摘 要

本设计运用Aspen等软件设计一座年产5万吨的醋酸乙烯酯分厂，本设计拟采用气相乙烯法进行生产，通过对市场、工艺、经济等各方面条件的综合考虑，选择为扬子石化公司设计一座年产5万吨的醋酸乙烯酯分厂，同时利用公司生产的乙烯，结合气相乙烯法进行生产。该工艺具有较高的原料利用率，并且减少了 二氧化碳的排放，充分利用了资源。同时下游对于醋酸乙烯酯需求量很大，出口量在持续升高，所得结果对于醋酸乙烯酯生产具有重要的指导意义。

设计主要包括了流程模拟，工艺图、装配图等绘制等工作。

本设计的特色：运用Aspen等多种软件进行设计，完整的PFD、PID图以及装配图等图纸，满足清洁、环保、安全的要求。

关键词：醋酸乙烯酯，Aspen，乙烯，醋酸

Abstract

This design uses Aspen and other software to design a vinyl acetate branch with an annual output of 50,000 tons.This design intends to use the gas-phase ethylene method for production.Through comprehensive consideration of market, process, economy and other conditions.Choosing to design a vinyl acetate branch plant with an annual output of 50,000 tons for Yangzi Petrochemical Company.At the same time, the company produces ethylene combined with gas-phase ethylene method for production.The process has a high utilization rate of raw materials.And reduced carbon dioxide emissions.The downstream demand for vinyl acetate is very large, and the export volume continues to increase. The results obtained have important guiding significance for the production of vinyl acetate.

The design mainly includes process simulation, process drawing, assembly drawing,and other work.

The characteristics of this design: using Aspen and other software to design, complete PFD, PID drawings and assembly drawings and other drawings to meet the requirements of clean, environmental protection and safety.

Key Words：Vinyl acetate,Aspen,Ethylene,Acetic acid,CO₂ absorption

目录

第一章 总论 1

1.1 项目背景 1

1.2 项目投资必要性 1

1.3 项目可行性研究结论 1

1.4 项目概述 2

1.4.1 建设规模及产品方案 2

1.4.2 辅助材料 3

1.4.3 工艺技术 3

1.4.4 厂址位置 4

1.4.5 公用工程 5

1.4.6 三废排放 5

1.4.7 管理体制及定员 6

第二章 市场预测分析 7

2.1 产品用途 7

2.2 市场分析 7

2.2.1 全国市场分析 7

2.2.2 国内市场分析 7

2.3 醋酸乙烯上游原料分析 9

2.4 醋酸乙烯下游产品分析 9

2.5 醋酸乙烯价格变化趋势分析 10

第三章 化工工艺及系统 11

3.1 总述 11

3.2 设计基础 11

3.2.1 概况 11

3.2.2 装置设计规模及组成 11

3.2.3 主要原材料、辅助材料 11

3.2.4 公用物料和能量 12

3.2.5 技术指标 12

3.3 工艺技术方案的比较和选择 15

3.3.1 醋酸乙烯酯反应工段 15

3.3.2 二氧化碳吸收工段 17

第四章 自动控制及仪表 18

4.1 储罐的控制 18

4.2 离心泵的控制 18

4.3 换热器的控制 18

4.4 精馏塔的控制 19

4.5 反应器的控制 19

第五章 塔设备设计说明 21

5.1 概述 21

5.2 塔设备设计要求 21

5.3 塔设备设计与校核（以T0501为例） 21

5.3.1塔设备设计方法 21

5.3.2塔内件设计（以T0501为例） 21

5.3.3设计温度与设计压力 22

5.3.4塔径以及塔内件的计算 23

5.3.5塔的水力学校核 25

5.3.6 Cup Tower软件校核（T0501） 27

5.4 T0302塔结构设计 30

5.4.1塔高的计算 30

5.4.2接管的计算 31

第六章 换热器的设计与选型 35

6.1 换热器选型设计概述 35

6.2 E0101换热器的选型校核 35

6.2.1换热器选型参数设计示例 35

6.2.3换热器SW6校核 47

第七章 反应器设计说明 55

7.1 列管长度和数目的计算 55

7.1.1 ASPEN模拟进料数据 55

7.1.2 反应器列管长度和数目计算 55

7.1.3 催化剂床层压力核算 56

7.2 反应器内径和长度设计 57

7.2.1 反应器壳体内径设计 57

7.2.2 反应器长度设计 57

7.2.3 折流板设计 57

7.2.4 反应器筒体壁厚设计 58

7.3 反应器热量衡算 58

7.3.1 取热介质选择及用量 58

7.3.2 换热面积校核 59

7.4 反应器机械设计 60

7.4.1 反应器封头设计 60

7.4.2 反应器气体分布器设计 60

7.4.3 反应器接管的法兰选型设计 60

7.4.4 反应器拉杆设计 61

7.5 反应器参数汇总 61

7.6 反应器机械强度校核 62

第八章 容器的设计与选型 72

8.1 储罐类型 72

8.2 储罐计算示例（以储罐V0101为例） 72

8.3 缓冲罐的计算（以V0301为例） 73

第九章 泵的设计与选型 74

9.1 概述 74

9.2 泵的类型和特点 74

9.3 示例P0101设计选型 76

第十章 压缩机的设计与选型 79

10.1 压缩机的分类 79

10.2 选型原则 79

10.3 压缩机选型 80

第十一章 概算 81

11.1 投资估算 81

11.2 建设投资估算 81

11.2.1 固定资产费用 81

11.2.2 无形资产费用 84

11.2.3 递延资产费用 84

11.2.4 预备费用 85

11.2.5 建设投资估算表 85

11.3 建设期利息估算流动资金估算 85

11.4 总投资估算 86

11.5 资金筹措 86

11.5.1 资金来源 86

11.5.2 银行贷款还款方式 86

11.5.3 投资规模 86

11.6 成本和费用估算 87

11.6.2 燃料及动力费 87

11.6.3 职工工资及福利费 87

11.6.4 维修费 88

11.6.5 折旧费 88

11.6.6 摊销费 88

11.6.7 财务费 88

11.6.8 销售费 88

11.6.9 三废处理费用 88

11.6.10 总成本费用估算表 89

11.6.11 销售收入计算 89

结论 90

中外文参考文献 91

附录 92

致谢 93

第一章 总论

1.1 项目背景

对于化工这一专业，对环境和资源的要求越来越高，仅仅靠着资源的投入或者是规模的扩大已经不是明智之选了，我们应该加强技术革新，积极推动绿色发展，这样才能在这一领域长久良好地发展下去。 ^[1][2]

1.2 项目投资必要性

（一）充分利用当地煤炭资源

我国大部分地区出现了电力供应过剩地情况。火电需求曾达到过2亿千瓦，远远高于未来的电力需要。而制备乙炔原料的电石法有污染高，耗能高，操作复杂的缺点。因此，本项目将采用气相乙烯法避免这类问题。^[3]

（二）高端的醋酸乙烯产品，填补华南市场的空缺