【正文】 氣相二氧化硅生產基地均采用四氯化硅為原料。為了滿足市場不同客戶的需求，公司還相繼推出 HL200B， HL150H 等牌號的專用型親水型產品， HB215，HB220 ， HB615 ， HB620,HB630 等牌號的疏水型產品，產品已經走向系列化，并實現了出口。 日本德山株式會社投資 2990 萬元在浙江嘉善港建設 5000 噸 /年氣相法二氧化硅生產裝置，20xx 年 3 月 16 日動工， 07 年 10 月投產。 215 第三章 建設規(guī)模與產品方案 建設規(guī)模 擬建項目規(guī)模為 3000t/a，分一期建設。其中 HL150 產品 1500 噸 /年， HL200 產品 1200 噸 /年， HL450 產品 150 噸 /年， HL380 產品 150 噸 /年。 本項目利用現有的排水系統，該系統為生產、生活 和雨 水合流制排水系統。兩路 6KV 電源分別引 35KV 總降壓變電所的兩段 6KV 母線，且每路電源皆能承擔 100％的負荷。 正常生產用低壓蒸汽 P=～ 、 ,年用量 6000t。設置獨立的綜合辦公樓和門衛(wèi)室。 (3) 結合總體規(guī)劃，建設與發(fā)展合理布置。 總平面布置詳見《總平面布置圖》。雨排水采用暗管排水方式。 (3) 設備選型以先進、高效、實用、節(jié)能、可靠為原則，選用先進實用設備，盡可能在保證產品質量的前提下減少投資、降低成本。由于廣州吉必盛的高瞻遠矚，在項目初始就考慮了原 料的供求關系，下屬企業(yè)既可單獨采用四氯化硅、甲基三氯硅烷生產也可混合生產。 54 工藝流程如下 : 大氣 四氯化硅 產 產 產 產 鹽 堿 品 品 品 品 酸 合 分 包 脫 吸 吸 空氣 酸 成 離 裝 收 收 氫氣 產品聚集 成品 鹽酸 具體工藝過程如下所述： 1） 原料制備 本工序主要闡述氫氣、壓縮空氣的制備、干燥和 四氯化硅的貯存輸送。而四氯化硅為易燃易爆易水解的有毒腐蝕危險品，需采用氮氣正壓保護。 反應過程如下： 2H + O → 2H O △ H＝ SiCl4+2H2O → SiO2 +4HCl △ H＝ ４ HCl + O2 → 2H2O + ２ Cl 2 △ H＝ 從 反應器噴射出來的物料，進入反應爐繼續(xù)徹底進行高溫合成反應，產生的氣固混合物在冷卻管內進行初步冷卻。而尾氣經過多級分離后，被輸送到鹽酸吸收工序。包裝后的二氧化硅產品采用塑料纏繞打包成垛，以利于防潮和運輸。 6） 堿洗吸收 (尾氣 ) 本工序主要闡 述堿液的輸送貯存和尾氣中剩余的 HCl 和極微量 Cl2 的洗滌吸收以及水環(huán)真空泵的輸送。 從外管輸送過來的工藝水，作為吸收劑主要用于鹽酸吸收和 堿洗吸收，部分用于吸收過程中的冷卻和清洗。 外管輸送過來的蒸汽，輸送到各設備使用后，回流的蒸汽冷凝水，夾帶少量蒸汽，冷卻成冷凝水后，貯存于冷凝罐，并定期通過輸送泵送回蒸汽鍋爐。從堿吸收塔出來的廢液，含有少量的 NaOH、 NaCl 和 NaClO， pH 值控制在≥ 內，可作為漂白液出售，也可加入石灰粉轉化為漂白粉，廢液再排入污水處理裝置。綜合處理池井底少量的中性 SiO2 殘渣，定期打撈出來，既可以綜合利用，也可作為泥土直接傾倒。 結合本工藝過程的特點，原料部分的設備采用普通碳鋼或不銹鋼即可，而合成和脫酸部分既要高溫且要經受 HCl 的腐蝕，因此必須采用鈦材，部分溫度不高的設備則可選用鋁材。循環(huán)給水、回水管線。新建裝置的生產用水為循環(huán)水和過濾水，各種生活設施、化驗室用水使用生活飲用水。消防水為低壓制。生活污水排入現有生活污水排水系統，生產凈下水、雨水排水排入現有生產凈下水、雨水排水系統，生產酸、堿及罐區(qū)初期雨水綜合后送至綜合污水提升裝置。 供電電源選擇 根據工藝裝置特點，為滿足本工程的供電要求，擬在界區(qū)接近負荷中心設一座變配電所 (設在生產車間內丁類場所的端頭 )，內設高壓配電室、變壓器室、低壓配電室及控制室。 負荷等級及供電電源可靠性 本工程所有用電負荷均為二類用電負荷 ,為了滿足二級用電負荷的可靠性，自公司內 35KV 總降壓變電所的兩段 6KV母線引來兩回 6KV 線路，向高壓開關室供電，兩路電源互為 熱備用。 變配電所裝機容量 1100KW，設備容量 1100KW，有功計算負荷 800KW，經補償后無功計算負荷 600KVAR，視在功率 842KVA，選用二臺 1000KVA 變壓器。向各車間配電間或用電設備放射式供電。高壓電力電纜選用交聯聚乙烯電力電纜 YJV2210KV 型， 動力電力電纜選用 YJV221KV； VV1KV 型；控制電纜選用 型。 廠區(qū)外線及道路照明 廠區(qū) 外線選用 YJV22— 1KV 電纜，沿道路直埋地敷設。水平連接條采用熱鍍鋅扁鋼 40 4, 水平連接條距外墻 3 米，埋深 米。 ②生產車間 生產車間建筑為第二類防雷建筑物，采用避雷帶及避雷針相結合的方式防直擊雷。所有防雷及接地構件均應熱鍍鋅 ,焊接處須防腐處理 。防雷防靜電及電氣保護接地均連成一體 ,組成接地網 ,接地電阻不大于 10 歐。每個罐的接地點 不少于二處，兩接地點的距離不大于 30m。所有設備上的電機均利用專用 PE 線作接地線。 采暖、通風設施 本裝置不需采暖系統。 5. 6 維修設施 本裝置設 1 名專職維修人員；小、大、中修均委托 他 公司進行 。 道路及綠化 道路 廠區(qū)內現有主干道寬 9 米，次干道為 6 米。本裝置為連續(xù)生產過程。 DCS 系統由操作站、控制站、打印機、輔助操作臺等設備組成。安裝在防爆區(qū)域的儀表選用本安型或隔爆型，所有現場儀表均為全天候的，儀表防護等級不低于 IP65 氣動儀表防護等級不低于 IP54。 2) 壓力儀表 用于集中測量的壓力 (差壓 )儀表選用壓力 (差壓 )變送器、帶遠傳裝置的壓力變送器，本安防爆型。粉體料位測量采用超聲波料位計。 6) 分析儀表 根據工藝要求，選用適當的在線分析儀如 pH 計、電導率儀、水份測定儀、可燃氣體測量儀和有毒氣體檢測儀。在 DCS 系統的通訊網絡上留有上位計算機接口，以便今后與上位計算機進行通訊，實現優(yōu)化控制和生產管理功能。 10％ AC 頻率： 50177。 外管 所敷設的工藝及供熱外管道采用枝狀管網或單管直接輸送系統；其中供熱外管道根據“管道應力計算技。 生產廠房采用鋼筋混凝土結構，而倉庫采用鋼筋混凝土柱、輕型鋼結構屋面基礎形式：鋼筋混凝土獨立基礎。 壓力： MPa ( 表壓 ) 露點：－ 40℃（常壓）用量： 20 Nm3/h 2) 儀表用電源 中央控制室需電氣專業(yè)提供雙回路供電。根據具體情況，中央控制室設置 2 個操作站，用于對工藝參數的操作、監(jiān)視，另設 1 臺工程師站用于過程監(jiān)視及組態(tài)編程。 5) 執(zhí)行器 執(zhí)行器選用氣動薄膜調節(jié)閥、波紋管密封調節(jié)閥。 3) 流量儀表 流量測量儀表選用金屬管浮子流量計、渦街流量計、孔板配差壓變送器、電磁流量計和質量流量計等，所有流量計采用本安防爆型。 1) 溫度儀表 用于集中測量的溫度儀表選用隔爆型熱電阻、熱電偶，用于集中控制的溫度回路選用一體化防爆溫度變送器，就地溫度測量選用雙金屬溫度計。 主要控制方案 產品合成工藝裝置（合成反應、旋風分離、脫酸、尾氣回收）共有集中檢測控制點約 300 點，其中集中調節(jié) 系統約 70 套。由于生產過程中有易燃、易爆物質，所以大部分生產過程控制、操作參數顯 示均要求集中在控制室進行，同時操作工還要經常巡視現場。 綠化 根據生產特點和 當地環(huán)境狀況，選擇有較好的耐性、抗性，且不礙于防火、防爆及衛(wèi)生要求的綠化植物在道路旁，其余可綠化的場地均以草坪為主，適當點綴灌木球、花卉等，以改善裝置區(qū)環(huán)境。 1 臺 48m3 堿貯槽，貯存周期為 15 天。 合成崗位二層設局部排風系統，三一四層設全面排風系統。 ②通訊線路及設施 通訊線路及設施依托公司現有系統。采用 L50 50 5 熱鍍鋅角鋼作接地極，接地極水平間距應大于 5 米。室外設備的金屬外殼均需與室外接地干線作可靠連接。采用 40 4 熱鍍鋅扁鋼作水平連接條，水平連接條距外墻 3 米，埋深 米。 避雷引下線采用構造柱內四對角主筋 (直徑不小于 DN10), 引下線上與避雷帶焊接下與接地扁鋼連通。所有防雷及接地構件均應熱鍍鋅 ,焊接處須防腐處理。 主要設備選型 電力變壓器 : S9 型 高壓開關柜： GZS112 型 直流屏 : 50AH,220V 型 低壓配電柜： GCS 型 電 纜： YJV2210KV YJV221KV VV1KV 電 線： BV500V 照明配電箱： PZ30 型 防爆照明配電箱： BXM51 型 燈 具： GC1A 型和 BAD51 型 防雷、防靜電接地 ①變配電所 該工程變配電所屬三類防雷建筑物，因此利用屋面避雷帶防直擊雷 , 屋面避雷帶網格不大于 20 20(m)或 24 16(m). 防雷防靜電及電氣保護接地均連成一體 ,組成接地網 ,接地電阻不大于 4 歐 ,如未達到要求應增打角鋼接地極。 ③ 照明 在防爆場所安裝防爆燈，在一般場所裝工廠燈或金屬鹵化物燈，在生產車間設應急照明 ,在主要疏散通道設安全疏散指示燈 ,應急時間不少于 30 分鐘。 供電及敷設方式 ①供電： 在各自生產車間設置低壓配電間 ,從各自配電裝置向有關用電設備（或現場控制箱）放射式供電。 變電所、高低壓配電裝置及繼電保護 （ 1）本工程高壓開關室主接線采用單母線分段運行方式。電源進線采用 YJV2210KV 型電力電纜埋地敷設。電源進線采用 YJV2210KV 型電力電纜。 b、綜合樓設生活給排水系統及間斷生活熱水供應系統，生活熱水采用貯水箱內蒸汽直接加熱形式。 (2)排水工程 排水系統為生活污水管線；生產凈下水、雨水排水管線；生產污水排水管線。新建裝置為丁類（局部甲類），建、構筑物高度為 18m。 生產用水水質： PH ～ 濁度 3mg/L Ca 2+ 175mg/L Fe 2+ 循環(huán)水水質： pH 給水水溫 30℃ ( 11~4 月 25℃ ) 回水水溫 40℃ 濁度 10 度 污垢熱阻 ㎡ 產品貯存料倉可 選用鋁材設備，也可選用 PP/PVC 或玻璃鋼為材質的設備。 由于氯貫穿整個生產過程，因此生產過程中必定存在強烈的腐蝕性。 包裝風機輸送出來的廢氣，夾有少 量的 SiO2 粒子，與硅烷貯槽過來的含微量硅烷蒸汽的氮氣一起進入水洗塔，沖洗，廢水排到廢水收集池。 外管輸送過來的儀表氣，經過緩 沖后，由儀表和設備等各相關專業(yè)按需要使用。冷卻后的冷卻水再回流至外管循環(huán)冷卻。循環(huán)吸收后的殘液，可用于中和酸吸收塔的部分廢水，然后直接排入污水處理廠。 從分離工序輸送過來的尾氣，除了含有大量的 HCl、 N2 外，還含有部分 CO H2O、 O SiO2 和微量雜質。產品從二級脫酸爐出來后，送到產品料倉貯存。 3） 產品分離 本工序主要闡述產品的氣固分離和高溫脫酸等。 加熱后四氯化硅蒸汽通過輸送器與空氣混合并被輸送到反應器，在此再與氫 氣均勻混合，并在反應器出口發(fā)生高溫 合成反應，生成大量的含有納米 SiO2 顆粒、 H2O 和 HCl 等的氣固混合物，同時放出大量的反應熱。 槽車輸送過來的四氯化硅，貯存于貯槽內，通過輸送泵輸送到高位槽，通過調節(jié)閥輸送去汽化。尾氣中的氯化氫經過吸收生成鹽酸，既可作為副產品銷售，也可回收后用于硅鹵化合物的生產。 國內工藝技術 20xx 年以前除了廣州吉必盛外，國內的其它廠家均以四氯化硅為原料生產氣相二氧化硅。與生產配套的公用工程都在公司內，采用管道輸送。 豎向布置 1)豎向布置原則 根據場地周圍現有道路合理確定廠房標高 ,盡量減少土石方工程量。 (5) 符合當地城市規(guī)劃及公司總體規(guī)劃。 表 51 裝置組成及用地面積表 序號 名 稱 面積 (m ) 備注