【正文】 換熱器選型列表 104 105 設(shè)備選型一覽表 106 設(shè)備維修方案 107 維修體制的確定 107 維修人員要求 108 維修人員職責(zé) 109第九章 自動(dòng)控制 111 自控水平和方案 111 自動(dòng)控制系統(tǒng) 111 生產(chǎn)過(guò)程控制 112. 流程其他部分的控制 120第十章 電氣電信 122 設(shè)計(jì)范圍 122 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范 122 設(shè)計(jì)原則 122 供配電系統(tǒng) 122 供電方式 122 負(fù)荷等級(jí)及供電方案選擇： 122 變電所的配置 124 防雷措施： 124 電信方案 126 生活用電 126 工業(yè)用電 126第十一章 公用工程及輔助設(shè)施 127 公用工程初步方案和原則 127 給排水工程 127 設(shè)計(jì)規(guī)格與依據(jù) 127 給水 127 排水 128 供熱 128 蒸汽系統(tǒng) 129 蒸汽系統(tǒng)供熱能力要求 129 本廠供熱系統(tǒng) 129 鍋爐給水系統(tǒng) 129 采暖通風(fēng) 130 冬季室外計(jì)算氣象參數(shù) 130 夏季室外計(jì)算氣象參數(shù) 130第十二章 消防設(shè)計(jì)專篇 132 危險(xiǎn)性物質(zhì)概述及其物化性質(zhì) 132 丙烯酸 132 乙醛 133 其他 134 事故發(fā)生的可能性及危險(xiǎn)性分析 135 消防安全措施 136 消防系統(tǒng) 136 廠區(qū)消防布置 136 137第十三章 環(huán)境保護(hù)專篇 138 建設(shè)地點(diǎn)環(huán)境狀況 138 自然條件 138 交通運(yùn)輸 138 編制依據(jù)及采用標(biāo)準(zhǔn) 138 環(huán)境評(píng)價(jià) 138 主要污染源及污染物 139 環(huán)境保護(hù)措施 139 關(guān)于廢氣 140 關(guān)于廢水 140 關(guān)于廢渣 141 關(guān)于噪聲 141第十四章 勞動(dòng)安全衛(wèi)生專篇 143 設(shè)計(jì)依據(jù) 143 生產(chǎn)過(guò)程中危險(xiǎn)有害因素分析 143 安全防范措施 143 安全生產(chǎn)責(zé)任 143 生產(chǎn)車間防火安全管理規(guī)定： 144 安全操作 145 消防與急救 145 火警探測(cè)系統(tǒng) 146 火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng) 146 消防聯(lián)動(dòng)系統(tǒng) 146 自動(dòng)噴水系統(tǒng) 146 消火栓 146 消防給水系統(tǒng) 147 泡沫滅火系統(tǒng) 147 工業(yè)衛(wèi)生 147 衛(wèi)生管理 147 勞動(dòng)保護(hù)用品及衛(wèi)生安全管理 147第十五章 工廠組織與勞動(dòng)定員 149 工廠組織 149 勞動(dòng)定員 151 生產(chǎn)班次 151 勞動(dòng)定員 151第十六章 概算 153 投資估算 153 投資估算編織說(shuō)明 153 154 項(xiàng)目投資和投資估算 155 158 財(cái)務(wù)評(píng)價(jià) 159 產(chǎn)品成本估算 159 銷售收入估算 164 項(xiàng)目財(cái)務(wù)評(píng)價(jià) 165 敏感性分析 166 168第一章 總論 項(xiàng)目概括本項(xiàng)目為弘運(yùn)化工有限公司開(kāi)發(fā)的年產(chǎn)10萬(wàn)噸丙烯酸項(xiàng)目，該公司由中國(guó)石油化工集團(tuán)公司、與寧波市政府牽頭的國(guó)家基金合資成立。本項(xiàng)目注冊(cè)資金為1億元人民幣，由公司注入部分自有資金，并通過(guò)寧波市政府向銀行貸款籌措資金。3）國(guó)家經(jīng)濟(jì)、建筑等相關(guān)政策。根據(jù)我們對(duì)于CO2轉(zhuǎn)化技術(shù)的分析比較，我們選擇的工藝路線為，在紫外光條件下，采用金屬負(fù)載的復(fù)合型固體催化劑Cu /ZnO2TiO2，CO2與C2H4催化反應(yīng)合成丙烯酸。丙烯酸的下游產(chǎn)品眾多，丙烯酸市場(chǎng)需求大、產(chǎn)品銷路廣，丙烯酸及其下游系列產(chǎn)品在國(guó)民經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛，為國(guó)民經(jīng)濟(jì)、國(guó)防軍隊(duì)和人民生活水平的提高發(fā)揮著重要作用。由于只有廠址選擇確定之后，才能估算其建投資額和投產(chǎn)后的生產(chǎn)成本，才能對(duì)經(jīng)濟(jì)效益﹑環(huán)境影響﹑社會(huì)效益進(jìn)行分析評(píng)估，判斷項(xiàng)目的可行性，因此廠址選擇工作是可行性研究的一部分。3) 氣候溫度適宜，濕度適中。6) 對(duì)環(huán)境的影響應(yīng)得到當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門的認(rèn)可，以便于妥善處理廢物。此地臨海，交通便利，并且有較多的石油化工廠，資源豐富，是政府發(fā)展經(jīng)濟(jì)的重點(diǎn)地區(qū)。10′22″，北緯29176。東西長(zhǎng)約56公里，南北寬約40公里，陸地面積585平方公里，由寧紹平原的延伸部分和穿山半島組成。 原料和市場(chǎng)1）原料煙氣北侖電廠是我國(guó)最大的火力發(fā)電廠，于2000年12月16日全部建成投產(chǎn)?；痣姀S產(chǎn)生的大量煙氣可作為本廠的原料，來(lái)源豐富。測(cè)，到2020年全國(guó)丙烯酸需求量將達(dá)100萬(wàn)噸。水文條件：年平均降雨量 月最大降雨量 一小時(shí)最大降雨量 年最大積雪深度量 年平均相對(duì)濕度 % 多年平均雷暴日數(shù) 交通運(yùn)輸北侖是鑲嵌在東海之濱的一顆明珠，區(qū)位獨(dú)特、交通便捷。、連通甬北鐵路另接北侖港港區(qū)專用鐵道和鄞州區(qū)鐵路營(yíng)運(yùn)處專用線。 政策環(huán)境為促進(jìn)經(jīng)濟(jì)又好又快的發(fā)展，政府支持各企業(yè)在北侖區(qū)投資建廠，并出臺(tái)了各項(xiàng)獎(jiǎng)勵(lì)政策。北侖區(qū)政府出臺(tái)了擴(kuò)大政府投資和一系列扶持企業(yè)發(fā)展的政策。結(jié)合深化投資體制改革，加快研究出臺(tái)鼓勵(lì)引導(dǎo)社會(huì)投資的優(yōu)惠政策，引導(dǎo)和動(dòng)員社會(huì)資金上項(xiàng)目，或以合資、合作、聯(lián)營(yíng)、參股等方式參與到大項(xiàng)目建設(shè)中來(lái)，放大政府投資的功能效應(yīng)。 總述寧波市北侖區(qū)自然條件優(yōu)越，交通四通八達(dá)，原料來(lái)源豐富，產(chǎn)品具有一定的市場(chǎng)。所以我們的廠址選在北侖區(qū)。2004年，我國(guó)二氧化碳排放量居世界第二，占全球CO2排放量的17%。盡管該協(xié)議目前只是針對(duì)發(fā)達(dá)國(guó)家，發(fā)展中國(guó)家并未相應(yīng)做出承諾，但從長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展來(lái)看，隨著發(fā)展中國(guó)家能源消費(fèi)的大幅增長(zhǎng)，碳排放量也將隨之大幅提高，從而帶來(lái)巨大的環(huán)保壓力，必將受到國(guó)際社會(huì)的廣泛關(guān)注。工業(yè)上采用的氣體吸收法，可分為物理吸收法和化學(xué)吸收法。物理吸收法的優(yōu)點(diǎn)是能耗低，溶劑可用閃蒸再生，一般在常溫下操作；但是，物理吸收法選擇性較低，分離效果并不理想，回收率也低。MEA法該法反應(yīng)快，吸收能力強(qiáng)，熱降解小，容易從污染的溶液中回收CO2，但存在腐蝕嚴(yán)重，蒸汽消耗大和MEA損失等缺點(diǎn)。目前，該法已用于天然氣脫碳、脫硫，但是，當(dāng)氣體中含有大量CO2時(shí)很少選用此法。MDEA法以N甲基二乙醇胺水溶液MDEA和哌嗪為吸收劑，并添加3％的活化劑以加大CO2的吸收速度。吸收劑吸收CO2能力強(qiáng)，容易再生，并且再生溫度低。該法蒸汽消耗量比熱鉀堿法低，其吸收劑具有高極性、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、吸收能力大等特點(diǎn)。該法的脫除效率和吸收容量均優(yōu)于MEA法，脫除率可達(dá)99%。近年來(lái)，利用吸附劑在高溫下吸附CO2受到廣泛的關(guān)注。石油開(kāi)采時(shí)向油層注入CO2，可以提高原油回收率，為了降低采油成本，提高采油量，必須從伴生氣中把CO2分離出來(lái)，再注入油井中。近年來(lái)，一些性能優(yōu)異的新型膜材質(zhì)正不斷涌現(xiàn)，如聚酰亞胺膜、聚苯氧改性膜、二胺基聚砜復(fù)合膜、含二胺的聚碳酸酯復(fù)合膜、丙烯酸酯的低分子含浸膜等，均表現(xiàn)出優(yōu)異的CO2滲透性。吸收法分離回收CO2可以采用多種吸收劑，其中采用MDEA吸收劑的吸收法具有明顯的優(yōu)勢(shì)：該方法采用MDEA水溶液作為吸收劑，該吸收過(guò)程為化學(xué)吸收過(guò)程，吸收劑中的MDEA與CO2生成亞穩(wěn)定的氨基甲酸氫鹽，為增加MDEA與CO2反應(yīng)速率，我們采用在吸收液中添加哌嗪的方法，取得混合吸收劑，該混合吸收劑分離回收CO2效率高，尾氣中CO2濃度低達(dá)%。因此，我們對(duì)于電廠煙氣中CO2的分離回收選用化學(xué)吸收法進(jìn)行，采用的吸收劑為MDEA水溶液。綜上，我們采用的電廠煙氣中CO2的分離回收工藝為，首先采用CuO/A12O3干法脫除電廠煙氣中的硫化物，然后進(jìn)行MDEA吸收劑的吸收法分離回收電廠煙氣中CO2，吸收富液采用加熱解吸的方法解吸出富液中的CO2。此外，其在精細(xì)化工領(lǐng)域占有相當(dāng)重要的地位。目前，國(guó)內(nèi)許多科研院所、高校對(duì)以CO2為原料合成丙烯酸的工藝進(jìn)行了大量的研究。二、合成有機(jī)碳酸酯有機(jī)碳酸酯是一類用途廣泛的化學(xué)品，目前合成碳酸酯的光氣法所用的原料為劇毒的光氣和鹵代烷烴，這種方法正處于淘汰階段。間接法：間接法合成DMC分兩步，先使CO2與環(huán)醚反應(yīng)，然后再與甲醇進(jìn)行酯交換反應(yīng)，并富產(chǎn)二醇。華東理工大學(xué)用二氧化碳與環(huán)氧乙烷合成碳酸乙烯酯，再與甲醇酯交換法生產(chǎn)DMC，該技術(shù)特點(diǎn)是利用了國(guó)內(nèi)價(jià)廉易得的工業(yè)廢氣二氧化碳和甲醇為原料生產(chǎn)DMC，以環(huán)氧乙烷作為載體聯(lián)產(chǎn)生成乙二醇。早在1960年代研究者就開(kāi)始了催化CO2與環(huán)氧丙烷共聚生成脂肪族聚碳酸酯共聚物的研究。隨后，采用該技術(shù)在內(nèi)蒙古蒙西高新技術(shù)集團(tuán)公司建立了3000 t/a的二氧化碳基全降解塑料顆粒生產(chǎn)線，并于2004年2月通過(guò)了中科院高技術(shù)研究與發(fā)展局組織的驗(yàn)收。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，CO2塑料母粒在堆肥條件下5～60天內(nèi)即可完全降解。研發(fā)和大力推廣CO2基聚合物符合經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的迫切要求。這些多為基本化工原料，廣泛用于冶金、化工、建材、輕工、電子、醫(yī)藥、機(jī)械等行業(yè)。此方法具有流程短、能耗低、質(zhì)量好的特點(diǎn)，可充分利用合成氨廠生產(chǎn)中的氨和CO2，適合于合成氨廠聯(lián)產(chǎn)。近十幾年來(lái)，隨著白炭黑需求的增加和生產(chǎn)工藝的日益成熟，我國(guó)白炭黑的產(chǎn)量突飛猛進(jìn)。輕質(zhì)氧化鎂是一種重要的原料，主要用于制備陶瓷、搪瓷、耐火坩鍋和耐火磚等，也用作磨光劑、粘合劑和紙張的填料，氯丁橡膠和氟橡膠的促進(jìn)劑和活化劑、制造催化劑、鎂鹽、燃料、酚醛塑料等的原料。碳酸鋇廣泛用于光學(xué)玻璃制造，煙火、化妝品、瓷磚、陶器、鋼鐵、電子工業(yè)。采用焦炭部分氧化還原法不但可制取高濃度CO，還可同時(shí)實(shí)現(xiàn)CO2向CO的轉(zhuǎn)化。由于CO2合成甲醇反應(yīng)的熱效應(yīng)明顯低于CO合成甲醇反應(yīng)的熱效應(yīng)，因此，在反應(yīng)過(guò)程中催化劑床層溫度易于控制，也有助于防止生產(chǎn)過(guò)程中催化劑飛溫，并有助于延長(zhǎng)催比劑的使用壽命。日本東京瓦斯公司開(kāi)發(fā)了用CO2合成甲醇的技術(shù)，這種新工藝的關(guān)鍵是采用氧化鋁加銅和鋅制成的新型催化劑，反應(yīng)生產(chǎn)甲醇收率約為25%。目前，尚未開(kāi)發(fā)出可用于該反應(yīng)的高效催化劑。三、CO2制二甲醚CO2經(jīng)過(guò)催化加氫制含氧化合物的研究，近年來(lái)為人們所關(guān)注，但由于該反應(yīng)是可逆反應(yīng)，受熱力學(xué)平衡的限制，CO2轉(zhuǎn)化率難以達(dá)到較高值。對(duì)于CO2催化加氫直接合成二甲醚，由于既可充分利用CO2這種碳資源，又可解決其污染問(wèn)題，因此，兼有化工、能源、環(huán)保等多重意義。但如前所述，以貴金屬為主要成分的催化劑成本太高，為此，必須尋找廉價(jià)的替代金屬，于是有些研究者把目光轉(zhuǎn)向了多功能催化劑。Bardet等以Ni/SiONi/A12O3作為CO2甲烷化催化劑進(jìn)行了研究，結(jié)果表明反應(yīng)可以在較低溫度下進(jìn)行。用過(guò)渡金屬進(jìn)行CO甲烷化催化活性的順序?yàn)椋篟uPdNiCoFeMo，但從經(jīng)濟(jì)角度考慮，通常不采用貴金屬。另外，由于甲烷的CO2重整生成合成氣反應(yīng)是強(qiáng)吸熱反應(yīng)，因此，該反應(yīng)在化學(xué)儲(chǔ)能方面有著廣闊的應(yīng)用前景。因?yàn)镃O2加氫合成低碳烯烴潛在巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，吸引了大量科學(xué)工作者在這方面尋求突破。美國(guó)科羅拉多公共服務(wù)公司的子公司——燃料資源開(kāi)發(fā)公司在科羅拉多州普韋布洛建立了一套合成燃料裝置，由CHCO2制取清潔柴油、石腦油和石臘。而用氧或空氣作氧化劑，則很難達(dá)到從烷烴到目的烯烴的高選擇性。由CO2合成低碳烯烴通過(guò)兩條途徑來(lái)實(shí)現(xiàn)，即：由CO2加氫合成低碳烯烴和CO2作氧化劑與低碳烷烴發(fā)生氧化脫氫制烯烴來(lái)完成。研發(fā)和大力推廣以CO2為原料的有機(jī)化工產(chǎn)品符合經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的迫切要求。二、 反應(yīng)條件溫和以電廠煙氣中的CO2為原料合成丙烯酸的工藝中，反應(yīng)溫度為110℃，反應(yīng)壓力為常壓。丙烯酸及其酯類作為高分子化合物的單體，世界總需求量超過(guò)百萬(wàn)噸，由其制成的聚合物和共聚物(主要是乳液型樹(shù)脂)的需求量超過(guò)500萬(wàn)噸。因此，我們的工藝方案采用以CO2和C2H4為原料，在光催化條件下合成丙烯酸。常用的生產(chǎn)方法是由丙烯在鉬鉍系氧化物催化劑的作用下氣相氧化成丙烯醛，再進(jìn)一步氧化制得。 并對(duì)皮膚、眼睛和呼吸道有強(qiáng)烈刺激作用。遇熱、光、水分、過(guò)氧化物及鐵質(zhì)易自聚而引起爆炸。丙烯酸及其酯類可供有機(jī)合成和高分子合成，而絕大多數(shù)是用于后者，并且更多地是與其他單體，如乙酸乙烯、苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯等進(jìn)行共聚，制得各種性能的合成樹(shù)酯、功能高分子材料和各種助劑等。可作稠化劑，用于油田，每噸產(chǎn)品可增產(chǎn)500t原油，對(duì)老井采油效果較好。 丙烯酸生產(chǎn)工藝比較丙烯酸的生產(chǎn)方法主要有丙烯催化氧化法，二氧化碳、乙烯光催化法。該工藝是工業(yè)化成熟的生產(chǎn)工藝，該工藝原料丙烯成本近年來(lái)市場(chǎng)價(jià)格上漲較快，另外，該反應(yīng)的催化劑壽命較短，產(chǎn)物丙烯酸與其水溶液的分離較為困難。該反應(yīng)對(duì)于CO2利用技術(shù)而言，CO2中的碳、氧資源均得到合理利用，對(duì)于環(huán)境保護(hù)以及丙烯酸合成等研究均具有重要意義。表31 兩種工藝的比較項(xiàng)目丙烯催化氧化法二氧化碳、乙烯光催化法催化劑Mo?Bi/SiO2 + Mo?V/SiO2復(fù)合型固體材料Cu /ZnO2TiO2原料精丙烯、空氣電廠煙氣，精乙烯反應(yīng)壓力/MPa~~反應(yīng)溫度/℃330~365℃90~130℃副反應(yīng)較多少副產(chǎn)物CO、CO甲醛、乙醛、甲酸、乙酸、丙酸CO、乙醛單位產(chǎn)品耗電/( kW 本項(xiàng)目選擇工藝方案經(jīng)過(guò)對(duì)上述兩種方法的工藝比較，我們不難看出，傳統(tǒng)的丙烯催化氧化法確實(shí)有著明顯的優(yōu)勢(shì)。脫硫后經(jīng)過(guò)換熱器E0101脫硫后的電廠煙氣溫度降為40℃，從下部進(jìn)入吸收塔T0102，吸收劑從吸收塔T0102上部進(jìn)入吸收塔，吸收劑為N甲基二乙醇胺（MDEA），吸收氣相中CO2后的吸收富液從吸收塔T0102底部用泵P0101送入換熱器E0102管程，吸收后的尾氣從吸收塔T0102塔頂排出。反應(yīng)器為光催化列管式固定床反應(yīng)器，反應(yīng)管為石英管，石英管外部包有紫銅管，反應(yīng)器由紫外燈提供光源，外部有低壓蒸汽供熱。 精制工段閃蒸罐V0301頂部及CO2精餾塔T0304塔頂出的兩股物料經(jīng)混合器混合后溫度為43℃、先由壓縮機(jī)C0301升壓至1MPa，然后經(jīng)過(guò)換熱器E0301將溫度降至150℃，再與氣液分離器V0202頂部的出料混合，混合后由壓縮機(jī)C0302加壓至4MPa、213℃，經(jīng)過(guò)二級(jí)換熱E030E0303降溫至70℃，換熱器