【正文】 氣相二氧化硅生產(chǎn)基地均采用四氯化硅為原料。為了滿足市場(chǎng)不同客戶的需求，公司還相繼推出 HL200B， HL150H 等牌號(hào)的專用型親水型產(chǎn)品， HB215，HB220 ， HB615 ， HB620,HB630 等牌號(hào)的疏水型產(chǎn)品，產(chǎn)品已經(jīng)走向系列化，并實(shí)現(xiàn)了出口。 日本德山株式會(huì)社投資 2990 萬(wàn)元在浙江嘉善港建設(shè) 5000 噸 /年氣相法二氧化硅生產(chǎn)裝置，20xx 年 3 月 16 日動(dòng)工， 07 年 10 月投產(chǎn)。 215 第三章 建設(shè)規(guī)模與產(chǎn)品方案 建設(shè)規(guī)模 擬建項(xiàng)目規(guī)模為 3000t/a，分一期建設(shè)。其中 HL150 產(chǎn)品 1500 噸 /年， HL200 產(chǎn)品 1200 噸 /年， HL450 產(chǎn)品 150 噸 /年， HL380 產(chǎn)品 150 噸 /年。 本項(xiàng)目利用現(xiàn)有的排水系統(tǒng)，該系統(tǒng)為生產(chǎn)、生活 和雨 水合流制排水系統(tǒng)。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(dān) 100％的負(fù)荷。 正常生產(chǎn)用低壓蒸汽 P=～ 、 ,年用量 6000t。設(shè)置獨(dú)立的綜合辦公樓和門衛(wèi)室。 (3) 結(jié)合總體規(guī)劃，建設(shè)與發(fā)展合理布置。 總平面布置詳見(jiàn)《總平面布置圖》。雨排水采用暗管排水方式。 (3) 設(shè)備選型以先進(jìn)、高效、實(shí)用、節(jié)能、可靠為原則，選用先進(jìn)實(shí)用設(shè)備，盡可能在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下減少投資、降低成本。由于廣州吉必盛的高瞻遠(yuǎn)矚，在項(xiàng)目初始就考慮了原 料的供求關(guān)系，下屬企業(yè)既可單獨(dú)采用四氯化硅、甲基三氯硅烷生產(chǎn)也可混合生產(chǎn)。 54 工藝流程如下 : 大氣 四氯化硅 產(chǎn) 產(chǎn) 產(chǎn) 產(chǎn) 鹽 堿 品 品 品 品 酸 合 分 包 脫 吸 吸 空氣 酸 成 離 裝 收 收 氫氣 產(chǎn)品聚集 成品 鹽酸 具體工藝過(guò)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(xiǎn)品，需采用氮?dú)庹龎罕Ｗo(hù)。 反應(yīng)過(guò)程如下： 2H + O → 2H O △ H＝ SiCl4+2H2O → SiO2 +4HCl △ H＝ ４ HCl + O2 → 2H2O + ２ Cl 2 △ H＝ 從 反應(yīng)器噴射出來(lái)的物料，進(jìn)入反應(yīng)爐繼續(xù)徹底進(jìn)行高溫合成反應(yīng)，產(chǎn)生的氣固混合物在冷卻管內(nèi)進(jìn)行初步冷卻。而尾氣經(jīng)過(guò)多級(jí)分離后，被輸送到鹽酸吸收工序。包裝后的二氧化硅產(chǎn)品采用塑料纏繞打包成垛，以利于防潮和運(yùn)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(guò)來(lái)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(guò)程中的冷卻和清洗。 外管輸送過(guò)來(lái)的蒸汽，輸送到各設(shè)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(guò)輸送泵送回蒸汽鍋爐。從堿吸收塔出來(lái)的廢液，含有少量的 NaOH、 NaCl 和 NaClO， pH 值控制在≥ 內(nèi)，可作為漂白液出售，也可加入石灰粉轉(zhuǎn)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?jiān)?，定期打撈出?lái)，既可以綜合利用，也可作為泥土直接傾倒。 結(jié)合本工藝過(guò)程的特點(diǎn)，原料部分的設(shè)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(jīng)受 HCl 的腐蝕，因此必須采用鈦材，部分溫度不高的設(shè)備則可選用鋁材。循環(huán)給水、回水管線。新建裝置的生產(chǎn)用水為循環(huán)水和過(guò)濾水，各種生活設(shè)施、化驗(yàn)室用水使用生活飲用水。消防水為低壓制。生活污水排入現(xiàn)有生活污水排水系統(tǒng)，生產(chǎn)凈下水、雨水排水排入現(xiàn)有生產(chǎn)凈下水、雨水排水系統(tǒng)，生產(chǎn)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(jù)工藝裝置特點(diǎn)，為滿足本工程的供電要求，擬在界區(qū)接近負(fù)荷中心設(shè)一座變配電所 (設(shè)在生產(chǎn)車間內(nèi)丁類場(chǎng)所的端頭 )，內(nèi)設(shè)高壓配電室、變壓器室、低壓配電室及控制室。 負(fù)荷等級(jí)及供電電源可靠性 本工程所有用電負(fù)荷均為二類用電負(fù)荷 ,為了滿足二級(jí)用電負(fù)荷的可靠性，自公司內(nèi) 35KV 總降壓變電所的兩段 6KV母線引來(lái)兩回 6KV 線路，向高壓開(kāi)關(guān)室供電，兩路電源互為 熱備用。 變配電所裝機(jī)容量 1100KW，設(shè)備容量 1100KW，有功計(jì)算負(fù)荷 800KW，經(jīng)補(bǔ)償后無(wú)功計(jì)算負(fù)荷 600KVAR，視在功率 842KVA，選用二臺(tái) 1000KVA 變壓器。向各車間配電間或用電設(shè)備放射式供電。高壓電力電纜選用交聯(lián)聚乙烯電力電纜 YJV2210KV 型， 動(dòng)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(shè)。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(chǎn)車間 生產(chǎn)車間建筑為第二類防雷建筑物，采用避雷帶及避雷針相結(jié)合的方式防直擊雷。所有防雷及接地構(gòu)件均應(yīng)熱鍍鋅 ,焊接處須防腐處理 。防雷防靜電及電氣保護(hù)接地均連成一體 ,組成接地網(wǎng) ,接地電阻不大于 10 歐。每個(gè)罐的接地點(diǎn) 不少于二處，兩接地點(diǎn)的距離不大于 30m。所有設(shè)備上的電機(jī)均利用專用 PE 線作接地線。 采暖、通風(fēng)設(shè)施 本裝置不需采暖系統(tǒng)。 5. 6 維修設(shè)施 本裝置設(shè) 1 名專職維修人員；小、大、中修均委托 他 公司進(jìn)行 。 道路及綠化 道路 廠區(qū)內(nèi)現(xiàn)有主干道寬 9 米，次干道為 6 米。本裝置為連續(xù)生產(chǎn)過(guò)程。 DCS 系統(tǒng)由操作站、控制站、打印機(jī)、輔助操作臺(tái)等設(shè)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(xiàn)場(chǎng)儀表均為全天候的，儀表防護(hù)等級(jí)不低于 IP65 氣動(dòng)儀表防護(hù)等級(jí)不低于 IP54。 2) 壓力儀表 用于集中測(cè)量的壓力 (差壓 )儀表選用壓力 (差壓 )變送器、帶遠(yuǎn)傳裝置的壓力變送器，本安防爆型。粉體料位測(cè)量采用超聲波料位計(jì)。 6) 分析儀表 根據(jù)工藝要求，選用適當(dāng)?shù)脑诰€分析儀如 pH 計(jì)、電導(dǎo)率儀、水份測(cè)定儀、可燃?xì)怏w測(cè)量?jī)x和有毒氣體檢測(cè)儀。在 DCS 系統(tǒng)的通訊網(wǎng)絡(luò)上留有上位計(jì)算機(jī)接口，以便今后與上位計(jì)算機(jī)進(jìn)行通訊，實(shí)現(xiàn)優(yōu)化控制和生產(chǎn)管理功能。 10％ AC 頻率： 50177。 外管 所敷設(shè)的工藝及供熱外管道采用枝狀管網(wǎng)或單管直接輸送系統(tǒng)；其中供熱外管道根據(jù)“管道應(yīng)力計(jì)算技。 生產(chǎn)廠房采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，而倉(cāng)庫(kù)采用鋼筋混凝土柱、輕型鋼結(jié)構(gòu)屋面基礎(chǔ)形式：鋼筋混凝土獨(dú)立基礎(chǔ)。 壓力： MPa ( 表壓 ) 露點(diǎn)：－ 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(jù)具體情況，中央控制室設(shè)置 2 個(gè)操作站，用于對(duì)工藝參數(shù)的操作、監(jiān)視，另設(shè) 1 臺(tái)工程師站用于過(guò)程監(jiān)視及組態(tài)編程。 5) 執(zhí)行器 執(zhí)行器選用氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥、波紋管密封調(diào)節(jié)閥。 3) 流量?jī)x表 流量測(cè)量?jī)x表選用金屬管浮子流量計(jì)、渦街流量計(jì)、孔板配差壓變送器、電磁流量計(jì)和質(zhì)量流量計(jì)等，所有流量計(jì)采用本安防爆型。 1) 溫度儀表 用于集中測(cè)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(cè)量選用雙金屬溫度計(jì)。 主要控制方案 產(chǎn)品合成工藝裝置（合成反應(yīng)、旋風(fēng)分離、脫酸、尾氣回收）共有集中檢測(cè)控制點(diǎn)約 300 點(diǎn)，其中集中調(diào)節(jié) 系統(tǒng)約 70 套。由于生產(chǎn)過(guò)程中有易燃、易爆物質(zhì)，所以大部分生產(chǎn)過(guò)程控制、操作參數(shù)顯 示均要求集中在控制室進(jìn)行，同時(shí)操作工還要經(jīng)常巡視現(xiàn)場(chǎng)。 綠化 根據(jù)生產(chǎn)特點(diǎn)和 當(dāng)?shù)丨h(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(chǎng)地均以草坪為主，適當(dāng)點(diǎn)綴灌木球、花卉等，以改善裝置區(qū)環(huán)境。 1 臺(tái) 48m3 堿貯槽，貯存周期為 15 天。 合成崗位二層設(shè)局部排風(fēng)系統(tǒng)，三一四層設(shè)全面排風(fēng)系統(tǒng)。 ②通訊線路及設(shè)施 通訊線路及設(shè)施依托公司現(xiàn)有系統(tǒng)。采用 L50 50 5 熱鍍鋅角鋼作接地極，接地極水平間距應(yīng)大于 5 米。室外設(shè)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(gòu)造柱內(nèi)四對(duì)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(gòu)件均應(yīng)熱鍍鋅 ,焊接處須防腐處理。 主要設(shè)備選型 電力變壓器 : S9 型 高壓開(kāi)關(guān)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(wǎng)格不大于 20 20(m)或 24 16(m). 防雷防靜電及電氣保護(hù)接地均連成一體 ,組成接地網(wǎng) ,接地電阻不大于 4 歐 ,如未達(dá)到要求應(yīng)增打角鋼接地極。 ③ 照明 在防爆場(chǎng)所安裝防爆燈，在一般場(chǎng)所裝工廠燈或金屬鹵化物燈，在生產(chǎn)車間設(shè)應(yīng)急照明 ,在主要疏散通道設(shè)安全疏散指示燈 ,應(yīng)急時(shí)間不少于 30 分鐘。 供電及敷設(shè)方式 ①供電： 在各自生產(chǎn)車間設(shè)置低壓配電間 ,從各自配電裝置向有關(guān)用電設(shè)備（或現(xiàn)場(chǎng)控制箱）放射式供電。 變電所、高低壓配電裝置及繼電保護(hù) （ 1）本工程高壓開(kāi)關(guān)室主接線采用單母線分段運(yùn)行方式。電源進(jìn)線采用 YJV2210KV 型電力電纜埋地敷設(shè)。電源進(jìn)線采用 YJV2210KV 型電力電纜。 b、綜合樓設(shè)生活給排水系統(tǒng)及間斷生活熱水供應(yīng)系統(tǒng)，生活熱水采用貯水箱內(nèi)蒸汽直接加熱形式。 (2)排水工程 排水系統(tǒng)為生活污水管線；生產(chǎn)凈下水、雨水排水管線；生產(chǎn)污水排水管線。新建裝置為丁類（局部甲類），建、構(gòu)筑物高度為 18m。 生產(chǎn)用水水質(zhì)： PH ～ 濁度 3mg/L Ca 2+ 175mg/L Fe 2+ 循環(huán)水水質(zhì)： pH 給水水溫 30℃ ( 11~4 月 25℃ ) 回水水溫 40℃ 濁度 10 度 污垢熱阻 ㎡ 產(chǎn)品貯存料倉(cāng)可 選用鋁材設(shè)備，也可選用 PP/PVC 或玻璃鋼為材質(zhì)的設(shè)備。 由于氯貫穿整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程，因此生產(chǎn)過(guò)程中必定存在強(qiáng)烈的腐蝕性。 包裝風(fēng)機(jī)輸送出來(lái)的廢氣，夾有少 量的 SiO2 粒子，與硅烷貯槽過(guò)來(lái)的含微量硅烷蒸汽的氮?dú)庖黄疬M(jìn)入水洗塔，沖洗，廢水排到廢水收集池。 外管輸送過(guò)來(lái)的儀表氣，經(jīng)過(guò)緩 沖后，由儀表和設(shè)備等各相關(guān)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(guò)來(lái)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(zhì)。產(chǎn)品從二級(jí)脫酸爐出來(lái)后，送到產(chǎn)品料倉(cāng)貯存。 3） 產(chǎn)品分離 本工序主要闡述產(chǎn)品的氣固分離和高溫脫酸等。 加熱后四氯化硅蒸汽通過(guò)輸送器與空氣混合并被輸送到反應(yīng)器，在此再與氫 氣均勻混合，并在反應(yīng)器出口發(fā)生高溫 合成反應(yīng)，生成大量的含有納米 SiO2 顆粒、 H2O 和 HCl 等的氣固混合物，同時(shí)放出大量的反應(yīng)熱。 槽車輸送過(guò)來(lái)的四氯化硅，貯存于貯槽內(nèi)，通過(guò)輸送泵輸送到高位槽，通過(guò)調(diào)節(jié)閥輸送去汽化。尾氣中的氯化氫經(jīng)過(guò)吸收生成鹽酸，既可作為副產(chǎn)品銷售，也可回收后用于硅鹵化合物的生產(chǎn)。 國(guó)內(nèi)工藝技術(shù) 20xx 年以前除了廣州吉必盛外，國(guó)內(nèi)的其它廠家均以四氯化硅為原料生產(chǎn)氣相二氧化硅。與生產(chǎn)配套的公用工程都在公司內(nèi)，采用管道輸送。 豎向布置 1)豎向布置原則 根據(jù)場(chǎng)地周圍現(xiàn)有道路合理確定廠房標(biāo)高 ,盡量減少土石方工程量。 (5) 符合當(dāng)?shù)爻鞘幸?guī)劃及公司總體規(guī)劃。 表 51 裝置組成及用地面積表 序號(hào) 名 稱 面積 (m ) 備注