新建年产1万吨聚异丁烯分厂初步设计说明书.docx

新建年产1万吨聚异丁烯分厂初步设计说明书.docx

《新建年产1万吨聚异丁烯分厂初步设计说明书.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《新建年产1万吨聚异丁烯分厂初步设计说明书.docx（119页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

初步设计说明书

年产1万吨聚异丁烯分厂

                            队长：

于凯

                                    队员：

孙武  郑欢腾

                                          邓峰 李博翰                                                                 

                                指导教师：

齐平 张启俭

                                    周艳军

                                    单位：

辽宁工业大学

化学与环境工程学院

目 录

第一章 总说明

§1.1 项目概况

§1.2 设计依据

§1.3 工艺特点

§1.4 产品方案

§1.5 主要物料规格及消耗

§1.6 主要危险品及防护

第二章 总图及运输

§2.1 厂址概况

§2.2 工厂平面布置

§2.3 安全设计

§2.4 面积说明

第三章 原料和产品

§3.1 原料标准

§3.2产品标准

第四章 工艺方案与流程

§4.1 工艺技术方案的选择

§4.2 工艺流程设计

§4.3 流程模拟及优化

§4.4 物料衡算

第五章 换热管网集成技术

§5.1 概述

§5.2 夹点技术简介

§5.3 夹点技术分析

§5.4 换热网络简单说明

第六章 主要设备设计及选型

§6.1 塔设备设计

§6.2 再沸器设计

§6.3 聚合釜设计

第七章 车间布置

§7.1 设计依据和设计原则

§7.2 车间划分概述

§7.3 车间布置

第八章 管道布置

§8.1 概述

§8.2 管道布置与设计原则

§8.3 管道设计

§8.4安全措施

第九章 自动控制

§9.1 自动化控制的概述

§9.2工艺控制方案设计

§9.3 过程控制方案

第十章 供热与节能

§10.1 供热

§10.2 节能

§10.3 节水措施

第十一章 给排水

§11.1 概述

§11.2 设计标准与规范

§11.3 给水系统

§11.4 排水系统

第十二章 供电

§12.1 概述

§12.2 设计标准与规范

§12.3 供电电源

§12.4 供电方案

§12.5 变电所设置

§12.6 供电线路的设计

§12.7 防雷、接地、防静电措施

§12.8 电气设备

第十三章 电信工程

§13.1 概述

§13.2 设计标准与规范

§13.3 电信方案

第十四章 土建工程

§14.1 概述

§14.2 设计标准与规范

§14.3 厂区自然环境

§14.4 建筑设计

第十五章 罐区

§15.1 编制依据

§15.2 罐区概况

§15.3 储罐设计

§15.4 罐区建造与施工

§15.5 罐区安全

第十六章 消防

§16.1 主要危险性物质性质列表

§16.2事故发生可能性及危险性分析

§16.3 消防安全措施

第十七章 维修

§17.1 概述

§17.2 维修队

§17.3 化工设备维护与维修

§17.4 高危设备的安全检修要求

第十八章 劳动安全与卫生保护

§18.1 设计依据

§18.2 生产过程中危害因素分析

§18.3 安全防范措施

§18.4 急救和消防

第十九章 环境保护

§19.1 厂址与环境现状

§19.2 设计依据

§19.3 主要污染源和主要污染物排放

§19.4 设计中采取的环保措施

§19.5 绿化

§19.6环境影响评价分析

第二十章 采暖通风

§20.1 设计依据

§20.2 设计方案

第二十一章 组织机构与劳动定员

§21.1 企业文化精神

§21.2 组织机构

§21.3 劳动定员

附录1 各主要设备物料及能量衡算表

附录2 异丁烯精馏塔设计说明书

§1设计依据

§2工艺参数与设备选型

§3 异丁烯精馏塔具体设计

§4 塔设备设计及校核

附录3  异丁烯精馏塔再沸器设计说明书

§1 设计任务及设计条件

§2方案论证

§3设备初选

§4传热系数校核

§5 循环流量校核

§6 设计结果汇总

附录4 聚合釜设计说明书

§1设计依据

§2 聚合釜尺寸的设计

§3聚合釜的传热设计

§4 夹套及内冷管的设计

附录5 设备明细表

附录6 管线一览表

附录7 初步设计图册

第一章总说明

§1.1项目概况 

本项目为中国石油锦州石化公司设计一座年产1万吨聚异丁烯分厂。

项目位于锦州石化公司工业区内，项目总投资6898.409万元人民币，固定资产6014万元，计划由总厂出资3898.409万元，剩下通过锦州市政府向银行贷款3000万元，建设期1年。

§1.2设计依据

1．2012年“中国石化-三井化学杯”大学生化工设计大赛指导书。

2．石油化工工程设计相关规定。

3．国家经济、建筑物等相关政策。

§1.3 工艺特点

本项目以催化裂化来的液化气中C4为原料，经过气分车间分离装置，在异丁烯塔塔顶得到含有异丁烯的混合轻C4。

混合轻C4经过加氢反应器除去原料中的丁二烯，再在聚合反应器中由主催化剂三氟化硼（BF3）和助催化剂甲基叔丁基醚，二氯甲烷溶剂等存在下，经低温聚合反应，所得聚合物经碱洗和水洗脱除催化剂，再进行蒸馏和抽提等过程，最后经干燥、过滤后得到得低分子量高活性的聚异丁烯聚（HRPIB）成品。

§1.4产品方案

    我国聚异丁烯应用发展迅速。

主要消费种类以低相对分子质量聚异丁烯为主，这是因为国内最近石油工业和汽车工业都处于快速发展阶段，润滑油和汽油的产量增长迅速，对润滑油添加剂和汽油清净剂的需求自然水涨船高，然后进一步拉动聚异丁烯的需求增长。

同时，粘合剂、密封剂、电绝缘材料等领域对中相对分子质量聚异丁烯的需求也呈上升的势态。

低相对分子质量高活性聚异丁烯约60%用于润滑油添加剂，其下游产品链中最主要用途是制造丁二酰亚胺无灰分散剂，如聚异丁烯丁二酰亚胺、聚异丁烯丁二酸酯、聚异丁烯无灰磷酸酯、硼改性无灰分散剂等几个品种。

采用高活性聚异丁烯制备烯基丁二酰亚胺无灰分散剂，可提高聚异丁烯的转化率、产品的质量和收率，而且生产过程不用氯气，安全和环境均得到明显的改善。

高活性聚异丁烯由于热稳定性好、裂解无残炭、耐化学品等特点，几乎渗透到聚异丁烯所有的应用领域，从而促进了低相对分子质量高活性聚异丁烯合成技术的不断发展。

可以预测，未来几年随着我国润滑油和汽油产量不断增长，润滑油添加剂和汽油清净剂的需求量将进一步增大，加上食品领域、专用密封材料等其他领域的需求，必将推动聚异丁烯的需求增长。

2010年我国聚异丁烯的需求量达到9.33万t以亚洲年均8%-10%需求增长率预计，到2015年则将达到13万t以上，是一个高速成长的市场。

   本项目生产的聚异丁烯（PIB）产品标准如表1-1所示：

表1-1低分子量高活性聚异丁烯的产品标准

项  目

指  标

结构单元分子量/g·mol-1

聚合度

分子量

56.1

26

1458.6

密度/g·cm-3

0.90

粘度指数

80-110

闪点/℃

100~263

凝固点/℃

-46~21

膨胀系数/K

0.00076~0.00035

比热容/J·（kg·K）-1

0.00195

液态热膨胀率/10-4cm3·（g·K）-1

5.6~6.9

介电常数（298K）

2.2~2.25

节电损耗（298K）

0.189~0.0006

电阻率（298K）Ω·m

（112~4930）×1012

击穿电压（353K）/kV·（2.5mm）-1

30~35

 表1-2产品销售收入预算表

产品

规格

产量（t）

单价（元/t）

总价（万元）

聚异丁烯（PIB）

体积分率 99.99%

10000

16000

16000

原料副产物

-

120000

6500

78000

合计

-

130000

-

94000

§1.5主要物料规格及消耗

表1-3主要物料规格及消耗一览表

项目

名称

数量

单位成本

年度成本（万元）

原料

液化气

13万吨/年

5700元/吨

74100

辅助材料

 催化剂

0.23万吨/年

27000元/吨

6310

 溶剂

0.7万吨/年

5200元/吨

3640

公用工程

 工业软水

87.5万吨/年

10元/吨

875

 低压蒸汽

9.67万吨/年

180元/吨

1740.6

 冷却水

2358万吨/年

0.2元/吨

471.6

 电

91465/年

0.7元/

6.40

 污水处理

100.24万吨/年

5元/吨

501.2

§1.6 主要危险品及防护

   本项目所用的原料均为易燃易爆物质，现将主要危险性物质列表1-2所示：

表1-6主要危险性物质性质列表

 危险物

熔点℃

沸点℃

闪点℃

爆炸极限%（V/V）

毒性

可燃等级

下限

上限

液化气

-

-

-74

5

33

微

甲类

异丁烯

-140.3

-6.9

-77

1.8

8.8

微

甲类

1-丁烯

-185.3

-6.3

-80

1.6

10

微

甲类

顺2-丁烯

-139

1

-73

1.6

9.7

微

甲类

反2-丁烯

-105.5

0.9

-73

1.6

9.7

微

甲类

丁二烯

-108.9

-4.5

无意义

1.4

16.3

微

甲类

（续表）

危险物

熔点℃

沸点℃

闪点℃

爆炸极限%（V/V）

毒性

可燃等级

下限

上限

异丁烷

-159.6

-11.8

-82.8

1.8

8.5

微

甲类

正丁烷

-138.4

-0.5

-60

1.5

8.5

微

甲类

注：

本项目主要危险品及防护见劳动安全与卫生保护一章。

§1.7 全厂综合经济技术指标

表1-7主要技术经济指标

序号

项目名称

单位

数量

1

          生产规模

聚异丁烯

吨/年

10000

2

操作时间

小时/年

8000

3

燃料消耗

万吨/年

2

4

厂区面积

平方米

45431

5

全场定员

人

63

6

总投资

万元

6898.409

7

销售收入

万元/年

94000

8

投资收益率

%

14.3

9

投资回收期

年

7

10

净现值

万元

3580

11

投资利润率

%

62

12

投资利税率

%

79

13

利润总额

万元/年

4278

14

贷款偿还期

年

5

15

盈亏平衡点率

%

13.7

第二章总图及运输

§2.1厂址概况

§2.1.1地理位置

    锦州石油化工公司位于辽宁省一座美丽的沿海城市－锦州，地理位置优越，气候宜人。

这里东临渤海锦州湾，西畔长城山海关，傍依沈山铁路干线两侧，水路、陆路和空中交通十分方便。

具体地理位置如图2-1所示：

图2-1锦州石化公司地理位置图

锦州石油化工公司前身是石油工业部石油六厂，是一个有75年厂龄的老企业，始建于1937年。

业务范围涉及精细化工、供热、发电、供电、工程施工、油品储运、液化气储运经销、机械制造等。