1-设计2初步设计说明书

1、第一章 总项目概项目名项目性建设内容与规项目简设计依据与原设计依设计原设计指导思产品方原料消公用工程消经营管7.图第二章 总图.设计概设计依采用的和标采用理厂址概地理条自然条地形、地貌条交通条件及规总平面布总平面布置原满足生产和使用要工厂注意安全和环生要考虑工厂发展的可能性和妥善处理工厂分期建设问节约用地的原考虑各种自然条件和周围环境的影考虑形体组合，注意工厂美化绿总平面布置方厂区设备间距确厂区建筑面工艺生产区的布罐区的布变电站的布污水处理场的布控制室的布化验室的布公用工程站的布装卸绿化布工厂.厂内设计要道路设建筑防火规火灾性分装置火灾性与建筑物耐火等级分界区内装置间设计距项目与周边设计距第三

2、章 化工工艺与系设计基项目背项目性设计范生产操作时原料、辅助原料来源规公用物料和能性能指.41常用工艺技术方甲基丙烯腈醇异丁烯一步氧化异丁烯两步氧化法（三步法直接甲基化法（二步法各技术方案投资比各方案能耗、转化率、能耗等因素分工艺路线比较选工艺流程叙述模异丁烯水合氧化工MMA 精制工MAA变压副产工全流程 MMA、MAA 回收率计流程模拟优流程优设备优工艺流程图.物流数据.三废处理与环境保第四章 车间布置与配设计依据及基本资设计依基础资车间布总体原车间布置理车间组最终目车间布置方平面布垂直布设备布置要设备安装对设备布置的要厂房建筑对设备布置的要各类设备的布泵和压缩换热固定床反应塔设备的布设备间

3、车间辅助室和生活室的布车间布置管道布管道选管道布置要管径一般要常用流速范管径计算依最经济管径的选管材与管壁厚度选管路绝热设绝热功绝热结管道.管道号组管道布置典型设管道敷设原塔的管道布泵的管道布换热器的管道布管廊的管道布疏水阀的配MMA 精制单元管道布置示意第五章 厂区外设计依管道铺设原管道防腐保温要阀门布第六章 分析化设计依设计原产品检第七章 设过程设备设计与选型主要内确定单元操作所用设备的类确定设备的材确定设备的设计参确定定型设备（即标准设备）的型号或牌号以及数非标设备设编制工艺设备一览设备设计与选反应器设塔设换热第八章 自动控制及仪设计依控制系统概化工生产过程的自动化分自动检测系自动信号和

4、联锁保护系自动及自动开停车系自动控制系自动控制系统组自动控制系统仪表及选仪表类温度测量仪压力测量仪流量测量仪物位测量仪仪表的选型原自动控制系简单控制系复杂控制系集散控制系紧急停车系控制方泵的控压缩机的控换热器的控储罐的控塔的控反应器的控甲醇吸收-解吸过程动态控制模概控制器参数的工程整Aspen-Dynamics 的应用概Aspen-Dynamics 在本项目中的应稳态模拟向动态模拟转控制器的安工程参数的整控制系统的评第九章 供配设计范设计依设计原遵守规程、执行政安全可靠、先进合 HYPERLINK l _TOC_250219 近期为主、考虑发 HYPERLINK l _TOC_250218 全

5、局出发、统筹兼 HYPERLINK l _TOC_250217 负荷分 HYPERLINK l _TOC_250216 本装置负荷说 HYPERLINK l _TOC_250215 供配电系统的组 HYPERLINK l _TOC_250214 总降压变电 HYPERLINK l _TOC_250213 车间变电 HYPERLINK l _TOC_250212 配电线 HYPERLINK l _TOC_250211 UPS保安电源系 HYPERLINK l _TOC_250210 变电所和配电 HYPERLINK l _TOC_250209 高压供电系统设 HYPERLINK l _TOC_2

6、50208 节电措 HYPERLINK l _TOC_250207 配电线 HYPERLINK l _TOC_250206 动力和照 HYPERLINK l _TOC_250205 室内照室外照 HYPERLINK l _TOC_250204 应急照 HYPERLINK l _TOC_250203 应急照明出口标志 HYPERLINK l _TOC_250202 应急照明疏散指示标志 HYPERLINK l _TOC_250201 应急照明疏散通道的疏散照 HYPERLINK l _TOC_250200 照明供电及控 HYPERLINK l _TOC_250199 防雷及接 HYPERLINK

7、 l _TOC_250198 厂区普通建筑物防 HYPERLINK l _TOC_250197 厂区户外装置的防 HYPERLINK l _TOC_250196 接地系 HYPERLINK l _TOC_250195 电气传 HYPERLINK l _TOC_250194 第十章 通信系概设计依设计范全厂电信网第十一章 土设计依 HYPERLINK l _TOC_250193 设计范地理状气象条气气降水地形条状建筑设设计原设计方建筑材 HYPERLINK l _TOC_250192 结构设计及相应措 HYPERLINK l _TOC_250191 特殊要求建、构筑物的建筑措 HYPERLINK

8、 l _TOC_250190 结构工 HYPERLINK l _TOC_250189 设计原 HYPERLINK l _TOC_250188 设计方 HYPERLINK l _TOC_250187 结构形 HYPERLINK l _TOC_250186 基础方 HYPERLINK l _TOC_250185 特殊的结构措 HYPERLINK l _TOC_250184 安全疏 HYPERLINK l _TOC_250183 第十二章 给排 HYPERLINK l _TOC_250182 概 HYPERLINK l _TOC_250181 设计规 HYPERLINK l _TOC_250180

9、厂址特 HYPERLINK l _TOC_250179 气 HYPERLINK l _TOC_250178 气 HYPERLINK l _TOC_250177 降水给水系冷却软水子系生活供水子系消防供水子系排水系排水系统设生产排水系 HYPERLINK l _TOC_250176 生活排水系 HYPERLINK l _TOC_250175 雨水排放系 HYPERLINK l _TOC_250174 节水及安全环保措施说 HYPERLINK l _TOC_250173 第十三章 供热工 HYPERLINK l _TOC_250172 概 HYPERLINK l _TOC_250171 供热简 H

10、YPERLINK l _TOC_250170 蒸汽系 HYPERLINK l _TOC_250169 蒸汽需设计原设计方 HYPERLINK l _TOC_250168 第十四章 采暖通风与空气调 HYPERLINK l _TOC_250167 设计概 HYPERLINK l _TOC_250166 设计依 HYPERLINK l _TOC_250165 厂址所在地气候条 HYPERLINK l _TOC_250164 气 HYPERLINK l _TOC_250163 风 HYPERLINK l _TOC_250162 霜 HYPERLINK l _TOC_250161 降 HYPERLIN

11、K l _TOC_250160 日照时 HYPERLINK l _TOC_250159 设计范 HYPERLINK l _TOC_250158 设计目 HYPERLINK l _TOC_250157 设计原 HYPERLINK l _TOC_250156 设计参设计方采暖方通风方空气调节方第十五章 维 HYPERLINK l _TOC_250155 概设计依设计原设备.设备内设备工作程 HYPERLINK l _TOC_250154 设备原 HYPERLINK l _TOC_250153 设备日常. HYPERLINK l _TOC_250152 设备的定期保 HYPERLINK l _TOC

12、_250151 设备的季节性保维修设机电仪设备维压力容器、管道的定期检 HYPERLINK l _TOC_250150 泵的检查与处换热器的维维修工作职维修管第十六章 储运系 HYPERLINK l _TOC_250149 概 HYPERLINK l _TOC_250148 设计依 HYPERLINK l _TOC_250147 储运系 HYPERLINK l _TOC_250146 物 HYPERLINK l _TOC_250145 储运系统的安全措 HYPERLINK l _TOC_250144 系 HYPERLINK l _TOC_250143 物料. HYPERLINK l _TOC_

13、250142 方式及工 HYPERLINK l _TOC_250141 原料产品要求及注意事 HYPERLINK l _TOC_250140 装卸区设 HYPERLINK l _TOC_250139 第十七章 全厂设备、材料仓 HYPERLINK l _TOC_250138 设计依 HYPERLINK l _TOC_250137 全厂性仓 HYPERLINK l _TOC_250136 仓库设 HYPERLINK l _TOC_250135 第十八章 消防系 HYPERLINK l _TOC_250134 概 HYPERLINK l _TOC_250133 设计依 HYPERLINK l _T

14、OC_250132 设计范 HYPERLINK l _TOC_250131 火灾性及防火措 HYPERLINK l _TOC_250130 主要物质性分 HYPERLINK l _TOC_250129 生产的火灾分类及耐火等 HYPERLINK l _TOC_250128 消防措 HYPERLINK l _TOC_250127 基础消防措 HYPERLINK l _TOC_250126 生产过程防火防 HYPERLINK l _TOC_250125 消防系 HYPERLINK l _TOC_250124 消防 HYPERLINK l _TOC_250123 消防给水系 HYPERLINK l

15、_TOC_250122 灭火系 HYPERLINK l _TOC_250121 火灾自动系 HYPERLINK l _TOC_250120 可燃及气体检测系 HYPERLINK l _TOC_250119 灭火 HYPERLINK l _TOC_250118 室内消防栓系 HYPERLINK l _TOC_250117 消防管理工基础消防措厂区消防布紧急事故处应急策 HYPERLINK l _TOC_250116 应急准 HYPERLINK l _TOC_250115 应急响 HYPERLINK l _TOC_250114 应急恢其他措员工安全管第十九章 环境保概 HYPERLINK l _T

16、OC_250113 标 HYPERLINK l _TOC_250112 .194 HYPERLINK l _TOC_250111 .195 HYPERLINK l _TOC_250110 自然环境概 HYPERLINK l _TOC_250109 地形地 HYPERLINK l _TOC_250108 气候气 HYPERLINK l _TOC_250107 社会环 HYPERLINK l _TOC_250106 环境质量现状与评 HYPERLINK l _TOC_250105 3.4.1 水环境质量现 HYPERLINK l _TOC_250104 声环境质量现 HYPERLINK l _TO

17、C_250103 环境空气质量现 HYPERLINK l _TOC_250102 主要污染源与主要污染 HYPERLINK l _TOC_250101 废水排放及处 HYPERLINK l _TOC_250100 废水组成及排放 HYPERLINK l _TOC_250099 处理方法及去废气排放及处废气组成及排放 HYPERLINK l _TOC_250098 处理方法及去 HYPERLINK l _TOC_250097 废固排放及处废固的产废固的处三废处理投 HYPERLINK l _TOC_250096 噪 HYPERLINK l _TOC_250095 绿 HYPERLINK l _T

18、OC_250094 第二十章 劳动安全卫 HYPERLINK l _TOC_250093 概 HYPERLINK l _TOC_250092 评价目 HYPERLINK l _TOC_250091 评价意 HYPERLINK l _TOC_250090 评价依据规 HYPERLINK l _TOC_250089 评价范 HYPERLINK l _TOC_250088 重大物质分 HYPERLINK l _TOC_250087 重大物质分析依 HYPERLINK l _TOC_250086 重大物质辨识结 HYPERLINK l _TOC_250085 物质MSDS一览 HYPERLINK l

19、_TOC_250084 有害因素的分析与辨 HYPERLINK l _TOC_250083 火灾与性分 HYPERLINK l _TOC_250082 叔丁醇氧化制MAL 的工 HYPERLINK l _TOC_250081 管路输 HYPERLINK l _TOC_250080 压缩机 HYPERLINK l _TOC_250079 毒性及窒息危 HYPERLINK l _TOC_250078 异丁 HYPERLINK l _TOC_250077 叔丁 HYPERLINK l _TOC_250076 丙 HYPERLINK l _TOC_250075 甲 HYPERLINK l _TOC_2

20、50074 甲基丙烯 HYPERLINK l _TOC_250073 甲基丙烯甲基丙烯酸甲腐蚀性危噪声危 HYPERLINK l _TOC_250072 高温危 HYPERLINK l _TOC_250071 振动危 HYPERLINK l _TOC_250070 机械危 HYPERLINK l _TOC_250069 触电危 HYPERLINK l _TOC_250068 起重与高空坠物损 HYPERLINK l _TOC_250067 重大辨识分 HYPERLINK l _TOC_250066 重大辨识依 HYPERLINK l _TOC_250065 重大辨识概 HYPERLINK l

21、_TOC_250064 重大分级判 HYPERLINK l _TOC_250063 重大分 HYPERLINK l _TOC_250062 储罐 HYPERLINK l _TOC_250061 异丁烯水合氧化车 HYPERLINK l _TOC_250060 MMA 精制车 HYPERLINK l _TOC_250059 酸回收车 HYPERLINK l _TOC_250058 重大辨识结 HYPERLINK l _TOC_250057 定量与定性安全评本评价采用的主要规程、技术规范和标安全检查表评厂区布置安全检查工艺路线安全检查 HYPERLINK l _TOC_250056 预先性分析（P

22、HA）评 HYPERLINK l _TOC_250055 预先性分析评价评价过 HYPERLINK l _TOC_250054 冷换单元与机泵单元预先性分析评 HYPERLINK l _TOC_250053 装置预先性分析汇 HYPERLINK l _TOC_250052 HAZOP分概HAZOP分析简HAZOP分析过 HYPERLINK l _TOC_250051 HAZOP分析的引导 HYPERLINK l _TOC_250050 HAZOP风险矩 HYPERLINK l _TOC_250049 HAZOP分析在项目中的实际应以泵为分析节以换热器为分析节以管道为分析节 HYPERLINK

23、l _TOC_250048 以储罐为分析节 HYPERLINK l _TOC_250047 以MAL 反应器为分析节 HYPERLINK l _TOC_250046 以MMA 精制塔为分析节 HYPERLINK l _TOC_250045 ALOHA泄漏模拟分 HYPERLINK l _TOC_250044 采取的安全措 HYPERLINK l _TOC_250043 总图布置与车间布置安全措 HYPERLINK l _TOC_250042 工艺及设备安全措 HYPERLINK l _TOC_250041 正常工况下的工艺设备安全措 HYPERLINK l _TOC_250040 工况下的工艺

24、设备安全措 HYPERLINK l _TOC_250039 仪表自控安全措 HYPERLINK l _TOC_250038 防雷防静电安全措 HYPERLINK l _TOC_250037 火灾应急安全措 HYPERLINK l _TOC_250036 防噪声措 HYPERLINK l _TOC_250035 职业卫生防护措 HYPERLINK l _TOC_250034 安全生产制 HYPERLINK l _TOC_250033 安全生产责任制 HYPERLINK l _TOC_250032 应急预案的制 HYPERLINK l _TOC_250031 安全投资概 HYPERLINK l _

25、TOC_250030 第二十一章 能耗及节能措 HYPERLINK l _TOC_250029 概 HYPERLINK l _TOC_250028 设计依 HYPERLINK l _TOC_250027 设计说 HYPERLINK l _TOC_250026 项目能耗指标分 HYPERLINK l _TOC_250025 项目综合能耗 HYPERLINK l _TOC_250024 每吨产品能 HYPERLINK l _TOC_250023 万元产值综合能 HYPERLINK l _TOC_250022 每吨产品能耗比较说 HYPERLINK l _TOC_250021 能源选择合理性分 HY

26、PERLINK l _TOC_250020 节能措 HYPERLINK l _TOC_250019 热耦合精 HYPERLINK l _TOC_250018 中间再沸器-热泵精 HYPERLINK l _TOC_250017 换热网络设 HYPERLINK l _TOC_250016 概 HYPERLINK l _TOC_250015 换热流股和公用工程的确 HYPERLINK l _TOC_250014 确定能量目 HYPERLINK l _TOC_250013 换热网络的设计与优 HYPERLINK l _TOC_250012 热耦合精馏节能分析效 HYPERLINK l _TOC_250

27、011 节能综合效益分 HYPERLINK l _TOC_250010 总 HYPERLINK l _TOC_250009 其他节能措 HYPERLINK l _TOC_250008 第二十二章 概 HYPERLINK l _TOC_250007 概 HYPERLINK l _TOC_250006 编制依 HYPERLINK l _TOC_250005 估算方 HYPERLINK l _TOC_250004 建设投资估 HYPERLINK l _TOC_250003 固定资产费 HYPERLINK l _TOC_250002 工程设备安装工程 HYPERLINK l _TOC_250001 建

28、筑工程费 HYPERLINK l _TOC_250000 无形资产费递延资预备费建设投资估算建设期利息估第一项目10 t/a 1 t/a 甲基丙烯酸异项目所属区域：南建设量以及市区化工产品的生产和相应销量，参照相关公司的甲基丙烯酸甲酯生10 万 t/a 甲基丙烯酸甲酯的生产量。项目2020年前在推广使用乙醇，车用能源的变化，给化工界提出了一个重大资源利用课题：当推广使用乙醇而不再需要甲基叔丁基醚（MTBE）类 丁二烯后的C4 资源利用，在经过以及相关分析论证后， 决定在市南港工业区建立一生产甲基丙烯酸甲酯的分厂，进行 C4资源的综合利用。甲基丙烯酸甲酯（MMA）11.3 万吨甲基丙烯酸，辅助原

29、料甲醇等从市爱诺科技发展等上游企业购买，实现对原厂 C4 资源的有效利用。设计2018 年“东华科技-书化工投资项目可研报告编制办法（联产发2012115号关的国家HGT20688-2000 设计严格国家和地区的相关政策以及，符合国家的产业坚持科学发展， ，重视环境保护、安全和工业卫生。三废治污染物的排放必须达到规定的指标，工厂安全运行和操作的健康不受做好，分析和风险性评价，降低建设成本，在环保，经济的设计1-1 序产含量产备111.5721.04 万 1-2 项名数来方备原抽余 18.13 万 4.31 万 材水14.85 万 -阻聚剂 Mo-Bi-Co-长度 6.6mm比表面 密度 粒径

30、比表面 密度 粒径 比表面 密度 公用工程单消方来小时耗年耗电循环冷却t低压蒸t中压蒸t冷冻剂（冷冻盐水t仪表空我国化学工业目前正著关键期性的期，由早期劳力密集高科技 研发与创新。进入知识经济时代，科技产业技术研发从渐进改良第二本章对本项目的厂区总平面布置和工厂进行了说明。厂区的总平面布置秉持人流线和物流线分离、区域集能匹配、生产车间流水线布置、防火安程、交通、环境保护以及防火、安全、卫生、施工及检修等要求，结合场地采用的和标石油化工企业总图管理规定中石油文件石油化工企业厂区总平面布置设计规范SH/T3053-石油化工企业厂区总平面布置设计规SH/T3053石油化工储运系统灌区设计规范SHT3

31、007化工企业总图设计规范GB50489-化工企业建设节约用地若干规定GB50187建筑设计防火规范GB50016石油化工企业设计防火规范GB50160工业企业总平面设计规范GB50187压缩机厂房建筑设计规定HG/T20673-化工装置设备布置设计工程规定HG20546总图制作标准GB/T50103-厂矿道路设计规范GBJ22-采用地理本项目位于化工，位于市滨海新区大港区，东临渤海油田，南靠大港油田，占地面积13.24 平方公里，与市区和塘沽新港有铁路、公路相通，与大港油田和港南疆码头有输油管线南港工业区规划西起津歧公路，向东围海造陆至-4米等深线，南至青静200162平方公里，海域面积 3

32、8 平方公里。南港工业区具有 32.1km 岸线，建设东、西两个港区，西港池为港区，东港区为综合性港区，未来通航能力达到10-15万2-1 2-2 自然年平均气温12.3。7 月最热，月平均气温可达26；1 月最平均气温为-4。年平均降水量为 550680 毫米,夏季降水量约占全年降水量的 80%图2-3 市风能资源详查区及测风塔位置地形位于海河下游，地跨海河，境内有海河、子牙新河、独流减河、永 公里，是海上通往的咽喉要道，自古就是京师门户，畿辅重镇。又是连接三北-华北、东北、西北地区的交通枢纽，从到东北的沈阳，西北的包头，南下到徐州、郑州等地，其直线距离均不超过600 公里。还是北方十几个省

33、市通往海上的交通要道，拥有北方最大的人工港-港，有 30 多条海上航线通300 多个国际港口，是从太平洋彼岸到欧亚内陆的主要通道和欧亚大陆桥的主要出海口。其地理区位具有显著优势，地位十分重要。交通南港工业区位于环渤海中部，距 165 公里，距港 20 公里，距滨海国际机场40 公里。30 分钟内可以到达市区、滨海新区区、和四横四纵为主的干路系统。四横为创业路、路、创新路和南堤路；四纵为汉港快速路、西延长线、海防路、海港路。次干路承担联系各产业功业标准：石油化工企业厂区总平面布置设计规范（SHT3053-2002进行的，在总体规划的基础上，根据工厂的性质、规模、生产流程、交通、环境保护以总平境影

34、响和厂外联系的情况下，尽量相对集中布置，尤其是耗量大的车间尽量原料、的距离尽量小，要求设备和车间联系较紧密， 机修以及各种工业炉车间等火灾性较大以及散发大量烟尘或有害气体的生产行风侧，并与污染源保持较大距离，车道、人车分流等。远期，由近及远，自内向外”的布置原则，以达到近期紧凑，远期合理的目分期建设时，方便一期二 期工程的衔接。地得到充分利用，在对待发展要求方面，坚持“近期集中，远期，由近及远，段。一般挖方地段宜布置厂房，填方地段宜布置道路、地坑、构筑物等。地总平2-4 表设备间距862-2 建筑名称占地面积123456789化、MMA 精制与变压提酸三个反应车间集中布置，设置在同一街区内，这

35、全和事故急救等的要求下，应力求减少道路的面积；工艺装置的道路应与街人造成。同时生产工艺区有粉尘、气体等有害物质的，因此要设置罐区无关的管线、输电线均不得穿越罐区，由于可能扩散原料，要要求尽量利于交通，便利快捷。立地段。当采用输电线时，应布置在厂区边缘地带。变电站应该布置在易泄漏、散发液化烃及较重的可燃气体、腐蚀性气体，粉尘的生产、和装卸设施全距离之外，保证控制室内的安全。控制中心朝向高压或者有性的求检验中心远离振源，要有良好的朝向，避免日晒。本厂将化验室设置在西便，两侧道路分布 8m 以上的消防地带。的安全范围，设立绿化带，并留有草坪绿化区域。办公区控制室可适当设计环境，为职工提供了优雅的生活

36、环境。在生产区和生活区之间，设计了绿化工厂厂内设计要道路设厂内道路呈网格布置，可同时满足、检修、消防等要求。厂区主干道宽度为12m（货流通道主要为东西道路，次干道宽度为10m，主要为通行火灾性分险性进行分类，下表为生产的火灾性分类依据：表2-3 生产的火灾性分类依据生产类使用或产生下列物质生产的火灾性特甲乙丙丁戊装置火灾性与建筑物耐火等级分2008表2-4 火灾性与建筑物耐火等级分类序场生产类耐火等火灾等1级2级3级4级5级6级7级8级9级级级级级级界区内装置间设计距2-5 本项目设相邻设设计距离规范要求规范条文符合（甲类一级-GB50016-2014-GB50016-2014-GB50016

37、-2014-GB50016-2014-（甲类一级东：MMA精制车GB50016-2014-GB50016-2014-GB50016-2014-GB50016-2014-GB50016-2014-（甲类一级-MMA精制车GB50016-2014-GB50016-2014-项目与周边设表2-项目与周边设计距离序周边单位本项目装设施名设计离规范距规范条文符性方名1GB5006-2014-2GB5006-2014-GB5006-2014-3东南装 卸 区 机 修 室消 防 站-4-第三章 化工工艺与项目当推广应用乙醇而不再需要甲基叔丁基醚（MTBE）类的辛烷值添加剂产的MTBE用以利用C4 中的异丁烯

38、资源。本项目通过抽余C4 为原料制得甲基丙烯醛，再由甲基丙烯醛经一步氧化酯化法甲基丙烯酸甲酯产品，在与其他生产甲基丙烯酸甲酯的工业化方法进行比较后，选择上述由C4 制 1 万吨甲基丙烯酸的异丁烯资源化利用项目。甲基丙项目设计工艺包含异丁烯水合氧化工段、MMA 精制工段以及MAA 副产回收工 生产原料、辅助原 项名数来方备原抽余 18.13 万 辅助材4.31 万 水14.85 万 阻聚剂 Mo-Bi-Ce-Fe-Co-长度 6.6mm比表面 密度 粒径 比表面 密度 粒径 比表面 密度 3-2 C4的组成表组顺2反2-丁烯 正丁丁二正丁异丁异丁含793公用 公用工程单消使来每小时耗年耗方电循环

39、冷却t低压蒸t中压蒸t冷冻（冷冻盐水t仪表空性能指3-4 序产等产备111.5721.04 万 化工建设项目可行性内容和深度的规定（2012 年修订版）及有关专业。的国家。市、建设等有关法令、政策、规MMA C4资源。从催化剂活性、选择性、技术经济、环境污染等几个方面，对甲基丙MAN甲基丙烯腈3-1MMA1985 年旭化成公司建立了甲基丙烯腈法生产的MMA 的50kt/a 生产装置，现在生产能力扩至 90kt/a。（MAN硫酸盐；再同甲醇水溶液进行水解和酯化生成 MMA。该法所采用的原料避开了醇对设备要求苛刻，同时产生大量废酸，数量达 2535t/t（MMA；副产大量硫酸氢铵，原子利用率只有

40、47%，为典型非环境友好工艺。（1）氢酸与在30%的氢氧化钠水溶液中进行氢化反应，生产醇。氢酸与的摩尔比为 1，反应温度 40左右，反应终了时 PH 为3。（2）应（3）温度 10 :1.652技三菱气体化学公司开发了一种再循环型的 ACH 路线。新 ACH 法由与氢（ACH，（HBD HBM得到 MMA。 HBM 时生成的副产氢酸在 ACH 中循环使用。这一工新法是原法向清洁化工方向的迈进。但是该工艺仍使用剧毒氢酸为原料；反应路线长，在中间过程产生较多副产物；氢酸需要循环，增加了能耗；总收率低，约为 93%。因此，新工艺的进一步推广应用受到了一定程度上的制约。 通用ACH醇；MAAS甲基丙烯

41、酰胺硫酸盐；MMA甲基丙烯酸甲酯HBD羟基异丁酰胺；HBM羟基异丁酸甲异丁烯一步氧以异丁烯为原料，经一步氧化制得甲基丙烯酸（MAAMAA与甲MAAMMA通过蒸馏去除少量低沸点组分，可得高纯 MMA。异丁烯一步氧化法比二步氧化法原料费用低、催化剂选择性高、产品纯度高、设备紧凑、建设费用可减少 20%30%。可简化工序、降低成本，但目异丁烯两步氧化法（三步法MALMAL在催化剂作用下氧化生成甲基丙烯酸，最后在强酸催化剂存在下酯化生成 MMA。但该工艺存在流程长、收率较缺点。而且在由 MAL 氧化MAA 时，MAA MAA MAA 对管道图3-3 异丁烯两步氧化法 MMA工艺流塔；5MAL 汽提塔；

42、6MAA 抽提塔；7溶剂分离塔；8溶剂回收塔；9酯化塔；10MMA 抽提塔；11甲醇回收12轻组分汽提塔；13MMA精制塔；14等的氧化物，反应温度 330440。701101:1.13。与ACH 工艺相比，异丁烯法避免使用剧毒氢酸，同样也避免了废酸的生直接甲基化法（二步法二步法又称直接甲基化法，由旭化成公司开发，将生成的MAL在催化MMA。相对于三步法，两步法工艺大大简化，且避免了酸污染，绿色化程度进一步提高，使异丁烯的路线更具竞争优势。近年3-4C43-5 5MAL回收塔；6蒸馏塔；7MMA330440 。再经过进一步的空气氧化酯化为甲基丙烯酸甲酯，催化剂为钯-铅系金属催化剂，反应温度为

43、50100。本工艺过程简单，原料来源丰富、廉 C4 馏分和溶剂、催化剂、水一起通入C4 馏分和液体叔丁醇C4 塔，该设备主要运用气液二相的分步简单的分离过程。经分离后的物质，所剩 C4 馏分几乎为零，脱出的其他 C4 馏是。将所有物质继续通入储罐，然后通过阀门控制其流量进入溶剂回收将碳四分离净化工段过来的叔丁醇通入脱水塔，叔丁醇在低于 150条烯及催化剂，然后进入分离工段。来自于氧化反应工段的高纯度 MAL 通入酯化反应器中，将甲醇也通入反应 并回收通入酯化反应器中。而上层出来的MMA则进入闪蒸塔中得到高纯的MMA重组分，在经管道输送洗塔，甲烷水同样回收入酯化反应器中重利用。传统的ACH路线有

44、效利用了化工副产物氢酸,且MMA收率高。但由于过程中浓硫酸过量, 且生成大量硫酸氢铵副产物, 1t MMA1.2t 硫酸氢铵, 因此增加了后续处理费用。另外该工艺装置必须采用耐酸设备,且原料氢 10%的投资回报率, 该工艺装置还必须具有一定规模的生产能力和较高的开工率才有经济性。Chem Systems MMA 生产装置进行了分析, 结果表明在生产能力为 22.7272.4kt/a、且装置满负荷运行时,MMA 产品生产成本随生产能力的增加以 12.2%的速率递减;当生产能力固定为 136.1kt/a50%117%变化时，MMA产品生产成本随开工率的增加异丁烯（叔丁醇）直接氧化三步法避免使用剧毒

45、原料氢酸, 也避免了废酸生成, 但不足之处是流程长、综合收率较低，因此研究的转向同宗同源的两 C4 原料成本以及副产 MAA 收益的影响。尔比降低的情况下，也可得到较高的转化率与选择性，从而降低了甲醇回用。这项不经过 MAA 的简单工艺比直接氧化法的 MMA 收率高，但缺点是采用价格Pd MMA 沸点相近MMA工艺的经济性也作了详细评估，认为在投资费用和生产成本方面优于现有的异丁烯/ACH 法相比，设备投资成本要低 20%30%。3-5 项ACH异丁烯三步异丁烯二步异丁烯一步MAN 总固定投资，百生产成本/美分kg -原材料费公用工程费维修材料和工运转费分析测折税金和保企销售和科研产品总生产成

46、本/美分kg -从表可见,异丁烯法和 MAN 投资大，异丁烯氧化法中，经济上当前最有前景的是二步法生产 MMA。3-6 原方原子济能环安转化流程特氨气、氧异丁烯异丁烯异丁烯转化率 95%以上，MAL转化率 异丁烯MAL，MALMMA这条路线地避免了甲基丙烯酸聚合等副反应，原子经济性高、设备简单，是世界上最具的 MMA 生产工艺之一。3-7 原方路线及主中间特、醇、氢ACH 乙MAL氧化的杂多酸催化剂；不叫杂多酸在气相或液相下，异丁烯直接氧化成 异丁（叔丁醇3-8 项已投产的其他主要工异丁烯氧化工艺方原工艺特原子经济 MMA装置大部分采MMA生产工艺中，乙烯法是最具有竞争力的工艺。但乙烯法由于国

47、内乙烯严重供不足需，且和条件苛刻、成本高，同时BASF公司一直对转让乙烯大、易采购、好，在工艺上很容易裂解制得异丁烯。以异丁烯为原料生产 广泛，催化剂活性高、选择性好、长，反应收率和原子利用率高，无污染、原料费用低、催化剂选择性高、产品纯度高、设备紧凑、建设费用可减少 20% 收率较低；异丁烯二步法制MMA工艺具有路线短，基建费用低的优点，大没有废酸等其他副产物产生，被公认为典型的清洁工艺技术。因此选用二步法生产 MMA。本项目采用异丁烯二步法年产11万吨甲基丙烯酸甲酯同时副产1万吨甲基丙3-6 异丁烯水合氧C4 MTBE，现C4 组分沸点接近难于进行分离，因此将异丁烯进MAL路线也取得重大突

48、破，国外等国家已实现工业化，国内相关装置也在设计投相关分离设备，大大降低了生产设备投资，据文献，采用叔丁醇直接氧化，种催化剂（Mo-Bi-Co-Fe 基催化剂）作用下，叔丁醇先脱水，之后异丁烯氧化生用 CFD 对此进行模拟。故选用叔丁醇直接氧化的路线，流程模拟如下：50%65%的硫酸进行45%55%。 逆流水合法的异丁烯单程转化率能达到 88.7%以上，但还需优化工艺，进一步提 提高，达到 95%以上。3-8 ASPENC4 406.085kmol/h，水从反应段上部进料，使用 Radfrac 模型模拟反应精馏塔，塔底采出叔丁醇和水的混合物，塔顶为剩余 C4，塔压 5.8bar，回流比 2.5

49、，理论板数 40，转化率可达 99.7%，由于塔顶塔釜温3-9板计算。可得表征精馏塔能量特性的塔的温-焓图（T-H 图。 3-9 再沸器负荷中间再沸器负荷再沸器总负荷公用工程品位无中间再0有中间再热泵精冷却水低冷却水低压蒸汽电年操作费用/7052-1 元/200 元/0.7 元/ 叔丁醇在反应器中浓度为 7%以下时不会发生，但空气加入量过大会增大后续分离过程的，使 MAL 大量损失，所以使用一部分稀释蒸汽代替空气维持7%4.2%，可安全生产，添加 10ppm 的氢醌（HQ）阻聚剂。PERP报告355，使 B13 模块，模拟主反应，B14 PERP 报告、PEP报告以及查阅相关文献，合理输入副反

50、应转化率。反应器管长 6m，管径 0.05m，管数 830 根。3-11 物I-流量摩尔组注：温度压力模拟发现，氮气的大量存在对MAL 的分离带来较大，再进行一系列分 部分水、32kmol/hB24 B57用水吸收甲醇，塔顶气相部分放空后循环，塔底液相送入 B20 醇水分离塔，塔顶塔釜采出的吸收剂循环利用。第一水循B17 进水吸收塔进行甲醇吸收，水为吸收剂，温度优42B57B20 甲醇水分离，塔底流股换热第一醇B57 吸收塔后的塔底液应器循环利用，此即为氧化生成 MAL 工序的异丁烯循环。醇醛共S32 需进一步精制，但由于氧化异丁烯生成的 MAL 中含有相当量的水, 当反应体系中水质量分数高于

51、 3.5%时, 会使 MAL 和甲醇氧化酯化的催化剂失活, MMA 的收率, 同时反应所用催化剂为, 仅要提高 MAL 的含量, 而且还要降低水的含量。 MAL 与MAL 产生聚合。有的方法是用乙MAL 的共沸3-12 项参塔顶温度塔底温度冷凝器负荷-再沸器负荷塔顶MAL 回收率塔顶甲醇回收率塔顶水回收率塔顶水含量 MMA 精制工MAL 氧化酯化气液流型接近于平推流,返混小,在单个反应器中可以达到高的转化率小采用气液并流向下的操作方式时,不存在液泛问题。气相流动阻力小, 反应器模拟原理与上一反应器相同，反应选用选择性与活性均较高的 Pd-Pb3-16 ASPEN闪蒸罐底部出料进除酸塔。此塔作用

52、为脱除体系中的 MAA，便于回收以及 表3-13 离酸塔体系的物料组水甲塔顶回收率0塔底回收率塔顶摩尔流量0塔底摩尔流量MMA精制塔，蒸汽渗透除水后体系组成接近醇、醛、酯三元，HQ 阻聚剂（对苯二酚为主要成分）10ppm。因体系中可能存在位置重组分杂质塔底，虽然在模拟过程中无法体现，但应考虑其对产品纯度的影响，因MMA达到（wt%99.9%3-14 MMA甲塔顶回收率塔底回收率00侧线回收率0塔顶摩尔流量侧线摩尔0塔底摩尔流量00MMA MMA 以及未转化的 第二醇循B26共沸塔的甲醇原料量，也可降低体系甲醇循环量至所需配比，用于共3-15 水甲塔顶回收率塔顶摩尔流量第二水循 MAA 变压副此

53、工段为氧化生成 MAL 以及 MAL 氧化酯化生成MMA 时副产的甲基丙烯酸能存在未知重组分杂质塔底，虽然在模拟过程中无法体现，但应考虑其对产3-21 MAA-H2O共沸物，塔底得纯水。第二个塔采用减压操作，原因在于保证MAA10ppmHQ（氢醌阻聚剂MAA 产品，塔顶共过在小范围内调控回流比（0.50.8 之间调节）模拟结果使得两换热器全流MMA、MAA 回收率计PEP PERP 结果比较：MMA的总收率又稍高于两份报告的结果，表明可用于的异丁烯资源综合利用生产 MMA。流程 ysis 模块对流程中的一些塔设备进行了参数优化和敏感性分析，有些参数是单塔吸收系统来说,液汽比(/)用由设备投资费

54、和操作费组成,如果液气比增大,那么吸收系统传质推动力增大,使得设备投资费减少,操作费增大;反之,液气比减小,那么吸收系统传质推动力减小,设备投资费增大,同时也伴随着操作费的提高，因此，应在满足工艺操作要求的条件下，选择一个合适的液气比，使得设备费与操作费均较小。积以及分离难度，使生产成本大大加大。因此，选用甲醇进行吸收，对吸收3-22B173-23B17温度-总板-3-24B17气液比-总板-3-25B17总板-气液比-3-26B17温度-气液比-3-23位以塔板数位参变量，吸收剂温度为自变量，塔底醛摩尔流量图，吸塔底残余量控制在 0.2kmol/h 以下，以减少损失。可以看出，总板数越大，塔

55、底 103-243-25分析气液比（吸收剂用量）甲醇用量应优选 300320kmol/h，同时吸收剂用量的选择应确保塔顶醇含量不应310kmol/h3-26可以看出，在吸收剂用量确定后，甲醇温度（4060）操作参数为：10 理论板，310kmol/h 甲醇用量，51甲醇温度。3-27 3-28B26回流比-3-29B26回流比-3-30B26回流比-3-31B26回流比-0.1kmol/h0.53-31看出，随着回流比增大，冷凝器再因此回流比不应过大。最后取回流比 R=0.63-32B26富醛流股塔板-进料板-3-33B26富醛流股塔板-进料板-1016优选 15 16。3-34B26甲醇流股

56、塔板-进料板-3-35B26甲醇流股塔板-进料板- 进料板为 2。3-36B26甲醇循环流股塔板-进料板-3-37B26甲醇循环流股塔板-进料板- 范围内的考虑，最后选取总板数为 15。3-38第一工段B24 与第二工段B44 塔底得到的富甲基丙烯酸物流进行甲基丙烯酸 醇而不含有其他杂系接近酸水二元，因此采塔变压精馏方法分离精制0.6bar，塔顶为酸水3-39 一塔回流比-3-40 一塔回流比-3-41 一塔塔板- R=0.8变化不再明显。因回流比选择较低，对塔的热负荷影响不大。塔板数为 10，进料板为 6 时，甲基丙烯酸的产量最大，所以选择回流比为 0.8，塔板数为 10，进料板为 6。3-

57、42 二塔回流比-3-43 二塔回流比-3-44 二塔塔板-损失，通过文献以及分析确定放空比优选 0.10.2 之间，考虑到产品损失以及分R=0.7之前，随着回流比的上升，甲基丙烯酸损失量迅速下降，之0.73-44 可以看出，在分析的总板进料板为 6。3-45MMAMMA MMA 产品，塔顶共沸物循环利用。体加回流比与总板数外，应尽量避免塔釜采出产品。因此，在靠近塔釜侧线处MMA产品，保证纯度，因此对回流比、总板数、进料板、侧线位置进3-46 回流比-侧线-3-47 总板-进料板-3-464039时，产品纯度最高，99.9%1.73-47 看出，总板数越多，产402525。第四章 车间布置与设

58、计GB50351-GB50016-GB50160-GBZ1-HG20571-HG/T20546-GB12348-和火灾环境电力装置设计规范GB50058-HG/T20549-HG/T20646-GB87-HG20559-SH3034-基础；量以及相应的处理方法设备一览表（含设备外形尺寸、重量、支承形式以及保况总体的检修方便可行，以及对建设投资、经济效益等都有很大影响。所以进行车在进行车间布置设计时，要集中各方面的意见，最后由工艺汇总完成。车间布置主要是设备的布置，工艺首先确定设备布置的初步方案，对厂房建筑的的平台、预留孔等向土建专业提出设计要求，待厂房设计完成后，工艺再根车间修和施工有时，允许

59、有所调整。车间最终车间等）来考虑的。厂房的平面设计应力求简单，这会给设备布置带来的可变性展，也有利于采光和通风。但有时由于厂房总长度较长，在总图布置有时，为了适应地形的要求或者生产的需要，也有采用 L 型或 T 型的，这些形式适用于 本项目多为甲类生产，因此均采用框架结构，66m30m24m9m，12m，14.4m， 15m，18m，也有用 24m 的。根据厂设备布置及人流和物料的要求，单如 12m，14.4m，15m，18m 宽度的厂房，常分别布置成 6-6，6-2.4-6，6-3-6，6-6-6的形式（6-2.4-66m，2.4m，6m2.4m是内走廊5m，6m4.5m，每及害性气体的厂，

60、要适当加高建筑物的层高。有的车间宜采用面积。泄压面积与厂房体积的比值一般采用 0.050.1m2/m3。泄压面积应布置合理，并应靠近部位，不应面对集中的地方和主要交通道路。车间内防爆区与非防爆区（生活、辅助及控制室等）间应设分隔。如两个区域需要互避免操作在生产过程中过多地往返于楼层之间。车间内要留有原料、产品及、操作通道度比最大设备宽 0.5m。不经常检修的设备，可在墙上设置安装孔。靠山墙的一端。厂房长度超过 36m 时，则吊装孔应设在厂央。一般控制在 2.7m 以内。笨重设备或运转时会产生很大振动的设备如压缩机、真空泵、机其荷重及吊装方式需事先告知土建专业，并与其商议。设备与墙间的净距应大于