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文檔簡介
1、Very one目錄第一章總論1項目概況1設計依據(jù)和原則1設計依據(jù)1設計原則11.31.41.5工藝特點2主產品方案2主要原料、規(guī)格及消耗3第二章廠址選擇和總廠. 5廠址選擇5選址依據(jù)5選址原則5廠區(qū)自然地理概況52.1.4.基礎設施情況7工廠總平面設計8設計依據(jù)82.2.22.2.32.2.42.2.52.2.6總平面布置的一般規(guī)定8廠區(qū)結構12豎向布置18廠區(qū)綠化19總圖設計主要指標20第三章工藝路線選擇223.13.23.33.4概述22國外工藝技術概況22國內工藝技術概況23工藝技術方案的比較與選擇231Very one工藝技術方案比較23工藝技術方案的選擇27工藝技術描述283.5.
2、13.5.23.5.3工藝流程簡述28工藝特點28存在及建議29第四章化工工藝及流程模擬304.1化工工藝系統(tǒng)30項目概述30設計概述31工藝流程334.2.1 原料氣凈化與分離334.2DMOEG工段34工段364.34.4工藝流程的模擬概述37工藝流程的優(yōu)化37DMO 精餾塔 T0205 的優(yōu)化38EG 精餾塔 T0303 的優(yōu)化39第五章能量集成與節(jié)能43換熱網絡技術概述43換熱網絡設計43物流信息提取43節(jié)能效果48其他節(jié)能措施48第六章 設備選型50塔設備設計50化工生產中的塔設備50塔設備選型50塔盤的種類與選型522Very one6.1.4浮閥塔的工藝設計54固定管板式換熱器(
3、E0109)設計59設計任務59換熱器工藝方案的確定59換熱器機械設計63泵的選型646.3.16.3.26.3.3泵的選型原則64泵的選型依據(jù)65具體泵的選型666.7反應器設計666.7.1 概述666.7.2反應器選型67第七章自動控制及儀表687.1概況68化工生產常用儀表68單元組合儀表的選擇69控制系統(tǒng)70設備控制方案707.27.2.17.2.27.2.37.2.47.2.57.2.6泵的基本控制方案71壓縮機的基本控制方案73換熱器的基本控制方案80反應器的基本控制方案85精餾塔的基本控制方案86儲罐的基本控制方案937.3緊急停車系統(tǒng) ESD97第八章布置與配管99設計依據(jù)9
4、9車間布置998.2.1 概述993Very one廠房布置101單元設備布置方法106管道設計與布置1128.3.1 總述112設計依據(jù)113管道設計113管道布置120管道布置典型設計124第九章分析化驗130分析化驗設計說明130分析化驗設計規(guī)定130分析化驗設計原則131分析化驗室規(guī)模、組成和面積確定131EG 的分析化驗132技術要求132分析方法概述132碳酸二甲酯的分析化驗133土建134設計依據(jù)1349.19.29.39.49.59.6第十章10.110.1.110.1.210.1.3標準及規(guī)范134項目特點134設計方案13410.2建筑工程135建筑材料135結構設計及相應
5、措施135對有特殊要求的建、構筑物所采取的建筑措施135結構工程136結構型式136基礎方案13710.34Very one10.4安全疏散137第十一章給水排水工程13811.1概述138設計依據(jù)138廠址氣候、水文情況138設計規(guī)范及標準138設計原則139給水系統(tǒng)13911.4.111.4.211.4.3冷卻軟水子系統(tǒng)139生活供水子系統(tǒng)139防供水子系統(tǒng)14011.5排水系統(tǒng)14011.5.111.5.211.5.311.5.4排水系統(tǒng)設置140生活生產污水排水系統(tǒng)141雨水排水系統(tǒng)141清凈排水系統(tǒng)14111.6節(jié)水措施141第十二章公用工程建設14312.1熱公用工程系統(tǒng)14312
6、.1.112.1.212.1.3熱公用工程設計依據(jù)143熱公用工程設計原則143熱公用工程概述144冷公用工程系統(tǒng)145冷公用工程設計依據(jù)145冷公用工程概述145第十三章供電和電訊14613.113.213.3設計范圍146設計依據(jù)146設計原則1475Very one13.3.113.3.213.3.313.3.4供電可靠性147操作方便,運行安全靈活147經濟合理147具有發(fā)展的可能性14713.413.513.6供電電源147用電負荷148供電方案選擇14813.6.1 配電室14813.6.2控制方案14913.713.813.9電氣設備149電纜敷設150照明系統(tǒng)15013.9.1
7、13.9.213.9.3室內照明150室外照明150應急照明151防雷及接地151防雷系統(tǒng)151接地系統(tǒng)152電訊系統(tǒng)153第十四章與維修154設計說明15414.114.1.1 概述154設計依據(jù)154設計原則154維修體制155維修途經15514.214.314.414.514.5.114.5.214.5.3注重平時的保養(yǎng)155采用先進的檢測技術155適時適量采購配件,保證配件的供應1556Very one14.5.4 建立專業(yè)化、系統(tǒng)化的維修隊伍15514.5.5 努力做到“綠色”. 15614.6維修的基本內容15614.7維修的工作職責157第十五章儲運系統(tǒng)15915.115.215
8、.3設計依據(jù)159設計概述159儲罐區(qū)15915.3.115.3.215.3.3儲罐設置方案159儲罐輔助設施160注意事項16015.415.515.6裝卸區(qū)設計162廠區(qū)內路線設計162包裝16215.6.1 氫氣16215.6.2 EG 包裝162第十六章消防系統(tǒng)設計16316.1設計依據(jù)16316.1.1. 16316.1.2 設計規(guī)范和標準163工程概況163火災性及防火措施16416.216.316.3.116.3.216.3.3主要物質性分析164生產的火災分類及耐火等級164消防設施165第十七章環(huán)境保護16717.1設計依據(jù)16717.1.1. 16717.1.2 設計標準1
9、677Very one廠區(qū)及區(qū)域環(huán)境現(xiàn)狀167區(qū)域環(huán)境現(xiàn)狀167廠區(qū)環(huán)境現(xiàn)狀168主要污染源及主要污染物169三廢及噪聲處理措施16917.4.117.4.217.4.317.4.4廢氣處理169廢水169固體廢棄物170噪聲控制17117.5廠區(qū)綠化171第十八章環(huán)境評價17218.118.218.3設計依據(jù)172環(huán)境評價概述172安全評價17218.3.118.3.218.3.2安全評價目的172分析172辨識17418.4風險分析17418.4.1 風險預評估17418.4.2 道化學公司火災、指數(shù)評價17418.5環(huán)境風險評價(ERA)17918.5.118.5.218.5.3環(huán)境風險
10、評價的目的179環(huán)境風險評價程序179環(huán)境風險性評價結論180評價(EIA)18218.618.718.8綜合評價結論182事件樹分析18218.8.1 分析步驟18318.8.2 作用1838Very one18.8.3 設備事件樹分析183工廠組織和勞動定員190技術經濟191第二十一章第二十二章9Very one第一章總論1.1 項目概況本項目是為公司以氣為原料年產 30 萬省義馬市煤氣化噸項目設計的一座乙二醇分廠。乙二醇作為重要的化工原料, 主要用于制聚酯滌綸,聚酯樹脂、吸濕劑,增塑劑,表面活性劑,、化妝品和,并用作、油墨等的溶劑、配制發(fā)的抗凍劑,氣體脫水劑,制造樹脂、也可用于玻璃紙、
11、皮革、粘合劑的濕潤劑。近年來,由于我國聚酯行業(yè)的迅速發(fā)展,導致乙二醇的消費量也快速增長。乙二醇項目具有很好的發(fā)展前景。而傳統(tǒng)乙二醇生產技術路線主要為石油路線,采用乙烯為原料,通過環(huán)氧乙烷再生產乙二醇;由于石油價格的不斷攀升,以及中國的石油缺口越來越大,故采用新型清潔環(huán)保的氣生產工藝潑在眉睫。本項目以氣為原料(主要為 CO 和 H2),經過氮氧化物與氧氣、甲醇反應亞硝酸甲酯,亞硝酸甲酯與一氧化碳氣相反應草酸二甲酯,最后草酸二甲酯加氫乙二醇。本方案清潔環(huán)保,具有很高的價值。1.2 設計依據(jù)和原則1.2.1 設計依據(jù)(1)化工建設項目可行性年修訂版)及有關專業(yè)的內容和深度的規(guī)定(化工部 2005;中
12、中等相關的國家民國民經濟和社會發(fā)展第十二個五年規(guī)劃綱要;民環(huán)境保和中民勞動安全法;國內外乙二醇市場現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢相關經濟、技術分析文獻、專利等(附后)。1.2.2 設計原則工業(yè),2004 年第 1 頁Very one(1)認真國家基本建設的有關政策、,合理安排建設周期,嚴格控制工程建設項目的生產規(guī)模和投資;(2)嚴格遵循現(xiàn)行消防、安全、衛(wèi)生、勞動保護等有關規(guī)定、規(guī)范,保障生產安全順利進行和操作的安全;(3)產品生產和質量指標符合國家及地方頒發(fā)的各項相關標準;(4)注重環(huán)境保護,設計中選用清潔生產工藝,在生產過減少“三廢”排放,同時采用行之有效的“三廢”治理措施,嚴格執(zhí)行“三廢”治理、“三同時”
13、的方針;(5)堅持體現(xiàn)“社會經濟效益、環(huán)保效益和企業(yè)經濟效益并重”的原則,按照國民經濟和社會發(fā)展的長遠規(guī)劃,行業(yè)、地區(qū)的發(fā)展規(guī)劃,在項目、選擇中對項目進行詳細全面的論證。1.3 工藝特點(1)該工藝的原料來源豐富,且成本較低,發(fā)展前景大;(2)草酸二甲酯命長;催化劑具有活性好、選擇性高的特點,且催化劑壽草酸二甲酯加氫催化劑活性好、選擇性高,保證了乙二醇產品的高收率,選擇穩(wěn)定性在 98%左右;通過加氫單元的乙二醇精餾系統(tǒng),可直接獲得符合國標 GB/4649-2008規(guī)定的優(yōu)等品乙二醇;1.4 主產品方案本項目為年產 30 萬噸的乙二醇,優(yōu)等品(GB/4649-2008)含量 w/%:99.8%,
14、二乙二醇含量 w/%:0.10。2011 年 3 月 27 日國家發(fā)展委第 9,根據(jù) 2013 年 2 月 16 日國家發(fā)展委第 21的國家發(fā)展委關于修改有關條款的的決定修正)明確寫明鼓勵 20 萬噸/年及以上氣制乙二醇生產技術開發(fā)與應用。同時在召開的 2015為其定了調“十三五”期產業(yè)發(fā)展大會現(xiàn)代煤化工第 2 頁Very one間,“煤制乙二醇可適度發(fā)展”。這為煤制乙二醇指明了發(fā)展方向。論述生產規(guī)模和產品方案確定的依據(jù)和合理性,并進行多種規(guī)模和產品方案比選。根據(jù)市場與產品競爭力、資源配置與保證程度、建設條件與條件、技術設備滿足程度與水平、籌資能力、環(huán)境保護以及產業(yè)政策等確定生產規(guī)模和產品方案
15、。列出多方案建設規(guī)模和產品方案比選表。參見表 1-1:表 1-1 生產規(guī)模和各裝置的能力以小時(或日)和年計指標乙二醇噸/年300000碳酸二甲酯噸/年3200h7200年操作時間1.5 主要原料、規(guī)格及消耗本項目中所涉及到的主要原料是氫氣、一氧化碳、氧氣、液氨和氮氣等。本項目的原料質量標準見表 1-2:表 1-2 原料質量標準物料來源產量氫氣總廠提供37870萬立方米/小時4786萬立方米/小時氧氣總廠提供一氧化碳總廠提供19450萬立方米/小時氮氣總廠提供3000萬立方米/小時2500千克/小時1.38千克/小時5.5千克/小時3.9千克/小時甲醇總廠提供脫氫催化劑外購DMO催化劑外購EG
16、催化劑外購第 3 頁Very one項目動力及公用工程消耗估算見下表:表 1-3項目動力及公用工程消耗估算表物料數(shù)量電172001532000517600萬度蒸汽:1MPa(G)萬噸0.1MPa(G)萬噸0.35MPa(G)1475250萬噸循環(huán)水24778萬噸第 4 頁Very one第二章廠址選擇和總廠廠址選擇選址依據(jù)2015 年“恒逸化醫(yī)杯”大學生化工設計大賽參賽指導書化工企業(yè)總圖管理規(guī)定原化工部文件化工企業(yè)總圖設計規(guī)范GB50489-2009中民環(huán)境保和中民勞動安全法石油化工企業(yè)設計防火規(guī)范GB50160-92石油化工企業(yè)廠區(qū)總平面布置設計規(guī)范SH/T3053-20022.1.2 選址
17、原則廠址的選擇關系到工廠的各項公用工程的供給和原料產物的等,綜合考慮各項進行合理的選址具有重要的意義。廠址選擇的原則如下:廠址所在地應原料充足,有豐富的混合芳烴供應;符合國家和地區(qū)工業(yè)布局以及地方的城市規(guī)劃要求;地形、地質和氣候條件滿足建廠要求;(4)廠址應有良好的交通系統(tǒng);條件,具有良好的鐵路、公路或水路廠址所在地應有良好的熱力和電力供應系統(tǒng);廠址所在地應有良好的給排水系統(tǒng)和廢水處理系統(tǒng);廠址選擇應綜合考慮建設成本和運營成本。2.1.3 廠區(qū)自然地理概況(1) 地理位置本項目在省三門峽市義馬市布置,位于義馬煤化工產業(yè)集聚區(qū)以東地區(qū)。義馬市位于省西部,隸屬三門峽市,東距省會鄭州 183 千米,
18、西距三門峽市區(qū) 65 千米,市域地處東經 1115047”至 1115049”,北緯 34 42至 46。第 5 頁Very one圖 2-1 義馬市產業(yè)區(qū)地理位置圖(2) 廠區(qū)地理、地貌概況境內地形隨著山脈河流,為低,低,地勢自北向南傾斜,屬秦嶺余脈崤山延伸地帶。市區(qū)南北有東西的兩條山脈,北部為韶山支脈的雁眉山、南屏山,穿市區(qū)北部邊境而過,最高處海拔 739 米,向南呈緩坡形降低。南部土地肥美,自澗河谷陡然升高,為自澠池娥眉山入境的南郊山脈,自西向東依次為蒿梨山、仙崖、香山、飛鳳山、鐘靈山。河流主要為東西的過境河流澗河和南北的澗水、梁溝河、雍谷水、晉水及澗南的峪口水等河流。(3) 自然資源情
19、況義馬煤炭資源十分豐富,已探明煤炭儲量 79 億噸,約占省煤炭總儲量的 40%,有“百里煤都”之稱。煤田地質呈現(xiàn)為一不對稱、不完整的近東西向斜構造,煤田大部分處于向斜的北翼。已探明煤炭儲量 79 億噸,約占煤炭儲量的 40%。省第 6 頁Very one(4) 氣候、氣象條件義馬市屬暖溫帶大陸性氣候,四季分明,日照充足,年平均氣 12.4,歷年最熱為 7 月,平均氣溫 25.5,最冷為 1 月,平均氣溫2.1,年平均日照2 250.4 小時,日照平均率為 51%,總輻射量為 118.61 千卡/厘米。秋冬季多西北風,春夏季多東南風,年平均風速 3.3 米/秒,瞬時最大風速為 20米/秒,年差較
20、大。無霜期 118 天至 276 天,初霜日在 10 月下旬。冰凍期為 12月到翌年 2 月,土壤最大凍土層厚度 34 厘米。由于大陸性氣候所致,天氣變化無常,干旱較多。大風是義馬氣象 之一,從統(tǒng)計的 810 次大風中,有 631次風力在 8 級以上(17 米/秒),最大可達 11 級。地處暖溫帶,寒暑往來,晝夜迎送,氣候變化反映在物候方面的特點十分明顯。2.1.4.基礎設施情況(1) 土地控制性詳細規(guī)劃確定本規(guī)劃范圍土地使用主要是工業(yè)用地,以二類、三類工業(yè)為主。同時有適當比例的為產業(yè)區(qū)配套服務的公共服務設施、道路和市政設施用地。新建區(qū)的用地分類按照 城市用地分類與規(guī)劃建設用地標準(GBJ13
21、790)規(guī)定執(zhí)行,共分成大類、中類和小類。用地性質和用地邊界是控制各地塊使用用途的最終依據(jù),用地性質和用地邊界不得隨意調整。對于煤化工類產業(yè),其投資強度不低于 865 萬元/公頃。(2) 交通陸路交通: 規(guī)劃在澗河的兩側每個區(qū)域分別設置一處首末站,各占地 3000 平方米左右。在新建區(qū)南北兩側各規(guī)劃兩個加油加氣站,各占地 3000平方米左右。根據(jù)區(qū)內產業(yè)發(fā)展的需求,規(guī)劃在澗北兩側分別沿緯八路從義馬火車站、沿緯六路從礦山線建設鐵路專運線。(3) 水資源供水排水: 依據(jù)義馬市城市總體規(guī)劃,新建區(qū)用水由義馬自來水廠和礦區(qū)二水廠提供。義馬自來水廠現(xiàn)狀規(guī)模 13.3 萬立方米/日,二期規(guī)模擴建至 23.
22、3第 7 頁Very one萬立方米/日,水源自槐扒提水工程,礦區(qū)二水廠規(guī)模 3 萬立方米/日,義馬自來水廠和礦區(qū)二水廠規(guī)??蓾M足新建區(qū)規(guī)劃用水。另外,新建區(qū)內規(guī)劃 1座污水處理廠,設計規(guī)模為 7 萬立方米/日,與再生水廠合建,完善新建區(qū)排水,雨、污水根據(jù)地勢設計,靠重力,污水自北向南收集,雨水自南北向中部澗河收集,結合新建區(qū)主次干路規(guī)劃建設。(4) 供電供電:新建區(qū)內規(guī)劃 2 座 110kV 變電站,規(guī)模為 35 萬 kVA,電源引自現(xiàn)狀砥柱 220kV 變電站和規(guī)劃洪陽 220kV 變電站,保障雙電源供電,占地 5000平方米/座。澗北各規(guī)劃一座,位于經五路的兩側,為保證供電可靠性,要求由
23、雙回線路供電,以做到不致中斷供電,或中斷后能迅速恢復供電。新建區(qū)內規(guī)劃電廠 1 座,電廠發(fā)電向外由 500kV 線路輸送至三門峽市。另外新建區(qū)內根據(jù)用電負荷分布建設 10 千伏變電站, 規(guī)模可選用:2630kVA/座或 2800kVA/座,大型公建和工業(yè)用電自設紅號變電站.工廠總平面設計設計依據(jù)化工企業(yè)總圖管理規(guī)定原化工部文件設計規(guī)范 GB50489-2009化工企業(yè)總圖廠礦道路設計規(guī)范 GBJ22-87化工企業(yè)建設節(jié)約用地若干規(guī)定 GB50187-93建筑設計防火規(guī)范 GB50016-2006石油化工企業(yè)設計防火規(guī)范 GB50160-92工業(yè)企業(yè)總平面設計規(guī)范 GB50187-93石油化工企
24、業(yè)廠區(qū)總平面布置設計規(guī) SH/T3053-2002石油化工儲運系統(tǒng)罐區(qū)設計規(guī)范 SHT3007-2007化工裝置設備布置設計工程規(guī)定 HG20546-2009總平面布置的一般規(guī)定2.2.2石油化工企業(yè)廠區(qū)總圖設計,必須“十分珍惜和合理利用每寸土第 8 頁Very one地,切實保護耕地”的基本國策,因地制宜,節(jié)約用地,提高土地利用率。石油化工企業(yè)廠區(qū)總平面設計應作到:符合國情,布置合理,生產安全,技術先進,保護環(huán)境,節(jié)省投資,運營費低,有利于提高企業(yè)的經濟效益、社會效益和環(huán)境效益。廠區(qū)總平面布置,應在總體布置的基礎上,根據(jù)工廠的性質、規(guī)模、生產流程、交通、環(huán)境保護、防火、防爆、安全、衛(wèi)生、施工
25、、檢修、生產、經營管理等要求,結合場地自然條件、廠外設施、遠期發(fā)展等,緊湊、合理地布置,經方案比較后擇優(yōu)確定。(1) 總平面布置,應符合下列要求:a.工藝裝置,在滿足生產、操作、安全和環(huán)保的要求布置,集中控制,其建筑物宜合并布置;時,應聯(lián)合集中b.合理劃分街區(qū)和確定廠區(qū)通道寬度,街區(qū)及建筑物、構筑物的布置宜規(guī)整;c.倉庫,并提高機械化裝卸作業(yè)程度,有效地利用空間;d.生產管理及生活服務設施,宜按使用功能合理組合,設計為多功能綜合性建筑;e.鐵路線路、裝卸及倉儲設施的布置,據(jù)其性質及使用功能,相對集中,避免或減少鐵路進線在廠區(qū)內形成的扇形地帶;f.廠區(qū)應合理地劃分為面積較大的街區(qū)。(2) 廠區(qū)總
26、平面應按功能分區(qū)布置,并符合下列要求:a.各功能區(qū)之間具有經濟合理的物料輸送、動力供應和交通并便于經營管理;等條件,b.各功能區(qū)布置緊湊、合理并與相鄰功能區(qū)相協(xié)調;c.輔助生產和公用工程設施按具體條件,可布置在工藝裝置生產區(qū)內,也可自成一區(qū)布置;d.廠區(qū)通道寬度,應按以下經計算確定;e.通道兩側街區(qū)內的建筑物、構筑物及露天設施對防火、防爆和衛(wèi)生防護的間距要求;第 9 頁Very onef.各種管廊、管線、線路、豎向設計、綠化等的布置要求;g.施工、安裝和檢修的要求; h.處理不良地質條件的要求;在一條通道內,可按需要分段布置為不同寬度的通道;約廠區(qū)通道的預留寬度,應為該通道計算寬度的 10%2
27、0%;總平面布置應結合場地的地質條件進行設計,并符合下列要求;對地基沉降控制嚴格或對沉降敏感及基礎荷載較大的設備、建筑物和構筑物應布置在地質均勻、地基承載力較大的地段;m.液化烴儲罐和大型儲罐,宜布置在土質均勻的地段;n.構筑物和有室的建筑物,宜布置在水位較低、填方高度與構筑物埋深相適應的填方地段;o.有可能造成污染水的生產、和裝卸設施的布置,應考慮水位及其流向,其布置在可能受影響地段的下游。(3) 總平面布置應結合場地的地質條件進行設計,并符合下列要求:a.對地基沉降控制嚴格或對沉降敏感及基礎荷載較大的設備、建筑物和構筑物應布置在地質均勻、地基承載力較大的地段;b.液化烴儲罐和大型儲罐,宜布
28、置在土質均勻的地段;c.構筑物和有室的建筑物,宜布置在水位較低、填方高度與構筑物埋深相適應的填方地段;d.有可能造成污染水的生產、和裝卸設施的布置,應考慮水位及其流向,其布置在可能受影響地段的下游;e.總平面布置,應結合地理位置和氣象條件等,選擇合理的朝向,使集中的建筑物有良好的采光及自然通風條件;f.U 形、山形的建筑物布置,開口方向面向全年最大頻率風向:其開口方向與全年最大頻率風向的夾角不宜大于 45 度。建筑體形成的半封閉內院的寬度不宜小于內院兩翼建筑物較高屋檐的高度,且不得小于 12m;當可能有有害氣體進入內院時,內院寬度不得小于 15m。散發(fā)有害氣體和粉塵的廠房,其建筑形體不得設計成
29、 U 形、山形;g.總平面布置,應防止和減少有害氣體、煙、霧、粉塵、振動、噪音對周第 10 頁Very one圍環(huán)境的污染,污染大的設施應遠離對污染敏感的設施,并避免對環(huán)境重復污染;h.產生噪音污染的設施,宜相對集中布置,并應遠離生產管理設施和有安靜要求的場所。噪音控制符合現(xiàn)行GBJ 87-1985工業(yè)企業(yè)噪音控制設計規(guī)范;i.總平面布置,應使建筑群體的平面布置與空間景觀相協(xié)調,并與廠外環(huán)境相適應。(4)線路的布置應符合下列要求:a.線路布置應與鐵路進線方位、碼頭的位置和廠外道路相適應,作到內外協(xié)調。使物流順暢、短捷,避免或減少折返迂回;b.合理組織人流、貨流,避免路與道路平面交叉;繁忙的線路
30、與人流交叉和繁忙的鐵c.鐵路線路應布置在廠區(qū)邊緣地帶,可作為鐵路貨位用的沿鐵路線的場地,不宜布置與鐵路作業(yè)無關的建筑物和構筑物;d.安裝、檢修和雨水排除等要求;e.廠外碼頭的陸域部分應滿足工廠良好的銜接;要求,并與廠區(qū)線路具有f.廠區(qū)道路設計應考慮基建、檢修期間大件設備的與吊裝要求。同時兼顧與廠外公路的銜接。(5) 總平面布置預留發(fā)展用地時,應符合下列要求:a.分期建設的工廠,前后期工程應統(tǒng)籌安排,全面規(guī)劃,使前期建設的項目集中、緊湊,布置合理,并與后期工程合理銜接;b.后期工程用地宜預留在廠區(qū)外;當在廠內或在街區(qū)內預留發(fā)展用地時,應有可靠的依據(jù);c.預留發(fā)展用地除滿足工藝裝置的發(fā)展用地外,還
31、應考慮輔助生產設施、公用工程設施、倉儲設施和管線敷設等相應的發(fā)展用地;d.線路應近期、遠期結合,根據(jù)貨物的品種和運量規(guī)劃,分期建設,合理預留。使近期布置集中;遠期發(fā)展方便;第 11 頁Very onee.一次建成的工廠,據(jù)工廠的發(fā)展趨勢和當?shù)亟ㄔO條件及城鎮(zhèn)規(guī)劃要求,在布置上應考慮允許的工廠發(fā)展端;f.在預留發(fā)展用地內,不得修建性設施。(6)廠區(qū)總平面布置設計,應計算下列主要技術經濟指標:a.廠區(qū)占地面積(m2); b.建筑總面積(m2); c.道路總面積(m2); d.綠化占地面積(m2); e.廠區(qū)利用系數(shù)(%); f.建筑系數(shù)(%);g.道路用地系數(shù)(%); h.綠化系數(shù)(%)。廠區(qū)結構2
32、.2.3本項目廠址選擇在省義馬市義馬煤化工產業(yè)區(qū),整個廠區(qū)呈矩形布置,東西方向跨度為 408m,南北方向跨度為 251m,廠區(qū)總占地面積為 245000m2。整個廠區(qū)分為四個部分:生活和管理區(qū)、生產輔助區(qū)、生產工藝區(qū)和儲運區(qū)。該地常年主導方向為東南風,根據(jù)主導風向將四個區(qū)進行合理布置,將最的儲運區(qū)布置在常年主導風的下風側,即布置在整個廠區(qū)的西北角上;工藝區(qū)布置在罐區(qū)的南邊,靠著罐區(qū)布置;生產輔助區(qū)緊挨著工藝區(qū)布置,呈 L 型布置在工藝區(qū)周圍;生活和管理區(qū)布置在常年主導風上風側,即東南方向。詳細布局見下方的圖 2-2 總圖布置。第 12 頁Very one圖 2-2 總圖布置(1) 生活和管理區(qū)
33、生產管理區(qū)及生活服務設施據(jù)工廠規(guī)模,按其性質和使用功能,宜布置在廣前區(qū)。廠前區(qū)的布置,應符合下列要求:應布置在廠區(qū)主要人流出處、與居住區(qū)和城鎮(zhèn)聯(lián)系方便的地點;宜位于廠區(qū)全年最小頻率風向的下風側,且環(huán)境潔凈的地段;建筑群體的組合及空間景觀應與周圍的環(huán)境相協(xié)調;應設置相應的綠化、美化設施,處理好建筑、道路、綠地和建筑小品之間的關系。工廠宜布置在廠前區(qū),其服務半徑不宜大于 500m。當送飯到生產崗位就餐時,不受 500m 半徑的限制。自行車棚應布置在職工存取車方便的地方,自行車棚面積的大小據(jù)工廠最大班職工人數(shù)及當?shù)亟煌l件確定。廠前區(qū)宜設置必要的停車場,滿足工廠及職工用車停放的需要。第 13 頁Ve
34、ry one(2) 生產輔助區(qū)a.總變電所的布置,應符合下列要求:便于輸電線路進出、不妨礙工廠的擴建和發(fā)展的獨立地段。當采用輸電線時,應布置在廠區(qū)邊緣地帶;宜布置在易泄漏、散發(fā)液化烴及較重的可燃氣體、腐蝕性氣體及粉塵的生產、和裝卸設施全年最小頻率風向的下風側和有水霧場所冬季盛行風向的上風側;應遠離強振源,并宜布置在地勢較高的地段;總變電所的邊緣與易泄漏、散發(fā)腐蝕性氣體和粉塵的生產、和裝卸設施邊緣之間的間距宜大于 60m;給水凈化及化學水處理設施,應布置在靠近水源或主要用戶,并注意粉塵、毒性氣體及污水對水質的影響。b.循環(huán)水場的位置,應符合下列要求:應靠近主要用戶,避免布置在工藝裝置的區(qū)范圍內;
35、避免靠近火炬、加熱爐、焦碳塔等熱源體;冷卻塔宜布置在通風良好的開闊地帶,并避免粉塵和可溶于水的化學物質影響其水質;冷卻塔不宜布置在鄰近的變配電所、露天工藝設備、鐵路、主要道路冬季最大頻率風向的上風側,并不應布置在受水霧影響而產生危害的設施的全年最大頻率風向上風側;機械通風冷卻塔的長邊,不宜與夏季最大頻率風向垂直。同時宜遠離對噪音敏感的設施。c.燃煤鍋爐房的布置,應符合下列要求:宜布置在廠區(qū)邊緣地帶,便于汽用戶;和灰渣的輸送和;應靠近高壓蒸宜布置在廠區(qū)全年最小頻率風向的上風側,避免其有害氣體、煙塵、灰渣和噪音對周圍環(huán)境的污染;第 14 頁Very one鍋爐房宜布置在貯煤場和中轉灰渣場的全年最小
36、頻率風向的上風側。d.冷凍站的位置應符合下列要求:靠近負荷中心;宜布置在通風良好的地段,避免靠近熱源和集中場所;宜位于散發(fā)腐蝕性氣體、粉塵的生產、和裝卸設施全年最小頻率風向的下風側;附有濕式空冷器的冷凍站,不應布置在受水霧影響而產生危害設施的全年最大頻率風向的上風側。e.中心化驗室、車間的布置,應符合下列要求:宜布置在生產管理區(qū)內,不應布置在散發(fā)毒性、腐蝕性及其它有害氣體、粉塵以及循環(huán)水冷卻塔等產生大量水霧設施的全年最大頻率風向下風側;遠離振源,宜有良好的朝向,避免西曬。機修、電修車間宜集中布置在廠區(qū)的一側、靠近人流出的地段,并有較方便的交通條件;宜位于散發(fā)毒性、腐蝕性氣體、粉塵的生產、和裝卸
37、設施全年最小頻率風向的上風側;同時應避免機、電修車間的噪音、振動對周圍設施的影響。(3) 工藝區(qū)a.工藝裝置在廠區(qū)內的布置,應符合以下要求:工藝裝置應相對集中,形成一個或幾個裝置街區(qū);工藝生產流程順暢,布置緊湊合理,銜接短捷,與相鄰設施協(xié)調;有利于生產管理和安全防護;便于施工、安裝和檢修;生產上有聯(lián)系的建筑物、構筑物和露天設施,應布置在同一街區(qū)或相鄰的街區(qū)內;當采用階梯式布置時,其布置在同一臺地或相鄰的臺地上;明火裝置宜布置在集中場所全年最小頻率風向的上風側,并位于散發(fā)可燃氣體的儲運設施全年最小頻率風向的下風側。第 15 頁Very one同開同停的工藝裝置,宜按火災性類別、污染程度、物料方式
38、和生產聯(lián)系的緊密程度等條件,合理地聯(lián)合布置??赡苌l(fā)可燃氣體的工藝裝置,宜布置在明火或散發(fā)火花地點全年最小頻率風向的上風側,在山區(qū)或丘陵地區(qū)應避免布置在窩風地帶??赡苄孤?、散發(fā)或腐蝕性氣體或粉塵的裝置或設施,應避開集中場所,并宜布置在其他主要生產設備區(qū)全年最小頻率風向的上風側。b.工藝裝置內的布置,應符合下列要求:裝置區(qū)的管廊和設備布置,應與相關的廠區(qū)管廊、線路等相互協(xié)調、銜接順暢短捷,裝置內的建筑物、構筑物、設備及其基礎等,不應裝置區(qū)邊界線;工藝裝置街區(qū)內預留地的位置,據(jù)工廠總平面布置的要求、生產性質及特點等確定;裝置的控制室、變配電室、化驗室、,應成組布置在裝置區(qū)的一側,并應位于區(qū)范圍以外
39、,且宜位于甲類生產設備區(qū)全年最小頻率風向的下風側;工藝裝置生產中所使用的化學品的裝卸和設施,應布置在裝置區(qū)的邊緣、便于和消防的地帶;明火加熱爐,宜集中布置在裝置區(qū)的一側,且應位于可燃氣體、液化烴和可嫉液體設備區(qū)全年最小頻率風向的下風側。c.控制室的位置,應符合下列要求:應靠近主要工藝裝置或主要控制設備;控制室朝向高壓或有的生產設備區(qū)一側的外墻,應為密閉式或控制室整體采用抗爆型結構;控制室應避免噪音、振動及電磁干擾較大的場所對其干擾。d.裝置區(qū)內的液化烴,可燃液體和可燃氣體中間儲罐或裝置儲罐的布置,應符合下列要求:第 16 頁Very one宜布置在裝置區(qū)單獨的地段內,毗鄰主要服務對象;宜布置在
40、明火或散發(fā)火花地點全年最小頻率風向的上風側;滿足防火、防爆要求并為操作、管理創(chuàng)造有利條件。e.裝置區(qū)內道路布置,應符合下列要求:在滿足生產操作、物料、設備檢修、消防安全和事故急救等的要求下,應力求減少道路的面積;工藝裝置的道路,應與街區(qū)外的廠區(qū)道路連通;當受到限制時,也可采用設有回車場的盡頭式道路。工藝裝置的主生產區(qū)不宜進行綠化。本項目的工藝區(qū)分為低溫甲醇洗車間、CO 分離及壓縮車間、PSA 制氫車間、草酸二甲酯車間、加氫及預分離車間、分離精制車間和控制室,其具體布置如圖 2-2 所示。由圖可見,壓縮機組布置在工藝區(qū)的邊緣,并且遠離控制室,不會給車間操作帶來噪聲的困擾;第一工段即抽提及烷基化車
41、間緊挨著壓縮機組布置,布置在壓縮機組的東邊;第二個工段即異構化車間布置在工藝區(qū)的西南角;帶三個工段即甲苯甲醇甲基化車間緊挨著第二個工段,布置在工藝區(qū)的東邊;控制室布置在工藝區(qū)的西南角,遠離壓縮機房,避免噪聲影響;而在工藝區(qū)的東南角作為預留地,為以后的工藝流程的擴建和改建作充足準備。(4) 儲運區(qū)原料、材料、成品及半成品的倉庫、堆場及儲罐,應按其物料的性質、數(shù)量、包裝及方式等條件,按不同類別,相對集中布置,并宜靠近相關裝置和線路,且應符合防火、防爆、安全、衛(wèi)生的規(guī)定,為管理創(chuàng)造有利條件。a.散裝固體原料、倉庫或堆場的布置,應符合下列要求:宜鄰近主要用戶,方便并適應機械化裝卸作業(yè);堆場據(jù)物料性質和
42、操作要求,鋪砌地坪并設有良好的排水設施;易散發(fā)粉塵的倉庫或堆場,宜布置在廠區(qū)邊緣地帶,且位于廠區(qū)全年最小頻率風向的上風側。第 17 頁Very oneb.罐區(qū)的布置,應符合下列要求:罐區(qū)應按物料性質、隸屬關系、操作和物料輸送條件,分別布置為原料罐區(qū)和成品罐區(qū),其位置應滿足工藝生產、儲運裝卸和安全防護要求,同時應留有必要的發(fā)展用地;氣儲罐,宜布置在廠區(qū)邊緣地帶;氣和可燃液體的罐組,宜布置在集中場所和明火或散發(fā)火花地點全年最小頻率風向的上風側,并應避免布置在窩風地帶;氣和可燃液體罐組,不宜布置在高于相鄰的裝置、全廠性重要設施及集中場所的場地上;氣和可燃液體罐組,不宜緊靠排洪溝布置;與罐區(qū)無關的管線
43、,輸電線均不得穿越罐區(qū)。2.2.4 豎向布置豎向布置的任務是確定建構筑物的標高以合理地利用廠區(qū)的自然地形,使工程建設中土方工程量減少,并滿足工廠排水要求。(1) 基本要求:a.確定豎向布置方式,選擇設計地面的形式; b.確定全廠建構筑物的設計標高,與廠外c.確定工程場地的平整方案及場地排水方案;線路相互銜接;d.進行工廠的土石方工程規(guī)劃,計算土石方工程量,擬定土石方調配方案,確定設置各種工程構筑物和排水構筑物。(2) 布置方式:根據(jù)工廠場地設計的整平面之間連接或過渡方法的不同,豎向布置的方式可分為平坡式、階梯式和混合式三種。a.平坡式:整個廠區(qū)沒有明顯的標高差或臺階,即設計整平面之間的連接處的
44、標高沒有急劇變化或者標高變化不大的豎向處理方式稱為平坡式豎向布置。這種布置對生產和敷設的條件較階梯式好,適應于一般建筑密度較大,鐵路、道路和管線較多,自然地形坡度小于 4的平坦地區(qū)或緩坡地帶。第 18 頁Very one采用平坡式布置時,平整后的坡度不宜小于 5以利于場地的排水。b.階梯式:整個工程場地劃分為若干個臺階、臺階間連接處標高變化大或急劇變化,以陡坡或擋土墻相連接的布置方式稱階梯式布置。這種布置方式排水條件較好,和敷設條件較差,需設護坡或擋土墻,適用于在山區(qū)、丘陵地帶的布置。c.混合式:在廠區(qū)豎向設計中,平坡式和階梯式均兼有的設計方法稱之為混合式。這種方式多用于廠區(qū)面積比較大或廠區(qū)局
45、部地形變化較大的工程場地設計中,在實際工作中往往多采用這種方法。2.2.5廠區(qū)綠化廠區(qū)綠化設計,據(jù)工廠的總圖布置、生產特點、消防安全、環(huán)境特征,以及當?shù)氐耐寥狼闆r、氣候條件、植物習性等綜合考慮,合理布置和選擇綠化植物。(1) 廠區(qū)綠化布置,應符合下列要求:a.與總平面布置、豎向布置、管線綜合相適應,并與周圍環(huán)境和建(構)筑物相協(xié)調;b.不得妨礙工藝裝置、儲運設施等散發(fā)的有害氣體的擴散;c.不得妨礙道路和鐵路的行車安全;d.不得妨礙生產操作、設備檢修、消防作業(yè)和物料e.充分利用通道、零星空地及預留地。;(2) 廠區(qū)綠化植物的選擇,應符合下列要求:a.根據(jù)工藝裝置、生產廠房或設施的生產特點、污染狀
46、況和環(huán)保要求,選擇相應的抗污、凈化、減噪或滯塵力強的植物;b.根據(jù)工藝裝置、生產廠房或設施的防火、防爆和衛(wèi)生要求,選擇有利于安全生產和職業(yè)衛(wèi)生的植物;根據(jù)美化環(huán)境的要求。選擇觀賞性植物;選擇易于成活、病蟲害少及養(yǎng)護管理方便的植物;根據(jù)當?shù)赝寥馈夂驐l件和植物習性,選擇鄉(xiāng)土植物和苗木來源可靠、第 19 頁Very one產地近、價格適宜的植物。廠區(qū)綠化設計,據(jù)環(huán)境特點、美化要求、植物習性等,常綠樹與落葉樹、喬木與灌木、速生樹與慢生樹、花卉與草皮適當搭配、合理布置,并可根據(jù)廠區(qū)用地的具體情況,設置小型花圃和苗圃。(3) 廠區(qū)綠化設計指標,應以廠區(qū)綠化用地系數(shù)表示,并應符合下列要求:位于一般地區(qū)的企
47、業(yè),不應小于 12%;位于沙漠、鹽堿地等特殊地區(qū)的企業(yè),可根據(jù)具體情況確定;廠區(qū)綠化應配置必要的綠化技術。2.2.6 總圖設計主要指標主要技術經濟指標如表 2-4 所示。表 2-4技術經濟指標指標名稱面積/m2指標名稱/%24500090422236204436064.736.99.618.1廠區(qū)占地面積廠區(qū)利用系數(shù)建筑總面積建筑系數(shù)道路總面積道路用地系數(shù)綠化占地面積綠化率主要建筑物占地面積見表 2-5 所示。表 2-5建筑物占地面積一覽表生活區(qū)工藝區(qū)面積/m216002200180012002640面積/m224002000240032003200項目項目行政辦公樓低溫甲醇洗停車庫CO 分離
48、及壓縮PSA 制氫 草酸二甲酯車間倒班休息室運動場加氫及預分離車間第 20 頁Very one30030064001200消防站分離精制車間消防車庫控制室輔助生產區(qū)儲運區(qū)項目面積/m23421400200010001200120012002000項目面積/m281601224061003672循環(huán)水站EG 儲罐氣儲罐變電所機修室甲醇原料儲罐中心化驗室副產物儲罐燃煤鍋爐液氨儲罐1050035004410污水處理站臨時倉庫冷凍站貨車裝卸區(qū)公用工程站鐵路裝卸區(qū)第 21 頁Very one第三章工藝路線選擇3.1 概述本項目是為省義馬市義馬煤化工設計一座 30 萬噸/年的 EG 分廠。EG 是一種重要
49、的化工原料,乙二醇主要用于制聚酯滌綸,聚酯樹脂、吸濕劑,增塑劑,表面活性劑,、化妝品和,并用作、油墨等的溶劑、配制發(fā)的抗凍劑,氣體脫水劑,制造樹脂。目前我國乙二醇總產能為 525萬噸/年,2013 年中國乙二醇總產量 330 萬噸,生產裝置開工率達 75%。20082013 年產量增長率為 14%。由于中國乙二醇的生產量遠遠不能滿內需求,2013 年進口量達到 825 萬噸,進口依存度高達 71%。目前我國乙二醇的生產能力和產量不能滿足實際生產的需求,因而多家企業(yè)準備新建或擴建乙二醇生產裝置,預計近幾年產能增長率達 15%左右。本項目是為省義馬市義馬煤化工設計一座 30 萬噸/年的 EG 分廠
50、。以氣為原料,氨氧化的氮氧化物與氧氣、甲醇反應亞硝酸甲酯(MN);亞硝酸甲酯與一氧化碳氣相氫乙二醇(EG)。草酸二甲酯(DMO)。草酸二甲酯加3.2 國外工藝技術概況目前世界上的大規(guī)模生產乙二醇的方法有三種:采用天然氣為原料制乙二醇(主要是集中在中東地區(qū))在 2010 年時產能占全世界乙二醇產能的 29.15%。以石油為原料制乙二醇,此方案產能占全球的近 70%。采用煤做原料生產乙二醇(丹化科技)。我國乙二醇來自中東地區(qū)沙特的進口量逐年增加,這主要是由于中東地區(qū)石油資源豐富,其生產的乙二醇以乙烷為原料,資源豐富且價格便宜,生產成本在約 1500 元/t。但針對我國少油的情況,大力發(fā)展該項工藝將
51、大大的增加生產成本。第 22 頁Very one3.3 國內工藝技術概況我國生產乙二醇的方法主要有兩種:(1)環(huán)氧乙烷水合法:該工藝基本上掌握在手中(例如 SD、S等),該工藝技術成熟是應用廣泛傳統(tǒng)工藝,但該工藝技術對國外依賴程度高,產物中乙二醇的濃度較低,工藝流程長,設備多,能耗高,成本高。(2)氣間接法:該工藝為新工藝,工藝還不夠成熟,但該工藝的成本低,能耗低,產品濃度高,發(fā)展前景大。工藝技術方案的比較與選擇工藝技術方案比較乙二醇(EG)生產技術主要分為路線、生物質資源路線、煤化碳一路線。(1)路線乙二醇方法概述在路線中有環(huán)氧乙烷(EO)直接催化水合法和碳酸乙烯酯(EC)法路線,環(huán)氧乙烷路
52、線又分環(huán)氧乙烷直接水合生產乙二醇, 碳酸乙烯酯法和甲醇反應聯(lián)產乙二醇、碳酸二甲酯(DMC)法。上述方法的基礎首先是乙烯氧化生成環(huán)氧乙烷,因而乙烯的價格直接關系到路線生產乙二醇的成本。1938 年UCC 公司首先建立了乙烯通過銀催化劑氣相氧化生產環(huán)氧乙烷(EO)的工業(yè)裝置,環(huán)氧乙烷再與水蒸氣反應乙二醇,從而開始了乙二醇大規(guī)模工業(yè)化生產的時代。1958 年Halcon-SD 公司和s公司也開發(fā)了自己的 SD 空氣法直接氧化技術,建立了 EO 生產裝置。目前乙二醇的生產基本上是以乙烯為原料,通過 EO 非催化液相水合法進行,而貴金屬銀是乙烯氧化制環(huán)氧乙烷唯一有效的催化劑。通過對環(huán)氧乙烷生產成本的分析
53、表明,原料乙烯的消耗占生產成本的 70%,所以工業(yè)上 EO、EG 生產技術的進展很大程度上取決于 EO 催化劑的選擇性的進一步提高,以便更有效的節(jié)約乙烯,提高經濟效益??偟膩碚f,路線乙二醇的基礎是以乙烯氧化生產環(huán)氧乙烷為前第 23 頁Very one提,盡管人們對提高催化劑活性,改進水合效率進行了大量工作,仍存在著下列問題:乙烯氧化制環(huán)氧乙烷的選擇性較低,理論選擇性為 85.7%,而且不可避免有大量副產物生成,工業(yè)上以乙烯計的乙二醇收率在 70%左右。環(huán)氧乙烷水合還會生成大量二乙二醇、三乙二醇等副產物,為了得到高收率的乙二醇,水合反應必需在較高的水和環(huán)氧乙烷比例下進行,使生成物中乙二醇濃度很低
54、,分離精制工藝復雜,能耗大。乙烯是以石油為原料生產的,目前原油經濟性會逐漸降低。的趨勢,價格逐漸上漲,目前我國乙二醇主要生產企業(yè)有 12 家,全部采用路線生產乙二醇工藝。因而有必要尋求原料的替代路線,從資源相對豐富的煤和天然氣出發(fā),開辟新的乙二醇生產路線。(2)生物質資源路線主要為以玉米淀粉為原料生產多元醇,多元醇加氫二元醇。目前技術路線為玉米淀粉為原料生產山梨醇,山梨醇加氫生產二元醇。其主要反應為:C6H14O6 + 2H2 C6H14O6 + 3H2 C6H14O6 + 3H2C6H14O6 + 2H23C2H6O2(乙二醇)2C3H8O2(丙二醇)+ 2H2O2C3H8O3(丙三醇)C4
55、H10O2 ()+ C2H6O2+ 2H2O生物化工開發(fā)由于國家糧食政策的保護,目前僅有長春一家生產。目前的主要問題是,反應產物的后續(xù)分離仍有一定問題。(3)碳一路線乙二醇的方法概況20 世紀 70 年代世界石油的沖擊,使人們認識到石油資源的有限性,各國紛紛開始研究以煤和天然氣為初級原料來生產化工產品,即所謂碳一化學開始興起。在這種情況下,人們開始探索碳一路線乙二醇的新方法。我國煤炭資源十分豐富,而石油資源,原油較重,裂解生產乙烯耗油量大,而第 24 頁Very one且乙烯又是及許多重要產品的基本原料。從今后我國石油資源日趨減少考慮,開辟非石油路線的碳一路線制乙二醇的方法,在我國具有重要意義
56、。目前較有發(fā)展前景的方法主要是以氣和為原料的碳一路線。以為原料乙二醇的方法主要有:氫甲酰化法、二聚法、和甲酸甲醋偶聯(lián)法、電化加氫二聚法等。這些方法從本質上說屬于由氣間接乙二醇。氫甲酞化以三聚或多聚為來源,以貴金屬鍺等作催化劑,成本較高,離工業(yè)化還有一定距離。加氫二聚法,乙二醇選擇性低,尚處在開發(fā)階段。和甲酸甲酯偶聯(lián)法對于開發(fā)甲醛和甲酸甲酯下游產品,解決甲酸甲酯的和難,具有一定的意義,但反應采用三聚或多聚作為來源,成本高。因此從原料選擇的經濟合理性及我國的能源結構組成考慮,采用氣生產乙二醇最適合。氣的原料是天然氣、石油殘渣和煤,資源豐富,價格便宜。因此各國對氣乙二醇進行了大量研究,近十年來了許多
57、有關的專利和論文,并有工業(yè)試驗裝置投產。目前以氣為原料乙二醇的路線可歸納為直接法和間接法。a.以氣直接乙二醇氣為原料通過直接或間接工藝乙二醇早己受到各國研究者的青睞和關注。Du Pont 公司于 40 年代就開展這項研究工作,開發(fā)出由氣經乙二醇的間接工藝,并投入工業(yè)化生產。由于此工藝的技術經濟性問題,于 1968 年停止使用。50 年代 Du Pont 公司開發(fā)氣直接乙二醇工藝,然而在開發(fā)高性能催化劑及緩和反應條件的研究上受阻。70 年代末到80 年代初,油價暴漲,又刺激了這一技術的開發(fā)。氣直接乙二醇反應的催化劑體系一般采用銠的羰基絡合物,宇部興產開發(fā)出了新型銠釕雙金屬催化劑,在“860MPa
58、、230的條件下進行液相反應,獲得乙二醇選擇性為 70%一 80%,時空收率達到 416g/Lcat.h。由于反應條件苛刻,副產大量的甲酸酯,乙二醇的收率和選擇性較低,要實現(xiàn)工業(yè)化還有一段距離。第 25 頁Very one直接法的反應條件較苛刻,壓力在 10MPa 以上,而且用昂貴的銠作催化劑,另外反應的轉化率和選擇性都較低。今后研究方向主要是通過改進催化劑和助劑,使反應在比較溫和的條件下進行。由于此技術在開發(fā)高性能催化劑及緩和反應條件、催化劑的連續(xù)循環(huán)使用及與產品分離的研究上受阻,目前,合成氣直接乙二醇技術仍處于階段。b.氣經草酸二酯間接乙二醇氣間接法乙二醇,即從一氧化碳出發(fā),偶聯(lián)得到草酸二
59、酯,然后經草酸二酯催化加氫制乙二醇的碳一路線,是近來被公認為技術性和經濟性較好的一種工藝路線。1966 年,化體系中直接藕聯(lián)UOP 公司的 Fenton了 CO、醇在 CuPdCL 液相催草酸二烷基酯的專利,該反應的催化劑怕水,水很容易使催化劑失活,設備腐蝕也很嚴重。,該反應聯(lián)產水,過程的產率很低,很難實現(xiàn)工業(yè)化。宇部興產和聯(lián)碳公司合作開發(fā),通過草酸二烷基酯由氣間接乙二醇的工藝路線。該工藝以 CO 和丁醇為原料,Pd/C 為催化劑,在反應溫度 90,壓力 9.8 MPa 下,通過液相反應草酸二丁酯,然后再采用液相加氫乙二醇。反應中草酸二酯生成速率低,副產物多,加氫壓力過高,未能工業(yè)化。c.亞硝
60、酸烷基酯法草酸酯的研究進展1980 年代初,ARCO 化學公司和宇部興產公司開發(fā)了亞硝酸烷基酯法,在反應中引入亞硝酸烷基酯,使偶聯(lián)反應在無水條件下進行,隨后投入大量力量進行工業(yè)化研究。亞硝酸烷基酯法分為液相法和氣相法。液相法ARCO 化學公司和宇部興產公司最初采用采用活性炭作載體的Pd 催化劑,烷基醇為正丁醇,經過亞硝酸丁酯液相加壓成了 6000 噸/年的草酸裝置,稱為液相法。草酸二丁酯,并建宇部興產公司成功地開發(fā)了液相法一氧化碳氧化偶聯(lián)制草酸的工藝,并于 1978 年建成投產了一套 6000 噸/年的裝置。該工藝是在硝酸存在下,以活第 26 頁Very one性炭大載體的鈀為催化劑,在 90
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