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新疆维美VAC化工有限公司年产

新疆维美VAC化工有限公司

年产8万吨醋酸乙烯项目

2019“东华科技-恒逸石化杯”第十三届全国大学生化工设计竞赛

学校：

学校：武汉工程大学

设计团队：INNOVATORS

参赛成员：梅天果李琪郑鸣乐会黄才双

指导老师：金放杨犁张林锋

创新性说明书

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年产8万吨醋酸乙烯项目

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目录

TOC\o1-3\h\z\u总述 1

第一章工艺流程创新 2

1.1原料方案创新 2

1.2产品结构方案创新 3

1.3乙炔气体分离技术创新 4

1.1.1传统气体分离的缺点 4

1.1.2本流程使用的气体分离装置 4

1.1.3本流程气体分离装置的优点 5

1.4乙醛氧化反应技术创新 6

1.4.1工艺流程 6

1.4.2创新点 7

第二章过程设备创新 9

2.1传统反应器的缺点 9

2.2反应器创新设计 10

2.2旋风分离器的选择 10

第三章集成创新 11

3.1换热网络优化 11

3.2热泵技术 12

3.3水集成优化 14

第四章环保创新 18

4.1废气 18

4.2废液 18

4.3废固 19

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总述

化工工业是国民经济的主体，是立国之本、兴国之器、强国之基。由于资源和环境约束不断强化，以主要依靠资源要素投入、规模扩张的粗放的传统发展模式已经难以为继，唯有遵循《中国制造2025》指出的方针，坚持绿色发展，以创新驱动，加强节能环保技术、工艺、装备推广应用，全面推行清洁生产，发展循环经济，提高资源回收利用效率，构建绿色制造体系，走生态文明的发展道路，才能实现我国化学工业的转型升级，为所有其它产业的进步、为我国的科技、经济和社会发展提供必需的物质基础。

建设绿色工厂，发展绿色园区，实现厂房集约化、原料无害化、生产洁净化、废物资源化。在传统醋酸乙烯的生产工艺、生产技术以及节能方向上，本团队为此项目做了如下几种创新：工艺创新、设备创新、集成创新、环保创新。本项目以《中国制造2025》重要文件中提出各项指标以及绿色制造方向作为项目建设目标，严格遵守各项行业标准，积极构建绿色制造体系。

第一章工艺流程创新

1.1原料方案创新

本项目选用乙炔气相法制醋酸乙烯，传统上乙炔的制备方法有电石制乙炔和天然气制乙炔两种方法。但我们发现电石制乙炔会使乙炔中含有少量的硫化氢和磷化氢等气体，不仅对环境有害，对延长装置的使用寿命也不利。而天然气制乙炔会排放大量二氧化碳等温室气体且能耗较大，不符合节能减排的基本方针。由此，本项目创新型的采用了等离子煤制乙炔的方法。

本团队经过对总厂要求的设计任务书中原料方案的各项性能经济指标对比和总厂乙炔目前的生产能力，并参考《中国制造2025》各项要求，本团队决定从源头上降低传统工艺生产醋酸乙烯的污染问题。

本项目原料乙炔来自总厂采用的等离子体煤制乙炔的专利CN201721863084.7，故选用方案三。来自总厂的乙炔纯度满足分厂生产要求，且乙炔气中含有的大气污染物含量极低，符合《中国制造2025》的指标。

1.2产品结构方案创新

本流程除去循环回去作为原料的醋酸和乙炔外，副产物有乙醛和丁烯醛，产品为纯度99.997％的醋酸乙烯。

醋酸和乙炔的循环在其单程转化率不变的情况下增大了两种原材料的总转化率，对节省原料使用起了重要作用。

对于乙醛，传统的方案中多数将其作为废气排放，污染环境，本项目利用乙醛氧化方案利用塔式反应器将乙醛氧化为醋酸，实现了副产物的综合利用，实现了为厂区减能增效的目标，符合绿色中国的发展目标。

对于丁烯醛，本方案将其分离提纯后输送至总厂进行综合处理利用，充分利用总厂资源为分厂减少不必要的设备投资，增强了分厂的抗风险能力，促进了分厂资金流的有效利用。

对于醋酸乙烯，高纯度的产品使产品售价得以提高，也为下游产品的制造提供了便利，企业竞争力大大提高。

1.3乙炔气体分离技术创新

传统气体分离的缺点

传统的气体分离设备是由多种机械和设备组成的成套设备，常按空气压力来分类有高压、中压和低压3种。为了达到既定的分离要求，传统的气体分离往往冷凝器与再沸器的负荷极大，且由于热公用工程和冷公用工程需要达到的温度降很大，导致使用公用工程的位能需求很大，即需要温度更高的热公用工程和温度更低的冷公用工程，不利于节能减排，且这会使装置操作费用大大提高，降低了企业的利润率。

本流程使用的气体分离装置

为了避免传统气体