年产5万吨乙酸乙酯初步设计说明书

二〇〇八年八月浙江杭州前言乙酸乙酯是应用最广泛的脂肪酸酯之一，具有优良的溶解性能，是一种较好的工业溶剂，已被广泛应用于醋酸纤维、乙基纤维、氯化橡胶、乙烯树脂、乙酸纤维树脂、合成橡胶等生产，也可用于生产复印机用液体硝基纤维墨水，在纺织工业中用作清洗剂；在食品工业中用作特别改性酒精的香味萃取剂，在香料工业中是最重要的香料添加剂，可作为调香剂的组分，乙酸乙酯也可用作粘合剂的溶剂，油漆的稀释剂以及作为制造药物、染料等的原料。目前，国内外市场需求量不断增长。在人类日益留意环保的今日，在涂料、油墨生产中采纳高档溶剂是大势所趋。作为高档溶剂，乙酸乙酯在国内外的应用在持续稳定增长，建筑、汽车等行业的快速发展，也会带动对乙酸乙酯类溶剂的需求。本项目拟采纳乙醇脱氢法生产乙酸乙酯。只须要乙醇一种原料，经过单一催化剂脱氢后干脆得到乙酸乙酯，简称一步法。本设计小组依据化工设计的原则，在查阅各种相关文献的基础上，对原料、厂址等进行了选择，同时对工艺路途、自动限制、管路等进行了设计，还对生产成本、环境效益等进行了分析估算。并将设计结果分列于以下各章节。这个设计工作的特点在于：（1）本项目的原料是广西贵糖集团乙醇厂用生物发酵废糖浆制得的95%乙醇，凭借该地区丰富的甘蔗资源和发达的制糖工业，乙醇来源能够得到牢靠保证，运输便利，价格低廉，同时符合国家对发酵法制乙醇的相关规定，绿色环保；（2）本项目采纳乙醇脱氢法工艺生产乙酸乙酯，有反应温柔，各种反应条件变更弹性大，工艺简洁，简洁操作等特点，相对于传统工艺，基本无腐蚀和三废排放。该工艺具有良好的“环境效益”,“社会效益”,“经济效益”；（3）针对乙醇脱氢法产品中副产物成分困难，难以分别的不足，我们采纳了增加加氢反应的方案，使原料乙醇的综合利用率得到提高，削减了主要的副产物乙醛，有利于后续分别的进行，同时使其中微量的羰基化合物（主要是丙酮和丁酮）得到了还原，提高了产品的质量和应用范围；（4）采纳膜分别的方法分别氢气，既做到了提纯氢气，又使其中的乙酸乙酯得到回收，削减了常规气体分别中的多级深冷操作，采纳以丙三醇为萃取剂的萃取精馏分别乙酸乙酯-乙醇-水中的乙酸乙酯，自行设计了精馏流程，在分别出高纯度乙酸乙酯（99%mol）的同时，回收了绝大部分的丙三醇和大部分的乙醇。分别后剩余的乙酸乙酯和乙醇混合溶液以无苯天那（香蕉水）的形式外售，满意当地油漆产业的须要又增加了利润。（5）采纳热集成技术，大大降低了能量消耗，每吨乙酸乙酯的蒸汽消耗量从文献报道的5~6吨节约至3吨左右（中压蒸汽按价格折成了低压蒸汽），冷却水用量也得到了大幅度的缩减。（6）生产过程中产生的废渣为锅炉煤渣和失活的金属催化剂，在环境爱护方案中均得到了妥当的处理，废水主要为精馏产生的含有微量乙酸乙酯、乙醇和丙三醇的水，在自建的污水处理池处理达到国家相关标准后干脆排放，基本无废气。整个设计的具体结果分列于以下各章节。由于水平有限，如设计存在的不妥或遗漏之处，希望诸位前辈予以指责指正。浙江工业高校尤里卡设计小组2008年8月目录1 总论 -3-1.1 项目总述 -3-1.2 项目可行性分析 -3-1.3 项目审核 -3-1.4 厂区及生产概况 -3-1.5 原料来源 -3-1.6 设计工艺 -3-2 总图运输 -3-2.1 厂址概况 -3- 厂址的地理位置、地形、地貌概况及交通运输条件 -3- 基础设施建设 -3- 供水工程 -3- 排污工程 -3- 供电工程 -3- 通信工程 -3-2.2 工厂布置 -3- 厂区概况 -3-2.2.2 厂区布置与规划 -3-3 工艺设计方案 -3-3.1 概述 -3- 生产规模 -3- 原料 -3- 产品规格 -3-3.2 工艺设计方案 -3- 原料路途确定的原则和依据 -3- 乙醇乙酸酯化法 -3- 乙醇乙酸酯化法 -3- 乙烯加成法 -3- 乙醇脱氢法 -3- 工艺方案设计及说明 -3- 流程简介 -3-3.3 物料衡算 -3- 衡算原理 -3-3.4 热量衡算 -3- 衡算原理 -3- 衡算结果 -3-4 设备设计方案 -3-4.1 设计原则 -3- 反应器设计原则 -3- 塔设备设计原则 -3-4.2 设计标准 -3-4.3 非标准设备设计 -3-4.3.1 合成塔结构设计 -3-4.3.2 精馏塔结构设计 -3-4.4 标准设备设计 -3-4.4.1 换热器设计 -3-5 自动限制 -3-5.1 仪表设计说明 -3-5.1.1 生产过程限制 -3-5.1.2 检测和限制方案 -3-5.1.3 仪表的防护 -3- 施工安装与检修中仪表平安防护留意事项 -3- 操作运行过程中仪表平安防护留意事项 -3-5.2 仪表设计规定 -3-5.2.1 仪表和限制系统的选用规定及集散限制系统 -3- 温度仪表 -3- 压力仪表 -3- 流量仪表 -3-6 电信 -3-6.1 电信设计说明 -3- 概述 -3- 行政电话、调度电话和直通电话 -3- 无线电话 -3- 火灾报警系统 -3- 扩音对讲系统 -3- 电信线路 -3-6.2 设计原则和设备材料选用原则 -3-6.3 电信用户表 -3-6.4 主要设备规格书 -3-6.5 主要设备材料表 -3-6.6 电信设备配置图 -3-6.7 扩音对讲系统图 -3-6.8 监视电视系统图 -3-6.9 数据通信网络系统图 -3-6.10 火灾报警系统图 -3-7 建筑结构 -3-7.1 建筑与结构设计说明 -3- 建筑与结构设计依据 -3- 地方材料的采纳 -3- 设计范围和分工 -3- 生产特点对建、构筑物的要求 -3-7.2 建筑设计 -3- 建筑设计原则 -3- 对有特别要求的建、构筑物所实行的建筑措施 -3-7.3 结构设计 -3- 结构设计原则 -3- 建、构筑物概况 -3- 结构型式的选择 -3- 基础方案选择 -3- 特别的结构措施 -3- 计算方案 -3- 标准规范 -3- 标准图和通用图 -3-7.4 建筑物一览表 -3-7.5 构筑物一览表 -3-7.6 主要建、构筑物平面图、立面图及剖面图 -3- 平面图 -3- 立面图 -3- 剖面图 -3-7.7 梁、柱布置图 -3-8 通风与空调 -3-8.1 通风空调设计说明 -3- 概述 -3- 通风及空调系统 -3-8.2 暖通空调设计规定 -3- 暖通空调设计用气象参数 -3- 室内空气计算参数 -3- 建筑物围护结构的热工性能 -3- 标准、规范 -3-8.3 公用物料和能量消耗 -3-8.4 暖通空调设备表 -3-8.5 综合材料表 -3-8.6 ·设计图纸 -3- 通风、空调系统流程图 -3- 通风/空调设备、风道平面布置图 -3-9 分析化验 -3-9.1 分析化验设计说明 -3-9.2 分析化验设计规定 -3-9.3 分析项目一览表 -3-9.4 分析家俱一览表 -3-9.5 分析设备一览表 -3-9.6 引进分析设备一览表 -3-9.7 综合材料一览表 -3-9.8 化验室家俱布置图 -3-9.9 引用标准 -3-9.10 检验方法 -3-10 给排水 -3-10.1 给排水设计说明 -3- 设计范围 -3- 给排水水量 -3- 可依托的现状状况 -3- 给水系统 -3- 排水系统 -3- 污水处理系统 -3-10.2 给排水设计规定 -3- 设计采纳的专业标准规范 -3- 专业设计规定 -3-10.3 给排水设计图纸及表格 -3- 输配水、给排水管线平面图 -3- 平面布置图 -3- 工艺流程图 -3- 高程图 -3- 设备布置图 -3- 设备表 -3- 材料表 -3- 机泵数据表 -3-11 供电配电工程 -3-11.1 说明 -3- 概述 -3- 原则 -3-11.2 国家标准 -3-11.3 供电方案 -3- 全厂用电负荷及负荷等级 -3- 全厂供电方案 -3-11.4 供、配电系统 -3- 接线方案 -3- 电气设备材料选型原则 -3- 继电爱护和自动装置设置原则 -3-11.5 配电设计 -3- 装置环境特征 -3- 选型和敷设方式要求 -3- 电动机 -3-1 大型电动机的启动方式 -3-11.6 照明系统 -3-12 节能 -3-12.1 本项目能耗 -3-12.2 主要节能措施 -3- 选用先进工艺 -3- 反应工艺 -3- 分别工艺 -3- 热量集成 -3- 其他节能措施 -3-13 消防设计专篇 -3-13.1 设计依据 -3-13.2 项目概述 -3- 项目概况 -3- 项目工艺流程 -3- 工程的消防环境状况 -3-13.3 火灾危急性分析 -3-13.4 防火平安措施 -3- 总平面布置 -3- 危急物料的平安限制 -3- 火灾报警系统 -3- 防雷、防静电及爱护接地设计 -3- 供电平安 -3- 建构筑物防火 -3-13.5 消防系统设计 -3- 消防专业设计规定 -3- 室外水消防系统 -3- 室内水消防系统 -3- 水喷雾（淋）消防系统 -3- 泡沫灭火系统 -3- 自动气体灭火系统 -3- 蒸汽灭火系统 -3- 干粉灭火系统 -3- 灭火器 -3-13.6 消防设施专项投资 -3-13.7 图纸及表格 -3- 消防设施平面图 -3- 消防水管道系统流程图 -3- 泡沫灭火系统流程图 -3- 气体灭火系统流程图 -3- 设备一览表 -3- 综合材料表 -3-14 环境爱护专篇 -3-14.1设计依据 -3-14.2项目概述 -3- 项目概况 -3-14.2.1 清洁生产评述 -3-14.3“三废”防治措施方案 -3- 综合利用方案 -3-14.4设置环境检测站 -3-14.5环境影响预料分析 -3-14.6其他 -3-14.7环境爱护费用 -3-14.8绿化 -3-14.9环境影响报告书及其批复看法的执行状况 -3-15 劳动平安卫生专篇 -3-15.1 设计依据 -3-15.2 项目概述 -3-15.3 平安卫生防范措施 -3- 电气设备和限制仪表 -3- 平安设施 -3- 防雷、防静电设施 -3- 平安疏散 -3-16 概算 -3-16.1 编制说明 -3- 工程概况 -3- 编制依据 -3- 特别说明 -3-16.2 总概算表 -3-16.3 单项工程综合概算表 -3-16.4 单位工程概算表 -3-16.5 其他费用计算表 -3-16.6 初步设计概算与批复的可行性探讨报告投资估算对比表 -3-总论项目总述乙酸乙酯(ethylacetate)又称醋酸乙酯。纯净的乙酸乙酯是无色透亮有芳香气味的液体，是一种用途广泛的精细化工产品，具有优异的溶解性、快干性，用途广泛，是一种特别重要的有机化工原料和极好的工业溶剂，被广泛用于醋酸纤维、乙基纤维、氯化橡胶、乙烯树脂、乙酸纤维树酯、合成橡胶、涂料及油漆等的生产过程中。其主要用途有：作为工业溶剂，用于涂料、粘合剂、乙基纤维素、人造革、油毡着色剂、人造纤维等产品中；作为粘合剂，用于印刷油墨、人造珍宝的生产；作为提取剂，用于医药、有机酸等产品的生产；作为香料原料，用于菠萝、香蕉、草莓等水果香精和威士忌、奶油等香料的主要原料。在一些发达国家，它作为一种无毒、无公害型溶剂正渐渐取代含苯溶剂、甲基乙基酮等对人体和环境带来极大危害的溶剂。现今乙酸乙酯的生产路途分为酯化法、乙醛缩合法、乙烯加成法和乙醇脱氢法等。乙醇脱氢法是二十世纪九十年头后期发展起来的新技术，可以将乙醇经一步脱氢转化为乙酸乙酯，同时生成副产品氢气。采纳这种方法生产的乙酸乙酯纯度高、含水和各种重金属等杂质低，质量超过国家质量标准。目前中国的主要生产方法是酯化法，是一种比较传统的方法。乙醇脱氢法是新技术，目前在中国有两套装置正在建设，一个是吉林燃料乙醇公司的，一套是山东海化集团的。本项目是贵糖集团投资建设的年产5万吨乙酸乙酯工厂，采纳乙醇一步法，将乙醇以气相形式通过高性能催化剂的固定床反应器，脱氢缩合制得含乙酸乙酯、乙醛、氢气及未反应乙醇的混合气体通入加氢反应器，将副产的乙醛等羰基化合物还原成醇类，冷凝成汽液两相,进入分别工段，用膜分别法分别随氢气带出的乙酸乙酯和乙醇等，与前一工段得到的液相相混合,采纳丙三醇作为萃取剂的萃取精馏制得高纯度乙酸乙酯，未反应的乙醇以95%乙醇的形式进行回收，萃取剂丙三醇也进行回收。环保无污染，无废气，设备腐蚀小，单位产量能耗低。依据国家经贸委有关化工建设的相关规定提出的要求，秉承优恤、合理投资办厂的原则，结合产品市场需求和产品性质以及企业自身实际状况考虑，经过可行性调查和探讨后，确定本产品生产规模为5万吨/年.本项目总投资8481.2178万人民币，项目建设进度考虑建设各个环节时间支配以及干扰因素的影响，建设周期为1年。项目可行性分析通过可行性探探讨证后，从经济利益角度上，本项目内部收益率为20.618%。但是，其前提是能够保证国家相关实惠政策刚好到位、足够的原料供应、产品的销售价格和足够的市场（包括出口）以及相关工业项目能够得到共同开发。其中，原料供应是否足够、国家各项实惠政策是否刚好到位是能否盈利的主要限制因素。项目审核经过可行性分析本项目从产业规划、产业布局、发展重点、原料来源、水资源平衡、运输平安、环境爱护、项目管理和风险防范等方面，基本符合国家有关对化工行业的规范和要求。厂区及生产概况本项目选址于广西贵港市贵糖生态工业园，占地面积约1.35万平米。厂区分为厂前区、生产区、生产协助区和储罐区，由工业园区配套完善的水、电、汽等动力来源，建立有变电站、机修车间、检验中心、消防系统、罐装成品仓库等完善的公用和协助工程设施。原料来源本工厂的主要原料系浓度95%的工业酒精。广西贵港生态工业示范园是我国目前规模大、进展快的生态工业园之一。贵糖集团利用甘蔗榨糖，在此基础上胜利地建设了一个生态工业园的雏形。贵港生态工业园现由两条主链组成：甘蔗→制糖→废糖蜜制酒精→酒精废液制复合肥→复合肥回施甘蔗田，以及甘蔗→制糖→蔗渣造纸→碱回收。贵糖集团目前正在建设一个年产10万吨的造纸厂，并规划生产工业用酒精和其它产品，示范园区建成后。将形成30万吨糖、20万吨工业酒精的生产规模。原料供应足够，价格低廉，可大幅缩减运输成本。由于世界粮食产量下降，粮食供应出现惊慌，为了保证粮食平安，避开与人争粮的状况出现，国务院通过《可再生能源中长期发展规划》，限制发展以粮食为原料的制取乙醇工艺。而贵糖制取乙醇是通过甘蔗渣、废糖浆制得，属于变废为宝，绿色，环保，符合国家可持续发展要求。设计工艺脱氢法该工艺采纳乙醇一种原料，干脆合成乙酸乙酯，不仅削减了酯合成的中间环节，能从根本上克服设备腐蚀，环境污染等传统工艺上的缺点。虽然该工艺的乙醇转化率在60%～65%之间,乙酸乙酯的选择性在85%～90%之间。但采纳物料循环回流的方式，并运用了高效率的非晶态铜基催化剂，使总转化率达到较高水平。该工艺路途因为对设备无腐蚀，故可以采纳价格较为低廉的碳钢，从而大大削减了设备投资，延长设备运用年限。同时，建立先进的热集成系统，科学合理地充分利用各股能量，达到节能减排的效果。在广西贵港地区，是重要的甘蔗制糖基地，有大量的废糖浆发酵制得的副产乙醇，价格低廉。所选厂址所在地区工业发达，配套设施齐全，适合采纳脱氢法。总图运输厂址概况拟建工厂最终确定建在广西壮族自治区贵港市贵糖生态工业园。厂址的地理位置、地形、地貌概况及交通运输条件厂区地形平坦，全为第四系全新统松散沉积物。经勘察认为：厂区地形平坦、一般高差0.5米左右，地形条件良好。地下水位埋深一般0.7-1.2米，基坑开挖如不穿过粘土或亚粘土层，无需排水。仅在亚砂土层开挖时须要留意。雨后施工会有少量水。有的厂房座落在水田或水塘上，基坑内的稀泥必需清除干净。以免房基可能产生不匀称沉陷，而使建筑物破坏。砂卵石层中的地下水丰富，水量在1500-2000吨/昼夜以上。水质良好，仅铁离子含量超标，经处理后可作为饮用水，作锅炉用水属不起泡和半腐蚀性的水。化工区内地表水流量受季节影响较大。该厂区地势较高，河流洪水不会对厂区造成不良影响，厂区地下水属于空隙潜水，地下水位埋深大于20米。水质良好，对混凝土无侵蚀性。该地区不属于地震断层带地区和基本烈度为9度以上的地震区。贵港市是一座具有两千多年历史的古郡，也是一座充溢朝气的新兴内河港口城市，位于广西东南部、西江流域的中游。1995年10月经国务院批准将原属玉林地区的贵港市（县级）、桂平市（县级）和平南县合并，成立地级贵港市，辖港北区、港南区、覃塘区、平南县和桂平市，总面积10606平方公里，总人口478.89万。山川秀丽，资源丰富。北回来线横贯贵港中部，属南亚热带季风气候区，年均气温21.5℃，年均降雨日166天，年均降雨量1600毫米，无霜期353天。贵港拥有广西最大的冲积平原——浔郁平原，农业资源、水力资源、矿产资源、旅游资源特别丰富，是广西重要的商品粮、糖、果、肉桂和禽畜生产基地，素有广西“鱼米之乡”、“荔枝之乡”、“龙眼之乡”等美喻。境内水能总隐藏量达160万千瓦以上，年发电量超过11亿千瓦时。主要矿产资源有全国储量第一的三水铝和铁、锰、金、铜、锑、石灰石、白云石等60多种。区位独特，交通便捷。贵港地处华南地区与西南地区的结合部，面对粤港澳，背靠大西南，联通东南亚，区位优势特别明显。贵港交通特别便利，黎湛铁路、324和209国道、南(宁)梧(州)高等级马路、南(宁)广(州)高速马路以及西江航道交汇贯穿全境，是连接我国东南沿海地区与中西部地区的桥梁和纽带，是大西南出海最便捷的通道之一。贵港是国家一类对外开放口岸，海关等口岸联检机构齐全。西江航道一年四季可通行千吨级船舶，30个小时即可直达粤、港、澳，全市港口年货物吞吐量超过3000万吨，贵港港是华南地区和西部地区最大的内河港口。随着南宁至广州高速铁路、三江至北海高速马路、苍梧至龙邦高速马路、荔浦至铁山港高速马路的建设，贵港参加区域经济合作、承接产业转移的区位交通优势将更加突出。环境优越，服务优良。城市道路、供排水、供电、路灯、绿化、垃圾处理等基础设施日趋完善，城市框架不断扩大，承载实力进一步增加，重点城镇发展加快，城乡面貌日新月异，正在向具有浓郁南国特色的园林港口城市发展。投资环境宽松优越，服务工作高效优质，制定了一系列激励外来投资的政策措施，在土地、税收、规费、审批、权益爱护等方面给外来投资者供应更实惠的政策、更高效的服务、更有力的保障，使贵港成为国内外客商投资的热土、创业的乐园和胜利的志向之地。目前，香港华润、台湾水泥、印尼爱凯尔、中国华电、中国华强、五菱福达等一大批国内外知名企业相继落户贵港投资兴业，并获得了丰厚的回报。基础设施建设供水工程由贵港市自来水公司和广西水利网保证供应，日供水实力10万吨。排污工程污水经自行处理，干脆排出。供电工程由华南电网供应，质量稳定，电力足够。通信工程邮电通讯设施完备，移动通讯、电话、数字宽带通讯、CATV等网络通讯，技术先进，保证信息沟通之须要。工厂布置厂区概况厂区位于广西贵糖生态工业园之内，地形为矩形，总面积约13500m²。厂区分为生产区与生产协助区、行政生活区、和储罐区。厂区布置与规划本公司位于广西壮族自治区贵港市贵糖生态工业园内，基地的东侧为贵糖集团总厂，南侧为一河流，西侧和北侧均为闲置工业用地。目前，项目所在地现状为闲置工业用地，地势平坦，无任何建构筑物。本项目拟定厂区地形为矩形，其中南北方向长为135m，东西方向宽为100m，总面积约13500m²。厂区南面邻河，筑有防洪堤，北面为总厂马路，东面为铁路支线。厂区分为厂前区、生产协助区、生产区和储罐区。厂前区位于厂区西北侧，为常年主导风向西北风的上风向。主要建筑包括行政楼、食堂、停车场、宿舍等，职工宿舍和食堂组成生活区，位于行政楼的南侧，停车场位于行政楼与生活区之前。厂前区北面是生产协助区。生产协助区主要包括中心限制楼、化验中心、修理车间、材料仓库和水处理车间等。生产区和储罐区主要位于整个厂区的东面。主要有四大部分：乙醇储罐区，反应车间，分别车间和产品罐区。贵糖集团乙醇厂的95%乙醇干脆通过管道输送至厂区，在乙醇储罐区存放。反应车间由两层组成，其中安放了脱氢反应器和加氢反应器及其协助设备。反应车间的南侧集中布置分别车间，其中包括闪蒸罐一个，精馏塔五个及其配套的协助设备。燃料煤堆场和蒸汽锅炉房位于反应车间东面，分别车间的北面，靠近大量耗用蒸汽的精馏工段。产品灌区位于厂区的最南面，其中包括了氢气球罐，乙酸乙酯储罐和副产物无苯天那水溶液粗料储罐。各车间最大可能的采纳露天布置，闪蒸塔、精馏塔、储罐等均布置在露天场所，削减了建设投资，便于改扩建。其余厂房多采纳单层结构，设计要求满意甲类产品生产的耐火、防火、防爆等级。厂区设有四个出口，两扇主门一南一北，东侧开两扇侧门，厂内10米宽的中心主道横贯南北，东面出口即为总厂铁路。此外，本项目依据当地自然条件，工厂生产特点并结合全厂总平面布置进行绿化设计，厂区绿化面积超过20％。厂前区和生产协助区为重点绿化、美化区，设置花坛，种植花卉，辅以草坪。沿工厂围墙四周、道路两侧及厂内适当的地点种植乔木、灌木、绿篱，为职工生产和生活创建良好的环境条件，以达到净化空气，爱护环境，有益于人体健康的目的。绿化既要爱护环境，防止污染，美化厂容，又不应阻碍生产操作，物料运输及防火要求。我们采纳的植物主要以绿色木本植物为主，能够达到一个良好的降低空气污染的效果。工艺设计方案概述工艺设计主要说明本设计生产乙酸乙酯的具体状况，主要包括生产流程概述、工艺流程说明、工艺特色介绍以及物料衡算书、热量衡算书。生产规模本设计拟建产量为5万吨/年的乙酸乙酯厂以满意行业日益增长的对绿色溶剂及原料的需求5万吨年乙酸乙酯工厂属于中小型化工厂，为了达到预期的经济效益和社会效益。原料本设计中的原料为95%工业乙醇。产品规格本设计中的产品为乙酸乙酯。其规格组成如表3-1。表3.1乙酸乙酯产品规格表指标名称指标优等品一等品合格品色度(铂-钴色号)，号≤101020密度，g/cm30.897~0.9020.897~0.9020.896~0.902乙酸乙酯，%≥99.098.597.0水份，%≤0.100.200.40酸度(以CH3COOH计)，%≤0.0040.0050.010蒸发残渣，%≤0.0010.0050.010工艺设计方案原料路途确定的原则和依据乙酸乙酯的合成路途主要有四种，即乙醇乙酸酯化法（其中包括了乙酸乙醇干脆酯化法和反应精馏法），乙醛缩合法，乙醇脱氢法，乙烯和乙酸干脆加成法。应当说，乙醇乙酸酯化法在乙酸乙酯的合成中依旧占有相当大的比例，尤其是在美国等国家，在国内多数企业也依旧采纳乙酸酯化法；德国、日本等国有多套乙醛干脆缩合生成乙酸乙酯的装置；乙醇脱氢法与乙烯和乙酸干脆加成法在其中所占的比例较小，技术有待成熟。下面简洁介绍四种方法的优势与缺陷。乙醇乙酸酯化法反应式：乙醇乙酸酯化法由乙酸和乙醇在硫酸等催化剂作用下干脆酯化成乙酸乙酯，常用的工艺是用浓硫酸作催化剂的均相催化反应精馏，该工艺是目前国内广泛采纳的生产工艺，浓硫酸有酸性强、吸水性强、性能稳定、价廉等优点，而且溶于反应物料中，是均相催化反应，反应匀称，因而在全塔内都能进行催化反应。催化作用不受塔内温度限制，反应机理清晰，简洁实现最优限制，这些优点可以使反应精馏生产装置大型化。用浓硫酸作催化剂，也有其不行克服的缺点，即硫酸严峻腐蚀设备，其强氧化性引起磺化、碳化或聚合等副反应，产品纯度低，后处理进程困难，三废量大。另一种酯化的工艺是催化精馏法，它采纳固体酸作催化剂，属非均相反应精馏。在酯化合成方面，已经开发出的固体催化剂有沸石分子筛、离子交换树脂、金属硫酸盐、固体超强酸等，具有产物纯度高，反应选择性强，酯收率高，反应条件温柔，副产物较少等优点。但若简洁地将固体酸催化剂于反应中取代硫酸，催化剂在反应液中很快失去活性。催化精馏法不简洁实现工业化和大型化的困难，在于催化精馏属非均相催化反应精馏过程，机理较困难，目前理论还不能很好地说明这一过程，在国际上还没有一个国家提出催化精馏塔的设计方法。乙醇乙酸酯化法反应式：乙醛缩合法是由两分子乙醛经Tishchenko反应缩合成一分子乙酸乙酯，催化剂为乙醇铝、氯化铝及氯化锌等，反应温度为0~10oC。其生产工艺是将乙醛、乙醇铝催化剂及助催化剂连续送入反应器，反应液经蒸发浓缩后，再经三塔精馏，获得纯度99.8%以上的乙酸乙酯产品。乙醛缩合法优点在于反应是在常压低温下进行，转化率和收率高，对设备要求不高，生产成本较酯化法低；缺点是受原料来源限制，仅相宜于乙醛资源丰富的地区，催化剂乙醇铝无法回收，最终通过加水生成氢氧化铝排放，对环境有肯定污染。乙醛缩合法在欧洲和日本是生产乙酸乙酯的主流生产方法，在我国工业性生产厂很少。乙醛贮存运输不便利，一般都是自产自用，因此乙醛缩合法乙酸乙酯生产装置都是建在有乙醛生产的厂内。在冰醋酸价格高的地方，该法有很强的竞争优势。该法在国外已经大型化，在国内尚有催化剂和工程上的问题没解决，有待突破。该法的产品只能用于化工原料，不能用于食用香料，这是因为乙醛及副产物无法除尽。乙烯加成法反应式：随着化学化工产业的快速发展，炼油技术的不断提高，乙烯已经成为一种丰富的原料。由于乙烯与乙酸干脆加成反应生产乙酸乙酯利用丰富的乙烯原料，原料利用合理，来源广泛，价格低廉，生产成本较低，且对合成乙酸乙酯具有较高的产率与选择性，既是一种原子经济型反应，又是一种环境友好型反应。缺点是此催化体系对设备腐蚀严峻，投资成本高。该工艺采纳的催化剂主要有液体无机酸和有机磺酸类、分子筛类和杂多酸类催化剂。同时该工艺依靠于石化工业，须要有大量的乙烯资源，只能在乙烯和乙酸资源相对比较丰富而廉价的地区才可以考虑。石油价格的不断上涨，造成该工艺的劣势更加凸现，在中国这样自身石油储量及产量不高须要大量进口石油的国家，假如盲目发展这一工艺生产乙酸乙酯缺乏战略考虑。乙醇脱氢法反应式：以乙醇为原料生产乙酸乙酯，传统工艺必需经过乙醇氧化脱氢为乙醛、乙醛氧化成乙酸、乙酸与乙醇酯化3个工段才能完成。乙醇脱氢法则只用乙醇一种原料，经过单一催化剂脱氢后干脆得到乙酸乙酯，因此，这种方法也简称一步法，以区分于传统的三工段工艺。乙醇脱氢法总反应事实上也是经过3个步骤完成的。具体的反应机理有两种，一种是“脱氢歧化酯化”机理，另一种是“半缩醛”机理，即三个步骤分别为乙醇脱氢为乙醛、乙醇与乙醛反应生成半缩醛、半缩醛脱氢为乙酸乙酯。20世纪90年头初清华高校化学系首先对此工艺进行探讨，开发出催化剂Cu/ZnO/Al2O3/ZrO2，并获得了国家专利。1996年西南化工探讨院也起先进行乙醇脱氢法生产乙酸乙酯的探讨，目前还在进行工业试验，取得了不小的进展。英国Kvaerner工程公司于20世纪90年头探讨乙醇脱氢法生产乙酸乙酯，同时已经在南非建成第一家工业化生产工厂。该工艺的关键问题在于催化剂，依据反应历程，产物中有中间产物乙醛与乙酸，另外还有副产物乙烯、丙酮、丁酮、2-丁醇等。由于氢气对平衡的抑制及降低副反应要求，单程转化率只能限制在60%~70%。该工艺反应工段，但分别设备较多，流程较困难，主要的副产物必需分别。脱氢法反应特点是：反应温柔，各种反应条件变更弹性很大，工艺简洁，简洁操作。脱氢法优点：（1）生产成本低，在没有甲醇法乙酸生产的地区，价格优势很大；（2）每吨乙酯副产氢气509m3，适用于氢气有用场合；（3）基本无腐蚀和三废排放，副产物可用于生产无苯提案那水溶剂（香蕉水）。脱氢法缺点：（1）产品质量不如酯化法，虽然可以达到国标，但若丁酮等杂质难以得到完全分别，就不宜用于食品和酒增香等行业；（2）催化剂在运用前须要还原，停车后须用氮气爱护避开氧化，因此只适用于大规模连续生产，经济规模在5000t/a以上；（3）技术较困难，尚未成熟。工艺方案设计及说明流程简介工艺流程图详见所附文件图3.1为Aspenplus中流程模拟的截图。（1）气化选用贵糖集团乙醇厂生产的95%乙醇，用泵进行加压至反应压力（0.8MPa）之后，加热气化成蒸汽，并接着加热至反应温度（240℃）。（2）脱氢缩合过热乙醇蒸汽进入列管式固定床反应器，乙醇在Cu-Zn-Zr-Al-O多功能催化剂表面完成脱氢生成乙醛，再与乙醇缩合生成乙酸乙酯两步反应，并有乙醛、丙酮、丁酮等副产物产生。为了便于分别产品，查阅相关文献后，我们选择了240℃作为反应温度，单程转化率为50%。图3.1Aspenplus流程模拟截图（3）加氢脱氢缩合之后的混合气成分较困难，在选择了合适的反应条件之后，可以保证除乙醛外的副产物限制在极少的量。为了削减分别的难度，并提高乙醇的总转化率，我们增加了加氢工段。利用前一工段产生的氢气，将乙醛以及其他极少量的羰基化合物（丙酮、丁酮等）加氢还原成醇类，降低了丙酮、丁酮等产物对产品质量的影响，并且由于削减了乙醛这个含量极大的副产物，有利于分别的进行。（4）闪蒸将反应工段出来的混合气换热冷凝，并换热至过冷液状态后，利用剩余的压力进行闪蒸，将氢气分别出去，但由于氢气量较大和乙酸乙酯的挥发性较强等缘由，一部分乙酸乙酯以及乙醇和水也会进入气相。液相干脆转入精馏工段。（5）膜分别由于闪蒸得到的氢气含有大量的乙酸乙酯及水和乙醇，须要对氢气进行净化，同时回收随氢气蒸出的产品。由于氢气分子的尺寸与乙酸乙酯、乙醇、水三者的分子尺寸相差较大，我们选择采纳中空纤维膜对该混合体系进行分别。氢气进入压缩车间压缩装罐出售。其余物质冷却后进入精馏工段，与前一闪蒸工段得到的液相混合。（6）萃取精馏通过闪蒸和膜分别，得到了含有乙酸乙酯、乙醇、水的混合体系（其他极少量的醇类与酯类基本不影响产品的质量，故这里不再探讨），该三元混合体系有四种可能的共沸物（乙酸乙酯-乙醇，乙酸乙酯-水，乙醇-水，乙酸乙酯-乙醇-水），这是全部乙酸乙酯合成方法中都会遇到的一个分别难题。我们依据相关的专利和文献，确定采纳丙三醇作为萃取剂的萃取精馏进行产品的精制。精馏序列如下：①进入主萃取精馏塔，目的是得到符合标准的产品乙酸乙酯，在近塔顶位置加入萃取剂丙三醇，在精馏塔塔顶可以得到99%（mol）的高纯度乙酸乙酯，塔釜中得到的是乙酸乙酯、乙醇、水以及丙三醇的混合物。②进入协助精馏塔，在塔顶得到乙酸乙酯、乙醇、水的混合物，基本做到了乙酸乙酯与乙醇的回收，塔底是水和丙三醇的混合物，其中含有少量的乙醇。③进入副萃取精馏塔，目的是除去协助精馏塔塔顶产物中的水，同样在近塔顶位置加入萃取剂丙三醇，在塔顶得到提浓后的乙酸乙酯、乙醇、水混合物，塔底是丙三醇与水的混合物。④副萃取精馏塔塔顶产物进入乙醇回收塔，在塔釜得到乙醇与水的共沸物，返回反应工段，塔顶得到含有较高浓度乙酸乙酯和乙醇的水溶液，由于总量已较小，该混合物不再进行分别，而是作为无苯天那水溶液（香蕉水）的粗原料出售。⑤主副萃取精馏塔得到的含丙三醇与水的混合液，在丙三醇回收塔中进行减压蒸馏，由于丙三醇与水的相对挥发度甚大，极易在塔顶把其中的水分及其他易挥发杂质蒸出，塔釜得到高浓度的丙三醇，可以返回前一工段用于萃取精馏。详见附录一物料衡算衡算原理物料衡算的理论基础是质量守恒定律。物料衡算它是指进入一个装置（或设备）的主物料的量（包括损失量）和系统内部积累起来的物料的量。进行物料衡算时，首先必需确定衡算的体系，对一般体系，均可表示为：输入量＝输出量＋积累量对于有化学反应的系统，可表示为：物料输入量=物料输出量－生产量+物料消耗量－积累量当系统处于稳定状态时为：物料输入量=物料输出量结果见附录二热量衡算衡算原理热量衡算的理论依据是热力学第肯定律，以能量守衡形式表达如下：∑Q入=∑ Q出+∑ Q损即，输入=输出+损失式中，∑Q入：输入设备热量总和∑Q出：输出设备热量总和∑Q损：损失热量总和对于单元设备的热量衡算，热平衡方程可以写成下面形式Q1+Q2+Q3=Q4+Q5+Q6式中，Q1：各股物料带入设备的热量（单位：KJ）Q2：由加热剂或冷凝剂传递给设备和物料的热量Q3：过程的各种热效应（如反应热，溶解热）Q4：各股物料带出设备的热量Q5：消耗在加热设备上的热量Q6：设备向外界环境散失的热量两式联系：∑Q入=Q1+Q2+Q3∑Q出=Q4+Q5∑Q损=Q6衡算结果衡算结果见附录三设备设计方案设计原则反应器设计原则（1）具有相宜的流体力学条件，能保证气液两相充分接触，使反应以尽可能快的速度进行，达到最大生产实力。（2）在保证最大生产实力要求的气液流量的前提下，不能发生液泛。（3）操作稳定，调整便利，能适应各种操作条件的变更。塔设备设计原则（1）具有相宜的流体力学条件，达到气液两相的良好接触；（2）结构简洁，处理实力大，压降低；（3）强化质量传递和能量传递。设计标准表4.1设计采纳的专业标准规范名称标准号《钢制压力容器》GB150《压力容器用钢板》GB6654《奥氏体不锈钢焊接钢管选用规定》HG20537.1《化工装置用不锈钢大口径焊接钢管技术要求》HG20537.4《平安阀的设置和选用》HG/T20570.2《爆破片的设置和选用》HG/T20570.3《设备进、出管口压力损失计算》HG/T20570.9《钢制化工容器设计基础规定》HG20580《钢制化工容器材料选用规定》HG20581《钢制化工容器强度计算规定》HG20582《钢制化工容器结构设计规定》HG20583-《钢制化工容器制造技术规定》HG20584《化工设备设计基础规定》HG/T20643《压力容器无损检测》JB4730《钢制压力容器焊接工艺评定》JB4708《钢制压力容器焊接规程》JB/T4709《钢制压力容器产品焊接试板的力学性能检验》JB4744《压力容器用钢锻件》JB4726-472非标准设备设计合成塔结构设计本厂主反应设备即列管式固定床反应器可分为三块，从上往下可为气体段、催化剂段、气体段。反应器内径为1.8米，反应器壁厚0.006米属低压反应器。反应器的催化剂段由606根不锈钢管组成。取不锈钢管长度为3米，列管尺寸为外径45毫米，壁厚2.5毫米，反应中上层气体段与下层气体段均为0.95米。反应器总高为4.9米。反应器进、出料管外管径273毫米，壁厚10毫米。详见附录四精馏塔结构设计本设计采纳连续精馏流程，设计中采纳冷流体进料送入精馏塔内，塔顶和塔釜出料。塔顶上升蒸汽采纳分凝器冷凝，冷凝液在泡点全回流至塔内，出料不再冷凝，干脆用于其他物料的预热。塔釜采纳间接蒸汽加热，塔釜液干脆回流至汽化塔循环。详见附录五标准设备设计换热器设计依据乙酸乙酯生产过程中，流量大，换热介质清洁等特点，设计选用管壳式换热器。管壳式换热器主要有固定管板式换热器、U型管壳式换热器、浮头式换热器、填料函式式换热器、滑动管板式换热器等。此换热器的目的是利用从回收塔塔釜出来的甘油的热量将乙醇回收塔中蒸出95%的乙醇进行汽化，因此考虑到甘油具有较大黏度，宜走壳程。详见附录六自动限制仪表设计说明生产过程限制本项目内容包括：乙醇的气化、脱氢缩合、加氢还原、萃取精馏、物料回收及全厂的公用工程等装置的过程限制部分，厂区办公楼的楼宇自动化，包括自动检测、自动爱护、自动操纵和自动限制等多方面的内容。在实际生产操作过程中，当某些工艺关键性参数受到外界干扰影响而偏离正常状态时，自动操纵限制系统能自动通过调整限制变量，调整参数回到设定数值范围内，保障生产连续平安地进行。为对生产过程中各种工艺参数进行测量、指示和记录，本厂设有大量检测仪表，代替了操作人员对工艺参数的不断人工视察与记录，节约了大量的人力与时间。同时，在自动检测过程中，一旦发觉工艺参数超过了设定允许范围，计算机自控系统自动地发出声光报警信号，告诫操作人员留意；与此同时联锁系统马上实行应急措施，打开平安阀或切断某些管道，必要时紧急停车，以防事故的发生和扩大，最大限度的爱护操作人员的平安。检测和限制方案依据工艺生产过程的须要，在限制上采纳了集中和就地相结合的方案，即重要的工艺参数集中在限制室进行指示、报警、限制和操作，非重要的工艺参数于就地指示。全部工艺参数的显示，打印、趋势记录以及信号越限报警均由DCS来完成，DCS留有与上位机的通讯接口，以便将来与总厂调度通讯，使厂方的管理人员时时刻刻驾驭整个工厂的生产运行状况。仪表的防护施工安装与检修中仪表平安防护留意事项（1）在搭拆脚手架和起重作业时,严禁将架杆、架板、起重器材搭设于仪表管线、箱体、阀门等设备上,人员上下工作时禁止攀扶、踩踏仪表管线等箱体、阀门设备。拉、抬、扛物体时要瞻前顾后,严禁撞击仪表管线、箱体、阀门等设备。基建工程施工现场和老企业大修现场,因搭脚手架和人员上下而损坏仪表保温(护)箱、仪表管线等设备的都时常发生。（2）高空作业时,禁止乱丢弃工具、工件等,以免砸坏仪表部件。（3）施焊作业时,严禁将焊机地线搭设于仪表接地系统上,严禁在仪表系统上点焊试调整焊接电流。（4）施焊作业时,在装有仪表的管线上施焊或搭设地线时,严禁使仪表设备通过电流。（5）防腐、保冷时,宜将下面的仪表部件用塑料布或其他质轻物质包袱或覆盖,不要将油、沥清、玛蹄脂、涂料等滴落在仪表上。基建工程后期,保温防腐试车交叉进行,油、沥清、玛蹄脂、涂料等滴落在仪表上不仅使仪表面目全非有碍清洁文明,更主要是现场仪表铭牌上—些参数被覆盖,不便于以后设备管理。（6）交叉作业必需临时拆卸部分仪表部件时,必需提前通知仪表人员由仪表人员拆卸,严禁自行拆卸。（7）挖地动土前,应先弄清地下是否埋设有电缆、接地极,动土证必需经仪表管理部门会签。严禁盲目开挖,弄断埋地电缆和接地极。（8）不经仪表专业人员同意不宜接用仪表用压缩空气和仪表专用电源。洛阳氮肥厂曾发生过因盲目接用仪表空气,致使高压带油工艺装置空气进入仪表空气系统,造成气动仪表灾难性故障。（9）仪表工在检修过程中,修改DCS,PLC组态内容、变更接线接管位置,应做好标识或文字记录,并刚好通知相关人员,重大变更须报厂档案管理部门备案。操作运行过程中仪表平安防护留意事项（1）带手轮的现场限制阀,在操作手轮时不应用力过猛,不应运用加力杠杆或F扳手操作,在手轮开、关到位时,严禁再接着用力开关。仪表工现场巡检时,不得调动处于手动状态的限制阀手轮位置,假如检修须要,须办理工作票,并请工艺人员现场监护。（2）严禁不经仪表专业人员允许自行开、关仪表阀门(带手轮的限制阀除外)。在—些化工企业因某种缘由一些操作工人私自开关计量仪表阀门和修改仪表参数致使仪表损坏或系统功能紊乱的现象,使仪表工作人员不得不在不增加大的投入的前提下,实行在仪表保温(护)箱上加锁、在仪表上贴封条等下策来爱护仪表。（3）发觉仪表指示不准、动作不正常时,应通知仪表专业人员按规定办理工作票后处理,非专业人员不应自行拆装、修理仪表和调整仪表的可调部位。（4）DCS,PLC操作键盘、盘装仪表操作按钮等均由精密元件制成,操作时应用干净手指击键或按压,禁止用尖锐硬物敲打和无目的地随意敲打键盘、鼠标等。（5）打扫卫生时严禁运用有机溶剂擦拭仪表、仪表面板及DCS和PLC键盘、工作台,应运用中性洗涤剂或拧干的湿布轻擦,再马上用干布擦干。（6）在DCS,PLC操作台上不宜放置重物和水杯,不宜在仪表系统任何部件上悬挂物件。（7）工艺参数报警、联锁整定值需变更时,工艺车间应仔细填写“报警联锁整定值变更(确认)单”,并按规定程序审核、批准后交仪表车间修改,任何单位和个人不应自行修改。工厂的工艺参数报警、联锁整定值变更一般多级管理,各厂都有严格的审批规定。（8）已投入运行的DCS,PLC及其他仪表操作实行专人专机制度,各工艺要严格按自己的操作权限进行操作,不得越权操作,并有权制止包括各级领导在内的任何人员操作仪表。仪表专业对仪表进行维护检修需操作仪表应先征得工艺主操的同意,并办理相关手续后,方可进行。（9）在现场仪表四周115m以内,DCS,PLC操作站、限制站四周3m以内,不宜运用对讲机、手机等通讯工具。（10）分布于全厂各路边、装置区、房顶、地板下的感温、感烟装置、火灾按钮、可燃(毒害)气体检测器,是全厂人身及设备平安爱护装置,严禁覆盖、遮挡和随意按压。（11）操作过程中,对不清晰、不能确认产生什么后果的DCS,PLC的功能,不得调用执行,严禁非仪表人员进入工程师组态画面,修改组态内容。仪表设计规定仪表和限制系统的选用规定及集散限制系统限制室系统配置：设置2个操作站，2台打印机及一套完整的机柜。每个限制室的操作站带独立的电子单元，并设一个先进限制操作站。限制室内采纳集散限制系统，其供货厂家的确定采纳招标的方式，采纳国际上闻名厂商的产品。集散限制系统的主要功能如下：限制功能DCS限制器具有下述功能接受来自现场的信号供应至现场的信号显示功能DCS操作站具有下述显示功能动态模拟流程图显示总貌画面显示组画面显示具体回路画面显示报警主画面显示报警显示趋势画面显示报表打印功能班报表、日报表、DCS应设置上位机网络接月报表。限制回路和重要检测点的I/O卡冗余限制器、电源系统及通讯总线冗余卡点数的备用量为I/O设计数量的10％系统设置所需的机柜和接线端子柜温度仪表集中检测采纳铂热电阻或热电偶：t＜300℃选用铂热电阻Pt100，t～300℃选用热电偶K、S。爱护套管主要采纳1Cr18Ni9Ti；防爆区域内的仪表，选用相应等级的防爆仪表；就地显示主要采纳万向型双金属温度计，爱护套管主要采纳1Cr18Ni9Ti。压力仪表集中检测采纳智能型3051压力变送器或差压变送器。有的地方选用远传压力变送器，测量膜片主要采纳不锈钢、钽、蒙乃尔合金。就地显示仪表采纳一般压力表、不锈钢压力表。对于有腐蚀、易堵的地方，采纳隔膜式压力表。流量仪表集中检测的流量采纳标准孔板配3051差压变送器。有腐蚀的地方或煤黑水等介质，将采纳电磁流量计，就地流量测量，采纳双水纹管差压计、转子流量计。主要材质采纳不锈钢或PTFE。电信电信设计说明概述本项目电信设施主要包括：行政管理电话、生产调度电话、无线通讯、火灾自动报警系统等内容。行政电话、调度电话和直通电话（1）行政管理电话为了全厂行政管理和对外联络的须要，考虑用户数量和分布状况。在厂前区办公室内设一个电话总机站，厂区内须要行政电话约50门，拟设100门程控电话交换机及其设备一套。生产调度电话由于生产管理机构设置状况，须要生产适度电话约10门，拟设50门程控电话交换机及其配套设备一套，作为全厂调度运用。无线电话在生产联系亲密的固定或移动岗位，在噪声较大的环境，须要频繁、刚好联系工作之处，拟设8对无线对讲电话机。火灾报警系统为了防止火灾在厂内发生，能刚好报告火灾信号，拟在全厂设置一套火灾自动报警系统，由火灾报警限制器、火灾自动探测器、手动报警按钮、线路等组成。扩音对讲系统限制室为了和现场通讯联络，巡回检查时对通讯的要求，修理和安装调试有关岗位联络等要求，拟设扩音呼叫/通话系统及其配套设备一套。电信线路均采纳电信电缆桥架或埋地敷设。设计原则和设备材料选用原则网络平安防范体系设计准则1．网络信息平安的木桶原则2．网络信息平安的整体性原则3．平安性评价与平衡原则4．标准化与一样性原则5．技术与管理相结合原则6．统筹规划，分步实施原则7．等级性原则8．动态发展原则9．易操作性原则电信用户表以表格形式列出安装地点，用户设备的名称和数量，环境特征等。见表9-1电信用户表。表6-1电信用户表序号安装地点行政电话厂调度电话专业调度电话直通电话无线电话火灾报警系统扩音对讲系统监视电视系统数据终端特征环境备注探测器手动报警器消防电话警报装置应急广播报警显示器话站扬声器摄像机监视器主要设备规格书应规定主要设备的功能、技术指标、防护等级、供电要求和接口方式等。主要设备材料表应列出主要设备材料的名称、型号、规格和数量。电信设备配置图 应在装置区平面图上标出各类电话、扩音对讲设备、火灾报警设备、电视监视点的配置位置和数量。扩音对讲系统图采纳框图形式表示系统组成、设备名称和数量、安装地点、设备之间的连接关系及与其他系统的连接关系等。监视电视系统图采纳框图形式表示系统组成、设备名称和数量、安装地点、设备之间的连接关系、与全厂系统的联网关系及与其他系统的连接关系等。数据通信网络系统图采纳框图形式表示系统组成、设备名称和数量、安装地点、设备之间的连接关系及与全厂系统的联网关系等。火灾报警系统图采纳框图形式表示系统的组成、设备名称和数量、安装地点、设备之间的连接关系及联动限制关系，与全厂系统的联网关系等。建筑结构建筑与结构设计说明建筑与结构设计依据厂区地形平坦，全为第四系全新统松散沉积物。经勘察认为：厂区地形平坦、一般高差0.5米左右，地形条件良好。地下水位埋深一般0.7-1.2米，基坑开挖如不穿过粘土或亚粘土层，无需排水。仅在亚砂土层开挖时须要留意。雨后施工会有少量水。有的厂房座落在水田或水塘上，基坑内的稀泥必需清除干净。以免房基可能产生不匀称沉陷，而使建筑物破坏。砂卵石层中的地下水丰富，水量在1500-2000吨/昼夜以上。水质良好，仅铁离子含量超标，经处理后可作为饮用水，作锅炉用水属不起泡和半腐蚀性的水。化工区地表水流量受季节影响较大。该厂区地势较高，河流洪水不会对厂区造成不良影响，厂区地下水属于空隙潜水，地下水位埋深大于20米。水质良好，对混凝土无侵蚀性。该地区不属于地震断层带地区和基本烈度为9度以上的地震区。地方材料的采纳建设所用的材料由当地选购 ，以节约运输费用。设计范围和分工对全厂装置范围内进行建筑设计。生产特点对建、构筑物的要求本项目建生产中所运用的原材料、中间产品以及成品多数都具有易燃易爆的性质,工艺装置比较集中且连续,生产中具有困难的化学反应。化工生产过程中始终存在着火灾爆炸危急因素,除了合理的采纳工艺和平安操作外,建筑实行平安防护措施也是特别必要的。利用防爆墙将易发生爆炸的部位进行隔离,一旦发生火灾爆炸可以削减破坏面积,利用门窗、轻质屋面、轻质墙体泄压削减破坏程度。建筑设计建筑设计原则 （1）依据工艺生产的特点，并遵照装置露天化、建筑结构轻型化和标准化的原则，本项目新建（构）筑物在满意工艺需求，功能要求的前提下，设计主要采纳钢筋混凝土框架结构、框排架结构、钢结构（包括轻型钢结构）和混合结构，建筑物上贯彻能露天则露天，能放开则放开的原则，为节约资金，利于抗震，平、立面布置应尽量匀称、规则和对称，简洁大方，且力求与整体风格一样，尽可能体现现代化工企业的风貌特征。（2）在无保温要求的条件下,甲、乙类生产厂房应选用放开式或半放开式建筑的厂房,自然通风良好,因而能使管道法兰、设备接口等系统中泄漏出来的可燃液体、可燃气体等随着空气的流淌很快地蒸发扩散,不易达到爆炸极限。但对采纳放开或半放开式建筑中的生产原料及成品遇水发生爆炸的状况,应作好防水设施。气象条件对生产操作人员影响,并妥当合理地解决雨、雪天操作人员垂直交通和平安疏散,操作环境的平安防护等方面的问题。（3）一般状况下,有爆炸危急的厂房宜采纳单层建筑,应将有爆炸危急的设备布置在厂房的一端靠外墙的地方。（4）合理布置进、排风口位置,使可燃气体顺畅的排出室外,降低建筑物内可燃气体的浓度。（5）有爆炸危急的生产部位不应设在地下室或半地下室。（6）多层厂房应将有爆炸危急的生产部位布置在顶层厂房的一端靠外墙布置。（7）有爆炸危急的设备不应布置在单层和多层厂房的梁下及其它承重构件下。（8）甲、乙类厂房内不应设置地沟,工艺管道需设地沟时,地沟应用不然材料填实封严(干砂),地下管沟穿过防火墙时,应设阻火分割设施。（9）无论单层厂房和多层甲乙类厂房,车间的配电室、限制室、办公室、更衣室可在厂房外贴建,设置防爆墙与生产车间分隔,以保平安。车间的配电室、限制室且在主导风向的上风向位置,室内外高差600,采纳机械送风使室内保持正压,防止有害气体进入,避开形成爆炸的条件。送风机的空气吸入口设置在无可燃气体或可燃粉尘处。对有特别要求的建、构筑物所实行的建筑措施（1）设置防爆墙将有爆炸危急的生产部位用防爆墙分隔,削减由于爆炸产生的二次破坏,有利于尽快复原生产。为了进入有爆炸危急的区域可采纳防爆门斗。（2）不发火地面由于散发比空气重的可燃气体,会沉积在地面,当达到爆炸浓度时,由于碰撞、摩擦、静电产生的火花会引起火灾爆炸危急,应采纳不发火的地面。不发火无机材料地面,是采纳不发火水泥砂浆、细石混凝土、水磨石等无机材料制造。骨料可选用不含金属的石灰石、白云石等不发火材料,施工前配料制成试块,进行试验,确认为不发火后才能正式运用。在运用不发火混凝土制作地面时,应采纳摩擦碰撞不发火材料做分格条。采纳不产生火花的有机面层,是彩色耐磨不发火涂料,施工周期短,易清洁,美观大方,目前常常采纳的做法。（3）设置防爆门斗设置防爆门斗是解决交通和防爆有利措施,第一道门宜采纳防爆门,才能达到防爆的效果。但防爆门均采纳特别钢材制作,其连接转动部件和防止门与门框碰撞产生火花,门铰链应采纳青铜轴和垫圈或其它摩擦碰撞不发火材料制作,门扇周边贴橡胶板,防止碰撞产生火花。防爆门斗内要有肯定的容积,保证当门打开时瞬时进入门斗的可燃气体浓度降低,两门布置应在不同方位上,间距200f以上。防爆门斗也是爆炸危急部位的平安出口,其位置应满意平安疏散距离的要求。结构设计结构设计原则依据工艺生产的特征，对有较大设备负载的承重结构、框排架结构或钢框架结构；对高大且负载较大的构筑物，采纳现浇钢筋混凝土结构或钢架结构，对规模不大、负载较轻的协助设施等可采纳混合结构。建、构筑物概况依据国家标淮《建筑抗震设防分类标准》GB50223的规定，我国建筑抗震设防分类和设防标准如下：建筑依据其运用功能的重要性分为甲类、乙类、丙类、丁类四个抗震设防类别。甲类建筑应属于重大建筑工程和地震时可能发生严峻次生灾难的建筑，乙类建筑应属于地震时运用功能不能中断或需尽快复原的建筑，丙类建筑应属于除甲、乙、丁类以外的一般建筑，丁类建筑应属于抗震次要建筑。各抗震设防类别建筑的抗震设防标准，应符合下列具体要求。（1）甲类建筑，地震作用应高于本地区抗震设防烈度的要求，其值应按批准的地震平安性评价结果确定；抗震措施，当抗震设防烈度为6～8度时，应符合本地区抗震设防烈度提高一度的要求，当为9度时，应符合比9度抗震设防更高的要求。（2）乙类建筑，地震作用应符台本地区抗震设防烈度的要求；抗震措施，一般状况下，当抗震设防烈度为6～8度时，应符合本地区抗震设防烈度提高一度的要求，当为9度时，应符合比9度抗震设防更高的要求；地基基础的抗震措施，应符合有关规定。对较小的乙类建筑，当其结构改用抗震性能较好的结构类型时，应允许仍按本地区抗震设防烈度的要求实行抗震措施。（3）丙类建筑，地震作用和抗震措施均应符台本地区抗震设防烈度的要求。（4）丁类建筑,一般状况下,地震作用仍应符合本地区抗震设防烈度的要求；抗震措施应允许比本地区抗震设防烈度的要求适当降低，但抗震设防烈度为6度时不应降低。结构型式的选择（1）有爆炸危急的甲、乙类厂房,应采纳钢筋混凝土框、排架结构。（2）钢结构厂房施工速度快的特点,但受热后由于钢材的强度大大下降,在高温时将失去载荷实力。钢结构的厂房则应依据不同的耐火等级选用防火涂料,也可以在钢构件上外包上非燃烧材的覆盖层,其厚度应保证构件的耐火时间。基础方案选择基础的设计依据各建（构）筑物的结构形式、基础类型及上部结构荷载大小，针对工程地质状况，可分别采纳浅基础，甚至桩基，浅基础用于层数不多，负载不大的单层房屋或混合结构，深基础或桩基用于层数较多，负载较大建（构）筑物和大型动力基础等。特别的结构措施设计中合理选择建筑各部位的构造是满意建筑功能要求的保证。应从设计和运用的角度考虑泄爆与抗爆建筑构造。对于有防爆要求的各类厂房、仓库等,要着重处理好泄压屋盖、泄压外墙、泄压窗、不发火花的地面和楼面以及防爆墙、防爆窗等的建筑构造。（1）不发火花的地面和楼面：这主要指面层材料的选择。采纳玻化地砖、耐酸瓷砖、自然磨光大理石板（禁用花岗岩等火成岩制品）、木板（钉头不得外露）、塑料和橡胶板（留意实行导静电措施）等。（2）防爆墙：这是反抗外部环境爆炸的重要措施。它有两种构造,一般采纳钢筋砖填充防爆墙,即用≥M5的砂浆砌筑≥MU7.5粘土砖,沿砖墙每0.5m垂直高度配置不少于36mm～10mm的水平通长钢筋,两端与钢筋砼柱预埋36mm～10mm,伸出>250mm的插筋相焊接。如墙身水平长度和高度超过6m时,中间应设钢筋砼的构造柱及横梁。另一种是钢筋砼防爆墙,钢筋砼具有很高的强度,还具有耐火性能,墙厚应≥180mm(爆炸后不会引起火灾的厚度应≥120mm)。受力钢筋应双向配置,其截面应不小于构造要求,即10@200mm。砼标号不低于200号。一般应按实际状况进行结构计算确定。计算方案说明荷载取值状况、计算方法和计算程序。标准规范列出结构设计采纳的标准规范名称、标准号、年头号及版次。标准图和通用图说明结构设计采纳的标准图及通用图名称及标准号。建筑物一览表建筑物一览表见表7-1。表7-1建筑物一览表序号建筑物名称生产类别耐火等级建筑物特征建筑物工程量三材用量备注结构型式基础围护结构楼地面屋面门窗建筑物占地面积m2建筑面积m2钢结构t钢筋混凝土结构m3混凝土结构m3砖石结构m3钢材木材m3水泥t钢筋t型钢t合计构筑物一览表表7-2构筑物一览表序号构筑物名称生产类别耐火等级构筑物特征构筑物工程量三材用量备注结构型式基础围护结构楼地面屋面构筑物占地面积m2钢结构t钢筋混凝土结构m3混凝土结构m3砖石结构m3钢材木材m3水泥t钢筋t型钢t合计主要建、构筑物平面图、立面图及剖面图平面图绘制主要建、构筑物平面图应表示出轴线柱网尺寸及建、构筑物外形尺寸、建筑物各层房间的位置和名称、围护结构材料、厚度及门窗位置及开启方向，用指北针表示建、构筑物的方向。立面图绘制主要建、构筑物立面图应表示出主要门、窗标高及楼层或平台标高。剖面图绘制主要建、构筑物剖面图应表示门窗高度、楼层高度和总高度。梁、柱布置图绘制主要建、构筑物梁、柱初步布置图。表示出柱网布置、温度伸缩缝、沉降缝、抗震缝及垂直支撑的位置；表示出主要建、构筑物的主要梁、柱初步布置，并注明其限制尺寸。通风与空调通风空调设计说明概述（1）设计范围及分工对全厂范围进行设计，包括生产装置区、协助生产区、生活管理区、成品及储罐区等。一、依据各车间生产的实际状况，结合相关设计规范设计各车间通风设施。二、依据各房间空气调整的设计参数，提出对空调的要求；相关空调的设计、安装由空调供应方依据相关行业标准及设计规范进行设计。（2）设计原则通风及空调在有粉尘产生的生产厂房内设置通风机械进行强制通风，以改善操作环境。限制室、化验室等处有精密仪器的房间，为保证仪表、精密仪器的牢靠运行，室内需恒温恒湿，因此上述房间设置空调。现场休息小屋由于比较分散，故考虑设置空调。通风及空调系统化验分析室采纳通风柜排风，每个通风柜单独设置一台风机，风机集中设置在楼顶上。限制室、车间分析用色谱仪室需恒温恒湿，故设置冷暖两制式空调进行空气调整，现场巡回工休息室设冷暖两制式空调，用于夏季供冷风，冬季供热风，保持室内在适应的温度。暖通空调设计规定暖通空调设计用气象参数按冬、夏分别列出与本工程有关的暖通空调设计用气象参数：采暖、通风及空调室外计算温度，通风、空调室外计算相对湿度（或湿球温度）。室内空气计算参数按房间用途分别列出室内空气温度、相对湿度基数和允许波动范围，必要时列出干净等级、正负压力。建筑物围护结构的热工性能列出围护结构允许最大传热系数。标准、规范《采暖通风与空气调整设计规范》GB50019-2003《通风与空调工程施工质量验收规范》GB50234-2002《采暖通风与空气调整术语标准》GB50155-92公用物料和能量消耗公用物料和能量消耗见消耗量表。注：可依据工程具体状况增加或削减相应项。暖通空调设备表暖通空调设备表应表示暖通空调设备的位号、名称、型号及规格、单位、数量及备注。综合材料表综合材料表应表示主要材料名称和规格、标准号或图号、材质、单位、数量及备注。·设计图纸通风、空调系统流程图通风、空调设计内容困难的单元（主项），在设计说明中难以叙述清晰时应绘制通风、空调系统流程图，表示通风、空调的空气处理过程和限制流程。其内容有：通风/空调房间名称、参数及通风/空调设备和位号，风道系统的连接关系和风量平衡，水路系统和冷媒管道连接关系，调整阀、执行机构与传感器位置和相互关系，防火阀、消防报警系统与通风/空调设备的联锁关系；通风/空调设备、风道平面布置图困难的通风/空调系统应绘制通风/空调设备、风道平面布置图表示建筑物轮廓、通风空调设备及其位号、风道布置走向、主风管的尺寸及标高。分析化验分析化验专业设计文件应包括：分析化验设计说明、设计规定、分析项目一览表、分析家俱一览表、分析设备一览表、引进分析设备一览表、综合材料一览表、化验室家俱布置图及化验室设备布置图。分析化验设计说明简述分析化验设计依据、设计任务、化验室规模、设计分工及分析设备依托状况等；说明化验室对采暖通风、空调、水、电、气等公用工程的要求；并列出水、电、气规格和消耗量一览表。分析化验设计规定说明引进设备原则及主要国产设备的选型原则；说明化验室占地面积、建筑面积、生产类别及特别功能室的布置原则。分析项目一览表应列出序号、采样地点、介质名称、分析项目、限制指标及分析频率(开车、正常)和分析方法。分析家俱一览表应列出分析所需家俱的序号、名称、主要规格、型号、数量及材质。分析设备一览表应列出分析设备的序号、名称、主要技术规格、型号和数量。引进分析设备一览表应列出引进分析设备的序号、名称、主要技术规格、型号和数量。综合材料一览表应列出材料名称、规格(型号)、单位及数量。化验室家俱布置图应注明中心岛式台、通风柜及水池的定位尺寸。引用标准GB190危急货物包装标记检验方法色度：采纳/T12717中规定的色度测定法。允许差：取两次测定结果之算术平均值为试验结果，两次平行试验结果只差不得大于2号。密度：采纳/T12717中规定的密度测定法（韦氏天平法）。允许差：取两次测定结果之算术平均数为试验结果，两次平行测试结果之差不得大于0.0005g/cm3乙酸乙酯含量的测定：采纳GB/T12717中规定的气相色谱法水分:采纳GB/T12717中规定的气相色谱法酸度:采纳GB/T12717中规定的酸度测定法允许差：取两次测定结果之算术平均值为试验结果，两次平行试验结果只差不得大于0.001%蒸发残渣:采纳GB/T12717中规定的蒸发残渣的测法定给排水给排水设计说明设计范围对全厂范围内进行供水、排水系统设计，包括生产、生活装置区、协助设施区、公用工程用水、消防供水等。给排水水量给排水水量见表11-1、表11-2。表11-1给水水量统计表m3/h序号装置名称生产规模生产给水生活给水循环给水备注12合计表11-2排水水量统计表m3/h序号装置名称生产污水生活污水清净下水初期雨水m3备注12合计可依托的现状状况本项目为新建企业，依托于贵港市贵糖集团，公用工程，水源和给水系统及其相应的排水系统和污水处理装置无需自建。相应的排水系统及污水处理系统需自建，给水方案以节约用水为原则，合理利用水资源。生产冷却水全部运用循环水，以尽量削减簇新水。排水系统的划分以清污分流为原则。给水系统（1）给水水源及输水管道建厂地区水资源现状：项目所在地区有两个大型水库，可以满意工厂投产后所需的工业用水和职工生活用水，由当地自来水公司负责供应。本项目供水水源的确定本项目水源拟取自河上游，经调查，该处河段河床稳定，对四周水体及其他用水户影响小。本项目用水量较大，故拟在沿河岸就地取水，双管线送入厂区。（2）给水处理系统本项目装置用水设置2个供水系统。即独立的生产、生活供水系统，消防水系统以及循环水系统。排水系统本着清污分流的划分原则，结合厂外排水条件和满意环保要求。厂区排水系统划分为：（1）生产污水排水系统各装置的生产污水收集后排入污水处理站。（2）生活污水排水系统全厂生活污水汇合后经化粪池处理后排入厂内污水处理站处理。（3）生产净下水及雨水排水系统厂内雨水、生产净下水及处理后的污水排至工业园区现有管线。污水处理系统本项目需处理的污水主要来精馏塔废水、馏及厂区生活污水和化验室污水，拟采纳活性污泥法进行生化处理。处理流程采纳活性污泥法进行生化处理。给排水设计规定设计采纳的专业标准规范《室外给水设计规范》GBJ13-87《室外排水设计规范》GBJ14-87《建筑给水排水设计规范》GBJ15-88《生活饮用水卫生标准》GB5749-85《工业循环冷却水处理设计规范》GB50050-95《工业循环冷却水设计规范》GBJ102-87《化工企业冷却水处理设计技术规定》CD80A3-85《污水综合排放标准》GB8978-88专业设计规定各种水量的计量要求、管材选择、管道连接方式、地下管道基础措施、防腐措施、井类选用等。给排水设计图纸及表格输配水、给排水管线平面图应表示出以下内容：总图所示的建、构筑物的名称、位置和标高及道路等；装置地下给排水干管（包括进出装置区）的管径、走向、方位及进出装置的限制标高；主要井（如阀门井，计量井，出装置前的水封井等）的类型及位置；相关图例及说明。平面布置图绘制各种给排水场（站）平面布置图。工艺流程图绘制各种给排水场（站）带限制点工艺流程图。高程图绘制净水、污水处理高程图。设备布置图绘制各种给排水场（站）设备布置图。设备表包括主要设备、电动阀门、启闭机及镶铜闸门等的主要技术参数。