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化工園區(qū)中試車間建設方案目錄一、概述 3二、園區(qū)中試車間的規(guī)劃 42.1園區(qū)中試車間規(guī)劃思路 42.2園區(qū)中試車間規(guī)劃建議 5三、磷化工中試車間 63.1規(guī)模 63.2原料、產品及工藝 73.3車間等級 73.4磷化工中試車間配置概要 7四、氟化工中試車間 84.1規(guī)模 84.2原料、產品及工藝 84.3車間等級 84.4氟化工中試車間配置概要 8五、鋁化工中試車間 95.1規(guī)模 95.2原料、產品及工藝 95.3車間等級 95.4鋁化工中試車間配置概要 9六、資源綜合利用產業(yè)中試車間 106.1規(guī)模 106.2原料、產品及工藝 106.3車間等級 106.4資源綜合利用產業(yè)中試車間配置概要 10七、有機合成中試車間 117.1規(guī)模 117.2原料、產品及工藝 117.3車間等級 117.4有機合成中試車間配置概要 11八、高分子材料中試車間 128.1規(guī)模 128.2原料、產品及工藝 128.3車間等級 138.4高分子材料中試車間配置概要 13九、新能源化工材料中試車間 139.1規(guī)模 139.2原料、產品及工藝 149.3車間等級 149.4新能源化工材料中試車間配置概要 14十、高純化學品中試車間 1510.1規(guī)模 1510.2原料、產品及工藝 1510.3車間等級 1510.4新能源化工材料中試車間配置概要 15十一、醫(yī)藥化工中試車間 1611.1規(guī)模 1611.2原料、產品及工藝 1611.3車間等級 1711.4醫(yī)藥化工中試車間配置概要 17十二、生物化工中試車間 1812.1規(guī)模 1912.2原料、產品及工藝 1912.3車間等級 1912.4生物化工中試車間配置概要 19十三、化學品倉庫 2013.1化學品倉庫的作用 2013.2化學品倉庫規(guī)模 2013.3化學品倉庫布置 20十四、中試車間設計要點 2114.1中試車間的作用 2114.2中試車間的設計思路 2214.3中試車間設備的選擇 2214.4中試車間管道設計 2214.5中試車間布局 23一、概述根據《XX工業(yè)園總體發(fā)展規(guī)劃(2021-2030)》可知,XX工業(yè)園區(qū)規(guī)劃面積km2,園區(qū)內規(guī)劃四個發(fā)展區(qū),即基礎工業(yè)區(qū),循環(huán)工業(yè)區(qū),精細化工區(qū)和臨港工業(yè)區(qū)。循環(huán)工業(yè)區(qū):面積約平方公里,位于XX城北面的B鎮(zhèn)。該區(qū)重點對現(xiàn)有化工產業(yè)進行技改轉型升級,加快產能釋放,配套建設輕工產業(yè)、建材產業(yè)、新材料、電子信息、商貿物流等產業(yè)。區(qū)內規(guī)劃形成三個產業(yè)組團:B商貿物流組團、A創(chuàng)業(yè)研發(fā)組團、C資源循環(huán)組團。精細化工區(qū):面積約平方公里,位于XX縣城西北側,南起D鄉(xiāng),東、西在F鎮(zhèn)和E鎮(zhèn)之間,北至G鎮(zhèn)。該區(qū)重點發(fā)展生物醫(yī)藥、化工中間體、醫(yī)藥化學品、電子化學品、新材料、化學助劑等精細化工產業(yè)以及危廢處置、?;\輸、危化倉儲等配套產業(yè),進一步延長產業(yè)鏈拓寬產業(yè)幅。本項目擬在循環(huán)工業(yè)區(qū)建設一個化工中試孵化基地,主要為XX工業(yè)園區(qū)內精細化工入駐企業(yè)提供新產品的中試平臺,入駐中試項目均符合XX工業(yè)園區(qū)產業(yè)要求。目前該孵化基地已建設完成2個標準廠房,標準廠房距離約m(最終距離以實際測量為準),單個標準廠房面積約m2(最終面積以設計為準)。本方案根據園區(qū)化工企業(yè)概況及布局,擬定化工中試車間規(guī)劃,力求滿足園區(qū)產業(yè)要求及園區(qū)企業(yè)使用需求。二、園區(qū)中試車間的規(guī)劃2.1園區(qū)中試車間規(guī)劃思路根據園區(qū)產業(yè)發(fā)展規(guī)劃情況,園區(qū)產業(yè)可歸類為(1)磷、煤、鋁等無機化工產業(yè),包括磷化工、煤化工、鋁化工、氟化工及環(huán)保資源利用;(2)依托磷、煤、鋁資源及氟、碘等伴生資源深加工發(fā)展化工新材料、高分子材料、光伏材料、農藥中間體等精細化工產業(yè);(3)含氟、碘醫(yī)藥等醫(yī)藥化工產業(yè);(4)生物質制聚合物及大宗精細化學品生物化工產業(yè)。根據產業(yè)規(guī)劃和各化工產業(yè)的特性,較難建立綜合性中試車間滿足各化工產業(yè)需求。無機化工產業(yè)主要是磷化工、煤化工、氟化工及鋁化工,其中煤化工主要是利用煤炭能源服務于其他化工產業(yè),技術相對很成熟,進行中試開發(fā)的必要性不大。無機化工主要涉及到礦物分解、主產物純化、伴生資源提取等過程,多為酸堿中和反應、復分解反應、煅燒、升華、萃取、過濾、沉降等化工單元操作過程,且操作過程中由于礦物元素成分復雜大都以漿料或高固含量液體的形式存在,往往會產生較多的渣料。磷化工、氟化工、鋁化工等化工過程物料性質差別較大,且多是漿料,在設備及管道內容易積垢殘留,且氟化工腐蝕性很強,廢氣危害大,這些因素均不利于整合成一個無機化工中試車間,因此,將無機化工中試車間分為磷化工中試車間、氟化工中試車間、鋁化工中試車間及資源綜合利用中試車間。精細化工產業(yè)主要包括有機合成、高分子聚合物、新能源化工材料及高純化學品,涉及有機合成反應、聚合反應、精餾、萃取等過程,操作過程物料往往以氣液狀態(tài)居多,副產三廢成分復雜、毒性大,工藝相對更為復雜,且對操作過程精度要求較高,車間等級較高。精細化工包含的類別不一,對設備的使用需求不一,比如有機合成大多是小分子有機物,粘度低、容易清洗;而高分子聚合物粘度高,對反應器及輸送設備要求高;新能源化工材料對原料配比及工藝過程控制要求高;高純化學品則對設備及管道材質有高要求,一般接觸高純物料的設備所用材料也是高純度的材料。因此,需要將精細化工產業(yè)的中試車間分為有機合成中試車間、高分子材料中試車間、新能源化工材料中試車間、高純化學品中試車間。醫(yī)藥化工產業(yè)涉及到原料藥生產,往往對生產車間有特殊要求,比如醫(yī)藥生產車間有潔凈度要求,此外,醫(yī)藥化工產業(yè)往往生產規(guī)模不大,一般在百噸級或千噸級,其中試車間產能規(guī)模要較精細化工產業(yè)小;生物化工產業(yè)涉及到微生物的使用,其工藝大都涉及生物質的處理、微生物發(fā)酵、生物酶催化、分離、產物純化等工藝,其生產方法不同于傳統(tǒng)化工方法。2.2園區(qū)中試車間規(guī)劃建議基于園區(qū)的產業(yè)規(guī)劃不同產業(yè)的特點及化學品的多樣性,本方案擬將園區(qū)中車車間規(guī)劃為(1)無機化工領域:磷化工中試車間、氟化工中試車間、鋁化工中試車間、資源綜合利用中試車間;(2)精細化工領域:有機合成中試車間、、高分子材料中試車間、新能源化工材料中試車間、高純化學品中試車間;(3)醫(yī)藥化工領域:醫(yī)藥化工中試車間;(4)生物化工領域:生物化工中試車間;(5)化學品倉庫。建議中試孵化基地規(guī)劃如下表所示:類別名稱產能t/a面積/m2數(shù)量功能無機化工磷化工中試車間1主要用于熱法和干法磷化工產品及衍生產品的中試試驗氟化工中試車間1主要用于磷伴生資源氟硅酸、氟化氫及其他衍生氟產品的中試試驗鋁化工中試車間1主要用于氧化鋁、電解鋁及其他鋁化學品的中試試驗資源綜合利用中試車間1主要用于磷石膏、黃磷副產、赤泥、煤氣化爐渣等工業(yè)副產或廢物的循環(huán)利用中試試驗。精細化工有機合成中試車間1主要用于滅菌劑、表面活性劑、農藥中間體等有機化學品的中試試驗。高分子材料中試車間23001主要用于塑料、纖維、膜材料、氟硅聚合物等高分子材料產品的中試試驗。新能源化工材料中試車間1主要用于儲能材料、光伏電池及組件的新型化工材料的中試試驗。高純化學品中試車間1主要用于食品級或電子級酸、磷化學品、氟化學品等高純化學品的中試試驗。醫(yī)藥化工醫(yī)藥化工中試車間1主要用于園區(qū)氟碘醫(yī)藥及衍生品的中試試驗。生物化工生物化工中試車間1主要用于生物法制備有機物的中試試驗?;瘜W品存儲化學品倉庫--1主要用于化學品存儲及及使用監(jiān)管。三、磷化工中試車間磷化工主要以干法和濕法為主,即以黃磷和濕法磷酸為基礎原料,生產一系列磷化工產品。3.1規(guī)模磷化工中試規(guī)模建議為年產能3000-5000噸。磷化工一半體量較大(產能萬噸至數(shù)十萬噸級),中試車間應能滿足大部分磷化工的工藝需求。因此,磷化工中試車間應具備:(1)處理能力適度,年處理能力應在3000-5000噸;(2)靈活性,裝置靈活性強,能根據工藝要求進行搭配使用;(3)多功能,能夠滿足酸堿中和反應、復分解反應、換熱、多效蒸發(fā)、連續(xù)結晶等工藝過程的使用要求。3.2原料、產品及工藝(1)園區(qū)磷化工可能涉及的?;分饕校簼庀跛帷饬蛩?、濃鹽酸、黃磷、液氨、氯氣、氟化氫、工業(yè)赤磷、磷酸、亞磷酸、硝酸鉀、硝酸鈉、硝酸鈣、氟硅酸、氟硅酸鹽、二氧化硫、硫磺、五氧化二磷、氫氧化鉀、過氧化氫等。(2)園區(qū)規(guī)劃重要產品:磷酸、硫酸、工業(yè)一銨、聚磷酸銨、多功能磷酸鹽、磷酸二氫鉀、磷酸脲、磷肥、多功能專用復合肥、碘、六氟磷酸鋰、磷酸鐵、硝酸磷肥、黃磷、次磷酸鹽、三氯化磷、三氯氧磷、阻燃劑、五氧化二磷、赤磷等。3.3車間等級根據《建筑設計防火規(guī)范》GB50016-2006,因為磷化工中試車間可能會用到赤磷、黃磷、五氧化二磷等受撞擊、摩擦或與氧化劑、有機物接觸時能引起燃燒或爆炸的物質,磷化工中試車間應定為甲類車間。3.4磷化工中試車間配置概要(1)反應設備應包括常規(guī)的攪拌釜、萃取槽、管式反應器、電解槽等,滿足中和反應、電解反應等反應要求,反應設備接液材質以玻璃鋼或PTFE為主;(2)罐區(qū)應設置原料儲存罐、沉降罐、打漿槽、地槽,滿足液體物料、漿料及產物沉降的要求,一般沉降槽應設置低速攪拌耙機;(3)后處理區(qū)應設置濃縮裝置如石墨換熱器、多效蒸發(fā)器,連續(xù)結晶器(如奧斯陸結晶器)、板式過濾機、離心設備(如臥螺機)、噴霧干燥裝置、固體冷卻裝置(轉鼓風冷裝置、無塵冷卻機)等,滿足磷酸的濃縮、漿料的濃縮、產物結晶、干燥、冷卻等工藝操作;(4)泵區(qū)應以離心泵為主、計量泵為輔;(5)尾氣處理需設置尾氣風機和噴淋塔;(6)防爆等級應以計劃用最高工藝要求為準,一般建議不低于ExdIIBT4。(7)磷化工中試車間主體單層,局部多層,分為反應區(qū)、罐區(qū)、后處理區(qū);(8)罐區(qū)分為配料罐、產物收集罐、沉降槽和地槽;(9)反應區(qū)設置槽式反應器、攪拌釜式反應器和管式反應器,預留放置新型反應器空間;(10)泵對應槽罐設置,配備流量計、調節(jié)閥設備;(11)后處理區(qū)設備如石墨換熱器、多效蒸發(fā)器、結晶器等要預留一定的操作空間,方便在管路堵塞時清理;(12)從安全角度考慮,對于只需要一般要求防毒、防火及防爆的設備,可同時布置在一個較大的車間內。有劇毒的化學反應操作崗位,要單獨隔開,并應設置良好的排風裝置。四、氟化工中試車間氟化工主要涉及磷化工伴生氟資源的利用,主要生產氟硅酸和無水氟化氫。4.1規(guī)模氟化工中試規(guī)模建議為年產能3000-5000噸。4.2原料、產品及工藝(1)園區(qū)氟化工可能涉及的?;分饕校簼庀跛?、濃硫酸、濃鹽酸、氟硅酸、無水氟化氫等。(2)園區(qū)規(guī)劃重要產品:無水氟化氫、氟硅酸鹽、六氟磷酸鋰、雙(氟磺酰)亞胺鋰、氟代碳酸乙烯酯、氟化鋁等。4.3車間等級根據《建筑設計防火規(guī)范》GB50016-2006,氟化工中試車間可能用到甲醇等易燃易爆低閃點容積,因此氟化工中試車間應定為甲類車間。4.4氟化工中試車間配置概要(1)氟化工中氟化氫等氟化物腐蝕性很強,反應器及管道不能選用玻璃材質,宜選擇碳化硅、PTFE等材質。低溫耐蝕的多用襯PTFE設備管道,高溫耐蝕的多用蒙乃爾合金、哈氏合金設備管道。(2)罐區(qū)應設置原料儲存罐、打漿槽、地槽、產物接收罐,滿足液體物料、漿料及產物沉降的要求;(3)后處理區(qū)應設置濃縮裝置如石墨換熱器、多效蒸發(fā)器,連續(xù)結晶器(如奧斯陸結晶器)、板式過濾機、離心設備(如臥螺機)、噴霧干燥裝置、固體冷卻裝置(轉鼓風冷裝置、無塵冷卻機)等;(4)泵區(qū)應有計量泵、離心泵、磁力泵、屏蔽泵等;(5)設有水洗、堿洗、吸收用的塔設備;(6)防爆等級應以計劃用最高工藝要求為準,一般建議不低于ExdIIBT4。(7)氟化工中試車間主體單層,局部多層,分為反應區(qū)、罐區(qū)、后處理區(qū);(8)罐區(qū)分為配料罐、產物收集罐、沉降槽和地槽;(9)反應區(qū)設置槽式反應器、攪拌釜式反應器和管式反應器,預留放置新型反應器空間;(10)泵對應槽罐設置,配備流量計、調節(jié)閥設備;(11)后處理區(qū)設備如石墨換熱器、多效蒸發(fā)器、結晶器等要預留一定的操作空間,方便在管路堵塞時清理。(12)動設備及管道要嚴格做好“跑冒滴漏”防護措施,嚴防氟化氫危害。五、鋁化工中試車間鋁化工主要涉及鋁的深加工。5.1規(guī)模鋁化工中試規(guī)模建議為年產能3000-5000噸。5.2原料、產品及工藝(1)園區(qū)氟化工可能涉及的化學藥品主要有:濃硫酸、濃鹽酸、氫氧化鈉、氫氧化鉀、石灰等。(2)園區(qū)規(guī)劃重要產品:氧化鋁及其衍生物、莫來石、鋁基阻燃劑等。5.3車間等級根據《建筑設計防火規(guī)范》GB50016-2006,鋁化工中試車間建議定為丙類車間。5.4鋁化工中試車間配置概要(1)鋁化工主要腐蝕來源是酸堿腐蝕,主體設備及管道可選用耐酸堿腐蝕的不銹鋼或工程塑料。(2)鋁化工中試車間主體單層,局部多層,車間布局為原料配制區(qū)、前處理區(qū)、反應區(qū)和后處理區(qū)。(3)原料配制區(qū)應設置原料儲存罐、打漿槽、地槽等,罐體下方配泵輸送泵。(4)前處理區(qū)可設置粉碎研磨裝置、篩分裝置等(5)后處理區(qū)可設置換熱器如列管式換熱器、結晶器、干燥器等。(6)泵區(qū)應有計量泵、離心泵、磁力泵、屏蔽泵等;(7)設有水洗、堿洗、吸收用的塔設備;(8)防爆等級應以計劃用最高工藝要求為準,一般建議不低于ExdIIBT4。(9)反應區(qū)設置槽式反應器、攪拌釜式反應器和管式反應器,預留放置新型反應器空間。六、資源綜合利用產業(yè)中試車間資源綜合利用產業(yè)主要涉及磷石膏、赤泥、黃磷爐渣的回收利用。6.1規(guī)模資源綜合利用產業(yè)中試規(guī)模建議為年產能3000-5000噸。6.2原料、產品及工藝(1)園區(qū)資源綜合利用產業(yè)可能涉及的化學藥品主要有:“三酸”、燒堿、石灰、建筑材料助劑、絮凝劑等。(2)園區(qū)規(guī)劃重要產品:碳一系列產品、水泥添加劑、水泥、動物飼料、凈水劑等。6.3車間等級根據《建筑設計防火規(guī)范》GB50016-2006,資源綜合利用產業(yè)中試中試車間建議定為乙類車間。6.4資源綜合利用產業(yè)中試車間配置概要(1)磷、鋁渣料的回收利用涉及到氣液固形態(tài)的物料,腐蝕性主要是酸堿腐蝕,主體設備及管道可選用耐酸堿腐蝕的不銹鋼或工程塑料。(2)中試車間主體單層,局部多層,車間布局為高溫處理區(qū)、原料配制區(qū)、反應區(qū)和后處理區(qū)。(3)原料配制區(qū)應設置原料儲存罐、打漿槽、地槽等,罐體下方配泵輸送泵。(4)前處理區(qū)可設置粉碎研磨裝置、篩分裝置等(5)后處理區(qū)可設置換熱器如列管式換熱器、結晶器、干燥器等。(6)物料多以漿料居多,因此泵應采用耐磨、適應高粘物料的離心泵、磁力泵、屏蔽泵等;(7)設有水洗、堿洗、吸收用的塔設備;(8)防爆等級應以計劃用最高工藝要求為準,一般建議不低于ExdIIBT4。(9)反應區(qū)設置槽式反應器、攪拌釜式反應器和管式反應器,預留放置新型反應器空間。七、有機合成中試車間有機合成過程主要包括氣液固反應、過濾、萃取、濃縮、結晶等單元操作過程,有機合成過程也會涉及到有機物和無機物的反應過程,均可采用有機合成車間進行中試試驗。7.1規(guī)模資源綜合利用產業(yè)中試規(guī)模建議為年產能50-1000噸。7.2原料、產品及工藝(1)園區(qū)資源綜合利用產業(yè)可能涉及的化學藥品主要有:“三酸”、堿、有機溶劑、醇類、表面活性劑、催化劑等。(2)園區(qū)規(guī)劃重要產品:滅菌劑、表面活性劑、農藥中間體、有機催化劑等。(3)園區(qū)可能涉及的工藝有:硝化工藝、磺化工藝、過氧化工藝、氯化工藝、重氮化工藝、烷基化工藝、酰氯化反應工藝等。7.3車間等級根據《建筑設計防火規(guī)范》GB50016-2006,有機合成中試中試車間建議定為甲類車間。7.4有機合成中試車間配置概要(1)在設備選擇上,除考慮耐溫、耐壓、耐腐蝕外,還應考慮設備的通用性和互換性。(2)對于主要的反應設備,如反應釜應以不銹鋼、搪玻璃等材料為主。用于蒸餾、回收等單元操作的塔器,可以選用小型填料塔。它具有結構簡單、壓降低、便于用耐腐蝕材料制作、適合于小塔徑等優(yōu)點,其材料可選用玻璃、陶瓷或不銹鋼等。根據主體反應設備的生產能力,還應配置一定數(shù)量的換熱器、中間貯槽,計量罐,緩沖罐等這類設備可選擇不銹鋼、陶瓷、搪玻璃等材料制作。(3)動力設備如壓縮機、離心機、泵等應考慮防爆等級不低于ExdIIBT4。(4)車間的建筑形式以單層為主,局布為兩層的混合結構。車間內的工藝設備布置,遵照其多功能的特點,反應器為反應區(qū),后處理配置緩沖罐區(qū)、精餾區(qū)、脫溶區(qū)等。(5)計量罐、冷凝器等設備,布置在反應釜的上方,為配合反應釜的使用,它們的位置應隨反應釜的位置而變化。(6)離心分離機、過濾罐等布置在反應釜的下方,由反應釜的位置而定。(7)物料輸送泵則安裝在貯罐區(qū)附近,小型泵可直接組裝成可移動式的,以便隨時備用。

(8)用于蒸餾、回收等單元操作的塔器、換熱器等適當集中布置在一以利操作方便,并可節(jié)省空間。(9)從安全角度考慮,對于只需要一般要求防毒、防火及防爆的設備,可同時布置在一個較大的車間內。有劇毒的化學反應操作崗位,要單獨隔開,并應設置良好的排風裝置。八、高分子材料中試車間主要用于塑料、纖維、膜材料、氟硅聚合物等高分子材料產品的中試試驗。8.1規(guī)模資源綜合利用產業(yè)中試規(guī)模建議為年產能500-1000噸。8.2原料、產品及工藝(1)園區(qū)高分子材料產業(yè)可能涉及的化學藥品主要有:“三酸”、堿、有機溶劑、醇類、表面活性劑、有機單體等。(2)園區(qū)規(guī)劃重要產品:工程塑料如聚芳醚酮/腈、PCT、PBT樹脂、聚苯硫醚、工程尼龍、聚酰亞胺等;高性能纖維如芳綸、聚酰亞胺纖維等;膜材料如聚氟乙烯和聚偏氟乙烯背板膜、鋰離子電池隔膜等;氟硅聚合物等。(3)園區(qū)可能涉及的工藝有:本位聚合、溶液聚合、懸浮聚合或乳液聚合等。8.3車間等級根據《建筑設計防火規(guī)范》GB50016-2006,高分子材料中試車間建議定為甲類車間。8.4高分子材料中試車間配置概要(1)在設備選擇上,除考慮耐溫、耐壓、耐腐蝕外,還應考慮設備的通用性和互換性。(2)高分子材料聚合反應一般會分為乳化、預聚合(引發(fā))、聚合、終止、溶劑回收、過濾、擠壓成型、干燥等過程,大多單元操作過程物料粘度大,因此反應設備應考慮高剪切設備,輸送設備應選擇功率較大的設備。(3)動力設備如壓縮機、離心機、泵等應考慮防爆等級不低于ExdIIBT4。(4)車間的建筑形式以單層為主,局布為兩層的混合結構。車間內的工藝設備布置,遵照其多功能的特點,反應器為反應區(qū),后處理配置緩沖罐區(qū)、精餾區(qū)、脫溶區(qū)、干燥等。(5)計量罐、冷凝器等設備,布置在反應釜的上方,為配合反應釜的使用,它們的位置應隨反應釜的位置而變化。(6)離心分離機、過濾罐等布置在反應釜的下方,由反應釜的位置而定。(7)物料輸送泵則安裝在貯罐區(qū)附近,小型泵可直接組裝成可移動式的,以便隨時備用。

(8)用于蒸餾、回收等單元操作的塔器、換熱器等適當集中布置在一以利操作方便,并可節(jié)省空間。(9)從安全角度考慮,對于只需要一般要求防毒、防火及防爆的設備,可同時布置在一個較大的車間內。有劇毒的化學反應操作崗位,要單獨隔開,并應設置良好的排風裝置。九、新能源化工材料中試車間主要用于儲能材料、光伏電池及組件的新型化工材料的中試試驗。9.1規(guī)模新能源化工材料中試規(guī)模建議為年產能500-1000噸。9.2原料、產品及工藝(1)園區(qū)新能源化工材料可能涉及的化學藥品主要有:“三酸”、堿、有機溶劑、表面活性劑、有機助劑等。(2)園區(qū)規(guī)劃重要產品:光伏電池及組件。包括晶體硅光伏電池及組件,柔性砷化鎵、硅基薄膜、碲化鎘、銅銦鎵硒、鈣鈦礦、聚光等新型光伏電池和組件、單晶硅錠/硅片,光伏電池封裝材料,有機聚合物電極,光伏導電玻璃(TCO玻璃等),硅烷,專用銀漿,高效率、低成本、新型太陽能光伏電池材料,長壽命石墨材料,高光利用率涂層材料等。(3)園區(qū)可能涉及的工藝有:本位聚合、溶液聚合、懸浮聚合或乳液聚合等。9.3車間等級根據《建筑設計防火規(guī)范》GB50016-2006,新能源化工材料中試車間建議定為甲類車間。9.4新能源化工材料中試車間配置概要(1)在設備選擇上,耐腐蝕性考慮使用不銹鋼、金屬合金及四氟材質為主,此外還應考慮設備的通用性和互換性。(2)新能源化工材料制備工藝涉及到沉淀反應、聚合反應、萃取、結晶、純化、鍍膜等工藝過程,在反應器上應選擇高低轉速搭配,輸送設備上應考慮高低壓泵設備。(3)動力設備如壓縮機、離心機、泵等應考慮防爆等級不低于ExdIIBT4。(4)車間的建筑形式以單層為主,局布為兩層的混合結構。車間內的工藝設備布置,遵照其多功能的特點,配料區(qū)用于配制原料,反應器為反應區(qū),后處理配置緩沖罐區(qū)、精餾區(qū)、脫溶區(qū)、干燥等。(5)計量罐、冷凝器等設備,布置在反應釜的上方,為配合反應釜的使用,它們的位置應隨反應釜的位置而變化。(6)離心分離機、過濾罐等布置在反應釜的下方,由反應釜的位置而定。(7)物料輸送泵則安裝在貯罐區(qū)附近,小型泵可直接組裝成可移動式的,以便隨時備用。

(8)用于蒸餾、回收等單元操作的塔器、換熱器等適當集中布置在一以利操作方便,并可節(jié)省空間。(9)從安全角度考慮,對于只需要一般要求防毒、防火及防爆的設備,可同時布置在一個較大的車間內。有劇毒的化學反應操作崗位,要單獨隔開,并應設置良好的排風裝置。十、高純化學品中試車間主要用于食品級或電子級酸、磷化學品、氟化學品等高純化學品的中試試驗。10.1規(guī)模高純化學品中試規(guī)模建議為年產能10-100噸。10.2原料、產品及工藝(1)園區(qū)高純化學品產業(yè)可能涉及的化學藥品主要有:磷酸、黃磷、氫氣、氧氣、烷烴類氣體、“三酸”、高純化合物等。(2)園區(qū)規(guī)劃重要產品:食品級磷酸、電子級磷酸、電子級五氧化二磷、電子級氟化氫、集成電路用電子化學品等。(3)園區(qū)可能涉及的工藝有:有機合成、蒸餾、區(qū)域熔融分離、除雜、重結晶等。10.3車間等級根據《建筑設計防火規(guī)范》GB50016-2006,高純化學品中試車間建議定為甲類車間。10.4新能源化工材料中試車間配置概要(1)在設備選擇上,高純化學品比較特殊,對設備要求較高,一般選用純度比較高的材料作為設備接液材質,比如高純度石英蒸餾柱。(2)高純化學品涉及到合成、精餾等工藝過程,所用的原料大都采用純度相對較高的藥劑,因此對輸送設備、反應設備、儲存設備的潔凈度均有較高要求,一般選用表面光潔度較高的設備。此外,高純化學品的制備涉及的溫度范圍較廣,應配備耐溫寬的精餾裝置或區(qū)域熔融分離裝置。(3)動力設備如壓縮機、離心機、泵等應考慮防爆等級不低于ExdIIBT4。(4)車間的建筑形式以單層為主,局布為兩層的混合結構。車間內的工藝設備布置,遵照其多功能的特點,配料區(qū)用于配制原料,反應器為反應區(qū),后處理配置緩沖罐區(qū)、精餾區(qū)、脫溶區(qū)、干燥等。(5)計量罐、冷凝器等設備,布置在反應釜的上方,為配合反應釜的使用,它們的位置應隨反應釜的位置而變化。(6)離心分離機、過濾罐等布置在反應釜的下方,由反應釜的位置而定。(7)物料輸送泵則安裝在貯罐區(qū)附近,小型泵可直接組裝成可移動式的,以便隨時備用。

(8)用于蒸餾、回收等單元操作的塔器、換熱器等適當集中布置在一以利操作方便,并可節(jié)省空間。(9)從安全角度考慮,對于只需要一般要求防毒、防火及防爆的設備,可同時布置在一個較大的車間內。有劇毒的化學反應操作崗位,要單獨隔開,并應設置良好的排風裝置。十一、醫(yī)藥化工中試車間園區(qū)目前有仨合藥業(yè)(醫(yī)藥中間體)等生產企業(yè)及擬引進的湖南威特制藥、藥融園、海洲制藥等醫(yī)藥化工項目,以及規(guī)劃發(fā)展含氟醫(yī)藥中間體、含碘醫(yī)藥中間體產業(yè)。醫(yī)藥化工生產涉及到的化工工藝過程主要有:原料浸?。ㄖ兴帲?、有機合成、萃取、精餾、結晶等工藝過程,其生產過程對車間潔凈度要求高。11.1規(guī)模醫(yī)藥化工中試車間規(guī)模建議為年產能5-10噸。醫(yī)藥化工相對于磷煤化工和精細化工而言要特別一些,一般醫(yī)藥化工年產能在數(shù)十噸至百噸級,小些的還有年產幾噸的。因此,根據醫(yī)藥化工實驗室小試規(guī)模以100~1000mL玻璃瓶為主,最大可達到10L規(guī)模。中試用于實驗室工藝的考察研究,放大梯度以10~50倍為宜,其中試規(guī)模建議為年產5-10噸。故從反應釜容積來看,中試車間以選擇50~100L體積反應器為宜。其他配套設備以此為參考進行設計選型。11.2原料、產品及工藝(1)園區(qū)醫(yī)藥化工可能涉及的?;分饕校簼庀跛?、濃硫酸、濃鹽酸、過氧化物、氟化物、氯化物、溴化物、碘化物等。(2)園區(qū)規(guī)劃的醫(yī)藥產品可能有:氟碘醫(yī)藥中間體。(3)園區(qū)醫(yī)藥化工可能涉及的危險工藝有:鹵化反應、氧化反應、硝化反應、重氮化反應、?;磻⒓託浞磻取?1.3車間等級根據《建筑設計防火規(guī)范》GB50016-2006,醫(yī)藥化工中試車間建議定為甲類車間。11.4醫(yī)藥化工中試車間配置概要采用模塊化設計使原料藥中試車間多功能化。在原料藥中試車間的組織實施過程中,考慮到小批量、多品種的生產要求,多功能原料藥車間需按照不同的生產條件設置不同的獨立的功能模塊。通過不同功能模塊之間的靈活組合、搭配,可以滿足不同的品種同時生產,各模塊獨立、密閉操作,避免交叉污染。這樣可以滿足研發(fā)中試多樣化的要求。(1)反應模塊中試化工單元反應有縮合、加成、環(huán)合、水解、?;?、磺化等一般工藝,也有氧化、氯化、氟化、加氫、硝化、重氮化等高危工藝;化工單元操作如濃縮、結晶、萃取、過濾、離心、干燥等。根據原料藥中試車間中常涉及的反應,在反應模塊中分別考慮:常規(guī)反應模塊(適合-20~150℃);無水高溫反應模塊(適合常溫~270℃);深冷反應模塊(適合-100~-40℃);高壓反應模塊(適合類似氫化反應等);特殊(異味、毒性、高腐蝕性)反應模塊(適合-20~150℃,有異味或毒性較大的單元反應操作等工藝生產要求)。常規(guī)反應模塊占80%以上。常見的反應工藝為:(2)分離模塊分離模塊考慮配備離心分離、板式過濾、精餾塔、減壓蒸餾裝置和干燥器等模塊。(3)潔凈區(qū)模塊兼顧部分產品的潔凈要求,考慮設置潔凈區(qū)模塊,主要為精制結晶、離心、干燥、粉碎、混合、內包裝等潔凈工段。(4)輔助生產模塊考慮到多品種產品的頻繁更換,應選擇相應的清洗區(qū)和設備暫存區(qū)。(5)“三廢”處理模塊生產中產生的“三廢”需進行收集或處理,以避免造成環(huán)境污染。(6)分區(qū)布置一般分為合成反應區(qū)、后處理區(qū)和潔凈區(qū)。合成區(qū)劃分為小產能生產線區(qū)和大產能生產線區(qū),各區(qū)域間用緩沖間緩沖,人流物流通道分開。(7)潔凈區(qū)潔凈區(qū)人流和物流分開,配有門禁系統(tǒng)。用于生產非無菌原料藥,潔凈區(qū)按D級要求設計。潔凈室的溫度為18℃~26℃,相對濕度為45%~65%.,換氣次數(shù)大于18次/h,同等級的潔凈室之間的壓差不小于5Pa,潔凈區(qū)與室外(換鞋間、外包裝間)的壓差應不小于12Pa,同時開啟的門采用互鎖控制。潔凈區(qū)HVAC系統(tǒng)由組合式空調箱、表冷器、加熱器、加濕器、臭氧發(fā)生器、風機系統(tǒng)及風管系統(tǒng)組成。系統(tǒng)采用新風和回風混合形式,潔凈空氣氣流采用層流分布送入各潔凈室后,受污染新風(離心間、干燥間、打粉間、包裝間等)直接排出;其余回風返回到空調箱進口再利用,HVAC系統(tǒng)風量采用變頻調節(jié),溫濕度采用自動調節(jié)控制。(8)純化水系統(tǒng)純化水系統(tǒng)由原水預處理系統(tǒng)、反滲透系統(tǒng)及消毒系統(tǒng)組成。原水取之于園區(qū)管網,經過活性炭、袋式過濾器粗濾和超濾的預處理,再通過二級反滲透制備純化水。純化水儲罐中純化水由輸送泵經在線紫外消毒與臭氧消毒過濾處理后,送至潔凈區(qū)車間等的純化水使用點,最后通過循環(huán)回路返回純化水儲罐。在純化水系統(tǒng)中二級反滲透出水、貯罐總出、總回均安裝在線電導率儀,當電導率達到規(guī)定行動指標時,純化水返回一級反滲透水貯罐。十二、生物化工中試車間生物化工是以生物基質為原料來制備化工產品。12.1規(guī)模生物化工中試規(guī)模選擇在3000-5000t/a。生物基聚合物和生物質制備的精細化學品均是采用植物或動物副產品為原料,通過微生物作用獲得諸如醇類單體,再進行其他反應得到最終產物。因此,其中試規(guī)模與園區(qū)規(guī)劃產能和原料的供應相關。一般生物化工產能在萬噸至數(shù)十萬噸級,因此,借鑒于無機化工的中試規(guī)模,可以考慮將生物化工中試規(guī)模選擇在3000-5000t/a。12.2原料、產品及工藝(1)園區(qū)生物化工可能涉及的?;分饕校簱]發(fā)性醇類、副產物硫化物等。(2)園區(qū)規(guī)劃的主要產品有:以制備生物基增塑劑類產品替代鄰苯類增塑劑。生物基聚合物如聚羥基脂肪酸酯(PHA)、聚碳酸亞丙酯(PPC)、生物基二元酸二元醇共聚酯、生物基多元醇及聚氨酯、生物基尼龍等?;谏镔|來源的生物塑料、生物纖維、生物橡膠等高分子材料。包括聚乳酸(PLA),聚羥基烷酸(PHA),聚對苯二甲酸丙二醇酯(PTT),聚丁二酸丁二醇酯(PBS)、聚氨基酸、聚四氫呋喃、聚有機酸復合材料和產品,多元醇纖維,淀粉基塑料。生物基聚酯、生物基聚氨酯、生物質纖維、新型炭質吸附材料、殼聚糖纖維、海藻纖維、葡甘聚糖材料、蛋白質纖維,非主糧變性淀粉基生物降解材料、微生物多糖材料、生物基材料助劑等。生物法制備或生物質原料制備的大宗與精細化學品及其衍生物。包括生物乙烯、異戊二烯、丙烯酸、乙醇、乙二醇,丙二醇、異丙醇、3-羥基丙酸、丙烯酸、丁醇、異丁醇、丁二醇、丁三醇、多元醇、乙酸、乳酸、丙酸、丁酸,丁二酸、乙醛酸、富馬酸、長鏈化合物、環(huán)類化合物、蘋果酸、衣康酸、檸檬酸、檸檬酸酯、異山梨醇,手性化合物,甾體化合物,化工中間體,添加劑,秸稈糖,寡糖、稀少糖、非天然氨基酸等。(3)園區(qū)生物化工可能涉及的危險工藝有:加氫催化裂解工藝、聚合工藝等。12.3車間等級根據《建筑設計防火規(guī)范》GB50016-2006,生物化工中試車間建議定為甲類車間。12.4生物化工中試車間配置概要采用模塊化設計,實現(xiàn)多功能性,滿足生物基聚合物的合成過程使用及精細化學品的合成使用。(1)預處理區(qū)預處理區(qū)的作用是對生物質進行處理,比如對于使用淀粉質原料薯類或谷物發(fā)酵制備乙醇時,要先將薯類或谷物除雜、破碎,進行高溫蒸煮,使淀粉從細胞中游離出,并轉化為溶解狀態(tài),然后再進入下一段工序。需處理區(qū)可能的單元操作過程包括破碎、粉碎、浸取、蒸煮等。(2)反應區(qū)反應區(qū)包括發(fā)酵過程、催化過程、聚合過程等,因此需將反應區(qū)分為生物反應過程和化學反應過程。生物反應過程選擇發(fā)酵罐等常用反應器,聚合過程選擇專用的聚合反應釜作為反應器。(3)后處理區(qū)后處理過程涉及過濾、精餾等分離過程,三廢處理等過程,需配備過濾裝置、清洗裝置、精餾裝置、尾氣吸收系統(tǒng)等。通常生物基質產生的廢氣主要是二氧化碳或含硫廢氣。十三、化學品倉庫13.1化學品倉庫的作用化學品倉庫的作用是用來存儲中試試驗所需化學品,且減少危險化學品在園區(qū)的輸送轉移。此外,對中試試驗所需危險化學品進行集中管控,明細危險化學品的使用,利于安全管控。13.2化學品倉庫規(guī)模該化學品倉庫服務于中試車間,藥品種類較多、使用量大,單類藥品的儲存規(guī)模應在公斤級,對于易燃易爆及高毒藥品尤其需限至其儲存量,就中試試驗而言,一般?;反鎯α坎灰顺^500kg。綜合考慮化學品品類繁多、性質各異,需進行分區(qū)、隔離或隔間存放,因此建議倉庫大小為2300㎡。13.3化學品倉庫布置化學品倉庫的布局主要需明確危險化學品的存放。園區(qū)規(guī)劃可能涉及的?;酚幸郝?、液氨、黃磷、磷酸、“三酸”、氟化氫、氟硅酸、揮發(fā)性醇類、二氧化硫、硫磺、五氧化二磷、氫氧化鉀、過氧化氫、環(huán)氧乙烷等等涵蓋氣液固三相的?;?。因此,需將?;穫}庫進行隔離存放和隔間存放處理,倉庫等級為甲類。危化品的存放應滿足以下要求:(1)危險化學品入庫前必須檢查登記,入庫后應定期檢查,幷實行嚴格出入庫發(fā)放管理制度。(2)危險化學品入庫后應采取適當?shù)酿B(yǎng)護措施,在貯存期內,定期檢查,發(fā)現(xiàn)其品質變化、包裝破損、滲漏等,應及時處理。(3)危險化學品存處地點必須張貼所存儲的所有化學品的物質安全資料表,要求如下:=1\*GB3①MSDS必須為十六項,中文版;=2\*GB3②產品名稱及廠商名稱,聯(lián)系方法要齊全;=3\*GB3③危險性、儲存、防泄漏、滅火、個人防護等信息要詳細準確;=4\*GB3④相關成分及危險性,危害性要詳細準確;=5\*GB3⑤易燃化學品的著火點或燃點、閃點信息要準確,范圍不能太大。(4)化學品倉庫內不能超量貯存(不得超過三個月用量),并應有一定的安全距離,保證道路通暢。危險化學品必須分類、分垛儲存,每垛占地面積小于100㎡,垛與垛間距大于1m,垛與墻間距大于0.5m,垛與梁、柱間距大于0.3m,主要通道的寬度大于2m。(5)化學品貯存量及貯存類別見《常用化學危險品貯存通則》。(6)廢棄物處理必須嚴格執(zhí)行《中華人民共和國環(huán)境保護法》的有關規(guī)定,防止環(huán)境污染與生態(tài)破壞。應定時對集液池內及用其他方法收集的廢棄溶劑進行清理。將廢棄溶劑收集到廢材區(qū)的指定區(qū)域,幷且保持整潔,不得有其他廢棄物混放、外溢、遺散等污染環(huán)境的情形發(fā)生,廢液桶應標示清楚廢液的類別及危害信息。當廢棄溶劑達到一定量時由相關部門聯(lián)系供應商進行回收。危險廢棄物的處理應滿足《廢棄物管制管理辦法》的相關規(guī)定。十四、中試車間設計要點14.1中試車間的作用中試車間是從實驗室裝置到規(guī)?;I(yè)生產的過渡,其作用是用來進一步探索科研成果投入實際生產的可行性條件,是不可缺少的環(huán)節(jié)。通過中試,一方面摸索滿足新產品進行工業(yè)生產的基本工藝條件。另一方面,為得到更高質量的工業(yè)產品進一步探索工藝條件、裝備設施、自動控制等條件,從而為下一步擴大生產規(guī)模提供精準的技術數(shù)據。14.2中試車間的設計思路中試車間與化工生產車間不同,有著其獨特之處?;ぎa品名目繁多,工藝路線、生產方法也不盡相同,但也有著其共同的規(guī)律。比如,都要進行化學反應及一些單元操作,蒸發(fā)、結晶、吸收、干燥等過程。因此,可按這些單元操作要求,選擇一些不同規(guī)格、不同材質的小型設備,如反應釜、塔器、換熱器、過濾罐、計量罐、貯罐及機、泵等設備,加以合理地排列組合,并通過工藝管道靈活地拼接與搭配,形成適應不同產品的工藝生產線,并能在每更換一新產品時,可根據其工藝要求,重新組合設備與管道。對于一些有特殊要求的生產工藝,如高壓反應、有劇毒的反應等,就應按照防毒、防火、防爆等要求予以專門考慮。14.3中試車間設備的

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