化工设计大赛PPT课件(46页)

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PLC：可编程逻辑控 制器
主要用于工业过程中的 顺序控制，新型PLC也 兼有闭环控制功能。
2Leabharlann Baidu
DCS: 集散控制系统
1.减少设备的复杂性及 成本 2.采用微机智能技术 3.采用局部网路通信技 术，传输实时控制信息 ，进行全系统综合管理 。
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浙大中控JX-300X
实现与企业管理计算机 网的信息交换，实现企 业网络（Intranet）环 境下的实时数据采集、 实时流程查看、实时趋 势浏览等。
结 论：
以正丁烷为原料生产顺酐的前景十分可观，由此而建立的混合 C4加工子系统是非常具有先进性和经济效益的！
2 工艺设计
1 工艺选择与比较 2 工艺流程介绍 3 自动控制系统选择 4 制冷系统介绍
22..11 工工艺艺选选择择与与比比较较
2.1 工艺选择与比较
考虑以下方面：
（1）顺酐产量大，首先应该考虑技术的成熟度或工业化的可行性； （2）正丁烷氧化制取顺酐毒性小、利用率高，能从根本上降低产品消耗 （3）工艺可适应市场变化，适当调节异丁烷、顺酐产量 （4）工艺为世界上较先进和成熟工艺，产业化合理、收益高
年产1.8万吨顺丁烯二 酸酐的混合C4
综合加工子系统项目
参赛队伍：小草队
目2.1录工艺选择与比较
1.可行性研究 2.工艺设计 3.设备设计 4.工厂布置 5.经济分析 6.项目总结
12..11 产工品艺介选绍择与比较
顺丁烯二酸酐 （Maleic anhydride）
CAS号：08-31-6 分子式：C4H2O3 分子量：98.1
选择Huntsman工艺！
溶剂吸收法优点
1.设备腐蚀减少 2.顺酐异构化减少，提高了顺酐收率
溶剂吸收法缺点
1.投资回收周期长 2.溶剂再循环中损失不易控制
2.2 工艺流程介绍
混合C4加氢
正丁烷催 化氧化
溶 剂 吸收 与解吸
顺酐精制
结片成型 与包装
2.2 工艺流程介绍
混合C4固定 床液相加氢 反应塔
2.3 自动控制介绍
加氢固定床反应器
对放热反应来说原料浓度越高，反应热越大，反应后温度越高，当烯 烃浓度在0.08-0.12范围内进料适宜，控制原料和回流量比值控制反应器 温度，如图：
2.3 自动控制介绍
加氢固定床反应器
对放热反应来说原料浓度越高，反应热越大，反应后温度越高，当烯 烃浓度在0.08-0.12范围内进料适宜，控制原料和回流量比值控制反应器 温度，如图：
2.2 工艺流程介绍
（155℃、 0.19MPa） 64000m3/h
450℃、 0.18MPa
熔盐冷却
正丁烷氧化工段
2.2 工艺流程介绍
吸收塔
溶剂DBP
解吸塔 （精馏解吸）
闪蒸塔
溶剂吸收与解吸工段
2.2 工艺流程介绍
（65℃、 0.119MPa ）
99130m3/h
63.9℃
173℃
溶剂吸收与解吸工段
2.3 自动控制介绍
氧化反应器控制方案
考虑列管反应器会有较大滞后特点，采用串级控制方案，根据进入反 应器的主要干扰情况，采用管内温度与壳内温度串级控制，如图：
2.4 制冷系统介绍
丙烯-乙烯二元复叠式制冷系统
3 设备设计
顺酐反应器 Reactor
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设备规格：Φ4900mm×18mm×13149mm 管板材料为16MnR正火板，厚度为90mm 反应管Φ25mm×2mm×6000mm，共计12796根 管孔正三角形排列，孔间距32mm，设备总重200t
1.1 产品介绍
聚酯树脂 醇酸型涂料
顺酐
醇酸树脂 农药
1.2 生产格局
我国生产顺酐工厂份额图
1.3 消费状况
1.4 出口状况
近年来，我国顺酐表观消费量不断增加，但是新建项目也很多， 近几年金融危机，出口是减轻销售压力的好去处。
1.5 竞争对手与优势
目前国内装置规模趋于大型化发展，现有小型生产装置由于管理水平 低、生产成本高、缺乏竞争力，将会逐步优胜劣汰。
（60℃、 0.1MPa）
2409.4kg/h
2.2 工艺流程介绍
顺酐精制工段 （概念设计）
从吸收与解吸工段得到的顺酐纯度为97.9%，其中含水2%， 需要进行干燥，初步采用装填分子筛的吸收塔对水进行吸收，并 且可以将分子筛进行循环利用。通过精制顺酐纯度可以达到99.7% 。
2.3 自动控制介绍
精馏塔
高温分离罐
混合C4加氢工段
2.2 工艺流程介绍
H2 ( 38.8℃、 3MPa ) 56.73m3/h
（-45.9℃、 3MPa）
14167m3/h
冷却器
混合C4（0℃ 、1MPa）
5920kg/h液态
进料
混合C4加氢工段
2.2 工艺流程介绍
正丁烷氧 化反应器
换热区
过热器
熔盐移热
蒸发器
正丁烷氧化工段
1.6 可行性分析结论
（1）随着石油炼制工艺的不断发展，副产物C4越来越多，开发C4为原料 的精细有机合成，提高附加经济价值，已是势在必行。 （2）世界顺酐工业正由苯法合成向正丁烷法合成转变，正丁烷生产能力已 占顺酐总生产能力的80%，苯法必将逐步被正丁烷法所取代。 （3）世界的顺酐消费和需求量都不断增加，市场稳定，且下游产品多，原 料需求量大。
竞争对手：1.天津中和化工厂，山东东营胜利油田化工有限公司，上海 燃料有限公司享华工厂等几家较大规模生产企业，其产能 均在10万t/a以上，具有规模效益。
2.兰州新建的以兰州石化公司，也是和本项目一样采用C4为 原料，用正丁烷制顺酐，具有竞争力。
本项目优势：以石油为原料对初加工后的烃产物进行深度利用，从C4组 分中分离出正丁烷进行氧化制作成顺酐，技术先进，能提 高资源利用率，降低生产成本，提高综合经济效益。
2.3 自动控制介绍
冷却剂汽化冷却器自动控制
操作变量为冷却剂流量，以液位为副变量，温度为主变量构成串级控 制系统，将冷却剂压力变化引起的液位变化这一主要干扰包含在副环内， 从而提高控制质量，如图：
2.3 自动控制介绍
精馏塔自动控制
以提馏段温度作为衡量质量的间接指标，以改变再沸器加热量作为控制手 段。以提馏段塔板温度为被控变量，加热蒸汽量为操作变量，除此外，设有五个辅 助控制系统，对塔底采出量W和塔顶馏出液D按物料平衡关系设有塔底和回流罐的液 位控制器作均匀控制，进料量为定制控制；为维持塔压恒定，塔顶设置压力控制系 统，保持精馏塔真空度，提馏段温控时，回流量采用定制控制，并且足够大，保持 塔顶产品在规定范围内，如图：