11万吨年乙酸乙烯酯装置工艺设计初步设计说明书

1、目录 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc346956305 第1章 总论 PAGEREF _Toc346956305 h 3 HYPERLINK l _Toc346956306 1.1 工程概况 PAGEREF _Toc346956306 h 3 HYPERLINK l _Toc346956307 1.2 设计依据 PAGEREF _Toc346956307 h 3 HYPERLINK l _Toc346956308 1.3 设计原那么 PAGEREF _Toc346956308 h 3 HYPERLINK l _Toc346956309 1.3.1 反响器设计原

2、那么 PAGEREF _Toc346956309 h 3 HYPERLINK l _Toc346956310 1.3.2 塔设备设计原那么 PAGEREF _Toc346956310 h 3 HYPERLINK l _Toc346956311 1.4 建设规模及产品方案 PAGEREF _Toc346956311 h 3 HYPERLINK l _Toc346956312 1.5 建设规模及产品方案 PAGEREF _Toc346956312 h 3 HYPERLINK l _Toc346956313 产品及其规格 PAGEREF _Toc346956313 h 3 HYPERLINK l _

3、Toc346956314 1.5.2 建设规模 PAGEREF _Toc346956314 h 3 HYPERLINK l _Toc346956315 1.5.3 产品方案 PAGEREF _Toc346956315 h 3 HYPERLINK l _Toc346956316 1.6 厂址选择 PAGEREF _Toc346956316 h 3 HYPERLINK l _Toc346956317 1.7 能量利用及环境保护 PAGEREF _Toc346956317 h 3 HYPERLINK l _Toc346956318 1.7.1 节能措施 PAGEREF _Toc346956318 h

4、 3 HYPERLINK l _Toc346956319 1.7.2 主要污染物 PAGEREF _Toc346956319 h 3 HYPERLINK l _Toc346956320 1.7.3 环保措施 PAGEREF _Toc346956320 h 3 HYPERLINK l _Toc346956321 1.8 存在问题及建议 PAGEREF _Toc346956321 h 3 HYPERLINK l _Toc346956322 参考文献 PAGEREF _Toc346956322 h 3 HYPERLINK l _Toc346956323 第2章 工艺流程设计 PAGEREF _Toc

5、346956323 h 3 HYPERLINK l _Toc346956324 2.1 生产方案选择 PAGEREF _Toc346956324 h 3 HYPERLINK l _Toc346956325 2.1.1 产品性质及规格标准 PAGEREF _Toc346956325 h 3 HYPERLINK l _Toc346956326 2.1.2 原料路线确定原那么和依据 PAGEREF _Toc346956326 h 3 HYPERLINK l _Toc346956327 2.1.3 工艺技术方案比拟和选择依据 PAGEREF _Toc346956327 h 3 HYPERLINK l

6、_Toc346956328 2.1.4 操作条件确实定 PAGEREF _Toc346956328 h 3 HYPERLINK l _Toc346956329 2.2 工艺流程设计 PAGEREF _Toc346956329 h 3 HYPERLINK l _Toc346956330 2.2.1 反响原理 PAGEREF _Toc346956330 h 3 HYPERLINK l _Toc346956331 2.2.2 装置工艺原那么流程图 PAGEREF _Toc346956331 h 3 HYPERLINK l _Toc346956332 2.2.3 工艺流程简述 PAGEREF _Toc

7、346956332 h 3 HYPERLINK l _Toc346956333 参考文献 PAGEREF _Toc346956333 h 3 HYPERLINK l _Toc346956334 第3章 物料衡算 PAGEREF _Toc346956334 h 3 HYPERLINK l _Toc346956335 3.1 物料衡算及全流程模拟概述 PAGEREF _Toc346956335 h 3 HYPERLINK l _Toc346956336 3.2 主要设备的物料衡算 PAGEREF _Toc346956336 h 3 HYPERLINK l _Toc346956337 3.2.1 反

8、响器R0101的物料衡算 PAGEREF _Toc346956337 h 3 HYPERLINK l _Toc346956338 脱氧罐V0201的物料衡算 PAGEREF _Toc346956338 h 3 HYPERLINK l _Toc346956339 脱乙酸塔T0201的物料衡算 PAGEREF _Toc346956339 h 3 HYPERLINK l _Toc346956340 脱水塔T0301的物料衡算 PAGEREF _Toc346956340 h 3 HYPERLINK l _Toc346956341 乙酸乙烯酯精制塔T0401的物料衡算 PAGEREF _Toc34695

9、6341 h 3 HYPERLINK l _Toc346956342 3.3全装置的物料衡算 PAGEREF _Toc346956342 h 3 HYPERLINK l _Toc346956343 3.4 操作条件汇总 PAGEREF _Toc346956343 h 3 HYPERLINK l _Toc346956344 3.5 全装置工艺物料平衡图设计及绘制PID绘制详见附录 PAGEREF _Toc346956344 h 3 HYPERLINK l _Toc346956345 3.6 物料衡算结果及小结 PAGEREF _Toc346956345 h 3 HYPERLINK l _Toc3

10、46956346 参考文献 PAGEREF _Toc346956346 h 3 HYPERLINK l _Toc346956347 第4章 热量衡算 PAGEREF _Toc346956347 h 3 HYPERLINK l _Toc346956348 4.1 热量衡算概述 PAGEREF _Toc346956348 h 3 HYPERLINK l _Toc346956349 4.2 主要设备的热量衡算 PAGEREF _Toc346956349 h 3 HYPERLINK l _Toc346956350 反响器R0101能量衡算 PAGEREF _Toc346956350 h 3 HYPER

11、LINK l _Toc346956351 4.2.2 脱氧罐V0201能量衡算 PAGEREF _Toc346956351 h 3 HYPERLINK l _Toc346956352 4.2.3 脱乙酸塔T0201能量衡算 PAGEREF _Toc346956352 h 3 HYPERLINK l _Toc346956353 脱水塔T0301能量衡算 PAGEREF _Toc346956353 h 3 HYPERLINK l _Toc346956354 乙酸乙烯酯精制塔T0401能量衡算 PAGEREF _Toc346956354 h 3 HYPERLINK l _Toc346956355 压

12、缩机C0101能量衡算 PAGEREF _Toc346956355 h 3 HYPERLINK l _Toc346956356 4.3 全装置的能量衡算 PAGEREF _Toc346956356 h 3 HYPERLINK l _Toc346956357 4.4 热量合理利用方案及换热网络优化 PAGEREF _Toc346956357 h 3 HYPERLINK l _Toc346956358 4.5 各换热器热负荷及介质用量汇总 PAGEREF _Toc346956358 h 3 HYPERLINK l _Toc346956359 4.6 全装置热量平衡图设计及绘制附图1-2 PAGER

13、EF _Toc346956359 h 3 HYPERLINK l _Toc346956360 4.7 热量衡算汇总及小结 PAGEREF _Toc346956360 h 3 HYPERLINK l _Toc346956361 参考文献 PAGEREF _Toc346956361 h 3 HYPERLINK l _Toc346956362 第5章 设备选型 PAGEREF _Toc346956362 h 3 HYPERLINK l _Toc346956363 5.1 设备工艺设计概述 PAGEREF _Toc346956363 h 3 HYPERLINK l _Toc346956364 5.2

14、反响器的设计 PAGEREF _Toc346956364 h 3 HYPERLINK l _Toc346956365 5.2.1 概述 PAGEREF _Toc346956365 h 3 HYPERLINK l _Toc346956366 5.2.2 主体设备的设计 PAGEREF _Toc346956366 h 3 HYPERLINK l _Toc346956367 5.3 精馏塔的设计 PAGEREF _Toc346956367 h 3 HYPERLINK l _Toc346956368 5.3.1 概述 PAGEREF _Toc346956368 h 3 HYPERLINK l _Toc

15、346956369 乙酸乙烯酯精制塔的设计 PAGEREF _Toc346956369 h 3 HYPERLINK l _Toc346956370 主要工艺尺寸的设计 PAGEREF _Toc346956370 h 3 HYPERLINK l _Toc346956371 5.3.4 塔高的计算 PAGEREF _Toc346956371 h 3 HYPERLINK l _Toc346956372 塔附属设备的设计 PAGEREF _Toc346956372 h 3 HYPERLINK l _Toc346956373 乙酸乙烯酯精制精馏塔接管的设计 PAGEREF _Toc346956373 h

16、 3 HYPERLINK l _Toc346956374 5.4 脱水塔T0301计算和校核 PAGEREF _Toc346956374 h 3 HYPERLINK l _Toc346956375 精馏塔设计 PAGEREF _Toc346956375 h 3 HYPERLINK l _Toc346956376 脱水塔塔的校核 PAGEREF _Toc346956376 h 3 HYPERLINK l _Toc346956377 精馏塔塔高的计算 PAGEREF _Toc346956377 h 3 HYPERLINK l _Toc346956378 5.5 换热器的计算及选型 PAGEREF

17、_Toc346956378 h 3 HYPERLINK l _Toc346956379 概述 PAGEREF _Toc346956379 h 3 HYPERLINK l _Toc346956380 原料气冷却器E0102的计算及选型 PAGEREF _Toc346956380 h 3 HYPERLINK l _Toc346956381 乙酸乙烯塔塔顶冷凝器E0401的计算及选型 PAGEREF _Toc346956381 h 3 HYPERLINK l _Toc346956382 脱乙酸塔塔底再沸器E0201的计算及选型 PAGEREF _Toc346956382 h 3 HYPERLINK

18、l _Toc346956383 产品冷却器E0103的计算及选型 PAGEREF _Toc346956383 h 3 HYPERLINK l _Toc346956384 5.6 机泵的计算及设计 PAGEREF _Toc346956384 h 3 HYPERLINK l _Toc346956385 加压泵P0204设计 PAGEREF _Toc346956385 h 3 HYPERLINK l _Toc346956386 粗产品加压泵P0306设计 PAGEREF _Toc346956386 h 3 HYPERLINK l _Toc346956387 5.7容器的设计 PAGEREF _Toc

19、346956387 h 3 HYPERLINK l _Toc346956388 5.7.1 脱氧罐V0201的设计 PAGEREF _Toc346956388 h 3 HYPERLINK l _Toc346956389 脱乙酸塔回流罐V0202设计 PAGEREF _Toc346956389 h 3 HYPERLINK l _Toc346956390 乙酸乙烯酯储料罐V0501设计 PAGEREF _Toc346956390 h 3 HYPERLINK l _Toc346956391 参考文献 PAGEREF _Toc346956391 h 3 HYPERLINK l _Toc34695639

20、2 第6章 原材料、动力消耗定额及消耗量 PAGEREF _Toc346956392 h 3 HYPERLINK l _Toc346956393 第7章 自动控制 PAGEREF _Toc346956393 h 3 HYPERLINK l _Toc346956394 7.1 典型设备自控方案概述 PAGEREF _Toc346956394 h 3 HYPERLINK l _Toc346956395 7.2 反响器的自控 PAGEREF _Toc346956395 h 3 HYPERLINK l _Toc346956396 7.3 精馏塔的自控 PAGEREF _Toc346956396 h 3

21、 HYPERLINK l _Toc346956397 7.3.1 精馏塔塔顶局部控制方案 PAGEREF _Toc346956397 h 3 HYPERLINK l _Toc346956398 7.3.2 精馏塔塔底局部控制方案 PAGEREF _Toc346956398 h 3 HYPERLINK l _Toc346956399 7.4 换热器的自控 PAGEREF _Toc346956399 h 3 HYPERLINK l _Toc346956400 7.5 容器的自控 PAGEREF _Toc346956400 h 3 HYPERLINK l _Toc346956401 7.6 机泵的自

22、控 PAGEREF _Toc346956401 h 3 HYPERLINK l _Toc346956402 7.7 全装置PID设计及绘制见附录附图1-6 PAGEREF _Toc346956402 h 3 HYPERLINK l _Toc346956403 参考文献 PAGEREF _Toc346956403 h 3 HYPERLINK l _Toc346956404 第8章 车间及设备布置依据 PAGEREF _Toc346956404 h 3 HYPERLINK l _Toc346956405 8.1 设计依据 PAGEREF _Toc346956405 h 3 HYPERLINK l

23、_Toc346956406 8.2 设计范围 PAGEREF _Toc346956406 h 3 HYPERLINK l _Toc346956407 8.3 车间平面布置方案 PAGEREF _Toc346956407 h 3 HYPERLINK l _Toc346956408 8.4 车间平面布置图的设计及绘制(见附录附图11) PAGEREF _Toc346956408 h 3 HYPERLINK l _Toc346956409 8.5 设备布置原那么 PAGEREF _Toc346956409 h 3 HYPERLINK l _Toc346956410 8.6 典型设备布置方案 PAGE

24、REF _Toc346956410 h 3 HYPERLINK l _Toc346956411 8.6.1 塔设备的布置 PAGEREF _Toc346956411 h 3 HYPERLINK l _Toc346956412 8.6.2 换热器的布置 PAGEREF _Toc346956412 h 3 HYPERLINK l _Toc346956413 8.6.3 泵的布置 PAGEREF _Toc346956413 h 3 HYPERLINK l _Toc346956414 8.6.4 罐的布置 PAGEREF _Toc346956414 h 3 HYPERLINK l _Toc346956

25、415 8.6.5 反响器的布置 PAGEREF _Toc346956415 h 3 HYPERLINK l _Toc346956416 8.7 设备平立面布置图设计及绘制见附录10-13 PAGEREF _Toc346956416 h 3 HYPERLINK l _Toc346956417 参考文献 PAGEREF _Toc346956417 h 3 HYPERLINK l _Toc346956418 第9章 管道布置设计 PAGEREF _Toc346956418 h 3 HYPERLINK l _Toc346956419 9.1 管道布置设计依据 PAGEREF _Toc34695641

26、9 h 3 HYPERLINK l _Toc346956420 9.2 管道布置设计范围 PAGEREF _Toc346956420 h 3 HYPERLINK l _Toc346956421 9.3 管道布置原那么 PAGEREF _Toc346956421 h 3 HYPERLINK l _Toc346956422 9.4 管道布置方案 PAGEREF _Toc346956422 h 3 HYPERLINK l _Toc346956423 9.4.1 容器的管道布置 PAGEREF _Toc346956423 h 3 HYPERLINK l _Toc346956424 9.4.2 换热器的

27、管道布置 PAGEREF _Toc346956424 h 3 HYPERLINK l _Toc346956425 9.5 管道布置图平立面设计及绘制附图15-16 PAGEREF _Toc346956425 h 3 HYPERLINK l _Toc346956426 参考文献 PAGEREF _Toc346956426 h 3 HYPERLINK l _Toc346956427 第10章 设计总结 PAGEREF _Toc346956427 h 3 HYPERLINK l _Toc346956428 10.1 本次设计的总结 PAGEREF _Toc346956428 h 3 HYPERLIN

28、K l _Toc346956429 10.2 本次设计的缺陷 PAGEREF _Toc346956429 h 3 HYPERLINK l _Toc346956430 10.3 对教学的意见和建议 PAGEREF _Toc346956430 h 3 HYPERLINK l _Toc346956431 附录 PAGEREF _Toc346956431 h 3 HYPERLINK l _Toc346956432 附图1 11万吨/年乙酸乙烯酯装置原那么流程图A05-01 PAGEREF _Toc346956432 h 3 HYPERLINK l _Toc346956433 附图2 11万吨/年乙酸乙

29、烯酯装置PFD图(B05-1) PAGEREF _Toc346956433 h 3 HYPERLINK l _Toc346956434 附图3 11万吨/年乙酸乙烯酯装置PFD图(B05-2) PAGEREF _Toc346956434 h 3 HYPERLINK l _Toc346956435 附图4 11万吨/年乙酸乙烯酯装置PID图(C05-1) PAGEREF _Toc346956435 h 3 HYPERLINK l _Toc346956436 附图5 11万吨/年乙酸乙烯酯装置PID图(C05-2) PAGEREF _Toc346956436 h 3 HYPERLINK l _To

30、c346956437 附图6 11万吨/年乙酸乙烯酯装置PID图(C05-3) PAGEREF _Toc346956437 h 3 HYPERLINK l _Toc346956438 附图7 11万吨/年乙酸乙烯酯装置PID图(C05-4) PAGEREF _Toc346956438 h 3 HYPERLINK l _Toc346956439 附图8 11万吨/年乙酸乙烯酯装置PID图(C05-5) PAGEREF _Toc346956439 h 3 HYPERLINK l _Toc346956440 附图9 11万吨/年乙酸乙烯酯装置PID图(C05-6) PAGEREF _Toc34695

31、6440 h 3 HYPERLINK l _Toc346956441 附图10 11万吨/年乙酸乙烯酯装置设备平面图(D05-1) PAGEREF _Toc346956441 h 3 HYPERLINK l _Toc346956442 附图11 11万吨/年乙酸乙烯酯装置设备平面图(D05-2) PAGEREF _Toc346956442 h 3 HYPERLINK l _Toc346956443 附图12 11万吨/年乙酸乙烯酯装置设备立面图(D05-3) PAGEREF _Toc346956443 h 3 HYPERLINK l _Toc346956444 附图13 11万吨/年乙酸乙烯酯

32、装置设备立面图(D05-4) PAGEREF _Toc346956444 h 3 HYPERLINK l _Toc346956445 附图14 11万吨/年乙酸乙烯酯装置车间平面图(E05-2) PAGEREF _Toc346956445 h 3 HYPERLINK l _Toc346956446 附图15 11万吨/年乙酸乙烯酯装置管道平立面图(F05-1) PAGEREF _Toc346956446 h 3 HYPERLINK l _Toc346956447 附图16 11万吨/年乙酸乙烯酯装置管道平立面图(F05-2) PAGEREF _Toc346956447 h 3 HYPERLIN

33、K l _Toc346956448 参考文献 PAGEREF _Toc346956448 h 3毕业设计论文原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计论文，是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过奉献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作 者 签 名： 日 期： 指导教师签名： 日期： 使用授权说明本人完全了解 大学关于收集、保存、使用毕业设计论文的规定，即：按照学校要

34、求提交毕业设计论文的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计论文的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览效劳；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的局部或全部内容。作者签名： 日 期： 学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要奉献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承当。作者签名： 日期： 年 月 日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全

35、了解学校有关保存、使用学位论文的规定，同意学校保存并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权 大学可以将本学位论文的全部或局部内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名：日期： 年 月 日导师签名： 日期： 年 月 日指导教师评阅书指导教师评价：一、撰写设计过程1、学生在论文设计过程中的治学态度、工作精神 优 良 中 及格 不及格2、学生掌握专业知识、技能的扎实程度 优 良 中 及格 不及格3、学生综合运用所学知识和专业技能分析和解决问题的能力 优 良 中 及格 不及格4、研究方法的科

36、学性；技术线路的可行性；设计方案的合理性 优 良 中 及格 不及格5、完成毕业论文设计期间的出勤情况 优 良 中 及格 不及格二、论文设计质量1、论文设计的整体结构是否符合撰写标准？ 优 良 中 及格 不及格2、是否完成指定的论文设计任务包括装订及附件？ 优 良 中 及格 不及格三、论文设计水平1、论文设计的理论意义或对解决实际问题的指导意义 优 良 中 及格 不及格2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？ 优 良 中 及格 不及格3、论文设计说明书所表达的整体水平 优 良 中 及格 不及格建议成绩： 优 良 中 及格 不及格在所选等级前的内画“指导教师： 签名 单位： 盖章年 月 日评阅教

37、师评阅书评阅教师评价：一、论文设计质量1、论文设计的整体结构是否符合撰写标准？ 优 良 中 及格 不及格2、是否完成指定的论文设计任务包括装订及附件？ 优 良 中 及格 不及格二、论文设计水平1、论文设计的理论意义或对解决实际问题的指导意义 优 良 中 及格 不及格2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？ 优 良 中 及格 不及格3、论文设计说明书所表达的整体水平 优 良 中 及格 不及格建议成绩： 优 良 中 及格 不及格在所选等级前的内画“评阅教师： 签名 单位： 盖章年 月 日教研室或辩论小组及教学系意见教研室或辩论小组评价：一、辩论过程1、毕业论文设计的根本要点和见解的表达情况 优

38、良 中 及格 不及格2、对辩论问题的反响、理解、表达情况 优 良 中 及格 不及格3、学生辩论过程中的精神状态 优 良 中 及格 不及格二、论文设计质量1、论文设计的整体结构是否符合撰写标准？ 优 良 中 及格 不及格2、是否完成指定的论文设计任务包括装订及附件？ 优 良 中 及格 不及格三、论文设计水平1、论文设计的理论意义或对解决实际问题的指导意义 优 良 中 及格 不及格2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？ 优 良 中 及格 不及格3、论文设计说明书所表达的整体水平 优 良 中 及格 不及格评定成绩： 优 良 中 及格 不及格在所选等级前的内画“教研室主任或辩论小组组长： 签名年

39、月 日教学系意见：系主任： 签名年 月 日第1章 总论1.1 工程概况醋酸乙烯是一种重要的有机化工中间体，主要原料为工业冰醋酸和电石，是世界产量最大50种化工原料之一。广泛应用于纤维、粘接剂、涂料、乳化剂、纺织品上浆及整理剂、制鞋、薄膜、平安玻璃、水溶性膜、土壤改进剂等方面；还用于建筑、机械、汽车、造纸、包装、纺织、印染、卷烟、家具、印刷等行业。随着科学技术的进步，新的应用领域还在不断拓展尽管国内醋酸乙烯产业近几年开展虽然较快，但随着对其应用领域的不断开拓以及国家经济开展速度的加快，使醋酸乙烯的需求量逐年上升，市场供需矛盾仍然存在，每年仍有较大的进口量。2004年全国产能已达97万吨，生产装置

40、约15套，每年仍需10万吨以上的进口量，且仍不能满足国内的需要，国内的需求量每年以5%的速度增长，2021年消费量到达142万吨，仍然存在一定的市场缺口。加之下游用途越来越广泛，市场需求量继续扩大。目前，世界醋酸乙烯生产能力为485万吨/年，2002年产量为408万吨。预计到2021年，世界醋酸乙烯需求量将到达650万吨。目前我国现有醋酸乙烯生产厂16家，生产能力为106万吨/年，产量为96万吨。我国自1965年北京有机化工厂从日本引进电石乙炔法生产醋酸乙烯技术以来,依靠自己的力量先后建设了10套万吨级维纶厂。1972年上海石油化工二厂又引进了乙烯法醋酸乙烯装置,1977年四川维尼纶厂引进天然

41、气乙炔法醋酸乙烯装置,13 套装置原设计能力为376kt/a醋酸乙烯,全是为维纶纤维配套。近几年,由于醋酸乙烯需求量大幅上升,各厂都将原有生产装置进行改扩建扩能,但醋酸乙烯在我国缺口仍然很大。国内醋酸乙烯价格根本在左右,但各地区差异较大 。我国有醋酸乙烯生产装置16套,其中乙烯法仅有2套,年产22万吨,占总生产能力的25.161%;天然气乙炔法一套,年产12万t,占13.197%;电石乙炔工艺12套,年产51.190万吨,占总生产能力的60.142%。由于我国醋酸乙烯装置大局部建成于20 世纪60年代和70 年代,其技术水平仅相当于国外20世纪70年代初水平,虽然近年努力改造,醋酸乙烯产量有所

42、增长,但仍落后于世界先进水平。其次我国醋酸乙烯装置规模偏小,国外一般都在10万t/a以上,加拿大1985年己建成了36万t/ a 的装置,差距很大。1.2 设计依据1化工工程设计相关规定。 2国家经济、建筑、环保等相关政策。3本章内容主要包括厂址概况，总平面布置，竖向设计，工厂运输等，设计依据如下： ?化工企业总图管理规定? 原化工部文件?化工企业总图运输设计标准? GB50489-2021 ?建筑设计防火标准? GB50016-87(2006)?厂矿道路设计标准? GBJ2287 ?工业企业总平面设计标准? GB5018793 ?压缩机厂房建筑设计规定? HG/T2067389 ?化工管道设

43、计标准? HG/T2069587 ?化工设备管道外防腐设计规定? HG/T2067990 ?化工工厂总图运输施工设计文件编制深度规定? HG/T20561941.3 设计原那么以节能减排为目标，减少尾气、污水等对环境的污染，并尽可能优化流程，减少设备和管道的使用，减少投资。采用最适宜的设备类型，提高产品的收率和纯度，增大经济效益。1.3.1 反响器设计原那么 1具有适宜的流体力学条件，流动性能好，有利于热量传递和质量传递； 2合理的结构，能有效的加速反响和水的脱除； 3保证压力和温度符合操作条件； 4操作稳定，调节方便，能适应各种操作条件的变化。 1.3.2 塔设备设计原那么 1具有适宜的流体

44、力学条件，到达气液两相的良好接触； 2结构简单，处理能力大，压降低； 3强化质量传递和能量传递。1.4 建设规模及产品方案化工厂设计是一种创造性的活动，它包括工艺设计和非工艺设计。工艺设计是化工厂设计的核心，决定了整个化工设计的概貌。非工艺设计时以工艺设计为依据，按照各专业的要求进行的设计，它包括总图运输、公用工程、土建、仪表及其控制等。具体设计内容如下：1.查阅文献，完成设计课题的文献综述； 2.对ASPEN PLUS模拟作业的计算结果进行分析说明，有条件的话继续优化； 3.对主要设备及全装置的物料衡算和热量衡算包括热负荷及传热剂用量的计算结果进行总结整理，列出物料平衡表、热量平衡表等表格；

45、 4.绘制工艺原那么流程图、PFD； 5.对主要设备进行工艺计算与选型，列出各类设备规格表及设备一览表； 6.确定自控方案，绘制工艺管道及仪表流程图PID； 7.进行车间及设备布置设计，绘制车间平面布置图及设备平、立面布置图； 8.进行管道布置设计，绘制局部管道平、立面布置图； 9.设计总结，编写初步设计说明书。1.5 建设规模及产品方案产品及其规格表1-1 产品及规格表成分质量分率%乙酸乙烯酯99.8年操作时间：333天8000小时/年；原料：二氧化碳，氧气，乙酸， 乙烯；主产品：乙酸乙烯酯。 1.5.2 建设规模生产规模：11万吨/年乙酸乙烯酯整套生产装置，包括厂前区、生产区和生产辅助区。

46、公用工程：1热剂用蒸汽：根据生产需要选用不同压力级别的蒸汽。2冷剂用循环冷却水：上水温度可取25。1.5.3 产品方案 聚乙烯醇自20 世纪60 年代实现大规模工业化生产以来，都是由醋酸乙烯经聚合成聚醋酸乙烯再醇解而制得的。本设计工艺是石油乙烯法。以石油裂解联产的乙烯为原料，采用多管型固定床反响器气相氧化合成醋酸乙烯的拜耳乙烯法，是由德国拜耳公司开发成功，日本可乐丽公司首先实现工业化生产。目前，国内的上海石化和北京有机化工厂采用了拜耳乙烯法合成醋酸乙烯原料路线。主要反响方程式为： C2H4 + CH3COOH+ 0.5O2C2H3OOCCH3 +H2O H=-146KJ/mol副反响：C2H4

47、 + 3O22CO2 + 2H2O H=-1340KJ/mol主要副产物使CO2，其它副产物很少。由于反响放热，少量的CO2存在，有利于反响的排出，同时可抑制乙烯的氧化深度，故生成的CO2留在循环气中不断的循环。但不断循环后CO2将逐步积累，使其含量过高。所以工艺上必须连续抽取局部循环气，经脱除CO2后再循环回反响器使用，以防止CO2在循环气中积累过高。1.6 厂址选择 厂址条件选择是工程建设条件分析的核心内容，不仅关系到工业布局的落实、投资的地区分配、经济结构、生态平衡等具有全局性、长远性的重要问题，还将直接或间接地决定着工程投产后的生产经营和经济效益。厂址的选择一般遵循以下原那么：厂址的地

48、区布局应符合区域经济开展规划、国土开发管理的相关规定；厂区的自然条件要符合建设要求；厂址选择应按照指向原理，根据材料、市场、能源、技术、劳动力等生产要素的限度区位来综合分析确定；厂址选择要考虑交通运输和通讯设施条件；便于利用现有生活福利社设施、卫生医疗设施、文化教育和商业网点等设施；要注意保护环境和生态平衡。乙酸乙烯酯对眼睛、皮肤、粘膜和上呼吸道有刺激性。长时间接触有麻醉作用，微溶于水，溶于醇、醇、丙酮、苯、氯仿。乙酸乙烯酯易燃，其蒸气与空气可形成爆炸性混合物。遇明火、高热能引起燃烧爆炸。与氧化剂能发生强烈反响。极易受热、光或微量的过氧化物作用而聚合，含有抑制剂的商品与过氧化物接触也能猛烈聚合

49、。其蒸气比空气重，能在较低处扩散到相当远的地方，遇明火会引着回燃。因此甲醇生产厂址远离居民区的郊区，并且选择在下风口和河流的下游，以防使居民中毒，危害居民的身体健康。交通运输要方便，这样原料供给便捷，节省运输费用。1.7 能量利用及环境保护1.7.1 节能措施1本工程工艺设计中充分选用了国内外现有的先进技术和工艺，同时采取相应措施使能量得到了充分利用。此外，气化、合成等化学反响过程都要放出大量的热，从各个热量等级分级利用余热进行原料预热。重复利用冷凝水，减少热损失成为节能的主要任务。按不同的保温要求，选用保温性能好的材料。2采用局部补充水软化措施提高浓缩倍数。将通过离子交换树脂去除硬度的软化水

50、，与新鲜水配比补入循环水系统，浓缩倍数提高，大大地降低了循环水补水量、排污量、药剂消耗量，提高了水的重复利用率。3加快高效水稳剂的研制及应用。针对不同水质、不同工艺运行条件，采用耐高钙硬度、高碱度、高含盐量、高有机物的水稳剂和高效杀菌剂，为降低循环冷却水的消耗提供了强有力的技术支持。4工程设计时选用低损耗节能型变压器、电动机，工艺选用Y型节能电动机，主厂房照明采用高效长寿命气体放电灯，二次回路控制设备采用节能型元件，对负荷变动大的风机、水泵应尽量采用变频控制，将变电所布置靠近用电负荷的中心。5凡用热、用冷设备及其管道，全部采用新型保温材料，精心设计、施工。6加强生产管理，减少原材料和动力消耗。

51、1.7.2 主要污染物本工程涉及到的主要污染源及主要污染物见表1-2： 表1-2 主要污染物汇总表序号污染源名称组成温度，压力，kpa状态备注1工艺废水H2O451.1液态处理后循环使用2催化剂催化剂反响温度-粉尘送回厂家再生3加热炉排放烟气CO2、N2等601.2气体送烟气处理4生活污水H2O常温常压液体送城市污水管网5压缩机、泵噪声-相应的防护措施1.7.3 环保措施废气 1精馏塔顶含乙酸、二氧化碳等不凝气体送总厂别离处置，其后续环保措施依托总厂设施，由于此塔为加压工况，不存在其它废气逸散污染； 2对非正常工况如检修期间的吹扫废气最终均集中聚集至总厂废气净化系统； 3对于物料泄漏及火灾、爆

52、炸等突发性事故下的废气污染应急处理措施，那么严格按照突发性污染应急预案及时平安处置。正常生产期间，主要的排放气来精馏塔塔顶放出的乙酸以及工厂管道的泄露。乙酸送至总厂处理，对于管道泄漏，治理措施在于预防为主，对设备定期的检修。总体上来看，本厂的废气排放极少。废水 1本工程正常工况下不产生工艺废水； 2初期雨水：罐区和装置区的初期雨水通过相应区域的围堰和收集闸门收集至装置和罐区附近建设的收集池收集后泵送总厂废水处理站处理； 3检修期间设施清洗废水那么同样依托初期雨水收集池聚集； 4本工程建设同时将建设应急废水池，具体池容及相关要求将根据工程环境影响评价文件及批复要求实施，突发性事故时的消防废水那么

53、聚集至该池，最终通过泵送总厂污水处理设施达标处理。 废渣 本工程根本无釜残发生，失效的废催化剂那么经厂内平安暂存设施暂存，暂存库的建设严格执行环评及批复要求，暂存措施满足?危险废物贮存污染控制标准?GB18597-2001，转移处置严格执行相应的法律法规及控制标准 噪声控制 具体声环境保护对策措施有： 1设计时，在设备选型方面要考虑选用低噪声的设备。 2噪声较大的压缩机，风机等设备的进出口配有消音器。 3工艺装置、压力气体的放空选用适用于该种气体特性的放空消音器. 4管道设计与调节阀的选型考虑防止振动和噪声，防止截面突变；管道与强烈振动的设备连接处选用柔性接头；对辐射强、有噪声的管道，应采取隔

54、声，消声措施。详见平安专篇中的噪音控制设计。1.7.3.5 车间绿化 植物具有美化环境，吸收二氧化碳和有毒气体，吸收和屏蔽噪音的作用；植物微妙而准确地反映着我们周围环境的特性和变化，供给人类许多有用的信息和物质。搞好绿化是现代企业清洁生产的标志。 车间的绿化设计根据车间的总图布置、生产特点、消防平安、环境特征，以及当地的土壤情况、气候条件、植物习性等因素综合考虑，合理布置和选择绿化植物。 车间的平面布置应预留有绿化地，绿化布置不应阻碍工艺装置、储运设施等散发的有害气体的扩散，保证道路的行车平安，保证生产操作、设备检修、消防作业和物料输送；充分利用通道，零星空地及预留地。厂区绿化植物的选择根据生

55、产特点、污染状况和环保要求，选择相应的抗污、净化、减噪或滞尘力强的植物；根据防火、防爆和卫生要求，选择有利于平安生产和职业卫生的植物；根据美化环境的要求，选择欣赏性植物；选择易成活、维护本钱低的植物。绿化面积不低于12%并配置必要的绿化技术人员。1.8 存在问题及建议在醋酸氧化法生产乙酸乙烯酯的过程中，由于乙烯具有较高的活性在反响过程中，应该注意原料和其他管道中乙烯的浓度。另外在生成产品中，产品乙酸乙烯中具有双键很容易聚合，所以在生产过程中要严格控制温度和压力以防止乙酸乙烯酯聚合而堵塞管道，影响生产。，因此生产过程中对催化剂的合理充分利用显得十分重要，必须十分注意防止催化剂中毒，或者因为其它原

56、因造成催化剂的浪费，提高生产的高效性、经济性。参考文献1 钱伯章，上海期刊，醋酸乙烯的生产技术与国内外市场，2021,35(3)2 颜艺倩 广州科技 2021.2 总第 231 期第2章 工艺流程设计2.1 生产方案选择2.1.1 产品性质及规格标准1.乙酸乙烯酯的性质乙酸乙烯又称乙酸乙烯酯，在常温下是一种无色液体，分子量86.09g/mol，凝固点为-93，沸点是71.8，相对密度(水=1)为0.93，溶于苯，乙醇，四氯化碳。在427时自燃，爆炸极限为。化学式为CH3COOCH=CH2VAM，具有甜的醚味；微溶于水，溶于醇、醇、丙酮、苯、氯仿。乙酸乙烯酯易燃，其蒸气与空气可形成爆炸性混合物。

57、遇明火、高热能引起燃烧爆炸。与氧化剂能发生强烈反响。极易受热、光或微量的过氧化物作用而聚合，含有抑制剂的商品与过氧化物接触也能猛烈聚合。其蒸气比空气重，能在较低处扩散到相当远的地方，遇明火会引着回燃。其单能共聚可生产多种用途粘合剂；还能与氯乙烯、丙烯晴、丁烯酸、丙烯酸、乙烯单能共聚接枝、嵌段等制成不同性能的高分子合成材料。2.产品规格标准对本设计产品具体要求见表2-1。表2-1 本厂乙酸乙烯酯控制指标组分乙酸乙烯酯水摩尔分率/%0.9980.0012.1.2 原料路线确定原那么和依据选择生产方法和工艺流程时应该着重考虑以下三项原那么：(1) 先进性。先进性的评价包括基建投资、生产本钱、消耗定额

58、以及劳动生产率等方面。实际生产过程中，选择的生产方法应到达物料损耗较小、物料循环量较少并且易于回收利用、能量消耗较少和有利于环境保护等要求。(2) 可靠性。应当坚持一切经过试验的原那么，不允许把未来的生产工厂当做试验工厂来进行设计。另外，还要考虑原料的可靠性。(3) 合理性。在工艺流程设计中，应从以下着重考虑： = 1 * GB3 国内人民的消费水平以及各种化工产品的消费趋势。 = 2 * GB3 国内化工生产所用的化工原料及设备制造所需要的各种材料的供给情况。 = 3 * GB3 国内化工机械设备、电气仪表与自控设备的技术水平和制造能力。 = 4 * GB3 国家环境保护、清洁生产的有关规定

59、和化工生产中“三废排放情况。 = 5 * GB3 劳动就业与化工生产自动化水平的关系。 = 6 * GB3 资金筹措和外汇储藏情况。2.1.3 工艺技术方案比拟和选择依据1石油乙烯法以石油裂解联产的乙烯为原料，采用多管型固定床反响器气相氧化合成醋酸乙烯的拜耳乙烯法，是由德国拜耳公司开发成功，日本可乐丽公司首先实现工业化生产。目前，国内的上海石化和北京有机化工厂采用了拜耳乙烯法合成醋酸乙烯原料路线。主要反响方程式为： C2H4 + CH3COOH+ 0.5O2C2H3OOCCH3 +H2O副反响：C2H4 + 3O22CO2 + 2H2O 2天然气乙炔法 以天然气为原料，局部氧化裂解制得乙炔，采

60、用固定床反响器气相催化合成醋酸乙烯的天然气乙炔法，是由法国罗纳普朗克公司开发成功，并实现工业化生产。国内四川川维引进有生产装置。反响方程式HCCH+ CH3COOHH2C=CH-O-(CO)CH3 H=118KJ/mol反响条件：气相170-250 ,在Zn(OAc)2催化剂作用下反响，乙炔的转化率为60-70，乙炔的选择性为93%，醋酸的得选择性为99%。但因为该反响的生产本钱太高和平安问题，使该反响现在很少使用。3电石乙炔法 用水与电石发生乙炔，采用沸腾床反响器气相催化合成醋酸乙烯的电石乙炔法是最早实现工业化的一种生产方法。国内有10家聚乙烯醇生产厂采用电石乙炔法原料路线。该反响分为两个局