学院化工领航者团队文件项目初步设计说明

第一章项目总 第二章总图.............................................................总图总 设计依 厂址概 原料 生产 厂区道路及................................................ 第三章工艺路 工艺的Aspen模 表3-1生产反应乙二醇器物料衡 概 表3-5反应器R0101流股焓变 流程优 能量集 第四章控制系统的控 第五章管道布置设 配 第六章车间布 第七章供电工 第八章电信工 设计依 行 系 调 系 第九章供水与排 第十章采暖与通风系 采暖方 通风系 空气调节方 第十一章环境保 设计依 11.1.1 水污染源及治 废渣污染及处 绿化措 参考文 第一章目总20项目建设单位及投资单位：中石油广西项目拟建地址：广西钦州市钦州港工业园中石油钦州炼油厂规划2019项目节能环保，符合我国的可持续发展，符合2015“三井杯”化学设计竞赛（“低耗、高效、安全、清洁”），体现了项目的可行性。递减趋势2005年我国乙二醇产量为110.1乙二醇进口量为472.0万吨，出口量为1.2万吨表观消费量为508.9万吨自给率仅21.6%，供需突出。2010700380产后可实现年销售收入550000万元，年利税额32940万元，年利润额21092万25.3%，16.2%。规划》，2015“中国三井化学杯”第九届大学生化工设计竞赛参赛指导书参赛任务书；《中华投资项目初步设计说明书编制办法》，《中民劳动安全法》；《建设工程国家地区建设、，国家环境保护、节能减排等相关。2、坚持求实和革新精神，设计的科学性和客观性。设计人员要破除停，最先进技术，使我们在某些领域处于领先的地位外地采用符合我国国情，4、“工厂布置、生产装置露天化、建（构）筑物轻型化、公用工程社会化、引进技术”五化的设计原则。5既要讲求实效，有利生产，又要防止要求过高，国情。7、8、加强经济观点，处理好技术与经济的关系。以效益（923580kmol/h。物流H2O为自来草酸二甲酯471kmol/h的流量进入混合装置。混（COOCH2图1-1乙二醇生产流程模制造树脂也可用于玻璃纸纤维皮革粘合剂的湿润剂可生产PET，PETPET用于制作矿泉水瓶等。还可生产醇酸树脂、甲醇的快速发展，煤制甲醇的比例呈逐年递增趋势，2013年中国国内产能超过500050%以上，将来甲醇的年需求量更大，因此甲醇也具的第二大类醇。EG2009EG200057520103580CAGR20.06％。由于乙二醇的最上游原料原油/天然气等国内均需大量进口，聚酯产能的扩张导致乙二醇国内供应缺口逐年扩大，2010年国内931.4664.671％利用我国煤炭资源优势发展煤制乙二醇是必行。根据《化学工业“十二五”发展规划》预计，151020，10-15CAGR5.0％15600此外，从项目技术原料分析，经济可靠，体现了能源可持续发展政策；湾经济发展的一股坚强力量，更能拉动当地人民的经济发展。为实现提供第二章总总图总。SY/T0076-2008HJ/T89-2003《评价技术导则石油化工建设项目SY/T0089-2006SHT102-2000《石油化工行业通用图HGJ229-1991DB11/T941-2012SH/T3001-2005SH/T3004-2011SH/T3006-2012SH/T3007-2007SH3008-2000SH3009-2001《石油化工企业气系统和可燃性气体排放系统设计规范SH3009-2013SH/T3010-2013SH3011-20112007年—2020年钦州港是为数不多的深水良港。钦州港三面环山，钦州港交通方便，桂海高速公路、南昆铁路、铁路构成了钦州港四通八达的立体、快捷的网络。钦州港腹地广阔，资源丰富，发展潜力巨大。吨级的１１个。138园规划范围为88平方公里，以广西金桂林浆纸项目为龙头，着力打亚洲最大的纸业城。金谷工业园规划面积为50平方公里，以中石油1000万吨炼油项目为龙头，着力打造中国西南地区能源和城。3、适当留有余地，使混合料、制品成型养护车间和锅炉房等建筑物有。、4、建筑物、构筑物相互之间，建筑物与铁路线之间的距离应符合规范要求厂房烟囱重大设备基础简仓提升机深坑式浓缩机池体、。、热电厂供汽管道，高压输电线路，市政给水与排水等；铁路线的进厂方输出的合理位置等。6、厂区内道路与地上、各种官线的布置应统筹安排，防止相互干扰，段、锅炉房等建筑物，应布置在主导风向的下风侧；、化验室、居民区、89、当分期建设时，应考虑公用设施及系统配合的合理性。后期建设以及产品区这些都有效的结合分布，紧凑而不拥堵，使生产进度更高效。NO管道成本，保证安全、高效、高质量生产。0.2m，1.0m（以堤内设计地坪标高为准），2.2（3m应低于0.5m（以堤内设计地坪标高为准）。”一般液化烃罐组防火堤的高度为1m。主要分布汽车和水（码头货船均设在厂区最西边，厂区边界。其主要设计原因有：（1）利用厂址优势，水路装卸处与产品储罐区及原料囤放处靠近。（2）产品和原料不涉及再次。货车于厂区边本项目厂区绿化的基本原则1.要体现厂区绿化的特点与风格,充分发挥绿化的整体效果。根据厂区的规模、行业特点,建筑物格局所处的环境,庭园使用的对象,布置的风格和竟境等因素,表现出新时代的精神风貌,衬托出厂区的敞朗、整齐、宏伟,使厂容厂貌格调高雅,面目鼎新。2厂区绿化使环境得以3、合理布局,自成系统要将园林绿化纳入工厂总平面布置中,做到全面厂前办公生活区的绿化设生产区的绿化设计仓库、堆物场绿地设仓库区的绿化设计本项目主要要考虑消防交通和装卸方便等要求，防火隔尘效果好的落叶阔叶树以利夏季工人遮荫休息而且其加以。工厂内的道路绿化设物，地上管道，道路、人行道的布置等相协调。对于主要通道的重点绿化。第三章艺路再生引起的工艺参数的波动；(4)流化床反应器适于催化剂的修饰和反应性40-6020-40化剂由氢气在特定条件下还原活化，然后设定好反应温度和压力。DMO溶液由化的DMD溶液充分混合后进入反应器进行反应。产物由循环水冷却，液体产草酸二甲酯加氢制乙二醇的催化剂，该过程可使用的催化剂种类繁多，Cu/SiO2Cu-Cr、其他多金属催化剂，但是为了提高反应转化率，可用一重量占催化剂总重量的30-90％；以主族元素Al、Si、碱土金属Ba、Ca、副族金属Ti、Zr、Fe、Zn、Mn、V和稀土金属La、Ce中的一种或几种元素的氧化物为助剂MOx，其重量为蜂窝载体重量的5-60％；以Cu为催化剂的主要活性组分，其重量为蜂窝载体重量1-25％；活性组分铜和助剂MOx以涂层的形10-60％，Cu占涂层中总AspenASPENPLUS是大型通用流程模拟系统，于能源部在七十年代后期在麻省理工学院MIT组织会战，要求开发新型第三代流程模拟软件。这个项目称为“先进过程工程系统”（AdvancedSystemforProcessEngineering），简称ASPEN。这一大型项目与1981年年底完成。1982年AspenTech公司成立将其商品化，称为ASPENPLUS。这一软件经过不断改进，已经历了九个版本，称生产厂家及著名工程公司都是ASPENPLUS的用户。车间四部分。在工艺流程中，根据工艺要求设计AspenPlus流程模拟，分别对其消费量约占国内总消费量的94.0%，另外约6.0%用于防冻剂、粘合剂、油漆产量增长较快，但仍不能满内聚酯等日益增长的市场需求，每年都得大量进⑵草酸二甲酯加氢制乙二醇是一个串联反应，首先DMO加氢生成中间产物乙醇酸甲酯（MG，MG（COOCH2图3-1图3-223580kmol/h。物流H2O为自来草酸二甲酯471kmol/h的流量进入混合装置。混图3-3在生产的车间，在180℃的恒温,压力0.1MPa下反应,反应过程大量放热必（COOC2图3-4于任何一系或任何一个化工过程，不论是物理加工过程还是化学加工过在本工艺的计算中，根据设计要求利用ASPENPLUS软件进行流程模拟，核算生产过程的经济效益，确定原材料消耗，确定生产过程的损耗量，对图3-545TemperaturePressureVapor11MoleFlowMassFlowkg/VolumeFlowcum/ Gcal/MoleFlowkmol/003-1生产反应乙二醇器物料3-63-6789TemperaturePressureVapor010MoleFlowMassFlowkg/VolumeFlow ---MoleFlow表3-2生产乙二醇精馏塔图3-7图3-79C-Pressure0Vapor000MoleMassFlow1-MoleLL表3-3图3-8不同理论板数时在沸器热负荷随进料位置的变料、的消耗，计算成本和经济效益。工艺过程中输入和输出的热量、QW进料焓结功差差件（ASPENPLUS），因而计算基准温度及热力学数据直接采用软件内嵌的物45TemperaturePressure1Vapor 3-5反应器R0101精馏塔T0102塔顶冷凝器的热负荷-11.98674MMBtu/hr，塔底再沸器的热 冷凝 再沸 表3-6精馏塔RA102的热负荷精馏塔T0102流股焓变如表3-7所示：TemperaturePressurebarVapor 9000表3-7精馏塔T0102从表3-7中我们可以看出精馏塔T0102流股焓变进入流股焓变和输出流股焓初始的工艺流程需要进一步调整以达到最优，我们利用Aspenplus7.2对精我们利用Aspenplus中Columns模块的DSTWU简捷塔进行要求塔顶草酸个参数进行确定，得到平衡转化数据表及塔内平均压力优化结果如图3-9所图3-9得出相应结果后我们再利用AspenplusColumnsFadFrad可能的进行内部热量的集成和最大化利用，以减少损失。在设备投资和运行费用之间寻找平衡点。为此，我们利用ASPENTECH公司的AspenEnergyyzer进行计算机辅助换热网络的设计和优化，同时结合合成工艺要求，并确定热量目采用AspenEnergyyzerV7.2得到精馏前的工艺流程的换热网络，并进图3-10图3-11图3-12单位时间总费用与综合考虑到操作费用和设备费用，当DTmin=8℃时，利用Lindoff夹点理论换热网络设初始换热网络结3-133-133-143-7总费用最少换热网络利用ASPENHX-NET的推荐设计功能，直接采用内嵌的化工界公用工程消耗费用经验以及换热器购置费用与换热面积的经验（其中换热器为10%的回报率，设备5年），对本厂的换热网络进行理论上的平均年换热成本最优化设计的网络如图3-14所示：图3-14公用工程最少换热网络设图3-15第四章制系统的控DCSDCS/ECSDCS/ECS实施的集散控制系统能很好的满足设备控制要求。采用DCS/ESC本设计采用的是DCS/ECS分散式控制系统将分布在现场的控制点点指标反馈给控制室，控制室由DCS系统调节压缩机及再热器，使反应器温量等在反应器中发生的反应十分复杂操作较为为此只有通过配置超温、超压器实行安全自动系统控制（即：ESD安全连锁控制系统）。上一段工序的工作条件都会影响到下一段工序的工作状态，例如在反应器中到的温度、分离工段直接通过DCS信号，发送至计算机，计算机再根据现场指示因此DCS/ECS第五章道布置设《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-《工业企业噪声控制设计规范》GBJ87-《石油化工企业设计防火规范》GB50160-《建筑设计防火规范》GB50016-《化工工业设计手册》2009《管道仪表流程图设计规定》HG20559-12每一个空间和土地（尽量采用露天布置及构筑物中能合并者尽量合并）结构，采用6米的柱网。并不适合在同一栋厂宜采用多种柱距。2415米。1反应器的高度为7000mm，直径6500mm，因为反应需要一定的温度所以6.2.342~3米，以便铺设管道，4米。2、卧式容器之间如仪表或无阀门时，当有阀门或仪表时，操作通道应不小于1.5d，巡视检查通道不宜小于0.85d。容器底部的配管与地面不得小2米以方便容器下方需设通道。0.851.12如没有特殊要求换热器底部接管最低标高与平台的不小于0.25米，0.41.3280%100m/s；液体流速一般不宜超过由选定的管内流体流速按下式计算管子内径，并修正到符合公称直径要求d式中：V，流体在操作条件下的体积流量，m3h；d，管子内径，mum/本装置工艺管道编号见PID6-16-1温度体积流量体积流量m1234567-89--6-1本装置工艺管道编号见PID结构材料，以便进行管路固定的设计。为便于安装、检修和管理，管路尽量整齐、美观；在焊接或螺纹连接的管应适当配置一些法兰或活接头，以利安和廊等处；易燃易爆和介质的放空管应引至高出邻近建筑物处。能有任何物。以使管架具有较小的弯矩，小直径的轻管道，宜布置在管架的部位。2、个别大直径管道进入管廊，改变标高有时可以平拐进入，此时该管3、在某些间歇的化工生产中，反应进行时如果漏入某种介质有可能引起、着火或第六章间布1算机监视及生产厂或整套装置的生产过程。GB50160-《和火灾环境电力装置设计规定《石油化工企业设计防火规定》（1999年版《建筑设计防火规范》（2001年版《化工企业总图设计规范HG/T20649-GB/T50103-将计量设备、槽布置在最，主要设备(如反应器等)布置在中层，贮槽、等布置在底层。考虑合适的设备间距。设备间距过大会增加建筑维修的，甚至发生事故。设备间距的确定主要取决于设备管道的安装、检7—1三、符合安装与检修的要求的高度，并使设备起吊高度大于途中最高设备的高度。；；30m室、维修间，控制室。考虑到压缩机在正常操作时较大，故将其设置在较低设备布置原1、设备布置应顺从工艺流程，但若与安全、维修和施工有时，运行有1、换热18m保证一定的安全性。加热之后的原料混合物均用保温管道输送。2、混合3、反应原料混合物反应发生在反应器中。此工段有一应器。放置在换热器和4、冷凝5、700mm2m，1.2m，式间隔。第七章电工《供配电系统设计规范》GB50052-《35、110kV及以下设计规范》GB50059-《3～110kV及以下设计规范》GB50060-《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》GB50062-《通用用电设备配电设计规范》GB50055-《工业企业照明设计规范》GB50034-《低压配电设计规范》GB50054-《化工企业静电接地设计技术规定》HGJ28-《化工企业腐蚀场所电力设计技术规定》CD90A6-《石油化工企业工厂电力系统设计规范》SH3060-《石油化工企业生产装置电力设计技术规定》SHJ38-《化工企业电缆线路设计技术规定》CD90A8-《石油化工企业电气设备抗震鉴定标准》SH3071-照和规程下，执行有关的政策，主要包括有保护环境、节约能源等经济追求技术上的更新与资源节约。的选用性能先进与高效低耗的产品。第四，到合理地选择能够在正常条件下安全运行和在故障条件下能够保证供电系统可30由于供电设备中的感性负载尤其是以交流感应电动机为主要负载0.920～30%，化较大同时发现普通变压器工厂正常对电压质量及电力系统的整体要全厂供电方案6KV6KV6KV26/0.4KV6KV循环水界区内6KV开关站，主要供给循环水泵6KV电动机电源，2个变压器电源，2回水源地电源，另外还向污水处理，罐区等提供380/220KV低压电 110KV6KV6KV总变值班控制室为全厂供电中心。510KW。按三相短路容量来校验开关的断流能力（遮断容量）0.38KV175KW，250950.9120～1850.85.防直击布置的塔、容器等，当罐壁厚度≥4mm可燃气(液)体的钢罐，必须有环型防雷接地，并应符合下列规定：避雷针(线)罐壁厚度≥4mm须设防雷接地。浮顶金属罐可不装设防直击雷装置，但必须有两根截面积≥25mm2防雷接380/220V380/220V220V：移动36V220V；第八章电信工SJ/T11284-2003通信电 用金属塑料复合SY/T5457-1992石油通信线路工程劳动YD/T122-1997YD/T1293-2003IPOverWDMYD/T1429-2006YD/T1728-2008YD/T1729-2008YD/T1730-2008YD/T1731-2008电信网和互联网备份及恢复实施指YD/T1732-2008率，公司安装有、调度机、有线广播等。行 系 总。厂区行政通信和调度通信主要通过 设60台。调 系调度为了使生产调度人员及时地了解生产情况，迅速进行指挥、调节28台生产防爆调度。调度具体安排见表8-1。固 /调 /626262NO62亚硝酸甲酯车6232323262323232232安全32表8- 调 安排10对无线对讲机。分设一个电视系统总室。火灾自动系，为了防止火灾在厂内发生报告火灾信号，拟在全厂设置一套火灾自动系统由火灾控制器火灾自动探测器手动按钮线路等组成，广播站的设置的主要作用是（2）公司发展的相关信息，如公司的发展或行政等发生时(如地质，火灾等)，可及时向公司员工发布信息，及时GC-11898-1。8-1GC-330-GC-2100-GC-240-GC-3100-GC-4100-GC-650-第九章水与排《室外给水设计规范 GB50014-《建筑中水设计规范 GB50336-《建筑给水排水设计规范 GB50013-《室外排水设计规范 GB50015-《室外给水设计规范 GBJGB50242-《给水排水工程管道结构设计规范 GB50332-《自动喷水灭火系统设计规范 GB50084-《工业循环冷却水处理设计规范 GB50050-《给水排水制图标准 GB/T50106-生产供水系厂内生产供水管道在实际应用中若液体介质温度≥65℃时优先选用PP-R5~65PB（聚丁烯）管，若输送的液体温度≤5℃时，选用PP-C管；若液体介质温度较高时，刚选用金属管。生活供水系230升/（人·天），95230×95=21.85吨/消防供水系60米。建筑物内设置室内消火栓。工艺装置区室内消火栓均采循环冷却水系..Ma进行水质稳定处理。0.5m3人/天。污水的排放是排水系统的一个主要方面污水排入市政排水的一般要求9—1： 污水排入市政排水的一般要求 说<污水不的固体质不的汽油防止易燃液体在管道中燃烧或者污水中的不含有有害物工业废水排水系水量和水质：所得水量、水质在可靠城市和工业规划基础上，工生活排水，于一般指冲洗便器以及类似的卫生设备所排出的粪便、纸屑、病原菌道送至厂区水处理，然后排入厂区排水主干沟进入园区污水处理厂。，雨水排水系雨水的分流排放系统生产装置污染区域在地面或遇到降雨时冲洗地面的冲洗排水或初期雨水均会受到污染境。按照企业给排水设计规范的要求，第十章暖与通风系设计依《采暖通风与空气调节设计规范 《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 《石油化工采暖通风与空气调节设计规范 SH《采暖通风与空气调节设计规范 GBJ19—设计标临北部湾，海洋气候明显，属于带季风型海洋性气候全年气候有如下特点(1)226个月之多，即从每年4211020日止，占全年二分之一。农历12月份虽是全年气温最低的10℃以上，比较暖和。⑵雨量丰富，夏湿冬干。钦州市处于低纬度地带，热带湿气团来得早，退2104.2mm81%降雨量占全年的81.7%，6月和8月为全年的两个降雨。冬季一般是冷峰所5.9%，为干冷少雨的季节。按我国规定，凡日平均温度≤5°C的天数平均在90天以上的地590天以下，故本每人占用面积<50m250～100m2每人占用面积>100m210-1在工作时间内，如生产厂房的室温必须保持0℃以上时，一般按5℃考虑值400mm3m4m，每根立管固定点2个。类型名风