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1、目录1.工程背景及建设意义11.1 工程背景21.2 建设意义22.需求预测及拟建经济错误!未定义书签。2. 1工程拟建23. 2产品方案34. 3主要物料规格及消耗33.厂址的选择及厂区的规划33.1 厂址概况33. 2厂址选择45. 3厂址布置44.主要的工艺及设备的选型46. 1工艺路线确实定5生产规模5原料及产品5工艺路线的比拟64.1.3.1ExxonMobil的MTO工艺64.1.3.2UOP/Hydro公司的MTO工艺64.1.3.3大连化物所的DMTO工艺7上海化工研究院的SuTO工艺84.鲁奇（1.Urgi）公司的MTP工艺84.1,3.6结论错误!未定义书签。4.2工艺流程
2、9流程简述94.2.2工艺流程描述104.2.3反响工段104.2.4别离工段114.3设备计算与选型12反响器的设计12反响器操作条件12催化剂的装填量13反响器的直径134.3.2设备选型14塔板的选择14塔整体结构设计145.工程经济效益评价161 .工程背景及建设意义1.1 工程背景(1)乙烯是现代化工的根底，而我国的乙烯需求逐年增大，且增速快，到2016年需求量高达3700万吨。(2)低碳烯燃市场广阔，需求量大，但长期以来国内自给率只有50%左右，需要进口大量的石油作为原料用于制取低碳烯始。(3)中国的甲醇生产能力快速增长，市场出现过剩局面，需要产业转化。1.2 建设意义近十年来，随
3、着我国国民经济的开展及对低碳烯燃需求的日渐攀升，作为乙烯生产原料的石脑油，轻柴油等原料资源,面临着越来越严重的短缺局面。中国当前能源矿产结构特点是多煤、少气、缺油。再加上我国去年原油进口量已达加工总量的三分之一，以乙烯、丙烯为原料的聚烯产品仍将维持相当高的进口比例。根据我国煤炭资源相对较为丰富，且价格相对低廉的特点，在煤炭资源丰富的地区，加快了该工艺的工业应用，实现乙烯生产原料多元化，目前我国石脑油和轻柴油等原料资源短缺，如果还是以它们作为低碳烯烧生产唯一原料来源，来满足我国每年对低碳烯煌的增产需求显然不行，必须找到一种新的方法。如果在我国煤炭资源丰富的地区，加快MTc)工艺的工业开展，实现以
4、乙烯、丙烯为代表的低碳烯燃生产原料多元化，不失是解决我国石油资源紧张，促进我国低碳烯烧工业快速开展的最有效途径，也有利于实现我国内地产煤大省实现煤炭资源优势转化。煤制烯烧将大大降低对传统方式生产烯燃的需求，等同于提高了单位原油的汽柴油产量，在确保中国能源平安方面具有更为积极的意义。乙丙烯工程的建设对于促进下游产品开展，活泼市场、繁荣经济、提供社会就业时机等方面，都会起到十分重要的作用。2 .需求预测及拟建经济2.1 工程拟建本工程为武汉一煤化公司新建一MT0(甲醉制烯烧)分厂。该煤化公司年产140万吨甲醇，将30万吨甲醉用于生产烯姓。以焦炉气制得的甲醵为原料，经CO-SAPo-34催化合成，再
5、经别离、提纯后得到8万吨的乙烯（体积分数N99.95%）、2.7万吨的丙烯（体积分数99.2%）,并副产1499吨的乙基叔丁基酸（质量分数N97%）。全过程无三废产生，绿色环保。本工程注册资金为32064.389万元人民币，由总公司注入局部自有资金，并通过武汉市政府向银行贷款筹措资金16000万元人民币。工程建设进度在考虑建设过程中的各环节时间安排情况和干扰因素的影响，建设期为2年，投资回收期3年。2.2 产品方案本厂产品主要是优等品乙烯、一等品丙烯，及由副产物C4利用得到的乙基叔丁基酸。具体产品方案如表2.1所示。表2.1产品方案产品名称本厂规格（体积分数）产量（吨/年）单价（元/吨）乙烯9
6、9.95%800007500丙烯99.2%2700010950乙基叔丁基酸97%1499360002.3 主要物料规格及消耗表2.2主要物料规格及消耗序号原料规格数量3.I甲醇一等品30万吨/年2催化剂CoSAPO-34工业级293吨/年3单乙醇胺工业级87.4吨/年址4乙醇工业级1152吨/年的5催化剂树脂工业级91.1吨/年-选择及厂区的规划3.1 厂址概况长江工业园区位于湖北省武汉市，是湖北省重点开展区域之一。长江工业园区规划开发面积161.06平方公里，集产业物流、产业开展、行政商住三大功能于一体。长江工业园区拥有得天独厚的区位优势，交通网络四通八达，地理位置优越。目前长江工业园区已经
7、形成了石油化工、机械制造、汽车零部件、生物制药、根底建材、粮食深加工、食品加工等工业体系。3.2 厂址选择厂址选择在长江工业园区，它是湖北省重点开展区域之一。长江工业园区煤炭资源丰富，拥有得天独厚的区位优势，交通网络四通八达，地理位置优越，拥有大量未开发的土地资源，有利于开展煤化工产业。工业区内已有煤化工综合企业，根底设施健全。3.3 厂址布置全厂总平面布置分为生产区、储运区、辅助生产区及办公生活区，总占地面积161.06平方公里。全厂俯视图如图3.1所示：图3.1全厂俯视图4.主要的工艺及设备的选型4.1 工艺路线确实定本节介绍了煤基甲醵制取低碳烯燃及C4利用的具体情况，通过比拟不同的方法来
8、确定本厂的工艺路线，并简要阐述了本厂工艺流程及特点。生产规模本设计为某一煤化公司拟建一套年处理30万吨煤基甲醇制取低碳烯燃(MTO)生产装置，年产8万吨聚合级乙烯，联产2.7万吨丙烯，另合成乙基叔丁基酸1499吨。原料及产品本设计采用甲醉为原料制取乙烯和少局部丙烯，副产丁烯。乙烯和丙烯作为产品直接销售，而副产物C4那么可作为原料与乙醇进一步合成乙基叔丁基酸(ETBE)产品。甲醇(Methanol)在常温常压下为无色澄清易挥发液体，微有乙醵样气味，能与多种化合物形成共沸混合物。能与水、乙醛、乙醛、苯、酮类和其他有机溶剂混溶。溶解性能优于乙醇,能溶解多种无机盐类，相对密度0.7915,熔点97.8
9、,沸点64.7C,折光率1.3292,闪点12Co易燃，蒸气能与空气形成爆炸性混合物，爆炸极限6.0%36.5%(体积)。有毒，一般误饮15ml可致眼睛失明，致死量为100200ml0乙烯(EthyIene),分子式C2H4,结构式CH2=CH2,相对分子质量28.05。无色可燃性气体。熔点J69.4C,沸点/03.7C,液体密度0.5699gc11,闪点V-66.9C溶于醇和酸，难溶于水。具有烧类特有的臭味，属低毒类气体。乙烯与空气混合形成爆炸性气体，爆炸极限3.1%32.0%丙烯(PoPylene),分子式C3H6,结构式CH3-CH=CH2,相对分子质量42.081。无色气体。熔点J85
10、.2C,沸点47.8。液体相对密度d420=0,5139溶于水和醇。丙烯与空气混合,可形成爆炸性气体，爆炸极限为2.0%-11.1%。高浓度时对人有麻醉性。丁烯(Butylene),分子式C4H8,有四种异构体：正丁烯包括1丁烯(CH3CH2CH=CH2)和2-丁烯(CH3CH=CHCH3),异丁烯(CH3C(CH3)=CH2)；有顺式和反式。丁烯各异构体的理化性质根本相似，常态下均为无色气体，不溶于水，溶于有机溶剂。易燃、易爆。正丁烯有微弱芳香气味。分子量56.1,密度0.5951gcm3(204C).异丁烯有不愉快臭味。爆炸极限为1.8%9.6%,沸点690C。丁烯各异构体毒性相似，均属低
11、毒类。乙基叔丁基醛(EthylTertiaryButylEther,简称ETBE),分子式C6H14O,结构式C2H5OC(CH3)3,相对分子质量为102.18。无色透明液体。水中溶解度1.2g100ml(20oC),密度0.75gcm3,熔点-94C,沸点70C,折光率(n20D)1.3750,闪点19oETBE是一种性能优良的高辛烷值汽油调和组分，是美国法定的汽油改进剂(包括甲基叔丁基酸、乙醇和乙基叔丁基酸)的一种。工艺路线的比拟用以甲醇为代表的含氧有机物为原料制取以乙烯和丙烯为主的低碳烯煌的典型工艺有ExxonMobilMTO工艺、美国UOP公司和挪威NorskHydro公司(以下简称
12、UOPZHydro公司)合作开发的MTo工艺、大连化学物理研究所的DMTo工艺、上海化工研究院的SMTo工艺以及鲁奇(1.urgi)公司的MTP工艺等。这些工艺的原料根本相同，只是催化剂各具特色，目的产品有所不同。4.1.3.1ExxonMobil的MTO工艺MTO反响器的高效化是MTO工业放大过程中的重点和难点，UOPZHydro的MTO工艺及大连化物所的DMTO工艺都采用的是床层式流化床反响器，如果具有高活性、短接触时间的MTo催化剂，那么可以借鉴流化催化裂化(FCC)工艺经验，将MTC)反响器向提升管开展。EXXOnMObil公司在这方面做了很多工作，1980年提出外换热式密相流化床反响
13、器,2000年后相继提出单提升管式反响器、双提升管式反响器和多提升管式反响器。但提升管反响器用于MTO反响，会遇到很多问题，如提升管轴向温升难以控制，可能需要液体甲醛进料，要求催化剂强度高、活性高、停留时间短，存在气固滑落系数的问题，积炭的控制较难等。1999年，ExxonMobil公司在其Baytown研究中心建设了一套60吨/天的MTO试验装置,该装置是一套全流程的MTo系统，包括深冷别离系统和聚烯烧系统。该装置于2004年建成，其规模是Uc)P/HydroMTO中试装置的80倍，与UOP/HydroMTO中试装置一样采用流化床反响再生系统,催化剂采用SAPO-34分子筛,产品乙烯和丙烯碳
14、基选择性到达80%,乙烯与丙烯比例约为1。同时，MTo试验装置配套烯煌转化成汽油和储分油MOGD(Me)bilOIefintoGaSOIine/distillates)工艺，可将MTO产品中的聚合级低碳烯煌转化为汽油和微分油。据文献报道，通过MTO与MOGD工艺的集成，60吨/天甲醵进料规模的试验装置每天可生产约24吨的富含烯炫汽油，NOx二排放量仅为石脑油裂解工艺的49%,CO2排放量仅为石脑油裂解工艺的53%04.1.3.2UOP/Hydro公司的MTO工艺美国环球油品公司(UOP)和挪威海德鲁(Hydro)公司开发UOP/HydroMTO工艺。该工艺对原料甲醇的适用范围较大，可以使用粗甲
15、醛（浓度80%-82%）、燃料级甲醇（浓度95%）和AA级甲醛（浓度99%）。工艺采用流化床反响器和再生器设计。其反响温度由回收热量的蒸汽发生系统来控制，失活的催化剂被送到流化床再生器中用空气烧除积碳再生，并通过发生蒸汽将热量移除，然后返回流化床反响器继续反响。由于流化床条件和混合均匀催化剂的共同作用，反响器几乎是等温的。未凝气体压缩后进入碱洗塔，以脱除C02,之后进入枯燥器中脱水后进入后续别离工段。由于反响物富含烯烧，只含少量的甲烷，故流程选择前脱乙烷塔，而省去前脱甲烷塔，节省了投资和制冷能耗。当MTo以最大量生产乙烯时，乙烯、丙烯和丁烯的收率分别为46%、30%、9%,其余副产物为15%。
16、1995年，UOPZHydro公司在挪威建成一套甲醇加工能力0.75td的示范装置，连续平稳运转90多天，甲醇转化率接近100%,乙烯和丙烯的碳基质量收率到达80%。催化剂再生次数超过450次，其稳定性和强度得到一定的验证。近几年,UOPZHydro公司合作开发MTO与碳四烯烧裂解的集成工艺，以最大化生产丙烯，并推出AdVanCedUOP/HydroMTO工艺。该工艺中除了集成碳四催化裂解生产丙烯工艺外，UOP公司对原有的第一代MTc）-100催化剂也进行了一定的改进，催化性能有所提高，P/E比可在变化，乙烯和丙烯的总收率为85%-89%,低碳烯煌收率提高15%-20%oMTO工艺的关键之一是
17、催化剂，包括催化剂的活性、选择性、耐磨性和稳定性等。目前，UOP公司在致力于开发第三代和第四代MTO催化剂，且在实验室已经研发成功，反响性能再次大幅提高，现处于工业生产放大试验阶段。流程图如图4,1所示：图4.1MTO工艺流程示意图4.1.3.3大连化物所的DMTO工艺20世纪80年代，中国科学院大连化学物理研究所已开始了对MTO工艺的研究，90年代大连化学物理研究所创造了以三乙胺（TEA）和二乙胺（DEA）为模板剂及用三乙胺（TEA）加四乙基氢氧化铉（TEAe）H）为双模板剂制备SAPO分子筛的经济实用方法，采用流化床反响器进行了以小孔SAPO-34和改性SAPO分子筛为催化剂的甲醇/二甲醛
18、制乙烯（DMTO法）技术研究。与传统合成气经甲醇制低碳烯燃的MTO相比拟，该工艺甲醇转化率高，建设投资和操作费用节省50%-80%其自行研制的催化剂DO123价格低廉，具有较强的市场竞争力。2006年2月，由中科院大连化学物理研究所与陕西新兴煤化工科技开展有限责任公司、中国石化集团洛阳石化工程公司合作在陕西华县建成的世界上第一套万吨级甲醛制取低碳烯煌规模的DMTO工业化示范装置试车成功，在规模为甲醇处理量50td的工业化装置上甲醇转化率大于99.8%,乙烯、丙烯选择性大于78.16%,累积平稳运行近1150h.流程图如图4.2所示：图4.2DMTO工艺流程示意图上海化工研究院的SMTO工艺上海
19、石油化工研究院于2000年开始进行MTe)技术的开发。2004-2006年，SAPC)-34分子筛工业放大生产成功。2005-2006年，采用新型枯燥方法的MTO流化床催化剂制备成功，其价格低廉，催化性能优异，粒度分布类似于FCC催化剂，而强度优于FCC催化剂。2003-2006年，上海石油化工研究院详细研究了MTO反响的反响行为、失活行为和积炭行为等，并于2005年建立了一套12吨/年的MTe)循环流化床热模试验装置，将实验室研究的结果在该试验装置上进行了验证。SMTO-I催化剂在该试验装置上平稳运行2000h,催化剂物性未见明显变化，甲静转化率大于99.8%,乙烯和丙烯碳基选择性大于80%
20、,乙烯、丙烯和C4碳基选择性超过90%。鲁奇(1.urgi)公司的MTP工艺德国鲁奇(1.Urgi)公司在20世纪90年代开始研究甲醵制丙烯技术，鲁奇公司开发的MTP工艺，其主要产物为丙烯，同时得到市场容量巨大的副产物汽油、液化石油气(1.PG)以及燃料气等，被公认为是目前从天然气通过甲醇生产丙烯费用最低的方法。该工艺采用德国南方化学公司(SUdChmie)研究开发的改性ZSM-5分子筛催化剂，该催化剂丙烯选择性高、结焦少、丙烷产率低，已经实现工业化生产，并且积碳量小(CH3CH3+H2O副反响：CH3OCH3CH2C2+HH2OZrihCH2CHA+AFbO2CH3OCH3(CH3)2CCH
21、2+234CH3OCH3CH4+CO2+2C3H8+2H2O3CH3OCH3CH4+CO2+2C2H6+H2O5CH3OCH3CH4+CO2+2(CH3)3CH+3H2O4.2.2工艺流程描述本MTO工程工艺可划分为MTO反响预别离单元和烯妙别离单元。在MTO反响预别离单元，粗甲醇在流化床反响器内反响生成乙烯，丙烯等多种烧类及含氧化合物，并经急冷，气提，送至烯嫌别离单元。在烯妙别离单元，经系列精微操作，最终得到聚合级乙烯与丙烯产品。图4.4工艺流程简图原料醉的甲醉生成中间产物二中醴）预热和压缩V乙烯和内烯的三相分离产物经过脱乙烷塔4.2.3反响工段原料甲醇进料的初始参数是20,0.1MPa的大
22、气压，进料量是1302kmolh.原料甲醇经过换热器换热，温度到达400C,全部转化为气体，再通入压缩机增加至0.17MPa,温度上升到457.7Co此时甲醇到达了反响要求的温度和压力。将甲醇通入反响器，在Co改性的SAPO-34的催化剂作用下甲醇转化为低碳烯煌乙烯和丙烯。甲醇的转化率到达100%。主要产物乙烯产量298.1kmolh,丙烯产量207.36kmolh,出料温度是450,压力为1.7MPa。因为产物中含有多种杂质，需要对其进行分进一步的别离。将产物先通入透平机降压至0.05MPa,然后在通入急冷塔降温至30o然后通入闪蒸塔内进行气液别离，闪蒸塔的操作条件是30,0.5个大气压。气
23、相轻燃进入下一设备，液相为水和中间产物二甲醛，该液相物流可循环利用。轻烽经过压缩机压缩到0.2MPa,冷却后通入三相别离器，上部得到气态的乙烯和丙烯，去后续别离工段；中间油相为C4及以上妙类，进入C4利用工段。MTO反响-预别离单元流程图如图4.5所示:图4.5MTO反响-预别离单元流程图4.2.4别离工段由于烯烧产物中混有CO2和H2,因此将烯燃通入碱洗塔脱除CO2,然后在通入枯燥塔进行脱水，最后进入低碳烯烧别离工段。整个工段由脱乙烷塔、脱甲烷塔、乙烯塔和丙烯塔组成。枯燥的烯妙产物先经过加压冷凝，使之温度到达-25C,然后将其进入脱乙烷塔进行C2/C3别离，塔顶出料温度为-14.58,压力0
24、.08MPa,组成为1.7%甲烷和95.03%乙烯。塔底出料温度为66.66,压力2.89MPa,组成为97.27%丙烯和2.5%丙烷。脱乙烷塔塔顶的物料再通入冷凝器降温至/30C,压力变为3.45MPa,然后通入脱甲烷塔，塔顶出料温度为-106.63C,得至J99.99%的甲烷，塔底出料温度为27.42,得至J96.72%的C2燃，直接去乙烯塔分储得到纯度99.99%以上的乙烯产品。脱乙烷塔塔底的物料经过冷凝器降温至10,在经过透平机降压至1.25MPa,此时再将物料通入丙烯塔，塔顶出料为液相丙烯，纯度为99.8%,塔底出料为液相丙烷。烯燃精微单元流程图如图4.6所示：图4.6烯燃精储单元模
25、拟流程图4.3设备计算与选型反响器的设计反响器操作条件(1)处理能力：甲醇气相进料为30万吨/年，按年生产时间70Ooh计，甲醇进料为42.9t/ho(2)进料条件：对MTO反响，原料采用粗甲醇，一方面节省了上游甲醇生产单元的甲醇精制费用，另一方面，水蒸汽可以作为稀释剂，提高催化剂对乙烯、丙烯的选择性。设原料中甲醇摩尔分数为0.67,进料条件如表4.1所示：表4.1原料进料条件组成摩尔流量kmol/h质量流量t/h甲醉130342.9水651.511.7进料温度457.5C进料压力0.17MPa(3)催化剂的选择甲醵制烯始过程中，需要在分子筛的择形催化作用下进行。分子筛是一类天然或人工合成的沸
26、石型结晶硅铝酸盐。化学通式是Mxn(Al2)x(Si2)ymH2,式中M代表化合价为n的金属离子，通常有Na+、K+Ca?+等。很多分子筛都可用于甲醇制烯烧的催化剂活性组分。截至目前，在MTO的催化反响过程中，以SAPO-34分子筛的性能最正确。SAPO-34分子筛是一种磷酸硅铝微孔晶体，属于三方晶系，具有三维孔道结构，孔口直径约为0.43mm,具有强选择性，对低碳烯煌具有高选择性。但是，由于MTO反响是典型的酸催化反响过程，SAPO-34在MTO工艺中容易积炭失活,寿命比拟短。因此可以通过各种改性方法来延长催化剂的试用寿命，并且能够进一步提上下碳烯燃的选择性。因此本工程采用钻(CO)改性的S
27、APO-34催化剂。(4)操作温度的选择表4.2反响温度对SAPo-34催化活性的影响反响乙烯摩尔丙烯摩尔分_J,-.k打小方c/.八%-乙烯/丙烯甲醇转化率反响时间min温度分数数%375.037.0342.450.87100.0200425.049.1835.181.40100.0275475.052.5026.811.96100.0195525.059.7825.062.39100.0150反响温度的改变不仅显著带来了甲呼转化率的变化，更同时带来了各煌类产物分布的改变。甲醇转化率随着温度的升高呈现出一种非线性的变化趋势，因此可以推测采用幕级数型的动力学方程进行数学拟合。各妙类产物的变化趋
28、势各有不同，甲烷和乙烯生成随着反响温度的升高变得显著，而丙烯和丁烯呈现出相反趋势，推测是由于不同产物生成速率即活化能大小的差异造成的。最后通过比拟，本设计采用450C作为反响温度。(5)操作压力的选择操作压力对低碳烯煌的选择性有较大的影响。随着压力的提高，乙烯、丙烯量下降幅度较大，丁烯根本不变，而C烧量却显著增加。这可能是因为提高压力使反响平衡朝烯煌分子聚合的方向偏移。因此欲得到较高的低碳烯烧收率，应尽量防止采用过高的操作压力，在绝对压力不超过1.5kg/cn?时操作是较适宜的。催化剂的装填量甲醇的进料速率：G=亚=42.9th7000W=32=2.151.甲醇的质量空速WHSV=20h1.那
29、么反响器中催化剂的量：20/h考虑20%的设计余量，反响器催化剂装填量可取2.58to反响器的直径甲醉的摩尔流率:=372.0mol/s30xl04l()6g432月/nol(70003600)s/a反响器的别离段，为了保证旋风别离器的别离效率，取气速为0.6ms,同时，MTO反响后，气相体积膨胀，取膨胀因子为1.3,考虑稀释剂的存在，稀相区气体总流率为反响器稀相区直径为:0.60.7852.73C41=2.41m假设考虑加衬里厚20Omnb可取稀相区内径为3m。床层的压降可以用催化剂装填量估算，对于2.58t的催化剂，取流化床平均内径为1m,那么床层压降为：2.581039.80.785I2
30、IO6=0.032MPa可见流化床压降较小,底部反响密相区的平均压力可取1.71MPa,操作气速为0.8m/s。那么密相区直径为:=1.94m/(372.0x1.3+181.0)x8.314x(457.7+273)V1.71XIO6X0.7850.8假设考虑加200mm,可取密相区内径为2.2m。4.3.2设备选型塔板的选择乙烯的别离生产能力大，别离要求高。综合考虑塔板的效率、别离效果和设备的本钱、制造、维修等，选用较为成熟，目前广泛使用的浮阀塔板。塔整体结构设计(1)塔高估算有效传质高度估计全塔效率，乙烯乙烷体系的相对挥发度为1.46,那么乙烯精储塔全塔效率：ET=O.49M严5=90.0%
31、那么实际板数N=必二1=132.2,取N=133,进料位置为第76块塔板，精偏段共76块ET塔板，提福段共57块塔板。有效传质高度Z=(133-1)0.55=72.6m塔顶部空间高度为了减少塔顶出口气体中夹带的液体量，取塔顶部空间高度M=1.5m。塔底部空间高度为保证进料有一定的缓冲容量，取釜液停留时间为3min,那么塔底部空间高度_461.6_.=7=5.4m2120.78532裙座高度=2.0+1.5O2=3.35m故乙烯精微塔总高H=72.6+1.5+5.4+3.35=83m(2)塔盘机械结构设计塔盘板塔盘是由气液接触元件、塔盘板、受液盘、溢流堰、降液管、塔盘支持件以及紧固件等组成的。本
32、设计中，由于塔径较大，采用分块式塔盘。常见的塔盘板形式有平板式、自身梁式和槽式。自身梁式使用模具冲压而成的，由于板梁合一，因此简化了塔盘的结构，又增加了刚性。实际工业上多采用自身梁式塔板。本设计中采用自身梁式塔盘板，并用中间受液盘代替主梁。塔盘的支撑和连接采用支持圈焊在塔内壁上，用以支持塔盘板和降液板，支持圈宽度取60mm,厚度取IOmrrio分块塔板之间的常用巩固件是螺栓和椭圆垫片，一般使用上下均可拆卸结构，并且考虑到螺栓的生锈腐蚀将会造成拆卸困难，因此设计中规定螺栓的材料为铝钢或者铭锲不锈钢。降液管和受液盘采用可拆卸式倾斜降液管，用焊在塔壁上的连接带以及可拆卸的降液管和紧固件装配而成。降液
33、板倾斜角取为10二降液板下部设置支撑筋。降液板采用不锈钢制作，厚度3mm。选用凹形可拆式受液盘,盘深100mm,下方设加强筋板。采用不锈钢制作，厚度取3mm。(3)塔体选材及壁厚塔体选材乙烯塔操作温度在25-0C之间，压力为2.8MPa,属于低温压力容器，可选用16MnDR钢(GB150-1998)。16MnDR钢为-40级低温用钢，是我国低温压力容器用钢中使用量最大的一种钢号。塔体壁厚查得16MnDR钢在设计温度下的许用应力Mz=157MPa,取焊接系数。=0.85,取设计压力为最大压力的1.15倍，那么塔体壁厚t=rVf=21.98mm2-p取钢材厚度负偏差为Imm,腐蚀裕量2mm,并圆整
34、，实际可取塔体壁厚为25mm。封头采用标准椭圆形封头，材料同样为16MnDR钢，封头厚度t=FDi=21.88mm2-0.5p考虑负偏差和腐蚀裕量，可取厚度与壁厚相同，为25mm。(4)辅助装置及附件裙座考虑到塔体设计温度较低，裙座仍采用16MnDR钢，筒体厚度取为25mm,外径与塔釜封头外径相等。焊接接头采用对接型式，连接焊缝采用全焊透的边续焊，且此塔釜封头外壁圆滑过渡。裙座高度为3.35m,在离地面高100Omm出开设人孔，人孔直径900。采用外螺栓座，材料为Q235-A,地脚螺栓规格为MlOOX6,24个。人孔每隔IOm设置一个人孔，共设8个人孔，按照HG21514-95标准，采用回转盖
35、带颈对焊法兰人孔。人孔直径为600mm。吊柱一般高度15m以上的塔，都设置吊柱，起吊重量为I(MM)kg。吊柱重量487kg。将上述设计结果汇总如表4.3所示：表4.3塔整体结构设计一览表工程结构选材主要尺寸塔盘板分块自身梁式不锈钢厚度3mm支持圈焊在塔壁不锈钢宽度60mm厚度1Omm塔盘降液板可拆式不锈钢倾斜角10厚度3mm受液盘凹形可拆式不锈钢盘深100mm厚度3mm塔体16MnDR钢壁厚25mm封头标准椭圆形厚度25mm裙座地脚螺栓圆筒式M100616MnDR钢16MnDR钢厚度25mm高3.35m24个人孔回转盖带颈对焊法兰人孔Q235-A600mm8个吊柱HG/T21639-74重量487kg5.工程经济效益评价根据国家相关政策及全厂设计结果，进行全厂技术经济评价，结果如表5.1所示:表5.1主要经济指标序号指标名称单位数值1设计规模万吨/年10.72年操作时间小时/年72003原料及辅助材料消耗万元/年51639.2454工厂用地面积平方米158305建筑面积平方米40506总定员人3757总投资万元32064.3898产品年总收益万元/年95803.749投资回收期年2.4610全投资净现值万元9347911投资利润率%54.6912投资利税率%38.3713税后利润万元/年1976014贷款归还期年515盈亏平衡点%17.96
