中石化连云港炼化厂年产60万吨-对二甲苯项目设计说明书

中石化连云港炼化厂年产60万吨对二甲苯项目初步说明书团队成员：陶仁杰李博王飞王莹徐芳芳指导老师：周颖关…何德民目录 1.3.1工艺流程图 1.4厂区及生产概况 1.5.2公用工程 1.6产品结构 1.6.1产品生产方案 1.6.2目标市场 2.2厂址概况图 2.3厂址选择一般原则 2.3.1原料来源和运输因素 2.3.2劳动力因素 2.3.3土地因素 222.3.4环境条件 22 2.3.7政府政策 23 232.4.3气候条件优势 2.4.4交通运输优势 2.4.5配套优势 252.4.6政策优势 252.4.7人才优势 272.4.8环保治理优势 292.5选址周边环境以及保护目标 第三章总图布置 3.1总平面布置的一般思路 3.1.1节约用地要求 3.1.2预留发展要求 3.1.4地理环境要求 323.1.5气候因素要求 3.1.6人员组织要求 3.2总图布置参考的标准规范 3.3厂区结构 3.4各分区介绍 353.4.1办公生活区 353.4.2辅助生产区 3.4.3工艺装置区 373.4.4储运区 373.5总图布置详细说明 38 4.2.1概述 424.2.3单元设备布置方法 第五章工艺方案的选择 5.2工艺流程的选择 5.2.1对二甲苯生产路线与来源 5.2.2对二甲苯分离方法的选择 5.2.3三种分离工艺的对比 5.3.1吸附部分 655.3.3反应部分 5.4工艺过程模拟 5.4.1模块的选择及物性方法的选用 5.4.2吸附分离工段 (2)精馏部分 5.5工艺流程优化 5.5.1解吸剂脱轻塔T201的优化 (1)进料位置的优化 (2)再沸器热负荷的优化 (3)采出量(D/F)的优化 5.6工艺创新点 5.6.1绿色环保 5.6.2采用脱轻脱重塔 6.1.3夹点的确定 876.1.4换热网络设计 896.2技术节能 6.2.2其他节能措施 957.1设计原则 7.1.2塔设备设计原则 95 7.3设计选型范围 97 7.6.2反应器的概述 7.6.3反应器的类型 7.6.7反应器的进料组成 7.6.8物料衡算 7.6.9反应动力学 7.6.11反应器的计算 7.7换热器的选型 7.7.2设计原则 7.7.5换热器的型号的初步确定 7.8泵选型 7.8.1选型依据 7.8.4泵的选型 7.9.1储罐设计依据 7.9.2贮罐的类型 7.9.5设计举例 8.2.3自动操纵及自动开停车系统 8.2.4自动控制系统 8.3.4集散控制系统DCS 8.4过程控制与检测 8.4.1工艺流程简介 8.4.2泵和压缩机的控制方案 8.4.3换热器的控制方案 8.4.4反应器的控制方案 8.4.5精馏塔的控制方案 8.5紧急停车系统(ESD) 8.6安全仪表系统(SIS)设计 8.6.1安全仪表系统(SIS)简介 第九章给排水工程 9.1.1设计范围 9.2设计规定 9.2.1设计专业标准规范 9.2.2专业相关规定 9.4排水系统 9.4.1生活污水排水系统 9.4.3雨水排放系统 9.5消防用水系统 第10章分析检验 10.1设计依据与原则 10.1.2设计原则 10.2对二甲苯的分析化验 10.2.1技术要求 10.2.2检验规则 第十一章公用工程与能量消耗 11.1原料消耗 11.3.1工业用水系统 12.2原则 第十三章土建工程 13.1设计范围 13.3建筑工程 13.3.1设计原则 13.4.1设计原则 14.2.1设计原则 15.1说明 15.3供电方案 15.4.2选型和敷设方式要求 15.4.4大型电动机的启动方式 15.5照明系统 16.1设计说明 20216.3设计参数 16.4设计范围 16.5采暖方案 203 15.5.2采暖介质 16.4通风方案 16.5.2设计方案 209 21017.3.2废液 211 17.5厂内绿化 18.3消防建设 18.3.3吸附异构区防爆 18.4.1概述 18.4.2给水系统 18.4.4水消防系统 18.4.6干粉灭火系统 18.4.8可燃及有毒气体检测报警系统 225 18.5.4其他措施 第十九章工厂组织与劳动定员 22919.2机构职权 19.3管理机制 19.4企业文化 23319.5生产班制 19.6系统定员 19.7员工培训 19.7.2人员培训规划 20.1.1原料、辅助材料的规格和用量 20.1.2原料、辅助材料的来源 20.2动力及燃料来源 20.3产品销售 20.4营销概要 20.5营销总体战略目标 20.6宣传策略 20.7中长期营销战略 24120.8产品销售方案 24120.8.1营销理念 20.8.2质量保证 20.8.5多层次营销 20.8.6网上营销 第二十一章劳动保护和卫生安全 21.1编制依据及设计采用的标准规范 244 21.2.2总体布置 21.2.3生产过程中的危害因素 21.2.4有害物质对人体的危害 21.3.1建(构)筑物的设计 21.3.2装置布置 248 21.3.5静电与雷击的预防 24921.3.6中毒事故的预防 24921.3.7绿化 21.3.8应急处理 25021.3.10防护措施 21.3.11工艺和自控 21.3.12电气及电信 251 第一章项目总论了一体化项目的产品结构，为连云港化工园区内中下游聚脂化工企业提供了原料，更加紧密了总厂与中下游企业的联系，无论从经济角度还是完善能源利用方面都有极其重要的战略意义。>第一工段：吸附分离阶段；-1.4厂区及生产概况1.5原料以及公用工程表1.1原料参数来源溴指数甲苯%乙苯%对二甲苯%间二甲苯%邻二甲苯%非芳C9芳母厂表1-2原料种类及来源来源用量混合芳烃总厂提供60.73万吨/年透平水总厂提供126吨/年氢气公用工程126.5吨/年蒸汽公用工程279万吨/年对二乙苯总厂提供吸附剂ADS-47外购SKI-400-40型催化剂外购45.4吨/年1.6产品结构以母厂提供的混合芳烃原料，在通过SKI-400-40催化剂和ADS-47吸附剂生产60万吨/年产量的对二甲苯并副产511吨/年重芳烃。第二章厂址选择2.1选址依据2.2厂址概况图临沂市临沂市市市市嘉兴市湖州市徐圩新区更多信息nn获取路线按索周边更多言言四根据中石化与江苏省政府即将签署的协议，连云港中石化炼化一体化项目2.3厂址选择一般原则2劳动力因素3土地因素4环境条件5动力设施6污染物的处理7政府政策2.3.7政府政策2.3.8社会因素2.4选址原因期将建设1200万吨级炼油项目，本厂建设在将与其一并进行。建成后可从炼油装置的重整抽提环节中源源不断的获取原料混合二甲苯，免去了原料运输等费用。面积约467平方公里，其中，徐圩港区约74平方公里，临港产业区约240平方公里。徐圩新区交通十分便捷，规划建设中的沿海公路、海堤公路、242省道和连云港盐(城)铁路都将纵贯镇区，境内拥有连云港南翼组合港埒子口港和连接海)公路、徐新(徐圩—新海)公路、规划344省道、徐仲(徐圩—仲集)公路。吐量冲刺亿吨，集装箱运量300万TEU大关。2011年3月17日，与本项目相机场：连云港白塔埠机场为军民合用机场，占地5平方公里，位于连云港西25公里，东海县境内。《连云港机场总体规划》于2008年10月31日通过民航场供水：厂区拥有10万吨/日的公用工程自主供水能力。供电：附近的田湾核电站位于江苏省连云港市连云区田湾，厂区按4台百万千瓦级核电机组规划，并留有再建4台的余地。一期工程建设2台单机容量106万千瓦的俄罗斯AES-91型压水堆核电机组，年发电量达140亿千瓦时。可以保捷地直拨国内外。城区绿化覆盖率31.8%,人均公共绿地36.9平方米。项目的起步工程，与连云港港30万吨级航道建设同步实施并投入使用。而中石一、国家发改委以发改办产业(2013)2924号文复函江苏省和中石化集团，项目名称主要内容总投资备注中石化连云港炼化一体化千万吨级炼油“十二五”开工扬子石化油品升级改造工程2012年建成金陵石化油品升级改造工程增加550万吨一次加工能力2012年建成中按其补贴金额的10-50%申请资助。按其补贴金额的10-50%申请资助。财政负担的安家补贴由同级财政分3年支政专项资金中按其补贴金额的10-50%申请资助。(九)实行高层次人才休假体检制度。根据我区实际，逐年提高专家和优秀(2)人力资源南京大学、东南大学、南京航空航天大学、南京理工大学、中国矿业大学、2.6总结第三章总图布置3.1总平面布置的一般思路3.2总图布置参考的标准规范序号标准名称标准号1石油化工企业设计防火规范2石油化工企业环境保护设计规范3石油化工企业总体布置设计规范4石油化工企业厂区总平面布置设计规范5总图制图标准6工业企业总平面设计规范7建筑设计防火规范8化工企业总图运输设计规范3.3厂区结构图3.2办公生活区图3.5储运区分离区分离区旋转阀区异构化区PX储罐为3个直径为20米的固定顶储罐，氢气储罐为1个直径为18米的表3.2设施间距立式储罐间距D球罐间距DD罐组与工艺装置区间距道路宽度6罐组与配电站距离立式储罐防火堤高度表3.3主要区域占地面积1系统用地面积2建筑物总占地面3辅助生产区面积4生产区面积5储罐区面积6仓储装卸区面积7道路面积8绿化面积9建筑系数%绿化系数%%厂区利用系数%第四章车间布置4.1设计依据GBJ16-1987(2001年版)4.2车间布置2)基础资料3)车间组成(1)平面布置9m,12m,14.4m,15m,18m,也有用24m的。根据(2)厂房垂直布置(3)设备布置序号1泵与泵的间距不少于0.72泵与墙的距离至少1.23泵列与泵列的距离不小于2.04计量罐间的距离5贮槽与贮槽之间的距离6换热器与换热器之间的距离至少1.07塔与塔的距离8离心机周围通道不小于1.59过滤机周围通道反应罐盖上传动装置离天花板距离不小于0.8反应罐底部与人行通道距离不小于1.8～2.0反应罐卸料口与离心机距离不小于1.0～1.5起吊物品与设备最高点距离不小于0.4往返运动机械的运动部件与墙的距离不小于1.5回转机械离墙间距不小于0.8～1.0回转机械相互间距离不小于0.8～1.2通廊、操作台通行部分的最小净空管道不小于2.0～2.5不常通行的地方，净高不小于不小于45。控制室、开关室与炉子之间的距离不小于1.5工艺设备与道路间距不小于1.0二、容器(1)独立布置(2)成列布置(3)成组布置图4-2分离区平面布置图(EL6.000平面)①中①①口u0AA中A甲[②③④①③②③④①A官中官W中WABGaC图4-9分离区立面布置图(A-A剖视)图4-10分离区立面布置图(B-B剖视)第五章工艺方案的选择对苯二甲酸乙二酯(PET)和聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)的主要原料。其中PET和PBT是生产纤维和工程塑料的重要原料(对二甲苯的产业链简图如图5-1)。对二甲苯是从混合二甲苯即(碳八芳烃(C8A))中获得的，由于C8A主要由间二甲苯果用普通的精馏方法将它们分离，由于邻二甲苯和间二甲苯的沸点相差较大为5.31℃,如取回流比为18,需用100-150块塔板的精馏塔可以将邻二甲苯与间二甲苯分离开来。乙苯和对二甲苯的沸点相差仅为2.16℃,需回流比高达180,塔板数高于350块才能将乙苯分开，用三塔串联操作，设备较复杂，热能利用很不经济。对二甲苯和间二甲苯的沸点仅差0.75℃,不能用精馏操作分离，工业上只采对二甲苯图5-1苯产业链图物质间二甲苯乙苯沸点5.2工艺流程的选择5.2.1对二甲苯生产路线与来源(1)石油路线(2)煤化工路线化作用，可直接得到高纯度的对二甲苯，其含量在混合二甲苯中达98%,甲苯(1)深冷结晶法温度(-62～-68℃)附近，以提高对二甲苯的回收率，对二甲苯晶体的纯度为经精馏塔脱甲苯,得到的对二甲苯产品的纯度可达99.8%,大大提高了产品斯碱。C8馏分中4种异构体的相对碱度迥然不同,若以对二甲苯为1,则乙苯为0.14,邻二甲苯2,而间二甲苯则高达100,因此相对碱度最大的间二甲苯与表5-2三种工艺各项指标比较分离方法指标吸附分离法对二甲苯纯度能耗大小大操作温度很低(-70oC左右)对二甲苯单程回收率低高高(97%)表5-3原料表原料来源溴指数乙苯%对二甲苯%间二甲邻二甲非芳C9芳烃连云港8本项目是为中石化连云港3200万吨炼化一体化项目设计一座生产对二甲苯来自脱轻脱重塔的混合二甲苯经换热器达到177℃,后，通过进料过滤业A+DI脱吸区↓ⅢII图5-2模拟移动床示意图PX吸附分离装置图5-3吸附工段流程图共48块板，13块板进料(AspenPlus),为了保证吸附系统要求的水含量，自再精馏塔T101蒸出的C8芳烃由第5块板引出。侧线采出物换热达177℃,进入含釜和冷凝器),16块板进料，塔顶采出PX产品，达到纯度99.9%以上。从旋转图5-4抽出液和抽余液塔流程图反应器的进料是吸附单元抽余液塔T202第八块侧线出料，该物料含对二甲苯小于1.5%(wt),物料和H2送至反应器，反应器有动力学的R101。反应产物经V101分出H2后，物料循环回吸附部分H04图5-5异构反应工段流程模拟图5-6全流程模拟图一定的要求(进入反应器的水含量少于10ppm),物系中含有极少量水(极性组方法选择PENG-ROB,其中，抽余液塔T202选择物性方法NRTL-RK,T101塔采用的是NRTL进行计算。流程模拟采用AspenPlusV7.3内置模块进行物性计算，表5-4流程模块选用列表设备号设备名称精馏塔主反应器吸附塔分离塔泵加热器物流混合器物流分流器(1)吸附部分上与C8芳烃异构体分子的亲和力的强弱选择吸附分离进料中的组分。在固液系统中，平衡常数Ki是某组分i在固相中的浓度Zi和在液相中的浓通过β关系式我们则可以看到：若β=1时，分子筛对组分A和B选择吸附能力相等。β>>1时，分子筛对组分A的吸附能力远远大于B。β<<1时，分子筛优先吸附B。二、解吸剂的选择在吸附工艺中，解吸剂与吸附剂同样重要，吸附剂能否表现优良的分离效果与解吸剂密切相关。作为解吸剂必须满足以下条件：1)与C8A任一组分均能共溶。2)与对二甲苯有尽可能相同的吸附亲和力，即β(解吸剂/对二甲苯)=1或略小于1,以便与对二甲苯进行反复的吸附交换。3)与C8A的沸点有较大的差别(至少15℃),可用简单分馏的方法就能分离。4)在解吸剂存在下，吸附剂对对二甲苯仍能保持较高的吸附选择性。5)价廉易得，性能稳定。本生产装置选取用的是纯的对二乙基苯(PDEB)作解吸剂。三、吸附塔工艺条件吸附塔是在恒温和恒压下操作。必须保持足够高的操作压力，任何时候都要防止吸附塔中的液体汽化。吸附剂孔中液体汽化会引起吸附剂性能永久损坏。最低压力为0.35MPa,吸附塔底部的压力保持在0.8MPa,以提供足够压头，将抽出液和抽余液物料流强制送至精馏部分。吸附塔中的温度是高温提高传质速率和低温提高吸附剂的对二甲苯选择性之间的最佳平衡。吸附塔中最佳温度为177℃。为了保持吸附塔中吸附剂的活性，需保持一定的水含量。则正常操作过程中需要向吸附塔中注入一定量的水。吸附剂内含水量不能偏低，若太低，则吸附剂的选择性下降，若吸附剂内部的水含量超过一定的数值，吸附剂就会有水热分解的危险，因此工艺上要时时关注注水情况。下图表达了吸附剂中水含量对产品纯度和回收率的影响。分子筛的水含量对纯度和回收率的影响图5-7水含量影响关系五、理论回收率理论回收率：Xe=抽出液中的对二甲苯浓度Xf=在进料中的对二甲苯浓度Xr=抽余液中的对二甲苯浓度得到对二甲苯回收率大于97%。(2)精馏部分主体精馏分离图5-8抽出液塔的模拟图5-9抽余液塔的模拟脱轻脱重塔图5-10脱轻脱重塔的模拟解吸剂脱轻塔图5-12解吸剂脱轻塔的模拟(1)主反应乙苯加氢异构(2)副反应在主反应进行的同时，由于催化剂的存在，温度的影响，还会发生一些副反应，本工艺主要考虑的是C8芳烃的加氢开环裂解反应。加氢开环裂解异构化催化剂的生产技术基本相同，国外以UOP公司为代表，国内以石油化工科学研究院SKI系列为主，并且国产催化剂的性能已经接近和达到了进口催输入AspenplusV7.3中的主反应动力学方程(选取1个反应)如下图示：米Letsyouselecttherea图5-13异构化主反应方程式米米221米输入AspenplusV7.3中的副反应动力学方程(选取1个反应)如下图示：√√Stoichiomety√KinetIfToisspecifiedKine0C图5-15异构化副反应方程式n0n图5-12异构反应器主反应动力学表达式本工艺中异构化反应在380℃,0.8MPa,终了420℃,0.8MPa条件下反应，采用文献中研究的SKI-400-40催化剂存在下的反应动力学模型，阿伦尼乌斯方程式中k0ij为指前因子；Eij为活化能；Φ为催化剂失活函数，反应动力学实验处于催化剂活性稳定期，4取值为1。表5-5各反应动力学数据反应指前因子/h-1活化能380oC下的速率常数 (Sensitivity)和设计指定功能(DesignSpec(1)进料位置的优化出物中C9的含量，结果如下图3-18示：哥S0择的是第5块板。(2)再沸器热负荷的优化保石用保石用事自自………………………………………………1……………………10010203.04.0506.07.08.09.010.0112013014.T201再沸器热负荷GCALHR图5-17再沸器热负荷对C9含量的影响(3)采出量(D/F)的优化0.020.040.060.080.10.120.140.160.180.20.220.240260280.30.320.340.360.380.40.42TypeMassrecove图5-19塔顶PX纯度指定图5-20塔顶设计规定的组分VSpecihcations√Components√Feed/PiodueM图5-22塔底设计规定的组分MASSDISTILLATETOFEEDRA图5-23规定D/F的结果表value.图5-24规定回流比R的结果表达到塔顶PX纯度0.999,塔底解吸剂C10H1-01达到0.9999。5.6工艺创新点第六章换热网络和热集成6.1换热网络设计动信息表如下表6.1示，公用工程信息如表6.2示：表6-1全厂工艺物流提取信息号入口温度出口温度(℃)换热量流量(kg/h)C01冷却C02冷却C03冷却器T101塔釜再沸器器T201塔釜再沸器器T203塔釜再沸器器T202塔釜再沸器器T204塔釜再沸器表6.2公用工程信息表物流符号入口温度出口温度换热量费用230(元/t)0.5(元/t)06.1.3夹点的确定(图6.1示),冷热物流组合曲线(图6.2示),总组合曲线(图6.3示)以及物配前的全流程换热网络(图6.4示):中5图6.3冷热物流总组合曲线表6.3本厂换热目标参数汇总能量的目标值换热面积的目标值换热单元目标值费用目标值到内部换热的目的，一共获得8种推荐的换热网络方案，8种换热方案如图6.510种换热网络方案图图6.6最优换热网络公用工程中压蒸汽空气电0.5(元/t)230(元/t)0.7(元/kw*h)夹点分析用量0夹点分析费用(元/年)(元/年)7.056×106(元/费用(元/年)1.0079×109(元/0节省总操作费用6.2技术节能(5)动力供应和工艺过程相结合，高中压蒸第七章设备设计方案7.1.1反应器设计原则7.1.2塔设备设计原则《安全阀的设置和选用》《爆破片的设置和选用》7.5塔设计(1)当气(汽)。液处理量过大(超过设计值)时，仍不致发生大量的物沫挟(2)当操作波动(设计值的50%-120%)较大时，仍能维持在较高的传质效率(3)塔压力降尽量小。(4)结构简单，耗材少，制造和安装容易。(5)耐腐蚀，不易堵塞。(6)塔内的滞留量要小。(2)堰上的液流高度应大于6mm,小于100mm。(3)堰高一般为25～100mm,或为板间距的15%,Glitsch取50mm。对(5)降液管面积应大于塔截面积的10%。孔率一般在4～15%。域.距相邻排浮阀溢流堰(外堰或出口堰)前安定区宽表7-3板间距与塔径的关系5～7秒。(3)恒定气液比情况下的泛点率。(4)以漏液点做为气相负荷下限。(5)以雾沫挟带量e<0.1kg液体/kg气体做为气相负荷上限。(6)以堰上最小溢流强度做为液相负荷下限。(7)以板上最高清液层做为液相负荷上限。DesignResultsProfrDowncomerarea/Column24SpecificationsDesignStartingstage36Downcomerarea/Column图7-1抽余液塔ASPEN模拟结果抽余液T202是筛板塔。由于对塔进行了变径的设计，使得每块塔板的负荷因子处于合理范围内，将塔设计成变径塔。74Maximumvelocity/Designveloci4 anel白PanelD图7-2抽余液塔ASPEN模拟设计结果为aspen第一块塔板为冷凝器，第2块塔板到第35块塔板区的塔径为7m,第36块塔板到第71块塔板区的塔径为9.8m,圆整后为9.8m,第72首先对第2块塔板到第35块塔板区的塔进行设计根据上述ASPEN的模拟数据，确定板间距：为了满足塔径与构。a.堰的参数根据模拟结果已知Lw=5787mm,AT=38.4双流型塔板两侧降液管堰长不为塔径D的50%-70%,则不符合要求。所以取Lw/D=0.6,根据图查的Af/AT=0.052,Wd/D=0.105所以Af=2.00m²,Wd=735mm则得双流型塔板中间的降液管尺寸Wd³=597mm图7-3b.堰高hw的选定在加压或常压操作时，希望保持板上清液层高度之间，对一般的液流ht.在50-100mm之间，对一般的液流量堰高可取25-50mm。选取堰高hw=50mm减压常压加压最小值最大值Af计。(1)孔径取do=10mm(2)塔板厚度碳钢塔板δ取3-4mm,取塔板厚度δ=4mm(3)筛孔的排列开孔率φ=10%取Ws=8mm,Wc=5mm,Wd=735mm,Wd'=597mm当塔板为双流型时，有效传质面积Aa可由下式计算：代入公式得Aa=27.15m²图7-4筛板塔盘根据开孔面积区可以确定Aa=27.15m²则Ao=2.715m²孔即孔数为34586个。f.堰上清液层高度how图7-5液流收缩系数E查的液体收缩系数E=1.07how--堰上清液层高度，m;板上清液层高度hL=how+hw=0.113+0.05=0.163m7.5.3.3液体在降液管内停留时间的校核Af-降液管面积，m²;HT-降液管内的清液高度，m;7.5.3.4塔板压降碳钢塔板8取3-4mm,取塔板厚度δ=4mm在精馏塔设计时，对塔板压降往往有一定要求，即必须小于某一数值。气相通过塔板的压降hr包括：干板压降h以及克服液体表面张力的阻力项。最后一项一般很小，可以忽略，故h=ha+ht。a.干板压降b.塔上液层有效阻力hi.F图7-6充气系数β和动能因子Fa间的关系7.5.3.5降液管内清液层高度HaHr=ha+hz=0.088+0.111Ls-液相流量，m3/s;ho-降液管端部与塔板的间隙高度，m;Ha=hw+how+hr+hor+△=0.05+0.113+0.199+0.317.5.3.6塔高的计算1实际塔板数N=702塔顶空间高HD塔顶空间高度的作用时安装塔板和开人孔的需要，也使气体中的液体自由沉降，减少塔顶出口气中的液滴夹带，空间高度一般取1.0~1.5m,这里取Hp=1m。4.开设人孔的板间距Hr'取10块板设置一个人孔，实际塔板70块，所以开8个人孔(包括塔顶和塔底人孔数)。7.进料段空间高度HP进料段高度取决于进料口结构形式和物料状态，一般取8.塔底空间高度HB塔底空间高度具有贮存槽的作用，塔底釜液最好能在塔底有10~15min的储量，以保证塔底料液不至排完。提取Aspen数据塔底料液出口体积流量V=511.427m³/h=0.142m³/s,塔径D=7.0m.t=15min考虑气相空间等其他因素，圆整得塔底空间Hp=5mH=Hp+(N-S-2)Hr+SHr'+HF+H封头选取标准椭圆形封头，根据JB/T4746-2002:筒体高度大于10m,塔径7.0>1m,所以采用圆柱形裙座；7.5.3.7接管的计算(1)塔顶蒸汽接管(2)进料管取进料管液体流速为8m/s,液相体积流量为0.451m³/s,则进料管径为：(3)回流管取回流液体流速为2m/s,从aspen(4)侧线出料管流量L=0.266m³/s则侧线出料管管径为：(5)塔底出料管取出料液体流速为2m/s,液相体积流量为L=0.142m³/s(6)再沸器入口管取液体流速为4m/s,液相体积流量为L=0.531m³/s7.5.3.8塔体的机械强度设计本塔为变径塔，上下两部分塔体是等直径等壁厚的两个圆筒，塔体是由两部分圆筒和作为头盖和底盖的椭圆行封头组成。选取16MnR做为塔体和封头的材料。(4)人孔平台的宽度为1m,包角为360°,单位面积质量为150Kg/m²,共个14平台.(8)质量载荷塔板单位质量60kg/m²,塔板数70,板质量60×70=4200kg14个平台，平台质量为14×150=2100kgKG-tower结果图7-7中石化连云港炼化60万吨对二甲苯项目 22Load45 %%BAB5 Equation13%%ordifferenttromthepresentresults.PleasecontactKoch-Glitsch'sTechnicalAssistance DescriptionDescription5%%%% TotalTrayDPTotalTrayDP 530.85134.7871.61DCResidenceTimeDCResidenceTimeEquation13%%ordifferentfromthepresentresults.PleasecontactKoch-Gitsch'sTechnicalAssistancewitha5 TotalTrayDPTotalTrayDP%%DCResidenceTime%%only.Wheninternaicalculatonsareperformedbyordifferentfromthepresentresults.PleasecontactKoch-Glitsch'sTechnicalAssistancewithaSprayReomeMa RegisteredTo:xufangfang,DUT中君化母海家化80万地所二甲苏2日0ate117-七月2014By:MavenckReLQAQ四G5VaporViscosityStictlycontidentialPropeRegisteredTo:xufangtanFile:措渡培1202hgt槽馏数5槽馏数5数LiquidDensityLiquidVolumem2/DowncomerFloodTotalTayPressureDro设备名称设备类型设备位号数值及说明塔板：2-35数值及说明塔板：备注溢流形式双溢流降液管分块式塔板两侧中间降液管面积Af/m2塔截面面积AT/m2堰上清液层高降液管底隙高度t/do(t为空心距)3开孔率筛孔个数筛孔总面积注力hL/m液注液相在降液管内阻力损失hof/m液注筛孔气速m/s液体在降液管内的停留时间t/s人孔个数8151上封头曲面高标准椭圆封头直边高下封头曲面高标准椭圆封头直边高塔顶蒸汽接管进料管回流管侧线出料管塔底出料管再沸器入口管设计温度T/oC2焊接系数17.6反应器的设计7.6.3反应器的类型设计指标工业产品粉化度(wt%)数据该催化剂在扬子石油化工股份有限公司异构化装置上替代SKI-300B,在处理量增加50%、氢油比降低50%的苛刻条件下，具有良好的稳定性，对装置进行扩能改造时，主设备不作改动，对二甲苯的年产量可由45万吨提高到60万吨，C8芳烃的临氢异构反应反应，本工艺主要考虑的是C8芳烃的加氢开环裂解反应。(1)二甲苯异构化反应存在C8环烷烃中间产物，在氢压的作用下，异构化反应可通过C8(2)乙苯异构化7.6.6反应条件3.副反应的限制。在高温下易进行裂解反应。4.在高温下，催化剂积炭加快，活性迅速下降。温度对异构化反应的化学平衡影响不大，但是，对以对二甲苯为产物的反应稍有影响，因为对二甲苯在平衡组成中随温度的增高而稍有减少。表7-7C8芳烃平衡数据温度组分温度组分48综合考虑反应器选择380℃7.6.6.2压力的影响压力直接影响气相反应中反应物的浓度，根据化学平衡理论，增加压力有利于反应方向向体积缩小的方向进行。异构化反应中乙苯的异构过程是：压力升高会产生更多的C8环烷。另一方面增加压力也能减少催化剂表面的积炭。操作中将氢油比控制在4～8(分子比)比较合适，本工艺反应控制氢油3.3左右。表7-9反应器的进料组成组分组分表7-10反应器各组分进料量组分63387组分72P-N(C8H16-6),0-N(C8H16-2),E-N(C8H16-8),M-N(C8P-P(C8H18-8),M-P(C8H18-7),0-P(C8H18-10),E-P(C8Hmmassdensity/)表7-12各反应动力学数据反应指前因子/h-1活化能380oC下的速率常数图7-8轴向反应器(1)反应体积(4)催化剂的填充量由空速数据计算催化剂的填充量为：(5)催化剂质量m=29.98×710=21285.8kg=27.6.12径向反应器的结构和类型径向反应器由反应器筒体，两个同轴的多孔分布筒、上封头、下封头和催化剂盖板组成，筒体与外分布筒之间的环隙形成外流道，内分布筒的内部空间形成中心流道，内外分布筒之间装填催化剂，流体以径向流动方式通过催化剂床。考虑到催化剂在使用过程中的沉降，破损或其在还原过程中的体积收缩，在内外分布筒上部要设置一定的不开孔区，称为“催化剂封”,以防止回流和短路。表7-13异构化反应器参数名称异构化反应器形式固定床反应器结构立式径向Z型总装填量m³催化剂装填质量t上封头标准椭圆形封头下封头标准椭圆形封头人孔数1筒体材质7.7换热器的选型《钢制压力容器》7.7.3换热器选用要求和标准物(1)换热物流温度范围：工艺流程长，涉及到的温度范围变化大(25℃~(4)热负荷及流量较大，热负荷范围1500～107257.4KW,换热流量范围7.7.4换热器分类和选用表7.14常见换热器类型特点费用耗用金属直接接触式伴随有吸收或除尘的工艺物料的冷却间壁管壳式固定管板式管壳温差不宜过大1浮头式壳程易清洗内垫片易渗漏温差允许较大浮动式管子不易更换不便清洗，结构不紧凑紧凑，效率高，可多股物流同时换热使用温度不大于150℃螺旋板式温位利用好；不易检修管式空冷式投资和操作费用低，维修容易，使用面积不宜大于20m2喷淋管式制造方便，可用海水冷却，造价低，但是对周围环境有水雾腐蚀影响液膜式升降膜式接触时间短，效率高，无内压降，浓缩比大于5离心膜式受热时间短，清洗方便，效率高，浓缩比不大于15热管结构紧凑，传热好，成本低，压降小，制造困难表7.15一般工艺允许物流压降数据工艺物料的压力状况允许压力降△工艺气体真空常压低压高压工艺液体为7.7.5换热器的型号的初步确定(4)换热管规格(mm×mm):采用碳素钢管时，规格为φ25×2.5,采用不锈表7.16管程数公称直径1表7.17折流板间距公称直径折流板间传热面积(m2):1.3～1787.6m2表7.18列管排列形式列管排列形式特点等边三角形管板的强度高，对流传热系数较高，且相同壳程内可排列更多的管正方形直列排列便于清洗列管的外壁，适用于壳程流体易产生污垢的场合，但传热系数较正三角形排列低正方形错列本工艺换热介质为无污垢清洁产品，因而从换表7.19三角形排列的管心距正三角形排列3.折流挡板板间距为外壳内径的0.2～1倍，系列标准中固定管板式采用的值为150、300和600mm三种。对于操作相对稳定的工艺物流间的换热，换热留有余量超过10%。5.初步确定换热器的型号通过ExchangerDesignandRating软件进行换热器设备选型，得出换热器的各个参数如下，再依据国家标准GB151-1999、GB16409-1996,进行换热器的型号选定。换热器选型详细尺寸见一览表。例如：E-101的设计输入：0023456789Vapor[ln/0utkg/0000Noncondensablekg/h0000SpecihcheatPressure(abs)Piessurediop,allow/cakcHeatexchanged55715.9kWTiansleiae,Sevice33Detign/vac/teatprest11TubetypePlan#/mChannelorbonnetBafle-crossngCatonSteelTypeSinglesegmSuppots-tubeU-bendCodetegurementsASMECodeSecVIlDiv1Weight/Shel52585.2FiledwitAspenShe16TobeExehs7.8.1选型依据离心泵应用最为广泛，因为它的流量、扬程及性能范围均较大，并具有结构7.8.2泵的选型原则5、介质含气量75%,流量较小且粘度小于37.4mm2/s时，可选用旋涡泵。心泵、自吸式旋涡泵、气动(电动)隔膜泵。和输送能力。选择泵时，以最大流量为依据，兼顾正常流量，在没有最大流o打印保存效7.9.1储罐设计依据《化工设备设计手册》《固定式压力容器安全技术监察规程》TSGR0004-2009《汽车运输危险货物规则》JT617-2004《工业企业厂内铁路、道路运输安全规程》GB4387-2008满量程的80-85%。回流罐一般考虑5分钟至10分钟左右的液体保有量，做冷6.选择标准型号7.开口和支座流量V=第八章控制系统设计络用冗余铠装光缆(电缆)连接。在现场机柜室(外操室)内可设置一台只读显8.2化工自动化内容利用各种检测仪表对主要工艺参数进行测量、指示或记录的，称为自动检测生产过程中，有时由于一些偶然因素的影响，导致工艺参数超出允许的变化自动操纵系统可以根据预先规定的步骤自动地对生产设备进行某种周期性操自动开停车系统可以按照预先规定好的步骤，将生产过程自动地投入运行或8.3控制系统选择图8-1旋转阀与吸附室PID图图8-2解吸剂脱轻塔PID图日日日白白早中化进云港练化图8-3抽余液精馏塔PID图0日白白日23图8-4抽出液精馏塔PID图曰白日四中化连云炼化图8-5解吸剂脱重塔PID图-0日日警989出开分岗吴店图8-6异构反应器PID图9原料2 四理四益2四O白日o早去则户四0中砒化走云港练化0图8-7C8脱轻兼脱重塔PID图图5-8、5-9所示。图8-9旁路调节法原理图8.4.3换热器的控制方案(1)无相变时的自控方案体调节方法如图8-11—8-14所示，控制实例如图8-13。图8-11载流体旁路控制图8-12工艺物料旁路调节(2)有相变加热器控制方案蒸汽物料蒸汽物料图8-16改变换热面积控制方案(3)有相变的冷却器的控制方案气化压力控制。如图5-17—5-19所示。图8-17控制冷却剂流量控制图8-18温度-液位串级控制图8-19气化压力控制度。具体控制示例见图8-20解吸剂脱轻塔再沸器E201控制系统。干8.4.4反应器的控制方案(1)温度控制系统(2)进料比值控制系统图8-21反应器R101氢气循环及补充控制系统8.4.6储罐控制8.4.7其他控制方案8.4.7.1均匀控制8.4.7.2分程控制措施与机制见图8-25所示。图8-25工业典型的安全保护层模型SIS用户传感器逻辑控制器基本过程控制系统最终控制元件 安全完整性等级(SIL)要求时平均失效概率(PFDm)4≥10-到<10-3≥10-‘到<10-2≥10³到<10-1≥10-²到<10图8-27要求操作模式下失效概率要求失效的目标频率(每小时)4≥10?到<10×32≥10-7到<101≥10‘到<10图8-28连续操作模式下失效频率要求8.6.2.1危险和风险分析●签署文档图8-29HAZ0P完成的四个步骤在进行分析中，要将分析对象分割为单元。单元是相对独立的一个节点，能够充分展现其设计意图。根据分析对象的复杂程度和潜在危险的烈度等因素确定单元的大小。一般来说，分析对象越复杂或存在的潜在危险越高，就要考虑将单元分割更细。第九章给排水工程室内生活污水管道与室外污水检查井的井中心交接点为距建筑外墙2.0~仓库生产废水管道与室外污水检查井的井中心交接点为距建筑外墙2.0~名称标准号《生活饮用水卫生标准》9.2.2专业相关规定水等。由连云港石化统一供给，供水水质符合《生活饮用水卫生标准》 虑。最大一次灭火用水量为750m³/h,火灾延续时间为4个小时。(根据《石油形管道上设置地上式SS50-16型室外消火栓，布置间距为60mm,共计20套。第10章分析检验10.1设计依据与原则(1)根据分析化验的项目和要求，选择合理的化验方法和仪器设备，确保检10.2对二甲苯的分析化验纯度，wt%邻二甲苯，wt%乙苯，wt%非芳烃wtppm甲苯wtppm总硫wtppm(绝)℃2.0最大(包括138.3℃)比重(15.6℃/15.6℃)冰点℃酸洗颜色溴指数氯化物wtppm测试不出颜色(Pt-Co)外观清晰明亮无沉淀肉眼观察博士试验10.4安全(1)对二甲苯为透明液体，熔点13.3℃,沸点138.5摄氏度，闪点为25℃,第十一章公用工程与能量消耗11.1原料消耗表11-1原料消耗表用量混合芳烃60.73万吨/年吸附剂ADS-47950吨/年SKZ-400-40型催化剂11.2公用工程消耗表11-2公用工程消耗表透平水126吨/年氢气126吨/年蒸汽279.11万吨/年电1008万千瓦时/年燃气13.8万吨/年氮气6000吨/年11.3公用工程系统正常生产负荷的20%～130%;在按10%额定负荷下运行2h。编号用途中压蒸汽(kg/hr)脱轻脱重塔第十二章电信工程12.1概述12.2原则采用网络安全防范体系设计准则：(1)网络信息安全的木桶原则(2)网络信息安全的整体性原则(3)安全性评价与平衡原则(4)标准化与一致性原则(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12.3电信方案(1)行政管理电话办公室内设一个电话总机站，系统内需要行政电话约10门。(2)生产调度电话由于生产管理机构设置情况，需要生产适度电话约8门，拟设30门程控电(3)扩音呼叫/通话系统关岗位联络等要求，拟设扩音呼叫/通话系统及其配套设备一套，由2个呼叫通(4)无线对讲电话系工作之处，拟设4对无线对讲电话机。(5)火灾自动报警系统(6)电信电路敷设第十三章土建工程13.1设计范围13.2设计依据要采用钢筋混凝土框架结构、框排架结构、钢结构(6)多层厂房应将有爆炸危险的生产部位布置在顶层厂房一端靠外墙布(7)有爆炸危险的设备不应布置在单层和多层厂房梁下及其它承重构件(1)建筑材料(2)结构设计及相应措施b.设置泄压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；地基基础的抗震为6度时不应降低。13.4.3设计方案基础的设计根据各建(构)筑物的结构形式、基础类型及上部结构荷载大或彩色金属绝热材料压型夹芯板则是理想的建筑泄爆用料。因它具有轻质 露)、塑料和橡胶板(注意采取导静电措施)等。直高度配置不少于Φ6mm～10mm的水平通长钢筋，两端与钢筋砼柱预埋Φ6mm～10mm,伸出>250mm的插筋相焊接。如墙身水平长度和高度超过6m应采用多层的层玻璃(安全玻璃)或钢化玻璃，不宜第十四章供热工程(7)在蒸汽管道的U形补偿器上，不得引出支管。在靠近U形补偿器两14.2.2设计方案15.1说明15.2国家标准《供配电系统设计规范》《35、110kV及以下设计规范》《通用用电设备配电设计规范》《低压配电设计规范》《石油化工企业生产装置电力设计技术15.3供电方案15.4配电设计15.4.1装置环境特征15.4.2选型和敷设方式要求设为辅。正常情况下，在±0.00平面，先有室外桥架引来，进入室内后沿墙(或柱)引下至电缆沟(敷设完毕后封死，以防白蚁和进水),然后穿钢管沿地面敷(1)常用照明采用中性点直接接地的380/220V网络，灯电压为220V:移动照明为36V以下，事故照明为220V;(2)在照明开闭频繁、需要调光或因效应影响视觉效果以及需要防止电磁16.1.1厂址所在地气候情况概述北纬东经最热月累年平均温度累年平均相对湿度最冷月累年平均温度累年平均相对湿度累年极端最高温度最低温度-13.5℃年平均风速年最大风速常年主导风向东南风常年次导风向东风16.2设计标准《石油化工采暖通风与空气调节设计规16.3设计参数表16-3采暖通风设计参数房间类别房间温度℃房间净化等级使用日期日均使用时间/h总控中心9配电室9化验室8维修中心8门卫室9办公室989816.4设计范围表16-4冬季生产厂房工作地点的空气温度分类空气温度/℃每人占用面积>100m2时局部采暖(2)层高大于4m的工业建筑尚应符合下列规定：屋顶下的温度可按下式计算：H—房间高度，m。室内平均温度应按下式计算：此外，在工作时间内，如生产厂房的室温必须保持在0℃以上时，一般按5℃考虑值班采暖；当生产对室温有特殊要求时，应按生产要求而定。施工建设及生产工作时，应按以上标准，根据各生产区的面积和人员比例，对不同的生产区采用采暖能力各异的采暖设备，调节适宜的室内温度，在保证良好的工作环境下，尽可能地节约设备及操作成本。15.5.2采暖介质生活区的采暖热媒采用热水。热水由厂区提供蒸汽，在生活区设立热交换站供应。热水的平均温度为95℃,采用单管系统。化工厂大多采用集中采暖。按照传热介质可分为热水、蒸汽、热风三种，其中蒸汽采暖最为方便。本厂采暖不仅利用工业园区内的天然气发电场产生的蒸汽，还可以利用换热网络副产的余热，为取暖提供了便利。(1)自然通风(2)机械通风度的30%。(i)局部通风16.5空气调节方案第十七章环境保护17.1厂址与环境状况17.2设计依据标准及说明月29日)《环境影响评价与公共参与暂行办法》(2006年2月，国家环境保护局第2号令)《关于加强环境影响评价管理防范环境风险的通知》(2007年7月，《建设项目环境保护管理条例》(1998年11月，国务院令第253号)布17.2.3设计说明编号排放水来源排放量/沈主要污治理措施1脱轻脱重塔怪返回母厂2怪返回母厂3怪副产物表17-