30万吨年丙烷脱氢制丙烯生产项目课件.ppt
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- 30 万吨年 丙烷 脱氢 丙烯 生产 项目 课件
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1、30万吨/年丙烷脱氢制丙烯生产项目西南石油大学2022年12月10日工艺绘图厂区布置换热网络经济分析工艺设计设备校核三维配管设备设计安全环境文档整理西南石油大学2022年12月10日安全环保Safety&Environment答辩提纲Reply Outline1项目背景Project Background 2工艺设计Process Design3设备设计Equipment Design4工厂布置Plant Layout6经济分析Economic Analysis7项目总结5Project Summary西南石油大学2022年12月10日PART 1项目背景原料方案厂址选择产品方案工艺选择Pro
2、ject Background 西南石油大学2022年12月10日1.1原料方案 Raw Material伴生气 我国本身的石油资源非常丰富,炼化企业在原油加工过程中会生产大量的C3馏分,液化石油气中约占60%,它们一般是作为燃料使用或者放空烧掉,资源浪费较为严重。项目背景工艺设计设备设计工厂布置安全环保经济评价项目总结天然气液化石油气进口丙烷西南石油大学2022年12月10日港口、航空、铁路、公路40万吨聚丙烯项目1200+1000万吨/年炼油项目完善的公用工程一体化服务完善烯烃产业链惠州大亚湾石化园区地理位置交通运输下游去向原料供应公用设施政策优势中海油惠州炼化项目背景工艺设计设备设计工厂
3、布置安全环保经济评价项目总结1.2厂址选择Site Selection西南石油大学2022年12月10日项目背景工艺设计设备设计工厂布置安全环保经济评价项目总结西南石油大学2022年12月10日中海油惠州炼化LPG原料组成compoundconcentration(w%)compoundconcentration(w%)Propane34.42Butene5.46Propylene25.82Butadiene 4.45Ethane1.71Isobutane22.58Ethylene0.01N-butane5.52Hydrogen sulfide0.01Methyl mercaptan0.02项
4、目背景工艺设计设备设计工厂布置安全环保经济评价项目总结1.2厂址选择Site Selection西南石油大学2022年12月10日0500100015002000250030002007年2008年2009年2010年2011年2012年2013年2014年2015年产量表观需求量项目背景工艺设计设备设计工厂布置安全环保经济评价项目总结近年来我国丙烯供需状况1.3产品方案Product西南石油大学2022年12月10日类型绝热移动床绝热固定床绝热多管式固定床绝热多管式固定床绝热流化床个数3451116006505006405905506000.200.050.100.200.100.30848
5、7859380 893440443040325040类型PtSn/Al2O3Cr2O3/Al2O3贵金属Zn-Al2O3Pt/Ca-Sn/Al2O3Cr2O3/Al2O3再生方式连续移出再生切换,空气燃烧1530min切换,空气燃烧反应7h,再生1h切换,空气燃烧反应6h,再生3h连续移出再生H2稀释未稀释水稀释未稀释未稀释项目背景工艺设计设备设计工厂布置安全环保经济评价项目总结1.4工艺选择Process Selection西南石油大学2022年12月10日PART 2工艺设计 Process Design工艺模拟产品结构工艺流程节能降耗模拟优化工艺特点西南石油大学2022年12月10日工艺
6、流程Process项目背景工艺设计设备设计工厂布置安全环保经济评价项目总结脱硫单元变压吸附低温分离多级压缩急冷锅炉丙烯精制塔脱乙烷塔脱丙烷塔丙烷脱氢选择加氢C2,C3,H2循环C2,C3丙烷C3C2,C3无硫LPG含硫LPGC4液化气去储罐C2气体去燃料气系统富氢气C1气体去燃料气系统碱渣、含硫空气去三废处理聚合级丙烯去储罐C2,C3H2H2新鲜碱液循环碱液空气预碱洗罐:H2S+2NaOH=Na2S+2H2O纤维膜接触反应器:RSH+NaOH=RSNa+H2O超重力反应器:4RSNa+O2+2H2O=2RSSR+4NaOH冷却水低压蒸汽H2去总厂主反应:C3H4+H2=C3H6副反应:C3H6
7、+H2=C3H8丙烷脱氢主反应:C3H8=C3H6+H2丙烷脱氢副反应:C3H8=C2H4+CH4 C2H4+H2=C2H6 C3H6=C3H4+H22.1西南石油大学2022年12月10日原料资源化利用与总厂有效融合项目背景工艺设计设备设计工厂布置安全环保经济评价项目总结2.2产品结构Product总厂分厂聚合级丙烯0199.99%氢气02C4液化气03催化裂化01加氢裂化02延迟焦化03混合LPG58万吨/年返回总厂西南石油大学2022年12月10日工艺高效原料利用合理成本稳定产品结构合理原料单一,原子经济性高。综合利用总厂出售的液化石油气作为原料,实现丙烷资源化利用。总厂提供原料,来源稳
8、定,规避市场风险,经济效益较高。主产聚合级丙烯,副产C4液化气和H2。项目背景工艺设计设备设计工厂布置安全环保经济评价项目总结2.3工艺特点Process Characteristics西南石油大学2022年12月10日H I E R A R C H YHHH水原料预处理工段氢气分离及选择加氢工段丙烷脱氢反应工段项目背景工艺设计设备设计工厂布置安全环保经济评价项目总结纤维膜接触反应器超重力反应器丙烯精制热泵双塔丙烷脱氢反应器变压吸附等温多级压缩循环C2C3丙烯-乙烯复叠式制冷脱乙烷塔脱丙烷塔急冷锅炉含硫LPGC4液化气有机朗肯循环换热器C1燃料气氢气选择加氢反应器循环氢气C2气体聚合级丙烯2.
9、4工艺模拟Process Simulation西南石油大学2022年12月10日HHH脱丙烷塔脱乙烷塔C4液化气去储罐双塔热泵丙烯精制塔聚合级丙烯产品C2气体碱渣新鲜碱剂含硫LPG预碱洗罐纤维膜接触反应器超重力反应器循环碱液循环碱液含硫空气新鲜空气砂滤塔水无硫LPG循环丙烷、丙烯丙烷项目背景工艺设计设备设计工厂布置安全环保经济评价项目总结2.4工艺模拟Process Simulation原料预处理工段循环碱液含硫LPG含硫碱液无硫LPG气体入口液体进口气体出口液体出口 大量金属纤维丝束,碱液形成液膜,增大接触面积,提供较大的浓度差推动力。相较于传统氧化塔+沉降罐组合,降低了设备投资费用,增大了
10、接触面积,并实现了反应与分离的耦合。实现物流间换热,降低总公用工程消耗量西南石油大学2022年12月10日新鲜氢气循环氢气四段丙烷脱氢装置冷却水低压蒸汽急冷锅炉丙烷项目背景工艺设计设备设计工厂布置安全环保经济评价项目总结采用径向移动床反应器有利于催化剂循环再生降低设备投资并副产低压蒸汽2.4工艺模拟Process Simulation丙烷脱氢反应工段西南石油大学2022年12月10日多段等温压缩装置丙烯-乙烯复叠式制冷装置富氢气丙烷、丙烯混合物乙烯二级制冷循环丙烯三级制冷循环气液分离器项目背景工艺设计设备设计工厂布置安全环保经济评价项目总结13-25-38-65-100丙烯、乙烯提供不同温度的
11、冷量,通过逐级制冷降低压缩机的功耗。采用丙烯对乙烯进行冷凝的复叠式制冷,减少公用工程消耗量。相较于丙烯-富氢气制冷,减少了压缩机和膨胀机的投资。2.4工艺模拟Process Simulation氢气分离及选择加氢工段西南石油大学2022年12月10日H I E R AR C HYPSA变压吸附选择加氢反应器氢气去总厂加氢装置燃料气隔膜泵同轴压缩机组增压端膨胀端有机朗肯循环冷凝器富氢气丙烷、丙烯混合物循环丙烷循环氢气项目背景工艺设计设备设计工厂布置安全环保经济评价项目总结高效提纯氢气并副产C1燃料气2.4工艺模拟Process Simulation氢气分离及选择加氢工段西南石油大学2022年12
12、月10日项目背景工艺设计设备设计工厂布置安全环保经济评价项目总结进料板数的优化馏出率的优化回流比的优化塔板数的优化脱丙烷塔脱乙烷塔丙烯精制塔Sensitivity Results CurveVARY 1 T0102 COL-SPEC MOLE-RRFLOW KMOL/HR 1.901.952.002.052.102.152.202.252.302.352.402.452.502.552.602.652.702.752.802.852.902.953.003.053.103.153.203.253.303.353.403.453.503.553.6005.0e-61.0e-51.5e-52.0e
13、-52.5e-53.0e-53.5e-54.0e-5FLOW KMOL/HR Sensitivity Results CurveVARY 1 T0102 T0102-IN FEEDSSTAGEFLOW KMOL/HR 40.040.541.0 41.542.042.543.043.5 44.044.545.045.546.0 46.547.047.548.048.5 49.049.550.050.551.0 51.552.052.553.053.5 54.054.555.055.556.0 56.557.057.558.058.5 59.059.560.060.561.0 61.562.062
14、.563.063.5 64.064.565.00510152025303540455055FLOW KMOL/HR Sensitivity Results CurveVARY 1 T0102 COL-SPEC D:FFLOW KMOL/HR 0.400.420.440.460.480.500.520.540.560.580.600.620.640.660.680.700.720.740.760.780.8005101520253035404550556065707580859095100105110115120125130135FLOW KMOL/HR Sensitivity Results
15、CurveVARY 1 T0102 PARAM NSTAGEFLOW KMOL/HR 4045505560657005101520253035404550556065707580859095100105110FLOW KMOL/HR Sensitivity Results CurveVARY 1 T0103 COL-SPEC D:FFLOW KMOL/HR 0.0100.0150.0200.0250.0300.0350.0400.00.10.20.30.40.50.60.70.80.91.01.11.21.31.41.51.61.71.81.92.02.12.22.3FLOW KMOL/HR
16、Sensitivity Results CurveVARY 1 T0103 T0103-IN FEEDSSTAGEC2 KMOL/HR FLOW KMOL/HR 20.020.521.021.522.022.523.023.524.024.525.025.526.026.527.027.528.028.529.029.530.030.531.031.532.032.533.033.534.034.535.035.536.036.537.037.538.038.539.039.540.037.6437.6537.6637.6737.6837.6937.7037.7137.7237.7337.74
17、37.7537.7637.7737.7837.7937.8037.8137.820.000.020.040.060.080.100.120.140.16FLOW KMOL/HR C2 KMOL/HR Sensitivity Results CurveVARY 1 T0103 COL-SPEC MOLE-RRC2 KMOL/HR FLOW KMOL/HR 26.026.527.027.528.028.529.029.530.0 30.531.031.532.032.533.033.534.034.535.035.536.036.537.037.538.0 38.539.039.540.040.5
18、41.041.542.042.543.043.544.044.545.045.546.0 46.547.047.548.048.549.049.550.038.8038.8138.8238.8338.8438.8538.8638.8738.8838.8938.9038.9138.9238.9338.9438.9538.9638.9738.9838.9939.000.000.010.020.030.040.050.060.070.080.090.100.110.120.130.140.150.160.170.180.190.200.210.22FLOW KMOL/HR C2 KMOL/HR Se
19、nsitivity Results CurveVARY 1 T0103 PARAM NSTAGEC2 KMOL/HR FLOW KMOL/HR 45.00 45.25 45.50 45.75 46.00 46.25 46.50 46.75 47.00 47.25 47.50 47.75 48.00 48.25 48.50 48.75 49.00 49.25 49.50 49.75 50.00 50.25 50.50 50.75 51.00 51.25 51.50 51.75 52.00 52.25 52.50 52.75 53.00 53.25 53.50 53.75 54.00 54.25
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