全国化工大赛-恒逸石化杯-南京扬子石化碧辟乙酰有限责任公司年产20万吨醋酸乙烯项目5-创新性报告.docVIP

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2019年“东华科技-恒逸石化杯”

第十三届全国大学生化工项目设计竞赛

南京扬子石化年产20万吨醋酸乙烯

创新性报告书

付换然胡彩华朴微佳郭孟飞王岭岭

指导老师：郭泉辉汤雁婷刘勇李杰李庆华河南大学拿手好烯·队

目录

TOC\o1-3\h\z\u一、原料方案及其体系创新 1

1.1资源利用（原料）方案创新 1

1.2产品结构方案创新 1

二、清洁生产技术创新 2

2.1绿色催化剂应用 2

2.2三废资源化处理技术 2

2.3单碳排放减少 4

三、反应技术及分离技术创新 5

3.1热碱液循环工段吸收与解析CO2 5

3.2三甲苯C2H4吸收解析工段 6

3.3醋酸乙烯精馏装置 9

四、过程节能技术创新 11

4.1热集成技术 11

五、新型过程设备创新 13

5.1列管分段换热式固定床反应器创新 13

5.2醋酸乙烯振荡流反应器 14

5.3高效除沫气液分离器 16

5.4新型降噪压缩机 18

5.5可连续空载不锈钢磁力泵 19

5.6换热设备结构创新 20

六监测系统的创新 23

6.1醋酸乙烯精馏产品纯度检测设备 23

七、控制系统 25

7.1醋酸乙烯反应器控制 25

7.2紧急停车系统（ESD） 26

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一、原料方案及其体系创新

1.1资源利用（原料）方案创新

本项目采用生物乙醇脱水制乙烯，符合绿色发展，乙烯与总厂提供的冰醋酸反应制得醋酸乙烯。这是一个响应国家可持续发展经济方针的化工项目。

以生物质生产乙烯，是一个“生物质水解产生糖，糖发酵后产出乙醇，乙醇脱水制成乙烯”的过程。在19世纪，乙醇脱水曾经是主要的乙烯生产路线。由于石油化工的蓬勃发展，乙醇脱水制乙烯逐渐被淘汰。随着社会经济的持续高速发展，近些年来，生物乙醇脱水制取乙烯路线逐渐受到重视并取得了显著的发展。

生物乙醇是绿色可再生原料，符合我国“十一·五”规划循环经济的要求，同时生物技术最近取得的巨大进步可望大幅度地降低乙醇价格，生物乙醇路线即具有较强的竞争力。生物乙烯具有原料来源广泛、价廉易得的特点，根据“863计划”中乙醇的生产成本，并结合丰盛集团乙烯的价格进行分析，从生物乙醇生产的乙烯价格可以达到5500~7200元／吨。因此，从当前的石油价格情况看，由生物乙醇生产乙烯具有较大的利润空间，而且制取工艺简单、产物单纯、容易分离。它不像石化法那样，会同时产生许多副产物，为了分离、提纯和利用这些副产物，必须同时建立一整套加工处理的联合装置，造成总投资额增加，建设周期加长，并且要求有高水平的管理技术；而乙醇法投资小，建设周期短、收益快、小巧灵活、操作方便、技术要求不高。

我国生物资源丰富，生产生物乙醇技术非常成熟，且随着生产规模的扩大，生物乙醇生产乙烯的工艺得到了广大研究者的关注，同传统的蒸汽裂解、烃类催化裂解制备乙烯的工艺相比，生物乙醇制乙烯的生产工艺有以下优点：生物乙醇属于可再生能源，可以缓解石油危机，再生产过程中，不会释放出二氧化碳，二氧化硫的有害气体造成环境污染，破坏人类的整村环境和危害人们的身体健康；此外，生产条件温和、生产成本低、效益好、产物易分离且便于运输。综上所述，生物乙醇脱水制乙烯是一个满足绿色化学要求的工艺，能增强我国乙烯在世界上的竞争力，推进我国乙烯工业的发展。

所以在本项目中，采用生物乙醇脱水制乙烯的生产工艺。

出于环保、技术经济市场、国家政策、国家资源分布等多方面考虑，我们分析对比了各种工艺路线，最终确定了我们的整套工艺。本项目以总厂的产品-醋酸和生物乙醇为原料，首先生物乙醇经过催化脱水制得乙烯，乙烯精馏脱重后与醋酸、氮气、氧气一起进入原料混合器，反应之后经过一系列的处理得到纯度99.8%的醋酸乙烯优等品。

本项目为南京扬子石化碧辟乙酰有限责任公司年产20万吨醋酸乙酯项目。乙烯

乙烯

醋酸醋酸乙烯生物乙醇

醋酸

醋酸乙烯

生物乙醇

图1.1原料方案和产品结构

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1.2产品结构方案创新

本项目以生物乙醇及南京扬子石化碧辟乙酰有限责任公司供应的醋酸为原料进行醋酸乙烯的生产及少量CO2的生产，实现了生物乙醇的创新利用途径与向资源