em設(shè)計(jì)初步設(shè)計(jì)說明書

1、2015 年“東華科技-三井化學(xué)杯”第九屆大學(xué)生化工設(shè)計(jì)競賽天?；す灸戤a(chǎn) 20 萬噸乙二醇分廠設(shè)計(jì)初步設(shè)計(jì)說明書團(tuán)隊(duì):大學(xué)-EM 團(tuán)隊(duì)成員：劉忠凱、周云、雷幫華、陳康、王祥洪指導(dǎo)老師：徐梅松、高珊珊、高軼群、史永永完成時間： 2015 年 7 月 18 日目錄第一章 項(xiàng)目總論11.1 項(xiàng)目概論11.1.11.1.21.1.31.1.4項(xiàng)目名稱1項(xiàng)目性質(zhì)1項(xiàng)目建設(shè)性質(zhì)及規(guī)模1項(xiàng)目簡介1設(shè)計(jì)依據(jù)與原則2設(shè)計(jì)依據(jù)2設(shè)計(jì)原則2工藝特點(diǎn)3產(chǎn)品方案3主要原料及公用工程消耗3廠址概況4綜合經(jīng)濟(jì)指標(biāo)41.8 輔助使用41.9 項(xiàng)目總體評價5第二章 廠址選擇和總圖. 62.1 廠址選擇62.1.12.1.2

2、2.1.32.1.4選擇依據(jù)6選擇原則6廠址自然條件7廠址社會條件92.2 廠區(qū)布置92.2.12.2.22.2.32.2.4設(shè)計(jì)依據(jù)9設(shè)計(jì)原則10廠區(qū)結(jié)構(gòu)13布置說明14第三章 工藝方案的選擇203.1 概述203.2 工藝流程的選擇203.2.13.2.23.2.33.2.43.2.5草酸酯法20甲醇脫氫二聚法21氣直接法21三種工藝的對比22工藝流程的確定22第四章 化工工藝及流程模擬24化工工藝系統(tǒng)24項(xiàng)目概述24設(shè)計(jì)概述24工藝流程274.2.14.2.24.2.34.2.44.2.5工藝流程概述27一氧化碳酰基化工段27甲酰胺二聚工段28乙二醛還原工段29全流程314.3 工藝流程

3、的模擬314.3.14.3.24.3.3概述31氨氣吸收的模擬32反應(yīng)器的模擬32酰基化流化床反應(yīng)器的模擬32甲酰胺二聚釜式反應(yīng)器的模擬33乙二醛加氫還原固定床反應(yīng)器的模擬34生成物分離的模擬34乙二醇的分離34工藝流程的優(yōu)化35乙二醇精餾塔T0210 的優(yōu)化36精餾塔T0415 的優(yōu)化37物料衡算與能量衡算384.5.1 概述384.5.2 物料衡算39物料衡算基本原理39物料衡算任務(wù)39系統(tǒng)物料衡算404.5.3 能量衡算40基本原理40能量衡算任務(wù)40系統(tǒng)能量衡算41第五章 能量集成與節(jié)能42換熱網(wǎng)絡(luò)技術(shù)概述425.1.1 概述425.1.2 家電技術(shù)設(shè)計(jì)原則43換熱網(wǎng)絡(luò)集成43物料信息

4、提取445.2.25.2.35.2.4組合溫焓圖及組合曲線繪制46夾點(diǎn)和最小冷熱工程量的確定46構(gòu)建和優(yōu)化換熱網(wǎng)絡(luò)485.3 換熱網(wǎng)絡(luò)總結(jié). 515.4 其他節(jié)能措施51第六章 設(shè)備選型53反應(yīng)器設(shè)計(jì)536.1.1 概述53?；磻?yīng)器（流化床）設(shè)計(jì)53反應(yīng)器選擇53工藝設(shè)計(jì)參數(shù)54催化劑填裝量計(jì)算55反應(yīng)器主體尺寸設(shè)計(jì)55床層壓降59氣體分布板59吸收水也即冷卻水量的計(jì)算61反應(yīng)器、封頭材料選擇62錐形篩板的設(shè)計(jì)62附件設(shè)計(jì)63甲酰胺二聚釜式反應(yīng)器的設(shè)計(jì)64釜式反應(yīng)器容積的計(jì)算64釜式反應(yīng)器筒體直徑和高度的計(jì)算64確定夾套的直徑和高度65確定夾套的材料和壁厚66確定筒體的材料和壁厚67水壓試

5、驗(yàn)及其強(qiáng)度的校核：68選擇釜體法蘭69選擇攪拌傳動裝置和密封裝置69校核L1/B 和 L1/d70容器支座的選用計(jì)算70選用手孔、視鏡、溫度計(jì)和工藝接管72乙二醛加氫列管式反應(yīng)器的設(shè)計(jì)72參數(shù)設(shè)計(jì)72設(shè)計(jì)結(jié)果82乙二醇精餾塔設(shè)計(jì)83化工生產(chǎn)中的塔設(shè)備83塔設(shè)備選型84塔盤的種類與選型866.2.46.2.56.2.66.2.7塔徑初選87塔詳細(xì)設(shè)計(jì)89塔板校核89負(fù)荷性能圖92機(jī)械工程的設(shè)計(jì)96塔高的計(jì)算96機(jī)械設(shè)計(jì)97氨吸收塔1056.3.16.3.26.3.36.3.46.3.56.3.6吸收技術(shù)的概況105吸收設(shè)備的發(fā)展106吸收在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用107吸收劑的選擇108吸收劑流程的選擇

6、109吸收塔的設(shè)備及填料的選擇110吸收塔的設(shè)備110填料的選型112 填料的性能評價1156.3.7 基礎(chǔ)物性數(shù)據(jù)117液相物性數(shù)據(jù)117氣相物性系數(shù)118氣液相平衡數(shù)據(jù)118吸收塔工藝尺寸的計(jì)算118填料塔吸收高度計(jì)算119傳質(zhì)單元高度的計(jì)算119傳質(zhì)單元數(shù)的計(jì)算119填料層高度計(jì)算1206.3.10 填料塔附屬高度計(jì)算1206.4 換熱器設(shè)計(jì)1216.4.16.4.26.4.36.4.46.4.5概述121換熱器選型依據(jù)122換熱器的分類122換熱器的選用122物流流程的選擇125 換熱管126換熱器的設(shè)計(jì)127計(jì)算平均傳熱溫差128計(jì)算傳熱面積129冷卻水的用量129主要工藝及結(jié)構(gòu)參數(shù)

7、的計(jì)算129主體的設(shè)計(jì)與連接135筒體壁厚的確定136拉桿與定聚管的選擇1370 封頭設(shè)計(jì)137回流罐及產(chǎn)品儲罐的選型1386.56.5.1 概述1386.5.2原則140儲罐的選型141其它儲罐的設(shè)計(jì)與選型142泵的選型1426.6.16.6.26.6.3泵的選型原則142泵的選型依據(jù)143具體泵的選型1446.8 壓縮機(jī)選型1456.8.1 概述145 壓縮機(jī)的選型依據(jù)145壓縮機(jī)的選用要求146壓縮機(jī)的分類146壓縮機(jī)的選項(xiàng)參數(shù)的確定1476.8.2 壓縮機(jī)的選型147第七章 自動控制儀表1487.1 概況1487.1.17.1.27.1.3化工生產(chǎn)常用儀表148單元組合儀表的選擇149

8、控制系統(tǒng)1507.2 設(shè)備控制方案1517.2.17.2.27.2.37.2.47.2.57.2.6泵的基本控制方案151壓縮機(jī)的基本控制方案153換熱器的基本控制方案158反應(yīng)器的基本控制方案162精餾塔的基本控制方案163儲罐的基本控制方案1697.3 緊急停車系統(tǒng)ESD1707.4 儀表設(shè)備與檢修171第八章 車間布置與配管173設(shè)計(jì)依據(jù)173車間布置1738.2.18.2.28.2.3概述173廠房布置175單元設(shè)備布置方法1818.3 管道設(shè)計(jì)與布置1878.3.18.3.28.3.38.3.48.3.5概述187設(shè)計(jì)依據(jù)187管道設(shè)計(jì)188管道布置194管道布置典型設(shè)計(jì)198第九章

9、 分析化驗(yàn)204設(shè)計(jì)依據(jù)與設(shè)計(jì)原則204設(shè)計(jì)依據(jù)204設(shè)計(jì)原則205乙二醇的分析化驗(yàn)2059.2.19.2.29.2.3技術(shù)要求205分析方法206檢驗(yàn)規(guī)則2099.3 標(biāo)志、包裝、和.2109.4 安全要求210第十章 土建工程21110.1 設(shè)計(jì)依據(jù)21110.1.110.1.210.1.3標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范211項(xiàng)目特點(diǎn)211設(shè)計(jì)方案212建筑工程212建筑材料212結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及相應(yīng)措施212對有特殊要求的建、構(gòu)筑物所采取的建筑措施212結(jié)構(gòu)工程21410.3.110.3.210.3.3結(jié)構(gòu)型式214基礎(chǔ)方案214特殊的結(jié)構(gòu)措施21410.4 安全疏散215第十一章 給排水工程21711.1 概述

10、217設(shè)計(jì)依據(jù)217廠址氣候、水文情況217設(shè)計(jì)規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)217設(shè)計(jì)原則218給水系統(tǒng)21811.4.111.4.211.4.3冷卻軟水子系統(tǒng)218生活供水子系統(tǒng)218防供水子系統(tǒng)21911.5 排水系統(tǒng)21911.5.111.5.211.5.311.5.4排水系統(tǒng)設(shè)置219生活生產(chǎn)污水排水系統(tǒng)220雨水排水系統(tǒng)220清凈排水系統(tǒng)22011.6 節(jié)水措施220第十二章 公用工程建設(shè)222熱公用工程系統(tǒng)222熱公用工程設(shè)計(jì)依據(jù)222熱公用工程設(shè)計(jì)原則222熱公用工程概述223冷公用工程系統(tǒng)224冷公用工程設(shè)計(jì)依據(jù)224冷公用工程設(shè)計(jì)概述224火炬排放系統(tǒng)224第十三章 供電和通信226設(shè)計(jì)范圍2

11、26設(shè)計(jì)依據(jù)226設(shè)計(jì)原則22713.3.113.3.213.3.313.3.4供電可靠性227操作方便，運(yùn)行安全靈活227經(jīng)濟(jì)合理227具有發(fā)展的可能性227供電電源228用電負(fù)荷228供電方案選擇22913.6.1 配電室22913.6.2 控制方案229電氣設(shè)備230電纜敷設(shè)230照明系統(tǒng)23013.9.113.9.213.9.3室內(nèi)照明231室外照明231應(yīng)急照明231防雷及接地232防雷系統(tǒng)232接地系統(tǒng)233通信系統(tǒng)233第十四章 空壓站 氮?dú)庹?3514.1 設(shè)計(jì)依據(jù)23514.2 空壓站23514.2.114.2.214.2.314.2.4工藝用壓縮空氣235儀表用凈化壓縮空氣

12、236空氣壓縮機(jī)237設(shè)備布置23714.3 氮?dú)庹?37第十五章 采暖通風(fēng)及空氣調(diào)節(jié)239廠址所在地氣候條件239設(shè)計(jì)參數(shù)239設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)240設(shè)計(jì)范圍240與維修241第十六章設(shè)計(jì)說明24116.1.1 概述241TPM 定義241TPM 特點(diǎn)241設(shè)計(jì)依據(jù)241設(shè)計(jì)原則242維修體制242維修途徑24216.5.116.5.216.5.316.5.416.5.5注重平時的保養(yǎng)242采用先進(jìn)的檢測技術(shù)242適時適量采購配件，保證配件的供應(yīng)243建立專業(yè)化、系統(tǒng)化的維修隊(duì)伍243努力做到“綠色”243維修的基本內(nèi)容243維修的工作職責(zé)244第十七章 儲運(yùn)系統(tǒng)246設(shè)計(jì)依據(jù)246設(shè)計(jì)概述2461

13、7.3 儲罐區(qū)24617.3.117.3.217.3.3儲罐設(shè)置方案246儲罐輔助設(shè)施247注意事項(xiàng)24717.4 管廊.24817.5 裝卸區(qū)設(shè)計(jì)248廠區(qū)內(nèi)包裝路線設(shè)計(jì)249.24917.7.1 乙二醇包裝249第十八章 消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)25018.1 設(shè)計(jì)依據(jù)25018.1.1.25018.1.2 設(shè)計(jì)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)25018.2 工程概況25118.3 火災(zāi)性及防火措施25118.3.118.3.218.3.3主要物質(zhì)性分析251生產(chǎn)的火災(zāi)分類及耐火等級251消防設(shè)施252第十九章 環(huán)境保護(hù)25719.1 設(shè)計(jì)依據(jù)25719.1.1.25719.1.2 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)257廠區(qū)及區(qū)域環(huán)境現(xiàn)狀258區(qū)

14、域環(huán)境現(xiàn)狀258廠區(qū)環(huán)境現(xiàn)狀258主要污染源及主要污染259三廢及噪聲處理措施25919.4.119.4.219.4.3廢氣處理259廢水260噪聲控制26019.5 廠區(qū)綠化261第二十章 環(huán)境評價262設(shè)計(jì)依據(jù)262環(huán)境評價262安全評價262安全評價目的26220.3.2分析263風(fēng)險(xiǎn)分析264風(fēng)險(xiǎn)預(yù)評估26420.4.2 道化學(xué)公司火災(zāi)、指數(shù)評價26520.5 環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評價（ERA）27020.5.120.5.220.5.320.5.420.6環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評價的目的270環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評價程序270乙二醛的RiskSystem模擬271環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)性評論結(jié)論273評價（EIA）27320.7 綜合評

15、價結(jié)論273第二十一章 工廠組織和勞動定員275第二十二章 技術(shù)經(jīng)濟(jì)275第一章 項(xiàng)目總論1.1 項(xiàng)目概論1.1.1 項(xiàng)目名稱公司20 萬噸/年乙二醇生產(chǎn)項(xiàng)目天?；?.1.2 項(xiàng)目性質(zhì)企業(yè)性質(zhì)：公司(非自然人投資或控股的法人獨(dú)資）投資項(xiàng)目性質(zhì)：新建項(xiàng)目類型：能源化工所屬區(qū)域：西南地區(qū)1.1.3 項(xiàng)目建設(shè)性質(zhì)及規(guī)模項(xiàng)目建設(shè)性質(zhì)：新建、生產(chǎn)性項(xiàng)目、基本建設(shè)項(xiàng)目。項(xiàng)目建設(shè)規(guī)模：根據(jù)現(xiàn)有乙二醇的市場需求量，結(jié)合市場上乙二醇的生產(chǎn)量以及省化工產(chǎn)品的生產(chǎn)和相應(yīng)銷量，參照相關(guān)公司的乙二醇生產(chǎn)規(guī)模參數(shù)。根據(jù)生產(chǎn)工藝中原料和產(chǎn)品的配料比，原料的來源供應(yīng)量?，F(xiàn)擬定生 20 萬噸/年乙二醇的生產(chǎn)量。1.1.4 項(xiàng)

16、目簡介本項(xiàng)目擬以天?；す净ぎa(chǎn)品的原料氣為原料，天?；す咀詠磉M(jìn)行 20 萬氨產(chǎn)能達(dá)主生產(chǎn)的氨（質(zhì)量達(dá)到國標(biāo)GB 536-88優(yōu)等品）為噸/年的乙二醇的生產(chǎn)。天?；す镜臍夤?yīng)量富足，30 萬噸每年，足以保證原料的供應(yīng)以及生產(chǎn)要求。近年來國內(nèi)聚酯行業(yè)飛速發(fā)展，乙二醇作為生產(chǎn)聚酯的主要原料，需求量急劇增長本項(xiàng)目采用的氣加氨備乙二醇，生產(chǎn)工藝環(huán)保清潔，滿足市場需求的同時，還對環(huán)境不造成危害，具有巨大的發(fā)展前景。1.2 設(shè)計(jì)依據(jù)與原則1.2.1 設(shè)計(jì)依據(jù)（1）2015 年“東華科技三井化學(xué)杯”第九屆大學(xué)生化工設(shè)計(jì)競賽指導(dǎo)（2）國家地區(qū)建設(shè)、等有關(guān)。（3）發(fā)改投資20061325 號建設(shè)項(xiàng)目經(jīng)

17、濟(jì)評價方法與參數(shù)(第三版)。（4）中相關(guān)國家民環(huán)境保、中民勞動安全法等。（5）化工建設(shè)項(xiàng)目可行性內(nèi)容和深度的規(guī)定(2005 年版)及有關(guān)專業(yè)。（6）省福泉市馬場坪工業(yè)園區(qū)地理、人文、經(jīng)濟(jì)等。（7）項(xiàng)目文件。1.2.2 設(shè)計(jì)原則（1）嚴(yán)格遵守國家和地區(qū)的相關(guān)政策以及投資方向及行業(yè)和地區(qū)的規(guī)劃；，符合國家的產(chǎn)業(yè)政策、(2)優(yōu)良；采用成熟而先進(jìn)的工藝生產(chǎn)技術(shù)，以保證生產(chǎn)運(yùn)行穩(wěn)定、能耗低、產(chǎn)品(3)產(chǎn)品生產(chǎn)與質(zhì)量指標(biāo)均符合國家及地方辦法的各項(xiàng)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)；(4)堅(jiān)持科學(xué)發(fā)展，重視環(huán)境保護(hù)、安全和工業(yè)衛(wèi)生。三廢治理、消防、安全、勞動保護(hù)措施必須同主體裝置的設(shè)計(jì)、建設(shè)、投運(yùn)同時進(jìn)行。污染物的排放必須達(dá)到規(guī)定的

18、指標(biāo)，工廠安全運(yùn)行和操作的健康不受損害；(5) 充分利用福泉馬場坪工業(yè)園區(qū)的現(xiàn)有條件和優(yōu)勢，以及省福泉市現(xiàn)有的經(jīng)濟(jì)條件和相當(dāng)有利的發(fā)展形勢，有效地對園區(qū)進(jìn)行改造，加快建設(shè)進(jìn)度，以經(jīng)濟(jì)建設(shè)為中心，關(guān)注民生經(jīng)濟(jì)以及相關(guān)支柱產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。(6) 做好，分析和風(fēng)險(xiǎn)性評價，降低建設(shè)成本，在環(huán)保，經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)上，提高企業(yè)受益和經(jīng)濟(jì)效益，增強(qiáng)項(xiàng)目產(chǎn)品在市場上的優(yōu)勢。1.3 工藝特點(diǎn)本項(xiàng)目是為公司設(shè)計(jì)一座年產(chǎn) 20 萬噸乙二醇的分天福化工廠。以一氧化碳和氨氣，氫氣為原料經(jīng)過一氧化碳酰基化，甲酰胺二聚在加氫制得乙二醇，采用的工藝流程反應(yīng)過程清潔。生產(chǎn)廢水由處理車間處理達(dá)標(biāo)后供工廠循環(huán)利用，體現(xiàn)了清潔環(huán)保理念，符合環(huán)

19、保的要求。1.4 產(chǎn)品方案本項(xiàng)目生產(chǎn)的產(chǎn)品主要有優(yōu)等品的乙二醇、甲酸，產(chǎn)品規(guī)格見表 1-1 所示：表1-1 主要產(chǎn)品規(guī)格1.5 主要原料及公用工程消耗本項(xiàng)目所涉及的主要原料有一氧化碳、氫氣，詳細(xì)消耗量見表 1-2 所示；輔助原料為氨氣，其消耗量見表 1-3 所示，公用工程消耗見表 1-4 所示。表1-3 輔助消耗序號原料名稱消耗量(t/a)價格(元/噸)1氨氣824675800產(chǎn)品名稱級別產(chǎn)量(kt/a)單價(元/噸)試驗(yàn)方格(w%)乙二醇GB/T 4649-200899.80優(yōu)等品2008000甲酸GB/T 2093-201194優(yōu)等品1356000表1-4 公用工程消耗量1.6 廠址概況省

20、福泉市馬場坪工業(yè)園區(qū)位于黔南，緊臨湘黔鐵路、貴新高速、馬道高速，距貴陽龍洞堡機(jī)場 90 公里。工業(yè)園區(qū)經(jīng)多年來的開發(fā)建設(shè)，已順利實(shí)現(xiàn) 300kt/a氨、200kt/a 甲醇、150kt/a 二甲醚的生產(chǎn)能力。1.7 綜合經(jīng)濟(jì)指標(biāo)本項(xiàng)目通過實(shí)施規(guī)劃和財(cái)務(wù)評價，對以生產(chǎn)能力利用率來表示的盈虧平衡點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算1.8輔助使用在本設(shè)計(jì)中，應(yīng)用了一下輔助設(shè)計(jì)工具用 Aspen Plus 進(jìn)行流程模擬和工藝優(yōu)化用 Aspen Energyyzer 進(jìn)行熱能集成優(yōu)化用 Aspen Exchanger Design And Rating 進(jìn)行換熱器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)用CUP-TOWER 進(jìn)行塔設(shè)備的水力學(xué)校核用 Auto-

21、CAD 進(jìn)行制圖用PD-max 進(jìn)行三維配管用Sketch Up pro 進(jìn)行廠區(qū)三維建模用Lumion 進(jìn)行三維渲染與漫游用Photoshop 進(jìn)行封面和隊(duì)徽的設(shè)計(jì)和制作用risk system 進(jìn)行環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評估序號名稱消耗量/ (萬噸)1冷卻水7200.32低壓蒸汽15.483中壓蒸汽25.384電27801.9 項(xiàng)目總體評價本項(xiàng)目采用的是氣加氨備乙二醇，通過工藝設(shè)計(jì)，設(shè)備選擇，各種影響的考慮等滿足經(jīng)濟(jì)高效，節(jié)能環(huán)保的基本要求，實(shí)現(xiàn)化工產(chǎn)品的合理化，安全化和效益化的生產(chǎn)。在工藝設(shè)計(jì)方面，采用多步回流精餾實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的質(zhì)量優(yōu)等，同時，通過優(yōu)化反應(yīng)過程中的塔參數(shù)，減少塔能量消耗，實(shí)現(xiàn)節(jié)能的要求。同

22、時，進(jìn)行全長的熱量集成，較大幅度的降低了裝置的綜合耗能。在環(huán)保方面，選擇工藝產(chǎn)生的廢液只有含有部分乙二醛二聚物，經(jīng)處理后達(dá)到排放的要求，在廢物處理方面大大減小了使用費(fèi)用。在經(jīng)濟(jì)核算方面，生產(chǎn)出來的產(chǎn)品，質(zhì)量和產(chǎn)量都能滿足設(shè)計(jì)的要求和當(dāng)?shù)氐男枨罅?，從而推動?dāng)?shù)氐貐^(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。總之，本項(xiàng)目在具有良好經(jīng)濟(jì)效益的同時，還具有巨大的社會效益，滿足生產(chǎn)需求，號不對環(huán)境造成危害，具有良好的發(fā)展前景。第二章 廠址選擇和總圖2.1 廠址選擇2.1.1 選擇依據(jù)化工企業(yè)總圖設(shè)計(jì)GB50489-2009 GB50489-209 2009 版 GB50160-2008 GB50475-2008GB50187-2012化

23、工企業(yè)總圖設(shè)計(jì)規(guī)范化工工藝設(shè)計(jì)手冊石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范石油化工全廠性倉庫及堆場設(shè)計(jì)規(guī)范工業(yè)企業(yè)總平面設(shè)計(jì)規(guī)范2.1.2 選擇原則（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)品銷售便利的地區(qū)，并在儲運(yùn)、機(jī)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(jìn)行經(jīng)濟(jì)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(yùn)、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

24、新企業(yè)的建廠費(fèi)用和運(yùn)營成本。在有條件的地方，要優(yōu)先采用水運(yùn)。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(diǎn)。（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)境可能造成的影響做出評價。工廠的生產(chǎn)區(qū)、排渣場和居民區(qū)的建設(shè)地

25、點(diǎn)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(yuǎn)離鐵路、碼頭、機(jī)場、交通要道，以及散發(fā)大量粉塵和有害氣體的工廠、儲倉、堆場等有嚴(yán)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(yuǎn)離有嚴(yán)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：Α?.1.3 廠址自然條件（1）廠址地理位置本項(xiàng)目建于

26、福泉市馬場坪工業(yè)園區(qū)，位于中國省黔南，東經(jīng)10731，北緯 2638。占地面積為 46 平方公里。地處福泉南市區(qū)的馬場坪，是錯誤!無效。上連湖廣、下接川滇的咽喉之地，自古為兵家所必爭，境內(nèi)湘超黔、株六鐵路與貴新、黔桂、馬遵公路交匯而過，是黔中地區(qū)一個重要交通樞紐和物資集散地，被譽(yù)為黔中第一重鎮(zhèn)。國家投資數(shù)十億元項(xiàng)目甕福、天福化工、國電福泉電廠等就建在這里，地理?xiàng)l件和條件優(yōu)越。圖 2.1 馬場坪工業(yè)園區(qū)地理位置圖（2）廠址地形地貌馬場坪工業(yè)園區(qū)位于省福泉市南部，地勢西部和北部較高，中部和東南次之，南部較低。地貌類型多樣，以山地為主，丘陵次之、壩地較少，土壤類型以石灰土最多，黃壤次之，水稻土和紫色

27、土較少。所處地理位置結(jié)構(gòu)相對穩(wěn)定，基本上不受較大的地殼運(yùn)動例如火山等影響。廠址水文條件馬場坪工業(yè)園區(qū)境內(nèi)主要有小河口河寬約 8.7m。最大水深 20m，平均水深 7m。水溫日變化為 13，水資源比較豐富，可以滿足生活生產(chǎn)的需求廠址氣象條件屬帶季風(fēng)氣候華中濕潤區(qū)，熱量豐富、雨量充沛，無霜期長，年均溫14左右，年積溫 4574-5609，無霜期 245-278 天。年均降水量 1033-1220毫米，光、熱、水同季，適宜多種農(nóng)作物生長發(fā)育，大部分地區(qū)一年兩熟。主要?dú)庀髤?shù)見表 2.1 所示。表 2.1 馬場坪主要?dú)庀髤?shù)表2.1.4 廠址社會條件便捷的交通條件緊臨湘黔鐵路、貴新高速、馬道高速，距貴

28、陽龍洞堡機(jī)場 90 公里全面的政策馬場坪是、市定位的“工業(yè)主導(dǎo)型”馬場坪街道和重點(diǎn)規(guī)劃建設(shè)的工業(yè)園區(qū)，近年來，馬場坪街道緊緊圍繞“工業(yè)強(qiáng)辦、城鎮(zhèn)興辦、民生穩(wěn)辦”四個長效機(jī)制、“1+9”文件”教育推進(jìn)“創(chuàng)先爭優(yōu)”活動為契機(jī)、的總體工作思路，始終堅(jiān)持以和科學(xué)發(fā)展觀為主線，以深入開展“踐行以“三個建設(shè)年”活動為，以深化“五好”創(chuàng)建活動為抓手，通過“六抓”促“六力“， 基層組織建設(shè)工作取得了明顯成效，為促進(jìn)轄區(qū)經(jīng)濟(jì)社會又好又快更好更快發(fā)展提供了有力的組織保證。（3）公用工程詳見“第七章”2.2 廠區(qū)布置2.2.1 設(shè)計(jì)依據(jù)GB 50489-2009 GB501872012 GB500162010GB5

29、01602008化工企業(yè)總圖設(shè)計(jì)規(guī)范化工企業(yè)建設(shè)節(jié)約用地若干規(guī)定建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范月份123456789101112平均最高溫度1517192528303232302520平均最低溫度22201815108工業(yè)企業(yè)總平面設(shè)計(jì)規(guī)范GB501872012 SH/T30532002 SHT30072007HG205462009石油化工企業(yè)廠區(qū)總平面布置設(shè)計(jì)規(guī)石油化工儲運(yùn)系統(tǒng)灌區(qū)設(shè)計(jì)規(guī)范化工裝置設(shè)備布置設(shè)計(jì)工程規(guī)定2.2.2 設(shè)計(jì)原則化工企業(yè)廠區(qū)總圖設(shè)計(jì)，必須“十分珍惜和合理利用每寸土地，切實(shí)保護(hù)耕地”的基本國策，因地制宜，節(jié)約用地，提高土地利用率。化工企業(yè)廠區(qū)總平面設(shè)計(jì)應(yīng)作到：

30、符合國情，布置合理，生產(chǎn)安全，技術(shù)先進(jìn)，保護(hù)環(huán)境，節(jié)省投資，運(yùn)營費(fèi)低，有利于提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益、社會效益和環(huán)境效益。廠區(qū)總平面布置，應(yīng)在總體布置的基礎(chǔ)上，根據(jù)工廠的性質(zhì)、規(guī)模、生產(chǎn)流程、交通、環(huán)境保護(hù)、防火、防爆、安全、衛(wèi)生、施工、檢修、生產(chǎn)、經(jīng)營管理等要求，結(jié)合場地自然條件、廠外設(shè)施、遠(yuǎn)期發(fā)展等，緊湊、合理地布置，經(jīng)方案比較后擇優(yōu)確定?？偲矫娌贾?，應(yīng)符合下列要求：1、工藝裝置，在滿足生產(chǎn)、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(yīng)聯(lián)合集中2、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(gòu)筑物的布置宜規(guī)整；3、各類倉庫，宜按貨物的性質(zhì)和要求，宜合并設(shè)計(jì)為天體量或多層倉庫

31、，并提高機(jī)械化裝卸作業(yè)程度，有效地利用空間；4、生產(chǎn)管理及生活服務(wù)設(shè)施，宜按使用功能合理組合，設(shè)計(jì)為多功能綜合性建筑；5、鐵路線路、裝卸及倉儲設(shè)施的布置，應(yīng)根據(jù)其性質(zhì)及使用功能，相對集中，避免或減少鐵路進(jìn)線在廠區(qū)內(nèi)形成的扇形地帶；6、廠區(qū)應(yīng)合理地劃分為面積較大的街區(qū)。廠區(qū)總平面應(yīng)按功能分區(qū)布置，并符合下列要求：1、各功能區(qū)之間具有經(jīng)濟(jì)合理的物料輸送、動力供應(yīng)和交通并便于經(jīng)營管理；等條件，2、各功能區(qū)布置緊湊、合理并與相鄰功能區(qū)相協(xié)調(diào)；3、輔助生產(chǎn)和公用工程設(shè)施按具體條件，可布置在工藝裝置生產(chǎn)區(qū)內(nèi)，也可自成一區(qū)布置；4、廠區(qū)通道寬度，應(yīng)按以下經(jīng)計(jì)算確定；5、通道兩側(cè)街區(qū)內(nèi)的建筑物、構(gòu)筑物及露天設(shè)

32、施對防火、防爆和衛(wèi)生防護(hù)的間距要求；6、各種管廊、管線、線路、豎向設(shè)計(jì)、綠化等的布置要求；7、施工、安裝和檢修的要求；8、處理不良地質(zhì)條件的要求；9、在一條通道內(nèi)，可按需要分段布置為不同寬度的通道；10、約廠區(qū)通道的預(yù)留寬度，應(yīng)為該通道計(jì)算寬度的 10%20%；11、總平面布置應(yīng)結(jié)合場地的地質(zhì)條件進(jìn)行設(shè)計(jì)，并符合下列要求；12、對地基沉降控制嚴(yán)格或?qū)Τ两得舾屑盎A(chǔ)荷載較大的設(shè)備、建筑物和構(gòu)筑物應(yīng)布置在地質(zhì)均勻、地基承載力較大的地段；13、液化烴儲罐和大型儲罐，宜布置在土質(zhì)均勻的地段；14、構(gòu)筑物和有室的建筑物，宜布置在水位較低、填方高度與構(gòu)筑物埋深相適應(yīng)的填方地段；15、有可能造成污染水的生產(chǎn)

33、、和裝卸設(shè)施的布置，應(yīng)考慮水位及其流向，宜將其布置在可能受影響地段的下游?？偲矫娌贾脩?yīng)結(jié)合場地的地質(zhì)條件進(jìn)行設(shè)計(jì)，并符合下列要求：1、對地基沉降控制嚴(yán)格或?qū)Τ两得舾屑盎A(chǔ)荷載較大的設(shè)備、建筑物和構(gòu)筑物應(yīng)布置在地質(zhì)均勻、地基承載力較大的地段；2、液化烴儲罐和大型儲罐，宜布置在土質(zhì)均勻的地段；3、構(gòu)筑物和有室的建筑物，宜布置在水位較低、填方高度與構(gòu)筑物埋深相適應(yīng)的填方地段；4、有可能造成污染水的生產(chǎn)、和裝卸設(shè)施的布置，應(yīng)考慮水位及其流向，宜將其布置在可能受影響地段的下游；5、總平面布置，應(yīng)結(jié)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(fēng)條件；6、U 形、山形的建筑物布

34、置，宜將開口方向面向全年最大頻率風(fēng)向：其開口方向與全年最大頻率風(fēng)向的夾角不宜大于 45 度。建筑體形成的半封閉內(nèi)院的寬度不宜小于內(nèi)院兩翼建筑物較高屋檐的高度，且不得小于 12m；當(dāng)可能有有害氣體進(jìn)入內(nèi)院時，內(nèi)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(shè)計(jì)成U 形、山形；7、總平面布置，應(yīng)防止和減少有害氣體、煙、霧、粉塵、振動、噪音對周圍環(huán)境的污染，污染大的設(shè)施應(yīng)遠(yuǎn)離對污染敏感的設(shè)施，并避免對環(huán)境重復(fù)污染；8、產(chǎn)生噪音污染的設(shè)施，宜相對集中布置，并應(yīng)遠(yuǎn)離生產(chǎn)管理設(shè)施和有安靜要求的場所。噪音控制尚應(yīng)符合現(xiàn)行GBJ 87-1985工業(yè)企業(yè)噪音控制設(shè)計(jì)規(guī)范；9、總平面布置，應(yīng)使建

35、筑群體的平面布置與空間景觀相協(xié)調(diào)，并與廠外環(huán)境相適應(yīng)。線路的布置應(yīng)符合下列要求：1、線路布置應(yīng)與鐵路進(jìn)線方位、碼頭的位置和廠外道路相適應(yīng)，作到內(nèi)外協(xié)調(diào)。使物流順暢、短捷，避免或減少折返迂回；2、合理組織人流、貨流，避免路與道路平面交叉；繁忙的線路與人流交叉和繁忙的鐵3、鐵路線路應(yīng)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(guān)的建筑物和構(gòu)筑物；4、廠區(qū)內(nèi)道路宜為環(huán)形布置，方便生產(chǎn)聯(lián)系，滿足工廠交通安裝、檢修和雨水排除等要求；、消防、5、廠外碼頭的陸域部分應(yīng)滿足工廠要求，并與廠區(qū)線路具有良好的銜接；6、廠區(qū)道路設(shè)計(jì)應(yīng)考慮基建、檢修期間大件設(shè)備的與吊裝要求。同時兼顧與廠

36、外公路的銜接?？偲矫娌贾妙A(yù)留發(fā)展用地時，應(yīng)符合下列要求：1、分期建設(shè)的工廠，前后期工程應(yīng)統(tǒng)籌安排，全面規(guī)劃，使前期建設(shè)的項(xiàng)目集中、緊湊，布置合理，并與后期工程合理銜接；2、后期工程用地宜預(yù)留在廠區(qū)外；當(dāng)在廠內(nèi)或在街區(qū)內(nèi)預(yù)留發(fā)展用地時，應(yīng)有可靠的依據(jù)；3、預(yù)留發(fā)展用地除滿足工藝裝置的發(fā)展用地外，還應(yīng)考慮輔助生產(chǎn)設(shè)施、公用工程設(shè)施、倉儲設(shè)施和管線敷設(shè)等相應(yīng)的發(fā)展用地；4、線路應(yīng)近期、遠(yuǎn)期結(jié)合，根據(jù)貨物的品種和運(yùn)量規(guī)劃，分期建設(shè)，合理預(yù)留。使近期布置集中；遠(yuǎn)期發(fā)展方便；5、一次建成的工廠，應(yīng)根據(jù)工廠的發(fā)展趨勢和當(dāng)?shù)亟ㄔO(shè)條件及城鎮(zhèn)規(guī)劃要求，在布置上應(yīng)考慮允許的工廠發(fā)展端；6、在預(yù)留發(fā)展用地內(nèi)，不得修建

37、性設(shè)施。廠區(qū)總平面布置設(shè)計(jì)，應(yīng)計(jì)算下列主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)：廠區(qū)占地面積（m2）；建筑總面積（m2）； 道路總面積（m2）； 綠化占地面積（m2）；廠區(qū)利用系數(shù)（%）；建筑系數(shù)（%）；道路用地系數(shù)（%）；綠化系數(shù)（%）。2.2.3 廠區(qū)結(jié)構(gòu)本項(xiàng)目廠址選擇在天?；す抉R場坪工業(yè)園區(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102408m2。整個廠區(qū)分為四個部分：生活和管理區(qū)、生產(chǎn)輔助區(qū)、生產(chǎn)工藝區(qū)和儲運(yùn)區(qū)。該地區(qū)常年主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)闁|南風(fēng)，根據(jù)主導(dǎo)風(fēng)向?qū)⑺膫€區(qū)進(jìn)行合理布置，將最危險(xiǎn)的儲運(yùn)區(qū)布置在常年主導(dǎo)風(fēng)的下風(fēng)側(cè)，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

38、東邊，靠著儲罐區(qū)布置；生活輔助區(qū)布置在常年主導(dǎo)風(fēng)上風(fēng)側(cè)，即東南方向。詳細(xì)布局見下方圖 2.2 廠區(qū)布置圖。圖 2.2 廠區(qū)布置圖2.2.4 布置說明生活和管理區(qū)生產(chǎn)管理區(qū)及生活服務(wù)設(shè)施應(yīng)根據(jù)工廠規(guī)模，按其性質(zhì)和使用功能，宜布置在廣前區(qū)。廠前區(qū)的布置，應(yīng)符合下列要求：1、應(yīng)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(diǎn)；2、宜位于廠區(qū)全年最小頻率風(fēng)向的下風(fēng)側(cè)，且環(huán)境潔凈的地段；3、建筑群體的組合及空間景觀應(yīng)與周圍的環(huán)境相協(xié)調(diào)；4、應(yīng)設(shè)置相應(yīng)的綠化、美化設(shè)施，處理好建筑、道路、綠地和建筑小品之間的關(guān)系。工廠宜布置在廠前區(qū)，其服務(wù)半徑不宜大于 500m。當(dāng)崗位就餐時，不受 500m 半徑的限制

39、。自行車棚應(yīng)布置在職工存取車方便的地方，自行車棚面積的大小應(yīng)根據(jù)工送飯到生產(chǎn)廠最大班職工人數(shù)及當(dāng)?shù)亟煌l件確定。廠前區(qū)宜設(shè)置必要的停車場，滿足工廠及職工用車停放的需要。生產(chǎn)輔助區(qū)總變電所的布置，應(yīng)符合下列要求：1、便于輸電線路進(jìn)出、不妨礙工廠的擴(kuò)建和發(fā)展的獨(dú)立地段。當(dāng)采用輸電線時，應(yīng)布置在廠區(qū)邊緣地帶；2、宜布置在易泄漏、散發(fā)液化烴及較重的可燃?xì)怏w、腐蝕性氣體及粉塵的生產(chǎn)、和裝卸設(shè)施全年最小頻率風(fēng)向的下風(fēng)側(cè)和有水霧場所冬季盛行風(fēng)向的上風(fēng)側(cè)；3、應(yīng)遠(yuǎn)離強(qiáng)振源，并宜布置在地勢較高的地段；4、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(chǎn)、設(shè)施邊緣之間的間距宜大于 60m；和裝卸5、給水凈化及化

40、學(xué)水處理設(shè)施，應(yīng)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(zhì)的影響。循環(huán)水場的位置，應(yīng)符合下列要求：1、應(yīng)靠近主要用戶，避免布置在工藝裝置的2、避免靠近火炬、加熱爐、焦碳塔等熱源體；區(qū)范圍內(nèi)；3、冷卻塔宜布置在通風(fēng)良好的開闊地帶，并避免粉塵和可溶于水的化學(xué)物質(zhì)影響其水質(zhì)；4、冷卻塔不宜布置在鄰近的變配電所、露天工藝設(shè)備、鐵路、主要道路冬季最大頻率風(fēng)向的上風(fēng)側(cè)，并不應(yīng)布置在受水霧影響而產(chǎn)生危害的設(shè)施的全年最大頻率風(fēng)向上風(fēng)側(cè)；5、機(jī)械通風(fēng)冷卻塔的長邊，不宜與夏季最大頻率風(fēng)向垂直。同時宜遠(yuǎn)離對噪音敏感的設(shè)施。燃煤鍋爐房的布置，應(yīng)符合下列要求：1、宜布置在廠區(qū)邊緣地帶，便于汽用戶；和灰渣

41、的輸送和；應(yīng)靠近高壓蒸2、宜布置在廠區(qū)全年最小頻率風(fēng)向的上風(fēng)側(cè)，避免其有害氣體、煙塵、灰渣和噪音對周圍環(huán)境的污染；3、鍋爐房宜布置在貯煤場和中轉(zhuǎn)灰渣場的全年最小頻率風(fēng)向的上風(fēng)側(cè)。冷凍站的位置應(yīng)符合下列要求：1、靠近負(fù)荷中心；2、宜布置在通風(fēng)良好的地段，避免靠近熱源和集中場所；3、宜位于散發(fā)腐蝕性氣體、粉塵的生產(chǎn)、向的下風(fēng)側(cè)；和裝卸設(shè)施全年最小頻率風(fēng)4、附有濕式空冷器的冷凍站，不應(yīng)布置在受水霧影響而產(chǎn)生危害設(shè)施的全年最大頻率風(fēng)向的上風(fēng)側(cè)?？辗盅b置、壓縮空氣站的布置，應(yīng)符合下列要求：1、宜布置在空氣潔凈地段，靠近主要負(fù)荷中心；2、空分設(shè)備的吸風(fēng)口，宜位于乙炔站、電石渣場和散發(fā)烴類及塵埃等設(shè)施的全年

42、最小頻率風(fēng)向的下風(fēng)側(cè)；3、壓縮空氣站宜有良好的通風(fēng)和采光，避免西曬，儲氣罐宜布置在廠房的北側(cè)；4、壓縮空氣站和空分裝置，宜布置在同一街區(qū)內(nèi)；5、不應(yīng)布置在對噪音和振動有防護(hù)要求的場所附近，距有防振要求的設(shè)施的間距，應(yīng)符合現(xiàn)行GB 50187-2012工業(yè)企業(yè)總平面設(shè)計(jì)規(guī)范的規(guī)定。中心化驗(yàn)室、儀修車間的布置，應(yīng)符合下列要求：1、宜布置在生產(chǎn)管理區(qū)內(nèi)，不應(yīng)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(chǎn)生大量水霧設(shè)施的全年最大頻率風(fēng)向下風(fēng)側(cè)；2、遠(yuǎn)離振源，宜有良好的朝向，避免西曬。機(jī)修、電修車間宜集中布置在廠區(qū)的一側(cè)、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

43、、粉塵的生產(chǎn)、和裝卸設(shè)施全年最小頻率風(fēng)向的上風(fēng)側(cè)；同時應(yīng)避免機(jī)、電修車間的噪音、振動對周圍設(shè)施的影響。工藝區(qū)工藝裝置在廠區(qū)內(nèi)的布置，應(yīng)符合以下要求：1、工藝裝置應(yīng)相對集中，形成一個或幾個裝置街區(qū)；2、工藝生產(chǎn)流程順暢，布置緊湊合理，銜接短捷，與相鄰設(shè)施協(xié)調(diào)；3、有利于生產(chǎn)管理和安全防護(hù)；4、便于施工、安裝和檢修；5、生產(chǎn)上有聯(lián)系的建筑物、構(gòu)筑物和露天設(shè)施，應(yīng)布置在同一街區(qū)或相鄰的街區(qū)內(nèi)；當(dāng)采用階梯式布置時，宜將其布置在同一臺地或相鄰的臺地上；6、明火裝置宜布置在集中場所全年最小頻率風(fēng)向的上風(fēng)側(cè)，并位于散發(fā)可燃?xì)怏w的儲運(yùn)設(shè)施全年最小頻率風(fēng)向的下風(fēng)側(cè)。同開同停的工藝裝置，宜按火災(zāi)性類別、污染程度、

44、物料方式和生產(chǎn)聯(lián)系的緊密程度等條件，合理地聯(lián)合布置。可能散發(fā)可燃?xì)怏w的工藝裝置，宜布置在明火或散發(fā)火花地點(diǎn)全年最小頻率風(fēng)向的上風(fēng)側(cè)，在山區(qū)或丘陵地區(qū)應(yīng)避免布置在窩風(fēng)地帶?？赡苄孤?、散發(fā)或腐蝕性氣體或粉塵的裝置或設(shè)施，應(yīng)避開集中場所，并宜布置在其他主要生產(chǎn)設(shè)備區(qū)全年最小頻率風(fēng)向的上風(fēng)側(cè)。工藝裝置內(nèi)的布置，應(yīng)符合下列要求：1、裝置區(qū)的管廊和設(shè)備布置，應(yīng)與相關(guān)的廠區(qū)管廊、線路等相互協(xié)調(diào)、銜接順暢短捷，裝置內(nèi)的建筑物、構(gòu)筑物、設(shè)備及其基礎(chǔ)等，不應(yīng)裝置區(qū)邊界線；2、工藝裝置街區(qū)內(nèi)預(yù)留地的位置，應(yīng)根據(jù)工廠總平面布置的要求、生產(chǎn)性質(zhì)及特點(diǎn)等確定；3、裝置的控制室、變配電室、化驗(yàn)室、，應(yīng)成組布置在裝置區(qū)的一側(cè)

45、，并應(yīng)位于區(qū)范圍以外，且宜位于甲類生產(chǎn)設(shè)備區(qū)全年最小頻率風(fēng)向的下風(fēng)側(cè)；4、工藝裝置生產(chǎn)中所使用的化學(xué)品的裝卸和設(shè)施，應(yīng)布置在裝置區(qū)的邊緣、便于和消防的地帶；5、明火加熱爐，宜集中布置在裝置區(qū)的一側(cè)，且應(yīng)位于可燃?xì)怏w、液化烴和可嫉液體設(shè)備區(qū)全年最小頻率風(fēng)向的下風(fēng)側(cè)。控制室的位置，應(yīng)符合下列要求：1、應(yīng)靠近主要工藝裝置或主要控制設(shè)備；2、控制室朝向高壓或有控制室整體采用抗爆型結(jié)構(gòu)；的生產(chǎn)設(shè)備區(qū)一側(cè)的外墻，應(yīng)為密閉式或3、控制室應(yīng)避免噪音、振動及電磁干擾較大的場所對其干擾。裝置區(qū)內(nèi)的液化烴，可燃液體和可燃?xì)怏w中間儲罐或裝置儲罐的布置，應(yīng)符合下列要求：1、宜布置在裝置區(qū)單獨(dú)的地段內(nèi)，毗鄰主要服務(wù)對象；

46、2、宜布置在明火或散發(fā)火花地點(diǎn)全年最小頻率風(fēng)向的上風(fēng)側(cè)；3、滿足防火、防爆要求并為操作、管理創(chuàng)造有利條件。裝置區(qū)內(nèi)道路布置，應(yīng)符合下列要求：1、在滿足生產(chǎn)操作、物料下，應(yīng)力求減少道路的面積；、設(shè)備檢修、消防安全和事故急救等的要求2、工藝裝置的道路，應(yīng)與街區(qū)外的廠區(qū)道路連通；當(dāng)受到限制時，也可采用設(shè)有回車場的盡頭式道路。工藝裝置的主生產(chǎn)區(qū)不宜進(jìn)行綠化。本項(xiàng)目的工藝區(qū)分為一氧化碳?；囬g、甲酰胺二聚車間、分離提純車間、乙二醛還原車間?？刂剖以O(shè)置在生產(chǎn)區(qū)北面，很大程度的降低了控制室的系數(shù)；第一工段即一氧化碳酰基化車間緊挨著第二工段即甲酰胺二聚車間；第二個工段即甲酰胺二聚工段車間布置在工藝區(qū)的東北角

47、；分離提純空間布置在第二工段和第三工段中間，以便于進(jìn)行中間產(chǎn)物乙二醛和副產(chǎn)物甲酸及為未反應(yīng)完全反應(yīng)物的分離以及乙二醛的提純；第三個工段即乙二醛加氫還原車間，布置在工藝區(qū)的南邊；控制室布置在工藝區(qū)的北方，既降低了控制室遭遇突發(fā)情況的系數(shù)，又離車間較近；而在儲運(yùn)區(qū)的西北角作為預(yù)留地，為以后的工藝流程的擴(kuò)建和改建作充足準(zhǔn)備。第三章 工藝方案的選擇3.1 概述本項(xiàng)目是為天?；す驹O(shè)計(jì)一座 20 萬噸/年的乙二醇分廠。乙二醇是一種重要的化工原料，主要用于生產(chǎn)聚酯產(chǎn)品。2007 年我國乙二醇的消費(fèi)量為 658.28 萬噸，2010 年達(dá) 913.91 萬噸，2013 年達(dá)到 1204.08 萬噸，同比增

48、長 34.5%。20052013 年消費(fèi)量的年均增長率為 16.7%，產(chǎn)品只給率在 27.6%左右。近年來，隨著我過聚酯行業(yè)的快速發(fā)展，乙二醇市場需求量大大增加，國內(nèi)乙二醇生產(chǎn)能力雖然不斷增長，但仍處于供不應(yīng)求的狀態(tài)。本項(xiàng)目是為天福化工公司設(shè)計(jì)一座 20 萬噸/年的乙二醇分廠。以氣為原料，把原料和氨氣混合通入反應(yīng)器，經(jīng)三個工段的反應(yīng)，乙二醇，其中氨氣可以循環(huán)利用。3.2 工藝流程的選擇3.2.1 草酸酯法草酸酯乙二醇的方法主要是由 CO 氣體與亞硝酸酯首先草酸二酯，再經(jīng)過催化加氫來乙二醇。采用 C1C4 的醇與 N2O3（由 NO 和 O2 反應(yīng)得到）反應(yīng)生產(chǎn)亞硝酸酯，再與 CO 催化偶聯(lián)草酸

49、二酯，然后實(shí)現(xiàn)草酸二酯加氫制得乙二醇。氧化偶聯(lián)制草酸二酯過程中產(chǎn)生的 NO 可循環(huán)使用；草酸二酯加氫過程中醇類出來，可以再利用。因此，草酸酯法總過程其實(shí)不消耗 NO 和醇類。相對于草酸酯階段而言，加氫反應(yīng)過程較為復(fù)雜，既要滿足酯的還原，又要避免深度加氫，傳統(tǒng)的方法需要在高溫（300400）、高壓（2030MPa）條件下進(jìn)行。草酸酯加氫首先生成中間加氫產(chǎn)物乙醇酸酯，再由乙醇酸酯加氫得到目標(biāo)產(chǎn)物乙二醇，而乙二醇可以繼續(xù)加氫生成副產(chǎn)物乙醇。因此，對于加氫反應(yīng)而言，不但要提高原料及中間產(chǎn)物的轉(zhuǎn)化率，還要盡可能避免副反應(yīng)的進(jìn)行，以提高乙二醇的收率。反應(yīng)方程式如下。第一階段（草酸酯的）：2RONO + 2

50、CO (COOR)2 + 2NO反應(yīng)尾氣再生部分：2NO + 1/2O2 N2O32ROH + N2O3 2RONO + H2O第二階段（加氫反應(yīng)過程）：(COOR)2 + 4H2 HOCH2CH2OH + 2ROH草酸酯法對工藝條件的要求不高，反應(yīng)條件相對溫和。3.2.2 甲醇脫氫二聚法由于甲醇中的碳?xì)滏I與烷基中的碳?xì)滏I均屬于惰性鍵，所以甲醇脫氫二聚基反應(yīng)實(shí)現(xiàn)。在劑存在下，甲醇生成CH2OH法乙二醇一般通過基，然后兩個CH2OH基反應(yīng)生成乙二醇。Brown 等研究了以紫外光作為激發(fā)光源時 Hg 的作用 Hg 在 250nm 紫外光激發(fā)下形成三線態(tài) Hg（3p1），激發(fā)態(tài)的 Hg甲醇生成H基和

51、CH3O基進(jìn)一步反應(yīng)生成乙二醇，乙二醇收率達(dá) 97%。反應(yīng)式如下： CH3OH （HG） MeO+ HCH3O+ CH3OH CH3OH +CH2OH2CH2OH HOCH2CH2OH目前相關(guān)文獻(xiàn)的甲醇脫氫二聚法的反應(yīng)條件相當(dāng)嚴(yán)格，需用過氧化物、鍺、射線和銠等禁行催化，取得的結(jié)果不能令人滿意。甲醇脫氫二聚法的優(yōu)點(diǎn)是原料甲醇價格低廉，來源豐富，乙二醇收率較高。3.2.3氣直接法氣直接法選用的催化劑體系有鈷、釕、釕-銠等。如聯(lián)合碳化公司便做過高壓下（300MPa），用鈷催化劑催化有機(jī)化合物，其中就包括乙二醇。若以羰基銠絡(luò)合物作催化劑，四氫呋喃為溶劑，在 344.5MPa、190230下，等摩爾比的

52、 H2、CO，經(jīng)液相一步物是丙二醇、甘油及少量甲醇。把三價乙酰乙二醇，選擇性為 85%，副產(chǎn)化釕、乙?；檻腋≡谒亩』寤锷?，組成釕-銠雙金屬催化劑，在 220、286MPa，H2:CO=1:1（摩爾比）的條件下，到較高的乙二醇收率。反應(yīng)方程式：2CO +3H2 = HOCH2CH2OH，該方法從形式上看，符合原子反應(yīng)的要求，是一種最為簡單和有效的乙二醇方法，但是該反應(yīng)屬于吉布斯自由能增加的反應(yīng)，在熱力學(xué)上很難進(jìn)行，需要高效的催化劑和高溫高壓，目前的研究要求的反應(yīng)條件為 50MPA，230。3.2.4 三種工藝的對比三種工藝各有優(yōu)缺點(diǎn)，現(xiàn)從工藝的復(fù)雜程度，反應(yīng)條件，經(jīng)濟(jì)性，選擇性，催化劑及

53、副產(chǎn)物這幾個方面來做簡單分析。草酸酯法工藝簡單，但加氫過程較為復(fù)雜，加氫過程需要在 2030MPa的條件下進(jìn)行，反應(yīng)條件稍高。整個反應(yīng)引入了難以制得的氮氧化物，而且還需要使用到昂貴的鈀催化劑，乙二醇選擇性為 92.4%，副產(chǎn)物主要為乙醇。本工藝雖然反應(yīng)條件溫和，但從其他幾個方面分析，整個工藝并不是很理想。甲醇脫氫二聚法反應(yīng)簡單，由兩分子甲醇直接乙二醇，但反應(yīng)條件相當(dāng)嚴(yán)格，需要用過氧化物、-射線、銠和紫外光等催化，且本反應(yīng)所需斷裂的烷基碳?xì)滏I為惰性鍵，所需耗能大，反應(yīng)條件苛刻。催化條件復(fù)雜且效果不是很好，乙二醇選擇性為 80%，副產(chǎn)物為氫氣。氣直接法乙二醇是最為簡單有效的方法。但其反應(yīng)選擇性和轉(zhuǎn)

54、化率較低，據(jù)目前研究，反應(yīng)條件為 50MPa，230。此法反應(yīng)條件相當(dāng)苛刻，雖然此法無副產(chǎn)物，但經(jīng)濟(jì)性不高。3.2.5 工藝流程的確定本項(xiàng)目從環(huán)保經(jīng)濟(jì)方面考慮，結(jié)合天?；す粳F(xiàn)狀以及以上三種方法的優(yōu)缺點(diǎn)，確定了一條以氣為原料，氨氣為的新興工藝，本方法工藝簡單，環(huán)保清潔，避開了昂貴的催化劑以及腐蝕性藥品，巧妙的降低了反應(yīng)條件。本項(xiàng)目是結(jié)合天福化工公司的現(xiàn)狀以及草酸酯法、甲醇脫氫二聚法、氣直接法三種方法的一種新工藝。本項(xiàng)目設(shè)計(jì)路線類似于草酸酯法，但是是以氨氣為，有效的避免的草酸酯所引入的氮氧化物，整個設(shè)計(jì)的目的在于基于三種反應(yīng)的優(yōu)點(diǎn)的同時，降低反應(yīng)條件，從而降低反應(yīng)成本，第一步中 CO 與 NH

55、3 的反應(yīng)需要的條件為 15MPa，80，遠(yuǎn)小于 CO,H2直接法，通過降低催化劑的活化能可以更加有效的減小反應(yīng)條件，第二步氫氣加成反應(yīng)所需條件只是普通的加成反應(yīng)條件，第三步類比于甲醇二聚法，但是本設(shè)計(jì)路線所需斷裂的 N-C 鍵鍵能遠(yuǎn)小于甲醇二聚法所需斷裂的烷基 C-H 鍵，因此更加容易斷裂，所以所需的反應(yīng)條件要小于甲醇二聚法。本反應(yīng)分三個工段，一氧化碳酰基化工段：以氣和氨氣氣象混合進(jìn)料進(jìn)入流化床反應(yīng)器，進(jìn)行第一步反應(yīng)，生成甲酰胺，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率為 50%。反應(yīng)條件為 90，15MPa。反應(yīng)方程式如下：CO + NH3 H2甲酰胺二聚工段：甲酰胺和氫氣混合進(jìn)料進(jìn)入流化床反應(yīng)器，由 H2O2 提

56、供酸性條件，李維斯酸做催化劑，H2 提高選擇性，反應(yīng)條件為常壓下 80。第二工段的反應(yīng)生成等摩爾比的乙二醛和氫氣，同時產(chǎn)生一部分的副產(chǎn)物甲酸。反應(yīng)方程式如下：H2 + H2 HOCCOH + NH3主反應(yīng)H2 + H2O HCOOH + NH3副反應(yīng)乙二醛還原工段：將上一工段的乙二醛輸送至固定床反應(yīng)器，同時向該反應(yīng)器加入氫氣，以 Ni 做催化劑，在 1MPa，90條件下，將乙二醛還原，生成產(chǎn)品乙二醇。反應(yīng)方程式如下：HOCCOH + 2H2 CH2OHCH2OH在此工段中，乙二醛將縮聚形成重組分，降低乙二醇純度，但乙二醛的轉(zhuǎn)化率仍能達(dá)到 95%。第四章 化工工藝及流程模擬4.1 化工工藝系統(tǒng)4

57、.1.1 項(xiàng)目概述乙二醇是源自石油、煤、天然氣、生物質(zhì)資源的重要基礎(chǔ)有機(jī)化工產(chǎn)品，主要用作生產(chǎn)聚酯的原料。我國是世界上最大的聚酯生產(chǎn)和消費(fèi)大國，因而也是最大的乙二醇，國內(nèi)自給能力存在巨大的缺口，為我國化工企業(yè)提供了非?？捎^的市場發(fā)展空間和機(jī)遇。近年來我國乙二醇產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，但還缺乏擁有自有知識的技術(shù)?；谫Y源多元化的低耗、高效、安全、清潔的生產(chǎn)技術(shù)的創(chuàng)新、開發(fā)、應(yīng)用、推廣和宣傳，已成為我國乙二醇產(chǎn)業(yè)和聚酯產(chǎn)業(yè)可持續(xù)穩(wěn)定發(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)。本項(xiàng)目以氣為原料，氨氣為，借鑒了草酸酯法和甲醇二聚法，采用一氧化碳加氨制乙二醇的新型工藝，為天?；す驹O(shè)計(jì)一座年產(chǎn) 20 萬

58、噸乙二醇（EG）分廠，同時副產(chǎn)較純的甲醇。本項(xiàng)目在生產(chǎn)流程及反應(yīng)器設(shè)計(jì)方面做出了工藝、節(jié)能等方面的創(chuàng)新，力爭做好原料氣和氨氣的合理利用和乙二醇生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)效益的最大化。本項(xiàng)目依托于煤化工，以合成氣為原料，從原料上減少了對環(huán)境的不利影響。本項(xiàng)目的設(shè)計(jì)思路符合原子經(jīng)濟(jì)性和綠色化學(xué)的原則，原料氣的利用率達(dá)到 99.5%。一氧化碳加氨制乙二醇工藝技術(shù)先進(jìn)，以豐富的煤炭資源為條件，原料充足，生產(chǎn)成本低，經(jīng)濟(jì)環(huán)保，能產(chǎn)生巨大的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益，有巨大的發(fā)展前景。4.1.2 設(shè)計(jì)概述化工設(shè)計(jì)過程典型的過程是”洋蔥模型”如圖 4.1 所示，反應(yīng)器是系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的工具，是整個設(shè)計(jì)的。因此首先要對反應(yīng)器進(jìn)行設(shè)

59、計(jì)，反應(yīng)器的設(shè)計(jì)決定了后續(xù)分離與再循環(huán)系統(tǒng)的組成，再進(jìn)行分離與再循環(huán)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)；反應(yīng)器和分離與再循環(huán)系統(tǒng)確定了過程中的大部分設(shè)備和設(shè)備的負(fù)荷，為后續(xù)的換熱網(wǎng)絡(luò)提出了約束條件，從而進(jìn)行換熱網(wǎng)絡(luò)的。換熱網(wǎng)絡(luò)完成之后，所需的冷熱公用工程也就確定了，從而整個設(shè)計(jì)過程也就完成了。圖 4.1 “洋蔥模型”圖上圖形象地表示這個設(shè)計(jì)的步驟，敘述了一種思維方式。具體的步驟如下：表 4.1 化工過程步驟由以上得到了設(shè)計(jì)基本思路：序號步驟過程操作1消除分子類型上的差異化學(xué)反應(yīng)2通過匹配源和匯分配產(chǎn)品混合與分流3消除組成差異分離4消除溫度、壓力和相態(tài)差異溫度、壓力及相態(tài)變化5集成目標(biāo)：將各操作結(jié)單元過程具體的詳細(xì)敘述

60、見催化劑敘述部分圖 4.3 本項(xiàng)目的工藝流程圖由以上工藝流程框圖可以看出，本項(xiàng)目可分為：一氧化碳?；?、甲酰胺二聚兩個主要工段?？紤]到產(chǎn)品精制。原料回收及廢物處理等方面，各工段又可細(xì)分為若干個子系統(tǒng)，以下將對各工段及其子系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)描述。4.2 工藝流程4.2.1 工藝流程概述近年來，聚酯行業(yè)飛速發(fā)展，環(huán)氧乙烷作為全球最主要生產(chǎn)乙二醇的主要原料，深遠(yuǎn)地影響著聚酯行業(yè)的發(fā)展，但環(huán)氧乙烷主要油石油裂解生產(chǎn)乙烯，乙烯氧化而得。環(huán)氧乙烷的產(chǎn)量受到石油價格和產(chǎn)量的限制。所以石油的價格和產(chǎn)量也進(jìn)一步限制著聚酯行業(yè)的發(fā)展。針對上述問題，本項(xiàng)目采用國內(nèi)資源豐富且價格低廉的氣和氨氣來解決原料的來源問題。分三個工