年产20万吨环氧丙烷丙烯环氧化工段
自20世纪80年代以来，PO行业及其相关产品所需量年年递增。2009—2014年，PO进口占比始终高达20%左右。这主要因为以下两个原因①国内大部分 PO生产装置采用氯醇法，工艺流程较复杂，生产过程中产生的次氯酸对设备腐蚀严重，停工检修情况较多，导致PO装置整体开工率较低，实际产量有限，不能满足需求；②各主要PO生产企业均配套有下游聚醚生产线，造成PO市场流通。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20万吨环氧丙烷的化工生产装置。关键词 PO行业，PO生产方法，宁波大榭开发区
目录
1. 总论 2
1.1 设计依据、方案及生产规模 2
1.2 设计地区的自然条件 2
1.3 厂址选择 3
2. 发展评述 3
2.1 简史概述 3
2.2 生产方法的选择及论证 3
3. 工艺叙述部分 4
3.1 设计的生产方法及生产流程的选择与论证 4
3.2工艺生产方法叙述 5
3.3列出原料、产品及副产品的技术条件 6
4.工艺计算部分 7
4.1物料衡算与能量衡算的意义 7
4.2物料衡算 7
丙烯环氧化工段流程图 8
4.3能量衡算 21
5. 主要设备工艺计算 22
5.1反应条件 23
5.2催化剂的选择 24
5.3反应方程式及其动力学 25
5.4反应器类型的选择 26
5.5物料衡算表 27
5.6催化剂质量的计算 28
5.7反应器的计算 30
6安全技术与环保部分 38
6.1平面布置 39
6.2管道布置与设计原则 41
6.3管道选型 42
6.4主要污染源与污染物 45
7.经济指标 48
8.总结 49
9致谢 49
1. 总论
1.1 设计依据、方案及生产规模
1.1.1设计依据
（1）201 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
6年“东华科技杯”第十届全国大学生化工设计竞赛指导书；
（2)《化工工厂初步设计文件内容深度规定》（HG/T206882000）；
（3）《化工工艺设计手册（第四版）》
（4）《化工设备设计手册》
（5）化工设计相关国家标准；
1.1.2产品方案
本项目的产品方案以国家的行业政策和行业的发展规划为依据。因此，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。
1.1.4产品规模
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 设计地区的自然条件
1.2.1地质资料
大榭开发区规划面积约36平方公里，其中大榭本岛面积30.84平方公里，平地面积为16.6平方公里；东西宽7.5公里，南北长6公里。
1.2.2气象资料
大榭开发区是亚热带海洋性气候带，气候舒适，风景怡人，适合人员居住。
1.3 厂址选择
（1）厂址尽量选择有利于合作生产的原料厂或者城市周围，供应公用工程。
（2）厂址最好选在有良好销售渠道，并且在工作设施和生活设施等方面有良好条件的地方。
（3）厂址应选在有水源充足并且水源质地好的地方，当有不同的供水条件时，应该对所选地址的经济因素进行比较。
（4）厂址附近交通状况要良好。这样就可以有效减少建厂费用和运营成本。能够采用水运的情况下尽可能采用水运。如果涉及大型设备和超大型设备需要运输的工厂，还要注意所选厂址能否运输。
（5）厂址附近应该要有稳定的热力与电力来源，这样可以有效减少电力与热力的相关成本。（6）厂址最好选在廉价劳动力充足的地方。
（7）选厂尽可能占比较少的地面面积。厂区布置要符合工艺流程，并为今后发展留下足够空间。
（8）选厂需要考虑到建厂后对当地环境造成的影响在确定是否建厂。
（9）厂址应该选在有比较好的排水条件地段，并且不能建在低于洪水位的地方。
（10）厂址附近要有处理污水的能力，不会应为污水对周围环境造成破坏
（11）鉴于以上情况，我们初步选择宁波大榭开发区。
2. 发展评述
2.1 简史概述
国内PO行业自90年代以来，每年的消费量节节递增，到21世纪期间，该行业的消费量年均增长率为20%。自2009年以来，由于我国交通、家电、建筑节能、纺织等行业迅速发展，导致和其相关产品需求越来越大，是 PO产业快速增长的又一个重要诱因，2012年PO表观消费量达到200万吨，2014年PO表观消费量为256万吨。这期间该行业表观消费量年均增长率为30%。同期国内PO产能也大幅提升，2012年PO产能为225万吨，2014年PO产能为261万吨。2009—2014年 PO产能年均增长率达21.8%。国内PO产能高于消费量，看起来我国完全能够自给自足，但这只是表面现象。因为装置开工率平均维持在72%，导致国内PO完全不能够自给自足，所以很大一部分需要依靠进口来维持国内的消费。
目录
1. 总论 2
1.1 设计依据、方案及生产规模 2
1.2 设计地区的自然条件 2
1.3 厂址选择 3
2. 发展评述 3
2.1 简史概述 3
2.2 生产方法的选择及论证 3
3. 工艺叙述部分 4
3.1 设计的生产方法及生产流程的选择与论证 4
3.2工艺生产方法叙述 5
3.3列出原料、产品及副产品的技术条件 6
4.工艺计算部分 7
4.1物料衡算与能量衡算的意义 7
4.2物料衡算 7
丙烯环氧化工段流程图 8
4.3能量衡算 21
5. 主要设备工艺计算 22
5.1反应条件 23
5.2催化剂的选择 24
5.3反应方程式及其动力学 25
5.4反应器类型的选择 26
5.5物料衡算表 27
5.6催化剂质量的计算 28
5.7反应器的计算 30
6安全技术与环保部分 38
6.1平面布置 39
6.2管道布置与设计原则 41
6.3管道选型 42
6.4主要污染源与污染物 45
7.经济指标 48
8.总结 49
9致谢 49
1. 总论
1.1 设计依据、方案及生产规模
1.1.1设计依据
（1）201 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
6年“东华科技杯”第十届全国大学生化工设计竞赛指导书；
（2)《化工工厂初步设计文件内容深度规定》（HG/T206882000）；
（3）《化工工艺设计手册（第四版）》
（4）《化工设备设计手册》
（5）化工设计相关国家标准；
1.1.2产品方案
本项目的产品方案以国家的行业政策和行业的发展规划为依据。因此，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。
1.1.4产品规模
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 设计地区的自然条件
1.2.1地质资料
大榭开发区规划面积约36平方公里，其中大榭本岛面积30.84平方公里，平地面积为16.6平方公里；东西宽7.5公里，南北长6公里。
1.2.2气象资料
大榭开发区是亚热带海洋性气候带，气候舒适，风景怡人，适合人员居住。
1.3 厂址选择
（1）厂址尽量选择有利于合作生产的原料厂或者城市周围，供应公用工程。
（2）厂址最好选在有良好销售渠道，并且在工作设施和生活设施等方面有良好条件的地方。
（3）厂址应选在有水源充足并且水源质地好的地方，当有不同的供水条件时，应该对所选地址的经济因素进行比较。
（4）厂址附近交通状况要良好。这样就可以有效减少建厂费用和运营成本。能够采用水运的情况下尽可能采用水运。如果涉及大型设备和超大型设备需要运输的工厂，还要注意所选厂址能否运输。
（5）厂址附近应该要有稳定的热力与电力来源，这样可以有效减少电力与热力的相关成本。（6）厂址最好选在廉价劳动力充足的地方。
（7）选厂尽可能占比较少的地面面积。厂区布置要符合工艺流程，并为今后发展留下足够空间。
（8）选厂需要考虑到建厂后对当地环境造成的影响在确定是否建厂。
（9）厂址应该选在有比较好的排水条件地段，并且不能建在低于洪水位的地方。
（10）厂址附近要有处理污水的能力，不会应为污水对周围环境造成破坏
（11）鉴于以上情况，我们初步选择宁波大榭开发区。
2. 发展评述
2.1 简史概述
国内PO行业自90年代以来，每年的消费量节节递增，到21世纪期间，该行业的消费量年均增长率为20%。自2009年以来，由于我国交通、家电、建筑节能、纺织等行业迅速发展，导致和其相关产品需求越来越大，是 PO产业快速增长的又一个重要诱因，2012年PO表观消费量达到200万吨，2014年PO表观消费量为256万吨。这期间该行业表观消费量年均增长率为30%。同期国内PO产能也大幅提升，2012年PO产能为225万吨，2014年PO产能为261万吨。2009—2014年 PO产能年均增长率达21.8%。国内PO产能高于消费量，看起来我国完全能够自给自足，但这只是表面现象。因为装置开工率平均维持在72%，导致国内PO完全不能够自给自足，所以很大一部分需要依靠进口来维持国内的消费。
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