初步設計說明書含設備設計

概 總 概 消 總 總 廠 全 道 總 MMA路 MAL分離工 結 概 總 總 總 總 總 設 EDR選 概 總 簡 SIS設計流 SIS設計舉 總 總 生產調度.............................................................................................................................行政管理............................................................................................................................. 12.2.7綜合布線系 總 總 14.1.1..................................................................................................................................... 總 總 通 總 設 設 總 系 物 物 總 系 物 總 總 系 總 總 23.5.1化學 總 總 總 中化年產10萬噸甲基丙烯酸甲酯項目的初步設計說明書在本項目的可行性說明中化年產10萬噸甲基丙烯酸甲酯項展規(guī)劃，現(xiàn)擬定每年生產10萬噸甲基丙烯酸甲酯。本項目位于泉惠工業(yè)區(qū)，屬于中化100萬噸/年乙烯及煉油改擴建項目新建裝10萬噸/10萬噸/IT行業(yè)相關領域如液晶顯示屏光導板、DVD光盤等的需求也快速增長。另外，MMA作為一種化工產品,可直接應用于皮革、離子交換樹脂、紙張上光電機線圈的劑、絕緣灌注材料和塑料型乳液的增塑劑、地板拋光、不飽和樹脂改性、本項目采用異丁烯直接氧化酯化MMA路線，該工藝技術先進，既符合我國資源《化工工廠初步設計文件內容深度規(guī)定》（HG/T20688-2000）準《和化學工業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2016-2020年）》（工信部規(guī)[2016]318號《產業(yè)結構調整指 （2011年本）《中民行業(yè)標準《2018年“東華科技—陜鼓杯”第十二屆大學生化工設計競賽設計任務書 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順利進行和操作的安全。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10萬噸/MMA裝置，其中包括：異丁烯氧化單元、甲基丙烯醛分離單給排水消防設施及表1-1—12二1234三123四五12六12站七生產工藝技術、國家的產業(yè)政策和當?shù)氐恼猩绦枨蠛螅_定本項目的建設規(guī)模為10萬噸1-2規(guī)格1.1.61-3 本項目生產甲基丙烯酸甲酯(MMA)的操作分為四個工段，分別是：異丁烯氧化工MALMALMAL與甲醇形甲醇混合，在氧氣條件下發(fā)生氧化酯化反應目標產物MMA。MMAMMA粗產物進行進一步純化，得到99.9wt%的MMA產品。

H副反應較為復雜，包括串聯(lián)副反應、平行副反應等等，副產物有少量的、乙醛、經反應器優(yōu)化設計，確定反應器進口最佳壓力為2.7MPa，最佳溫度為250℃。380℃290℃。催化劑采用的是廈門大學固體表面物理化學國家和醇醚酯化工清潔生產國家工程96.3%。從異丁烯氧化反應器出來的含MAL的混合氣體首先通過壓縮機加壓至0.5MPa，熱降溫至30℃進入急冷塔，用0℃的水作為急冷劑，使得MAL和、乙醛、乙酸等副93.3v%N24v%O22.1vCO20.5v%CO807ppmH2O乙酸以及痕量MAL、甲醇。由于CO不能直接排放大氣，且N2含量很高，廢氣不能直接有的氧氣與一氧化碳反應生成，脫CO深度≤0.01ppm（大氣中CO含量為0.1ppmCOMAL1.787mg/m30.255mg/m3。根據(jù)《石2015MAL值為<50mg/m3，因此該股廢氣達到排放要求，可以直接排放大氣。精餾，將MAL和甲醇形成的共沸物從塔頂蒸出，使MAL得到分離提純。簡化了工藝，降低了設備投資和操作費用且減小了環(huán)境污染。少量溶解的氣體從塔頂出來，塔釜的組成為97.4wt%的水和2.6%的副產物乙酸，故將其循環(huán)利用作為急冷劑，節(jié)省MAL-甲催化劑采用的過程工程研發(fā)的Pd5Bi2Pb1Fe1/CaCO3催化劑，轉化96.88%96.5%0.3MPa，反應溫度控制在90℃，防止MAL發(fā)生聚合，醇醛比設置為25。81.6wt%，MMA9.7wt%，水占2.5wt%，未反應的MAL0.1%，其余為少量副產物。MMA發(fā)生4-92.9wt%的甲醇，含有少量甲酸甲酯等副產物，水的含量僅有3ppm，達到該氧化酯化反應對水含量的要求（5wt%回收完甲醇后的MMA粗產物含有66.3wt%MMA、16.5wt%水、15.6wt%甲醇、1.5wt%MAL以及微量的副產物、阻聚劑等，由于MMA與甲醇和水都會形成共沸，使得MMA的分離較為。99.9wt%MMA優(yōu)等品產品，塔頂混合80.3wt%MMA，作為循環(huán)流股重新進行后續(xù)分離。研究表明該方法可以減小蒸汽費用，同時減少MMA被水帶走的損失。MMA，大大降低了精餾塔的熱負荷，且減少了MMA的損失。廠址宜選在原料、供應和產廠址選哪種品銷售便利的地區(qū)，并在儲運、機修、廠址應盡可能靠近原有交通線（水運、鐵路、公路，即應有便利的交通條件。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。是否具備條件。有較凈度要求的生產企業(yè)廠址，應選擇在大氣含塵量低，含菌濃度低，無化、大型化、集約化的原則，合理布局，延伸和完善 目前，湄洲灣按照發(fā)展和化布局要求，推進產業(yè)合理分工，各的建設，帶動整個環(huán)湄洲灣區(qū)域各個產業(yè)的協(xié)同發(fā)展，促進海峽西岸先進制造業(yè)加快形成，為做大做強主導產業(yè)提供有力支撐?！皟蓞^(qū)”即泉港工業(yè)區(qū)、泉惠工業(yè)區(qū)，位于市泉港區(qū)、惠安縣境內?！皟蓤@”即石門澳化工新材料產業(yè)園、仙游楓亭泉惠工業(yè)園區(qū)位于惠安縣外走馬埭墾區(qū)內，涉及東橋、凈峰、輞川三個鄉(xiāng)鎮(zhèn)。該園區(qū)是湄洲灣的重要組成部分，規(guī)劃面積33.8km2，2012年9月升格為省級開發(fā)區(qū)，屬國家一類開放口岸。泉惠工業(yè)區(qū)的產業(yè)布局為充分利用黃干島30萬噸級原油碼頭以及國際原油和甲醇、丙烷資源，以“煉化”項目為龍頭和基礎，適度布局甲醇制烯烴（MTO、丙烷脫氫制丙烯裝置，自上而下延伸，以清潔、材料和供水壓力≥0.25MPa；工藝用水由泉惠工業(yè)區(qū)或總廠輸送，供水壓力≥0.25MPa。泉惠工業(yè)區(qū)規(guī)劃建設5座220kV及4座110kV公用變電站。220kV和110kV電目前，泉惠工業(yè)區(qū)2×660MW超超臨界熱電聯(lián)產項目在建，建成后將大大滿足泉 脫除，脫除后達到排放要求故直接排放大氣。MAL精餾塔分凝器、氣液分離器和MMA提餾塔塔頂?shù)膹U氣因含有較多的有機物，故送母廠燃氣進行處理，處理后主要成份為裝好后分別送至供應商回收。催化劑處理常用的方法為濃縮、消化、脫水、干燥、及 確保，安全生產。生產前安全教育工作和安全生產均由該部門安全生產負責人負責，公司安全生產制度，并根據(jù)本部門實際情況制定相應的實施本項目的主要品為異丁烯（甲類氣體、CO（乙類氣體、甲醇（甲B類液體、甲基丙烯酸甲酯（甲B類）等，詳細的品分析可參見安全預評價報告的MSDS表，主要的區(qū)域在生產區(qū)與儲罐區(qū)，兩者均處于工廠的西邊。針對不同的物質特性設計有不同的安全防范措施。詳見第23章《勞動安全衛(wèi)生》。本廠為10萬噸/年甲基丙烯酸甲酯生產項目，從原料處理、產品與精制、產品儲運涉及到異丁烯、CO等易燃易爆氣體，與空氣混合后形成性混合物，對廠區(qū)的與廠內的情況通報，聯(lián)合協(xié)作機制。詳見第21章《消防專章》。址為市泉惠工業(yè)區(qū)，作為中化下屬子工廠。34162087.6地處低緯度，東臨海洋，屬帶海洋性季風氣候，氣候條件優(yōu)越，氣候資源豐我國化學工業(yè)目前正著關鍵期性的期，由早期勞力密集高科技產業(yè)，高勞力密集國家的競爭。化工產業(yè)高科技化，將朝著策略方向進行，讓化工化學工業(yè)升級的原動力，預期化學工業(yè)在環(huán)?？剂肯?，必然在過程的，加入環(huán)保的設計，以達到減廢、減量的目的。大部分的，都是人為的因素為根據(jù)國家、部門及地方勞動政策合理的確定生產運行班次及人力資源配置，本項技術為常日班。全年工作天數(shù)333天。人力資源由公司人事部和勞資部管理，倒班工人項目所需在現(xiàn)有職工中調配，不再從外部招聘。裝置總定員：98人，具體方案見下表。1-4111222221446662861224243處8646氧化酯化得到的粗MMA產品中一般含有甲醇、MAL、水及少量副產物，由于該體系組分易形成多組共沸體系如MMA-水、MMA-甲醇、MAL-水、MAL-甲醇，使得體系的影響，另一方面利循環(huán)改變所需分離流股的組成，在油水分離器中形成易于分MMA、水、甲醇三元體系所需精餾塔的數(shù)量，破壞催化劑和反應器。本項目采用熔鹽換熱的列管式固定床反應器，并用建立學固體表面物理化學國家和醇醚酯化工清潔生產國家工程共同開發(fā)的Mo12Bi1Fe3Co8Mn0.3Cs0.2K0.2Ox催化劑，保證原料高的轉化率和選擇性。MMA25℃，若采用常規(guī)精餾塔進行分離則序單數(shù)—生產規(guī)二產品1三年操作時h四主要原材料、輔助1異丁 2 3氧 4對甲基苯酚（阻聚劑 5甲 6氫氧化 7異丁烯氧化催化 8氧化酯化催化 9吸附 五公用動力消耗量1低壓蒸汽 2循環(huán)冷卻 3冷凍鹽 4熔 5 圖1-11-2水總該項目技術經濟是在可行性研究完成市場需求、生產規(guī)模、工藝技術方案、原材料、及動力的供應、建廠條件和廠址方案、公用工程和輔助設施、環(huán)境保護、工廠組礎上進行的。內容主要包括投資估算、規(guī)劃、成本估算、銷售收入、稅利估算、獲利財務評價依（2014籌措情化工項目的來源主要益資本、、準股本和融資租賃。本項目的資本金比例為20%，故1.5億元，利率為4.75%，其余由自有注入。其劃撥籌集，10個月內全部到位。使用計15第二年，注入剩余，建設工廠并成功開車主要經濟數(shù)2-1—二1三h四

66789五12345電

67六123七人八九十123121%2%3%4年5投資回收期（動態(tài)年1年5經濟分析2-2財務現(xiàn)金流量表（一項 建設

4

500000000000000000000000000002-3財務現(xiàn)金流量表（二

值0000000000000000000002-4財務現(xiàn)金流量表（三項 達產 00000 00000000000000000000總本章對本項目的廠區(qū)總平面布置和工廠進行了說明。廠區(qū)的總平面布置秉持人流線和物流線分離，區(qū)域集能合理分區(qū)、生產車間集中布置、防火安全設施布置等布置理念，在總體規(guī)劃的基礎上，根據(jù)企業(yè)的性質、規(guī)模、生產流程、交通、環(huán)境保護以及防設計概設計依 中石油文件 GB50489-GB50187-GB50016-GB50160-GB50187-SH/T3053—《化工企業(yè)總圖設計規(guī)范GB50489—SHT3007—HG20546—GB/T50103-GB50187-SHT3007-SH3060-GBJ12-《廠礦道路設計規(guī)范 GBJ22-《化工工廠總圖施工圖設計文件編制深度規(guī)定 HG/T2056-《石油化工企業(yè)電氣設備抗震鑒定標準 SH3071-本項目為湄洲灣泉惠工業(yè)區(qū)“十三五”規(guī)劃項目，中化100萬噸/年乙烯及煉油改擴建項目的一個子項目，同時參考《福建省湄洲灣發(fā)展規(guī)劃修編2020劃修編（2011-2020。廠址概湄洲灣是我國產業(yè)的重要組成部分。在《海峽西岸經濟區(qū)發(fā)展規(guī)劃》海港口，推動產業(yè)集聚發(fā)展，建設臨港重化工、能源，并進一步要求“按照雷石化建設，形成重要的臨港產業(yè)。積極推進深加工和綜合利用，帶建省的，央企、民企、外企等投資者紛至沓來。、中海油和中化等三大央屬石油公司積極“意見”，以不同的方式與福建省確立了合作關系，在福建布局重大項目，支持福建發(fā)展。其和沙特阿美四方合資的福建聯(lián)合煉化項目已于2009年建成投產，形成了并計劃進一步擴建延伸；中化1200萬噸/年煉油項目于2014年建成投產；中海油福LNG接收站項目、冷能空分項目在莆田建成投產。湄洲灣位于我國東南沿海中部，灣闊水深，陸域、灘涂面積廣闊，適合大型臨港工要組成部分，將重點發(fā)展、能源、原材料、裝備制造業(yè)、修造船等臨港工業(yè)，建設成為目前，湄洲灣按照發(fā)展和化布局要求，推進產業(yè)合理分工，各展所長，有機協(xié)作，形成“一灣、兩區(qū)、兩園”的總體布局架構：“一灣”即湄洲灣。通過的建設，帶動整個環(huán)湄洲灣區(qū)域各個產業(yè)的協(xié)同發(fā)展，促進海峽西岸先進制造業(yè)加快形成，為做大做強主導產業(yè)提供有力支撐?！皟蓞^(qū)”即泉港工業(yè)區(qū)、泉惠工業(yè)區(qū)，位于市泉港區(qū)、惠安縣境內。“兩園”即石門澳化工新材料產業(yè)園、仙游楓亭化工新材料泉惠工業(yè)園區(qū)位于惠安縣外走馬埭墾區(qū)內，涉及東橋、凈峰、輞川三個鄉(xiāng)鎮(zhèn)。該園區(qū)是湄洲灣的重要組成部分，規(guī)劃面積33.8km2，2012年9月升格為省級開發(fā)區(qū)，屬國家一類開放口岸。泉惠工業(yè)區(qū)的產業(yè)布局為充分利用黃干島30萬噸級原油碼頭以及丙烷脫氫制丙烯裝置，自上而下延伸，以清潔、材料和有機原料為主體，重點發(fā)展化工新材料特色產品，與泉港形成一定的差別化和互補。泉惠工業(yè)園區(qū)配套公用園區(qū)以中化1200萬噸煉油為龍頭，同步推進100萬噸乙烯等項目建設，按照雙軌并進的招商模式，圍繞中化“煉化”項目為龍頭和基礎，自上而下延伸；依托周邊市場，主動承接化工企業(yè)轉移和外擴，從下游往上游推進。2017年10月，中化礎上，通過改擴建使原油加工能力1500萬噸/年煉油，同時100萬噸/年乙烯項目。本3-1居于國道324線中心點、海峽西岸經濟區(qū)的中樞點，還位居至廣州海上路線的中間8090海里，受廈門和福州兩個方向輻射，在加強閩臺經貿文化合作上地位突出，是大陸離中部最近的地區(qū)之一，是海峽西岸東南沿海城市群的重要惠安擁有長達200多公里的海岸線，自北向南擁有湄洲灣、大港灣、灣，有凈峰斗深水良港，可通過港口從?？谠稀a品運出。本項目符合《福建省湄洲灣發(fā)展規(guī)劃修編（2011-2020》中的泉惠工業(yè)區(qū)“十中化作為一家國有大型骨干企業(yè)、全球500強企業(yè)，在人才和技術上已經積累了很目前，中化一期1200萬噸/年煉油項目已基本完工，正在建設二期項目，不僅201線、沈海高速公路惠安路段、泉三高速公路南惠支線惠安路段、福廈鐵路惠安路段、30萬噸原油碼頭，也可依托湄洲灣內5萬噸多用途碼頭和萬噸雜貨碼頭。3-2一類用地：適宜建設用地。地質影響小，地形平坦、規(guī)整、坡度適宜，地質條件良好，自然坡度不大于10%，自然地面標高在50年一遇洪水位等值線以上（當?shù)亟涷炛禐闃烁?三類用地：不適宜建設用地。一般來說用地條件很差，地基承載力極低，受地質影里。此外，水資源有10億立方米，可利用的水0.76億立方米?！笆晃濉逼陂g是福建產業(yè)快速發(fā)展的時期，工業(yè)總產值年均增長23.6%。2010年全行業(yè)實現(xiàn)工業(yè)總產值1646.5億元，是2005年的2.35倍，已上升至第16位；主要產品產量大幅上升，在位次有較大提高。隨著2009年福建聯(lián)合煉化項目的建成投產，湄洲灣“十一五”建設目標基本實現(xiàn)，已成為我國產業(yè)的重要組成部分。2010年湄洲灣已投產企業(yè)約62家，實現(xiàn)總產值約673億元，占全省規(guī)模以上工業(yè)總產值的3.08%，占全省工業(yè)總產值的40.8%，已成為我國東南沿海一個重要的產業(yè)集中區(qū)。泉港工業(yè)區(qū)實現(xiàn)工業(yè)產值616億元，泉惠工業(yè)區(qū)實現(xiàn)工業(yè)產值3.3億元，石門澳化3.54萬噸/4萬噸/1,4－丁二醇、福橡公10萬噸/5萬噸/年順丁橡膠等一批項目。聯(lián)合“脫瓶頸”以及己二酸、丁辛醇、環(huán)氧乙烷及下游衍生產品、己內酰胺等項目的前期工作正在積極推進。泰山10萬、5000、3000噸級碼頭各1座及3萬噸級碼頭（5萬噸級船舶）8.4樹脂公司5萬噸/年不飽和樹脂等項目。中化1200萬噸/年煉油項目已進入實質進階仙游楓亭化工新材料產業(yè)園。該區(qū)已入駐化工項目10個，其中海安巨型工程子午在《海峽西岸經濟區(qū)發(fā)展規(guī)劃》中，湄洲灣發(fā)展區(qū)列為海西經濟區(qū)重點培育壯大的九個，進要快洲漳雷建形重的業(yè)極進強，促進向高附加值、高技術含量環(huán)節(jié)延伸，提高主導產業(yè)占規(guī)模以上工業(yè)的，發(fā)揮更大的帶動效應。石油化工產業(yè)要堅持煉化、園區(qū)化、集約化發(fā)展，引導煉油乙烯、重油裂解等龍頭項目合理布局，推進項目前期工作和加快建設；進一步延伸發(fā)展樹脂、橡膠、纖維及其后加工、新型化工材料、新型紡織原料等中下游產業(yè)，打海西先行先試等政策、優(yōu)越的地理環(huán)境和良好的投資環(huán)境增強了福建省的，央企、民企、外企等投資者紛至沓來。、中海油和中化等三大央屬石油公司積極、福建省、?？松梨?、沙特阿美四方合資的福建聯(lián)合煉化項目已20091200萬噸/年煉油、80萬噸/年乙烯、52萬噸/年丙烯、70萬噸項目，并籌劃建設LNG冷能利用丁基橡膠項目?？偲矫娌嫉?，提高土地利用率。本廠的總平面布置，遵照《石油化工企業(yè)總圖制圖標準GB/T51027-2014GB50984-2014GB50187-2012《化工企業(yè)總圖設計規(guī)范GB50489—2009《石油化工廠內道路設計規(guī)72017計防火規(guī)范GB50016-2014《石油庫設計規(guī)范GB50074-2014》 在總體規(guī)劃的基礎上，根據(jù)工廠的性質、規(guī)模、生產流程、交通、環(huán)境保護以及防火、符合生產工藝流程的合理要求，相聯(lián)系或較親密的車間就近布置，使工廠各生產將使用蒸汽、壓縮空氣、冷凍、冷卻等公用工程設施，在注意其對工業(yè)爐車間等火災性較大以及散發(fā)大量煙塵或有害氣體的生產車間、裝置和場所，應布并與污染源保持較大距離，車道、人車分流等。在預留發(fā)展用地時，綜合分析工廠和產品發(fā)展可能性，在廠房布置上盡量緊湊，二期程的接。節(jié)約用地是我國的基本國策。生產要求、安全衛(wèi)生要求和發(fā)展要求與節(jié)約用地是相輔相成的。保證徑直和短捷的生產作業(yè)線必然要求工廠集中和緊湊的布置，而集中和緊湊的布置不僅節(jié)約了能量，也同樣節(jié)約了土地。在安全衛(wèi)生要求方面，如能妥善安排不同對象的不同近期集中，遠期，由近及遠，自內而外的布置原則，可以使近期工程因集中布置而節(jié)約近期用地，并為遠期工程的發(fā)展創(chuàng)造最大的靈活性。重視風向和風向頻率對總平面布置的影響，布置建、構筑物位置時要注意它們與主導風向的關系。山區(qū)建廠還應考慮山谷風影響和山前山后氣流的影響，要避免將廠房建在應注意工程地質條件的影響，廠房應布置在土層均勻，地耐力強的地段。一般挖方地段宜布置廠房，填方地段宜布置道路、地坑、構筑物等。區(qū)、濕陷性黃土區(qū)的工廠布置應滿足施工和安裝（特別是大型設備吊裝）機具的作業(yè)要求。廠內道路整個廠區(qū)呈矩形布置，東西方向跨度228m，南北方向跨度286m，廠區(qū)總占地面積65208m2。分析全廠生產流程順序，各部分的生產特點和火災性，同時兼顧廠區(qū)地形和風向，可以選擇出合理的朝向，使集中的建筑物有良好的采光及自然通風條件。該地為帶依據(jù)風向將四個部分進行合理布置，將最的罐區(qū)布置在常年主導風向的下風側，即整個廠區(qū)的西南角，避免氣體擴散以及泄漏后受風影響的影響而使受害面積變大，為消防安反應，帶來更大的損失；輔助生產區(qū)靠近生產區(qū)、罐區(qū)布置，包括維修站、化驗室、中控室、消防站、循環(huán)水站及配電站；行政生活區(qū)布置在常年主導風向的上風側，即整個廠區(qū)的東側；裝卸區(qū)根據(jù)交通便利的原則布置在廠區(qū)邊緣，緊鄰罐區(qū)，位于整個廠區(qū)的西南側。3-1123456789MMA

圖3- 廠邊兩個門分別是原料進口和產品出口，北門為設備、配件出，東門為行政，南門為卸和。東門為行政，進門后周邊分列著行政樓、生活綜合樓等較為集中且環(huán)境證了廠內的安全和人車分離。3.4.4.23.4.4.2工藝總區(qū)的東側為生活辦公區(qū)，設置有綠地緩沖，可最大限度地減少噪音、粉塵、和污15m罐區(qū)管道聯(lián)系，如果儲罐區(qū)發(fā)生泄漏，可及時將泄漏的物料導入應急池，最大限度線、物流管線和產品管線的總管集成布置，本設計將車間集中布置。鄰主干道，方便產品的。從工藝生產到產品按照工藝流程布置，部分原料由總廠直接提計，盡可能地減少發(fā)生火災后帶來的連續(xù)性，方便操作。組要設置防火堤，對于液態(tài)烴類物料，防火堤的高度不宜低于0.5m等。根據(jù)《化工企業(yè)總圖設計規(guī)范》GB50489-2009的要求，嚴格布局總圖面積，如GB50489-20097.1.5規(guī)定“新建廠區(qū)的管線帶內，應預留中遠期管線的用地，余量宜為行政生活區(qū)：包括行政樓（含噴泉水池、生活綜合樓、。泉惠工業(yè)園區(qū)為帶季風氣候，受季風影響，夏季主導風向為南風，冬季為東北3-4工藝生產區(qū)應當布置在集中場所全年最小頻率風向的上風側，并位于可燃氣體儲運設施全年最小頻率風向的下風側，本項目廠區(qū)分布設計中，集中場所如辦公樓、生活綜交互性，此外還應當間隔一定距離放置滅火器及高壓噴頭，預防火災蔓延。生產工藝區(qū)的道路布置應當在滿足生產操作、物料、設備檢修、消防安全以及事故急救等的要求下，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)道路連接。工藝生產區(qū)安排在整體廠區(qū)的西北側，主要考慮原料限行，生產區(qū)內保持足夠的安全距離，滿足防火設計的要求。罐間距離根據(jù)藥品的火災該區(qū)內包括原料罐區(qū)和產品罐區(qū)，靠近裝卸區(qū)，便于原料及產品轉移。此外，將罐區(qū)布置在靠近南門以及西門的附近，便于產品的出入，傍邊車輛的出入，實現(xiàn)方便對可燃液體、可燃氣體要求分布在廠區(qū)的邊緣區(qū)域，與罐區(qū)無關的管線、輸電線均不得穿越罐區(qū)。在本項目中，罐區(qū)在產區(qū)的南側，同時，在具有良好通風條件的情況下，靠近工。好通風條件情況。為方便原料和產物的相互關系，因此將裝卸區(qū)設計在罐區(qū)附近，有利于交通。的要求，由物質性質選擇鋼式立式內浮頂儲罐。儲罐的安全防火距離為根據(jù)不同的隔堤所分隔的儲罐容積之和不應大于20000m3。殊外加劑，在混凝土初凝時，干撒在基面上，采用機械抹光施工，經整體后形成堅硬耐磨層。依據(jù)《化工企業(yè)設計防火規(guī)范》6.2.17設計規(guī)定“2、立式儲罐防火堤的高度應本廠儲罐區(qū)主要為立式內浮頂儲罐，最終計算得到防火堤高度為1.7m，隔堤高度1.2m。8米的消防用地，儲罐區(qū)四周布8m的消防通道，確保事故發(fā)生時，消防車輛可直達事故發(fā)生點。防火堤與防火堤之8m的消防通道，每個防火堤內有儲量符合化工設計防火規(guī)范。所有儲罐組均留有8m以上的空地，以便于應急處理。儲罐區(qū)鋪設管道通往北側的應急池，當室內的安全?？刂浦行某蚋邏夯蛘哂行缘纳a設備區(qū)一側的外墻，應為密閉變配電所、露天工藝設備、主要道路冬季最大頻率風的上風側，并不應布置在受水霧影在設計中，將化驗室布置在中控室北側，形成一個建筑群，同時又靠近生產區(qū)，便一側、靠近人流出的地段，并有較方便的交通條件；同時應避免機修、儀修車間的在本項目的設計中，維修室位于消防站南側，并位于廠區(qū)內交通主線以應對突的廠區(qū)南側，與集中地有一定的距離，這樣的布置具有合理性。區(qū)外的單獨地段，且地勢以及水位較低，并應布置在廠區(qū)全年最大頻率的下風側，注意噪聲和振動有防護要求的場所附近，距有防震要求的設施的間距，應符合現(xiàn)行的規(guī)定。冷凍站宜靠近負荷中心；宜布置在通風良好的地段，避免靠近熱源和集中場所；宜位于和裝卸設施全年最小風頻的下風側。便地通往廠區(qū)內各街區(qū)，并能順暢通往廠外有關設施和居住區(qū)；甲類火災場所最遠行車生產、和裝卸可燃液體、液化烴、易燃及易爆物品和有害氣體的設施邊緣，不宜小于敞，遠離高噪聲源，但與相應的距離符合規(guī)范要求，內含蓄水池，布置較為合理。不得修建性設施。多的考慮建筑風格以及景觀的關系，力爭達到既展現(xiàn)企業(yè)形象有實現(xiàn)人與自然和諧的良好效果。在設計中，將行政大樓緊鄰東西人流通道，主樓設計簡約大方，迎合現(xiàn)代化、生產區(qū)道路綠化、車間、裝置前區(qū)綠化，生產區(qū)和生活區(qū)之間、廠區(qū)和之間、工廠大門處設計濃厚的綠化帶。廠前區(qū)是綠化重點，要為員工提供優(yōu)雅的休息場所。各個區(qū)域之間保留一定的安全范圍，設立綠化帶，并留有草坪綠化區(qū)域。辦公區(qū)可適當職工提供了優(yōu)雅的生活環(huán)境。在生產區(qū)和生活區(qū)之間，設計了濃厚的綠化帶，防止生產先和的理念，在不影響車流、人流、管道布置、交通、設備維修、排污和采光的需要的。設計規(guī)范要求停車場布置在貨車最容易進出的的地方，車棚面積的大小應根據(jù)產品量及當?shù)亟煌l件確定，同時行政樓前應當設置必要的停車場，滿足員工用車停放及外來來訪停車的需要，在設計中，分別在儲運區(qū)及生活區(qū)設停車場，以滿足不同的需求。設計規(guī)范要求廠區(qū)的出不少于兩個，并且將人流和物流分開布置，主要人流出設置在工廠主干道通往生活區(qū)一側，主要貨流應位于靠近繁忙的倉儲區(qū)，并與廠外線路連接方便，設計設置五個主要出。其中東門為正門，為行政辦公，西一門、西二門分別為產品出口和與原料，北門為設備、配件出，南門為緊急出口。在各個出同時設置門衛(wèi)室，方便及時溝通交流。此外，在工廠的貨流出均設置51米（圍墻自豎向設產工藝、、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%工廠廠內設計要 建設工程施工道路應與性道路相結合全廠總表3-2全廠量總類類 序量 氧 管 氣 運 車 顆 袋 劑 車輛 固 袋 劑道路設廠內道路呈網格布置，可同時滿足、檢修、消防等要求，4處大門均設置了門衛(wèi)室。廠區(qū)主干道寬度為12m（貨流通道9m。為了實現(xiàn)社會化，加之當?shù)亓α枯^強，故本次設計只考慮設置少量設備，如生活車輛、產品與化學品的車輛，另外還有用于辦公、通勤、救護、庫房整理等建筑防火規(guī)火災性劃分依表3-3生產的火 生產類 閃點不小于60℃的液體霧滴丙 2014相應建筑構件的燃燒性能和耐火極限價表3-3。3-二 三柱梁3-5 11級 55級 參考《建筑設計防火按規(guī)范》（GB50016-2014）以及《石油化工企業(yè)防火設計規(guī)范》（GB50160-2008）的條文規(guī)定進行布置，下表為廠區(qū)的主要設施間距表本項目設 相鄰設 本項目設 相鄰設 設計距 車（甲類一（戊類二級 級 —— — —— 級 級 —— —— 級級 級 級MAL分離車東：發(fā)展空 —— —— 級 級 MMA儲 —— —— 級 西：MMA儲 —— 甲 ——— （甲類一級）（甲類一級 3-7名 施名 離（m）距1東名 施名 離（m）距1東 (戊 —2南 罐區(qū)(甲類，二3西 倉庫(丙類，

符合級 空 MMA純化

總10萬噸/年異丁烷脫氫制異丁烯項目提供，液體甲醇從市甲醇經銷購得，氧氣由園區(qū)配套建設大型空分裝置集中供給。設計甲基丙單元和MMA純化單元。工藝技術方案論目前世界的MMA生產技術主要有醇（ACH）法、異丁烯法以及乙烯法。全球MMA生產能力中83%采用ACH工藝。、西歐主要采用ACH法工藝，主要采用以泛的采用，醇法以石油化工副產物氫酸為原料，產出收率高，是現(xiàn)階段大多數(shù)生產異丁烯法在年由本三菱人造絲公司首先實現(xiàn)了工業(yè)化，緊隨其后的旭化成公司，韓國公司也都實現(xiàn)了工業(yè)化，異丁烯法在非常流行。異丁烯法可以有效避免采用劇毒原氫，醇還少了酸產生及設腐。乙烯法是乙烯通過氫甲?；磻票┖瓦M行縮合反應生成甲基丙烯醛，基丙烯醛空氣氧化生成甲基丙烯酸，甲基丙烯酸與甲醇進行酯化反應制MA。乙烯法由德國SF公司于投入工業(yè)運轉，生產能力為3.6萬噸/年。乙烯法在有英國璐彩特國際ASF裝置規(guī)模小、技術，發(fā)展相對緩慢。2004年初，吉林丙烯腈廠采用ACH法建5萬噸/MMA生產裝置，使我國生產躍上一個新臺階。2009年8月贏創(chuàng)德固賽公司在化工園區(qū)引進三井化學公司的10萬噸/年異丁烯氧化法種生產工藝并存。20162124%，并且國產異丁烯2016年底，國MMA生產企8家，產79.8萬噸，產50萬噸，裝置平均開工率62.7%。由于受丙烯腈副產HCN原料以及環(huán)保等多方因素制約，影響了裝置開工率。國內MMA生產企業(yè)主要集中在華東和東北地區(qū)，其中華東地區(qū)產能45.8萬噸，占國內總產能的57.4%；東25萬噸31.3%。MMA生產企業(yè)中，醇法（ACH）生產企業(yè)有吉林20萬噸、璐彩特國際（工17.3萬噸、江蘇斯爾邦7.552萬噸、山東易達利化工10萬噸以及東明華誼玉皇新材料5萬噸以碳四路線為主，而ACH法受原料限制，一些項目進展緩慢。其中，煙臺萬華5MMAMMA路MMAC2路線、C3C4前這三大路線都有工業(yè)化裝置。MMA主要生產路線如圖4-1所示。圖4- 雙玥.甲基丙烯酸甲酯生產工藝及其經濟性比較2014-（Alpha工藝）ACH效利用了化工副產物氫酸，且MMA收率高。但該工藝裝置必須采用耐酸設備，且原料氫酸具有劇毒，生產過程要嚴格控制；MGC-ACH路線是三菱瓦斯化學（MGC）獨家開發(fā)的ACHHCNMMA總收率（MAA該工藝能否實現(xiàn)的關鍵因素，也成為該路線推廣的一 C44條：i-C4/TBA（異丁烯/叔丁醇）直接氧化三步法、i-C4/TBA直接氧化兩步法、直接酯化法和異丁烷氧化法。直接氧化法避免使用劇毒原料氫酸，也避免了廢酸生接氧化兩步法投資低、成本低，且避免了回收過程的極限問題，是具有經濟價值的一項技術，這一工藝由旭化成開發(fā)并于1998年最早實現(xiàn)工業(yè)化，已有多家公司開發(fā)出了相似的工藝；直接酯化法中MAL直接氧化酯化為MMA工藝不經過MAA步驟,有效地避免了MAA聚合等副反應,還簡化了工藝過程,降低了能耗,從而大幅度降低了投資成本和操作費,MMAACHACH法的生產能力約占總生產能力的64.24%，采用異丁烯法的生產能力約占總生產能力的32.13%，采用乙烯法的生產能力約占總生產能力的3.63%?？偟膩碚f，ACH法原料氫酸為劇毒,原子利用率低,反應過程中使用高腐蝕性硫酸和燒堿,設備腐蝕嚴重；乙烯羰基化法生產成本高,需與乙烯生產聯(lián)合進行方能具有競爭力；異丁烯(或叔丁醇)氧化法,原料來源充足，副產物為水，工藝原子利用率高,C4資源，在經濟性、環(huán)保性和原料利用性方面都本項目目標是以異丁烯為原料生產MMA，因此可供選擇的工藝路線有以上所述的C4路線旭化成、MMA單體公司和三井東亞化學等公司也建成以異丁烯為原料的MMA裝置。異丁無污染、生產成本低于醇法，在較小裝置規(guī)模上也具有很強的競爭力，是目前應用最MMA1.5t/a1982年，三菱人造絲公司以叔丁醇為原料投產MMA，裝置規(guī)模為4萬t/a。異丁烯直接氧化4-2所示。工藝過程如下：第一步，異丁烯/Mo-Bi催化劑作用下與空氣發(fā)生氣相氧化反應生成MAL，異丁烯轉化率超過95%，MAL選擇性（摩爾分數(shù)）80%MALMAA反應采用磷鉬催化劑，并添加堿金屬以增加MAAMMA，MAA的酯化反應可為液相反應，也可以是氣相反應。液相反應主MAA與過量甲醇在硫酸存在下反應，MMA80％~90%；第二種是MAA/MAA進料比；第三種，酯化反應發(fā)生在中，MAA無需從萃取溶劑中分離，但該過程需要大型反應器。氣相反應則采用雜多酸（Mo-P）為催化劑，MAAMMA98%，而因其甲醇/MAA進料摩爾比高達4∶1，大量甲醇需要循環(huán)。O

1/2

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O圖4- 異丁烯直接氧化兩步法是在催化劑作用下,異丁烯一步氧化MAA，MAA再酯化為程的極限問題，是具有經濟價值的一項技術，這一工藝由旭化成開發(fā)并于1998年最早在催化劑作用下,反應首先氧化成對應醛,再氧化成酸,兩者氧化動力學不同,采用相同MAA選擇性，因此開發(fā)高性能的催化劑是此工藝的研究2Keggin結構的磷鉬雜多酸一般在床反應器中對異丁烯進行選擇性氧化,在最佳反應條件下,甲基丙烯酸、甲基丙烯醛和乙酸的52.84%、12.05%18.21%。彭少洪等以多孔鈦片為支撐體,HxCu1.2PAs0.6Mo12OySb2O4Ce0.5Zr0.5O2分別制成催化膜,在特制的膜催化反應器中進行異丁烯選擇氧化反應。結果表明,甲基丙烯酸收率最高可達26.3%、甲基丙烯醛收率可達22.4%。目前該工藝在國內還未有工業(yè)化裝置。在此方面的研究比較領先,目前已取得重大進展。KAWATOSEIICHI等使用活性炭負載鈀催化劑,并在催化劑中添加對甲氧基苯酚等化合物,可以在提高不飽和酸收率的前提下抑制副產物的生成。異丁烯的轉化率為77.3%,MAA收率為20.2%。YASUKAWA等提到將二氧化硅負載的鈀/銀催化劑用于異丁烯的氧化反應,金屬以硝酸鹽形式負載于載體上,經氧化和被還原后制得鈀/銀催化劑。反應以叔丁醇為溶劑在液相中進行,異丁烯轉化率為71.5%,MAA和選擇性分別為41.8%和5.6%。

O

OO圖4- 經過大量研究，直接酯化法MMA被開發(fā)出來，即將異丁烯首先氧化生成MAL，Pd金屬化合物為催化劑，在40-100℃與甲醇直接進行氧化酯化制得MMA4-4所示。MALMAA步驟,MAA聚合等副反應,簡化了工藝過程,降低了能耗,從而大幅度降低了投資成本和操作費用,使之成為最有優(yōu)勢的MMA生產

H 圖4- 直接酯化但該工藝的工業(yè)化卻經歷了漫長的過程廣大科技工作者為此付出了無數(shù)的心血。由于氧化異丁烯生成的甲基丙烯醛中含有相當量的水3.5%時,甲基丙烯醛和甲醇氧化酯化的催化劑失活,降低MA的收率,此時酯化用的甲醇也不能循環(huán)使用。因此,欲提高A的產率,不僅要提高甲基丙烯醛的含量,而且還要降低水的含量。常用的硅鋁、沸石或氯化鈣干燥劑，對甲基丙烯醛的干燥能力有限而且甲基丙烯醛易在其面發(fā)聚合應利N:251496用水吸收甲基丙烯醛的混合物,然后進行萃取蒸餾從而分離回收甲基丙烯醛。但是水易和甲基丙烯醛形成共沸物共沸點:63.6℃;重量比:AL/H2O100/7.9現(xiàn),直到旭成公司開發(fā)了一種新的方法,法由旭化成公司首先開發(fā)成功并進行了中試,而我國對“直接甲基化法”的實質性研究一直是空白。直到2001年后,過程工程張鎖江的課題組才對該工藝進行了系統(tǒng)研究并申請了多項相關專利MAL一步氧化酯化步驟的研究空白。異丁烯“直接酯化”工藝代替?zhèn)鹘y(tǒng)的ACH工藝生產MMA是國內外研究的熱點和重點。MAL氧化酯化MMA的反應是由氣液兩相反應物和固體催化劑參與的多相催化反應。負載催化劑中的各種金屬之間,以及金屬與載體之間會有一定的相互作用,但詳細的催化反應機理仍有待進一步研究。MAL一段氧化酯化制MMA的催化劑多采用Pd金屬催化劑,并,中的1種或2種及以上的組合三菱人造絲公司采用了載于細碎的SiO2-MgO上的Pd5Bi2催化劑MAL88MMA96.8%。張鎖江等發(fā)明了一種主成分為鈀、鉛、鉍和稀土等元素的新型復合催化劑(PdPbaBibXcYdZe/載體),除了具有轉化率高、選擇性好的優(yōu)點外,還具有工藝簡單,反應條件溫和,空時收率高的特點。陳標華等發(fā)明了一種具有Keggin結構特征的雜多酸催化劑MAL的轉化率高達95%以上MMA的選擇性達到90%以上。該催化劑穩(wěn)定性好,適用于固定床反應器,不采用貴金屬Pd,成本大大降低。但總的來說,Pd系催化劑研究開發(fā)的較少，Pd系催化劑占據(jù)主導地位。113kt/aACHHCH和帶腐蝕性的硫酸,但投資費用相對較高,為1.592億,但原材料費用相對較低,生產成本為120.33美分/kg,與傳統(tǒng)ACH法相比,具有一定優(yōu)勢。4-1MMA新ACH 傳統(tǒng)ACH

MMA產能(k (百萬

66 129 159 15310276106748443935264762455101200005111413122222345555 135 120 126 美分/L；乙68.28美分/kg；CO0.014美分/m3。.中大部分是引進國外技術，由于國內技術還不夠成熟，國產異丁烯法裝置僅占2.3%。異丁烯法的三條路線中的異丁烯直接氧化三步法最為成熟，但一直被三菱、住友、化藥等少數(shù)公司。國內惠州惠菱化成和贏創(chuàng)德固賽中國投資使用的三步法工藝路線均為國外引進。僅華誼新材料公司自主研發(fā)的異丁烯直接氧化三步法較為成熟東華誼皇材年產5噸A項目即使用其技術，有完自知識碳氧化法A填了在MA技，打破了國外對碳四氧化法工藝的技術。對于異丁烯直接氧化二步法，國內還未有工業(yè)化裝置。而對于直接酯化法，過程工程張鎖江的課題組對該工藝進行了系統(tǒng)研究，并與東易達利工合作，立了10萬噸年A生產裝置。況進行粗略的比較見表4-2從表中可以看山東易達利化工的年產10萬噸/MMA項目與東明華誼玉皇新材料的年產5萬噸MMA項目相比，其建設規(guī)模加倍，但投資表4-2國內異丁烯法生產MMA項目投資 投資額（億備注元惠州惠菱化成有贏創(chuàng)德固賽中國投 三步山東易達利化工山東易達利化工

PMMA 4-3MMA項4-3國內異丁烯法生產MMA高低大

長 多少MALMMAMAAMAAMMA收率很低；直接酯化法催化劑雖然要用到貴金屬，較短，但是產物收率高?？偟膩砜矗苯吁セǖ墓蘉MA生產異丁烯氧化MAL的催化劑采用廈門大學固體表面物理化學國家自主研發(fā)的用的過程工程專利CN1817844A中方法。MAL一步氧化酯化為MMA的催化劑采用的過程工程研發(fā)的Pd5Bi2Pb1Fe1/CaCO3催化劑，即山東易達利公司生產所用催化劑。MMA純化工藝借鑒的是國立大學的雙循環(huán)方法。在工藝方案簡MMA800010萬噸甲基丙烯酸甲酯，符合的相關規(guī)定MMA的生產。4-4數(shù)量10萬噸/年異丁烷脫氫制異丁烯項目提供，通過管道進入本廠；液體甲醇從市甲醇經銷購得，通過汽運的方式進入子廠，并置于原料儲罐內儲異丁烯氧化催化劑使用的是廈門大學固體表面物理化學國家和醇醚酯化工清潔生產國家工程自主研發(fā)的Mo12Bi1Fe3Co8Mn0.3Cs0.2K0.2Ox催化劑，MAL氧化酯化反應使用過程工程研發(fā)的Pd5Bi2PbFeCe0.5/CaCO3催化劑，均由催化劑廠家定制生產后使用。一氧化碳吸附劑是從大連圣得環(huán)保新材料 Cu-Zn-Mn-Ni-Fe/Al2O3吸附劑。表4- SH/T1726-2004工業(yè)用異丁烯質量指≥乙烷≤丙烷≤丁烷≤≤≤丁二烯≤甲醇≤二甲醚≤叔丁醇≤量量≤水≤二聚物≤—罐 表4- ≤55密度≤1≥≤≤≤（以HCHO計

工業(yè)氧為GB/T3863-2008，選用工業(yè)級合格品，濃度為99.2%，工業(yè)區(qū)提供，采用管道輸送的方式到本廠。具體指標如下：4-7項 指 游離 溫度 常溫壓力 工業(yè)用氫氧化鈉為GB209-2006，選用IS-ITI型號優(yōu)等品，純度為99.0%，外購得到，采用儲罐車的方式運送到本廠。具體指標如下：4-8項 指氫氧化鈉（以NaOH計）的質量分 碳酸鈉（以Na2CO3計）的質量分 使用年限：2年堆密度：3.71-3.74使用年限：2年/使用年限：3-5年脫CO深度：0.01pm異丁烯氧化MAL的催化劑是在丙烯氧化丙烯醛催化劑的基礎上發(fā)展起來的,Mo-Bi系復合氧化物催化劑目前應用最為廣泛,構成該復合氧化物催化劑的元素很多，主要由6～10種元素的氧化物和一些復合氧化物組成。從異丁烯的分子結構分析可知,兩個α-CH3處于相等地位,脫氫的幾率相同,若同時脫氫就引起副反應。而兩個—CH3屬推電子基團,C-C鍵顯示一定的極性,C原子較易受[O],雙鍵易被打開。對異丁烯選擇催化氧化時,既要保護C=C雙鍵又要保護一個4-4性和氧化還原性,即該催化劑的活性結構需要較弱、較疏的脫氫中心和供[O]中心組成。雖然異丁烯氧化與丙烯氧化在化學反應途徑上是基本相同的,但在催化過程中，異丁烯分子上存,烯丙基，異丁烯選擇氧化一般會伴隨著少量的芳香化反應。在酸性位上則易于深度氧化反應,生成小分子的酸、醛、CO和CO2等。另外,異丁烯易水合生成、乙醛、乙酸等副產物。因此,烯烴氧化包含了復雜的平行和串聯(lián)副反應,形成了復雜的反應網絡。整個反應常常由動力學因素控制,而不是由熱力學控制,這也增加了反應機理研究的難度。本項目主反應：C4H8＋O2→C4H6O＋H2O（1） （3）3C4H8＋ （4）C4H8＋ （5） 300~350℃，易出現(xiàn)“超溫”，因此采用列管式固定床過程工程龐海艦在氧氣濃度幾乎不變的條件下對該反應進行了動力學研本項目使用的是廈門大學固體表面物理化學國家和醇醚酯化工清潔生產國家MAL選擇性可93.5%。研究發(fā)現(xiàn)，在Mo-Bi催化劑中FeCo后，異丁烯的轉化率烯選擇氧化催化劑不可缺少的組分。廈門大學萬惠霖課題組在已有研究的基礎上，發(fā)現(xiàn)Cs、KMo12Bi1Fe3Co8Ce0.3Ox催化劑中，可調節(jié)復合氧化物的酸堿性和氧化還原性能從而改善催化性能，并以Ce和Mn為例進一步了助劑的加入方式對Mo12Bi1Fe3Co8M0.3Cs0.2K0.2OxMnMoO4Mn(NO3)2為前驅體Mo12Bi1Fe3Co8Mn0.3Cs0.2K0.2Ox催化劑上異丁烯的轉化率和MAL選擇性可達到最佳。本工藝中異丁烯氧化反應基于異丁烯的選擇性如下：MAL90.6%，2.1%乙酸乙醛1.1%，CO21.8%，CO0.7%MAL 該反應為液相氧化反應，包含氣、液、固（催化劑）50~100℃溫和的條而過量的甲醇容易發(fā)生氧化生成甲酸甲酯MF，也是直接酯化法的一種主要副產物。旭化成公司提出在Pd催化劑上MAL氧化酯化反應中的反應網絡，如圖4-5所示。圖4- k為反應速率常數(shù)，ab,cMALMeOHO2由旭化成機理可知c=0，又甲醇過量，故甲醇濃度可看做常數(shù)合并到系數(shù)中，最MAL1.1Ea=19.3kJ/mol，指前因子A=1.24×104，反應方程式可表達為在載體上的負載量，改善催化劑的性能。該催化劑不僅轉化率和選擇性高，還具有工藝簡單反應條件溫和,MMA裝置中應用，效藝的基礎上進行設計、改進，最終形成本項目的工藝方案，如圖4-6所示。MALMAL分離出來，水循環(huán)作為急冷劑。MAL、甲醇和氧氣在三相反應器中發(fā)生氧化酯化反應MMA，過量的甲醇回收利用。利用油水分離器進行初步分離，再提餾得到精制的MMA產品，水回收利用。在該路線中，存在多種難題：MAL分離提純時，MAL與水形成共沸，分離能耗大；氧MMA形成共沸，回收難度大；回收水時，塔頂塔底溫差小，普通精餾能量利用率不高；MMA純化時，存在多組共沸體系，分離。本項目在方案的工藝流程詳4-7 3C4H8＋2O2→4C3H6O（4）C4H8＋6O2→4CO2＋4H2O 副反應較為復雜，包括串聯(lián)副反應、平行副反應等等，副產物有少量的、乙醛、乙由于該反應為強放熱反應，反應溫度在300℃以上，易出現(xiàn)“超溫”，故選擇列管式固定床反應器并采用熔鹽換熱，有效降低了反應的熱點溫度，使反應溫度控制在380℃左右，出口溫度控制在290℃。催化劑采用的是廈門大學固體表面物理化學國家和醇醚酯化率為97.3%，選擇性96.3%。圖4- 從異丁烯氧化反應器R0101出來的含MAL的混合氣體通過壓縮機加壓至0.5MPa，熱降溫至30℃進入急冷塔C0201，用0℃的水作為急冷劑，使得MAL和、乙醛、乙酸93.3v%N2、4v%O2、2.1v%CO2、0.5v%CO、807ppmH2O、4ppmMALCON2含量很高，廢氣不能直接燃Cu-Zn-Mn-Ni-FeAl2O3吸附劑，利用廢氣中本身含有的氧氣與一氧化碳反應生成，脫CO深度≤0.01ppm（大氣中CO含量為0.1ppm左右，2015M餾，將MAL和甲醇形成的共沸物從塔頂蒸出，使MAL得到分離提純。釜的組成為97.4wt%的水和2.6%的副產物乙酸，故將其循環(huán)利用作為急冷劑，節(jié)省物料消耗圖4- （3）C0301回收的甲醇（4）純氧。反應在三相漿態(tài)床反應器中進行。其中新鮮甲醇加了氫催化劑采用的過程工程研發(fā)的Pd5Bi2Pb1Fe1/CaCO3催化劑，轉化率90℃MAL發(fā)生聚合，根據(jù)文獻將醇醛比設置為27。81.6wt%MMA9.7wt%，加入阻聚劑對甲氧基苯酚。從塔頂采出的液體含有92.9wt%的甲醇，含有少量甲酸甲酯等副3.5wt%時，會使催化劑失活故可循環(huán)回到反應器R0301，作為補充的甲醇原料圖4- C030166.3wt%MMA、16.5wt%水、15.6wt%甲醇、1.5wt%MAL以及微量的副產物、阻聚劑等，由于MMA與甲醇和水都會形成共沸，使得MMA的分MMA提餾塔（C0402）塔頂和水回收塔（C0401）D040150℃下形成液液平衡體系，發(fā)生相分離。水相進入精餾塔C0401進一步分離，塔頂產品主要是甲醇和MMA形成的共沸物，塔底純水作為循環(huán)流股；有機相三元體系相圖中的精餾邊界線，C040299.9wt%MMA優(yōu)等品產品，塔頂混合物含同時減少MMA被水帶走的損失。MMA的方法不同，本工藝去掉了一開始的精餾塔，直接利用三股物流形成的液液平衡體系在油水分離器分成有機相和水相，然后再讓有機相進行提餾得到純MMA，大大降低了精餾塔的熱負荷，且減少了MMA的損失。經過可行性和本章節(jié)內容的具體分析，最終可以得出如下結論：該系統(tǒng)通過使能和環(huán)保上有著重要的創(chuàng)新意義；通過該項目獲得的優(yōu)等品MMA，部分緩解了中國在MMA方MMA下游企業(yè)的發(fā)展。無論在技術經濟方面還是社會政治方面都具備很分離模塊的參數(shù)分析和器熱負荷、塔頂MAL采出量、塔頂水出量為因變量，進行運行，其結果如下表所示。表4- 3至少達到160.135kmol/h，且塔頂水的質量含量要小于3.5wt%，綜合考慮，選擇回流比為圖4- 凝器熱負荷，塔頂MAL采出量，塔頂水出量為因變量，進行運行，其結果如下表所示。4-567894-138塊塔板時（4-塔板數(shù)的優(yōu)4-6ResultsResultsResultsResultsResultsResultsResultsResultsResultsResults4-144-15MALAspenPlus設計規(guī)定（DesignSpecifications）RMAL結果如圖4-16所示圖4- AspenPlus模擬源文件“MAL精餾塔設計與優(yōu)化（設計規(guī)定）.bkp”AspenPlus中的靈敏度分析，以回流比為自變量，以塔的再沸器熱負荷，冷凝MMA采出量，以及循環(huán)中甲醇含量為因變量，進行運行，其結果如下表所4-72 WMMAWMMA

QRQR

CH3OHCH3OH

SensitivityResults

WMMAKMOL/HRQCONCAL/SECQRCAL/SECCH3OHKMOL/HR2.002.102.202.302.402.502.602.702.802.903.003.103.203.303.404-17MMA采出量幾乎不變，但是冷熱負荷急劇增加，MAL的比例高于一定值，回流比又不宜過小，綜合考慮選擇回流比為3.0。AspenPlus中的靈敏度分析，以進料位置為自變量，以塔的再沸器熱負荷，冷凝器熱負荷，塔底MMA采出量為因變量，進行運行，其結果如下表所示。4-8 WMMAWMMA

QCONQCON

33333QR3QR333333

SensitivityResults

QCONCAL/SECQRCAL/SEC VARY1C0301P31-C314-18能夠完成生產任務，所以選擇塔板數(shù)為28塊。WMMAWMMA

QRQR

SensitivityResults

WMMAKMOL/HRQCONCAL/SECQRCAL/SEC20.020.521.021.522.022.523.023.524.024.525.025.526.026.527.027.5VARY1C0301PARAM4-19AspenPlus設計規(guī)定（DesignSpecifications）RD:F為變量，0.933。經過優(yōu)化后，D:F0.9424，回流比為5.98。結果如圖4-20所示。圖4- AspenPlus模擬源文件“甲醇回收塔設計與優(yōu)化（設計規(guī)定）.bkp”換熱網絡與熱集MMA純化工段四個工段組成。通過對換熱網絡的設計和優(yōu)化，可以盡可能地實現(xiàn)流程熱量的集成和最大化利用，以減少公用工程的消耗、降低能耗。為此，運用AspenEnergyyzerV8.4來進行換熱網絡的設計，并且尋找可能節(jié)能的措施，以最水，熱公用工程是0.2MPa、125°C的低壓蒸汽。18.14MW16.75MW，共需要冷公用工程135.78MW，熱公用工程159.92MW。實現(xiàn)了能量的回收利用。AspenPlusApsen一個源文件中，之后導出到Aspen自帶的換熱網絡設計AspenEnergyyzer中，進行換熱網4-194-204-10熱負荷0冷To由AspenEnergyyzer的功能，得到夾點溫度△Tmin與經濟效益的關系曲線，見93°C83.0°C30°C20°C。圖4- 之后導出各方案并選擇最優(yōu)方案進行改進。使用“ mendDesigns”，生成十個4-244-2534-26換熱網絡中存在兩個loop回路，在實際操作中，一般不能有l(wèi)oop回路的存在，故應該刪4-274-28少且結構更為精簡，節(jié)約了熱公用工程9.40MW，冷公用工程11.84MW。4-11CostCW為常壓下進口溫度-25°C，出口溫度-15°C的冷凍鹽水，WATER為常壓下進口溫度20°C，出口溫40°C的冷卻水，LP為壓0.2MPa，進口溫度125°C，出口為124°C的低壓蒸汽。本工藝中C0401熱泵精餾模擬流程圖如圖4-27所示精餾是以塔頂4-274-12345/6/7/89/4-2818.14MW16.75MW，共需要冷公用工程135.78MW，熱公用工程159.92MW。實現(xiàn)了能量的回收利用。總設計依化工工藝設計施工圖內容和深度規(guī)定HH/T20519-《化工裝置設備布置設計規(guī)定 HG/T20546-《石油化工企業(yè)設計防火規(guī)范 GB50160-《工業(yè)企業(yè)設計衛(wèi)生標準 GBZ1-《工業(yè)企業(yè)噪聲控制設計規(guī)范 GB87-《工業(yè)企業(yè)廠界噪聲標準 GB12348-《和火災環(huán)境電力裝置設計規(guī)范 GB50058-《石油化工工藝裝置布置設計通則 SH3011-《化工廠初步設計文件內容和深度的規(guī)定》HG/T20688-《過程測量和控制儀表的功能標志及圖形符號》HG/T20505-《自動化儀表選型設計規(guī)定》HG/T20507-2000基礎資工藝管道及儀表流程圖（初步設計階段）及管道和儀表流程圖（施工圖設計階段方法；車間布置理所采取的勞動保護、防火要求、防腐措施要符合有關要求。綜合考慮工藝管總體原的檢修方便可行，以及對建設投資、經濟效益等都有很大影響。所以進行車間布置前必藝首先確定設備布置的初步方案，對廠房建筑的大小、平立面結構、跨度、層次、門窗、設計完成后，工藝車間組生產設施，包括生產工段、原料和產品倉庫、控制室、露天場地或儲罐區(qū)生產輔助設施，包括除塵通風室、機修間、化驗室生活行政設施包括車間、更衣室、浴室、廁所等其他特殊用室，如勞動保護室，室等車間布置方平面設計應力求簡單，這會給設備布置帶來的可變性和靈活性，同時給建筑的定型化創(chuàng)造有利條件。車間廠房的平面布置，其外形一般I型（長方形、LTΠ型等。長方有時，為了適應地形的要求或者生產的需要，也有采用L型或T型的，這些形式適用于6m,6m300mm建筑模數(shù)的倍數(shù)增加或廠房宜采用6x6m柱網的布置。24m的。根據(jù)廠設備布置及人流和物料的要求，單層廠房常為單跨，即跨度等于廠6m12m、14.4m、15m、18m寬度的廠房，常分別布置廠房的高度，主要由工藝設備布置要求所決定。廠房的垂直布置要充分利用空間，每層高度取決于設備的高低、安裝的位置、檢修要求及安全衛(wèi)生等條件。一般框架或混合結構的5m6m4.5m（如攪拌器等氣體廠要適加建筑的層。車宜采單層，內設置多層操作臺以滿足工藝設備位差的要求。如必須設在多層廠房內，則應布置在廠房頂層。如整個廠房均有，則在每層樓板上設置一定面積的泄爆孔。這類廠房還應設置必要0.05～0.1m2/m3。泄壓面積應布置合理，并應靠近部位，不應面對集中的地方和主要交通要互通時，中間應設雙門斗，即設兩道彈簧門隔開。上下層應設在同一軸線處。防爆在設備布置時要滿足工藝流程的順序，保證水平方向和垂直方向的連續(xù)性。在設備布置時，應充分利用差布置有壓差的設備。例如通常把計量槽、槽布置在最，主要設備如反應器等布置在中層，貯槽等布置在底層。這樣既可利用位差進出物料，又可減少樓。設備布置時，應留有一定的間隙，有利于操作及檢修運轉設備應考慮其備用設備的位置盡可能縮短設備間的管車間內要留有原料、、產品及、操作通道考慮安裝安全防護裝置的位置根據(jù)生產發(fā)展的需要，適當預留擴