年产2万吨优质庚烯合成概念设计ppt课件.ppt

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1、年产2万吨优质庚烯合成概念设计设计者：韩品谦楚玉宽指导老师：陆恩锡李秀喜Analysis,SynthesisandDesignofChemicalProcesses1项目介绍工艺设计与优化过程模拟与优化经济评价总结内容2项目介绍－项目背景：国家重要战略资源石油价格庚烯作为国民经济必须的石油产品，价格飞涨，我国尚不能生产高品质庚烯，需要从国外进口，近一步加剧了紧张。3项目介绍－庚烯用途和前景：1、生产高级醇原料。2、生产庚酸。3、作为汽油添加剂。4、生产聚乙烯添加剂。5、其他精细化工方面。43种生产工艺：石蜡热裂解法正构烷烃脱氢法低分子烯烃共聚法5生产工艺工艺选择：低分子

2、烯烃共聚法原因：1.反应条件温和2.生产高效3.产品品质高，符合高要求4.能耗少6项目要求－原料及产品规格1.原料（工业级丙稀、丁烯）：丙稀含量≥95％1-丁烯含量≥55％丁烷含量≤40％2.产品规格：1-庚烯含量≥98.5％7原料与产品的市场信息聚合级丙烯的市场价格为800～820美元/吨本项目所采用的丙烯纯度只有95％左右，价格较低，设定为6000元/吨。正丁烯的市场价格为3900～4000元/吨，原料丁烯的成分复杂的混合物，其中具有反应活性的正丁烯只有55％左右，价格较低，初步设定为4000元/吨。Shell公司不同纯度的庚烯产品价格差别很大，纯度为93％～99％

3、的庚烯产品的价格范围为0.4～0.8美元/磅,本设计要求庚烯产品纯度为99.6％，因此价格至少应为0.8美元/磅,即14000元/吨。8国内液化石油气的价格差异很大，受地方政府政策限制和地区供求差异影响，价格位于2000元/吨～5000元/吨不等己烯也是一种应用非常广泛的化工原料，市场需求量大。由上述信息可见:丙烯价格较丁烯高，应提高其转化率。己烯价格高，提高其产量与质量。液化石油气价格较高，综合考虑副产品经济价值。项目产品附加值高，副产品可综合利用，具有很大的经济价值。9项目要求年产量：20kt/a1-庚烯收率≥35%(以丙稀计)1-庚烯回收率≥96％1-庚烯纯度≥9

4、8.5%10生产工艺－基本反应C3H6+C3H6C6H12C3H6+C4H8C7H14C4H8+C4H8C8H16C3H6+2C4H8C11H22假设各反应转化率分别为0.593,0.3741,0.1629,0.032911生产工艺－关键问题及工艺条件关键问题:选择性反应条件：最佳反应温度：45℃反应压力：8atm催化剂：有机金属催化剂丁烯过量12生产工艺－BFD13生产工艺－PFD14工艺模拟－Aspenplus模拟流程图RStoicPumpHeaterRadFrac15模拟－对T-501的设计规定：设定关键组分分离要求为:1-丁烯塔顶富集99.9mol%1-己烯塔底

5、富集99.8mol%回流比最小塔顶热负荷最小16对T-501的进料位置的优化：可见，当进料位置为11时，回流比最小为0.9195，此时冷凝器的热负荷也最小17对T-501的优化结果：理论塔板数21进料位置11塔顶丁烯回收率99.9塔底己烯回收率99.8塔顶压力（bar）5.5塔底压力（bar）5.8塔顶温度（℃）45.9塔底温度（℃）153.3冷凝器负荷（MMkcal/hr）-0.52再沸器负荷（MMkcal/hr）0.38采出率（kmol/hr）120.21回流比0.92塔径（m）0.85降液管截面积(m2)0.100降液管速度（m/s）0.0566溢流槛长度(m)0

6、.614Traysizing18对T-502的设计规定设定关键组分分离要求为:1-己烯塔顶富集99.5mol%1-庚烯塔底富集99.5mol%回流比最小塔顶热负荷最小19对T-502进料位置的优化：当进料位置为15时回流比最小为2.9079，经计算此时冷凝器的热负荷也最小20对T-502优化结果：理论塔板数32进料位置15塔顶己烯回收率99.5塔底庚烯回收率99.5塔顶压力（bar）1.3塔底压力（bar）1.7塔顶温度（℃）72.7塔底温度（℃）119.4冷凝器负荷（MMkcal/hr）-0.56再沸器负荷（MMkcal/hr）0.39采出率（kmol/hr）21.4

7、8回流比2.90塔径（m）0.79降液管截面积(m2)0.10降液管速度（m/s）0.047溢流槛长度(m)0.576Traysizing21对T-503设计规定：设定关键组分分离要求为:1-庚烯塔顶富集99.9mol%1-辛烯塔底富集99.5mol%回流比最小塔顶热负荷最小22对T-503进料位置的优化：当进料位置为15时回流比最小为2.9079，经计算此时冷凝器的热负荷也最小23对T-503优化结果：理论塔板数38进料位置19塔顶庚烯回收率(%)99.9塔底辛烯回收率99.5塔顶压力（bar）1.3塔底压力（bar）1.7塔顶温度（℃