化工安全工程課程設(shè)計

1、學習資料收集于網(wǎng)絡(luò)，僅供參考課程設(shè)計成果說明書題目：煉油廠設(shè)計和工藝安全設(shè)計學生姓名： XXXXX學號：XXXXXXXXXX學院：石油化工學院班級：A10安工指導(dǎo)教師：葉繼紅浙江海洋學院教務(wù)處2013年1月11日浙江海洋學院課程設(shè)計任務(wù)書20132014學年第1學期學院石化與能源工程學院班級 A10安工 專業(yè)安全工程學生姓名（學號）課程名稱化工過程安全工程設(shè)計題目煉油廠設(shè)計及工藝安全設(shè)計完成期限自2013年12月16日至2013年12月30日共2周設(shè)計依據(jù)根據(jù)化工過程安全等的相關(guān)理論，化工企業(yè)總圖運輸設(shè)計規(guī)范GB50489-2009、工業(yè)企業(yè)總平面設(shè)計規(guī)范GB50187-93、石油化工企業(yè)廠區(qū)

2、總平面布置設(shè)計規(guī)范SH/T3053-2002、建筑設(shè)計防火規(guī)范GB50016-2006、廠礦道路設(shè)計規(guī)范GBJ22 87、壓縮機廠房建筑設(shè)計規(guī)定 HG/T20673-2005、化工管道設(shè)計規(guī)范HG/T20695-87、化工設(shè)備管道外防腐設(shè)計規(guī)定 HG/T20679-90、化工工廠總圖運輸施工圖設(shè)計文件 編制深度規(guī)定HG/T20561-94等相關(guān)規(guī)范要求設(shè) 計 要 求 及 主 要 內(nèi) 容設(shè)計要求：1、學生初步掌握化工安全設(shè)計的基本原理、程序和方法，能根據(jù)所學理論 知識，對設(shè)計項目的生產(chǎn)工藝進行分析和論證2、提高工程設(shè)計計算、工程繪圖、計算機應(yīng)用、文獻檢索、運用標準與規(guī) 范、報告撰寫等方面的技能3

3、、培養(yǎng)嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度、務(wù)實的工作作風和團隊協(xié)作精神，綜合訓(xùn)練學生 應(yīng)用系統(tǒng)安全工程方法和其他安全知識獨立分析和解決化工企業(yè)安全生產(chǎn) 實際工程技術(shù)問題的能力，為畢業(yè)設(shè)計（論文）及將來從事化工安全工程 技術(shù)工作奠疋基礎(chǔ)。內(nèi)容包括： 總平面布置安全設(shè)計包括化工廠選址、總體布局、區(qū)域規(guī)劃、裝置和設(shè)備的平面布置等設(shè)計 化工工藝基礎(chǔ)安全設(shè)計包括生產(chǎn)工藝危險性分析、工藝管道及儀表流程設(shè)計、典型化工設(shè)備（如 加熱爐、壓縮器、塔、反應(yīng)器、換熱器、容器、泵等）工藝安全設(shè)計與分 析等 儲存設(shè)備的安全設(shè)計儲存設(shè)備安全容量、安全布置、裝卸工藝等的分析與設(shè)計以CAD輔助設(shè)計為基礎(chǔ)，繪制平面布置圖設(shè)計圖紙1張。參 考 資

4、料1 翁維勤，孫洪程，過程控制過程控制系統(tǒng)及工程M.化學工業(yè)出版社，2002.2 俞金壽,孫自強.過程自動化及儀表M.化學工業(yè)出版社,2007.3 馮倩.異丁烷催化氧化制備叔丁基過氧化氫D.湘潭大學,2012.4 張之平，周文防，肖波，等.l 丁烯產(chǎn)品生產(chǎn)工藝路線的探討J.化學工業(yè)與工程，2003, 20(3): 178-184.5 Seborg D E,埃德加,Edgar T F, et al.過程的動態(tài)特性與控制 M.電子工 業(yè)出版社,2006.劉國芬.淺談煉油廠爆炸危險源辨識及防爆措施J.石油化工安全環(huán)保技術(shù),2010, 26(002): 12-14.7 鞠林青.新建大型煉油廠設(shè)計原油和

5、總加工流程的選擇J.煉油技術(shù)與工程,2012, 42(9): 60-64.8 湯國蓮.煉油廠安全監(jiān)控系統(tǒng)的建成和應(yīng)用J.高橋石化，2003, 18(1):46-48.9 張懷國.煉油廠油品儲運系統(tǒng)檢修安全的幾個問題J.油氣儲運，1996,12: 016.10 黃敬元.車間安全管理探討J.高橋石化，2002, 17(1): 50-52.指導(dǎo)教師簽字日期浙江海洋學院課程設(shè)計成績評定表20132014學年第1學期學院石化與能源工程學院班級A10安工 專業(yè) 安全工程學生姓名（學號）課程名稱化工過程安全工程設(shè)計題目煉油廠設(shè)計及工藝安全設(shè)計指導(dǎo)教師評語指導(dǎo)教師簽名：年 月日答辯評語及成績答辯小組教師簽名：

6、年 月日作用的發(fā)揮及生產(chǎn)運營的安全。本文摘要:化工廠的規(guī)范設(shè)計和安全防范措施直接影響到化工廠功能、 根據(jù)安全設(shè)計標準、部門規(guī)章、規(guī)范等對化工廠選址、總體布局、區(qū)域規(guī)劃及裝置和設(shè)備等進行平面布置 設(shè)計；并對生產(chǎn)工藝進行危險性分析、對工藝管道及儀表進行選型及采用危險性與可操作性研究分析法對 化工設(shè)備進行安全分析；同時對儲罐區(qū)的儲存設(shè)備安全容量、安全布置、裝卸工藝等進行分析與設(shè)計。關(guān)鍵詞：化工廠；平面布置；化工工藝；儲存設(shè)備Abstract ： The standard design and safety measures of chemical factory directly affect th

7、e function and the safety operation of the chemical factory. According to the safety design standard, department regulations, standard to design the chemical site, the overall layout, regional planning, fixtures and equipment layout; also the production processes was performed risk analysis, process

8、 piping was carried out the selection, and used HAZOP to analyze the safety of chemical equipment; and the storage tank area safety capacity, safety arrangements, handling technology was analyzed and designed.Key words: Chemical Factory ; Overall Layout; Chemical Process ; Storage Tank學習資料目錄前言 11. 概

9、述 11.1. 安全設(shè)計標準、部門規(guī)章、規(guī)范 11.2. 化工廠分區(qū)及其主要建筑物和構(gòu)筑物 11.3. 化學物質(zhì)的性質(zhì)及火災(zāi)、爆炸危險特性 21.3.1. 異丁烯的性質(zhì) 21.3.2. 1-丁烯的性質(zhì) 21.3.3. 危險品性質(zhì) 22. 總平面布置安全設(shè)計內(nèi)容 22.1. 化工廠選址 22.1.1. 廠區(qū)概括 22.1.2. 園區(qū)發(fā)展優(yōu)勢 32.1.3. 人力資源 32.2. 總體布局 42.3. 區(qū)域規(guī)劃 42.3.1. 生產(chǎn)區(qū) 42.3.2. 輔助生產(chǎn)區(qū) 42.3.3. 儲罐區(qū) 52.3.4. 行政管理區(qū) 52.4. 裝置和設(shè)備的平面布置 52.4.1. 精餾車間布置 52.4.2. 吸附

10、車間布置 63. 化工工藝基礎(chǔ)安全設(shè)計內(nèi)容 73.1 生產(chǎn)工藝危險性分析 73.2 工藝管道及儀表流程設(shè)計 73.2.1. 儀表選型 73.2.2. 管道選型 73.3 化工設(shè)備工藝安全設(shè)計與分析 83.3.1. 前精餾工藝處理單元 83.3.2. 吸附單元 103.3.3. 生產(chǎn)單元安全分析小結(jié) 124. 儲存設(shè)備的安全設(shè)計內(nèi)容 124.1 儲存設(shè)備安全容量 124.2安全布置 134.3 裝卸工藝的分析與設(shè)計 135. 結(jié)束語 13參考文獻 13刖言目前我國C4利用率不高，在這種情況下，采用簡單的工藝流程合理利用C4是我國經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展中面臨的一項重要任務(wù)。因此開發(fā)新型的分離方法來綜合利用

11、C4將是石油化工行業(yè)面臨的新的挑戰(zhàn)。本廠是一座年產(chǎn)12萬噸異丁烯和7.5萬噸1-丁烯的煉油廠，采用乙烯裂解裝置副產(chǎn)的C4抽余油為原料，通過前精餾處理除雜后，再通過吸附分離，得到異丁烯和1-丁烯產(chǎn)品。采用先進的吸附分離工藝，操作簡單，自動化程度高，在正常操作時無三廢產(chǎn)生，綠色環(huán)保，運行成本低，原子利用率高。1.概述1.1. 安全設(shè)計標準、部門規(guī)章、規(guī)范(1) 化工企業(yè)總圖運輸設(shè)計規(guī)范GB50489-2009(2) 工業(yè)企業(yè)總平面設(shè)計規(guī)范GB50187-93(3) 石油化工企業(yè)廠區(qū)總平面布置設(shè)計規(guī)范SH/T3053-2002(4) 建筑設(shè)計防火規(guī)范GB50016-2006(5) 廠礦道路設(shè)計規(guī)范G

12、BJ22 87(6) 壓縮機廠房建筑設(shè)計規(guī)定HG/T20673-2005(7) 化工管道設(shè)計規(guī)范HG/T20695-87(8 )化工設(shè)備管道外防腐設(shè)計規(guī)定HG/T20679-90(9) 化工工廠總圖運輸施工圖設(shè)計文件編制深度規(guī)定HG/T20561-94(10) 化工企業(yè)安全衛(wèi)生設(shè)計標準HG 20571-1995(11) 工廠企業(yè)廠房噪音標準GB 2348-1990(12) 爆炸和火災(zāi)危險環(huán)境電力裝置設(shè)計規(guī)定GB 50058-92(13) 石油化工企業(yè)設(shè)計防火規(guī)范GB 50160-2008(14) 石油化工行業(yè)標準：企業(yè)廠區(qū)總平面布置設(shè)計規(guī)范SH/T 3053-20021.2. 化工廠分區(qū)及其主

13、要建筑物和構(gòu)筑物表1-1化工廠一覽表序號分區(qū)區(qū)內(nèi)主要建筑物和構(gòu)筑物1儲罐區(qū)原料罐區(qū)、成品罐區(qū)、倉庫(灌裝區(qū)、裝罐站、輔助消防站)、集 水設(shè)施精餾車間精餾塔、冷凝器、換熱器、泵、壓縮機2生產(chǎn)區(qū)吸附車間精餾塔、泵、換熱器、吸附塔生產(chǎn)過程控制室3輔助生產(chǎn)區(qū)變電站、中心控制室、化驗室、維修車間、消防站、裝卸臺4行政管理區(qū)行政科研樓、中央化驗室、中心控制室、醫(yī)務(wù)室、停車場學習資料收集于網(wǎng)絡(luò)，僅供參考1.3. 化學物質(zhì)的性質(zhì)及火災(zāi)、爆炸危險特性131異丁烯的性質(zhì)異丁烷(isobutylene)是一種無色、稍有氣味的氣體， 分子式：C4H10,分子量：58.12, CAS號：75-28-5 , 熔點：-15

14、9.6 C,沸點：-11.8 C,相對密度(水=1): 0.56，相對蒸氣密度(空氣=1):2.01，飽和蒸氣壓(kPa):160.09(0 C ), 1992(100 C), 2843(120 C ), 3363(140C )，燃燒熱(kJ/mol) : 2856.6，臨界溫度(C )： 135，臨 界壓力(MPa) : 3.65，閃點(C ):-82.8，引燃溫度(C ): 460，性質(zhì)穩(wěn)定，異丁烷易燃易爆，爆炸極限1.9%-8.4%(體積分數(shù)),與氧化劑接觸猛烈反應(yīng)。異丁烷的蒸氣比空氣重，會在較低處擴散到相當遠的地方，遇火源能著火自燃。存在于裂化氣、天然氣和石油氣中，也能由正丁烷經(jīng)異構(gòu)化

15、而制得。有不愉快臭味。主要用于與異丁烯經(jīng)烴化而制得異辛烷，作為汽油辛烷值的改進劑。1321-丁烯的性質(zhì)常態(tài)下均為無色氣體，不溶于水，溶于有機溶劑。易燃、易爆。有微弱芳香氣味。分子量56.1，密度0.5951g/cm3 (20/4 C)。爆炸極限為 1.8% 9.6%。沸點-6.90 C。133危險品性質(zhì)表1-2危險化學品性質(zhì)危險物熔點/C沸點/C閃點/C爆炸極限/V%毒性可燃性上限下限異丁烯-140.3-6.9-778.81.8低毒易燃1- 丁烯-185.3-6.3-8010.01.6低毒易燃正丁烷-138.4-0.5-608.51.5低毒易燃異丁烷-159.6-11.8-82.88.51.8

16、低毒易燃順2-丁烯-138.93.7-739.71.6低毒易燃反2-丁烯-105.50.88-809.71.7低毒易燃2. 總平面布置安全設(shè)計內(nèi)容2.1.化工廠選址廠址選于南京化學工業(yè)園區(qū)，地處我國東南部的長江下游，東接富饒的長江三角洲，南靠寧鎮(zhèn)丘陵，西倚皖贛山區(qū)，北連江淮平原，地理位置十分優(yōu)越，位于中國沿海和長江兩大經(jīng)濟帶交匯處。南京是長江 三角洲經(jīng)濟核心區(qū)重要城市和長江流域四大中心城市之一，鐵路、公路、水運、航空和管道五種運輸方式 齊全，同時南京化學工業(yè)園區(qū)確定了要大力發(fā)展高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，政策環(huán)境也非常有利。211廠區(qū)概括國家級石油化工基地南京化學工業(yè)園區(qū)成立于2001年10月，是南京唯一的

17、一家經(jīng)國家批準，以發(fā)展石油化工為主的化學工業(yè)園區(qū)。園區(qū)規(guī)劃面積45平方公里，重點發(fā)展石油與天然氣化工、基本有機學習資料收集于網(wǎng)絡(luò)，僅供參考 化工原料、精細化工、高分子材料、生命醫(yī)藥、新型化工材料六大領(lǐng)域的系列產(chǎn)品。南京化學工業(yè)園區(qū)是江蘇沿江開發(fā)戰(zhàn)略的重要組成部分，也是南京市石化產(chǎn)業(yè)重點扶持發(fā)展區(qū)域。園 區(qū)以“外向拓展、區(qū)域重組、產(chǎn)業(yè)整合、環(huán)境優(yōu)化”為發(fā)展戰(zhàn)略，按照“產(chǎn)業(yè)發(fā)展一體化、公用設(shè)施一體 化、物流輸送一體化、環(huán)保安全一體化、管理服務(wù)一體化”五個一體化的開發(fā)方針，通過優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)， 提升產(chǎn)業(yè)層次，積極發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟，最終將形成以深度加工和高附加值產(chǎn)品為特征，具有國際競爭力的石 化生產(chǎn)基地、物

18、流中心和化工研發(fā)基地。2.1.2. 園區(qū)發(fā)展優(yōu)勢（ 1）地理位置優(yōu)勢：南京是中國國家區(qū)域中心城市（華東），華東地區(qū)第二大城市，江蘇省第一大城市，國家歷史文化名城，國家綜合交通樞紐，副省級城市，江蘇省省會，國家重要創(chuàng)新基地和科技創(chuàng)新中 心，現(xiàn)代服務(wù)中心、現(xiàn)代服務(wù)業(yè)基地和先進制造業(yè)基地，長江航運物流中心，濱江生態(tài)宜居城市，長三角 輻射帶動中西部地區(qū)發(fā)展的重要門戶城市。目前已成為國家以電子、汽車、化工為主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)的綜合性工業(yè) 基地，重要的交通樞紐和通訊中心。（2）交通運輸優(yōu)勢：南京化學工業(yè)園區(qū)依江臨海，位于中國公路、鐵路、水路、管道、航空交通樞 紐的位置，交通極其便利。（3）政策優(yōu)惠的優(yōu)勢：根據(jù)在園區(qū)

19、內(nèi)投資興辦的高新技術(shù)生產(chǎn)性企業(yè)及區(qū)域研發(fā)中心的具體情況， 南京化學工業(yè)園區(qū)將在金融服務(wù)和財政等方面給予一定的扶持。（4）環(huán)境治理條件優(yōu)越：南京化工園區(qū)集中建設(shè)污水處理廠，固體垃圾處理廠，采用先進的大氣， 水和噪音處理設(shè)備和工藝，加大了環(huán)境治理的力度，杜絕各種亂排亂放現(xiàn)象的發(fā)生。（5）氣候條件優(yōu)越：南京四季分明，無特殊冷熱氣象和自然災(zāi)害，自然條件優(yōu)越，非常適合建廠和 居住。（6）園區(qū)的公用工程：南京化學工業(yè)園區(qū)具有完善的公用工程，包括供水、排水、污水處理工程、 通信工程、供熱、供氣工程及運輸工程。（7）園區(qū)合理規(guī)劃：南京化學工業(yè)園區(qū)總體發(fā)展規(guī)劃獲國家批準，是江蘇省政府、南京市政府“沿 江開發(fā)”戰(zhàn)

20、略的重點工程。（8）產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)優(yōu)勢：園區(qū)化工產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)雄厚，尤其以石油化工為甚。中國石化集團公司在南京地區(qū) 的多家大型骨干企業(yè)均分布在園區(qū)內(nèi)及周邊緊鄰，逐漸形成了以煉油為龍頭的石化產(chǎn)業(yè)鏈以乙烯、丙 烯、丁二烯、苯、甲苯、二甲苯等原料為基礎(chǔ)，生產(chǎn)合成樹脂、有機化工原料，進一步向精細化工產(chǎn)品延 伸。2.1.3. 人力資源（1）人才資源：南京教育、科研水平居北京、上海之后列全國第三位，擁有各類高等院校，為現(xiàn)代 化建設(shè)提供了高素質(zhì)的人力資源。（2）社會保障和工資待遇：南京具有較完善的醫(yī)療、失業(yè)、工傷、生育等各種保險和福利措施。學習資料學習資料收集于網(wǎng)絡(luò)，僅供參考2.2. 總體布局 本廠的總平面布置，是在總

21、體規(guī)劃的基礎(chǔ)上，根據(jù)企業(yè)的性質(zhì)、規(guī)模、生產(chǎn)流程、交通運輸、環(huán)境保 護以及防火、安全、衛(wèi)生、施工及檢修等要求，結(jié)合廠區(qū)自然條件，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟比較后，設(shè)計多種方案后 擇優(yōu)確定而來的。廠區(qū)布置為矩形，東西方向長為 218.5m，南北方向?qū)挒?41.89m，總面積為31005m2。廠區(qū)南側(cè)為總 廠公路。廠內(nèi)可劃分為行政管理區(qū)、輔助生產(chǎn)區(qū)、生產(chǎn)區(qū)和儲罐區(qū)。根據(jù)建筑物的朝向，主導(dǎo)風向的影響（常 年主導(dǎo)風向為東北風） ，設(shè)置行政區(qū)于本廠的東北側(cè)，輔助區(qū)于中部，生產(chǎn)區(qū)于南，儲罐區(qū)于工廠西部。廠區(qū)總體布局時主要的布置理念為：1. 在符合生產(chǎn)流程、操作要求和使用功能的前提下，建構(gòu)筑物盡量合并、生產(chǎn)設(shè)備露天化集中布置

22、， 經(jīng)濟合理有效利用土地；2. 根據(jù)生產(chǎn)裝置的性質(zhì)，結(jié)合自然條件，安全生產(chǎn)要求，按功能合理區(qū)分，便于生產(chǎn)管理；3. 根據(jù)工藝、運輸?shù)纫?，結(jié)合地形，布置豎向設(shè)計必要的工程設(shè)施和排水構(gòu)筑物，合理地進行豎向 設(shè)計，使廠區(qū)雨水能迅速排出，保證場地不受洪水威脅；4. 輔助生產(chǎn)和公用工程設(shè)施， 在符合其特殊要求條件下， 盡量靠近負荷中心或主要用戶， 以節(jié)能降耗；5. 儲運設(shè)施應(yīng)根據(jù)物料的性質(zhì)及運輸方式等條件， 相對集中布置在運輸裝卸方便的位置， 并靠近與其 有關(guān)的生產(chǎn)裝置，形成物流傳輸一體化；6. 合理組織運輸，縮短運輸距離，便于相互聯(lián)系，避免人流、貨流交叉，為工廠創(chuàng)造安全的生產(chǎn)環(huán)境 和作業(yè)場所；7.

23、根據(jù)建廠條件和生產(chǎn)發(fā)展趨勢，盡可能處理好近、遠期的發(fā)展關(guān)系，為工廠留有可持續(xù)發(fā)展余地。8. 進行廠區(qū)的綠化及美化設(shè)計。2.3. 區(qū)域規(guī)劃2.3.1. 生產(chǎn)區(qū)生產(chǎn)區(qū)包括精餾車間、吸附車間以及生產(chǎn)過程控制室，位于廠區(qū)的南部。吸附車間占地面積384m2，主要裝置有精餾塔、泵、換熱器、吸附塔。精餾車間占地面積576m2,主要包括二個精餾塔。車間外公共區(qū)域設(shè)有控制室，控制室占地 275.2m2。生產(chǎn)車間廠房內(nèi)設(shè)置多處自動滅火裝置。2.3.2. 輔助生產(chǎn)區(qū)（ 1 ）變電站 變電站位于廠區(qū)北側(cè)邊緣,靠近總廠大路,方便電線的進出。變電站周圍設(shè)置圍欄,構(gòu)成了一個相對 獨立的區(qū)域,可以確保安全生產(chǎn)。（2）中心控制

24、室 總控制室設(shè)在生產(chǎn)車間的旁邊,位于主導(dǎo)風向的上風向,是全場自動控制的中心,實時監(jiān)控生產(chǎn)區(qū)、 儲罐區(qū)及各輔助生產(chǎn)設(shè)施的運行情況,同時負責與各部門的聯(lián)系,調(diào)整生產(chǎn)指標。學習資料學習資料收集于網(wǎng)絡(luò)，僅供參考（ 3 ）化驗室 化驗室設(shè)在行政科研樓對面，檢測原料、產(chǎn)品質(zhì)量，保證生產(chǎn)的正常進行，負責日常的檢測與化驗工 作。（ 4）維修車間維修站位于廠區(qū)的中部區(qū)域靠南側(cè)，占地面積606.62m 2，內(nèi)部間隔有機修、儀修、電修等小車間，分區(qū)布置可以避免維修車間之間的相互干擾。同時，維修站與生產(chǎn)車間保持較遠距離，可以防止維修車間產(chǎn) 生的火星引起易燃易爆液體發(fā)生爆炸。（5）消防站 主消防站位于廠區(qū)中部，對生產(chǎn)車

25、間、行政區(qū)、輔助車間的輻射距離均小于100m 。附近設(shè)有一蓄水池，道路設(shè)置使廠區(qū)發(fā)生火災(zāi)時，車輛可迅速到達現(xiàn)場。（6）裝卸臺裝卸臺設(shè)置在產(chǎn)品正異丁烯儲罐旁的空地， 靠近工廠北大門。 占地面積 1050m 2，負責產(chǎn)品的裝卸運送， 周圍道路寬闊，交通便捷。2.3.3. 儲罐區(qū) 南京化工園區(qū)常年主導(dǎo)風向為東北風，故將罐區(qū)設(shè)在廠區(qū)的最西面，處于主導(dǎo)風向的下風側(cè)，罐區(qū)地 面種植草坪，可以最大程度減少罐區(qū)的空氣污染；同時罐區(qū)四周設(shè)有封閉式防火堤，在泄露等意外事故發(fā) 生時可以阻止液體外滲及火勢蔓延。2.3.4. 行政管理區(qū) 行政管理區(qū)位于廠區(qū)的東北側(cè)，處于上風區(qū)。行政科研樓的建筑結(jié)構(gòu)大氣，設(shè)施全面，環(huán)境優(yōu)

26、美。大 樓前設(shè)有一個大型的噴水池，周邊有花壇綠地，為工人提供良好的工作環(huán)境。中央化驗室和中心控制室設(shè)立在行政科研樓的對面，遠離生產(chǎn)區(qū)和機修車間，可以滿足其需要比較潔 凈，不受震動影響的環(huán)境的要求。同時，在辦公樓西側(cè)設(shè)置醫(yī)務(wù)室，負責員工的日常體檢工作和安全防護宣傳監(jiān)督。停車場設(shè)在大門進 口處，用于停放進場員工車輛。綠化布置：廠區(qū)進行了充分的綠化，在行政科研樓的前專設(shè)綠化地，可以美化環(huán)境。在一些建筑物的 四周植有草坪， 消減生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的污染物。 罐區(qū)地面植有大量草坪， 發(fā)展用地上也進行了充分的綠化。2.4. 裝置和設(shè)備的平面布置2.4.1. 精餾車間布置1）整體布置精餾車間采用鋼架結(jié)構(gòu)，分兩層

27、布置，每層高為 6 米，樓頂為平臺。車間長為 32 米，寬為 18 米。管 廊按照物料進入車間及精餾塔走向設(shè)置為“T ”形。 半露天布置 精餾設(shè)備生產(chǎn)中不需要經(jīng)?？垂?，受氣候影響小，精餾車間采用半露天布置，自然采光和通風好，可學習資料學習資料收集于網(wǎng)絡(luò)，僅供參考以降低廠房的耐火等級，方便改擴建。同時，以樓層平臺嵌入精餾塔，可以起到支撐加固作用，使得整體 建筑更加穩(wěn)固，將不同的塔布置在一個塔架上，可減少投資和維修費用。 平面布置精餾車間有 4 個精餾塔，根據(jù)流程方向， 各精餾塔采用 “一”字形布置，自西向東依次為 T0101A（d=4m， h=55.25m，整座塔嵌于車間內(nèi)部），T0101B （

28、d=4m, h=54.5m，整座塔嵌于車間內(nèi)部），T0102B （d=4m , h=65.1m，整座塔嵌于車間內(nèi)部），T0102A （d=4m , h=64.4 m,整座塔嵌于車間內(nèi)部）。精餾塔高出樓層部 分在樓頂平臺之上每隔 5m 設(shè)有寬度為 1m 的操作平臺。 各塔中心對齊，塔中心據(jù)車間樓板邊緣 3m， 留有足夠的空間供四座塔的日常檢驗維修。2 ）精餾車間各類設(shè)備布置 精餾塔：塔設(shè)備為半露天設(shè)置，用裙座支承安裝于基礎(chǔ)環(huán)上。與塔設(shè)備相關(guān)的設(shè)備如冷凝器、回流 泵等按軸線就近布置,減少管線占地。四座塔成組布置,位于同一軸線上。 冷凝器：精餾塔冷凝器布置在二樓，利用液體的自然重力作用回流進入一層的

29、回流罐，可以降低能 耗。 換熱器：塔頂蒸汽經(jīng)過壓縮機壓縮后到一樓與塔釜液體進行換熱，換熱器靠近精餾塔布置，節(jié)約了管道長度。 泵：車間內(nèi)泵的出口軸線對齊，減少管道鋪設(shè)的難度，備用泵與相應(yīng)泵之間的距離不小于800mm，方便檢修更換。 壓縮機：壓縮機統(tǒng)一布置在壓縮機房中。2.4.2. 吸附車間布置1 ）整體布置吸附車間采用鋼架結(jié)構(gòu),分 4層布置,每層高為 6米,樓頂為平臺。車間長為 32米,寬為 12米。管 廊按照物料進入車間及精餾塔走向設(shè)置為“T”形。 半露天布置 吸附設(shè)備生產(chǎn)中不需要經(jīng)?？垂?受氣候影響小,吸附車間采用半露天布置,自然采光和通風好,可以降低廠房的耐火等級,方便擴建。同時,以樓層平

30、臺嵌入吸附塔和精餾塔,可以起到支撐加固作用,使 得整體建筑更加穩(wěn)固,將不同的塔布置在一個塔架上,可減少投資和維修費用。 平面布置吸附車間有3個吸附塔和3個精餾塔，根據(jù)流程方向，各精餾塔采用“L”字形布置，自西向東依次為T0201、T0202、T0203三個吸附塔，大小相同（d=2.2m，h=12.2m，整座塔嵌于車間內(nèi)部），自北向南 依次為T0204（ d=0.8m，h=10.4m，整座塔嵌于車間內(nèi)部），T0205（ d=0.4m，h=10.55m，整座塔嵌于車間 內(nèi)部），T0206（ d=1m，h=19.25m，整座塔嵌于車間內(nèi)部）。精餾塔高出樓層部分在樓頂平臺之上每隔5m設(shè)有寬度為1m的操

31、作平臺。各塔中心對齊，塔中心據(jù)車間樓板邊緣 3m，留有足夠的空間供三座塔的日常 檢驗維修。2）吸附車間里各類設(shè)備布置 精餾塔：塔設(shè)備為半露天設(shè)置，用裙座支承安裝于基礎(chǔ)環(huán)上。與塔設(shè)備相關(guān)的設(shè)備如冷凝器、回流 泵等按軸線就近布置，減少管線占地。三座塔成組布置，兩個組的軸線互相垂直。 冷凝器：精餾塔冷凝器布置在四樓，利用液體的自然重力作用回流進入二層的回流罐，可以降低能耗。 換熱器：流股之間的換熱器成群布置，一部分在三樓，另外一部分在四樓，集中布置節(jié)約管路。 泵：車間內(nèi)泵的出口軸線對齊，減少管道鋪設(shè)的難度，備用泵與相應(yīng)泵之間的距離不小于800mm,方便檢修更換。 壓縮機：壓縮機統(tǒng)一布置在壓縮機房中。

32、3. 化工工藝基礎(chǔ)安全設(shè)計內(nèi)容3.1 生產(chǎn)工藝危險性分析本項目采用 C4 烯烴精餾 -吸附工藝,主要分為精餾預(yù)處理工和吸附兩個工段。在精餾預(yù)處理工段,通 過兩個精餾塔將 C4 抽余油中正丁烷、異丁烷、 2-丁烯、 C3 組分和 C2 組分基本上除去,得到異丁烯和 1- 丁烯含量為 99.7的混合物,進入吸附工段。在三個吸附塔中,以 5A 分子篩為吸附劑,正己烷為脫附劑, 實現(xiàn)正異構(gòu)烯烴的分離。吸附塔的三股出料脫附油、吸余油和中間餾分分別進入1-丁烯精制塔、異丁烯精制塔和中間餾分塔,得到優(yōu)等品異丁烯和正丁烯產(chǎn)品。所以,本工廠采用的工藝只包括精餾和吸附兩種化工分離過程,不涉及反應(yīng)和其它化工過程,且

33、工藝 的操作條件比較溫和。精餾的操作條件為 45atm, 3050 C；吸附的操作條件為壓力： 1atm,溫度：100C, 所以在工藝上的潛在危險很小。工藝過程危險、有害因素分析：（1）工藝裝置管道泄漏引發(fā)中毒、爆炸事故。（2）工藝裝置沒設(shè)防靜電防護引發(fā)爆炸事故。（ 3）操作違規(guī),引起火災(zāi)、機械、淹溺等傷害。（ 4）管道阻塞,引發(fā)容器爆炸。（ 5）操作違章,引發(fā)燙傷等傷害事故。3.2 工藝管道及儀表流程設(shè)計3.2.1. 儀表選型除就地控制、指示或特殊儀表外,現(xiàn)場變送器采用電子式智能型儀表（Hart 協(xié)議）。控制閥采用氣動執(zhí)行機構(gòu)。所有進出控制室的信號都是電信號。 除溫度檢測元件和特殊測量儀表外

34、， 標準的電動信號為 4 20mA D.C或15V D.C。除非對氣動信號提出更高的壓力要求，氣動薄膜控制閥一般采用的氣動信號 為20100kPa。安裝在爆炸危險區(qū)域的儀表采用本安防爆型或隔爆型。3.2.2. 管道選型管道直徑的設(shè)計應(yīng)滿足工藝對管道的要求,其流通能力應(yīng)按正常生產(chǎn)條件下介質(zhì)的最大流量考慮,其 最大壓力降應(yīng)不超過工藝允許值,其流速應(yīng)在根據(jù)介質(zhì)的特性所確定的安全流速范圍內(nèi)。學習資料學習資料收集于網(wǎng)絡(luò)，僅供參考綜合權(quán)衡建設(shè)投資和操作費用。一套化工裝置的管道投資一般占裝置投資的20%左右，因此在確定管徑時，應(yīng)綜合權(quán)衡投資和操作費用的兩種因素，取其最佳值。操作情況：不同流體按其性質(zhì)、狀態(tài)和

35、操作要求的不同，應(yīng)選用不同的流速。粘度較高的液體，摩擦 阻力較大，應(yīng)選較低流速，允許壓力降較小的管道。為了防止因介質(zhì)流速過高而引起管道沖蝕、磨損、振 動和噪聲等現(xiàn)象， 液體流速一般不宜超過 4m/s ；氣體流速一般不超過其臨界速度的85%,真空下最大不超過100m/s ;含有固體的流體，其流速不應(yīng)過低，以免固體沉積在管內(nèi)而堵塞管道，但也不宜太高，以免加 速管道的腐蝕或磨損。同一介質(zhì)在不同管徑的情況下，雖然流速和管長相同，但管道的壓力降可能相差較大，因此在設(shè)計管 道時，如允許壓力降相同，小流率介質(zhì)應(yīng)選用較小流率，大流率介質(zhì)應(yīng)選用較高流速。確定管徑后，應(yīng)選用復(fù)合管材的標準規(guī)格，對工藝用管道，不推薦

36、用DN32、DN65、DN125的管子。3.3化工設(shè)備工藝安全設(shè)計與分析生產(chǎn)單元采用危險性與可操作性研究（HAZOP ）分析法，對該項目的工藝段的安全性進行分析評價，并提出解決相應(yīng)潛在事故的對應(yīng)措施和相關(guān)建議。（1 ）設(shè)計文件的準備提供的設(shè)計文件包括：設(shè)計基礎(chǔ)，工藝說明，P&ID物料平衡表，設(shè)備平立面圖，設(shè)備數(shù)據(jù)表，管道表、管道等級規(guī)定等。（2 ）審查目的根據(jù)項目要求，此次審查要達到以下目的：1）審查設(shè)計文件，考慮由于儀表故障、操作錯誤等原因引起的操作波動是否會導(dǎo)致危險后果；2）審查設(shè)計中對可能產(chǎn)生的危險后果是否已有足夠的安全防范措施，如聯(lián)鎖停車等；3）審查裝置的波動是否會影響其它裝置包括公用

37、工程，以及其它裝置的波動是否會影響本裝置。（3 ）審查步驟1）工藝工程師對整個工藝流程作簡單介紹，并根據(jù)流程將裝置劃分為多個小部分一一節(jié)點，每個節(jié)點 都是按同樣的步驟進行審查。2）在審查每個節(jié)點時，工藝工程師先對這段流程進行詳細描述，并說明各設(shè)備、儀表以及管線的設(shè)計 參數(shù)。3） 小組成員針對C4精餾和吸附分離裝置工藝管道和儀表流程圖劃分出若干節(jié)點，利用工藝引導(dǎo)詞，選擇一個假設(shè)偏差，共同找出引起該假設(shè)偏差的原因以及可能導(dǎo)致的危險后果，并根據(jù)偏差原因評判設(shè)計中的安全措施是否到位。3.3.1前精餾工藝處理單元表3-1脫重組分塔單元脫重組分塔T0101偏差原因后果安全保護建議措施塔釜液位高1 ）進料量

38、大1）分離效果變差1）咼液位報警器1）增大塔底液體采儲量學習資料學習資料收集于網(wǎng)絡(luò)，僅供參考2）塔釜液位控制器故障3）塔底溫度過低2）液泛3）換熱器負荷變大2）液位指示器3）溫度指示器2）定期檢測各控制儀表塔底液位低1）塔底溫度過高2 ）液體米出率過大3）進料量減小1）塔底干板，損壞塔體2）分離效果變差1）低液位報警器2）液位指示器3）溫度指示器1）減小塔底液體米出率2）定期檢測各控制儀表塔頂出料中重組分多1）回流比減小2 ）換熱器負荷過大1）分離效果變差，影響產(chǎn)品純度1）回流流量檢測儀2）換熱器器熱負 荷控制儀3）定期檢測塔頂組分含量1）加強回流比控制塔底出料中輕組分過多1）回流比過大2）換

39、熱器熱負荷過小1）塔底正異丁烯組分含量增加2）正異丁烯收率下 降1）回流流量檢測 儀2）換熱器熱負荷 控制儀3）定期檢測塔底 物料組分1）加強換熱器負荷控制塔內(nèi)溫度偏高1）進料溫度過高2）換熱器負荷過低或過高3 ）塔頂回流量減小1）壓力升高2）塔頂出料中重組分增加3）嚴重時減小塔設(shè)備壽命1 ）高溫報警器2）回流流量檢測儀1）加強回流流量控制2）加強塔底采出率的控制塔內(nèi)溫度偏低1）進料溫度低2）進料量減少3 ）塔頂回流量增大4）換熱器負荷過高或過 低1）壓力降低2）塔底出料中輕組 分含量增加3）塔釜液位增加1）低溫報警裝置2）回流流量檢測儀3）溫度指示器1）加強回流流量控制2）加強塔頂蒸汽采出量

40、塔內(nèi)壓力偏高1）進料量增大2 ）塔內(nèi)氣體量過大3）塔內(nèi)溫度過高4 ）塔頂回流量過小1）設(shè)備壽命減小2）塔底正異丁烯含量增加收率降低1）高壓報警器1）減小進料量2）增大塔頂回流量3）定期檢測儀表塔內(nèi)壓力偏低1）進料量減小2）塔內(nèi)溫度過低3 ）塔頂回流量過大1）塔頂出料重組分增多，產(chǎn)品質(zhì)量降低2）塔處理量下降1）低壓報警器1）增大進料量2）增大塔頂采出量表3-2壓縮機單元壓縮機C0101偏差原因后果安全保護建議措施吸氣壓力偏咼1）氣閥工作不良2）塔T0101頂部出氣壓力大1） 壓縮機出料氣體量1） 增大2）換熱器熱負荷增大3）塔釜蒸出量增大高壓報警1）檢修或更換氣閥吸氣壓力偏低1 ）塔T0101頂

41、部出氣壓力低2）管線阻力大1） 壓縮后氣體量過低1） 不能滿足工藝要求2）熱泵系統(tǒng)癱瘓低壓報警器1）清潔管線排氣量偏低1）壓縮機轉(zhuǎn)速減小2）吸排氣閥不良1 ）氣體泄漏，造成損1）失，和火災(zāi)爆炸等危害2）壓縮機發(fā)生爆炸排氣量指示器1）定期檢修排氣壓力偏咼1）機器設(shè)置出現(xiàn)故障2）出口氣閥故障1） 出口溫度升高1）2） 換熱器熱負荷增大2）3）塔底溫度升高排氣溫度指示器排氣壓力指示器1）定期檢修332吸附單元表3-3吸附塔單元T0201、 T0202、 T0203偏差原因后果安全保護建議措施進口壓力偏咼1）分子篩或管道阻塞2）閥門故障3）進料閥開度過大進 料量過多1）增大吸附床層負荷2）嚴重時可能引

42、起塔1）高壓報警器1）清潔管線2）定期檢修閥門3）減小進料閥開度進口壓力偏低1）進料閥開度過小2）管道或塔體有泄漏3）閥門故障1）床層吸附能力下降2）1- 丁烯混入吸余油精 餾塔，降低異丁烯產(chǎn)品 純度3）泄漏會引起火災(zāi)和 爆炸事故1）低壓報警器1）增大進料閥門開度2）定期檢修閥門3）定期檢修管道1-丁烯產(chǎn)品中異丁烯含量增多1）吹掃時間過短2）分子篩結(jié)焦3）控制系統(tǒng)故障1）影響1- 丁烯產(chǎn)品純度2）影響異丁烯產(chǎn)品純1）在線純度檢測1）增大產(chǎn)品純度檢測頻率2）定期檢修閥門等4）閥門故障度設(shè)備異丁烯產(chǎn)品中1-1）吸附時間過長1）影響1- 丁烯產(chǎn)品純1）在線純度檢測1）增大產(chǎn)品純度檢丁烯含量增多2）分

43、子篩結(jié)焦度測頻率3）控制系統(tǒng)故障2）影響異丁烯產(chǎn)品純2）定期檢修閥門等4）閥門故障度設(shè)備表3-4壓縮機單元壓縮機C0201偏差原因后果安全保護建議措施吸氣壓力偏咼1）氣閥工作不良1）壓縮機出料氣體量增1)高壓報警1）檢修或更換2）吸附塔頂部大氣閥出氣壓力大2）精餾T0201負荷增大3）影響1- 丁烯產(chǎn)品純度吸氣壓力偏低1）吸附塔頂部出氣壓1）壓縮后氣體量過低不1)低壓報警器1）清潔管線力低能滿足工藝要求2）管線阻力大2）漏氣可引起火災(zāi)或爆3）裝置漏氣炸排氣量偏低1）壓縮機轉(zhuǎn)速減小1）氣體泄漏，造成損失，1)排氣量指示器1 ）定期檢修2）吸排氣閥不良和火災(zāi)爆炸等危害2）壓縮機發(fā)生爆炸排氣壓力偏咼

44、1）機器設(shè)置出現(xiàn)故障1）出口溫度升高1)排氣溫度指示器1 ）定期檢修2）出口氣閥故障2）冷凝器熱負荷增大2)排氣壓力指示器表3-5異丁烯儲罐單元異丁烯儲罐偏差原因后果安全保護建議措施液位高1）儀表顯示錯誤1）溢罐，產(chǎn)品損失1）高液位1）定期檢修報警系統(tǒng)2）進料流量控制閥失控，開度增大2）塔頂壓力升高報警器液位低1）儀表顯示錯誤1）泵抽空，導(dǎo)致泵爆1）低液位1）定期檢修報警系統(tǒng)2）回流量控制失誤，導(dǎo)致全回流炸報警器3） 進料流量控制閥失靈，開度減小溫度咼1）塔內(nèi)丙烯溫度過高2）塔內(nèi)壓力上升3）環(huán)境溫度過高1 ）儲罐內(nèi)壓力升高1）高溫報警器1 ）冷卻水系統(tǒng)冷卻2）降低精餾塔內(nèi)壓力3）做好保溫工作壓

45、力高1）罐內(nèi)溫度咼2）進罐異丁烯壓力高1）減短設(shè)備使用壽叩2）異丁烯閥門泄漏1）高壓報警1）對儲罐各部件定期檢修2）安裝壓力自動控制 閥3）定期進行人工檢 查，一旦故障，即時 采取措施解決壓力低1）進罐異丁烯壓力低1）異丁烯部分氣化，1）低壓報1）定期檢修壓力控制2）壓力顯示儀會發(fā)損失嚴重警器儀表3）環(huán)境溫度低失控2）安裝進進罐異丁烯4）環(huán)境溫度低壓力控制333生產(chǎn)單元安全分析小結(jié)生產(chǎn)單元采用HAZOP分析法，對幾個重要的節(jié)點進行了分析，并提出這些節(jié)點可能出現(xiàn)的問題，闡 述了出現(xiàn)問題的原因，并給出了解決方法，同時也提出了相應(yīng)的安全措施。生產(chǎn)單元中應(yīng)主要要關(guān)注設(shè)備裝置的壓力，溫度，防止有物料泄漏

46、的情況以免造成嚴重的損失。生產(chǎn) 單元和產(chǎn)品貯存區(qū)要嚴謹火種，設(shè)備裝置應(yīng)設(shè)置防靜電措施。4. 儲存設(shè)備的安全設(shè)計內(nèi)容4.1儲存設(shè)備安全容量本廠年開工8000小時，屬于連續(xù)生產(chǎn)，儲罐主要用來儲存原料和產(chǎn)品，大型儲罐均位于儲罐區(qū)，儲 罐區(qū)總長52.5m，寬50m，儲罐區(qū)主要分為產(chǎn)品儲罐區(qū)和原料儲罐區(qū)，兩區(qū)之間相隔。產(chǎn)品儲罐區(qū)：正常生產(chǎn)時兩個球罐，設(shè)計的存儲時間為一周。產(chǎn)品1-丁烯和異丁烯采用儲罐儲存，用鐵桶包裝，應(yīng)貯存于陰涼通風的專用倉庫內(nèi)， 遠離火源，防止包裝容器損壞滲漏， 為保證產(chǎn)品的連續(xù)供應(yīng), 產(chǎn)品儲罐的容積暫定為一周的產(chǎn)量。原料儲罐區(qū)：原料儲罐的設(shè)立是為了保證生產(chǎn)的正常運行，本項目設(shè)計為一天

47、的最大原料儲量，由于 容積較大，為安全起見，本項目組采用高標準的球罐。催化劑的儲存采用倉庫密封儲存，防止其失活。罐區(qū)旁還有一個倉庫設(shè)有產(chǎn)品的罐裝區(qū)及裝罐站，并配有輔助消防站。各個儲罐之間的間距符合化工企業(yè)設(shè)計防火規(guī)范。儲罐區(qū)內(nèi)設(shè)置集水設(shè)施，設(shè)置可控制開閉的排水設(shè) 施。表4-1儲罐區(qū)一覽表區(qū)域占地面積/m2名稱形式體積/m3直徑/m高度/m數(shù)量成品罐區(qū)607.151- 丁烯球罐300018.019.61異丁烯球罐500021.222.81原料罐區(qū)214.72C4球罐200015.717.451正己烷圓筒形固定頂儲罐1005.35.7514.2 安全布置(1 )安全距離設(shè)置：原料罐和產(chǎn)品罐都屬于易燃易爆品，各個儲罐之間留有的距離0.6D，保證安全。(2)