初步設(shè)計說明書

1、大地冶金石嘴山年產(chǎn)20萬噸乙二醇項目初步設(shè)計說明書工業(yè)大學(xué)-起航團隊設(shè)計團隊：團隊成員：汪辛2015年7月 馬鞍山目錄第一章 項目總論1項目概況1項目設(shè)計依據(jù)和原則1項目設(shè)計依據(jù)1項目設(shè)計原則11.3 設(shè)計指導(dǎo). 2設(shè)計規(guī)模及產(chǎn)品方案3設(shè)計規(guī)模3產(chǎn)品方案3產(chǎn)品規(guī)格3操作制度3第二章 總圖. 4設(shè)計依據(jù)4編制依據(jù)4設(shè)計原則4設(shè)計范圍與分工6廠址概況6總平面布置6原則6布置方案6廠區(qū)總體布局概述6廠區(qū)布置與規(guī)劃7豎向布置8技術(shù)要求8豎向布置方式8廠區(qū)9交通道路條件9設(shè)計102.7 廠區(qū)綠化10第三章 工藝方案及選擇123.1 概述123.2 草酸二甲酯. 12生產(chǎn)原理12偶聯(lián)反應(yīng)工藝條件12草酸二

2、甲酯生產(chǎn)流程13主要設(shè)備153.3 草酸二甲酯加氫乙二醇16生產(chǎn)原理16工藝條件16草酸二甲酯加氫制乙二醇工藝流程16主要設(shè)備173.4 煤氣草酸酯路線 PK 煤基烯烴路線183.5 草酸酯工藝路線：氣相法 PK 液相法20第四章 布管與配管22設(shè)計依據(jù)22車間布置224.2.1 概述22設(shè)計的基本依據(jù)22廠房布置23單元設(shè)備布置方法28管道設(shè)計與布置33管道設(shè)計33管道布置36管道布置典型設(shè)計40第五章 空壓站、氮氧站45設(shè)計依據(jù)45空壓站45工藝用壓縮空氣45儀表用凈化壓縮空氣46空氣壓縮機46設(shè)備布置47氮氣站475.15.25.3第六章 廠區(qū)外管49概述49管道的敷設(shè)49管道敷設(shè)原則4

3、9管道敷設(shè)方法49管道的設(shè)計49界外管道系統(tǒng)49管道的選擇506.16.26.3第七章 分析化驗51設(shè)計依據(jù)51設(shè)計原則51乙二醇的分析化驗527.3.1 技術(shù)要求527.17.27.37.3.2 分析方法概述53乙二醇的檢測方法53檢測項目53第八章 技術(shù)經(jīng)濟60綜合經(jīng)濟技術(shù)指標(biāo)60總投資及其它60第九章 自動控制63控制要求63控制概述63過程監(jiān)測與控制64換熱器的控制64儲罐的控制64第十章10.110.210.3供電配66設(shè)計范圍66設(shè)計依據(jù)66電力負荷的分級66一級負荷66二級負荷67三級負荷67本廠各級負荷說明67供配電系統(tǒng)的組成67變電所和配電間68高壓供電系統(tǒng)設(shè)計69總降壓變電

4、所設(shè)計69車間變電所設(shè)計69主變壓器容量的選擇69廠區(qū)高壓配電系統(tǒng)設(shè)計70電氣設(shè)備的選擇70繼電保護的選擇與整定70動力和照明71防雷與接地71建筑物的防雷與接地72廠區(qū)戶外裝置的防雷72廠區(qū)變電所的防雷73接地系統(tǒng)7310.410.510.610.7第十一章 通信工程75設(shè)計概述75設(shè)計原則7511.3 通信系統(tǒng)方案75行政管理生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)75系統(tǒng)7611.3.3 火災(zāi)系統(tǒng)76有線電視77擴音呼叫/對講系統(tǒng)77頭控制系統(tǒng)7711.3.6綜合布線系統(tǒng)77全廠電信網(wǎng)絡(luò)78第十二章 土建工程7912.1 設(shè)計概述79廠區(qū)自然條件80建筑工程80設(shè)計原則80設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)81設(shè)計方案81結(jié)構(gòu)工程83設(shè)計原

5、則83設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)83第十三章 給排水工程85設(shè)計概述85設(shè)計依據(jù)85給水系統(tǒng)85生水系統(tǒng)85生活用水系統(tǒng)86工藝軟水系統(tǒng)86循環(huán)冷卻水系統(tǒng)86消防用水系統(tǒng)86雜用水系統(tǒng)87排水系統(tǒng)87生活污水系統(tǒng)87生產(chǎn)廢水系統(tǒng)87冷卻水排放87雨水排放系統(tǒng)88第十四章 供熱工程8914.1 概述89蒸汽系統(tǒng)89設(shè)計原則89設(shè)計方案9013.4蒸汽和蒸汽冷凝水系統(tǒng)90蒸汽系統(tǒng)90蒸汽系統(tǒng)供熱能力要求90蒸汽冷凝水系統(tǒng)90鍋爐給水系統(tǒng)91工業(yè)和儀表壓縮空氣系統(tǒng)91第十五章 采暖與通風(fēng)系統(tǒng)92設(shè)計概述92設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)92采暖方案92設(shè)計概述92設(shè)計方案93通風(fēng)方案93空氣調(diào)節(jié)方案93第十六章 維修94設(shè)計依據(jù)94設(shè)

6、計原則9416.3 廠內(nèi)日常檢修與. 94巡回檢查94同步檢修與協(xié)同檢修94設(shè)備與檢修95壓力容器、管道的定期檢修95泵的檢查與處理95換熱器的維修95維修管理96第十七章 儲運9717.1 設(shè)計依據(jù)97系統(tǒng)9717.2原料產(chǎn)品. 97. 98系統(tǒng)9817.3原料產(chǎn)品. 98. 98第十八章 消防100設(shè)計中執(zhí)行的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范100消防建設(shè)100廠房防火防爆100儲罐區(qū)防火防爆101消防系統(tǒng)10118.3.1 概述101給水系統(tǒng)102供電系統(tǒng)102水消防系統(tǒng)102滅火系統(tǒng)103火系統(tǒng)10318.3.518.3.6 干18.3.7 移動式滅火系統(tǒng)10318.4 日常消防管理103第十九章 環(huán)境

7、保護專篇104廢氣污染源及治理104主要廢水污染源及治理104主要固體染源及治理104噪聲污染源及治理104防治措施一覽表105第二十章 勞動安全衛(wèi)生專篇10720.1 概述107設(shè)計依據(jù)107職業(yè)安全107工業(yè)毒物10720.3.2 噪聲10820.3.3 腐蝕109工業(yè)衛(wèi)生109車間的衛(wèi)生特征分級110工作場所110輔助用室111安全衛(wèi)生管理機構(gòu)11120.5.1 安全衛(wèi)生管理11120.420.520.5.2 企業(yè)管理111事故防護與控制111事故預(yù)防措施111事故的應(yīng)急措施112第二十一章 節(jié)能專篇114換熱網(wǎng)絡(luò)設(shè)計11421.1.1 概述114換熱網(wǎng)絡(luò)的集成114制冷技術(shù)11621.

8、2.1 概述116三元制冷技術(shù)11620.621.3 其他節(jié)能措施117第一章 項目總論1.1 項目概況乙二醇項目，指的是乙二醇化工項目。乙二醇（ethylene glycol）又名“甘醇”、“1,2-亞乙基二醇”，簡稱 EG。化學(xué)式為(CH2OH)2，是最簡單的二元醇。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PET，纖脂、也可用于玻璃紙、皮革、粘合劑的濕潤劑?？缮a(chǎn)維級 PET 即滌綸，瓶片級 PET 用于制作礦泉水瓶等。還可生產(chǎn)醇酸樹脂、乙二醛等，也用作防凍劑。除用作汽車用防凍劑外，還用于工業(yè)冷量的輸送，

9、一般稱呼為載冷劑，同時，也可以與水一樣用作冷凝劑。乙二醇甲醚系列產(chǎn)品是性能優(yōu)良的高級，作為印刷油墨、工業(yè)用清洗劑、涂料（硝基漆、清漆、瓷漆）、覆銅板、印染等的溶劑和稀釋劑；可以作生產(chǎn)、以及制動液等化工產(chǎn)品的原料；作為電解電容器的電解質(zhì)、制革化纖染劑等。用作紡織助劑，液體、以及化肥和煉油生產(chǎn)中的脫硫劑的原料等。近年來我國 乙二醇行業(yè)的發(fā)展在環(huán)境友好與和諧發(fā)展方面遇到一些波折， 因而清潔生產(chǎn)技術(shù)的開發(fā)、 應(yīng)用、推廣和宣傳成為我國 乙二醇產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵，也是我國化工科技界義不容辭的責(zé)任和義務(wù)。隨著全球經(jīng)濟化， 更應(yīng)該降低對他國乙二醇的依賴，形成自己國家的供求鏈。為下一次經(jīng)濟做足夠準(zhǔn)備。1.2 項目設(shè)

10、計依據(jù)和原則1.2.1 項目設(shè)計依據(jù)（1）2014“中國-三井化學(xué)杯”第八屆大學(xué)生化工設(shè)計競賽設(shè)計任務(wù)書（2）國家在化學(xué)工程、環(huán)境保護等方面相關(guān)及政策（3）化工、機械、環(huán)保的等方面相關(guān)（4）本組編制的項目可行性1.2.2 項目設(shè)計原則（1）本項目的目標(biāo)是為某一大型綜合化工企業(yè)設(shè)計一座采用清潔生產(chǎn)工藝乙二醇的分廠；（2）項目建設(shè)遵守國家的各項政策、和法令，符合國家的產(chǎn)業(yè)政策、投資方向及行業(yè)和地區(qū)的規(guī)劃有關(guān)部門的頒發(fā)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范合理安排建設(shè)周期，嚴格控制工程建設(shè)項目的生產(chǎn)規(guī)模和投資；（3）采用成熟而先進可靠的工藝生產(chǎn)技術(shù)，確保操作運行穩(wěn)定、能耗低、三廢排放少、產(chǎn)品質(zhì)量好；（4）產(chǎn)品生產(chǎn)和質(zhì)量指標(biāo)符合

11、國家及地方頒發(fā)的各項相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)；（5）充分依托大地冶金條件和地域發(fā)展形勢，有效地控制工投資，加快建設(shè)進度，降低產(chǎn)品的生產(chǎn)成本，以使本項目達到較好的經(jīng)濟效益。（6）在保證工藝生產(chǎn)安全、可靠的前提下，盡可能利用料，并控制投資在合理范圍內(nèi)；的設(shè)備、材（7）為減小一次投資規(guī)模，活躍劃，分期建設(shè)。周轉(zhuǎn)，采用滾動建設(shè)原則，即一次規(guī)（8）牢固樹立“預(yù)防為主，安全第一”的，確保建設(shè)工程項目的安全實施，切實“三同時”的規(guī)定，堅持“安全第一、預(yù)防為主、綜合治理”的方針，確保工程施工安全和施工質(zhì)量。（9）遵循現(xiàn)行防火、安全衛(wèi)生及勞動保護等有關(guān)規(guī)范，確保本項目在投產(chǎn)后能安全穩(wěn)定生產(chǎn)，保障勞動者在勞動過程中的健康和安全。

12、（10）重視環(huán)境保護、安全和工業(yè)衛(wèi)生，設(shè)計中選用清潔生產(chǎn)工藝，三廢治理、消防、安全、勞動保護措施必須與主體裝置同時設(shè)計、同時建設(shè)、同時投運，污染物的排放必須達到規(guī)定的指標(biāo)損害；工廠安全運行和操作的健康不受（11）綜合考慮經(jīng)濟效益和可持續(xù)發(fā)展，改進工藝、技術(shù)，節(jié)能減排，循環(huán)利用，最大限度減少對環(huán)境的污染。（12）堅持“社會經(jīng)濟效益、環(huán)保效益和企業(yè)經(jīng)濟效益并重”的原則，按照國民經(jīng)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，在項目項目進行詳細全面的論證；、選擇中對1.3 設(shè)計指導(dǎo)本項目充分執(zhí)行國家能源和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的基本方向，使設(shè)計做到切合實際、技術(shù)先進、經(jīng)濟合理、安全適用。（1）符合國家、部門和

13、地區(qū)的有關(guān)設(shè)計和規(guī)定；（2）做出切合實際、安全適用、技術(shù)先進、經(jīng)濟合理的化工工程設(shè)計；（3）合理選擇原料路線，合理利用并保護礦產(chǎn)資源，降低能耗；（4）節(jié)約用水，減少直流水用量，提高水的循環(huán)利用率；（5）通過設(shè)計方案的比較，擇優(yōu)選擇，減少工程投資額；（6）嚴格執(zhí)行資源綜合利用和“三同時”原則，積極改進工藝技術(shù)；（7）采取有效措施，防止廢水、廢氣、廢渣及其他有害對環(huán)境的污染。1.4 設(shè)計規(guī)模及產(chǎn)品方案1.4.1 設(shè)計規(guī)模本項目為20 萬噸。大地冶金在工業(yè)園的一個投資項目，建設(shè)規(guī)模為1.4.2 產(chǎn)品方案本項目建設(shè)以煤為原料，通過干粉煤氣化技術(shù)產(chǎn)粗氣（由原廠提供），重點建設(shè) CO/H2 分離，草酸二甲

14、酯二醇產(chǎn)品。、乙二醇及乙二醇分離工序，產(chǎn)乙1萬噸/年20優(yōu)級品乙二醇1.4.3 產(chǎn)品規(guī)格乙二醇產(chǎn)品質(zhì)量達到“工業(yè)用乙二醇（GB/T4649-2008）”優(yōu)級品要求。1.4.4 操作制度年操作時間:7200h序號產(chǎn)品數(shù)量備注第二章總圖2.1 設(shè)計依據(jù)2.1.1 編制依據(jù)總圖制圖標(biāo)準(zhǔn)（GB/T50103-2001）（GB50016-2006）建筑設(shè)計防火規(guī)范化工企業(yè)總圖管理規(guī)定（原化工部文件）化工企業(yè)總圖技術(shù)規(guī)范（GB50489-2009）化工企業(yè)建設(shè)節(jié)約用地若干規(guī)定（GB50187-93）化工裝置設(shè)備布置設(shè)計工程規(guī)定（HG20546-2009）石油化工企業(yè)設(shè)計防火規(guī)范（GB50160-2008）

15、石油化工企業(yè)廠區(qū)總平面布置設(shè)計規(guī)（SH/T3053-2002）（SHT3007-2007）石油化工儲運系統(tǒng)灌區(qū)設(shè)計規(guī)范（SH3060-94）石油化工企業(yè)工廠電力系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范工業(yè)企業(yè)總平面設(shè)計規(guī)范（GB50187-93）工業(yè)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)軌距鐵路設(shè)計規(guī)范（GBJ12-87）廠礦道路設(shè)計規(guī)范（GBJ22-87）化工工廠總圖施工圖設(shè)計文件編制深度規(guī)定（HG/T20561-94）（SH3071-95）石油化工企業(yè)電氣設(shè)備抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)2.1.2 設(shè)計原則（1）廠址位置必須符合國家工業(yè)布局，城市或地區(qū)的規(guī)劃要求，盡可能靠近城市或城鎮(zhèn)原有企業(yè)，以便于生產(chǎn)上的協(xié)作，生活上的方便。（2）廠址宜選在原料、供應(yīng)和產(chǎn)品銷售

16、便利的地區(qū)，并在儲運、機修、公用工程和生活設(shè)施等方面有良好基礎(chǔ)和協(xié)作條件的地區(qū)。（3）廠址應(yīng)靠近水量充足的水質(zhì)良好的水源地，當(dāng)有城市供水，地面水三種供水條件時，應(yīng)該進行經(jīng)濟技術(shù)比較后選用。水和（4）廠址應(yīng)盡可能靠近原有交通線（水運、鐵路、公路），即應(yīng)有便利的交通條件。以避免為了新建企業(yè)需修建過長的交通線，增加新企業(yè)的建廠費用和運營成本。在有條件的地方，要優(yōu)先采用水運。對于有超重、超大或超長設(shè)備的工廠，還應(yīng)注意沿途是否具備條件。（5）廠址應(yīng)盡可能靠近熱電供應(yīng)地，一般地講，廠址應(yīng)該考慮電源的可靠性（中小型工廠尤其如此），并應(yīng)盡可能利用熱電站的蒸汽供應(yīng)，以減少新建工廠的熱力和供電方面的投資。（6）廠

17、址應(yīng)盡量考慮勞動力來源豐富、人力成本低、素質(zhì)較高的地點。（7）選廠應(yīng)注意節(jié)約用地，不占或少占良田、好地、菜園、果園等。廠區(qū)的大小、形狀和其它條件應(yīng)滿足工藝流程合理布置的需要，并應(yīng)有發(fā)展的可能性。（8）選廠應(yīng)注意當(dāng)?shù)刈匀画h(huán)境條件，并對工廠投產(chǎn)后對于環(huán)境可能造成的影響作出評價。工廠的生產(chǎn)區(qū)、排渣場和居民區(qū)的建設(shè)地點應(yīng)同時選擇。（9）散發(fā)有害物質(zhì)的工業(yè)企業(yè)廠址，應(yīng)位于城鎮(zhèn)相鄰工業(yè)企業(yè)和居住區(qū)全年最小頻率風(fēng)向的上風(fēng)側(cè)，且不應(yīng)位于窩風(fēng)地段。（10）有較凈度要求的生產(chǎn)企業(yè)廠址，應(yīng)選擇在大氣含塵量低，含菌濃度低，無有害氣體，自然環(huán)境條件良好的區(qū)域，且應(yīng)遠離鐵路、碼頭、機場、交通要道，以及散發(fā)大量粉塵和有害氣

18、體的工廠、儲倉、堆場等有嚴重空氣污染、水質(zhì)污染、振動或噪聲干擾的區(qū)域。如不能遠離有嚴重空氣污染區(qū)時，則應(yīng)位于其最大頻率風(fēng)向上風(fēng)側(cè)，或全年最小頻率風(fēng)向的下風(fēng)側(cè)。（11）廠址應(yīng)避離低于洪水位或在采取措施后仍不能確保不受水淹的地段；廠址的自然地形應(yīng)有利于廠房和管線的布置，內(nèi)通聯(lián)系和場地的排水。（12）廠址附近應(yīng)有生產(chǎn)污水、生活污水排放的可靠排除地，并應(yīng)保證不因新廠建設(shè)致使當(dāng)?shù)厥艿轿廴竞臀：?。?3）廠址應(yīng)不妨礙或破壞農(nóng)業(yè)水利工程，應(yīng)盡量避免拆除民房或建、構(gòu)筑物，砍伐果園和拆遷大批墓穴等。（14）廠址應(yīng)具有滿足建設(shè)工程需要的工程地質(zhì)條件和水文條件。（15）廠址應(yīng)避免布置在下列地區(qū)：斷層帶地區(qū)和基本烈度

19、為 9 度以上的區(qū)；土層厚度較大的級自重濕陷性黃土地區(qū)；易受洪水、泥石流、滑坡、土崩等危害的山區(qū)；有喀斯特、流砂、游泥、古河道、墓穴、古井等地質(zhì)不良地區(qū)；有開采價值的礦藏地區(qū)；對機物、電臺等使用有影響的地區(qū)；有嚴重放射性物質(zhì)影響的地區(qū)及區(qū)；國家規(guī)定的歷史，如古墓、古寺、古建筑等地區(qū)；園林風(fēng)景和森林自然保護區(qū)、風(fēng)景游覽地區(qū)；水土保護禁墾區(qū)和生活飲用水源第一衛(wèi)生防護區(qū)；自然疫病區(qū)和流行病地區(qū)。2.2 設(shè)計范圍與分工本項目為大地冶金在工業(yè)園的一個投資項目，建設(shè)規(guī)模為20 萬噸。本項目建設(shè)以 CO 為原料，經(jīng)凈化、CO/H2 分離，草酸二甲酯、乙二醇及乙二醇分離工序，產(chǎn)乙二醇產(chǎn)品。2.3 廠址概況工業(yè)

20、園區(qū)是 1996 年經(jīng)建設(shè)的第一批區(qū)級鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)工業(yè)園區(qū)，原名太沙工業(yè)園區(qū)。2006 年 8 月被國家發(fā)改委批準(zhǔn)命名為工業(yè)園之西的富庶地域，國家認定面積 14.2區(qū)。園區(qū)位于賀蘭山脈東側(cè)，母親河平方公里，實際規(guī)劃建設(shè)面積 96 平方公里，目前利用面積近 23 平方公里，工業(yè)可利用面積 73 平方公里。園區(qū)按照國際先進化學(xué)工業(yè)園理念規(guī)劃，致力打造國內(nèi)一流環(huán)境友好型的大型綜合化工。2.4 總平面布置2.4.1 原則（1）按建設(shè)規(guī)范進行設(shè)計，環(huán)境上盡量美化、環(huán)保；（2）根據(jù)工藝流程要求，在滿足安全需要和維修方便的前提下，布置盡量緊湊；（3）道路布置兼顧安全消防和設(shè)備安裝維修。2.4.2 布置方案根據(jù)生

21、產(chǎn)安全的要求，擬將裝置分為行政管理區(qū)，生活區(qū)，輔助生產(chǎn)區(qū)，生產(chǎn)裝置區(qū)，儲罐區(qū)，裝卸區(qū) 。2.4.3 廠區(qū)總體布局概述工廠總體布置為矩形，東長 405 米，寬 255 米，總面積為 103431 平方米，廠區(qū)四周都是綠化帶，用以將廠區(qū)與外界，保證廠區(qū)的污染物盡量與外面隔離，同時以防止外界的不安全，保證安全生產(chǎn)；同時使工廠的四面環(huán)繞公路，包括東、西、南、北四個大門，其中西大門是直接通往總廠的便捷通道?？倧S由生產(chǎn)區(qū)、輔助生產(chǎn)區(qū)、儲罐區(qū)、廠前區(qū)、發(fā)展用地五大區(qū)域組成，根據(jù)欽州市的氣象資料可知該市常年多為東北，故將廠前區(qū)安置在工廠的西側(cè)，有利于工廠人員的健活和生產(chǎn)。生產(chǎn)區(qū)位于廠區(qū)東段的中心地帶，便于生產(chǎn)

22、的調(diào)度。原料儲罐區(qū)位于工廠東段南側(cè)，緊鄰生產(chǎn)區(qū)，縮短了生產(chǎn)也降低了對生活區(qū)的污染力。路線，方便儲運的同時圖 2-1 廠區(qū)布置圖2.4.4 廠區(qū)布置與規(guī)劃2.4.4.1 生產(chǎn)區(qū)生產(chǎn)區(qū)是整個設(shè)計的。按照生產(chǎn)流程布局，分為原料精制車間、反應(yīng)車間和分離車間。各個廠的分離車間、反應(yīng)車間、原料精制車間則呈東西排開。分廠也是呈東西排開。精制車間位于廠區(qū)的南大門處，與原料儲罐區(qū)相對，這個設(shè)置既方便了原料的也方便了原料的的精制工作；分離車間的對面設(shè)置了產(chǎn)品儲罐區(qū)，這樣更方便產(chǎn)品的。2.4.4.2 儲罐區(qū)罐區(qū)布置在廠區(qū)邊緣，便于原料和產(chǎn)品的輸入、輸出。罐區(qū)包括：乙二醇儲罐、乙醇酸甲酯、甲醇、原料儲罐等。罐區(qū)附近為

23、倉庫和裝卸區(qū)，品和量。供應(yīng)裝卸使用。裝卸站旁設(shè)有稱重臺，貨車經(jīng)過時在上面稱重，準(zhǔn)確計量2.4.4.3 輔助生產(chǎn)區(qū)輔助生產(chǎn)區(qū)包括鍋爐房、消防站、中心控制室、中心化驗室、污水處理站及維修中心。 鍋爐房為全廠提供蒸汽，位于工廠的西門附近，方便煤的進廠及煤渣的出廠處理。中心化驗室承擔(dān)全廠的化驗任務(wù)及環(huán)境。維修中心包括機修、儀修及電修?？諌赫竞偷獨庹究衫每倧S已有部門，在分廠不單獨設(shè)置。廠內(nèi)設(shè)有循環(huán)水冷卻系統(tǒng)及污水處理站。循環(huán)水冷卻系統(tǒng)包括六臺涼水塔及循環(huán)水泵房。污水處理站可處理來自生產(chǎn)區(qū)和生活區(qū)的污水并進行循環(huán)利用，減小了工廠的環(huán)境污染，節(jié)約了水量。并可通過全廠的回用水系統(tǒng)，對水資源進行充分的利用。消

24、防設(shè)施包括消防站、消防水池和遍布全廠的消火栓。消防站位于主干道的旁邊，可以快速到達各區(qū)。2.5 豎向布置豎向布置的任務(wù)是合理利用和改造廠區(qū)的自然地形，協(xié)調(diào)廠內(nèi)外的高程關(guān)系，在滿足生產(chǎn)工藝、衛(wèi)生安全等方面要求的前提下使工廠場地土方工程量為最小，使工廠區(qū)的雨水能順利排除，并不受洪水淹沒的。2.5.1 技術(shù)要求（1）應(yīng)滿足生產(chǎn)工藝布置和、裝卸對高程的要求，為其創(chuàng)造良好條件。（2）因地制宜，充分考慮地形及地質(zhì)，合理利用和改造地形，使場地設(shè)計標(biāo)高盡量與自然地形相適應(yīng)，力求使場地的土石方工量為最小，并使整個工廠區(qū)和各分區(qū)填挖方基本平衡，在土石方調(diào)配中應(yīng)使其運距為最短。（3）要充分考慮工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件

25、，滿足工程地質(zhì)、水文地質(zhì)的要求，提出合理的對應(yīng)措施（如防洪、防水等等）（4）要適應(yīng)建、構(gòu)筑物的基礎(chǔ)和管線埋設(shè)深度的要求。（5）場地標(biāo)高和坡度的確定，應(yīng)保證場地不受洪水利排除，并不受雨水的沖刷。，使雨水能迅速順（6）應(yīng)保證廠內(nèi)外的出與周圍也有合理的銜接關(guān)系。、交通線路有合理的銜接，并使廠區(qū)場地高程（7）應(yīng)考慮方便施工問題，在分期建設(shè)的工廠還應(yīng)符合分期分區(qū)建設(shè)的要求，盡量使近期施工工程的土石方量為最小，遠期土石方施工不影響近期生產(chǎn)安全。（8）要充分考慮并遵循有關(guān)規(guī)范的要求（如土方和濕陷性黃土地區(qū)建筑設(shè)計規(guī)范等）。工程施工驗收規(guī)范，2.5.2 豎向布置方式根據(jù)工廠場地設(shè)計的整平面之間連接或過渡方法的

26、不同，豎向布置的方式可分為平坡式、階梯式和混合式三種。（1）平坡式整個廠區(qū)沒有明顯的標(biāo)高差或臺階，即設(shè)計整平面之間的連接處的標(biāo)高沒有急劇變化或者標(biāo)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(chǎn)和敷設(shè)的條件較階梯式好，適應(yīng)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。采用平坡式布置時，平整后的坡度不宜小于 0.5%，以利于場地的排水。（2）階梯式整個工程場地劃分為若干個臺階、臺階間連接處標(biāo)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，運輸和敷設(shè)條件較差，需設(shè)護坡或擋土墻，適用于在山區(qū)、丘陵地帶的布置。

27、（3）混合式在廠區(qū)豎向設(shè)計中，平坡式和階梯式均兼有的設(shè)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)局部地形變化較大的工程場地設(shè)計中，在實際工作中往往多采用這種方法。2.6 廠區(qū)2.6.1 交通條件石嘴山市位于環(huán)渤海灣所輻射的呼包銀，經(jīng)港到惠農(nóng)陸港口岸輻射地區(qū)的內(nèi)外貨場在口岸的分撥，在惠農(nóng)區(qū)形成一個集貨物集散、商品配送、流通加工、商品檢驗、物流信息服務(wù)等綜合功能的物流，從而極大地方便涉及周邊榆林市、烏海市、阿拉善盟、鄂爾多斯市、巴彥淖爾市，尤其是對口岸周邊 50 公里范圍內(nèi)的石嘴山工業(yè)園區(qū)、石嘴山經(jīng)濟開發(fā)區(qū)、工業(yè)園區(qū)及內(nèi)太工業(yè)園區(qū)、工業(yè)園區(qū)、海南工業(yè)園區(qū)、西來峰工業(yè)園區(qū)、棋盤井工業(yè)園區(qū)

28、具有直接的拉動作用。因此，口岸的建設(shè)增強了區(qū)域經(jīng)濟，密切了區(qū)域經(jīng)濟聯(lián)系，有力地推動區(qū)域經(jīng)濟快速發(fā)展。2012 年，陸路口岸實際完成貨物發(fā)運量 2.36 萬標(biāo)準(zhǔn)集裝箱，發(fā)運貨重 56 萬噸，實現(xiàn)營業(yè)收入 1.66 億元，集裝箱發(fā)運量位居港聯(lián)動的 23 個內(nèi)陸無水港之首，成為港向內(nèi)陸無水港推廣的成功典范和標(biāo)桿。2012 年，石嘴山市交通部門實施惠濱公路、公路、山河路、濱湖大道、西環(huán)路延伸線二期、山水大道公鐵立交橋改造、大武口汽車客運站、石嘴山市生態(tài)經(jīng)濟區(qū)路網(wǎng)、省道 301 線寧蒙交界至高速連接線、城化公路，共10 個重點交通建設(shè)項目，建設(shè)公路總里程 84 公里，是“十一五”五年建設(shè)總里程的 95%

29、；完成投資 9.35 億元，是“十一五”五年投資總和的 97.8%。2013 年，石嘴山市交通部門重點抓好大路網(wǎng)建設(shè)，實施濱河大道連接線、石嘴山市生態(tài)經(jīng)濟區(qū)路網(wǎng)、石嘴山至銀川同城化公路、大橋等 9 個交通重點項目，估算總投資 8.7 億元。此外，石嘴山市交通部門將緊緊抓住實施“兩大”、推進“兩區(qū)”建設(shè)機遇，抓好大物流建設(shè)，加快建設(shè)市商貿(mào)倉儲物流中心、惠農(nóng)西部物流中心、物流中心，著力構(gòu)建“一港三中心”物業(yè)格局，把石嘴山市建設(shè)成沿黃經(jīng)濟區(qū)重要的現(xiàn)代物流節(jié)點。石嘴山路網(wǎng)密集，交通便利。距銀川河?xùn)|機場 100 公里，航班可飛達境內(nèi)外40 多個城市，鐵路、京藏高速、石銀高速、109、110 國道等貫穿全

30、境,被列為179 個國家公路樞紐城市之一，惠農(nóng)陸路口岸貨物可直達港轉(zhuǎn)運至世界各地。市境內(nèi)供電充裕，全市電力裝機容量 319 萬 KW，變電總?cè)萘繛?02.3 萬 KVA，人均發(fā)電量居地市第一。郵電通訊快速發(fā)展，全市移動用戶達 58.2 萬戶，互聯(lián)網(wǎng)用戶 6.3 萬戶。2.6.2 道路設(shè)計（1）廠區(qū)道路廠內(nèi)道路呈網(wǎng)格布置，可同時滿足、檢修、消防等要求，2 處大門均設(shè)置了門衛(wèi)室。廠區(qū)主干道寬度為 12m（貨流通道）和 9m，次干道寬度為 6m。道路等級為汽-20 級，結(jié)構(gòu)層從上至下為：C30 混凝土 25cm、級配碎石 30cm。（2）設(shè)備為了實現(xiàn)設(shè)備，如生活社會化，加之當(dāng)?shù)亓α枯^強，故本次設(shè)計只

31、考慮設(shè)置少量車輛、產(chǎn)品與化學(xué)品的車輛，另外還有用于辦公、通勤、救護、庫房整理等車輛。2.7 廠區(qū)綠化廠區(qū)綠化設(shè)計，應(yīng)根據(jù)工廠的總圖布置、生產(chǎn)特點、消防安全、環(huán)境特征，以及當(dāng)?shù)氐耐寥狼闆r、氣候條件、植物習(xí)性等化植物。綜合考慮，合理布置和選擇綠1、廠區(qū)綠化布置，應(yīng)符合下列要求：（1）與總平面布置、豎向布置、管線綜合相適應(yīng)，并與周圍環(huán)境和建（構(gòu)）筑物相協(xié)調(diào)。（2）不得妨礙工藝裝置、儲運設(shè)施等散發(fā)的有害氣體的擴散。（3）不得妨礙道路和鐵路的行車安全。（4）不得妨礙生產(chǎn)操作、設(shè)備檢修、消防作業(yè)和物料。（5）充分利用通道、零星空地及預(yù)留地。2、廠區(qū)綠化植物的選擇，應(yīng)符合下列要求：（1）根據(jù)生產(chǎn)特點、廠區(qū)環(huán)

32、境污染狀況等，選擇耐性、抗性或滯塵能力強的植物。（2）根據(jù)工廠生產(chǎn)的防火、防爆和衛(wèi)生要求，選擇有利于安全生產(chǎn)和職業(yè)衛(wèi)生的植物。（3）根據(jù)環(huán)境監(jiān)測要求選擇相應(yīng)的敏感植物。（4）選擇易于成活、病蟲害少及養(yǎng)護管理方便的植物。（5）根據(jù)當(dāng)?shù)赝寥?、氣候條件和植物習(xí)性，選擇鄉(xiāng)土植物和苗木來源可靠、產(chǎn)地近、價格適宜的植物。（6）選擇常綠植物或常綠樹與落葉樹相結(jié)合，保持四季常青。（7）注意樹種配置，宜按多樹種、高低、大小搭配，不宜單一樹種配置，以達到綠化的多重效果。本廠綠化布置遵循能綠化的地方盡量綠化的理念，對于各個建筑物旁邊的空地進行綠化。第三章 工藝方案及選擇3.1 概述目前工業(yè)上生產(chǎn)乙二醇普遍采用傳統(tǒng)的

33、石油路線。由于石油資源的稀缺，乙二醇的生產(chǎn)成本受石油價格影響波動較大，并且乙二醇產(chǎn)能受石油煉制裝置的制約增長緩慢。近年來由于聚酯行業(yè)的強勁發(fā)展，我國的乙二醇產(chǎn)能明顯，缺口巨大，長期供不應(yīng)求。利用我國相對豐富的煤炭資源生產(chǎn)重要的化工基礎(chǔ)原料乙二醇具有重要意義?？紤]到生產(chǎn)成本和工藝的成熟度，本項目采用原料氣，分離得到 CO 與亞硝酸甲酯草酸二甲酯，草酸二甲酯在催化劑條件下加氫制備乙二醇的生產(chǎn)工藝。本項目重點介紹 CO 氧化偶聯(lián)草酸二甲酯工藝，該工藝具有成本低、原子經(jīng)濟、綠色化工等優(yōu)勢。且 CO 氧化偶聯(lián)用氣相法。草酸二甲酯采3.2 草酸二甲酯3.2.1 生產(chǎn)原理CO 氧化偶聯(lián)生成草酸二甲酯分為兩步

34、反應(yīng)：第一步為偶聯(lián)反應(yīng)，以負載型 Pd/-Al2O3 為催化劑，在常壓下與亞硝酸甲酯偶聯(lián)生成草酸二甲酯和一氧化碳；第二步為再生反應(yīng)，偶聯(lián)反應(yīng)生成的一氧化氮與產(chǎn)品分離后進入再生反應(yīng)器，在那里與甲醇和氧氣反應(yīng)生成亞硝酸甲酯，反應(yīng)式如下：草酸二甲酯的：2CH3ONO + 2CO者呈線性關(guān)系，這與某些研究報導(dǎo) CO 偶聯(lián)生成草酸二乙酯的影響規(guī)律相似。研究認為，CO 濃度高低均能適應(yīng)本反應(yīng)，具體濃度大小應(yīng)由工藝要求而定。如果固定 CO 濃度不變，當(dāng) MN 濃度小于 20%時，草酸二甲酯空時收率隨 MN 濃度增加而增加，但是變化幅度不大；當(dāng) MN 濃度超過 20%后，空時收率隨 MN 濃度的增大急劇上升。

35、為了工業(yè)上能穩(wěn)定操作，另外考慮到反應(yīng)氣的問題，宜將 MN 的濃度控制在 20%以下。因為亞硝酸甲酯作為載氧體，性質(zhì)極活潑，濃度過分解，MN 濃度控制在 520%較適宜。升高反應(yīng)溫度有利于提高 MN 的轉(zhuǎn)化率，到 140以上 MN 發(fā)生明顯分解，產(chǎn)率將受到影響；當(dāng)反應(yīng)氣體（CO:CH3ONO）配比為 1.2 時，MN 轉(zhuǎn)化率出現(xiàn)最大值；MN 轉(zhuǎn)化率隨空速增加下降，空速超過 3900h-1 時下降加快，一般認為 3000 h-1 較適宜。 最佳反應(yīng)溫度為 1655，空速越大，草酸二甲酯的時空產(chǎn)率越高；并且當(dāng)亞硝酸甲酯的濃度和總空速不變時，草酸二甲酯的時空產(chǎn)率隨CO 配比的增加而升高。3.2.3 草

36、酸二甲酯生產(chǎn)流程第一步，一氧化碳原料氣的再凈化處理：從氣凈化裝置出來的一氧化碳原料氣，采用催化氧化技術(shù)除去氫和氧，最后以分子篩脫水。再按一定比例混入普氧或空氣，并送入載有催化劑的固定床反應(yīng)器中，催化反應(yīng)同時除去所含的氫氣和氧氣。其催化劑是負載有鉑族金屬或它們的鹽的載體催化劑。金屬主要是鉑、鈀或鉑-鈀合金。其鹽可以是硫酸鹽、硝酸鹽、磷酸鹽、碳酸鹽、草酸鹽、醋酸鹽、鹵化物及其絡(luò)合物等。金屬含量為載體重量的 0.055%。載體可采用硅膠、浮石、硅藻土、活性碳、分子篩及氧化鋁等物質(zhì)。反應(yīng)溫度在 50400，最好在 80250。接觸時間在 0.510 秒。最后再導(dǎo)入分子篩床層常溫脫水。氣體中所含氮、化物

37、、甲烷、氬不必除去。凈化后氣體中有害雜質(zhì)含量控制在硫控制溫度在相應(yīng)酯的沸點以上，將亞硝酸酯氣體中的醇和水進一步分離，其大部分亞硝酸酯（含未反應(yīng)氣體）送回塔循環(huán)使用，小部分轉(zhuǎn)入壓縮冷凝塔處理；第五步，非反應(yīng)氣體的排放：將含有非反應(yīng)氣體的亞硝酸酯導(dǎo)入壓縮冷凝塔，控制冷凝溫度在-2040，壓力在 0.54MPa，使亞硝酸酯完全液化回收，經(jīng)氣化后再導(dǎo)入塔循環(huán)使用，不凝氣體主要是氮氣和少量的甲烷、氬、一氧化碳、一氧化氮，放空排除。圖 3-1 草酸二甲酯與分離一圖 3-2 草酸二甲酯與分離二3.2.4 主要設(shè)備(1)進料加熱爐進料加熱爐由輻射室、對流室、燃燒器、余熱回收系統(tǒng)以及通風(fēng)系統(tǒng)五部分組成。輻射室包

38、括燃燒室和風(fēng)道、爐管和爐管支撐、耐火襯里等，傳熱方式主要是熱輻射，全爐熱負荷的 70%-80%是由輻射室擔(dān)負的，是全爐最重要的部分；對流室包括遮蔽管、對流管、耐火襯里、管線支撐和掛鉤，主要傳熱方式是對流，對流室一般擔(dān)負全爐熱負荷的 20%-30%，對流室吸熱量的比例越大，全爐的熱效率越高；燃燒器產(chǎn)生熱量，是爐子的重要組成部分，要使火焰不沖刷爐管并實現(xiàn)低氧完全燃燒；余熱回收系統(tǒng)是從離開對流室的煙氣中進一步回收余熱的部分；通風(fēng)系統(tǒng)的任務(wù)是將燃燒用空氣導(dǎo)入燃燒器，并將廢煙氣引出爐子。(2)混合器CO 氧化偶聯(lián)反應(yīng)中使用的是靜態(tài)混合器，靜態(tài)混合器的流體混合機理在層流與湍流時有較大的差別.層流時，靜態(tài)混

39、合器依靠流體的通路，使流體分割、移位，然后重新匯合。而湍流時，除了上述三要素外，由于流體在斷面方向產(chǎn)生劇烈渦流，由此導(dǎo)致有很強的剪切力作用于流體，這使流體的微細部分進一步被分割，進而實現(xiàn)再一次混合。(3)反應(yīng)器按照氣液接觸的方式，氣液反應(yīng)器一般可分為 3 類：液膜型、氣泡型和流滴型，具體的反應(yīng)器型式有填料塔、板式塔和鼓泡塔等。一般認為，填料塔相界面積大，要求保持一定的噴淋密度，持液量小，適用于快速或瞬間反應(yīng)過程，到較大的液相轉(zhuǎn)化率，其液體分布器的設(shè)計以及如何有效和快速的移除反應(yīng)熱是設(shè)備設(shè)計的關(guān)鍵；板式塔相界面積較大，持液量較大，氣液傳質(zhì)系數(shù)較大，適用于快速和中速反應(yīng)過程，合理的塔板設(shè)計能獲得極

40、高的液相轉(zhuǎn)化率，缺點就是氣流壓降較大，受液泛限制；鼓泡塔相界面積小，持液量大，液體程度很高，適用于慢反應(yīng)。酯化反應(yīng)是一個快速反應(yīng)，氣相流量較大，需要一定的持液量，因此酯化反應(yīng)器應(yīng)設(shè)計為填料塔或板式塔較合適。(4)吸收塔生成的粗草酸二甲酯中含有很多輕物質(zhì)，通過一個填料吸收塔完成，塔頂?shù)臍庀喑隽显龠B接一個冷凝分離器，進一步將洗滌溶劑甲醇冷凝下來，用于溶解草酸二甲酯。(5)產(chǎn)品分離器產(chǎn)品分離器的用途是把冷凝的反應(yīng)器流出物分離成液體產(chǎn)品和氣體，也就是說液體沒分離下來，產(chǎn)品就沒生產(chǎn)出來。由于原料氣每次反應(yīng)不可能完全，所以生成的一氧化氮和未反應(yīng)完的原料氣是混在一起的，經(jīng)過分離器后，原料氣經(jīng)壓縮機提壓后繼續(xù)

41、進行反應(yīng)。分離器的壓力確定反應(yīng)器的壓力。通過控制流量來調(diào)節(jié)分離器壓力。3.3 草酸二甲酯加氫乙二醇3.3.1 生產(chǎn)原理草酸二甲酯加氫乙二醇是連串反應(yīng)，首先是草酸二甲酯加氫乙醇酸甲酯，然后乙醇酸甲酯繼續(xù)加氫生成目標(biāo)產(chǎn)物乙二醇，而產(chǎn)物乙二醇繼續(xù)加氫則會生成乙醇。以上反應(yīng)過程用反應(yīng)式表示如下：（OCOCH3)2+2H2圖 3-3草酸二甲酯加氫制乙二醇工段一圖 3-4 草酸二甲酯加氫制乙二醇工段二3.3.4 主要設(shè)備(1)反應(yīng)器草酸二甲酯加氫的工藝在簡單的器由 1.25%Cr-0.5%Mo 鋼制造。式、固定床、氣相反應(yīng)器中進行。反應(yīng)(2)混合器乙二醇的原料物質(zhì)草酸二甲酯、氫氣以及循環(huán)氫氣先經(jīng)過混合器混

42、合再送入反應(yīng)器反應(yīng)，使原料物質(zhì)能充分接觸，保證反應(yīng)盡量能完全。(3)循環(huán)氣壓縮機對于氫氣的壓縮采用的是離心式壓縮機，離心式壓縮機是一種葉片旋轉(zhuǎn)式壓縮機。在離心式壓縮機中，高速旋轉(zhuǎn)的葉輪給予氣體的離心力作用，以及在擴壓通道中給予氣體的擴壓作用，使氣體壓力得到提高。(4)脫甲醇塔建造脫甲醇塔的目的是為了將反應(yīng)產(chǎn)生的甲醇從產(chǎn)物中脫除，與一個熱虹吸再沸器結(jié)合。熱量由上游的甲醇蒸汽提供。脫甲醇塔由碳鋼制造。(5)換熱器混合進料換熱器由 1.25%Cr-0.5%Mo 鋼制造。其他換熱器由碳鋼制造。3.4 煤氣草酸酯路線 PK 煤基烯烴路線煤基烯烴路線制乙二醇與煤氣草酸酯路線制乙二醇，誰更具發(fā)展前景？日前在

43、廈門舉辦的第五屆煤制乙二醇技術(shù)經(jīng)濟研討會上業(yè)內(nèi)認為，這兩條煤制乙二醇路線各有特點、各具優(yōu)勢，都顯現(xiàn)較好的經(jīng)濟效益。但在國內(nèi)煤制烯烴產(chǎn)能相對過剩，國家強化宏觀調(diào)控，而聚酯行業(yè)對乙二醇又有較大需求的大背景下，投資省、環(huán)保效益好的氣草酸酯制乙二醇路線無疑更“輕”更“綠”，投資者在選擇上馬乙二醇項目時，還要根據(jù)且增長潛力顯著。同時也企業(yè)所在地煤價、環(huán)境容量和自身實力綜合考量。乙二醇是重要的化工原材料，主要應(yīng)用于不斷增長的聚酯生產(chǎn)。目前中國已成為全球最大的乙二醇消費市場，2013 年乙二醇進口量 825 萬噸，進口依存度仍在 70%左右；預(yù)計 2014 年國內(nèi)新增聚酯產(chǎn)能約 500 萬噸，將繼續(xù)驅(qū)動乙二

44、醇消費量快速增加。雖然當(dāng)前乙二醇的生產(chǎn)依然以路線為主，但最近幾年，在協(xié)同創(chuàng)新的推動下，我國煤基乙二醇產(chǎn)業(yè)取得長足進步，國內(nèi)外 10 家技術(shù)開發(fā)聯(lián)合體分別研發(fā)了多個乙二醇成套工業(yè)技術(shù)，突破了瓶頸。以煤為原料生產(chǎn)乙二醇目前主要有兩種工藝路線。一是煤基甲醇制烯烴（同時生產(chǎn)乙烯和丙烯），由乙烯氧化制環(huán)氧乙烷，最后環(huán)氧乙烷水合乙二醇。二是煤氣化氣(CO+H2)，由 CO 催化偶聯(lián)草酸酯再加氫生成乙二醇。這兩條路線目前都已實現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)。會上，亞化公司的從技術(shù)成熟度、投資門檻、成本、碳排放以及水耗等，對這兩條路線進行了對比分析。從技術(shù)成熟度看，煤基路線典型的甲醇制烯烴技術(shù)，每 3 噸甲醇可產(chǎn) 1 噸烯烴（

45、乙烯/丙烯），再由乙烯制乙二醇，工藝穩(wěn)定可靠。如寧波富德能源外購 180 萬噸/年甲醇制烯烴項目，用其中 30 萬噸/年乙烯制 50 萬噸/年乙二醇，該項目自 2013 年初投產(chǎn)以來，產(chǎn)品在長三角市場銷售良好。國內(nèi)煤氣草酸酯路線的乙二醇工藝，在各方努力下不斷完善并實現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用，采用該路線生產(chǎn)的乙二醇產(chǎn)品質(zhì)量獲得在下游聚酯客戶認可，其中目，去年達到近 90%的開工率。天業(yè) 5 萬噸級示范項從項目投資門檻看，國家發(fā)改委已明令建設(shè) 50 萬噸/年及以下煤經(jīng)甲醇制烯烴項目，50 萬噸/年以上的煤制烯烴項目投資大，典型的 180 萬噸/年煤基甲醇制烯烴項目投資額在 200 億元左右；如果以外購甲醇為原

46、料，投資雖然可以降低很多，但原料成本難以控制。與之相比，同規(guī)模的草酸酯路線制乙二醇項目投資優(yōu)勢明顯，30 萬噸/年氣草酸酯路線制乙二醇項目投資僅為 45 億元，投資門檻降低很多；如果以工業(yè)尾氣為原料，不需要昂貴的煤氣化和空分裝置，則經(jīng)濟規(guī)模可以降低到 6 萬10 萬噸/年，投資門檻進一步降低。從乙二醇產(chǎn)品成本看，2013 年地區(qū) 5600準(zhǔn)東、內(nèi)鄂爾多斯和千卡煙煤平均噸價分別為 120 元、350 元和 600 元，而華東地區(qū)乙二醇平均市場價 7780 元/噸。以此計算兩種路線乙二醇送到華東地區(qū)的完全成本（含稅），草酸酯路線因煤的費用在成本結(jié)構(gòu)中占比較低，在低煤價條件下，其成本略高于甲醇烯烴路

47、線；但隨著煤價的上升，煤基甲醇烯烴路線成本開始反超，且煤價越高與草酸酯路線的成本差距也越大。從環(huán)境效益看，煤化工的碳排放主要來自兩個方面，一是變換工段為了獲得氫氣，以一氧化碳和水反應(yīng)，生成氫氣和，二是自備燃煤電廠為獲得蒸汽和電力的碳排。據(jù)亞化計算，草酸酯路線和煤基甲醇烯烴路線生產(chǎn) 1 噸乙排放分別為 9.2 噸和 8 噸。水耗方面，煤制烯烴生產(chǎn)每噸烯烴耗二醇的水約 30 噸，而且在環(huán)氧乙烷水合制乙二醇過程中，也需耗水作為反應(yīng)原料，以此計算每產(chǎn) 1 噸乙二醇耗水為 19 噸；而草酸酯路線煤制乙二醇的水耗為 25 噸。表 3-1 兩種工藝路線路線比較小結(jié)如下項目煤氣草酸酯路線煤基烯烴路線技術(shù)成熟度

48、國內(nèi)煤 氣草酸酯路線的乙二醇工藝，在各方努力下不斷完善并實現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用，采用該路線生產(chǎn)的乙二醇產(chǎn)品質(zhì)量獲得在下游聚酯客戶認可，其中 天業(yè) 5 萬噸級示范項目，去年達到近 90%的開工率。煤基路線典型的甲醇制烯烴技術(shù)，每 3 噸甲醇可產(chǎn) 1 噸烯烴（乙烯丙烯），再由乙烯制乙二醇，工藝穩(wěn)定可靠如寧波富德能源有限公司外購 180 萬噸年甲醇制烯烴項目，用其中 30 萬噸年乙烯制 50萬噸年乙二醇，該項目自 2013 年初投產(chǎn)以來，產(chǎn)品在長三角市場銷售良好。投資和煤基烯烴路線同規(guī)模的草酸國家發(fā)改委已明令建設(shè) 50估算，到 2017 年，國內(nèi)氣草酸酯路線乙二醇總產(chǎn)能將達 647亞化萬噸，煤（甲醇）制烯烴

49、路線乙二醇產(chǎn)能不超過 150 萬噸/年。據(jù)悉，目前國內(nèi)20 多個煤制乙二醇商業(yè)化裝置正處于建設(shè)和規(guī)劃階段。其中有 2011 年開工的貴州黔希煤化工 30 萬噸/年項目，今年 3 月 10 日啟動的內(nèi)康乃爾化學(xué)一期 30萬噸/年項目；另有階段；這些項目均采用化肥和煤化洛陽兩個 20 萬噸/年項目處于試車氣草酸酯路線。3.5 草酸酯工藝路線：氣相法PK 液相法草酸酯的方法有兩種：液相法和氣相法。（1）液相法宇部興產(chǎn)公司成功地開發(fā)了一氧化碳氧化偶聯(lián)制草酸酯的工藝，并于1978 年建成投產(chǎn)了一套年產(chǎn) 6000 噸的裝置。該工藝是在硝酸存在下，以活性碳為載體的鈀為催化劑，在 90100、8.10611.

50、146KPa下，CO、O2 與正丁醇反應(yīng)，生成草酸二丁酯。CO、O2和循環(huán)回來的未反應(yīng)的尾氣、循環(huán)液、62.563%（重量）濃度的硝酸、催化劑、丁醇等從反應(yīng)器底部送入、頂部出料，未反門檻酯路線制乙二醇項目投資優(yōu)勢明 顯，30 萬噸年氣草酸酯路線制乙二醇項目投資僅為 45 億元，投資門檻降低很多；如果以工業(yè)尾氣為原料，不需要昂貴的煤氣化和空分裝置，則經(jīng)濟規(guī)?？梢越档偷?6萬10 萬噸年，投資門檻進一步降低。萬噸年及以下煤經(jīng)甲醇制烯烴項目，50 萬噸年以上的煤制烯烴項目投資大，典型的 180 萬噸年煤基甲醇制烯烴項目投資額在 200 億元左右；如果以外購甲醇為原料，投資雖然可以降低很多，但原料成本

51、難以控制。成本在低煤價條件下，草酸酯路線成本略高于甲醇烯烴路線隨著煤價的上升，煤基甲醇烯烴路線成本開始反超草酸酯路線，且煤價越高與草酸酯路線的成本差距也越大。碳排放據(jù)亞化計算，草酸酯路線生產(chǎn) 1 噸乙二醇的排放為9.2 噸。煤基甲醇烯烴路線生產(chǎn) 1 噸乙二醇的排放是 8 噸水耗草酸酯路線煤制乙二醇的水耗為 25 噸。煤制烯烴生產(chǎn)每噸烯烴耗水約 30 噸，而且在環(huán)氧乙烷水合制乙二醇過程中，也需耗水作為反應(yīng)原料，以此計算每產(chǎn) 1 噸乙二醇耗水為 19噸，小計 49 噸。應(yīng)的原料氣經(jīng)壓縮循環(huán)使用，液體送脫水工序蒸餾脫水。所得蒸余物進行過濾，濾出的催化劑經(jīng)再生處理返回反應(yīng)器。濾液組成%（重量）：草酸二

52、丁酯 4555、正丁醇 2535、亞硝酸丁酯 1020。將此濾液分餾，得到草酸二丁酯，分餾出來的正丁醇和亞硝酸丁酯返回反應(yīng)器，副產(chǎn)物送處理裝置。所得草酸二丁酯在 7080、常壓下水解。此工藝催化劑體系單一，回收、循環(huán)容易，催化劑活性高、選擇性好，產(chǎn)品純度高，生產(chǎn)過程連續(xù)化，污染減少。但是，該法對一氧化碳純度要求高（按體積百分比 CO 99.5%、H2O 0.2%、其他 0.3%），消耗高（1000m3/t 草酸）。（2）氣相法1983 年了 CO 偶聯(lián)氣相草酸的專利，它是由 CO草酸。氣相法克服了液相法的缺宇部興產(chǎn)催化偶聯(lián)制草酸二甲酯，由草酸二甲酯水解點且反應(yīng)條件溫和，催化劑損失少。行了 CO

53、 偶聯(lián)氣相法研究，1985 年福建物構(gòu)所及大學(xué)等先后進福建物構(gòu)所陳庚申教授等申請了中國發(fā)明專利。該專利提出了 CO 與亞硝酸甲酯在鈀載于活性氧化鋁催化劑上反應(yīng)生成草酸二甲酯的工藝路線。此后，又有許多發(fā)明專利對氣相法做出了改進。1990 年福建物構(gòu)所的申請的專利中解決了用一氧化碳氣含量、氫、氧、甲烷、氨、水、氬、硫化物等雜質(zhì)在 4095%，并含有氮、的氣體作為一氧化碳原料氣，與亞硝酸酯反應(yīng)的氣相催化草酸酯連續(xù)工藝問題，解決了用普氧和 20%以上醇水溶液再生回收草酸酯反應(yīng)尾氣中一氧化氮的氣相催化草酸酯連續(xù)工藝問題。還解決了亞硝酸酯與未反應(yīng)氣體如氮、甲烷、氬等的有效分離，將亞硝酸酯回收循環(huán)使用，過剩

54、的未反應(yīng)氣體放空排除等方面的氣相催化草酸酯連續(xù)工藝問題。氣相液相法的優(yōu)點：它可以不使用高價的高壓反應(yīng)裝置，同時可以減小壓縮空氣的動力消耗。固體催化劑設(shè)置固定床或流化床，不必象液相法那樣另外設(shè)置反應(yīng)生成物與催化劑的分離裝置。同時又避免了生產(chǎn)過程中鈀催化劑的流失和金屬鈀在液相中的溶解損失，催化劑的比液相法長。氣相液相法投資少，工藝成熟等優(yōu)點，本工藝采用氣相法。第四章 布管與配管4.1 設(shè)計依據(jù)HG/T 20549-1998化工裝置管道布置設(shè)計規(guī)定GB 50251-2003輸氣管道工程設(shè)計規(guī)范輸油管道工程設(shè)計規(guī)范GB 50253-2003石油化工企業(yè)管道布置設(shè)計通則SH3012-2000石油化工配管

55、工程設(shè)計圖例SH/T 3052-2004石油化工企業(yè)非埋地管道抗震設(shè)計通則SH/T 3039-20031996 年國家勞動部頒發(fā)壓力管道安全管理與監(jiān)察規(guī)定GB 12158-2006防止靜電事故通用導(dǎo)則4.2 車間布置4.2.1 概述車間布置是設(shè)計中的重要環(huán)節(jié)，既要符合工藝要求，又要經(jīng)濟實用，合理布局。車間布局直接影響到項目建設(shè)的投資，建設(shè)后的生產(chǎn)運轉(zhuǎn)正常，設(shè)備維修和安全，以及各項經(jīng)濟指標(biāo)的完成。所以在進行車間布置要做到充分掌握有關(guān)資料，全面權(quán)衡，在布置時要做到深思熟慮，仔細推敲，以取得一個最佳方案。車間布置設(shè)計是以工藝為主導(dǎo)，并在其他專業(yè)的密切配合下完成的。因此，在進行車間布置設(shè)計時，要集中各

56、方面的意見，最后由工藝匯總完成。車間布置主要是設(shè)備的布置，工藝首先確定設(shè)備布置的初步方案，對廠房建筑的大小、平立面結(jié)構(gòu)、跨度、層次、門窗、樓梯等以及與生產(chǎn)操作、設(shè)備安裝有關(guān)的、預(yù)留孔等向土建專業(yè)提出設(shè)計要求，待廠房設(shè)計完成后，工藝再根據(jù)廠房建筑圖，對設(shè)備布置進行修改和補充，最終的設(shè)備布置圖（施工圖）就作為設(shè)備安裝和管道安裝的依據(jù)。4.2.2 設(shè)計的基本依據(jù)車間布置時，在總圖的基礎(chǔ)上明確車間的位置，熟悉生產(chǎn)工藝流程及有關(guān)物性數(shù)據(jù)，與車間等級相關(guān)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，了解土建、設(shè)備、儀表、電力、給排水等專業(yè)和機修、安裝、操作、管理等方面的要求，并考慮、消防及它們之間的關(guān)系，對所設(shè)計的車間進行綜合分析，才可能

57、有一個完善的方案。常用的設(shè)計規(guī)范和規(guī)定：工程技術(shù)在設(shè)計時應(yīng)熟悉并執(zhí)行有關(guān)防火、防雷、防爆、防毒和衛(wèi)生等方面的規(guī)范，目前常用的設(shè)計規(guī)范有:GB50016-2010建筑設(shè)計防火規(guī)范G850160-2008石油化工企業(yè)設(shè)計防火規(guī)定化工企業(yè)安全衛(wèi)生設(shè)計規(guī)定HG20571-95工業(yè)企業(yè)廠界環(huán)境噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)自 2008 年 10 月 1 日起實施和火災(zāi)環(huán)境電力裝置設(shè)計規(guī)定GB50058-92基礎(chǔ)資料1、工藝和儀表流程圖（初步設(shè)計階段）及管道和儀表流程圖；2、物料數(shù)據(jù)及物料性質(zhì)（包括原料、成品的數(shù)量及性質(zhì)，三廢的數(shù)量及處理方法）；3、設(shè)備一覽表（包括設(shè)備外形尺寸、重量、支承形式及保況）；4、公用系統(tǒng)耗用量，

58、供排水、供電、供熱、冷凍壓縮空氣、外管資料；車間組成一個較大的化工車間通常有:1、生產(chǎn)設(shè)施，包括生產(chǎn)工段、原料和產(chǎn)品倉庫、控制室、堆場或貯罐區(qū)等；2、生產(chǎn)輔助設(shè)施，包括除塵通風(fēng)室、機修間、化驗室等；3、生活行政設(shè)施包括車間、更衣室、浴室、廁所等；4、其他特殊用室，如勞動保護室，室等。4.2.3 廠房布置4.2.3.1 平面布置平面布置是根據(jù)生產(chǎn)工藝條件（包括工藝流程、生產(chǎn)特點、生產(chǎn)規(guī)模等）以及建筑本身的可能性與合理性（包括建筑形式、結(jié)構(gòu)方案、施工條件和經(jīng)濟條件等）來考慮的。廠房的平面設(shè)計應(yīng)力求簡單，這會給設(shè)備布置帶來和靈活性，同時給建筑的定型化創(chuàng)造有利條件。的可變性（1）平面形式車間廠房的平面

59、布置，其外形一般有 I 型（長方形）、L 型 T 型和 型等。長方形廠房是比較常用的形式，一般適用于中小型車間。其優(yōu)點是施工方便，設(shè)備布置有較大靈活性，有利于今后的發(fā)展，也有利于采光和通風(fēng)。但有時由于廠房總長度較長，在總圖布置有時，為了適應(yīng)地形的要求或者生產(chǎn)的需要，也有采用 L 型或 T 型的，這些形式適用于較復(fù)雜的車間，此時應(yīng)充分考慮采光、通風(fēng)、交通和立面等各方面的。至于 型，由于平面形式復(fù)雜，用得較少，除了特殊需要外，一般不予采用。廠房的結(jié)構(gòu)形式是由工藝和建筑設(shè)計密切配合，全面考慮，進行多種方案的比較確定的，由于各廠的地形不完全相同，因此廠房的形式也要與之相適應(yīng)。（2）柱網(wǎng)布置和跨度廠房的

60、柱網(wǎng)布置，要根據(jù)廠房結(jié)構(gòu)而定，生產(chǎn)類別為甲、乙類生產(chǎn)，宜采用框架結(jié)構(gòu)，采用的柱網(wǎng)間距一般為 6m,當(dāng)需要大于或小于 6m 時，宜采用 300mm建筑模數(shù)的倍數(shù)增加或減少。丙、丁、戊類生產(chǎn)可采用混合結(jié)構(gòu)或框架結(jié)構(gòu)，開間采用 4.5m 或 6m 等。但不論框架結(jié)構(gòu)或混合結(jié)構(gòu)，在一幢廠不宜采用多種柱距。柱距要盡可能符合建筑模數(shù)的要求，這樣可以充分利用建筑結(jié)構(gòu)上的標(biāo)準(zhǔn)預(yù)制構(gòu)件，節(jié)約設(shè)計和施工力量，加速基建進度:一般單層、多層廠房宜采用6x6m 柱網(wǎng)的布置。（3）廠房的寬度為了盡可能利用自然采光和通風(fēng)以及建筑經(jīng)濟上的要求，一般單層廠房寬度不宜超過 30m，多層廠房寬度不宜超過 24m，廠房常用寬度有 9