【正文】 形體不得設(shè)計(jì)成U形、山形；總平面布置，應(yīng)防止和減少有害氣體、煙、霧、粉塵、振動(dòng)、噪音對(duì)周圍環(huán)境的污染，污染大的設(shè)施應(yīng)遠(yuǎn)離對(duì)污染敏感的設(shè)施，并避免對(duì)環(huán)境重復(fù)污染；產(chǎn)生噪音污染的設(shè)施，宜相對(duì)集中布置，并應(yīng)遠(yuǎn)離生產(chǎn)管理設(shè)施和有安靜要求的場(chǎng)所。同時(shí)兼顧與廠外公路的運(yùn)輸銜接。遠(yuǎn)期發(fā)展方便；一次建成的工廠，應(yīng)根據(jù)工廠的發(fā)展趨勢(shì)和當(dāng)?shù)亟ㄔO(shè)條件及城鎮(zhèn)規(guī)劃要求，在布置上應(yīng)考慮允許的工廠發(fā)展端；在預(yù)留發(fā)展用地內(nèi)，不得修建永久性設(shè)施。本項(xiàng)目廠區(qū)中間有一條橫貫廠區(qū)的主干道，寬度為16米，作為主要的物流線，在主干道的兩側(cè)分布著很多支路，貫通整個(gè)廠區(qū)，在儲(chǔ)罐區(qū)、生產(chǎn)區(qū)，輔助生產(chǎn)區(qū)均設(shè)有環(huán)形消防通道。廠區(qū)中裝卸區(qū)、三廢處理區(qū)等易產(chǎn)生污染的區(qū)域被安排在廠區(qū)全最小頻率風(fēng)向的上風(fēng)側(cè)，盡量減少其對(duì)中控室、行政樓、食堂值班室等人群相對(duì)密集的區(qū)域的影響。北門和二號(hào)東門與主干道相連，專門用于貨車運(yùn)送貨物等。工藝生產(chǎn)裝置宜布置在人員集中場(chǎng)所全年最小頻率風(fēng)向的上風(fēng)側(cè)，并位于散發(fā)可燃?xì)怏w的儲(chǔ)運(yùn)設(shè)施全年最小頻率風(fēng)向的下風(fēng)側(cè)?？刂剖业奈恢脩?yīng)該靠近主要工藝裝置或主要控制設(shè)備，本設(shè)計(jì)中的控制中心距離工藝生產(chǎn)區(qū)比較靠近，又在一定的安全距離以外。工藝生產(chǎn)裝置內(nèi)儲(chǔ)罐對(duì)液化烴、可燃液體和可燃?xì)怏w有特殊要求，盡量不設(shè)置中間儲(chǔ)罐，并且工藝生產(chǎn)裝置的主生產(chǎn)區(qū)不宜進(jìn)行綠化。由于這些罐組的總?cè)莘e超過(guò)8000m179。遠(yuǎn)離人員集中的場(chǎng)所、明火和散發(fā)火花的地點(diǎn)及廠區(qū)主要人流出入口和人流較多的道路。 生產(chǎn)管理及生活服務(wù)的設(shè)施 廠前區(qū)的布置生產(chǎn)管理區(qū)及生活服務(wù)設(shè)施應(yīng)根據(jù)工廠規(guī)模，按其性質(zhì)和使用功能，宜布置在廠前區(qū)。本設(shè)計(jì)中共設(shè)置了四個(gè)出入口，其中一號(hào)東門是主要的人流入口，二號(hào)東門與北門為物流入口，南門為消防入口作為人員緊急疏散。豎向布置的任務(wù)是確定建構(gòu)筑物的標(biāo)高以合理地利用廠區(qū)的自然地形，使工程建設(shè)中土方工程量減少，并滿足工廠排水要求。這種布置對(duì)生產(chǎn)運(yùn)輸和管網(wǎng)敷設(shè)的條件較階梯式好，適應(yīng)于一般建筑密度較大，鐵路、道路和管線較多，自然地形坡度小于4‰的平坦地區(qū)或緩坡地帶?；旌鲜?在廠區(qū)豎向設(shè)計(jì)中，平坡式和階梯式均兼有的設(shè)計(jì)方法稱之為混合式。在主干道的兩側(cè)分布著很多支路，貫通整個(gè)廠區(qū)。4個(gè)出入口均設(shè)有門衛(wèi)室。第四章 化工工藝及系統(tǒng)乙二醇（EG）是一種重要的有機(jī)化工原料，主要用于生產(chǎn)聚酯纖維和防凍劑， 此外還可用于生產(chǎn)不飽和聚酯樹脂、潤(rùn)滑劑、增塑劑、非離子表面活性劑以及炸藥等，用途十分廣泛。2010年中國(guó)乙烯工業(yè)繼續(xù)發(fā)展，產(chǎn)能繼續(xù)增加，全年新增乙烯產(chǎn)能257萬(wàn)噸/年。中國(guó)石化共擁有12家乙烯生產(chǎn)企業(yè)，共13套乙烯裝置，%，中國(guó)石油擁有6家乙烯生產(chǎn)企業(yè)，共7套乙烯裝置，%。（2）技術(shù)開(kāi)發(fā)主體多元化。 浙江寧波禾元化學(xué)有限公司寧利用甲醇制為原料生產(chǎn)乙二醇；此外，還將建設(shè)以工業(yè)弛放氣中的H2 和 CO 為原料合成乙二醇的工業(yè)生產(chǎn)裝置。（6）產(chǎn)能分布正在逐漸發(fā)生變化。但新建裝置一定要根據(jù)市場(chǎng)實(shí)際狀況，慎重決策，適度發(fā)展，不可一哄而上，尤其是采用煤化工生產(chǎn)乙二醇的生產(chǎn)裝置。因此，今后應(yīng)該加大該技術(shù)的進(jìn)一步完善和優(yōu)化。該法工藝成熟， 但其自身仍然存在一些缺陷，如 生產(chǎn)工藝使用大量的水，能耗很大；環(huán)氧乙烷的轉(zhuǎn)化 率可達(dá)到 100%，但是產(chǎn)品中乙二醇的選擇性僅為90% 左右， 另外還會(huì)產(chǎn)生 9%左右的二乙二醇和 1%左右的 三乙二醇。2) 環(huán)氧乙烷催化水合法 針對(duì)環(huán)氧乙烷直接水合法生產(chǎn)乙二醇工藝中存在的不足，為了提高選擇性，降低用水量，降低反應(yīng)溫度和能耗，殼牌公司曾采用氟磺酸離子交換樹脂為催化劑，在反應(yīng)溫度為75115℃、水與環(huán)氧乙烷的重量比為3：115：1時(shí)，乙二醇的選擇性為94%，缺點(diǎn)是水比仍然很高，而且環(huán)氧乙烷的轉(zhuǎn)化率僅有70%左右。 2002 年 4 月，三菱公司與殼牌公司簽訂合同， 共同推廣“Shell/MCC”聯(lián)合工藝，并在亞洲新增的裝置中推廣應(yīng)用該工藝；同時(shí)還解決了高效反應(yīng)器和反應(yīng)器材質(zhì)的開(kāi)發(fā)、產(chǎn)品質(zhì)量提升以及包括低催化劑消耗量在內(nèi)的工藝條件優(yōu)化等問(wèn)題。 中科院成都有機(jī)所、天津大學(xué)、浙江大學(xué)等單位 相繼開(kāi)展了一氧化碳催化合成草酸酯及其衍生物草酸、乙二醇的研究，但大多均停留在實(shí)驗(yàn)室研究階段。秉著安全成熟，節(jié)能，高效，高品質(zhì)產(chǎn)品的原則，本項(xiàng)目選擇乙烯合成催化氧化制取環(huán)氧乙烷，環(huán)氧乙烷經(jīng)碳酸乙烯酯水解合成乙二醇。吸收液從吸收塔的底部流出，進(jìn)入汽提塔用水蒸汽進(jìn)行汽提，分離出吸收劑中的環(huán)氧乙烷。反應(yīng)器出口用閃蒸罐分離，氣體循環(huán)使用并馳放一小部分，用碳酸乙烯酯回收馳放氣中的環(huán)氧乙烷。剩余的溶液循環(huán)利用。與氟、氯等接觸會(huì)發(fā)生劇烈的化學(xué)反應(yīng)。常溫下環(huán)氧乙烷為無(wú)色/具有甜醚味的氣體在較低的溫度下環(huán)氧乙烷成為無(wú)色、透明、易流動(dòng)的液體。（1）溫度：溫度直接影響化學(xué)反應(yīng)的速度，在工業(yè)生產(chǎn)中，應(yīng)根據(jù)反應(yīng)過(guò)程的具體情況，采取相應(yīng)的措施，使反應(yīng)溫度控制在適宜范圍之內(nèi)，以便獲得較高的收率，乙烯直接氧化生產(chǎn)環(huán)氧乙烷和其它多數(shù)反應(yīng)一樣，反應(yīng)速度隨溫度升高而加快。在生產(chǎn)過(guò)程中我們用的是等溫反應(yīng)器，及時(shí)移走反應(yīng)放出的熱量，避免反應(yīng)失控。初進(jìn)料：表41 粗進(jìn)料料配比組分C2H4O2CO2CH4N2含量（mol%）48（4）致穩(wěn)劑乙烯氧化反應(yīng)中的原料乙烯易燃易爆，%~100%（體積分?jǐn)?shù)），產(chǎn)物環(huán)氧乙烷在空氣中的爆炸極限是3%~100%（體積分?jǐn)?shù)），反應(yīng)本身又是放熱反應(yīng)，所以乙烯生產(chǎn)環(huán)氧乙烷的裝置存在極大的爆炸危險(xiǎn)。與氮?dú)庵路€(wěn)相比，甲烷致穩(wěn)提高了反應(yīng)器進(jìn)出口氧氣的濃度，從而在相同時(shí)間、相同催化劑條件下提高了選擇性，也提高了生產(chǎn)能力，降低了原料消耗，增加了產(chǎn)品產(chǎn)量。反應(yīng)器出口物流經(jīng)過(guò)換熱器E0102降溫后進(jìn)入環(huán)氧乙烷吸收塔一T0101用乙二醇的水溶液吸收環(huán)氧乙烷。環(huán)氧乙烷生產(chǎn)本工藝中用的是列管式固定床反應(yīng)器，厚度24mm，重量12497kg。圖45反應(yīng)器反應(yīng)方程反應(yīng)器中出來(lái)的物流經(jīng)過(guò)換熱后進(jìn)入環(huán)氧乙烷吸收塔，吸收塔一共有17快塔板氣體從第17塊塔板進(jìn)料，吸收劑從第一塊塔板上方進(jìn)料，逆流吸收。為了汽提能夠得到更高純度的環(huán)氧乙烷氣體，先進(jìn)人乙烯脫除塔去除其中的乙烯、二氧化碳、甲烷等氣體，在乙烯脫除塔塔釜出來(lái)的物料中基本上就只剩下環(huán)氧乙烷、水和乙二醇。汽提塔塔底出來(lái)的物流進(jìn)入吸收劑再生塔，去水濃縮后回到環(huán)氧乙烷吸收塔一再利用。有機(jī)醇胺類化合物的分子結(jié)構(gòu)中，至少包含1個(gè)具有降低化合物蒸汽壓和為水溶液提供必要堿度作用的羥基，以及一個(gè)可以促進(jìn)對(duì)酸性氣體組分吸收的氨基。低溫高壓有利于二氧化碳的吸收，高溫低壓有利于二氧化碳的解析。塔頂出來(lái)的氣體與來(lái)自第三工段的氣體混合后進(jìn)入換熱器降溫后進(jìn)入一級(jí)閃蒸罐閃蒸，罐頂?shù)臍怏w進(jìn)入二級(jí)閃蒸罐閃蒸。來(lái)自第一工段含二氧化碳?xì)怏w從塔底進(jìn)入吸收塔，吸收劑從塔頂進(jìn)入吸收塔。表43二氧化碳吸收塔進(jìn)出口物料　塔底氣相進(jìn)料水補(bǔ)充塔頂液相進(jìn)料塔底液相出料塔頂氣相出料 C2H4 O2 CO2 CH4 N2 H2O EO EG MDEA MDEA+ H3O+ HCO3 CO3 (2)二氧化碳解析塔T0202二氧化碳吸收塔總共有20快理論板數(shù)，回流比為5。二氧化碳一級(jí)閃蒸罐頂部出來(lái)的氣體經(jīng)過(guò)二次降溫將溫度降至10℃，然后進(jìn)入二氧化碳二級(jí)閃蒸罐進(jìn)行二次的閃蒸，%的二氧化碳?xì)怏w。氮?dú)猓旱獨(dú)馐菬o(wú)色無(wú)味的氣體，在空氣中含量高達(dá)，微溶于水。碳酸乙烯酯的毒性很小，無(wú)腐蝕性。若遇高熱，容器內(nèi)壓增大，有開(kāi)裂和爆炸的危險(xiǎn)。 反應(yīng)原理：反應(yīng)器R0301適用于碳酸乙烯酯生產(chǎn)的，環(huán)氧乙烷與二氧化碳在負(fù)載型雙核橋聯(lián)配合物催化劑的作用下生成碳酸乙烯酯，同時(shí)生成甲烷和一氧化碳兩種副產(chǎn)物。本工藝中的操作溫度為120℃。圖48EC轉(zhuǎn)化率隨壓力的變化當(dāng)EO：，EC產(chǎn)率增大，,產(chǎn)物的產(chǎn)率會(huì)隨著摩爾比的增加而減小。C，EC完全水解，從而消除EC與EG這一對(duì)共沸物，為EG的精餾提純提供可能。水作為主反應(yīng)的反應(yīng)物，增加其用量，從而提高EC轉(zhuǎn)化率和EG選擇性是可以預(yù)見(jiàn)的，但出于節(jié)能降耗的目的，我們并不希望水比過(guò)大，在保證EC轉(zhuǎn)化率和EG選擇性的基礎(chǔ)上，水比降低更顯經(jīng)濟(jì)性。反應(yīng)器R0302是用于生產(chǎn)乙二醇的，碳酸乙烯酯與水在NY2做催化劑的條件下反應(yīng)生成乙二醇，同時(shí)生成副產(chǎn)物二甘醇和二氧化碳。反應(yīng)器出來(lái)的物流直接進(jìn)入閃蒸罐進(jìn)行閃蒸分離，閃蒸罐頂部走的是反應(yīng)剩下的反應(yīng)物氣體及保護(hù)氣循環(huán)利用并保持部分馳放。反應(yīng)器出口物料經(jīng)過(guò)減壓閥A6減壓后進(jìn)入換熱器E0305降溫。碳酸乙烯酯生產(chǎn)本工藝中用的是列管式固定床反應(yīng)器，厚度11mm。第二、環(huán)氧乙烷分解生成甲烷和一氧化碳，圖411反應(yīng)器反應(yīng)方程乙二醇生產(chǎn)本工藝中用的是連續(xù)攪拌釜式反應(yīng)器，厚度21mm。圖412反應(yīng)器溫度與壓力該反應(yīng)過(guò)程用的是動(dòng)力學(xué)反應(yīng)器，考慮了兩個(gè)反應(yīng)方別是：第一、碳酸乙烯酯與水反應(yīng)生成乙二醇和二氧化碳，第二、碳酸乙烯酯和乙二醇反應(yīng)生成二甘醇和二氧化碳：圖413主反應(yīng)動(dòng)力學(xué)圖414副反應(yīng)動(dòng)力學(xué)二氧化碳水分離塔總共有28塊理論板，物料從第12塊塔板流入，全塔壓降為60KPa。%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）。物流二采用的是雙效精餾技術(shù)來(lái)分離組分中的乙二醇。乙二醇的精制該工藝中選擇的是隔壁精餾塔，預(yù)分離塔有11塊理論板，操作壓力為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。雙效精餾由（低位塔）碳酸乙烯酯精餾塔1和（高位塔）碳酸乙烯酯精餾塔2組成。圖416乙二醇生產(chǎn)全流程世界可以提供EO催化劑技術(shù)的公司主要有英荷殼牌公司（shell）、美國(guó)科學(xué)設(shè)計(jì)公司（SD）、美國(guó)聯(lián)合碳化學(xué)公司（UCC）和日本觸煤化學(xué)株式會(huì)社（NSKK）四家。（2）SD催化劑20世紀(jì)80年代SD推出SD1105催化劑，在其基礎(chǔ)上經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)一段時(shí)間后開(kāi)發(fā)了SD2100系列催化劑，其性能比SD1105上了一個(gè)臺(tái)階，目前我國(guó)吉林石化和獨(dú)山子石化2套EG裝置使用其中的SD2218催化劑。高活性催化劑系列產(chǎn)品為S860、8686863，具有初始反應(yīng)溫度低（220—235℃）、初始選擇性為81%%、活性與選擇性下降速度慢、不易發(fā)生飛溫等特點(diǎn)。雙效精餾的進(jìn)出口物料組成如下表48和表49所示：表48地位塔進(jìn)出口物流組成　進(jìn)料物流塔底回流塔頂采出塔釜采出 H2O EG EC DEG 表49高位塔進(jìn)出口物流組成　進(jìn)料物流塔頂回流塔頂采出塔釜采出 H2O EG EC DEG 乙二醇的生產(chǎn)全流程，考慮到工藝復(fù)雜流程長(zhǎng)所以把整個(gè)流程分為四個(gè)工段，分別是環(huán)氧乙烷生產(chǎn)工段、二氧化碳吸收工段、乙二醇生產(chǎn)工段和乙二醇精制工段，在整個(gè)流程中采用的物性方法為UNIQUAC。主塔的回流比為6，側(cè)向采出為447kmol/h。兩塔塔頂出來(lái)的乙二醇與隔壁精餾塔采出的乙二醇混合，經(jīng)過(guò)換熱器降溫，后進(jìn)入乙二醇儲(chǔ)罐。物流一進(jìn)入換熱器E0401降溫后進(jìn)入乙二醇隔壁精餾塔，在塔頂采出最輕的組分水，在塔底采出最重的組分碳酸乙烯酯，在塔中部采出組分乙二醇。兩塔的進(jìn)出口物流如下表45所示表45二氧化碳水分離塔進(jìn)出口物流　進(jìn)料物流塔底出料塔頂出料 C2H4 O2 CO2 CH4 N2 H2O EO EG CO EC DEG 表46乙二醇精餾塔進(jìn)出口物流　進(jìn)料物流塔頂出料塔底出料 C2H4 O2 CO2 CH4 N2 H2O EO EG CO EC DEG 由于馳放氣中含有一定量的環(huán)氧乙烷，為了避免環(huán)氧乙烷的浪費(fèi)，該工藝用碳酸乙烯酯作為吸收劑從吸收塔塔頂進(jìn)入，與從塔底進(jìn)入的氣體逆流吸收。反應(yīng)器內(nèi)的壓力為4MPa，溫度為170℃。溫度為120℃。塔頂出來(lái)的乙二醇進(jìn)入第四工段進(jìn)行精制，塔底出來(lái)的物流馳放一部分后循環(huán)利用。解析塔塔頂出來(lái)的環(huán)氧乙烷回收利用，塔底出來(lái)的吸收劑碳酸乙烯酯分出一小份進(jìn)入儲(chǔ)罐，其余的進(jìn)入泵P0301加壓后進(jìn)入換熱器E0303降溫后進(jìn)入吸收塔再吸收。乙二醇生產(chǎn)的整個(gè)流程如圖所示，來(lái)自第一工段的環(huán)氧乙烷與來(lái)自第二工段的二氧化碳混合進(jìn)入第一級(jí)壓縮機(jī)壓縮后與循環(huán)氣混合進(jìn)入二級(jí)壓縮機(jī)壓縮。圖49乙二醇生產(chǎn)工段流程圖乙二醇生產(chǎn)工段主要包含了兩個(gè)反應(yīng)器、乙二醇的分離以及廢氣中環(huán)氧乙烷的回收三方面的工藝。該工藝流中選擇的操作溫度為170℃。其反應(yīng)方程如下：主反應(yīng)： 副反應(yīng)： C3H4O3EC+C2H6O2EG C4H10O3(DEG)+CO2 反應(yīng)動(dòng)力學(xué)：操作條件EC水解反應(yīng)為微放熱反應(yīng)，提高反應(yīng)溫度，可改變動(dòng)力學(xué)過(guò)程，加速分子擴(kuò)散，有利于催化劑活化EC的五元環(huán)，促進(jìn)