1、天津大学化工过程设计课程论文1化工过程设计课程（论文）题目：南港化工生态园区的构建方案学 院 求是学部 专 业 化工材料类 学 号 姓 名 邮 箱 2013 年 1 月 1 日天津大学化工过程设计课程论文2摘 要摘要：本文章重点关注了南港生态工业园区的发展现状，通过自己查阅资料，我对其有了一个初步的了解，也第一次近距离认识了化工设计，自己的专业能力和搜索文献的能力得到了极大的提升，这个过程激发出自己对科研浓厚的兴趣，同时，我也认识到自己专业知识和综合素质上的欠缺，日后在学习中定要脚踏实地、稳扎稳打，为国家的科技和经济发展做力所能及的贡献。关键词：生态工业园区、南港、循环经济、物质循环和能量多级
2、利用天津大学化工过程设计课程论文3目 录1 南港工业园区概述32 南港工业园区的主要技术工艺52.1 炼油52.2 乙烯的制备52.3 聚乙烯的制备72.4 聚丙烯的制备92.5 环氧乙烷的制备102.6 对苯二甲酸的制备112.7 纯苯的制备112.8 聚碳酸酯的制备133 循环经济-生态工业园区134 构建生态工业园区145 对此次作业的感想18参考文献20天津大学化工过程设计课程论文41.南港工业园区概述南港工业区是天津市“双城双港”城市空间发展战略规划的南港，位于滨海新区东南部，距离天津市区 45 公里，距离天津机场 40 公里，距离天津港 20 公里。抓住滨海新区开发开放的历史机遇，
3、以国家产业政策为导向，以“双城双港”战略调整为契机，充分发挥临港、临海区位优势、统筹协调、以发展循环经济、延长产业链为重点，以发展石油化工、冶金装备制造为主导，以承接重大产业项目为重点，以与产业发展相适应的港口物流业为支撑，建成综合性、一体化的现代工业港区。建成资源节约型、环境友好型生态工业园区。作为其发展龙头的石化产业，其产业发展总方向为利用港口条件和油气资源，依托中石化、中石油等大企业，以乙烯炼化一体化项目为龙头，发展原油深加工、化工深加工及精细化工为一体的石化产业集群，建成港化联动、生态安全的国家级石化产业基地。南港片区的规划建设，将把南港石化产业聚集的优势发挥到最大，今天的盐田和滩涂，
4、未来将成为一个世界级石化产业基地，并带动整个石化中下游产业链，同时崛起一个工业新城。 “吃干榨净”石化产业 1 南港片区包括南港工业区、轻纺工业区和生活区。按照市委市政府的统一部署，南港工业区将建设成为世界一流的重化工基地。石化产业的聚集，带来巨大的发展潜力。据了解，石化产业龙头项目与配套项目的投资比在 1:5 左右。预计到 2015 年十大合成树脂的产量将达到 70 万吨/ 年，天津将成为重要的合成树脂生产基地。因此，以轻纺工业作为支撑的、具有强大的石化中下游产品吸收消化能力的园区建设就显得尤为必要。由此轻纺工业园应运而生。 按照发展规划，南港轻纺工业园“就地吸收、就地消化、就地生产。 ”将
5、石化产品“吃干榨净” 。将主要发展纺织工业、电子汽配、新型建材等石化下游产业。其中，纺织工业园以化纤制品、纺织、服装、鞋帽加工等产业为主；电子汽配工业园以加工制造汽车内饰件、覆盖件、轮胎等为主；新型建材工业园以加工制造新型墙体材料、新型防水密封材料、新型保温隔热材料和装饰装修材料等为主。据初步测算，除南港工业区外，南港轻纺工业园和南港新城总投资将近 2000 亿元，建成后可形成年产值 1100 多亿。 从规划中可以清晰地看出，在加快南港工业区基础设施建设、大项目引进的同时，利用隔离带建设南港轻纺工业园，可形成与南港工业区建设互为补充的发展态势。南港轻纺工业园将主要承接石化中下游产业，成为构筑滨
6、海新区石化产业链的重要组成部分；南港生活区将为南港工业区和轻纺工业园提供生活配套。这三个开发区域将互为依托，相互联系，共同组成整个南港片区开发建设战役。这样，南港片区的发展将会进一步做大、做强，有效延伸石化产业链，并将吸引全国的石化产业北上。 招商引资重点在“民营” 1 天津大学化工过程设计课程论文5“有了载体，更要有项目，项目是生产力，项目是发展后劲，要始终把项目建设摆在重要位置。 ”南港轻纺工业园的定位是石化中下游产业集群，这是发展轻工纺织业、弥补本市民营经济发展短板的有利契机。 在珠三角、长三角，服装、鞋帽、汽车配件等轻纺行业是当地民营企业的主力军，对当地的经济繁荣起到了很大的作用。南港
7、轻纺工业园的规划建设无疑将吸引大批的民营企业聚集于此。因此，轻纺工业园的招商工作将紧紧围绕大乙烯、大炼油等龙头项目，把招商重点放在轻纺工业领域有规模、有实力、有水平的外省市企业、中小企业和民营企业上，主动贴靠、主动服务，创造大量就业机会，增强区域经济发展的活力。 崛起宜居新城 1 在一片滩涂和盐田之上，建起一个世界级石化产业基地。 南港片区的开发建设可谓规模前所未有。随着石化产业及中下游产业链的形成，将带动大批就业。南港生活区的规划也正是基于这一发展前景做出的规划。据预测，未来将有近 50 万人聚集南港生活区，南港生活区作为南港工业区的生活配套区和大港城区功能拓展区，与大港城区左右呼应，功能互
8、补，在生活区内分布休闲服务中心、文化体育中心、城市商业带等，形成有特色的城市组团，营造适宜人居的生活环境，建起一座工业新城。 开发建设提供示范 1 开发建设南港片区，将进一步做大做强滨海新区的石化产业链，提升本市轻纺工业和民营经济的发展水平，充分运用和发挥好原料市场和消费市场的优势，实现工业区和生活区的有效隔离，全面改善群众的生产生舌条件。因此，建设好这一区域，不仅可以极大地拓宽滨海新区的发展空间，破解北港区与滨海新城的港城矛盾，支撑“双城”战略，还可以增强全市的经济实力，推动滨海新区不断进行新的探索和实践，带动重化工产业新的集聚，拓展滨海新区的辐射带动效应，为促进滨海新区的发展提供示范。 南
9、港片区的规划建设将广泛吸收专家、群众的意见建议，加快制定控制性详规和修建性详规，体现科学发展的总体要求，体现出世界一流水平，体现出重化工基地的特色。同时，滨海新区建设投资集团有限公司、泰达投资控股有限公司、天保控股有限公司、海泰控股集团有限公司等建设企业，也将发挥开路先锋和主力军的作用，集中优势兵力和各方面力量，以最快的速度、最优的质量全面打响攻坚战役，争取在最短的时间见到成效。不久的将来，在南港片区指挥部面前，曾经的盐碱荒滩，将会是一片繁荣的聚金之地，南港片区的开发建设也必将成为科学发展的一个重要示范。乙烯炼化一体化：第一代一体化阶段：上世纪在欧州建一套一体化的 40 万吨/a 的乙烯和 7
10、00 万吨/a 的炼油厂。每吨乙烯成本可降低 3045 美元，再加上乙烯原料优化所产生的效益 2080 美元/t，乙烯总成本可节省 50125 美元/t。认为经济效益来源于： 节省大量原料和产品的运费 烯烃、芳烃高度综合利用带来的效益 各种固定费用的降低 节省投资，尤其是储运系统的投资 全厂能源节约（主要是汽、电等公用工程）和氢气利用等产生的经济效益 原料优化所产生的效益第二代一体化阶段（成熟发展阶段）天津大学化工过程设计课程论文6第二代一体化四个特点：集群化、大型化、一体化、园区化近年来，我国建设的一体化炼油和石化装置都向大型化、规模化发展，大部分新建炼油常减压装置单套能力在 800-100
11、0 万吨/a，新建乙烯装置单套产能在 80-100 万吨/a,下游装置能力也与之相配套，装置规模已经达到国际公认的经济规模水平。这一类一体化石化联合企业的一个重要标志是:炼油加工量 1000 万吨/a 的炼厂可为产能 100 万吨/a 乙烯提供充分的乙烯原料，也就是原油乙烯比在 10：1 左右。为了降低投资和加快建设进度不少乙烯项目采用短流程配置方式，在乙烯下游建设30-60 万吨 /a 产能的聚乙烯和 30 万吨/a 的聚丙烯。可有利于在比较短的时间内增产较多聚烯烃，减少我国聚烯烃大量进口的问题，不失为一种快速提升我国石化工业产能的方案。2.南港工业园区的主要技术工艺2.1 炼油 2此图为一
12、般石化炼油路线图。关键是以乙烯炼化一体化项目为龙头，发展原油深加工、化工深加工及精细化工为一体的石化产业集群。2.2 乙烯的制备 22.2.1 乙烯的简介乙烯是世界上产量最大的化学产品之一，乙烯工业是石油化工产业的核心，乙烯产品占石化产品的 70%以上，在国民经济中占有重要的地位。世界上已将乙烯产量作为衡量一个国家石油化工发展水平的重要标志之一。天津大学化工过程设计课程论文72.2.2 常用方法工业上用烃类裂解的方法获得乙烯，烃类裂解生产乙烯的主要过程为：原料热裂解裂解气预处理裂解气分离乙烯、丙烯及联产物国际上主要乙烯专利商：（乙烯生产技术-管式炉蒸汽热裂解）ABB Lummus /SRT 型
13、炉Stone 日本旭化成公司开发的非光气酯交换法有独特的创意，使用二氧化碳、环氧乙烷(EO)和双酚 A(BPA)作为主要原料生产聚碳酸酯(PC)，副产乙二醇(EG) 。该工艺既不使用光气，也不使用二氯甲烷，产生很少的废物，是一项污染小的新工艺。综合环境效益与经济效益，前世界各大聚碳酸酯公司已先后建立起了非光气酯交换法的工业装置。故选择用非光气酯交换熔融缩聚法(全非光法 )。3.循环经济-生态工业园区 9生态工业园是依据循环经济理论和工业生态学原理而设计建立的一种区域型新型工业组织形式，通过模拟自然系统建立产业系统中“生产者-消费者-分解者”的循环途径，尽可能实现物质闭路循环和能量多级利用。生态
14、工业园区遵从循环经济的减量化、再利用、再循环的 3R原则，其目标是尽量减少区域废物，将园区内一个工厂或企业产生的副产品用作另一个工厂的投入或原材料，通过废物交换、循环利用、清洁生产等手段，最终实现园区的污染物“零排放”。工业生态学将工业园区这样一个人工生态系统设想为自然生态天津大学化工过程设计课程论文15系统，也存在着物质、能量和信息的流动与储存，并通过工业代谢研究，利用生态系统整体性原理，将各种原料、产品、副产物乃至所排放的废物，利用其物理、化学成分间的相互联系、相互作用，互为因果地组成一个结构与功能协调的共生网络系统。生态工业园区是实现生态工业的重要途径，是经济发展和环境保护的大势所趋。从
15、环境保护角度来看，生态工业园区才是最具环保意义和生态绿色概念的工业园区。4.构建生态工业园区根据生产能力，初步的简易产品链如下图：在此基础上，我们构建化工生态园时，还应该以发展循环经济为基础，做到以下三点：1企业内部的循环经济模式一清洁生产 大力推行清洁生产，从生产的源头和全过程充分利用资源，使生产企业在生产过程中废物最小化、无害化、资源化，以单个企业内部物质和能量的微观循环作为主体的企业内部循环经济产业体系。2企业之间的循环经济模式一生态园区 其方式是把不同的工厂联结起来，形成共享资源和产品互为利用的产业共生组合，使得一家工厂的废气、废热、 废水、废渣等成为另一家工厂的原料和能源，从而实现园
16、区的物质、能量利用的最大化和废物排放量最小化。3区域之间的循环经济模式一循环型社会实现区域终端产品或废弃物的物质与能量、信息的循环。该循环强调利用再生资源进行生产，节约自然资源，遏制废弃物的泛滥；强调区域经济的协调性，避免重复建设。从社会整体循环的角度看，应大力发展废旧物品调剂和资源回收产业社会静脉产业） ，在整个社会的范围内形成“资源一产品一再生资源 “循环 经济发展模式，完成社会的大循环。结合循环经济的理念，综合上述各种产品的生产工艺的比较与选择，尽可能地做到节能降耗减排（二氧化碳等废气） 、原子经济性（变废为宝、循环利用） 、零排放（环境友好） 。我们最终得出了以下优化结果：天津大学化工
17、过程设计课程论文16流程示意图燃料-化工炼油厂加工流程燃料-化工炼油厂加工流程展示了将原油充分利用的各个途径，不同压层的馏分生成不同的产品，轻汽油主要生成各种芳烃；常压蒸馏得到的馏分主要得到煤油、汽油、柴油；减压蒸馏主要获得短链烯烃和烷烃。天津大学化工过程设计课程论文17化工厂产品流程在巯基乙酸、含氯乙酸、氢氧化钡等催化剂或离子交换树脂存在下，由苯酚和丙酮缩合而制得；合成氨原料气，含一氧化碳的气体可被铜氨溶液（醋酸、甲酸、碳酸或氯化亚铜的氨溶天津大学化工过程设计课程论文18液）吸收，吸收后的溶液在减压和加热下发生解吸，从而得到纯度高的一氧化碳；主反应：+3O2 +2H2O厂区间物质与能量流动图
18、厂区间物质与能量流动图中：1 燃煤发电厂产生的余热、热水、水蒸气、灰渣都可得都充分利用；2 工业区产生的污染物都得到了有效的处理，如污水进入人工湿地通过自然降解及种植的吸收污染物的植物净化；3 天津近海，可利用其优势，利用先进的淡化海水技术，为居民区提供淡水，为工业区提供浓盐水；4 在工业区内，尤其是居民区周围多种植除污树种，用生态方法防治污染。CH3CH3COOHCOOH天津大学化工过程设计课程论文19废物处理场之间的能量与物质利用图废物处理场中利用先进技术使废物得到再利用：利用氨吸收液将排放气中的二氧化硫回收转化为硫酸铵，不产生二次污染，得到的硫酸铵符合 GB-353 标准，是将污染物全部
19、资源化的技术 ;吸收塔釜中的吸收剂（富液）由泵输送，经换热冷却器加热后进入脱吸塔脱吸。被脱吸了大部分二氧化碳的吸收剂（贫液）经换热冷却器冷却后返回吸收塔。由脱吸塔脱吸出的 CO2 经冷却冷凝器冷却并除去大部分水分后进入纯化系统。经过压缩、除湿、脱硫、脱烃、制冷等工序，得到最终产品-食品级的 CO2污泥经过先进的生物技术处理，也能变废为宝不但能提取出工业用微生物蛋白质，还能作为绿化土或有机肥。采用该技术处理 1 万吨污泥，相对于填埋处理可以节约土地 15 亩，相对于焚烧处理可以节约燃煤 700 吨，直接减排二氧化硫 2.4 吨、二氧化碳 1400 吨，并可回收 750 吨蛋白溶液和 4000 吨
20、绿化土。综上，在对南港化工园区区位优势分析的基础上，结合生产能力数据逐条分析各产品的最适宜生产工艺，同时结合循环经济的理念，全面分析统筹设计出最终的产业链、能量链、产品链的构建方案。达到了节能降耗减排（二氧化碳等废气） 、原子经济性（变废为宝、循环利用） 、零排放（环境友好）的目标。5、感想天津大学化工过程设计课程论文20很庆幸选了王院士的这门课，我也在学习和完成作业的同时学到了许多宝贵的知识。通过这次论文的写作，我不但加强了对专业知识的更深入的理解，还学会了检索信息、收集材料、电脑排版、论文格式等多方面知识，更加学习到了那种严谨认真、务实规范的治学之风，这是我四年大学极为重要的一课。另外，本
21、次论文的写作让我增长了知识和技能，也让我明白不论做什么事情都必须抱着务实谨慎、不怕困难的态度精益求精。当然在本次的写作过程中也让我感受到了自己作为本科生在知识与实践经验上的匮乏，不管是对于我所研究的各化工工艺，还是化工流程中的其他知识。我们所要学习的都还有太多太多，作为天大的学子，我们决不能停止学习的步伐，在将来的工作与生活中，依然要抱着学海无涯的求知态度不断完善与提升自己。最后，再次衷心地感谢王院士，祝您身体健健康康，为中国化工再添上光辉的一笔，翻开为国家科技发展翻开新的篇章。天津大学化工过程设计课程论文21参考文献1梅传众，马坤南港未来：世界级重化工基地和宜居新城N 北方经济时报 2009
22、-09-04 (002) 2 刘海燕，于建宁，鲍晓军世界石油炼制技术现状及未来发展趋势 J 过程工程学报，2007，7（1）：773 刘生鹏， 张苗， 胡昊泽，林婷；危淼聚乙烯改性研究进展 J 武汉工程大学学报，2010，32（3）：324 黄朝英聚丙烯制备工艺及其应用J 企业科技与发展 ，2011，15：125 王刚， 吕颖利浅谈环氧乙烷制备工艺核心单元的技术特点及影响因素 J 中国石油和化工标准与质量，2011，7：2126徐亚蓉，郑裕国， 沈寅初对苯二甲酸的生产方法及展望 J 化学与生物工程，2005，7：17杜玉如纯苯生产技术进展及市场分析J 精细化工原料及中间体 ，2009，7：328赵光辉， 任敦泾， 李建忠， 孙吉明， 刘鑫， 陈勇聚碳酸酯的生产、应用及市场前景J 化工科技市场，2005，5：19罗宏，孟伟，冉圣宏生态工业园区M 北京：化学工业出版社， 2004
