化工设计大赛

K
K
kg/sec
kg/sec
cum/sec cum/sec
kg/cum
kg/cum
1 353.4775 360.7596 9.419732 9.419732 0.011578 3.078388 78.72357 78.72357 813.5569 3.059956
2 360.7596 368.6878 2.734418 9.298571 0.003404 2.744488 81.53245 79.52928 803.2152 3.38809
换热器设计
Aspen PLus
EDR
设备选型 EQUIPMENT LECTOTYPE
苯产品冷却器 ENZENE PRODUCT COOLER
EDR 生成报告 EDR REPORT
设备选型 EQUIPMENT LECTOTYPE
设备选型 EQUIPMENT LECTOTYPE
换热器选型表（部分） Overview of Heaters (Portion)
7 394.3498 398.6249 42.71638 22.42585 0.054998 4.511389 95.8488 81.85015 776.6841 4.970941
8 398.6249 405.0588 43.26409 22.97356 0.056011 4.323372 96.46624 82.99342 772.4192 5.313806
5 381.3869 386.3909 2.487788 9.051941 0.003192 2.070547 88.54525 81.19895 779.2745 4.371762
6 386.3909 394.3498 2.284449 8.848601 0.002944 1.905686 90.27423 81.4129 776.0654 4.643264
The relationship between supply and demand of PX
能力
产量（消费 /需求量）
产品市场分析
产品市场分析
PX的主要用途
DMT PET
PX
项目优势
项目优势
二氧化硫
烟尘
芳烃气体
废气
氨氮
废水
COD
PX
挥发酚
项目优势
优势一
国内对二甲苯市场发展潜力巨大，大量生产，能够 做到对二甲苯自给自足，增加国内化工生产总值。
3 368.6878 375.7998 2.639435 9.203587 0.003328 2.47405 84.69913 80.34925 793.064 3.720048
4 375.7998 381.3869 2.569576 9.133728 0.003274 2.254202 87.08818 80.90982 784.9626 4.051867
设备选型 EQUIPMENT LECTOTYPE
设备选型 EQUIPMENT LECTOTYPE
设计工具
Tools of Design
反应器设 计
反应器设计
Aspen PLus
歧化动力学设计
Matlab
异构化反应速率计算
设备选型 EQUIPMENT LECTOTYPE
歧化反应器动力学模拟 DISPROPORTIONATION
1 2产品原料工分艺析系统 Technology System
2 3产品市场总分图析运输 Plant Layout
43
项目优势 经济分析 Economic Evaluation
产品原料分析
序号 物料 来源
价格
规格
1 重整油 总厂 6500元/吨 99.8wt%
2
甲苯 总厂 8500元/吨 99.5wt%
设备选型 EQUIPMENT LECTOTYPE
泵选型 CHOOSE
PUMP
序号 位 号
泵类选型表（部分）
Overview of pump (Portion)
1
A-P101
名称
型 式
型号
数 量
名称
溶剂 离
输送 心 50*40IFWM(25) 1 泵泵
溶剂
介质
温度 ℃
粘度 CP
37.8
8.3
流量m3/h
733.47 7.489538
13 451.7511 458.6873 53.7404 33.44988 0.074173 4.165855 109.646
105.04 724.5284 8.029535
14 458.6873 465.7673 55.17546 34.88494 0.076762 4.111458 110.9485 107.1308 718.7895 8.484809
3.6
机械密封 S-SF
6
A-P106A/B
抽余 液泵
50*40IFWM(25) 2 抽余液
38
0.4
0.71
78.3 14.1
12.7
机械密封 S-SF
材质
泵轴 S35C S35C S35C S35C S35C S35C
壳体
叶 轮
F
SC49
C 2
0
F
C
SC49 D
4
0
F
C
SC49 D
4
0
S
C
SC49 S
பைடு நூலகம் 产品原料分析
万吨/年
1900 1800 1700 1600 1500 1400 1300 1200 1100 1000
1780
1380
1600
1050
1150
2008 2009 2010 2011 2012
年份
产品市场分析
News
2014年3月25日报道
供不应求
产品市场分析
万吨
世界历年PX能力、产量变化及发展趋势
扬
程m
密度 kg/cm3
设计
正常
密封 型式
1.26
50.8 22.7
机械密封 S-SF
2
A-P102
湿溶 剂泵
离 心 泵
50*40IFWM(25)
1
湿溶剂
37.8
0.3/8.3 0.68/1.26 88.1 3.4
机械密封 S-SF
3
A-P103
放空 槽泵
离 心 泵
50*40IFWM(25)
1
溶剂
38
• 再生方式：原位或异位两种再生方式。由于异位再生时需要多次反复的装剂和 卸剂，工作程序较为复杂，催化剂磨损也较大，所以一般采用反应器内原位 烧焦方式进行。
• 原理：一定压力、再生气和不断提高再生温度的条件下，使催化剂表面的焦炭 可控、逐步地烧焦完全，恢复催化剂的活性表面，重新暴露催化剂的活性位 ，使催化剂的活性得到尽可能的全部恢复。
氢气
临氢反应器
设备选型 EQUIPMENT LECTOTYPE
歧化反应器反应 DISPROPORTIONATION
设备选型 EQUIPMENT LECTOTYPE
反应速率与温度的关系
最大反应速率
歧化反应器
设计路线 Train of Design
设备选型 EQUIPMENT LECTOTYPE
0.3/8.3 0.68/1.26 70
12
机械密封 S-SF
4
A-P104A/B
进料 离
缓冲 心 80*50IFWM(32) 泵泵
2
加氢汽 油
40
抽余
5
A-P105A/B
液水 循环
50*40IFWM(16) 2 水
38
泵
0.45
0.82
104
27
24.5
机械密封 S-SF
0.7
1.003 26.7 4.1
MATLAB
智能选泵
ASPEN
CUP TOWER
塔设计
Design tower
设备选型 EQUIPMENT LECTOTYPE
设计工具 Tools of Design
参考标准 Standards
板式塔校核
Aspen PLus
Cup Tower 填料塔校核
强度校核
《钢制压力容器》，GB 150-2011 《建筑抗震设计规范》，GB50011-2010 《建筑结构载荷规范》，GB 50009-2012 《钢制塔式容器》，JB4710-92 《压力容器封头》，GB/T 25198-2010 《塔顶吊柱》，HG/T 21639-2005 《固定式压力容器安全技术监察规程》，TSG R0004-2009
• 再生方法：再生过程中所用的再生气为0.5～3.0mol％氧含量的氮气流，再生温 度为360～460℃，随烧焦过程的进行不断提高氧气浓度和再生温度。
九、催化剂再生
甲苯 碳九芳烃
放空气 至火炬
FI
FI
进料缓冲罐
PIC
TIC LI
进料缓冲罐
燃料
进出料换热器
进料加热炉
补充氢压缩机 分液罐
FIC
高分富氢排放 至氢回收系统
3500 3000 2500
年均增长率1990-2004 2004-2010
能力 7.6% 4.6%
产量/需求量 8.9% 6.0%
2000
1500
1000
500
0 1990 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2010
对二甲苯供求关系
15 465.7673 478.8878 55.26517 34.97464 0.077212 3.929088 113.0262 110.2323 715.7555 8.901465
16 478.8878 478.8878 20.29053
0 0.028409
0 118.1898
714.223
苯塔 BENZENE TOWER
青春飞扬
黑龙江科技大学 USTH University of Science & Technology of Heilongjiang
团队介绍
Introduction
建设内容 Construction Content
85万吨/年清洁生产对二甲苯项目
20.4万吨/年苯生产装置
1
项目背景 Background
工艺概述
+
甲苯甲醇烷基化
+
以重整油为原料
工艺概述
以重整油为原料制造对二甲苯
1、技术成熟，许多大型项目采用此原料生产 2、 有联产品产出，经济效益好
经济安全
工艺概述
工艺概述
异构化 工艺流程
工艺概述
吸附分离 工艺流程
流程简图
九、催化剂再生
• 必要性：甲苯歧化与烷基转移催化剂经过长时间的运行，其表面上的积碳量会 不断增加，催化活性会不断下降。为了维持其活性，保持一理想的转化率， 需要不断提高反应温度。但是到一定程度以后，即使继续提高温度，转化率 也难以维持，且芳环损失增加，选择性下降，经济上也不合算。
设备选型 EQUIPMENT LECTOTYPE
二甲苯塔灵敏度分析 DIMETHYLBENZENE
设备选型 EQUIPMENT LECTOTYPE
苯塔 BENZENE TOWER
Stage
Temperature Temperature Mass flow Mass flow Volume flow Volume flow Molecular wt Molecular wt Density Density liquid from vapor to liquid from vapor to liquid from vapor to liquid from vapor to liquid from vapor to
1
4
F
SC49
C 2
0
F
SC49
C 4
0
热集成 HEAT INTEGRATION
热集成 Heat integration
热集成 Heat integration
热集成 HEAT INTEGRATION
热集成 Heat integration
热集成 HEAT INTEGRATION
FIC FIC
PIC
高分富氢排放 至异构化
HP STEAM
循环氢压缩机
MP STEAM
高分罐
LIC
LIC
补充氢压缩机
FIC
补充氢 自预加氢
凝液 至重整单元
补充氢 自重整
汽提塔底物 至白土塔
PIC
汽提塔顶
不凝气
气氨
LIC
液氨
FIC
轻烃至异构化
FIC
设备选型 EQUIPMENT LECTOTYPE
EDR
优势二
清洁化生产对二甲苯符和国家产业政策， 有效的推广对二甲苯生产技术，带动相关产业。
1
项目背景 Background
1 2工艺概述工艺系统 Technology System
2 3设备选型总图运输 Plant Layout
434
热集成与自动化控制
经济分析 Economic Evaluation 安全与环保
11 428.8036 441.9539 48.11408 27.82357 0.06456 4.05444 104.8148 96.82435 745.2659 6.862492
12 441.9539 451.7511 51.19894 30.90842 0.069804 4.126879 107.7889 101.902
9 405.0588 415.2741 44.05972 23.7692 0.057493 4.161874 98.11429 85.68946 766.3525 5.711177
10 415.2741 428.8036 45.53964 25.24912 0.060143 4.053162 101.1477 90.64433 757.1954 6.229487