编制依据建筑结构设计原则建筑结构设计方案防火防水防腐防噪防尘及建筑物内外装修等给水排水编制依据设计范围给水工程排水工程污水处理工程雨水工程设计总图运输设计依据设计范围总平面布置厂区总体布局概述厂区各处面积指标厂前区储运区生产区辅助生产区厂区出入口布置围墙设置厂内运输设计厂内运输设计要求本厂运输设计参考文献项目初步设计说明书总论项目综述丙烯是源自石油煤天然气重要基础有机化工原料，全球丙烯产能已超亿吨年，随着我国今后几年中丙烯产能快速增长，加快除聚丙烯以外丙烯化工综合发展已成为我国烯烃化工可持续发展成为重要课题。本项目目标是为石油化工综合企业设计座异丙苯分厂，采用丙烯和石油苯作为原料经济价值更高异丙苯，同时产生副产物二异丙苯重芳烃。除考虑到主产物异丙苯经济效益外，还考虑到副产物出路问题。同时需要考虑尽可能减少对自然环境污染以及对污染治理措施。设计依据国家经济建筑环保相关政策，黑龙江省大庆市化工工程建设相关建设规划化工工程设计相关规定化工工厂初步设计文件内容深度规定年月日国家石油和化工工业局发布及有关专业国家标准年第七届三井杯化工设计大赛参赛指导书项目可行性报告。设计思想及原则所选择工艺技术应先进适用可靠，保证项目投产后，能安全稳定长周期连续运行。所选择设备和材料必须可靠，且尽可能国产化。充分依托现有社会公共设施，以降低投资，加快项目建设进度，采取切实可行措施节约用水。贯彻主体工程与环境保护劳动安全和工业卫生消防同时设计同时建设项目初步设计说明书同时投产。消防卫生及安全设施设置必须贯彻国家关于环境保护劳动安全法规和要求，负荷石油化工行业相关标准。所选择产品方案和技术方案应是优化方案，以最大程度减少投资，提高项目经济效益和抗风险能力。科学论证项目技术可靠性项目经济性，实事求是作出研究结论促进国丙烯工业综合发展，提高我国丙烯工业产业多样性，是我国丙烯化工实现可持续发展。工艺特点采用固定床催化反应器，大大提高主产物转化率，减少了混合物分离操作成本，减少了能耗使用。产品及原料方案本项目设计年产异丙苯万吨，采用石油苯和丙烯作为原料，在催化剂作用下进行生产。原料苯选用中国石油大庆石化炼油厂产品石油苯。原料丙烯选用中国石油大庆石化公司化工厂生产产品丙烯。主产物为异丙苯,副产物二异丙苯重芳烃。辅助设计软件应用在本设计中，应用了以脱苯塔异丙苯塔二异丙苯塔总再沸器负荷中北大学重结晶队项目初步设计说明书催化精馏合成异丙苯催化精馏合成异丙苯操作特性模拟固定床催化精馏塔采用固定床催化精馏反应器合成异丙苯，固定床催化精馏塔共分为快理论塔板包括冷凝器和再沸器。塔顶冷凝器选择全凝器，全凝器为第块塔板，塔釜再沸器为第块。操作压力，苯进料,回流量，催化精馏塔采用全回流操作。苯在塔顶进料，丙烯在塔中部进料第块塔板，反应体积。采用进行模拟计算，选择用于严格多级分离模型，热力学方程选择活度模型。为简化计算，假设塔内只有苯丙烯异丙苯和二异丙苯四种组分，存在如下反应。烷基化反应式式烷基转移反应式其中苯丙烯异丙苯二异丙苯对于烷基化反应两式，采用动力学模型，烷基化反应动力少于秋雨。中北大学重结晶队项目初步设计说明书大庆市气候受大陆影响远甚于海洋，陆地因素在气候形成中起决定作用，全市大陆度在之间远大于，为典型大陆性气候。由于气候大陆性和季风交替共同影响，在春季增温和秋季降温过程中，温度升降频繁且剧烈同时，由于晴天日数多，昼夜温度变差大。年日照时数在至小时，生长期五至九月日照时数为至小时。年降水量在至毫米之间，生长期降水量般在至毫米之间，占年降水量以上。中北大学重结晶队项目初步设计说明书工艺流程设计及优化设计目标概述本项目目标是为中石油大庆石化建立座以异丙苯为主要产品分厂。要求以丙烯和苯为原料，其中丙烯由中石化生产过程催化裂化生产出来，苯由外购入，两者在优化化工工艺中反应生成异丙苯，异丙苯作为中间产物或其他用途售予其他化工厂或单位个人。尽量采取可可行措施减少系统对环境不利影响，并对排出污染物提出合理治理方案。生产规模由于各行业对异丙苯需求，本场建设规模定为每年生产异丙苯万吨。合成异丙苯基本工艺流程目前工业上合成异丙苯所用催化剂不尽相同，但其工艺流程基本相同。原料丙烯经过预处理进入到烷基化反应器，原料苯经过预处理送到苯塔，在苯塔中进行脱水后由侧线才出送到烃化和反烃化反应器进行反应，反应液混合后送入分离系统，即依次送到苯塔，异丙苯塔，二异丙苯塔进行分离，在苯塔塔顶脱出苯，水等组分，在异丙苯塔顶得到产品异丙苯，二异丙苯塔侧线得到二异丙苯送回反烃化反应器，副产物重芳烃由二异丙苯塔釜采出。中北大学重结晶队项目初步设计说明书图合成异丙苯原工艺流程简图异丙苯合成过程中存在问题是二异丙苯由二异丙苯塔侧线采出返回反烃化反应器进行反应，而烃化反应生成重芳烃三异丙苯没有经过任何处理直接有塔釜排除，既造成了重组分排放也增加了单位产品原料消耗和能量消耗。针对此问题，本节对异丙苯合成过程中分离工段二异丙苯塔进行了优化，从而对异丙苯合成工艺进行节能改造。二异丙苯优化优化流程在二异丙苯塔中增加个下侧线采出以回收三异丙苯。采出物进入反烃化反应器。三异丙苯和反烃化反应器中多余苯发生反应生成二异丙苯，二异丙苯进步反烃化生成异丙苯。因此在苯与丙烯进料不变情况下，异丙苯产量增加，从而降低了单位产品能耗。图合成异丙苯优化流程工艺中北大学重结晶队项目初步设计说明书优化流程分析二异丙苯塔下侧采出时苯塔冷凝器和再沸器能耗，图说明，随下侧采出量增加，冷凝器和再沸器热负荷都逐渐增加，但因为总产量增加而是单位产品上冷凝器和再沸器负荷逐渐降低，与原流程相比，单位产品苯塔冷凝器负荷最大可降低，单位产品再沸器负荷最大可降低。由此说明二异丙苯塔增加个下线采出时，苯塔能够达到节能降耗目。冷凝器负荷单位产品冷凝负荷，采出量为零时即为原流程再沸器热负荷单位产品再沸器负荷图随二异丙苯塔新增侧线采出量变化苯塔热负荷变化曲线二异丙苯塔下侧采出量变化对异丙苯塔冷凝器和再沸器能耗影响图二说中北大学重结晶队项目初步设计说明书明随二异丙苯塔下侧采出量增加，异丙苯塔冷凝器和再沸器热负荷逐渐增加，但因为异丙苯塔顶产品总量增加从而使单位产品上冷凝器和再沸器负荷都逐渐降低，由此说明二异丙苯塔增加个下侧线采出时，异丙苯塔能够达到节能降耗目。二异丙苯塔下侧采出量变化对二异丙苯塔冷凝器和再沸器能耗影响图三说明，随着二异丙苯塔下侧采出量增加，二异丙苯塔冷凝器和再沸器热负荷迅速下降，之后基本保持不变，单位产品冷凝器和再沸器负荷亦是如此，由此说明二异丙苯塔增加个下侧线采出时，二异丙苯塔本身也能够达到节能降耗目。,单位产品冷凝负荷冷凝器负荷再沸器热负荷单位产品再沸器热负荷图随二异丙苯塔新增侧线采出量变化异丙苯塔热负荷变化曲线整个分离过程中所有冷凝器和再沸器总热负荷表给出了优化流程与原流程冷凝器和再沸器热负荷对比情况，二异丙苯塔新增侧线采出量不同时，整个工艺流程中冷凝器总负荷苯塔异丙苯塔和二异丙苯塔中冷凝器负荷之和及总再沸器负荷中北大学重结晶队项目初步设计说明书不同，可见单位产品总冷凝器负荷最大可降低，单位产品再沸器负荷最大可降低。图随二异丙苯塔新增侧线采出量变化二异丙苯塔热负荷变化曲线中北大学重结晶队项目初步设计说明书表随侧线采出量增加异丙苯产量和三异丙苯回收量变化表下线采出量产量异丙苯塔顶中异丙苯摩尔分数三异丙苯采出率泡点反应器合成异丙苯苯与丙烯催化反应器主要有固定床反应器固定床催化精馏塔和悬浮床催化精馏塔。般在固定床催化精馏塔中催化剂构件内传质问题严重，而且催化剂再生困难，为降低异丙苯等进步烷基化反应大都采用过量苯烯比，选择高苯烯比，有利于提高催化剂稳定性及异丙苯比例。苯烯比低时，催化剂失活速率很快。这是由于过量丙烯齐聚生成长链烯烃和苯烷基化生成了大分子烷基苯低。苯烯比增加，催化剂稳定性提高。但是苯烯比过高，烃化液中苯比例增加，就会给后续分离过程增加负荷。因为苯与丙烯生成异丙苯为放热过程，故我们可以利用反应热来汽化够达到节能降耗目。冷凝器负荷单位产品冷凝负荷，采出量为零时即为原流程再沸器热负荷单位产品再沸器负荷图随二异丙苯塔新增侧线采出量变化苯塔热负荷变化曲线二异丙苯塔下侧采出量变化对异丙苯塔冷凝器和再沸器能耗影响图二说中北大学重结晶队项目初步设计说明书明随二异丙苯塔下侧采出量增加，异丙苯塔冷凝器和再沸器热负荷逐渐增加，但因为异丙苯塔顶产品总量增加从而使单位产品上冷凝器和再沸器负荷都逐渐降低，由此说明二异丙苯塔增加个下侧线采出时，异丙苯塔能够达到节能降耗目。二异丙苯塔下侧采出量变化对二异丙苯塔冷凝器和再沸器能耗影响图三说明，随着二异丙苯塔下侧采出量增加，二异丙苯塔冷凝器和再沸器热负荷迅速下降，之后基本保持不变，单位产品冷凝器和再沸器负荷亦是如此，由此说明二异丙苯塔增加个下侧线采出时，二异丙苯塔本身也能够达到节能降耗目。,单位产品冷凝负荷冷凝器负荷再沸器热负荷单位产品再沸器热负荷图随二异丙苯塔新增侧线采出量变化异丙苯塔热负荷变化曲线整个分离过程中所有冷凝器和再沸器总热负荷表给出了优化流程与原流程冷凝器和再沸器热负荷对比情况，二异丙苯塔新增侧线采出量不同时，整个工艺流程中冷凝器总负荷苯塔异丙苯塔和二异丙苯塔中冷凝器负荷之和及总再沸器负荷中北大学重结晶队项目初步设计说明书不同，可见单位产品总冷凝器负荷最大可降低，单位产品再沸器负荷最大可降低。图随二异丙苯塔新增侧线采出量变化二异丙苯塔热负荷变化曲线中北大学重结晶队项目初步设计说明书表随侧线采出量增加异丙苯产量和三异丙苯回收量变化表下线采出量产量异丙苯塔顶中异丙苯摩尔分数三异丙苯采出率泡点反应器合成异丙苯苯与丙烯催化反应器主要有固定床反应器固定床催化精馏塔和悬浮床催化精馏塔。般在固定床催化精馏塔中催化剂构件内传质问题严重，而且催化剂再生困难，为降低异丙苯等进步烷基化反应大都采用过量苯烯比，选择高苯烯比，有利于提高催化剂稳年产异丙苯万吨项目初步说明书总论项目综述下辅助设计工具软件用进行制图用进行流程模拟和工艺优化用进行热能集成优化用制作三维厂区效果图。中北大学重结晶队项目初步设计说明书厂址选择选择原则厂区选择基本原则厂址应符合国家工业布局，城市或地区规划要求。厂址宜选在原料燃料供应和产品销售便利地区。厂址应靠近水量充足水质良好水源地。厂址应尽可能靠近原有交通线，即交通运输便利地区。厂址地区应具有热电供应。选址时注意节约用地，不占用或少占用良田。厂区大小形状和其条件应满足工艺流程合理布置需要，并应有发展余地。选址得注意当地自然环境条件，并对工厂投产后可能造成环境影响做出预评价。厂址应避开低于洪水位或在采取措施后仍不能确保不受水淹地段。厂址附近应建立生产污水和生活污水处理装置。厂址应不妨碍或不破坏农业水利工程，就尽量避免拆迁。厂址应具有满足建设工程需要工程地质条件和水文地质条件。散发有害物质工业企业厂址，应位于城镇相邻工业