年产20万吨ETBE 初步的设计说明书.doc

初步设计说明书 初步设计说明书 1 第一章：综述 7 1.1 项目创新性概述（具体内容见可行性报告和设计说明书相关部分） 7 1.1.1 资源利用创新 7 1.1.2 产品结构方案的创新 8 1.1.3 反应技术和环境保护技术创新 8 1.1.4分离技术和节能降耗的创新 8 1.1.5 新型过程设备的应用 9 1.2项目概述 10 1.3设计依据 10 1.4产品规格 10 第二章总图运输 12 2.1设计依据 12 2.2设计范围 12 2.3厂址概况 12 2.4总平面布置 13 2.4.1 厂区总体布局概述 13 2.4.2各建筑物面积指标 15 2.4.3总平面布置各项技术指标 17 2.5分区布置： 18 2.5.1生产区 18 2.5.2储运区 18 2.5.3辅助区 19 2.5.3.1三废处理场的布置： 19 2.5.3.2检修，备件仓库的布置： 19 2.5.3.3储罐区的布置： 19 2.5.3.4 医疗站，消防站的布置： 20 2.5.4生活区： 20 2.5.4.1宿舍和食堂的布置： 20 2.5.4.2 办公区的布置： 20 2.6厂内运输设计 21 2.6.1厂内运输设计要求 21 2.6.2本厂运输设计 21 第三章 物料衡算和能量衡算 22 3.1物料衡算 22 3.1.1概述 22 3.1.2 物料衡算的原理和基准 22 3.1.3 物料衡算 22 3.1.4 MTBE合成工段 23 3.1.4.1主要设备 25 3.1.4.2 主要换热变压设备 33 3.1.5 烷基化油合成工段 41 3.2 能量衡算 47 3.2.1概述 47 3.2.2热量衡算的原则 47 3.2.3 热量衡算 48 3.2.4 MTBE合成工段 48 3.2.4.1主反应器 48 3.2.4.2催化精馏塔 49 3.2.3.1.3甲醇萃取塔 50 3.2.3.1.4 甲醇汽提塔 51 3.2.3.1.5 换热器 52 3.2.5烷基化油合成工段 53 3.2.5.1烷基化油精馏塔 53 3.2.5.2正丁烷精馏塔 54 3.2.5.3换热器 55 第四章Aspen 模拟和优化 56 4.2 热力学 57 4.3 建立模型 57 4.4各物料指标 58 4.5异丁烷转化率影响及分析 61 4.6优化 65 4.6.1 催化精馏塔优化 65 4.6.2 甲醇气提塔优化 66 4.6.3正丁烷提纯塔优化 67 第五章 换热网络设计与节能工艺 70 5.1概述 70 5.2换热网络设计任务 70 5.2.1工艺流程 70 5.2.2MTBE工段换热网络及节能 71 5.2.2.1MTBE工段换热网络 72 5.2.2.1.1物料流股 72 5.2.2.1.2夹点确定 73 5.2.2.1.3换热网络设计 73 5.2.2.2烷基化油工段换热网络及节能 74 5.2.2.2.1 烷基化油工段换热网络 74 5.2.2.2.2换热网络设计 76 5.3节能措施汇总 76 5.3.1热泵精馏 76 5.3.1.1工艺概述 76 5.3.1.2热泵精馏原理 77 第六章 设备选型及典型设备设计 81 6.1塔设备设计 81 6.1.1 设计目标 81 6.1.2 设计过程 81 6.1.2.1塔型的选择 81 6.1.3塔设备选型实例 83 6.2 换热器选型 93 6.2.1 概 述 93 6.2.2 设计依据 93 6.2.3 选型原则 93 6.2.4 选型结果 95 6.3 动设备选型 97 6.3.1 各类泵性质说明 97 6.3.2 具体设计结果 98 6.4 反应器粗略设计 104 6.4.2设计结果 107 第七章 工艺方案选择与论证 110 7.1 MTBE技术方案选择与论证 110 7.1.1 国外MTBE生产技术 111 7.1.1.1美国化学研究和特许公司的MTBE生产技术 111 7.1.1.2 美国UP公司的MTBE生产技术 113 7. 1.1.3 Huls AG的MTBE生产工艺 114 7.1.1.4法国IFP的MTBE生产工艺 115 7.1.1.5其他MTBE生产工艺 116 7.1.2国内的MTBE生产技术 119 7.1.2.1概述 119 7.1.2.2中石化齐鲁分公司研究院开发的系列MTBE生产技术 119 7.1.2.3洛阳石化工程公司等开发的膨胀床MTBE生产技术 124 7.1.2.4催化剂在催化蒸馏塔中的装填结构 125 7.1.2.4.1美国化学研究与特许公司的捆包式包装结构 126 7.1.2.4.2 中石化齐鲁分公司研究院开发的催化剂散装结构 127 7.1.2.4.3 美国Koch公司Katamax的催化剂填充方式 128 7.