艺设计工艺设计设计背景设计背景工艺设计工艺设计异丙苯塔模拟数据异丙苯塔模拟数据OVHDFEEDBTMSTemperature F306.333381356.00001401.676731Pressure psia14.692322817.825137919.783147
15、4Vapor Frac010Mole Flow lbmol/hr248.394834280.95049732.5556627Mass Flow lb/hr29855.639234950.90035095.26115Volume Flow cuft/hr643.758419133036.71116.015542Enthalpy MMBtu/hr-1.13387313.10493451-0.8258345Mole flow lbmol/hrC9H12248.394811252.8554474.46063567C12H182.210-528.095049728.095027设计总结设计总结经济分析经
16、济分析工厂布置工厂布置安全环保安全环保设备设计设备设计工艺设计工艺设计设计背景设计背景工艺设计工艺设计二异丙苯塔模拟数据二异丙苯塔模拟数据OVHDFEEDBTMSTemperature F397.890617392.000001478.739248Pressure psia14.692322818.347273818.4778078Vapor Frac000Mole Flow lbmol/hr32.48952433.24130030.75177632Mass Flow lb/hr5274.263225427.80091153.537693Volume Flow cuft/hr119.31082
17、5121.9495593.28732387Enthalpy MMBtu/hr-0.9789062-1.0436262-0.037469Mole flow lbmol/hrC9H1232.441323332.44350910.00218577C12H180.048200660.797791210.74959055设备设计设备设计设计总结设计总结经济分析经济分析工厂布置工厂布置安全环保安全环保设备设计设备设计工艺设计工艺设计设计背景设计背景设备设计设备设计设计标准设计标准钢制压力容器钢制压力容器 GB150-98锅炉和压力容器用钢板锅炉和压力容器用钢板 GB713-2008奥氏体不锈钢焊接钢管选用
18、规定奥氏体不锈钢焊接钢管选用规定 HG20537.1-92化工装置用不锈钢大口径焊接钢管技术化工装置用不锈钢大口径焊接钢管技术 HG20537.4-92安全阀的设置和选用安全阀的设置和选用 HG/T20570.2-95爆破片的设置和选用爆破片的设置和选用 HG/T20570.3-95设备进、出管口压力损失计算设备进、出管口压力损失计算 HG/T20570.9-95钢制化工容器设计基础规定钢制化工容器设计基础规定 HG/T20580-2011钢制化工容器材料选用规定钢制化工容器材料选用规定 HG/T20581-2011钢制化工容器强度计算规定钢制化工容器强度计算规定 HG/T20582-2011
19、钢制化工容器结构设计规定钢制化工容器结构设计规定 HG/T20583-2011钢制化工容器制造技术规定钢制化工容器制造技术规定 HG/T20584-2011化工设备设计基础规定化工设备设计基础规定 HG/T20643-2013压力容器无损检测压力容器无损检测 JB4730-2005 催化精馏塔催化精馏塔设备设备非标准设备非标准设备标准设备标准设备分离精馏塔分离精馏塔储罐储罐泵泵换热器换热器设计总结设计总结经济分析经济分析工厂布置工厂布置安全环保安全环保设备设计设备设计工艺设计工艺设计设计背景设计背景设备设计设备设计反应器内径（m）2板间距（m)0.4板上液层高度（m)0.05溢流堰长度（m）1
20、.10精馏段溢流堰高度（m）0.035提溜段溢流堰高度（m）0.022降液管截面积（m2）0.014降液管宽度（m)0.20反应器高度（m）32.1实际催化床层高度（mm）8311塔板数41丙烯进料处塔板数213.1 非标准设备非标准设备3.1.1 非标准设备非标准设备催化精馏塔催化精馏塔固定床催化精馏塔部分设计参数固定床催化精馏塔部分设计参数设计总结设计总结经济分析经济分析工厂布置工厂布置安全环保安全环保设备设计设备设计工艺设计工艺设计设计背景设计背景设备设计设备设计3.1.2 非标准设备非标准设备分离精馏分离精馏塔塔塔板数塔板数 40操作压力（操作压力（kPa）122.9进料板位置进料板位
21、置 17塔内径（塔内径（m）1.8板间距（板间距（m）0.4 板上液层高度（板上液层高度（m）0.05溢流堰长度（溢流堰长度（m）1.24精馏段溢流堰高度（精馏段溢流堰高度（m）0.039 精馏段溢流堰高度（精馏段溢流堰高度（m）0.028降液管截面积（降液管截面积（m2）0.014降液管宽度（降液管宽度（m）0.23异丙苯塔的部分设计参数异丙苯塔的部分设计参数 设计总结设计总结经济分析经济分析工厂布置工厂布置安全环保安全环保设备设计设备设计工艺设计工艺设计设计背景设计背景设备设计设备设计设备位号设备位号型号型号流量流量m3/s量程量程m转速转速r/min效率效率 轴功率轴功率KW数量数量备注
22、备注P0101IS80-50-125100202900702.312输送泵输送泵P0102IS65-50-12550102900603.122回流泵回流泵P0201IS80-50-12540202900453.412输送泵输送泵P0202IS65-50-12520102900403.632回流泵回流泵P0301IS80-50-12540202900402.742输送泵输送泵P0302IS65-50-12520102900356.232回流泵回流泵P0401IS80-50-12520202900305.352输送泵输送泵P0402IS65-50-12510102900305.352回流泵回流泵泵
23、选型一览表泵选型一览表设备设备位号位号 型号型号 类型类型 管长管长 mm换热管规格换热管规格 mm管心距管心距mm材质材质备注备注E0101BEM-800-0.5/0.8-44.9-3/25-2I管板式管板式450025230Q-235原料原料E0102BEM-500-0.5/0.8-44.9-3/25-2I管板式管板式300020225Q-235冷凝器冷凝器E0201BEM-500-0.5/0.8-44.9-3/25-2I管板式管板式300020225Q-235再沸器再沸器.E0401BEM-800-0.5/0.8-44.9-3/25-2I 管板式管板式450020230Q-235原料原料
24、E0402BEM-500-0.5/0.8-44.9-3/25-2I 管板式管板式300020225Q-235冷凝器冷凝器E0403BEM-500.5/0.8-44.9-3/25-2I 管板式管板式300020225Q-235再沸器再沸器换热器选型一览表换热器选型一览表3.2 标准设备标准设备安全环保安全环保设计总结设计总结经济分析经济分析工厂布置工厂布置安全评估安全评估设备设计设备设计工艺设计工艺设计设计背景设计背景安全环保安全环保4.1 安全控制安全控制自自动动控控制制与与安安全全措措施施分离精馏塔分离精馏塔催化精馏塔的塔顶压力及塔底液位催化精馏塔的塔顶压力及塔底液位催化精馏塔灵敏板及换热器
25、催化精馏塔灵敏板及换热器泵泵液位温度流量温度压力液位4.2 安全软件分析安全软件分析设计总结设计总结经济分析经济分析工厂布置工厂布置安全评估安全评估设备设计设备设计工艺设计工艺设计设计背景设计背景安全环保安全环保泵泵储罐储罐 4.3 三废处理三废处理设计总结设计总结经济分析经济分析工厂布置工厂布置安全评估安全评估设备设计设备设计工艺设计工艺设计设计背景设计背景安全环保安全环保无废气无废气无固体无固体废弃物废弃物废液废液重芳烃和水的混合物工厂布置工厂布置设计总结设计总结经济分析经济分析厂区布置厂区布置安全环保安全环保设备设计设备设计工艺设计工艺设计设计背景设计背景工厂布置工厂布置5.1厂址选择厂
26、址选择厂址：黑龙江省大庆市龙凤区厂址：黑龙江省大庆市龙凤区 厂区布置厂区布置厂址选择厂址选择车间布置车间布置工工厂厂布布置置设计总结设计总结经济分析经济分析厂区布置厂区布置安全环保安全环保设备设计设备设计工艺设计工艺设计设计背景设计背景工厂布置工厂布置交通交通 公路铁路网络完善便捷公路铁路网络完善便捷政策政策国家振兴老工业基地国家高新技术开发区国家振兴老工业基地国家高新技术开发区 哈大齐工业走廊哈大齐工业走廊水电水电电力水利资源廉价电力水利资源廉价 地热资源前景可观地热资源前景可观优势优势资源资源石化资源优势明显石化资源优势明显 土地资源储备充裕土地资源储备充裕5.2 厂区布置厂区布置设计总结
27、设计总结经济分析经济分析厂区布置厂区布置安全环保安全环保设备设计设备设计工艺设计工艺设计设计背景设计背景工厂布置工厂布置生生 产产 区区储储运运区区厂厂 前前 区区辅辅助助生生产产区区辅助生产区辅助生产区反应车间立面图反应车间立面图5.3 车间布置车间布置固定床催化精馏塔固定床催化精馏塔设计总结设计总结经济分析经济分析厂区布置厂区布置安全环保安全环保设备设计设备设计工艺设计工艺设计设计背景设计背景工厂布置工厂布置设计总结设计总结经济分析经济分析厂区布置厂区布置安全环保安全环保设备设计设备设计工艺设计工艺设计设计背景设计背景工厂布置工厂布置反应车间平面图反应车间平面图苯塔苯塔异丙苯塔异丙苯塔二异
28、丙苯塔二异丙苯塔设计总结设计总结经济分析经济分析厂区布置厂区布置安全环保安全环保设备设计设备设计工艺设计工艺设计设计背景设计背景工厂布置工厂布置分离车间立面图分离车间立面图设计总结设计总结经济分析经济分析厂区布置厂区布置安全环保安全环保设备设计设备设计工艺设计工艺设计设计背景设计背景工厂布置工厂布置分离车间平面图分离车间平面图设计总结设计总结经济分析经济分析厂区布置厂区布置安全环保安全环保设备设计设备设计工艺设计工艺设计设计背景设计背景工厂布置工厂布置生产车间布局三维图生产车间布局三维图经济分析经济分析设计总结设计总结经济分析经济分析工厂布置工厂布置安全环保安全环保设备设计设备设计工艺设计工艺
29、设计设计背景设计背景经济分析经济分析建设投资估算表建设投资估算表 建设投资估算为建设投资估算为28066万元万元序号序号项目项目合计合计1经营成本经营成本80578外购外购原材原材料费料费外购外购燃料燃料及动及动力费力费工资工资及福及福利利修理修理费费其他其他费用费用719508300254450742制造费用制造费用128463摊销费摊销费12004利息支出利息支出11935总成本费用合计总成本费用合计94817 一个生产季度费用为一个生产季度费用为31605.7万元万元 预预计计贷贷款款6亿亿元元 序号序号工程或费用名称工程或费用名称合计（万元）合计（万元）比例比例%1 固定资产费用（万元
30、）固定资产费用（万元）2242079.8建筑工程费建筑工程费设备购置设备购置费费安装工程安装工程费费其他费用其他费用15872059519642 2 无形资产费用（万元）无形资产费用（万元）405614.5 土地使用土地使用前期勘察前期勘察 3721 335 3其他资产费用（万元）其他资产费用（万元）4681.7工具、器具及工具、器具及办公用品办公用品管道仪表费管道仪表费用用备品备件费备品备件费用用其他费用其他费用3129740100 4 预备费用（万元）预备费用（万元）10394 基本费用基本费用 涨价预备费涨价预备费176864 5 建设投资合计建设投资合计28066100总成本费用估计表总成本费用估计表设计总结设计总结经济分析经济分析工厂布置工厂布置安全环保安全环保设备设计设备设计工艺设计工艺设计设计背景设计背景经济分析经济分析 投资回收期为投资回收期为 四年四年140000设计总结设计总结经济分析经济分析工厂布置工厂布置安全环保安全环保设备设计设备设计工艺设计工艺设计设计背景设计背景设计总结设计总结工艺工艺设备先进设备先进 生产效率高生产效率高安全控制安全控制安全控制可靠安全控制可靠环保节能环保节能单位产品能耗低单位产品能耗低 副产品回收率高副产品回收率高 经济经济市场前景好市场前景好 经济效益高经济效益高设计总结设计总结谢谢！请各位评委老师批评指正！
