年产20万吨环氧丙烷精制工段设计
我国PO产业从20多年前开始，需求量持续急速增长， 2011年PO产能为220万吨，2013年产能为265万吨，2年的增长率达到了20%。2008年环氧丙烷进口量为26万吨，5年后增长到了53万吨，进口率始终高居不下。鉴于以上背景，本项目以“安全，环保，效益”的理念，为宁波大榭经济开发区设计了一座年产20万吨环氧丙烷的精制工段的化工生产装置。选择目前国内外最先进最优秀的方法HPPO法。使用Aspen对全流程进行模拟运算，得出物料衡算和能量衡算结果，然后计算塔设备和泵选择等。运用CAD软件绘出主要设备图，PID图和厂区布置图，得到更具体的说明。考虑到环境和安全因素，对应对措施进行简要说明。关键词 环氧丙烷，工艺设计，精馏塔
目 录
1初步设计方案
1.1选址 6
1.2产品规模及原料需求来源7
2文献综述
2.1产品理化性质8
2.2生产工艺9
2.3方案选择12
3工艺流程图
3.1全工艺流程简图14
3.2精制工段反应流程图15
4物料衡算
4.1物料衡算意义16
4.2物料衡算的质量守恒16
4.3使用Aspen初步模拟计算16
4.4Aspen的计算过程和结果18
5能量衡算
5.1能量衡算原理和准则22
5.2能量衡算表23
6设备的工艺设计和选型
6.1塔径的计算25
6.2塔高的计算32
6.3裙座的计算34
6.4设计汇总表34
6.5泵的初步计算35
6.6换热器的初步计算37
6.7选型汇总39
7经济评价
7.1经济评价概述41
7.2经济评价表41
8环境保护
8.1三废排放总量43
8.2废气和处理办法43
8.3废水和处理办法44
8.4废渣和处理办法45
9安全生产
9.1危险性分析45
9.2采取的措施 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
46
总结 47
致谢 48
参考文献49
1 初步设计方案
环氧丙烷（propylene epoxide，PO）在精细化工的中经常使用到的物料之一，衍生物种类繁多，广泛用于制药，石油，建筑和化妆品等行业。目前工业上主要使用共氧化法，氮醇法。
本项目将以丙烯为原料，采用HPPO法制环氧丙烷。
1.1 选址
1.1.1地理位置
大榭开发区地处海岸线中部，浙江宁波东部，长三角地区。大榭开发区距市中心40千米，紧邻上海市，距离约为180千米。由于宁波与上海之间的杭州湾跨海大桥已经完工，其自身四面临海，拥有诸多大型港口，交通便利。地理位置优
势明显是建立临港工业基地的最佳选择。
大榭开发区占地30多平方公里，除本岛外还有7个附属小岛。平原开阔地约17平方公里，山地丘壑约13平方公里，岛腹地是主要化工园区。
图11 大榭开发区地理位置
1.1.2自然条件
大榭岛属亚热带季风气候，冬夏季风交替明显、气候宜人、四季分明。多年平均气温为17摄氏度，年均降水量1311毫米。 每年7－9月为台风盛行季节，经统计，多年平均受灾为3次，影响天数为6天。
本地区位于温带，港口水域无结冰现象。降雪一般出现在每年一月，概率约为0.5。 多年平均降雪日数11.7天，平均日雪量 4.1cm，最大日雪量 17.5cm，最大积雪量 3.0cm，无严重的自然灾害，自然条件优越，适合建厂和居住。
1.2 产品规模及原料需求来源
1.2.1 产品方案
本项目工程产品为环氧丙烷和丙烯，联产氢气，丙二醇和丙二醇单甲醚，产品规模原料需求等如下：
1.2.2 产品规模
表11 生产规模
序序号
产品名称
单位
数量
纯度
1
环氧丙烷
万吨/年
20
99.9%
2
丙烯
万吨/年
18.6
99.9%
3
丙二醇
吨/年
9260
99.9%
4
丙二醇单甲醚
吨/年
6640
99.9%
5
氢气
万吨/年
1.57
99.9%
1.2.3 主要原料及来源
本项目主要原料为丙烷，过氧化氢溶液，辅助材料为甲醇。
表12 主要原辅料年需要量
序号
名称
需求量/年
1
丙烷
40万吨
2
过氧化氢
12.65万吨
3
甲醇
3850吨
本厂原料均由宁波市内公司提供，丙烷来自总厂，来源稳定、运输方便，降低了成本，长期供应亦有保障，具有巨大优越性。
主要原料、辅助材料来源见13：
表13 主要原材料、辅助材料、燃料来源表
项目
名称
数量
来源
运运输方式
备注
原料
丙烷
40万吨/年
总厂
管道运输
目 录
1初步设计方案
1.1选址 6
1.2产品规模及原料需求来源7
2文献综述
2.1产品理化性质8
2.2生产工艺9
2.3方案选择12
3工艺流程图
3.1全工艺流程简图14
3.2精制工段反应流程图15
4物料衡算
4.1物料衡算意义16
4.2物料衡算的质量守恒16
4.3使用Aspen初步模拟计算16
4.4Aspen的计算过程和结果18
5能量衡算
5.1能量衡算原理和准则22
5.2能量衡算表23
6设备的工艺设计和选型
6.1塔径的计算25
6.2塔高的计算32
6.3裙座的计算34
6.4设计汇总表34
6.5泵的初步计算35
6.6换热器的初步计算37
6.7选型汇总39
7经济评价
7.1经济评价概述41
7.2经济评价表41
8环境保护
8.1三废排放总量43
8.2废气和处理办法43
8.3废水和处理办法44
8.4废渣和处理办法45
9安全生产
9.1危险性分析45
9.2采取的措施 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
46
总结 47
致谢 48
参考文献49
1 初步设计方案
环氧丙烷（propylene epoxide，PO）在精细化工的中经常使用到的物料之一，衍生物种类繁多，广泛用于制药，石油，建筑和化妆品等行业。目前工业上主要使用共氧化法，氮醇法。
本项目将以丙烯为原料，采用HPPO法制环氧丙烷。
1.1 选址
1.1.1地理位置
大榭开发区地处海岸线中部，浙江宁波东部，长三角地区。大榭开发区距市中心40千米，紧邻上海市，距离约为180千米。由于宁波与上海之间的杭州湾跨海大桥已经完工，其自身四面临海，拥有诸多大型港口，交通便利。地理位置优
势明显是建立临港工业基地的最佳选择。
大榭开发区占地30多平方公里，除本岛外还有7个附属小岛。平原开阔地约17平方公里，山地丘壑约13平方公里，岛腹地是主要化工园区。
图11 大榭开发区地理位置
1.1.2自然条件
大榭岛属亚热带季风气候，冬夏季风交替明显、气候宜人、四季分明。多年平均气温为17摄氏度，年均降水量1311毫米。 每年7－9月为台风盛行季节，经统计，多年平均受灾为3次，影响天数为6天。
本地区位于温带，港口水域无结冰现象。降雪一般出现在每年一月，概率约为0.5。 多年平均降雪日数11.7天，平均日雪量 4.1cm，最大日雪量 17.5cm，最大积雪量 3.0cm，无严重的自然灾害，自然条件优越，适合建厂和居住。
1.2 产品规模及原料需求来源
1.2.1 产品方案
本项目工程产品为环氧丙烷和丙烯，联产氢气，丙二醇和丙二醇单甲醚，产品规模原料需求等如下：
1.2.2 产品规模
表11 生产规模
序序号
产品名称
单位
数量
纯度
1
环氧丙烷
万吨/年
20
99.9%
2
丙烯
万吨/年
18.6
99.9%
3
丙二醇
吨/年
9260
99.9%
4
丙二醇单甲醚
吨/年
6640
99.9%
5
氢气
万吨/年
1.57
99.9%
1.2.3 主要原料及来源
本项目主要原料为丙烷，过氧化氢溶液，辅助材料为甲醇。
表12 主要原辅料年需要量
序号
名称
需求量/年
1
丙烷
40万吨
2
过氧化氢
12.65万吨
3
甲醇
3850吨
本厂原料均由宁波市内公司提供，丙烷来自总厂，来源稳定、运输方便，降低了成本，长期供应亦有保障，具有巨大优越性。
主要原料、辅助材料来源见13：
表13 主要原材料、辅助材料、燃料来源表
项目
名称
数量
来源
运运输方式
备注
原料
丙烷
40万吨/年
总厂
管道运输
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/hxycl/yyhx/516.html
