福建联合石化年产25万吨丙烯项目
图2-7 集成后的换热网络
公用工程用量如下：
表2-2 集成后的公用工程用量
冷公用工程用量 热公用工程用量 3.476×104KJ/s 6.124×104KJ/s 34.76MW 61.24MW 11
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图2-8 节能效果分析
第 ３ 章 高效塔板的使用
所有板式塔均采用高效塔盘，为了简化塔内件的设计和降低设备投资费用，选用我校自主专利塔板CTST。
图3-1 CTST立体传质塔板示意图
1.运行过程
CTST立体传质塔板是一系列大通量高效喷射型塔板，该塔板是一种空间结构塔板。气体自板孔进入喷射罩中，在塔板板孔处形成缩流，在板孔附近形成低
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压区，液体受罩体内外压差和板面液面高度静压强的作用自罩体底隙进入罩内，气液两相在塔板空间充分接触，经历了接触、传热、传质的过程，采用并流喷射操作，有效控制返混，减少雾沫夹带，从而既保证较高的传质效率，又大大提高气液两相的处理能力。
2.CTST优点
(1) 处理能力大，可达F1浮阀的150%~250%，空塔动能因子可达3.7m/s(kg/m3)0.5；
(2) 效率高：比F1浮阀塔高10%以上；
(3) 板压降低：低于F1浮阀30%以上，可用于减压场合； (4) 操作弹性大：可达5.4~7.2；
(5) 具有消泡性能：适于处理易发泡物料；
(6) 具备抗堵塞能力：可处理含固体颗粒易自聚物料。
图3-2 单板压降与板孔动能因子关系比较
第 ４ 章 高效催化剂的使用
本项目采用UOP公司自主研发的Pt-Sn/Al2O3催化剂，工艺条件的控制指标如下表所示：
表4-1 反应催化剂详情
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项目 催化剂大小 空隙率 密度/(Kg/m3) 反应温度/℃ 反应压力/MPa
丙烷的转化率为88%，丙烯的选择性为90%。
指标 球形催化剂，dp=2mm
0.4 3800 550~650 0.1
第 ５ 章 工艺路线创新
采用先进的膜分离技术回收脱氢尾气中的氢气。
本设计设置氢气膜分离单元主要是考虑回收大部分脱氢尾气中的氢气，因为尾气本身有一定的压力，且经过反应器后氢气的量得到了增加，摩尔分率达到了57.6%，所以利用膜分离的方法回收氢气能收到很好的经济性。
本设计的氢气膜分离单元示意如图5-1。经过反应工段脱氢尾气送入氢气膜分离装置，回收95.8%纯度达99.95%的氢气一部分循环回反应工段用于稀释剂，减少了新鲜氢气的补充量，节省了生产成本；经过跟福建能源公司联系，剩下的氢气可供给公交车作为新能源，按市价氢气每吨1.65万元为工厂创造收入约为1.72亿元。非渗透气进入选择性加氢反应器继续下一步的反应。
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非渗透气进入选择性加氢反应器
57.6%的富氢气体来自反应工段 25.3%的渗透气送管道通往福州公共交通氢气膜分离装置 集团有限责任公司作为公交车新能源使用 74.7%的渗透气送往反应工段作为氢气稀释剂
图5-1 氢气的来源和去向
第 ６ 章 环保技术创新
1. CO2的创新处理
本项目通过使用小球藻来吸收处理燃烧产生的大量CO2。 此工艺在流程上共分为两个部分：培养和固碳。
在培养体系中，捕集下来的二氧化碳和空气混合，培养气内二氧化碳的浓度占20%，在培养体系内，小球藻为半连续培养，使其从稳定期过渡到指数增长期，反应器内的小球藻浓度达到1g/L时，将小球藻连同培养液打入固碳塔1号。
固碳体系，混合后的气体中，二氧化碳所占浓度为45%，常压通入固碳塔，并做气体循环。同时料液导入与导出同样做循环。固碳塔1号和2号的区别在于，1号内利用的小球藻吸收浓度为1.5g/L—3g/L，而在2号内小球藻的翻倍浓度是2.5g/L—5g/L。2号塔内的小球藻在反应结束后，分离，导出产品。
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化工设计大赛-作品创新性说明
