【正文】 計今年生產(chǎn)總值突破100億元大關(guān)，府谷經(jīng)過步履蹣跚的歷程，2009年全省107縣、市83個縣中縣域經(jīng)濟排序進入全省第3名。縣城至榆林市219公里；至省會西安760公里；至山西省省太原370公里。府谷煤屬世界優(yōu)質(zhì)煤，平均發(fā)熱量為每公斤6900至7200大卡；灰分僅占510％；％；％；屬特低硫、特低磷、特低灰、中高發(fā)熱量；不粘和弱粘長焰優(yōu)質(zhì)動力煤和化工用煤。目前，在建項目的地方工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)總用水量約9萬m3/日，煤電載能工業(yè)基地規(guī)劃擬建項目日需水預計約20萬m3/日，完全可以滿足府谷煤電載能工業(yè)某地建設的需要。 　　縣城東部的黃河天橋水電站。 4）鼓勵政策　　建立縣級非公有制經(jīng)濟（中小企業(yè)）發(fā)展專項資金，重點用于扶持符合國家產(chǎn)業(yè)政策，節(jié)能降耗，并對全縣經(jīng)濟有帶動作用的綜合利用項目。 附圖 圖21 化工廠具體選址圖第三章 工藝說明 工藝方案的選擇與比較（1） 二甲醚的性質(zhì)二甲醚又稱甲醚，簡稱DME。在常壓下是一種無色氣體，有醚類特有氣味。1 甲醇液相脫水法傳統(tǒng)生產(chǎn)二甲醚的方法是以甲醇為原料．在濃硫酸的催化作用下，生成硫酸氫甲酯，硫酸氫甲酯再與甲醇反應生成二甲醚。對環(huán)境污染嚴重；中間體硫酸氫甲酯毒性較大，危害人體健康。同時硫不受損耗而被封閉在反應器中供長期使用(首次使用時間達6年多)．大大降低了成本．減少了污染121。解決了酯化脫水、催化劑再生和反應過程同步等技術(shù)問題。該裝置的甲醇轉(zhuǎn)化率≥60％，二甲醚選擇性I99％，催化劑使用壽命大于6個月．產(chǎn)品規(guī)格達到氣霧劑級的高純度二甲醚131。該工藝采用固定床反應器．合成氣原料njco為1～2，CO／C02為15—25，操作壓力2．5—4．0MPa，反應溫度230—3000C．原料合成氣進氣空速700～l 500h1．所用催化劑為自制的金屬沸石催化劑。與傳統(tǒng)甲醇脫水工藝相比．工藝裝置結(jié)構(gòu)簡單，便于移出反應熱，易于實現(xiàn)恒溫操作，可以使反應與傳熱過程耦合，從而達到最佳反應溫度。目前。壓力4～10MPa，采用專利雙功能催化劑，小試轉(zhuǎn)化率達90％，二甲醚選擇性為45％。二甲醚選擇性為60．7％；華東理工大學房鼎業(yè)等人采用國產(chǎn)C302型銅基催化劑和CM一3—1改性分子篩組成的復合催化劑，在260℃、5．0MPa、為4的原料氣條件下，考察了在攪拌釜反應器中加氫合成二甲醚的反應性能，轉(zhuǎn)化率為65％，二甲醚選擇性為60％。該工藝比較成熟．可以依托老企業(yè)建設新裝置，也可單獨建廠生產(chǎn)。合成氣法生產(chǎn)二甲醚工藝是一項適合中國國情的技術(shù)路線。形成規(guī)模生產(chǎn)。但由于該工藝尚處于研發(fā)過程中，有許多技術(shù)難題需攻克，本項目根據(jù)根據(jù)現(xiàn)有資料進行了初步設計?，F(xiàn)將二氧化碳加氫合成甲醇反應、逆水煤氣變換反應和甲醇脫水反應選作獨立反應：反應器出口氣中含有CO、HCH3OH、COCH3OCHH2O，經(jīng)過三次換熱后進入吸收工段。原料氣在第一反應段達到一定轉(zhuǎn)換率后，由于該反應放熱，物料溫度升高，進入第一換熱段換熱，換熱后物料進入第二反應段繼續(xù)反應，在第二反應段達到一定轉(zhuǎn)化率后進入第二換熱段換熱，換熱后進第三反應段。根據(jù)報道在260℃，4Mpa，CO2：H2=1:3的條件下，CO2轉(zhuǎn)化率：%，DME選擇性：68%，DME的收率：%。與貴金屬(如Pt、Pd、Au等)催化劑比較，Cu／ZnO／催化劑價格要便宜得多，在經(jīng)濟上更具優(yōu)勢。在類似的合成氣直接合成DME的研究中，HZSM．5分子篩作為復合催化劑中的脫水組分已經(jīng)得到應用，且效果良好，故本項目選擇HZSM一5分子篩作為加氫合成DME的甲醇脫水催化劑組分。經(jīng)過DME吸收塔被吸收到塔釜液中，塔頂出來的混合氣體變壓吸附CO，脫CO后的氣體（凈化氣）循環(huán)到混合器V101進行循環(huán)利用。，經(jīng)過分離后得到符合質(zhì)量要求的DME，送入DME產(chǎn)品儲罐。2） 輔助原料采購 Cu／ZnO／甲醇合成催化劑及HZSM一5分子甲醇脫水催化劑均可在附近購買獲得。從反應器出來的混合物進入吸收塔T201，塔頂主要有未反應的原料氣和生成的一氧化碳，該混合氣進入一氧化碳變壓吸附塔T20T203進行分離一氧化碳；塔頂?shù)幕旌弦旱骄s車間進行精制。合成工段新鮮原料和循環(huán)原料在混合器V101混合后，經(jīng)過原料器預熱器E101和費熱鍋爐E102,進入絕熱床反應器,出口的高溫高壓能量換熱后溫度升至240℃。吸收塔T202塔底采出經(jīng)過吸收塔T203,從塔頂采出物料去副產(chǎn)物CO的儲罐.表58吸收工段T201單元能量衡算表吸收前塔頂采出塔底采出FromE102ABSORBABSORBToR101ABS21SepPhase: MixedLiquidLiquidTemperature ℃20Pressure MPA33Molar Enthalpy MJ/h317027216585655963516表59吸收工段T202單元能量衡算表吸收前塔頂采出塔底采出FromT201T203T202ToT202T203V201Phase: LiquidLiquidLiquidTemperature ℃Pressure MPA333Molar Enthalpy MJ/h16585651569134表510吸收工段V201單元能量衡算表解析前FromT203ToV204Phase: LiquidTemperature ℃Pressure MPAMolar Enthalpy MJ/h6064218精制工段粗產(chǎn)品進入預精餾塔T204，除去剩余的CO2。換熱器較多，分別布置在2層和3層。壓縮機，為了降低噪音對工作人員的不良影響，把壓縮機放入壓縮機房，獨立開來，并且方便操作與維修。臥式換熱器底部距離平臺不小于600mm。與操作臺間隔2m，另外吸收塔搭設有1m寬的操作平臺方便操作維修。2）設備外型尺寸和設備編號；3）設備定位尺寸和尺寸線，設備管口方位；4）操作臺主要尺寸車間立面圖包括：1）車間正面立面圖1張；2）設備外型尺寸和設備編號；3）設備外形尺寸及尺寸線，設備管口方位；4）操作臺主要尺寸和臺面相對標高；圖61 合成吸收車間立面圖二、精餾車間整體布置半露天布置精餾設備生產(chǎn)中不需要經(jīng)?？垂埽軞夂蛴绊懶?，因此車間采用半露天布置，自然采光和通風好，平臺搭建相連，起支撐作用，使得整體建筑更加穩(wěn)固，將不同的塔布置在一個塔架上，可減少投資和維修費用。一層設有配電控制室。冷凝器冷凝器放置在塔上方，三塔回流液可依靠重力回流。因此，工廠布置是為尋求物料和人員的最佳運輸方案。（4）進行廠區(qū)的綠化及美化設計。（5）工廠總平面布置應考慮各種自然條件和周圍環(huán)境的影響。廠區(qū)具體位置，所在地交通運輸現(xiàn)狀及規(guī)劃等見可行性報告第二章。儲罐區(qū)位于主風向的下風方向，防止儲罐區(qū)意外對廠區(qū)造成影響。生產(chǎn)區(qū)發(fā)生火災，可通過切斷原料氣控制火勢，廠內(nèi)消防站消防車1分鐘內(nèi)可以到達。（3）防輻射、防腐蝕廠區(qū)內(nèi)無放射源，基本上不存在輻射問題。供水由工業(yè)園的供水網(wǎng)絡引入工廠后，通過工廠的給水網(wǎng)絡分配到工廠的用水戶。 2 運輸 廠區(qū)布置為矩形，東西方向長為250m，南北方向?qū)挒?80m，總面積為45000m2。根據(jù)建筑物的朝向，主導風向的影響（常年主導風向西北風），設置行政區(qū)于分廠的西北角，輔助區(qū)在西南角，生產(chǎn)區(qū)設在東面，儲罐區(qū)安置于工廠東北面。 建筑設計范圍儲罐區(qū)生產(chǎn)區(qū)弧線布置——由于儲罐區(qū)的危險性較大，必須對儲罐區(qū)設專門的存放區(qū)域，并且要輔以安全保護。管路配置時可以采用一倒角管廊即可滿足要求。二甲醚和甲醇的火災危險性分類均屬于甲類，反應車間與精餾車間的設備為了符合最小間的距離，所以在它們之間種植一片草。各個儲罐之間的間距符合化工企業(yè)設計防火規(guī)范?？拷髂厦孢吘壧?，方便高壓進線和低壓出線。中控室前設置一小廣場。冷凍站為本分廠提供所有所需的冷凍劑。旁邊設置有一綠化地，不使用煤為原料，無需設置渣場。綠化布置廠區(qū)進行了充分的綠化，首先在所有的建筑物的四周植有草坪，其次在行政大樓的前有一綠化地，夏季可乘涼。實際加料板位置。分析模擬結(jié)果發(fā)現(xiàn)，總塔的塔徑變化是提餾段變化較大，精餾段變化較小，精餾段塔徑小，提餾段塔徑大，又在總塔來說要大，即選擇提餾段的塔徑作為全塔塔徑。 最終取300個。塔盤外圍浮閥中心與進口堰，溢流堰的距離，取100mm。進口堰前的安定區(qū)寬度=50——100mm，選80mm。由于塔徑較大，塔盤選分塊式塔盤結(jié)構(gòu)。3)．1塔板壓降hp壓降校核，按壓降較大的情況來進行。由模擬得出氣液相各板的質(zhì)量流量、體積流量和密度，并算出平均值如下表：表81各板的質(zhì)量流量、體積流量和密度氣相數(shù)據(jù)液相數(shù)據(jù)（質(zhì)流）（體流）（密度）（質(zhì)流）（體流）（密度）由上表數(shù)據(jù)我們可以進行計算。把漏液點近似看成直線，可由兩點大致確定其位置。相應的氣體流量為液體流量為第一點坐標為（1146，6473）第二點取液氣質(zhì)量比，有，令ev =，可以求出相應的霧沫夾帶分率：查液沫夾帶關(guān)聯(lián)圖， 有：泛點百分率為80%。第一點取，求得可得出液泛時的干板壓降m相應的孔速則氣體流量為第一點坐標為（85，2506）第二點取，相應求得第二點坐標為（124，2322）同樣將溢流液泛線近似看成直線，由以上兩點畫出。平板封頭常用于常壓容器，圓錐形封頭用于工藝和制造有要求、壓力不高的場合，而半球形封頭則用于對形狀有特殊要求的場合，在中低壓力設備中常用橢圓形封頭。塔盤的機械設計 （1）塔盤 塔盤結(jié)構(gòu)有整體和分塊式兩種。自身梁式和槽式塔盤帶有折邊，折邊對塔盤具有支承作用，是塔盤具有足夠的剛度，并使塔盤結(jié)構(gòu)簡化，耗用鋼材少。 塔盤板有矩形板和弓形板兩類。矩形塔盤板與通道板的左右兩側(cè)和沿弓形板的圓弧側(cè)開有長圓孔用于塔盤板的固定。 支撐圈是具有矩形截面的缺口圓環(huán)，沿其外緣水平焊在塔體上。安裝后的支撐圈，角鋼支撐梁和用降液板彎邊作為的支撐梁，三者的上表面應處于同一水平面。選用規(guī)格為SLA。 2受液盤 受液盤有平受液盤和凹形受液盤，設計中采用凹形受液盤，深度為50mm。 4塔盤板、出口堰板、降液板的連接 塔盤板或通道板于支撐梁之間的連接采用螺栓和螺母連接，其連接結(jié)構(gòu)如圖8所示。塔設備的附件設計 （1）裙座 裙座材料選擇： 由于裙座和介質(zhì)不直接接觸，也不承受容器內(nèi)的介質(zhì)壓力，因此不受壓力容器用材所限，可選用較經(jīng)濟的普通碳素結(jié)構(gòu)剛，考慮到載荷、塔的操作條件，以及塔釜封頭的材料等，選擇常用的Q235B作為裙座的材料，厚度為20mm，高度為4m。2排氣孔用于排出塔運行中逸出的氣體，保證人員和設備的安全。4基礎環(huán) 一塊環(huán)形板，將載荷傳給基礎，其上焊制地腳螺栓座。6引出管通道 塔釜封頭上的接管通過裙座上的通道管引到裙座外部。3液體回流管 回流管采用20鋼，管子牌號為G30，管壁壁厚為5mm 。在塔釜出口管需安裝防漩渦擋板。吊柱焊于塔體上的上、下支座內(nèi)。手柄：采用焊接短管結(jié)構(gòu)，使用時另加長管。吊耳形式：選用軸式吊耳A型，其剛性較好，而且其結(jié)構(gòu)簡單。包角360176。它使塔體產(chǎn)生順風向的振動和垂直于風向的橫風向振動。塔設備中第i計算段所受的水平風力可由下式計算： Pi=q0filiDei K1表征不同體型對風壓的影響，對于細長的圓柱塔體結(jié)構(gòu)，體型系數(shù)K1=。q0為基本風壓值。建廠地區(qū)符合B類地形標準（田野、鄉(xiāng)村、叢林、丘陵以及房屋比較稀疏的鄉(xiāng)鎮(zhèn)和城市郊區(qū)）Dei為塔設備各計算段迎風面有效直徑，當籠式扶梯與塔頂管線布置成180176。塔段12345678塔段長度，m0—22—44—77—1010—1313—1616—1919—21q0，N/m500K1K2fili，mm200030002000K3，mm400K4，mm600Dei3048364830483648304836483648Pi=K1K2fiq0liDei106,N塔結(jié)構(gòu)示意圖：216。 （2）塔底危險截面（ⅡⅡ）的軸向應力計算：由內(nèi)壓引起的軸向應力： 操作時重力引起的軸向應力： 彎矩引起的軸向應力：（3）塔底危險截面（ⅡⅡ）抗壓強度及軸向穩(wěn)定性驗算：在操作時，該截面上的最大軸向壓縮應力發(fā)生在空塔時式中為設計溫度下塔壁材料的許用應力，在82℃時，塔壁材料16MnR的為163MPa。（5）水壓試驗下的強度校核水壓試驗下：水壓為=組合軸向應力應該滿足： 其中厚度在16～36mm、82℃下的16MnRd的=325MPa 據(jù)《化工設備設計全冊塔設備》有 由內(nèi)壓引起的軸向應力： 操作時重力引起的軸向應力： 彎矩引起的軸向應力：