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2.5万吨/年正庚烯装置生产流程设计,作者:边海军 熊海霞,2007.12.24,主要内容:,1、设计要求,2、合成方法及工艺流程,3、初步模拟结果,4、工艺优化,5、经济分析,6、结束语,设计要求,根据生产要求和工艺条件设计出年产2.5万吨庚烯的生产流程; 用PRO对流程进行模拟; 根据各单元操作的工艺特点优化操作参数,降低操作费用和公用工程的费用;,合成方法及工艺流程,庚烯的应用领域:,(1)作为各种聚合物的共聚单体,(2)作为制备脂肪醇的中间体,(3)制备高级脂肪酸,(4)作为汽油添加剂,合成方法及工艺流程,Dimersol 法 由法国石油研究院首先开发出来,这是一种以分子筛负载镍与烷基铝络合物催化剂,利用丙稀和丁烯为生产原料,在常压催化条件下聚合生成约含25己烯、47.5庚烯、16.5辛烯、11壬烯和其他较高分子烃类的合成烯烃的方法。,目前,庚烯的合成方法有2种,分别是Dimersol 法和Lewis 酸法,本设计采用Dimersol 法。,合成方法及工艺流程,Dimersol 方法反应机理,初步模拟结果,原料,丙稀: 丙稀 95.23 丙烷 4.77,已丁烷 17.55 ,正丁烷20.96 ,异丁烯 5.67,正丁烯 55.73 ,正己烯 0.09,丁烯:,初步模拟结果,产品要求,产量:2.5万吨/年 纯度:99.9,反应转化率与选择性,初步模拟结果,反应装置设计,反应器形式: 平推流反应器 反应温度:45 反应压力:8bar,初步模拟结果,分离系统设计,分离顺序:先分离C3/C4,然后分离C6,最后得产品庚烯,初步模拟结果,pro模拟流程,初步模拟结果,己烯产量:12425 t/a 年开工8000h计,纯度:0.9996,庚烯产量:27445 t/a 年开工8000h计,纯度:0.9991,T1模拟结果:,初步模拟结果,操作压力:6bar,塔板数:24,进料板位置:13,回流比:5,初步模拟结果,上述流程存在的缺点:,1、物流S3的处理;,3、各精硫塔操作参数优化;,2、C8、C11的处理,工艺优化,pro模拟流程,工艺优化,循环物流结果,工艺优化,反应器模拟结果,进料组成:,丙稀:80kmol/h,丁稀:120mol/h,工艺优化,T1模拟结果:,操作压力:6bar,塔板数:24,进料板位置:13,回流比:3,工艺优化,工艺优化,T2模拟结果:,操作压力:3bar,塔板数:42,进料板位置:14,回流比:10,己烯产量:12450 t/a 年开工8000h计,纯度:0.9999,工艺优化,工艺优化,T3模拟结果:,操作压力:3bar,塔板数:40,进料板位置:26,回流比:5,庚烯产量:27500 t/a 年开工8000h计,纯度:0.9999,工艺优化,工艺优化,T4模拟结果:,操作压力:3bar,塔板数:30,进料板位置:15,回流比:3,辛烯产量:30000t/a 年开工8000h计,纯度:0.9996,工艺优化,十一烯产量:9850t/a 年开工8000h计,纯度:0.9999,工艺优化,工艺优化,各塔进料板位置优化:,采用灵敏度分析,初始塔板为第5块塔板,从结果可以看出 各塔的最佳进料板位置分别为:15,17,20,22。,经济分析,主要设备估算表(单位:万元人民币),经济分析,建设投资估算表(单位:万元人民币),经济分析,原料与燃气动力费用估算表(单位:万元人民币),经济分析,销售收入与利润分配估算表(单位:万元人民币),经济分析,损益和利润分配表(单位:万元人民币),建设投资估算值为10746万元,所以投资回收期为2年 ,经济可行。,结束语,1)在对庚烯市场调查与分析的基础上,采用PRO软件进行模拟计算,设计出了纯度为99.99、27000吨/年的庚烯生产工艺。 2)对原有庚烯生产工艺进行了改进,提高了原料丁烯的利用效率,从原有工艺的52.5提高到97.5。 3)通过对不同庚烯回收工艺流程的对比,在原有工艺的基础上增加了辛烯精馏塔,得到了纯度为99.96、30000吨/年的辛烯及纯度为99.99、9850吨/年的十一烯。 4)采用灵敏度分析法,确定了庚烯回收工艺中各精馏塔最佳操作条件; 5)对项目进行了初步的经济评价,结果表明,项目的投资回收期为2年,本项目具有较好的经济可行性。,谢谢!,
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