【正文】 30 130 130 131第十二章 空壓站 氮氧站 132 132 132 132 工藝用壓縮空氣 132 儀表用壓縮空氣 133 氮氧站 133第十三章 采暖通風(fēng)及空氣調(diào)節(jié) 134 134 134 134 135 135 135 137 137 137 138 138第十四章 危險及可操作性分析 139 HAZOP分析的發(fā)展?fàn)顩r 139 HAZOP分析的基本原理 139 HAZOP研究節(jié)點的劃分 139 HAZOP研究的工藝引導(dǎo)詞 140 HAZOP研究的過程 142 HAZOP分析的保護措施 144 HAZOP分析及應(yīng)用 144第十五章 土建 150 150 150 151 151 151 151 152 152 152 153 153 155 155 155 156 158第十六章 給排水工程 159 159 159 159 159 160 160 160 160 161 161 161 161 生產(chǎn)污水系統(tǒng) 162 清凈廢水排放 162 雨水排放系統(tǒng) 162 162第十七章 冷凍站和蒸汽系統(tǒng) 163 163 163 163 設(shè)備防腐 163 164 164 165第十八章 儲運與運輸系統(tǒng) 166 166 166 166 166 167 167 167 167 167 169 169 169 170 170第十九章 環(huán)境保護 172 172 172 172 172 廢氣處理 172 廢水 173 173 174第二十章 維護與維修系統(tǒng) 175 175 TPM定義 175 TPM特點 175 175 176 176 176 177 178 179 179 180 182 18220. 8維護人員工作職責(zé) 183第二十一章 消防系統(tǒng) 185 185： 185 185 185 186 186 187 187 188 188 189第二十二章 安全設(shè)施設(shè)計 190 190 190 190 190 191 191 設(shè)備危險性分析 191 191 192 192 192 192 192第二十三章 工廠組織及勞動定員 194 194 194 194 194 195參考文獻 197第一章 總論本項目以某石油化工有限公司的乙烯、二氧化碳和水作為原料，采用乙烯催化氧化生產(chǎn)環(huán)氧乙烷，環(huán)氧乙烷、二氧化碳合成碳酸乙烯酯法和碳酸乙烯酯水解合成法，生產(chǎn)乙二醇。1) 認真貫徹落實國家基本建設(shè)的有關(guān)政策、法規(guī)，合理安排建設(shè)周期。9) 按照國民經(jīng)濟和社會發(fā)展的長遠規(guī)劃，行業(yè)、地區(qū)的發(fā)展規(guī)劃，在項目調(diào)查、選擇中對項目進行詳細全面的論證。表1 2 輔助材料年需要量、來源序號名稱裝填量/(噸/年)來源1銀催化劑外購2負載型雙核橋聯(lián)催化劑外購3NY2外購本設(shè)計中，應(yīng)用了以下輔助設(shè)計工具軟件：1) 用Aspen Plus 進行流程模擬和工藝優(yōu)化；2) 用Aspen Energy Analyzer進行熱集成優(yōu)化；3) 用Aspen Process Economic Analyzer進行過程經(jīng)濟評價分析；4) 用ASPEN Exchange Design and Rating 進行換熱器結(jié)構(gòu)設(shè)計和選型；5) 用CUPTOWER 進行了塔設(shè)備的設(shè)計；6) 用SW62011進行化工設(shè)備的強度校核；7) 用AutoCAD 進行化工制圖；8) 用PDmax軟件進行三維配管9) 用3D max軟件進行三維建模10) 用Lumion軟件進行渲染第二章 技術(shù)經(jīng)濟 工程概況本項目生產(chǎn)規(guī)模為： 年產(chǎn)22萬噸優(yōu)等品乙二醇?！?19186。其中長蘆片區(qū)26平方公里，重點發(fā)展石油和天然氣化工、有機化工原料、精細化工產(chǎn)品等化工項目；玉帶片區(qū)19平方公里，重點發(fā)展石化上游產(chǎn)品與化工物流。園區(qū)北接寧六、雍六高速公路，南與金陵石化隔江相望，西與南化公司相連，東與儀征化纖公司相接。在新建碼頭的基礎(chǔ)上，對現(xiàn)有液體碼頭進行擴能改造的同時開展裝卸量分配優(yōu)化，預(yù)計可使現(xiàn)有液體碼頭的年裝卸能力提高1400～3530 kt/a。深圳國際控股有限公司是一家從事物流、高速公路基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、投資、運營的香港上市公司，是深圳市國有資產(chǎn)監(jiān)督管理委員會控股的深圳市八大產(chǎn)業(yè)集團之一。(6) 管廊化工園區(qū)在長蘆片區(qū)沿主要干道及部分次要道路已建成30km長工業(yè)管廊，企業(yè)可在管廊上架設(shè)原料管線進入企業(yè)界區(qū)。園區(qū)周邊地區(qū)擁有各類化工研究院所40余家，有50多家不同資質(zhì)的化工專業(yè)設(shè)計院、勘察院、化工制造單位，有多家實力雄厚的工程公司、化工建設(shè)公司、檢維修公司，在大型石化裝置的設(shè)計、安裝、建設(shè)、檢維修等方面可為園區(qū)企業(yè)提供完善的服務(wù)。人才資源如表32所示：表32 人才資源類型數(shù)量備注高等院校61所某大學(xué)、東南大學(xué)、某工業(yè)大學(xué)等，設(shè)置化學(xué)化工專業(yè)的高等院校有11所、中等專業(yè)學(xué)校2所、技校5所化工科研院所500余家揚子研究院、南化研究院、江蘇省化工研究所大型化工設(shè)計院12家揚子設(shè)計院、中石化某設(shè)計院等建設(shè)單位金陵石化設(shè)計院等大型檢維修公司6家揚子石化、南化公司等化工機械制造4家南化公司等化工從業(yè)人員20萬其中各類工程技術(shù)人員2萬多人本廠的總平面布置，是在總體規(guī)劃的基礎(chǔ)上，根據(jù)企業(yè)的性質(zhì)、規(guī)模、生產(chǎn)流程、交通運輸、環(huán)境保護以及防火、安全、衛(wèi)生、施工及檢修等要求，結(jié)合場地自然條件，通過技術(shù)經(jīng)濟比較后，設(shè)計多種方案后擇優(yōu)確定而來的。當(dāng)可能有有害氣體進入內(nèi)院時，內(nèi)院寬度不得小于15m。使近期布置集中。場內(nèi)設(shè)施完整，功能齊全。為了使廠區(qū)布置更加合理，在設(shè)計過程中采用集成化的布局方案，將所有車間整合到一個反應(yīng)區(qū)當(dāng)中，節(jié)省了場地與管廊管線的成本。本設(shè)計中，使用較多的樹木作為隔音屏障，使得控制中心與噪音較大的工藝裝置區(qū)以及機修/電修車間隔開。 運輸設(shè)施的布置 裝卸區(qū)的布置罐區(qū)汽車裝卸設(shè)施應(yīng)該位于廠區(qū)邊緣、空氣流通的地段或布置在廠區(qū)外。 廠區(qū)出入口的布置設(shè)計規(guī)范要求廠區(qū)的出入口不少于2個，人流和貨流出入口應(yīng)該分開布置；主要人流出入口應(yīng)設(shè)在工廠主干道通往居住區(qū)和城鎮(zhèn)的一側(cè)，主要貨流入口應(yīng)位于主要貨流方向，靠近運輸繁忙的倉儲區(qū)，并與廠外運輸線路連接方便；主要出入口應(yīng)設(shè)置門衛(wèi)室。平坡式:整個廠區(qū)沒有明顯的標(biāo)高差或臺階，即設(shè)計整平面之間的連接處的標(biāo)高沒有急劇變化或者標(biāo)高變化不大的豎向處理方式稱為平坡式豎向布置。 本廠運輸設(shè)計本項目廠區(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。本廠地面全部達到無土化，地面以水泥澆筑，可以承受最大載重汽車引起的壓力，同時利于清潔。 目前，我國共有21家乙烯生產(chǎn)企業(yè)，乙烯生產(chǎn)主要集中在中國石化和中國石油兩大集團，%。除了以傳統(tǒng)的乙烯為原料之外，山東華魯恒升集團公司和新疆天業(yè)集團利用電石爐尾氣建成乙二醇生產(chǎn)裝置。有條件的企業(yè)可以再新建幾套生產(chǎn)規(guī)模在 30 萬 噸/年以上的大型乙二醇生產(chǎn)裝置， 以擴大生產(chǎn)規(guī)模，從根本上緩解我國乙二醇的供需矛盾，提高市場的競爭力。 1) 環(huán)氧乙烷非催化水合法 目前國內(nèi)外工業(yè)化生產(chǎn)乙二醇的主要方法為環(huán)氧乙烷直接水合法，以乙烯和氧氣為原料，在銀為催化劑、甲烷或氮氣為致穩(wěn)劑、氯化物為 抑制劑的條件下，乙烯直接氧化生成環(huán)氧乙烷，環(huán)氧 乙烷進一步與水以一定比例在管式反應(yīng)器內(nèi)進行水合反應(yīng)，生成乙二醇，乙二醇溶液經(jīng)蒸發(fā)提濃、脫水、 分餾得到乙二醇及相關(guān)副產(chǎn)品。 用此催化劑，環(huán)氧乙烷生成乙二醇的速率比不用 催化劑時快百倍， %～ %。但是尚停留在中試階段并未投資建廠。圖42 碳酸乙烯酯和乙二醇的生產(chǎn)來自上一工段的環(huán)氧乙烷與氮氣、循環(huán)氣混合預(yù)熱進入反應(yīng)1生成碳酸乙烯酯。遇明火、高熱或與氧化劑接觸，有引起燃燒爆炸的危險。該反應(yīng)的主反應(yīng)與主要考慮的副反應(yīng)有：主反應(yīng)： C2H4+12O2 C2H4O+副反應(yīng)： C2H4+3O2 2CO2+2H2O+1323KJ/molC2H4O+52O2 2CO2+2H2O+1218KJ/mol二、工藝條件環(huán)氧乙烷的生產(chǎn)受反應(yīng)溫度、反應(yīng)壓力、空間速度與空管線速度、原料配比和循環(huán)比、抑制劑等工藝條件的制約。本項目采用的是低氧高乙烯的配比進料，相對于高氧低乙烯配比操作，它的生產(chǎn)能力和經(jīng)濟性都更為優(yōu)越。反應(yīng)生產(chǎn)成主產(chǎn)物為環(huán)氧乙烷，副產(chǎn)物是CO2和H2O。圖44反應(yīng)器溫度及壓力反應(yīng)器中發(fā)生的反應(yīng)一共有三個，分別是：乙烯與氧氣反應(yīng)生成環(huán)氧乙烷，%（乙烯）；乙烯與氧氣反應(yīng)生成二氧化碳和水，%（乙烯）；%（環(huán)氧乙烷）。塔頂出來的環(huán)氧乙烷蒸汽進入環(huán)氧乙烷精制塔出去其中的水分，%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）的環(huán)氧乙烷氣體。乙醇胺對二氧化碳的吸收過程既存在物理吸收即二氧化碳溶于乙醇胺溶液又存在化學(xué)吸收即二氧化碳與乙醇胺溶液反應(yīng)。(1)二氧化碳吸收塔T0201二氧化碳吸收塔，沒有冷凝器和再沸器，全塔理論板有10塊。表44二氧化碳解析塔進出物流　進料物流塔頂出料塔底出料 C2H4 O2 CO2 CH4 N2 H2O EO EG MDEA MDEA+ H3O+ HCO3 CO3 (3)二氧化碳一級閃蒸和二氧化碳二級閃蒸℃.然后進入二氧化碳一級閃蒸罐，除去物料中的大部分水，提高二氧化碳濃度。在溫度大于35℃時，是無色透明的液體，當(dāng)溫度小于35℃時形成結(jié)晶，所以碳酸乙烯酯在常溫下是針狀或片狀固體。遇到明火或者在高溫的條件下可以燃燒。提高壓力有利于主反應(yīng)向正方向進行，副反應(yīng)向負方向進行，有利于提高反應(yīng)的選擇性。NY2催化EC水解反應(yīng)為并串聯(lián)反應(yīng)，水越多，反應(yīng)液越稀釋，抑制副反應(yīng)，反應(yīng)效果較好。壓縮后的氣體與補充的氮氣混合進入換熱器E0301降溫后進入反應(yīng)器R0301反應(yīng)制取碳酸乙烯酯。馳放的的物流同樣進入第四工段進行分離處理。反應(yīng)停留時間為10分鐘。來自第三工段的物流二中組要含有三個組分，分別是乙二醇、碳酸乙烯酯和二甘醇，在常壓下這三個組分的沸點分別是195℃、243℃244℃、245℃。乙二醇精餾塔的進出口的物料組成如下表47所示：表47乙二醇精制塔的進出口物料組成　進料物流塔頂采出側(cè)向采出塔釜采出 H2O EG EC DEG 從表中可以看出乙二醇被分離成兩種等級的產(chǎn)物，一種是高純度的優(yōu)等品嗎，濃度接近于1（質(zhì)量分?jǐn)?shù)），%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）屬于一等品。高選擇性催化劑系列產(chǎn)品為S87880、882，工藝比較成熟，性能更加優(yōu)越。由于二氧化碳吸收工段采用的是MDEA作為吸收劑，有離子參與反應(yīng)所以將二氧化碳吸收工段獨立出來，采用物性方法為ELECNRTL。塔底出來的碳酸乙烯酯和二甘醇混合物料進入結(jié)晶器結(jié)晶后分離出碳酸乙烯酯。%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)），氣相出料中環(huán)氧乙烷的濃度為464PPM（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）。圖410碳酸乙烯酯生產(chǎn)壓力和溫度在該反應(yīng)中考慮發(fā)生的反應(yīng)有兩個：第一、。從閃蒸罐出來的碳酸乙烯酯與水按比例混合后，經(jīng)過泵P0302加壓進入換熱器E0304預(yù)熱后與循環(huán)物料混合進入反應(yīng)器反應(yīng)生產(chǎn)乙二醇。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，同時生成甲烷和一氧化碳兩種副產(chǎn)物。較低溫度下，EO的選擇性較高，表明EC分解反應(yīng)較強，隨著反應(yīng)溫度提高，EC的轉(zhuǎn)化率和EG的選擇性提高，EG選擇性提高主要是因為EC分解反應(yīng)得到抑制，EO選擇性下降，DEG的選擇性在溫度改變的條件下變化不大；溫度高于170。從動力學(xué)角度看，在高溫下分子的熱運動加劇，CO2和碳酸乙烯酯難于在催化劑的表面形成穩(wěn)定的可逆吸附態(tài)，并且，在高溫下部分EO發(fā)生解離，造成催化劑上產(chǎn)物選擇性隨溫度的升高而下降。與氧化劑可發(fā)生反應(yīng)。..1物料性質(zhì)環(huán)氧乙烷：（環(huán)氧乙烷生產(chǎn)工段有介紹）。（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）。解析塔塔底液體經(jīng)過泵P0201加壓后進入換熱器E0203降溫到40℃循環(huán)回吸收塔再吸收。有機胺法出現(xiàn)于20世紀(jì)30年代，與其他方法相比具有吸收量大、吸收效果好、成本低、吸收劑可循環(huán)使用并能回收到高純產(chǎn)品的特點，從而得到廣泛的使用。表42吸收塔進出物料　塔底氣相進料塔頂液相進料塔頂氣相出料塔底液相出料 C2H4 O2 CO2 CH4 N2 H2O EO EG MDEA 從環(huán)氧乙烷吸收塔塔底出來的物流中，除了含有環(huán)氧乙烷、水和乙二醇外還有還有部分乙烯、二氧化碳、甲烷等溶解在水溶液中。降溫后的液體進入環(huán)氧乙烷汽提塔T0103用水蒸氣汽提分離出環(huán)氧乙