化工过程设计作业

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1、化工学院2012级生物工程1班李轩3012207252天津市南港化工生态园区的构建方案目录一.设计项目简介二.设计内容分析1.年生产能力1750万吨石油炼制2.乙烯生产能力123万吨3.聚乙烯(PE)生产能力16万吨4.聚丙烯6万吨5.环氧乙烷/乙二醇生产能力3.3/6.3万吨/年6.对苯二甲酸生产能力30万吨/年7.纯苯14万吨8.聚碳酸酯工程塑料（PC）生产能力20万吨三.合成工艺流程分析和选择及草图绘制四.安全性与生态性分析五.物质集成链、能量链与产品链和资源设备信息共享六.系统稳定与区域整合一.设计项目简

2、介天津市南港工业区是以发展石油化工、冶金及重型装备制造产业为主导，以承接重大产业项目为重点，以现代港口物流业为支撑，建成综合性、一体化的现代工业港区。南港工业区化工生态工业园的设计生产能力为：l年炼油生产能力1750万吨l乙烯生产能力123万吨l聚乙烯生产能力16万吨l聚丙烯6万吨l环氧乙烷/乙二醇生产能力3.3/6.3万吨l对苯二甲酸生产能力30万吨l纯苯14万吨l聚碳酸酯工程塑料（PC）生产能力20万吨结合化工过程设计概论课程所讲内容，提出南港化工生态工业园区（优化的产业链、能量链与产品链）的构建方案，以尽可

3、能达到节能降耗减排（二氧化碳等废气）、原子经济性（变废为宝、循环利用等）、零排放（环境友好）目标。二.设计内容分析不难看出，南港区化工项目是以石油炼制和石油化工为主导的，而且石油化工的原料主要是石油炼制过程中所得到的石油馏分和炼厂气。那么我们就应该从石油炼制为起点，将炼油厂和石油化工厂进行联合，组成石油、化工联合工业园区，利用燃油厂提供的馏分油、炼厂气为原料，生产各种基本有机化工产品和三大合成材料。1.年生产能力1750万吨石油炼制在不同的地域出产的原油中，各组烃类含量相差较大，在同一种原油中，各组烃类在各个馏分

4、中的分布也有很大差异。并且原油的组成和性质对石油化工生产影响很大，对于以烯烃及其衍生物为主要产品的生产，应尽量选用富含直链烷烃的烷基原油作原料，而不宜用环烷基原油。我国所产石油大多属于直链烷烃石油，对于提高烯烃及其衍生物生产率大有裨益。⑴原油一次加工①原油预处理原油中含有少量的泥沙和铁锈等固体杂质以及水和各种油溶性盐等。为了减少石油炼制过程中的能量消耗，稳定蒸馏塔内蒸馏操作减轻对钢质蒸馏塔的腐蚀及管路的结盐堵塞，并减少二次加工过程的影响，必须对原油进行脱盐脱水预处理。②原油的常压蒸馏在常压下，将原有预热至20

5、0—240℃后送入初馏塔，塔顶蒸出大部分轻汽油，塔底油送至常压加热炉加热至360—370℃进入常压塔。常压塔塔顶汽油馏分与初馏塔的轻汽油合并，称为直馏汽油，可作为催化重整生产芳烃的原料，也是裂解制取乙烯的重要原料。从常压塔侧线出抽出其他不同沸点范围的馏分：航空煤油馏分，轻柴油馏分，重柴油馏分。③原油的减压蒸馏常压塔底产物是常压重油。要想从重油中分离出裂化原料和润滑油馏分等各种高沸点馏分，且不破坏产品的质量和收率，就必须对其进行减压蒸馏，是高沸点馏分在较低的温度下汽化，以避免高沸点馏分的分解。⑵原油二次加工原油的二

6、次加工有催化裂化、加氢裂化、延迟焦化、催化重整、烷基化、油品加氢精制、电化学精制以及润滑油加工装置等。其目的在于提高轻质油收率，提高油品质量，增加油品品种以及提高炼油厂的经济效益。通过二次加工，主要可获得各种小分子烃类。原油常、减压蒸馏工艺流程如图1所示。⑶原油三次加工三次加工主要是件炼厂气进一步加工生产高辛烷值汽油和各种化学品的过程，包括石油烃烷基化、异构化、烯烃叠合等。因此，我们可以考虑将炼油产和石油化工厂联合，组成石油化工联合企业，利用燃油厂提供的馏分油、炼厂气为原料，生产各种基本有机化工产品和三大合成材料

7、。⑷分析通过上面的分析，我们可以考虑使原油依次经过初馏塔、常压加热炉、常压塔、减压加热炉、减压塔，依次完成对原油的预处理、常压蒸馏和减压蒸馏，并对各馏分进行相应的产品化处理，得到直馏汽油、石脑油、航空煤油、轻柴油、重柴油、及减压渣油。其中石脑油引到石油化工厂进行脱硫、催化重整后，可分离得到苯、甲苯、二甲苯、氢气以及重整汽油直馏煤油和直馏柴油的部分流股引出进行裂解后，也可得到苯、甲苯、二甲苯以及小分子烯烃，在后续生产过程中作为原料使用。另外，通过对其他馏分如减压柴油、炼厂气等的二次加工可以得到各种所需的烃类产品

8、。⒉乙烯生产能力123万吨乙烯可通过直馏汽油、直馏煤油等馏分的裂解、分离处理得到。考虑到要达到123万吨/年的乙烯生产能力，以及16万吨的聚乙烯生产能力，这意味着必须要达到乙烯的实际生产能力要达到139万吨/年。这是一个非常大的产量，而且是在1750万吨/年的炼油能力基础上实现的。因此，可将减压柴油进行加氢处理，然后再催化裂解生产乙烯。另外，聚丙烯生产过程中所要用到的原料