工业校区chem.high团队-1集2初步设计说明书

第1 项目总 项目概 项目名称、主办单位名称 项目设计依据及原 项目设计依 设计原 设计指导思 设计范 建设规模及产品方 建设规模确定的原则和理 建设规 产品方 硫酸铵产品质量标 主要原料来源及消 公用工程来源及消 公用工程来 公用工程消 辅助设 物料储运方 环保及综合利 废 废 废 机械化水平及自动 劳动安全卫 管理体制及定 管理体 总定 技术经济指 第2 总图..........................................................................................设计依 设计范 建厂条 厂址概 自然条 工厂总平面布 厂址方 总平面布置的一般规 厂区布置的理 工艺装置的布 辅助设施及公用设施布 储罐 设 厂区绿 生产管理及生活设施服 间距设 界区内装置间距设 项目与周边设计距 厂区面积及技术经济指 第3 化工工艺及系 概 工艺路线设计目标及原 产品的确 工艺选择方案论 钙法烟气脱硫（石灰石/石膏 氨法烟气脱 海水法烟气脱 3.4.4金属氧化物法脱 3.4.5有机胺法脱 不同技术方案间投资回报比 钙法烟气脱硫（石灰石/石膏 氨法烟气脱 有机胺法脱 不同工艺投资比 不同技术方案间吸收剂消耗的比 钙法烟气脱 氨法烟气脱 有机胺法脱 不同工艺吸收剂消耗比 不同工艺方案间吸收率的比 能 流程繁 钙法脱 氨法脱 有机胺法脱 总结评 本项目选用的工艺技术方案及选用理 具体工艺确 氨法脱硫主流工艺方案的介 具体工艺方案的确 第4 能耗计算及节能措 概 计算依 项目能耗计 综合能 每吨产品能耗及计算 万元产值综合能 能源选择合理性分 节能措施分 烟气喷淋脱硫工 氧化阶 蒸发阶 设备及控制系 第5 换热网 概 换热网络集 节能效 第6 Fluent喷淋塔模拟及优 问题的研究与发 模型的假设与简 数学模型及控制方 进喷淋塔内烟气湍流模 模拟结果及分析优 烟 角度优 气体均布板的优化设 气体均布板的设置与优 优化结果分析总 第7 控制系统及仪表设 设计依 设计范 全厂情况及控制概 本项目过程控制与检 工艺流程简 本项目泵和压缩机的控制方案举 本项目换热器的控制方案举 本项目反应器的控制方案举 本项目蒸发器的控制举 7.4.6本项目的储罐控制举 紧急停车系统 SIS设 SIS简 和风险分 仪表选 仪表选型原 主要仪表的选 第8 配 概 设计依 管道布置要 管道布置与设计原 管道敷设原 管道设 安全措 管道绝热设 绝热的功 绝热结 绝热 防潮 保护 管道编 管道号组 管道号各部分含义说 典型管道布置原 泵的管道布 换热器的管道布 塔的管道布 管廊的管道布 8.7.5其他管道布 安全措 第9 供配 总 设计依 供电设计原 电力负荷等 一级负 二级负 三级负 本厂各级负荷说 电力供应规 供电电 供电所和配电 应急电 继电保护的选择与整 电缆及敷 电缆选 电缆敷 动力与照 第10 防雷防静电工 设计概 设计标 化工厂防雷防静电措 厂区建筑物防 厂区户外装置防 工艺装置的防 输送管道的防 化工厂防静电设施布 第11 通信工 设计概 设计原 设计规 通信系统方 第12 给排 概 设计规 设计原 设计依 气 气 降 设计范 给水系统设 总 生活用 工艺用水系 冷却水系 消防用水系 杂用水系 生活污水系 生产废水系 冷却水排 雨水排放系 第13 土 设计依 土建设计原 厂区自然条 建筑工程设 建筑设计范 设计原 设计标 设计方 结构工程设 设计原 设计标 设计方 安全疏 第14 采暖通风与空气调 厂址所在地气候条 设计概 设计原 设计范 设计目 设计标 通风系 设计概 设计方 空气调节系 设计概 设计方 采暖系 设计概 设计方 第15 储 设计依 注意事 罐体附件的设 储罐的安全防 防火间 防雷设 防静电设 防爆设 防毒设 液氨装 要 硫铵储 第16 消 概 设计依 工艺及物料性分 消防安全措 生产过程中的防火防 消防系 稳高压消防给水系 灭火系 其它灭火系 第17 维 设计依 设计原 维修体 设备维修基本内 设备工作程 设备原 设备日常..................................................................厂内日常检修与....................................................................巡回检 合理保养、计划检 设备与检 压力容器、管道的定期检 泵的检查与处 换热器的维 塔、槽......................................................................日常检修和保 巡回检 每周检 年 三年大 维修人员的管 维修人员的主要任 维修人员的能力要 维修人员的管理要 维修人员个人防护要 第18 环境保 执行和标 执行..........................................................................设计采用的环保标 三废排放 废气处理方 废水处理方 废固处理方 第19 重大分 绪 重大物质分 重大分 性分析与可操作性研究 HAZOP研究的概 HAZOP研究的时 HAZOP研究的步 HAZOP研究节点划 HAZOP研究的工艺引导 HAZOP研究的结果报 HAZOP研究的优缺 HAZOP建议的实 HAZOP研究与工艺装置开车的关 HAZOP研究的实际应 液氨的RiskSystem软件模 液氨的蒸汽云模 液氨沸腾液体扩散蒸汽模 液氨在大气中扩散预测模 第20 劳动安全卫 设计概 设计依 健康注意事 电流对的危 噪声对的危 氨危 第21 概 工程概 设计依 项目总概 概本初步设计说明书按照《化工工厂初步设计文件内容深度规定》0项目概

第1本项目配套处理中国青岛石油化工公司余热锅炉排放的烟气，青岛烟气脱硫项目中国青岛石油化工公司项目设计《2017年“中国-三井化学杯”第十一届大学生化工设计竞赛参化工投资项目科研报告编制办法(联产发[2012]115号《中民安全生产法》认真国家基本建设的有关政策、，合理安排建设周期，设计指导立足SO2污染现状，根据国家和地方环境的要求，结合地方政策要求和青岛长期发展规划，提出合理、可行的控制目标。生产装置：设计一套烟气脱硫资源化利交通：确保原料及产品的安全。建设规模确定的原则和理 年操作时数：8000SO2＋H2O＋xNH3=(NH4)xH2-(NH4)xH2-xSO3+1/2O2+(2-硫酸铵产本项目副产硫酸铵产品质量可达到GB535-1995合格品甚至一等品1-1GB535-1995硫酸铵项指氮（N）含量（以干基计）水分≤游离酸（H2SO4）含≤≤——≤——≤——≤——注：*硫酸铵作农业用时可验铁、砷、重金属和水不溶物含量等指标，堵塞管道，并且最终进入产品，造成硫铵产品含N量降低，无法达到GB535-1955合格品要求，为维持系统正常稳定运行，保证硫铵产品质量，在工1-2项名数来方公路气//公用工程1-3序名使用方来方1电23公用工程1-4序名小时耗年耗1电 180.26吨30.332640辅助设物料储运方15工公司正常生产产生废气中二氧化硫并实现资源化利用。废补充水。少量设备管废水经地沟收集至系统重复利用。废1-5排放污染物组处理方废1-6序装置或设名排规排放量固体物组处理方12劳动安全卫根据国家、部门及地方劳动政策合理的确定生产运行班次及人力资总定部门职定/2143段2技术经济指序项目名单数—副产品生产规二产品方硫酸三年操作时四主要原材料、辅助材料用1液氨2烟3空4工艺软五公用动力消耗1低压蒸2循环冷却3电4仪表空六三废排放1烟2煤3生活污4生活七全厂定人八总占地面工程项目总投1建设投2建设期利3流动年销售收成本和费年均总成本费年均运营年均净利润总-年均销售财务评价1投资利润%-2投资利税%-3资本金净利润%-4投资回收期（静态年-5投资回收期（动态年-6全投资财务内部收益率（税后%-7全投资财务净现值（-清偿能力借款偿还期（含投产期）年1第2设计依《化工企业总图设计规范 《工业企业总平面设计规范 《石油化工企业厂区总平面布置设计规范 《建筑设计防火规范 《厂矿道路设计规范 《压缩机厂房建筑设计规定 《化工管道设计规范 《化工设备管道外防腐设计规定 《化工工厂总图施工图设计文件编制深度规定》HG/T20688-《石油化工企业设计防火规范 设计范建厂条富，现有尚未利用的土地6543亩，有海滩涂面积997公顷，具有发展化工相关10公里，设沧口、楼山等站台及货场。公路2-1湿润，雨量充沛，温度适中，四季分明。春季气温回升缓慢，较内陆迟1高气温38.9℃（2002年7月15日），低气温-16.9℃（1931年1月10日）825.3℃；1月份最冷，平均气温-0.5℃。日最3011.4天；日最低气温低于-5℃的日数，年平22662.1毫米，春、夏、秋、冬四季雨量分别占全年17%、57%、21%、5%1272.7毫米（1911年），最308.2毫米（1981年62%10天。1008.65.2米/秒，以南东风为主导风向。年73%，789%；1268%频，年平均浓雾51.3天、轻雾108.2天。会发展的青岛海湾大桥、胶州湾隧道进展顺利，20112009年底，全市公路通车里程达到16223.9公里，高速公路达到702.6公里，列全省和贸吞吐量分别为3.2亿吨、2.2亿吨和1028万标箱，居第5位、第3位、成4000万吨吞吐能力，将成为国内干散货重要集散中心、能源中转。青岛航空、铁路网络发达。空港整体技术等级达到4E标准，年旅客吞总平面布置，应符合下列要求厂区总平面应按功能分区布置，并符合下列要求总平面布置应结合场地的地质条件进行设计，并符合下列要求2、构筑物和有室的建筑物，宜布置在水位较低、填方高度与3、有可能造成污染水的生产、和装卸设施的布置，应考虑水5、U形、山形的建筑物布置，宜将开口方向面向全年最大频率风向:其开口45度。建筑体形成的半封闭内院的宽12m;当可能有有害气体进入内院时，内院宽度不得小于15m。散发有害气体和粉尘的厂房，其建筑形体不得设计成U形、山形；线路的布置应符合下列要内外协调。使物流顺畅、短捷，避免或减少折返迂回；宜布置与铁路作业无关的建筑物和构筑物；5、厂外码头的陆域部分应满足工厂要求，并与厂区线路具有兼顾与厂外公路的衔接。总平面布置预留发展用地时，应符合下列要求厂区布置的理2-22-32-4工艺装置的布设施也在规定距离（>60米）之上。灾场所最远行车路程不宜大于2.5km，并且接到火警后消防车到达火场的时间不宜超过5min；消防站布置，宜避开厂区主要人流道路，应远离高噪音源，液化烃、易燃及易爆物品和有害气体的设施边缘，不宜小于200m，并宜位于全5min内到达火场，符合规范要求。储罐储罐设有分别设有一定高度的防火堤进行，耐火时间大于3h，减少储罐发生少量事故时的污染范围，防止起火时的。防护墙与储罐组的设本设计中，装卸区设置在厂区的北侧，紧邻北门（主要货流出），同为调节和改善厂区的气候、净化空气中的有害气体，防止粉尘扩散、减厂区的绿化总面积为7431m2厂区绿化系数为28%。生产管理及生活设施本项目为青岛石油化工公司烟气脱硫资源化利用项目，属新间距设界区内装2-1本项目设相邻设设计距规范要规范条符合（乙级（乙级（乙级（乙级项目与周2-2序号周边单位本项目装置设名设计距规范距规范条号符合方名1-符2南（乙级符3南-符4西（乙级符2-3区类面积罐区表格2-4厂区总平面布置设计的各项技术经济名数量厂区占地26525建构筑物9975道路用地12600出个绿化面7431罐区内围墙长104墙长140建筑系厂区利用绿化系第3概SO2。但是SO2对巨大，排放到大气中后会形成酸雾或硫酸盐气溶胶，并最终诱发植物病虫害。二氧化硫还会损害健康，其与大气中的烟尘有协同作用，0.2uL/m3,0.3mg/L时，可使呼吸道疾病增高，并导致慢患者的病情。鉴于SO2排放对人类健康和生态环境的巨大危害,SO2的减排问题一直是人们关注的热点。氨法脱硫因具有效率高、产物利用率高等优点,SO2减排和控制排放等方面具有良好的应用前景。十三五期间（1.1-1）我国关于工业保护方面都有极其重要的意义。表格3-1我国“十二五”、“十三五”期间关于工业烟气排放标准的基础规项“十二五”“十三五”产品的化进程的快速发展中的不良产物，其是导致问题的重要因一。如何去选硫铵和硫磺等。目前我国工业废气比较成脱硫工艺如下图：3-1 然气原料并存和大、中、小生产规模并存的生产格局。2013年，中国合成氨总供耕地使用，硫酸铵有广阔的肥料施用空间。钙法烟气脱硫（石灰石/石膏液在吸收塔对烟气进行逆流洗涤,烟气中的SO2与溶解的石灰石中Ca2+反应，在浆硫酸钙(CaSO4·2H2O)结晶体。其主要反应如下钙法脱硫,1吨S22.7引进设备的有关国内外厂商,热衷于宣传脱硫石膏的再利用，可以代替天然开采的石膏。实际上受到地域的限制，脱硫石膏的利用往往只是一种理论上的说法，44000,1S20.7CO2223S2的排放污染,却2的排放污染。3-1氨法烟气酸铵，补充氨水只是使NH4HSO3转化为（NH4）2SO3。吸收SO2的反应式：3000万吨以上。烟气利3-2海水法烟气脱坏环境的，将有害气体硫氧化成硫酸盐的形式直接排回大海，在不破坏海洋是相关专业的共识。海水法烟气脱硫虽然不同技术流派的工艺有所不同，但HCO3-pHSOx的吸收。洗涤烟气后的海水为3-3（Fe3O4）、氧化铜（CuO）SO2有较强的吸附能力，根据这一特性，纳米技术的完美结合，日趋完善。今后应大力简化、完善脱硫剂的方法，使之能物美价廉地并应用于烟气脱硫，同时因地制宜地选择不通的金属氧化K，Ca，Na，Mg，Al，Zn，FeSO2发生反应，3-4有机胺法或会出现气泡现象等等，使得脱硫装置的经济指标。容量以及对SO2的吸收效率小，故限制了它的使用。吸收烟气中的SO2的脱硫技术。二元胺法是一种有机胺中有两个-NH2基团，其中一个-NH2基团与液体中的酸反应，从而增强另外一个-NH2基团与SO2的反应，增强脱硫率的技术。艺脱硫率高、烟气中脱硫范围广、副产物可用于生产硫产品，，无磨损对有害，并且存在着首次解吸率低的问题。温度较高，可达上，即使是经过热交换系统后，所排放的气体温度依然在较低的情况也会挥发，从而造成空气污染和对人身造成。3-5钙法烟气脱硫（石灰石/石膏2300MW火力发电厂钙法脱硫项目为例进行经济性分析。脱硫设备总投资10451万元吨=1782万元运行水费=单位工艺水价格*脱硫项目每年运行所需的总水量=2.56元/*900000吨=230.4电费=1158.3蒸汽费=单位蒸汽的价格*脱硫项目每年运行所消耗的蒸汽总量=45元/*4208吨=18.936职工的开销=每人每年的平均工资*脱硫项目的职工人数=50000元/年*30=150的折旧费用为696.8万元，所以钙法脱硫项目每年的设备折旧及大概为836.8万元左右。SO2每年可减排93339吨，则节约S02的排污费用为：节约的排污费=减少的排放量*单位征用=11790万元则该电厂环境经济效益为11790万元。含纯运行成本、设备折旧及费用每年共3339.5万元；而脱硫项目每年的经济收益包括副产品的收益、节约的排污费用收益共6050.34万元。3-2工年吸收SO2总投年运行成年收年利9333910451元3339.5117902710.84元氨法烟气吸收剂的采购费用=每吨的价格*=2500元/吨*49209.3吨=12302.3万元元/吨*780000吨=199.68万元蒸汽费=单位蒸汽的价格*脱硫项目每年运行所消耗的蒸汽总量=45元/*6300吨=28.35职工的开销=每人每年的平均工资*脱硫项目的职工人数=50000元/年*30=150行经验估算，每年费用大概在100万元左右；而设备的折旧费用按照12年计算，净残值为5%，则每年的折旧费用为1611.2万元，所以氨法脱硫项目每年的设备折旧及大概为1711.2万元左右。胺法脱硫副产品收益=单位硫酸的*每年产生硫酸的总量=800元/*20万吨=16000节约的排污费=减少的排放量*单位征用=5600.34万元则该电厂环境经济效益为21600.34万元。济收益包括副产品的收益、节约的排污费用收益共21600.34万元。3-3工年吸收量总投年运行成年收年利933392035215351.26249.14元有机胺法脱硫设备总投资36584万元*165吨=759运行水费=单位工艺水价格*脱硫项目每年运行所需的总水量=2.56元/*236.5万吨=605.44电费=2445.3蒸汽费=单位蒸汽的价格*脱硫项目每年运行所消耗的蒸汽总量=45元/*63.8万吨=2871人=500万元年的折旧费用为2439万元，所以胺法脱硫项目每年的设备折旧及大概2739万元左右。胺法脱硫项目按照火力发电厂项目估算，每年产生浓度为98%的硫酸大约为29万吨，在我国硫，硫酸市场非常可观，根据市场价格，按照400元/胺法脱硫副产品收益=单位硫酸的*每年产生硫酸的总量=400元/*29万吨=11600300MWSO2的排污费用。SO20.6元/Kg93339S02的排污节约的排污费=减少的排放量*单位征用=93339吨*0.6元/Kg=5600.34元济收益包括副产品的收益、节约的排污费用收益共17200.34万元。3-4工年吸收量总投年运行成年收年利93339365849919.74元17200.34元3-5不同技术方案间投资比较表（93339万吨工钙氨有机胺总投资（万元年运行成本（万元年收益（万元年利润（万元差良优钙法烟气单位吸收量所消耗吸收剂费用=1782/93339*10000=190.9元/吨。氨法烟气原料液氨49209.3吨，共需2500元/吨*49209.3吨=12302.3万元。有机胺法单位吸收量所消耗吸收剂费用=759/93339=81.3元/吨。3-6工钙氨有机胺吸收剂费用（元中差优3-7工钙氨有机胺差优良能3-8工钙氨有机胺电（万元工艺水（万元蒸汽（万元良优差流程繁液在吸收塔对烟气进行逆流洗涤,烟气中的SO2与溶解的石灰石中Ca2+反应，在浆3-6SO2的反应式：3-7有机胺法SO299％以上（干基），可3-8总结评3-9工钙氨有机胺良优差3-10工钙氨有机胺差良优中差优差优良良优差良优差中优良具体工艺确为了进一步针对青岛石油化工的具体情况采取合适的工艺方法，Walther氨法工艺是最早的湿式氨法工艺，由KruppKroppers公司开发。由Walther氨法工艺净化后的烟气中会形成气3-9Walther3-10AMASOXGEGEAMASOX氨法工艺的进一步开发。此工艺主要由预洗涤、硫酸铵溶液并流接触，烟气被冷却至接近饱和温度，同时硫酸铵溶液被浓缩。对SO2的吸收能力。洁净烟气经除雾器后由烟囱排放。GE氨法工艺在预洗涤阶段实现了热量的充分利用，大大减少了外部热源能硫酸铵。GE氨法工艺的总投资仍相对较高，因此只有在烟气含硫量较高时，3-11GENKKSO2的吸收，此为第一吸收段；上段只加工艺水，此为第二吸收段。脱硫后3-12NKKNADSNADS氨法工艺是华东理工大学开发的氨法脱硫工艺，此法在工艺上较前述(NH4)rH2-80℃以下。冷却后的烟气进入吸收塔，70℃以上后排放。吸收后形成的亚硫酸铵溶液在中和釜中被相应的酸3-13NADSNADS氨法工艺中NH3H2O分别进入吸收塔且为多级循环吸收，因此带来吸收塔中的反应在最适宜的温度下（70℃左右）进行，保证了90%以上的SO2具体工艺GE氨法脱硫方案中，进脱硫系统的烟气首先经过预洗塔的设计项目设计塔底采出溶液浓度（质量分数）20%。塔底采出液的浓度亚铵溶化率低的结果，直接影响产品硫铵的质量，从而对脱硫经济性造成不良。基于以上原因，本项目拟设计采出浓度（质量分数）为20%的喷淋吸收3-14硫酸铵，但是这种方造成烟气中夹带大量逸氨及硫酸铵气溶胶。结合塔内氧3-15心连心化肥原先采用两台LSR250罗茨风机(一开一备)向氧化LSR25090kW;现在喷射器只需要利用原来的亚硫酸铵输送设备，不增加其他电力设备，年节电64.8×3-11液中亚硫酸根由原来的1020g/L降低到现在的5g/L以下，氧化效率提高了图3-16亚铵溶化工段工艺MVR机械蒸汽再压缩技术(MechanicalVapor 金行业等方面有许多成功案例，在其使用上累积了较多的经验。MVR蒸发器近以把初期的投入收回来，一般是一年到两年时间。这是MVR蒸发器的优势。MVR3-17MVRMVR3-15所示，原料液通过蒸发器吸收来自蒸汽的对这些问题，MVR1吨水多效蒸发所需新鲜蒸汽量与采用MVR技术的能耗比较,见下表。3-12MVR项单双三四1需要15～55kW/h的小大高低小大大大小由表格所示，相较于多效蒸发技术，MVR节能优势:维持蒸汽压缩机工作的介质，可直接从系统内蒸发器中抽取54MVR3024元;7200h3-18第4概计算依《石油化工设计能耗计算标准 《化工工厂初步设计文件内容深度规定 综合能表格4-1、电及耗能工质的统一能源折算序类单能源折算值（Kg油备1电20.8MPaT31.6MPaT44.0MPaT5t6t78式中，EP——耗能体系的能耗（Kg/h（t/h，kW，m3/h；/tK/W/m3Qi——耗能体系与外界交换热量所折成的一次能源量（Kg/h）4-2序号类小时消耗能源折算值（Kg准油能1电369.1572低压蒸汽（0.8MPa汽0.333180.26即该工程的综合能耗为（标准油Ep95.9821.78122.56kg/4-3材料名单价（元吨年总费用（万元年标油（吨每年1电0.75元/295.3万度/总标油用量（吨/年式中，ep——单位能耗（Kg/t（t/h该工程年产（合格品）环氧丙烷9312吨，故：G 1.164t/该工程的单位能耗为（按标准油计算e 105.3kg/烟气脱硫减排综合利用项目氨法脱硫工艺副产硫酸铵的单位能耗约为106Kgt4-4能源折算序类年油数值（标煤/125电295.3万度/=5.76吨标煤/由于本项目为青岛石油化工公司新建节能减排综合利用环物中心为，形成了多流通、多经济成分并存的大商贸格局，成为与市南发展的历史。董家口港区规划泊位112个，相当于再造一个青岛港，未来3至青岛航空、铁路网络发达。空港整体技术等级达到4E标准，年旅客吞120085条国内航线、125091700班，200996613.5万吨，青岛机场已成为华东节能措施分相较于多效蒸发技术，MVR54MVR3024元;7200h计，则MVR技术可节省17.28万元，因此尽管该技术期的投资成本比传统设备及控制系第5概AspenEnergyyzer采用过程系统最优化的方法进行过程热集成的设计，性的三衡；最终的优化目标是总年度运行费用与设备投资费用之和(总年度换热网络集通过AspenEnergyyzer的自动导入功能对换热物流信息进行提取，手5-1温焓(T-H)由于换热网络较为简单，这里我们直接选用软件MENDDESIGN功能，5.35-2节能效5-1项热公用工程冷公用工程换热单元总换热面65——第6章Fluent烟气在刚刚进入塔后在对侧有冲壁现象，这种冲壁现象容易导致脱硫塔模型之后，我们继续使用Fluent6.3软件进行模型的模拟优化设计。6-1Gambit根据脱硫喷淋塔内烟气流动的实际情况，做如下模型假设不含尘的洁净烟气；同时，假设烟气是不可压缩的流体；进其中⃗Smp

P为静压，vSup为动量的源相；

其中为连续相烟气的导热系数，为定压比热容，代表内热源 （3-其中,代表通用变量,Г代表扩散系数，代表源项。 其中为标量，̅为时均常量，为附加项。项 ̅̅̅̅

̅̅̅̅̅̅。本研究选用湍流粘性系数法，应用该方法时关键根据Boussinesq假设，将湍流模型表达为ηi的确定方法已存有多种，而在Fluent软件中，通常都是应用Spalding和Launder双方程模型的k-模型来确定ηi： (3-式中k代表湍流脉动动能 （3-其中C1、C2是经验常数，和为普朗特常数，C1=1.44，C2=1.92；， =1.2Cu=0.09烟气角度优烟气角度的模拟得出：小随角度的增大而增大;在一定的角度范围内，右侧烟气垂直上升区域的到大小随入射角度增大而增大，这是由于烟气角度增大，入射烟气的切向速的扰动作用增大当烟气角度为7°、10°、15°、20°时空塔压降逐步升高。前三种入20°角度的压降升幅更明显，压降的增加导致风机负荷口角度15°较合理。6-2y=06-315y=0对于烟气在刚刚进入塔后在对侧有冲壁现象，这种冲壁现象容易导致6-26-3的比较容易看出气体对塔壁的冲击降低了，所以我们设计烟气入塔的角度为15°。的检索，我们拟将烟气管道设置进行改变。通常是将圆筒形烟气入塔管口改下，矩形管口的烟气压力分布远远好于圆形管口。这说明，方形入塔管口能图6-4圆形烟气压力分布图6-5长方形烟气压力分布通过前述模拟我们可以得出：在塔高5.85米处的横截面上，气体分布比较在塔高5.85米处设置开孔率为52.8%的气体均布板。6-6y=06-730%y=06-852.8%y=0 第7设计依《自动化仪表选型设计规定 HG/T20507-《化工厂初步设计文件内容深度规定 HG/T20688-《过程测量与控制仪表的功能标志及图形符号》HG/T20505-《化工工厂初步设计文件内容深度规定 HG/T20688-《化工工艺设计施工图内容和深度统一规定 HG/T20519-《过程测量与控制仪表的功能标志及图形符号》HG/T20505-《建筑设计防火规范 设计范本工厂为青岛石油化工公司烟气脱硫资源化利用项目，为新该集成工厂所有的工艺装置和大部分公用工程、辅助设施等，均采用DCS显示操作站，为人员使用；在现场机柜室内可设置一台现场工程师站，用于正常的和数据库组态。每站设若干操作台、和辅助操作台等设备。自动系统和自动控制系统等方面的内容。工艺流程三个工段，每个工段的主要控制方案见下面的PID流程图。7-1PID-7-2PID-7-3PID-7-4PID-图7-5亚铵溶化工段PID-图7-6亚铵溶化工段PID-7-7PID-7-8PID-7-9调节进口流量而导致端负压严重的缺陷。7-107-11水换热的方法使反应温度维持在587-127-13力：就地压力指示、远传压力指示、压力定值调节和压力高限。7-14紧急停车系统基于生产安全性的需要，本项目同样设计了相应的紧急停车系统DCSESD发出保护联锁信号，对现场设备进行安全保护，避免扩散造成巨大损失。根据有关资料，当人在时刻的判断和操作往往是滞后的、不可靠的，当操作人员生命时，要在60s内做出反应，错误决策的概率高达99.9%。则。该动则动，不该动则不动，这是ESD系统的一个显著特点。SISSIS到社会风险可接受程度，SIS即为其中之一。过程工程工业中典型的风险降低措SIS即安全仪表系统，主要是为保护化工过程仪表与设备，降低化工生产中SISSIS由传感器、逻辑控制器，以及最终执行元件三部分组成，如下图所示。SIS可以包括、括在SIS的绩效计算中。7-157-16SISSISSIF的绩效考评可通过安全完整性等级（SIL）来反映。SIL定义为在规定的状态和时间周期内，SIS完成SIF的绩效能力和可靠性水平。根据IEC61508规定，SIL4SIL1最低，SIL4最高。但在实际工业应用场合中，SIL4极为罕见，SIL3是其。根据安全仪表功能的操作模式（有7-177-18 和风险分常用的过程和风险分析技术有HAZOP、ETA和FTA。在本项目中，分析技术选用化工行业较为广泛使用的HAZOP方法，即和可操作性分析。HAZOP是一种结构化的系统性分析技术，不仅可以辨识工艺流程中的，偏差的原因及。通常，HAZOP由四个步骤完成，如下图所示。7-19HAZOP仪表选仪表选型用及车间的防火、防爆、保安等问题。算、、控制、等功能选定依据。一般来说，对工艺过程影响不大，但需产或安全的变量，宜设。仪表的使用和供应情况：选用的仪表应是较为成产品，经现场使用证主要仪表的选温度仪中检测一般采用铠装热电偶（K）和铠装热电阻（Pt100）。压力仪管道内径小于70mm的流量测量，采用金属转子流量计。物位仪时根据特殊工况可选用运动阻尼式液位计、液位计等。分析仪第8章配管概工程技术的布置、敷设等会对工厂的总平面布置、竖向布置和工厂建筑设计依《建筑设计防火规范 （GB50016—《石油化工企业设计防火规范 （GB50160—《工业企业噪声控制设计规范 （GB12348—《化工装置管道布置设计规定 （HG/T20549—《化工装置管道材料设计规定 （HG/T20646—《管道仪表流程图设计规定 （HG20559—《石油化工给水排水管道设计规范 （SH3034—《石油化工管道布置设计通则 （SH3012—（SH3010—《化工工艺设计手册 （第四版管道布置要厂区内的全厂性管道的敷设，应与厂区内的装置（单元）其荷重。装置主管廊管架宜留有10～20%的裕量，并考虑其荷重。管道敷设管道与建筑物及管道间距如下表所示表格8-1管道与建筑物及最小管道水平间建筑物名最小水平间距113表格8-2管道与建筑物及最小管道垂直间最最小垂直距离管路名65ππ8-3状流体速流速<4m/s，避免管道的磨损、和噪声的，非金属管等。不可用于铸铁管输送蒸汽及在压力下输送性与性的气体。极限工作温度435℃。直径。最小不得低于100mm。3倍管壁厚，短管净长度应不550mmDN50m的管道，两焊缝间的净距离应不小于100mm。不小于100mm。流动方向相反的(根据工艺要求确定)1/100～5/1000。输送物料粘8-4物蒸蒸汽冷凝清冷冻生产废压缩空N24m1～1.4m。当管道通过厂4m;6m。应小于70mm。物墙壁的净距不应小于100mm。并应考虑拧紧法兰螺栓所需的空间。阀门应设在容易操作、便于安装、维修的地方。成排管道(如装置的立管上阀门的阀杆中心线的安装高度宜在地面或平台以上0.7～1.6m的范围，2.5m，又不便另设永400mm,当阀杆和手轮平台上方且高度小于2m时，应使其不影响操作人员杆，使其在盖板下100mm以内。被保护设备或管道到安全阀管道总压降，不应超过安全阀定压值3%；焊有导电的跨线，管道每隔80m接地一次。管道绝热设绝热的功绝热防潮保护管道编管道号组8-1其他各部分、各单元都完全相同。系列号采用一位大写英文印刷体字母表示，通常不用O和I。并表示在管道仪表的流程图首页上。管道的公称压力（MPa）等级代号，用大写英文字母表示。A～KANSI（IJ不用），L～Z（O、X不用）。常用的国内标准压力等级代号：8-5代LMNP8-6代ABH料304钢316L钢泵的管道时，需在“气袋”顶添加DN15~20放气阀；有任何物；塔的管道管廊的管道布其他管道起、着火或严重的质量事故，则应在该介质的管道上设置双阀，并在两阀安全措护设备或管道到安全阀管道总压降，不应超过安全阀定压值3%；管道应全部可靠接地，电阻不应大于10欧姆，所有法兰及螺纹连接处应焊有导电的跨线，管道每隔80m接地一次。第9章供配电总本项目作为青岛石油化工公司烟气脱硫资源化利用项目，依托于总厂青岛石油化工而建设，属于新建节能减排综合利用环保项目，供电设计依《和火灾环境电力装置设计规范《低压配电设计规范 《供配电系统设计规范 《工业企业照明设计标准 《电力工程电缆设计规范 《石油化工企业防火规范 《化工企业腐蚀环境电力设计规程 《火灾自动系统设计规范 《民用建筑照明设计标准 《石油化工企业工厂电力系统设计技术规范》SH3060—供电设计原电力负荷等料为易燃易爆物质，突然中断供电可能造成及火灾，危及人身和设备安全，造电力供应规供电电工厂厂址位于山东省青岛市李沧区，厂区供电系统电要来源于总厂已建成的供电系统，同时本项目厂区内自备配电间提供适合电源。考虑到供电突然中断的，厂内设置有静止型UPS保安电源系统，以保障工谐波失真度不大于5％。应急电亦可采用直降至220~380V配电电压。10KV电缆及火灾电缆应选择防火电缆，移动式电气设备的供电线路应采用橡皮绝缘电缆。供配电路宜采用线路；厂区边缘地区的供配电线路、环境路径条件处，采用线路。动力与设计概本项目生产过程中主要区域为液氨区域，主要品即为保存在球型储罐里的液氨。雷击与长期静电作用后，势必会安全隐患，因此按照设计建筑物根据其重要性、使用性质、发生雷电事故的可能性和，按防雷要求设计标10-1SJ/T10694-GB15599-GB12158-厂区建筑物防100mm30m用金属线跨接，交用丝扣紧密连接（不少于5根螺栓）接头和法兰盘，在非腐蚀环境下可不跨接。厂区的户外装置主要包括储罐、高塔、储槽、换热器和构架等，这些设备通过管线联接。特别是高塔、框架之类的布置在较高处的设备，容易受到雷电的。厂区内对于这些设备的一些防雷措施主要如下：工艺装置的防护范围内。罐区内可能引起燃烧、的静电火源主要来自物料输送、人员行走、穿服以及其它物体摩擦产生的静电。因此，与罐区安全设计密切相关的则是防进入储罐，进料管应伸至罐底部，距底不大于100mm，以减少静电产生。④管道、储罐等的接地与跨接：静电荷的产生并不，实际的在于电荷的积聚，一旦储备到足够的能量，就会放电产生火花将可燃气体引燃。故为了输送管道的防处及直线部分每隔100m处作接地，每处接地电阻不应大于30Ω。两端及每隔30～40m处作接地，每处接地电阻不大于20Ω；平行敷设间距小于 备、气体与蒸汽的喷出设备、化纤设备和静电均应参照《防止静电事故通用导其对地电阻值也不应大于1000Ω。设计概本项目不再另行设计通信工程建设计原网络的木桶原则网络的整体性原则设计规《火灾自动系统设计规范 《钢铁企业电信设计规范 《石油化工可燃气体和气体检测设计规范》GB50493-通信系统方本项目为新建节能减排综合利用环保项目，项目整体建设在青岛石油化工公司预留发展用地上。为了实现与总厂通信系统衔接联系，本项目不再设计新的通信系统方案，使用总厂已设计通信系统进行增设附属通信网络作为本项目通信系概同时参考本项目作为新建节能减排综合利用环保项目的项目性质，建设给排水网络时，本项目同样考虑到与总厂给排水网络的衔接问题。设计规《二次供水设施卫生规范 设计原 设计依气气月15日），低气温-16.9℃（1931年1月10日）。全年8月份最热，平均气温降17%、57%、21%、5%1272.7毫米（1911年），最少308.2毫米（1981年），降水的年变率为62%。年平均降雪日数只有10天。设计范设计依附于青岛石油化工公司已建成的额给排水系统给水系统设总本厂设置的给水管道系统，若管径DN＜80mm者，采用内外壁涂塑，丝扣处给水管管径的2.5倍。路各一支）工艺用水本厂所需工艺用水可直接由中国青岛石油化工现成水网统一分配冷却水系入水量以及生产过程的新鲜水补充量是由工业的公用工程统一供给的。消防用水消防用水是正常用水之外的紧急用水，其采用低消防系统时可以和普通生产用水或生活用水系统相连接；若采用高消防时，需设置单独的消防水系2.0m，距建筑物外墙不小于5.0m。管材采用管内壁涂塑球墨给水铸铁管。③建筑物内消火栓灭火系统和自动喷水灭火系统的消防水泵接合器设在楼北。（当地水库水室外消防用水量为0/s。室外消防采用低给水系统，由城市自来水直接供水，发生火灾时由城市消另本项目厂区内单独设置消防用杂用水系杂用水主要用于厂区地面的冲洗、设备内体的、碳钢设备和管线的水压试杂用水系统设计不采用单独长期管线，而采取灵活的水车方式并结合喷水洒水生活污水～5本厂中的生活污水均通过管道送至总厂内的污水处理厂进行处理。生产废水冷却水排雨水排放④屋面雨水由天沟进入雨水排水管道处设置雨水斗，雨水斗有整流格栅。雨水斗格栅的进水孔有效面积等于连接管横断面积的2~2.5倍。沟排水分水线。处设置雨水斗时在的两则各设一个雨水斗。雨水斗的排水连接管管径不得小于100mm，牢固地固定在建筑物承重结构上。设计依《建筑混凝土结构技术规程《民用建筑钢结构技术规程《建筑结构荷载规范》（2006年版《木结构设计规范》（2005年版《多孔砖砌体结构技术规范》（2002年版土建设计原存的产品火灾性主要为乙类。根据火灾分类，建设时从防火间距、建筑耐火等级、容许层数、安全疏散、消防灭火设施等方面提出防止和限制火灾的要题。本厂严格遵循有的生产部位不设在或者半室，不布置在单层厂区自然条成了以化工、建材、机械、针织服装、等行业为支柱的综合性加工工业体系。中部商业发达，以北方国贸、崂山百货大楼、利客来购物中心为，形成了多流通、多经济成分并存的大商贸格局，成为与市南区相媲美的青岛第二该地区地处青岛市区北端，崂山山脉与崂山区接壤，西临胶州湾，南邻四方区，北靠城阳区与流亭国际机场相连，是进出青岛的咽喉之地，属典型的城乡结4198平方公里。李沧区通讯发达，交通条件方便，是连接市区内外的交通枢纽，胶济铁路路等主要干线南北向穿越全区，承担着进出区的客货陆路交通任务。设施完备请详见可行性分析《第二章厂址选择和总厂建筑设计土框架结构、框排架结构、钢结构(包括轻型钢结构)和混合结构，建筑物上能露天则露天，能敞开则敞开的原则，为节省，利于抗震，平、立面布置应尽量燃气体等随着空气的流动很快地蒸发扩散，不易达到极限。但对采用敞开或半敞开式建筑中的生产原料及成品遇水发生的情况，应作好防水设施。气象条防止有害气体进入，避免形成的条件。送风机的空气吸设置在无可燃气体要利用防爆墙，将易发生的部位进行，一旦发生火灾可以减少破坏面层。墙体的要求如下:外墙采用承重墙，用普通砖做厂房墙，并在檐口设置一道筑里安置避雷针，防止雷电引起的事故。置泄压面，应尽可能靠近部位;侧面泄压应尽量避开室外设备、人员集中场所、结构工程设甲类建筑应属于重大建筑工程和时可能发生严重的建筑，乙类建筑应乙类建筑，作用应符合本地区抗震设防烈度的要求；抗震措施，一般当为9度时，应符合比9度抗震设防更高的要求；地础的抗震措施，应符合有6度时这是防止建筑物内部的首选措施，因为它可以加压面积，有利于尽快释放时产生的大量气体和热量，以降低室内压力。按规范要求，用石棉瓦或小波木质纤维瓦。为适应其建筑物的变形，避免石棉瓦挤压破碎，安这是抵抗外部环境的重要措施。它有两种构造，一般采用钢筋砖填充防爆厚应≥180mm(后不会引起火灾的厚度应≥120mm)。受力钢筋砼应双向配置，厚度越厚，就不能保证观察清晰的要求，一般尺寸以300mm×500mm为宜。安全疏门，门不得设置门帘、屏风等影响疏散的遮挡物。公共所在营业时必须确保疏散工作的进行，在人员密集的场所、建筑等疏散过道和楼梯上均应设置事故照明和安全疏散标志，照明应属电源。月15日），低气温-16.9℃（1931年1月10日）。全年8月份最热，平均气温设计概《化工采暖通风与空气调节设计规范 HG/T20698-《通风与空调工程施工质量验收规范 《采暖通风与空气调节术语标准 《环境空气质量标准 《工作场所有害因素职业接触限值第二部分：物理因素 《工业企业设计卫生标准 GBZ1-通风系由于本集成工厂生产装置中有易燃、易爆、物质，因此在有害介质有可能根据工艺要求，为排除室内余热或易燃易爆气体，对这些建筑物（车间）空气调节系采暖系时，一般按5℃考虑值班采暖；当生产对室温有特殊要求时，应按生产要求确定。100m2时，不宜设置全面采暖系统，但应在固定工作地点和休息地点设局部采590天的地区，宜二套，互为自动切换备用。根据电气区划分，决定风机电机是否有防爆要求及设计依《道路货物安全技术要求《货物包装通用技术条件15.2注意事原料和产品于阴凉、通风仓库内。远离火种、热源。仓温不宜超过30℃。洞口用不燃材料填实，电缆防火（护）堤铺设，设置可燃气体检测装置。保持容器密封。应与氧化剂分开存放。间内的照明、通风等设施都应采用防爆超过3m/s）。的设置：在罐区的周围都设有0.5m宽的高液位器其作用是防止过量充液造成性事故。防静电设免深坑，以防止可燃气体。氨气具有一定的毒性，在外设置防毒衣物放置室逃生。液氨装本项目采用99%液氨为脱硫剂，液氨系统设液氨球罐，可满足项目满负9-11这里采用罐车进行装运，采用容积计量仪表进行罐体容积计量，并进行温分污染产品。灌装完后立即，防止泄漏，以免影响产品质量。雨天和大雾是不要液氨按化学品和部门规定执行。其要点为3、在时不允许接近高温火源4、中猛烈撞击、和滑坡5、车辆设置接地硫铵储15-1序物料名量方备1/概成更大的。设计依《火灾自动系统设计规范《和火灾环境电力装置设计规范工艺及物料性分表格16-1物具体参物相对密极类氨/由上表可以看出，本厂主要性物料为液氨，为便于、，液氨一般装在压力钢瓶中。当液氨装满瓶（过量充装）20℃25℃时，升至60℃，钢瓶内也才25.80大气压。一旦，瞬间液氨泄出，立即挥发成气体，和空气混合后，如果遇到火源，会发生二次。或者操作者操作规程，都会造成液氨泄漏、火灾、事故。消防安全措工作，实施，保持间距，坚持安全操作等措施，不使之成为火灾的点火源。对消防系稳高压消以增加水压。在工艺生产装置区设置独立消防给水，消防水管成环网状分布，45～60m，其位置的设置可75m长的消防水龙来灭火。建筑物内设置室内消火栓。工艺装置区室内外消火栓均采用水/雾两用。在工艺装置区内灭火在储罐区除设置室外消火栓、高压、消防外，还配备了移动式空气泡抗溶性液。拟采用平衡压力式比例混合系统，混合比为3%。其它灭火设计依设计原维修体于电工，焊工工具存放于焊工，公共工具存放于公共，吊滑车设置相应的工种室及工具库房。设备主要包括以下5方面的内容：17-1设备名基本检修试漏，安装完毕后清理现场设备工作程设备原认真执行设备使用与相结合的原则。操作人员在设备日常工作中中注意设备是否运转正常，班后清扫、，发现隐患，及时排除。设备日常设备的日常保养是设备的基础工作，必须做到制度化和规范化。设备日常主要包括以下几点：对设备的定期保养工作要制定工作和物资消耗，并按进设备的日常要达到整齐、清洁、坚固、润滑、防腐、安全的作业要求，并严格遵守设备日常检查的相关标准。厂内日常检修与合理保养备过早磨损，消除设备隐患，减少或消灭事故。以检修规程为主要检测依据，设备与检压力容器、管道的定期检或的易成性思泵的检查与处换热器的使用铁带紧箍或粘合剂进行修理。塔、槽192铱射线检查腐蚀程度，液体组分分析及pH测定。使用60钴射线检查。兰；塔、槽侧缘中有接头的场合容易成为。日常检修和保构、建筑物及其基础等都属于保养的对象。本厂设备的管道相互连接，介质具有流动性、带温带压、易燃易爆、有害。一些设备较大、较高，检修时需进入求。设备检修一般应在停车的情况下进行，应将介质排尽。对易燃易爆、生产中对系统的某台设备检修时，必须将其与系统断开，防止相连设备管道中的介质喷出伤人或造成燃爆、事件。本厂的许多设备都是采用数控技术，设备行巡检、保养，并做到急修的设备不过夜。工设备日常主要依靠巡回检查和调节与修理。表年维修人员维修人员经验，学习、思考，虚心向他人请教。维修人员维修人员应严格执行各项规章制度，履行岗位职责，牢记服务和目标。检、保养，并做到急修的设备不过夜。维修人员个人防护要急救措施迅速脱离现场至空气新鲜