煤业集团公司年产60万吨甲醇制烯烃（MTO）项目初步设计

大连理工大学TECHART设计团队 大连理工大学TECHART设计团队 “三井化学杯”第五届大学生化工设计竞赛[键入文字] [键入文字] [键入文字]目录TOC\o"1-4"\h\z\u第一章总论 11.1工厂筹建情况简述 11.2设计依据 11.3设计指导思想 11.4设计范围与设计分工 11.5建设规模及产品方案 2第二章总图运输 32.1设计依据 32.1.1相关标准、规范及法规 32.1.2设计基础资料 32.2设计范围 32.3厂址概况 42.3.1厂址介绍 42.3.2厂址优势 42.4总平面布置 52.4.1总平面布置的要求 72.4.2厂区总体布局概述 72.4.3厂区面积计算 102.4.4总平面布置各项技术指标 102.4.5工艺生产区的布置 102.4.6辅助生产及公用工程设施 112.4.7储罐设施的布置 132.4.8运输设施的布置 142.4.9生产管理及生活服务设施 142.5厂内运输设计 162.5.1厂内运输设计要求 162.5.2本厂运输设计 17第三章工艺方案的选择及论证 193.1总论 193.2工艺流程的介绍 193.2.1概述 193.2.2生产规模 193.2.3催化剂的使用 193.2.4原料来源 203.2.5工艺流程叙述 203.3DMTO的工艺技术特点 213.4技术经济分析 223.4.1原料路线的选择 233.4.2原料的经济性 233.4.3原料与工艺技术的适应性 233.4.4主产品和副产品的价值 233.4.5劳动力和工艺方案的配合 243.5结论 24第四章布置与配管 254.1设计依据、设计范围和设计分工 254.2采用的法规和标准、规范 254.3装置、设备布置原则 254.4管道输送的介质及其分类 264.4.1管道输送的介质 264.4.2压力管道分类 264.5管道的布置原则 274.5.1塔器配管 274.5.2容器配管 274.5.3泵的配管 274.5.4换热器配管 284.6管道等级索引 284.7管道等级表 29第五章空压站、氮氧站、冷冻站 305.1设计依据 305.2空压站 305.3氮氧站 315.3.1氮气、氧气质量浓度及输气量 315.3.2流程特点 315.4冷冻站 315.4.1冷公用工程系统 325.4.2冷冻站主要设备 325.4.3定员 325.5蒸汽站 32第六章经济分析与评价 336.1投资估算编制说明 336.2投资估算编制依据 336.3建设项目总投资估算 346.3.1固定资产投资 346.3.2土地费用 376.3.3预备费 376.3.4无形资产 376.3.5建设期利息 376.3.6固定资产投资方向调节税 376.3.7建设投资估算 386.4资金来源及筹措方式 396.5产品成本和费用估算 396.5.1原材料费 406.5.2燃料及动力费 406.5.3工资及福利费 406.5.4副产品收入 426.5.5费用估算 426.6财务评价 446.6.1评价依据及计算分析原则 446.6.2销售收入估算 446.6.3税金 456.6.4盈利分析 466.6.5经济指标 486.7风险及不确定度分析 496.7.1盈亏分析 496.7.2敏感度分析 50第七章供电与通信 547.1设计依据 547.2供电电源 547.3变电所和配电间 557.3.1高压供电系统设计 557.3.2总降压变电所设计 557.3.3车间变电所设计 567.3.4主变压器容量的选择 567.3.5厂区高压配电系统设计 567.3.6电气设备的选择 567.3.7继电保护的选择与整定 577.4动力和照明 587.5防爆和防火 587.5.1消除引燃源 587.5.2在土建方面的防火防爆措施 597.5.3常用电气设备本身的防火防爆措施 597.5.4电动机的防火措施 597.5.6通信枢纽的防强电、防煤气侵入的保安防护措施 607.6防雷和接地 607.6.1厂区建筑物防雷措施 617.6.2露天储罐、气罐及户外架空管道防雷措施 617.6.3防静电与接地保护 61第八章土建 638.1设计依据 638.2土建设计原则 638.3厂区自然条件 648.3.1厂址简介 648.3.2气象条件 658.3.3地形条件 658.3.4地震情况 668.4建筑、结构设计 668.4.1建筑设计范围 668.4.2主要建筑 67第九章给水排水 689.1概述 689.2编制依据 689.3给排水系统设计 699.3.1给水系统设计 699.3.2排水系统 70第十章环境保护 7210.1设计依据 7210.2主要污染源及主要污染物 7210.3环保治理措施 7310.3.1废气 7310.3.2废水 7410.3.3废渣 7710.3.4噪音 77第十一章采暖通风与空气调节 7811.1概述 7811.2设计标准与依据 7811.2建厂地区气候 7811.3设计参数 7911.4设计范围 7911.5设计目标 7911.6采暖系统 8011.7通风系统 80第十二章自动控制及仪表 8112.1设计依据 8112.2设计范围及分工 8112.3全厂自动化水平 8112.4生产安全保护 8112.5环境特征及仪表选型 8212.5.1环境特征 8212.5.2仪表选型原则 8212.6动力供应 8212.6.1仪表用压缩空气 8212.6.2仪表用电源 8212.7典型设备控制方案 8212.7.1塔器的控制方案 8212.7.2容器的控制方案 8312.7.3泵的控制方案 8312.7.4换热器的控制方案 84第十三章储运 8613.1设计依据 8613.2储存系统 8613.3运输系统 8713.3.1物料运输 8713.3.2运输线路布置 88第十四章维修 8914.1设计依据 8914.2设计原则 8914.3厂内日常检修与维护 8914.3.1巡回检查 8914.3.2同步检修与协同检修 9014.4设备维护与检修 9014.4.1压力容器、管道的定期检修 9014.4.2泵的检查与处理 9014.4.3换热器的维修 9114.4.4塔、槽维护 9114.5安全检修要求 9214.6维修管理 93第十五章消防 9415.1设计依据 9415.2主要危险物 9415.3事故发生的危险性分析 9515.3.1甲醇危险特性及安全措施 9515.3.2乙烯危险特性及安全措施 9515.3.3丙烯危险特性及安全措施 9615.4消防安全措施 9715.4.1基础消防措施 9715.4.2厂区消防布置 9715.4.3生产过程的防火防爆 9715.4.4安全防火重点部位 9815.5消防系统 9915.5.1稳高压消防给水系统 9915.5.2泡沫灭火系统 10015.5.3火灾报警系统 10015.5.4液化烃罐区消防系统 10015.5.5其它消防系统 100第十六章职业安全及工业卫生 10216.1设计依据 10216.2设计目的 10216.3事故防护与控制 10216.3.1事故预防措施 10216.3.2事故的应急措施 10316.4职业安全 10416.4.1工业毒物 10416.4.2燃烧与爆炸 10416.4.3噪声 10516.4.4腐蚀 10616.5工业卫生 10616.5.1车间的卫生特征分级 10616.5.2工作场所 10716.5.3辅助用室 10716.6安全卫生管理机构 10816.6.1安全卫生管理 10816.6.2企业人员管理 108参考文献 110第一章总论1.1工厂筹建情况简述本设计为神华宁夏煤业集团公司60万t/a甲醇制烯烃（MTO）项目的初步设计。其产品规模为30万t/a乙烯，30万t/a丙烯。1.2设计依据第五届“三井化学杯”大学生化工设计竞赛参赛指导书项目的可行性研究报告1.3设计指导思想本项目充分贯彻执行国家能源战略和产业结构调整的基本方向，使设计做到切合实际、技术先进、经济合理、安全适用。本项目充分考虑近年来我国煤化工，特别是煤制甲醇产业发展迅速，甲醇产能严重过剩，市场恶性竞争，企业经济效益下降的现实，而甲醇制烯烃是大型（100万t/a以上）煤制甲醇项目理想的下游产业，其建设符合国家相关的产业政策。本项目采用中科院大连化学物理研究所开发的具有完全自主知识产权的流化床甲醇制烯烃（DMTO）催化剂和相关工艺，发展甲醇制烯烃项目有助于将我国自主创新成果产业化，提高我国煤化工产业从研发、设计到施工的总体实力。本项目需进口一批国内暂无能力生产的大型成套设备，如裂解气压缩机组、大型流化床反应器（数超限设备，需现场制造）。1.4设计范围与设计分工本设计包括厂区内的总图、工艺、管道（烯烃回收车间）、设备（塔器、换热器）等专业的初步设计及技术经济概算。1.5建设规模及产品方案乙烯30万t/a，纯度>99.90%（V/V），丙烯30万t/a，纯度>99.6%（V/V），乙烯产品符合国家GB/T7715-2021标准，丙烯产品符合国家GB/T7716-2021标准。第二章总图运输2.1设计依据2.1.1相关标准、规范及法规《石油化工企业设计防火规范》GB50160-2021《化工企业安全卫生设计标准》HG21995《工厂企业厂房噪音标准》GB2348-1990《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规定》GB50058-92《化工企业总图运输设计规范》HG/T20641-2021《化工工厂总图运输工图设计文件编制深度规定》HG/T20561-1994《石油化工行业标准：企业厂区总平面布置设计规范》SH/T3053-2021《建筑设计防火规范》 GB50016-2021《厂矿道路设计规范》 GBJ22－87《压缩机厂房建筑设计规定》 HG/T20673-20212.1.2设计基础资料本项目厂区位于银川灵武市宁东能源化工基地。厂区的工程地质与水文地质资料、地震烈度等，参考初步设计说明书的“第八章土建”。有关气象资料等参考可行性论证“第六章厂址选择”。2.2设计范围

本章主要介绍厂内总平面布置、场内交通运输设计规范及特点。2.3厂址概况2.3.1厂址介绍本项目厂区位于银川灵武市宁东能源化工基地。该化工基地位于自治区首府银川市灵武境内。基地规划建设范围：分为远景规划区和规划区两部分。远景规划区面积约2855平方公里。规划区面积645平方公里，主要包括鸳鸯湖、灵武、横城三个矿区、石沟驿井田及重化工项目区，其中重化工项目区规划面积13.57平方公里。建设分期：一期为2021年到2021年，二期为2021年至2021年。包括煤、电、煤化工三大产业项目和基础设施建设项目。总体目标：规划到2021年，形成煤炭生产能力1.1亿吨，电力装机2021万千瓦以上，煤炭间接液化生产能力1000万吨，煤基二甲醚生产能力200万吨，甲醇生产能力170万吨。初步测算，基地总投资将达到2055.66亿元，全部项目建成后，将新增工业增加值约297.6亿元，并拉动其他行业形成产值897.39亿元。届时，宁东能源重化工基地将建设成为以煤炭、电力、煤化工三大产业为支撑，全国重要的千万千瓦级火电基地、煤化工基地和煤炭基地。宁夏是国家“十五”计划纲要确定的发展大型坑口电厂的省区之一，是国家发改委、国电公司、国电西北公司确定的火电基地之一和外送电的基地之一。目前宁东能源重化工基地规划建设的八大电厂将形成两千万千瓦级的火电基地。2.3.2厂址优势煤炭资源优势：宁东煤田已探明储量270多亿吨，居全国第六位，占全区已探明储量的87%，煤田地质条件好，开采条件佳，采掘成本低，且煤质优，是优良的动力和气化用煤水资源优势：基地位于黄河东畔，中心区距黄河仅35公里左右，2021年底开工建设的宁东供水工程，预计2021年5月建成通水，总供水量为15970万立方米，能为基地提供充足的水源保障；交通优势：四通八达的道路交通是基地的一大突出优势，银川-青岛高速公路及307国道横贯基地；大古铁路连接包兰、宝中铁路与京包、陇海线连通可辐射全国，即将开工建设的银川-太原铁路又形成一条横穿基地的外运大通道；银川河东机场距基地中心区仅30公里，每日航班达50余次，通往北京、上海、广州、西安、太原、济南、青岛、兰州等重要城市；土地资源优势：基地处于荒山丘陵地带，地形平缓，地势开阔，有成片的发展用地，为工业建设提供了广阔的土地资源；区位优势：基地位于陕、甘、宁、蒙毗邻地区，西与自治区首府银川市隔黄河相望，东与开发中的陕北能源重化工基地毗邻，易形成产业互补，资源共享，其生产、生活条件俱佳；电力优势：宁夏目前无拉闸限电之虞，2021年宁夏电网统调装机容量达到366万千瓦，而且基地规划建设的八大电厂将形成千万千瓦级的火电基地，这些都将为基地提供充足的电力供应；天然气资源优势：临近基地的陕甘宁天然气田是我国迄今探明的世界级特大型整装气田，探明控制储量达7000多亿立方米，一期输气管线已建成，二期管线正在规划建设中；政策优势：随着西部大开发战略的深入推进，国家实施重点支持西部大开发的政策措施，以及自治区、银川市全面改善投资环境的重大举措，为基地建设提供了强有力的政策支持。总之，宁东能源重化工基地建设，投资成本低，开发建设条件十分优越，在国内实属少见，完全能够建设成为我国西部重要的大型能源重化工基地。详见可行性论证“第六章厂址选择”。2.4总平面布置本厂的总平面布置，是在总体规划的基础上，根据企业的性质、规模、生产流程、交通运输、环境保护以及防火、安全、卫生、施工及检修等要求，结合场地自然条件，通过技术经济比较后，设计多种方案后择优确定而来。本厂区平面布置如下图所示：图2-1厂区平面布置图2.4.1总平面布置的要求从工程角度来看，工厂总平面布置应该注意满足以下要求：工厂总平面布置应该满足生产和运输要求；工厂总平面布置应该满足安全和卫生要求；工厂总平面布置应该考虑工厂发展的可能性和妥善处理工厂分期建设问题；工厂总平面布置必须贯彻节约用地的原则；工厂总平面布置应考虑各种自然条件和周围环境的影响；工厂总平面布置应为施工安装创造有利条件；工艺流程顺直，物料管线短捷，尽量缩短各装置和设施之间的物料输送距离。本项目的厂区总平面布置是严格遵照所列设计规范的要求进行设计的。并且在进行化工厂总平面布置之前，分析了全厂生产流程顺序、各部分的生产特点和火灾危险性，同时考虑了厂区地形和风向，选择了合理的朝向，使人员集中的建筑物有良好的采光及自然通风条件。根据设计规范的要求，为了节约土地，提高土地利用率，需要按照功能分区集中布置。其中工艺装置，在满足生产、操作、安全和环保的要求许可时，应联合集中布置，集中控制，建筑物宜合并布置。街区需要合理划分，厂区通道宽度需要确定，街区及建筑物、构筑物的布置宜规整。生产管理及生活服务设施，宜按使用功能合理组合，设计为多功能综合性建筑。设计规范还规定总平面布置应当防止和减少有害气体、烟、雾、粉尘、振动、噪音对周围环境的污染，污染大的设施应远离对污染敏感的设施，并避免环境重复污染。产生噪音污染的设施，宜相对集中布置，并应远离生产管理设施和有安静要求的场所。 在进行总平面布置设计时需要预留发展用地，一方面可以使前期建设的项目集中、紧凑、布置合理，并与后期工程合理衔接；另一方面可以满足辅助生产设施、公用工程设施、仓储和管线铺设等相应后期配套建设。2.4.2厂区总体布局概述厂区布置为矩形，东西方向长为322m，南北方向宽为242m，总面积为77924m2本项目按照生产功能，将厂区分为：厂前办公区：包括综合办公楼（办公楼、医疗站、食堂等）。行政办公场所有效合并，节约了土地。工艺生产区：MTO反应车间和分离车间、冷冻车间、公用工程等。在满足生产、操作、安全和环保要求的条件下，将反应车间和分离车间布置在同一区域内，有利于集中控制和管理。辅助生产区：总变电站、分析化验室、仪修车间、控制中心。辅助车间进行整合，大大提高了土地利用率。储罐设备区：包括原料罐区、乙烯罐、丙烯罐、和副产品罐区。集中管理储罐设备，有利于装卸和运输，方便快捷。本装置内各工序与道路的间距均满足规范要求。总厂公路修在厂区东侧和南侧，同时有辅助道路修建在厂区西侧。 本设计中，厂区内道路总体呈网格状布置，并均已其走向进行命名，易于识记和辨认；主干道（东西一路、东西二路、南北一路、南北二路、南北三路、南北四路）设计宽度为12米（双向四车道），次干道（东、南、西、北环路）设计宽度为6米（双向两车道）。整个厂区的道路及建构筑物都进过严格规划，布置规整。人流与货流分离，并留有消防安全通道。本项目中在厂区内留有一块发展用地。西北角的配套用地是用于罐区后期的扩张和改建而预留的。厂区工艺区分布说明如下图所示：图2-2厂区工艺区分布说明2.4.3厂区面积计算总占地面积:322*242-62*104=71476（m2）建构筑物900+400*2+800*4+625+750*3+600+2021+2400+1000*3+1050+3240+18720=38785（m2）道路面积298*（12*2+6*2）+242*2*6+90*12*4=18652（m2）绿化面积5*2*（322+230）+50*104+10*60+10*50+30*20+50*20+5*50+10*30=13970（m2）围墙长度 （322+242）*2-12*4=1080（m）2.4.4总平面布置各项技术指标化工厂总平面布置设计的各项技术指标如下表所示：表2-SEQTable\*ARABIC1化工厂总平面布置设计的各项技术指标一览表厂区占地面积71476平方米建构筑物占地面积38785平方米道路用地面积18652平方米出入口个数4个绿化面积13970平方米绿化系数17.93%围墙长度1080米2.4.5工艺生产区的布置设计规范要求工艺装置在厂区内布置应相对集中，形成一个或几个装置街区。本设计中将反应车间和分离车间集中布置，设置在同一街区内，这样有利于集中铺设公用工程管线以及集中控制管理，而且工艺生产流程顺畅、衔接短捷，紧凑合理，与相邻设施也协调得很好。除了有利于生产管理和安全防护等优点外，集中布置工艺装置还便于施工、安装和检修。工艺生产区：宜布置在人员集中场所全年最小频率风向的上风侧，并位于散发可燃气体的储运设施全年最小频率风向的下风侧。本厂分布设计中，人员集中的场所诸如办公楼、医疗站、食堂、分析化验室、控制中心等等都位于西南角，正处于全年最小频率（东北风）的下风侧。储罐设备区：对液化烃、可燃液体和可燃气体要分布在厂的边缘区域。本设计中，罐区在厂区的北边缘。同时，在具有良好通风的前提下，靠近工艺生产装置区的地段内，有利于服务毗邻的对象；把装卸区也设计在罐区附近，有利于交通运输，便利快捷。此外，产品罐区和原料罐区处于工艺生产装置的东北侧，这一方向上全年的风频率都最小。控制中心：控制室的位置应该靠近主要工艺装置或主要控制设备，控制中心距离工艺生产区比较靠近，又在一定的安全距离以外。控制室朝向高压或者有爆炸危险的生产设备区一侧的外墙，应为密闭式或控制室整体采用抗暴型结构。此外，控制室还应该避免噪音、振动以及电磁干扰较大的场所对其的干扰。本设计中，使用较多的树木作为隔音屏障，使得控制中心与噪音较大的工艺装置区以及仪修车间隔开。道路：生产工艺区的道路布置应该满足生产操作、物料运输、设备检修、消防安全和事故急救等的要求下，应力求减少道路的面积；工艺装置的内部道路应与街区外的厂区道路连接。工艺生产的生产区不宜进行绿化。2.4.6辅助生产及公用工程设施2.4.6.1 总变电所的布置设计规范规定总变电所应便于电线路的进出、不妨碍工厂的扩建和发展的独立地段。当采用架空输电线时，应布置在厂区边缘地带。总变电站应该布置在易泄漏、散发液化烃及较重的可燃气体、腐蚀性气体及粉尘的生产、储存和装卸设施全年最小频率风向的下风侧和有水雾场所冬季盛行风向的上风侧。本设计中，总变电站位于全场西南侧边缘地带，正位于储罐区和装卸区的西南侧，而全年东风频率都较低。同时，变电站设计远离强振源，与易泄漏、散发液化烃及较重的可燃气体、腐蚀性气体及粉尘的生产区、储罐区和装卸区也在规定距离（>60米）之上，方便高压进线和低压出线。变电站周围设置绿化带，构成一独立区域。2.4.6.2 循环水场的布置循环水场应靠近主要用户，避免在工艺装置的爆炸危险区范围内；避免靠近火炬、加热炉、焦炭塔等热源体；不宜布置在邻近的变配电所、露天工艺设备、主要运输道路冬季最大频率风的上风侧，并不应布置在受水雾影响而产生危害的设施的全年最大频率风向上风侧。设置循环水池的目的在于最大限度循环利用冷却水、以及雨水，节约用水。本厂中循环水场位于厂区的东北，供水管线进厂。循环水场临近公用工程，充分有效地利用了泵、管道等工程。同时，远离总变电所和工艺设备区。此外，在全年风频率最小的东北风的上风侧，减轻了对易受水雾影响的设施所产生的危害。2.4.6.3污水处理场的布置根据设计规范的要求，污水处理厂宜位于厂区边缘或厂区外的单独地段，且地势及地下水位较低处；并应布置在厂区全年最大频率的下风侧，且应注意其对周围环境的影响。本厂设计充分考虑了以上要求，将污水处理厂设在全场南侧边缘地带，处于全年最大频率的北风的下风侧，同时有绿化树林进行隔离生产，能够有效地减少废水毒气排放，做到节能减排。2.4.6.4 公用工程的布置公用工程宜集中布置在主生产区，同时应避免公用设备车间的噪音、振动对周围设施的影响。本厂设计公用工程能够在主生产区中，最大化地合理利用管道布置。在保证安全距离的前提下，合理利用土地资源，减少管道回转次数，节省管线。2.4.6.5 仪修车间的布置机修车间宜集中布置在厂区的一侧、靠近人流出入口的地段，并有较方便的交通运输条件；同时应避免仪修车间的噪音、振动对周围设施的影响。本设计方案中机修车间紧邻西门（人流出入口）和停车场，具有非常便利的交通运输条件。同时，由于仪修车间、停车场前均设有草坪作为屏障，使得尾气、噪音等对周围设施的影响降至最低。2.4.6.6 分析化验室、控制中心的布置按照设计规范的要求，中心化验室应该布置在生产管理区内，不应布置在散发毒性、腐蚀性及其它有害气体、粉尘以及循环水冷却塔等产生大量水雾设施的全年最大频率风向的下风侧。本厂设计中，将分析化验室、控制中心整合到一栋综合建筑中。循环水场以及可能散发毒性、腐蚀性、易燃性气体的生产区储罐区均远离分析化验室、控制中心、仪修车间等人员密集处，并且处于较低风向的上风侧，均符合设计规范的要求。设计规范还要求分析化验室、控制中心，要避免西晒。本设计中，此综合楼有良好的朝向，整体朝南，避免了西照同时又能采光良好。此外，与强振源区域保持较远的距离，并在强振源周围种植植树林作为屏障消音。2.4.7储罐设施的布置原料、燃料、材料、成品及半成品的仓库、堆场及储罐，应按其储存物料的性质、数量、包装及运输方式等条件，按不同类别，相对集中布置，并宜靠近相关装置和运输线路，且应符合防火、防爆、安全、卫生的规定，为管理创造有利条件。设计规范中关于罐区布置的要求较多。罐区应按照物料性质、隶属关系、操作和物料输送条件，分别布置为原料罐区和产品罐区（乙烯、丙烯、副产品罐区），其位置应满足工艺生产、储运装卸和安全防护要求，同时应留有必要的发展用地（罐区附近环保绿林可以改造为发展用地）。本厂设计中，原料储罐、产品储罐区（乙烯、丙烯、副产品罐区）分开布置，既邻近工艺装备区，又邻近装卸区，充分满足了工艺生产和储运装卸的要求。此外罐区正对东门，方便消防车的出入，达到了安全防护的要求。设计规范要求液化烃和可燃液体的罐组宜布置在厂区边缘地带，同时应在人员集中场所和明火或散发火花地点全年最小频率风向的上风侧，并应避免布置在窝风地带。本厂设计也满足了这些要求，罐区远离了人员集中场所和易产生明火或火花的仪修车间，并处于他们的全年最小频率风向的上风侧。液化烃、可燃液体罐组，不宜紧靠排洪沟布置；与罐区无关的管线、输电线均不得穿越罐区。2.4.8运输设施的布置2.4.8.1 罐区汽车装卸区的布置罐区汽车装卸设施应该位于厂区边缘、空气流通的地段或布置在厂区外。远离人员集中的场所、明火和散发火花的地点及厂区主要人流出入口和人流较多的道路。本设计中，装卸区设置在厂区的东北侧，紧邻东门（主要货流运输出入口），同时远离人流较多的道路和可能产生明火和散发火花的地点。2.4.8.2 停车场的布置停车场的布置应该靠近货流出入口或者仓储区布置，减少空车程；生产管理及生活用车单独设置车库时，应布置在生产管理区。本设计中，专用于货物运输车辆的停车场位于装卸台的东侧，卸货后的车辆可以直接停在这片停车场内；而专属于生活服务区的车辆拥有独立的停车场，紧靠南一门和周围各生产管理部门，交通极为便利。2.4.9生产管理及生活服务设施2.4.9.1 厂前区的布置生产管理区及生活服务设施应根据工厂规模，按其性质和使用功能，宜布置在厂前区。设计规范要求厂前区布置在厂区的主要人流出入口、与居住区和城镇方便的地点；宜位于厂区全年最小频率风向的下风侧，并且环境洁净的地段；建筑群体的组合及空间景观应与周围的环境相协调；应设置相应的绿化、美化设施，处理好建筑、道路、绿地和建筑小品之间的关系。职工宿舍楼及食堂位于厂区的东南角，与生产区相隔比较远，环境安静清洁。宿舍周围柳荫环绕，而且靠近食堂，为员工提供了舒适、便利的环境。厂前区的布置体现了一个工厂整体风貌和企业形象，因此在满足设计规范的要求的同时，我们更多地考虑了建筑风格以及景观配合的关系，力争达到人与自然和谐统一的良好效果。将食堂、医疗站和办公楼有效组合成综合性多功能行政办公楼，有效提高了土地利用率以及生活服务区的整体性。厂前区多功能建筑正前方是一片草坪花坛，亲近自然，环境优美宜人。整个建筑与绿地、花草融合，给人以明快宁静的的气氛。综合楼采用这样的布置加大了建筑的整体空间形象又在周围高大塔建筑的环境中，作到以小见大，取得均衡的效果。综合办公楼位于厂区的西南角，南邻厂外道路，位于全年污染区最小风频（东北风）的下风侧避免污染影响，环境条件好，交通及对外联络方便。2.4.9.2 食堂的布置 设计规范要求工厂食堂布置在厂前区，其服务半径不宜大于500米。本工厂食堂的设置与办公楼临近，同时前面设有郁郁葱葱的草坪和花坛，方便工作人员休息放松，能够有利于身心健康。2.4.9.3 自行车棚、停车场的布置 设计规范要求自行车棚应布置在职工存取车方便的地方，自行车棚面积的大小应根据工厂最大班职工人数及当地交通运输条件确定。同时厂前区宜设置必要的汽车停车场，满足工人及职工用车停放的需要。本厂设计中，自行车库紧邻汽车停车场，方便职工切换交通工具，正对南一门，出入非常方便。同时，车库附近道路宽敞平坦，创造了良好的交通条件。此外，临近草坪花坛，能够有效缓解尾气、噪声的污染，有利于环保。2.4.9.4 厂区出入口的布置设计规范要求厂区的出入口不少于2个，人流和货流出入口应该分开布置；主要人流出入口应设在工厂主干道通往居住区和城镇的一侧，主要货流入口应位于主要货流方向，靠近运输繁忙的仓储区，并与厂外运输线路连接方便；主要出入口应设置门卫室。本设计方案中共设置了四个出入口（南一门、南二门、西门、东门），分别位于南环路、西环路和东环路。其中，南一门主要服务人流，南二门主要服务于消防运输等辅助工艺，西门、东门主要服务物流。四个出入口均设有门卫室，方便人员及时沟通交流。同时，为了满足进出厂货物的计量，在工厂的两处货流出入口（西门、东门）均设置了电子汽车衡。。2.4.9.5 围墙的设置设计规范要求建筑为与围墙的间距应大于5米，道路与围墙的距离应大于1米（围墙自墙轴线算起，建筑物、构筑物自最外边轴线算起，道路为城市型时自路面边缘算起）。本厂设计中，工厂的四周在绿林外围设置了围墙。建构筑物与围墙的最小间距为11米，道路与围墙的最小间距为5米，均符合规范。2.4.9.6绿化的布置总厂布局充分考虑到“自然友好、和谐共处”的生产理念，厂区绿化面积达13970m2，绿化系数17.93%绿化植物以柳树为主。柳树除了具备净化空气的效果外，植栽于防洪堤两侧，还有固土防洪的作用。同时，在办公区内，设有多处花坛草地，有效美化厂区环境，为职工提供了优雅的生活环境。在生产区和生活区之间，设计了浓厚的绿化隔离带，防止生产区的噪音、粉尘等对职工的生活、办公造成影响。因此，在厂区总平面布局中，结合效益优先和以人为本的理念，在不影响车流、人流、管道布置、交通运输、设备维修、排污和采光的前提下，对厂区进行合理绿化，将生产过程中所带来的污染降至最低，是符合可持续发展的战略需要的。2.5厂内运输设计2.5.1厂内运输设计要求运输线路的布置，应符合下列要求：满足生产、运输、安装、检修、消防及环境卫生的要求，线路短捷，人流、货流组织合理；划分功能分区，并与区内主要建筑物轴线平行或垂直，宜呈环形布置，使厂区内、外部运输、装卸、贮存形成一个完整的、连续的运输系统；与竖向设计相协调，有利于场地及道路的雨水排除；与厂外道路连接方便、短捷；建设工程施工道路应与永久性道路相结合。2.5.2本厂运输设计本设计中，厂区内道路总体呈网格状布置，并均已其走向进行命名，易于识记和辨认；主干道（东西一路、东西二路、南北一路、南北二路、南北三路、南北四路）设计宽度为12米（双向四车道），次干道（东、南、西、北环路）设计宽度为6米（双向两车道）。道路宽度均大于3.5米，满足消防车道宽度的要求。本设计方案中共设置了四个出入口（南一门、南二门、西门、东门），分别位于南环路、西环路和东环路。其中，南一门主要服务人流，西门、东门主要服务物流。同时，为了满足进出厂货物的计量，在工厂的两处货流出入口（西门、东门）均设置了电子汽车衡。本设计中，装卸区设置在厂区的东北侧，紧邻东门（主要货流运输出入口），同时远离人流较多的道路和可能产生明火和散发火花的地点。专用于货物运输车辆的停车场位于装卸台的东侧，卸货后的车辆可以直接停在这片停车场内。而专属于生产管理区的车辆拥有独立的停车场，紧靠南一门和周围各生产管理部门，交通极为便利。这样的设计有利于人流与货流的分离。厂内所有的道路最窄处不小于3.5m，可允许检修车辆的通行及确保消防车能够迅速地抵达失火地点。本厂地面全部达到无土化，地面以水泥和柏油两种组成，可以承受最大载重汽车引起的压力，同时利于清洁。厂区运输路线说明图如下所示:图2-3厂区运输路线说明第三章工艺方案的选择及论证3.1总论本项目的目标是为神华宁煤股份设计一座MTO分厂。经过本项目的可行性研究报告，我们已经最终确定选择大连化物所的DMTO技术作为甲醇制烯烃厂的工艺方案。这一章节将介绍DMTO技术的具体方案并论证DMTO技术方案的优势。3.2工艺流程的介绍3.2.1概述DMTO采用流化床反应器和再生器，连续稳定操作；采用专有催化剂D803C-II01，催化剂需要在线再生，保持活性；甲醇的转化率达近100%，低碳烯烃选择性超过85%，主要产物为乙烯和丙烯；可以灵活调节乙烯/丙烯的比例；乙烯和丙烯产品可达到聚合级要求。副产品包括C4+组分和低碳的燃料气。3.2.2生产规模本厂采用DMTO方案，按年生产时间8000小时计算，年产30万吨乙烯和30万吨丙烯，共计年产60万吨烯烃，符合国家标准关于烯烃生产规模至少50万吨/年的规定。3.2.3催化剂的使用采用转为DMTO设计的D803C-II01催化剂，是以SAPO-34的基础上进行改进，对烯烃选择性高。由于流化再生等的消耗，大约为0.5kg/t烯烃。3.2.4原料来源原料主要来自神华宁煤股份甲醇生产企业。如果因为某些原因，导致该企业甲醇产能不足，本厂所处的宁东能源化工基地内有盛大宁东化工和国电英力特能源化工仍可提供甲醇原料。3.2.5工艺流程叙述结合P&ID图（见图册），给出本方案DMTO的具体流程。反应再生工段：原料常温分两路经过P102A/B,P103A/B升压至2.3bar，进入预热器E-101汽化预热到250，进入反应器。反应器采用快速流化床反应器，反应主要发生在下部，上部主要用于气固分离。反应产生的气体，经反应器上部出口，经过旋风分离器V-106，进入下一工段。分离出来的催化剂继续通过再循环滑阀自反应器上部循环回反应器下部，以保证反应器下部的催化剂层密度。反应温度通过催化剂冷却器控制。反应器内催化剂由于积碳需要在线连续再生，催化剂流化至再生器，在再生器中催化剂中的积碳与由风机B-101A/B来的空气反应，生成二氧化碳，完成再生，返回反应器中再生器内产生的高温烟道气，大约有500-600℃由于反应放出大量的热，这部分的热经外取热器取热后，并入上游企业的公用工程网络生成高压蒸汽。气体急冷，压缩，碱洗，干燥工段：由反应器出口的混合气体产物490QUOTE℃℃，经反应器出口冷却器E-102A/B,冷却到200QUOTE℃℃，这部分热量并入上游企业的公用工程网络生成中压和高压蒸汽。经过冷却的气体混合物进入急冷塔T-101，冷却至44QUOTE℃