【導(dǎo)讀】2020三三井井化化學(xué)學(xué)杯杯。大大學(xué)學(xué)生生化化工工設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)邀邀請(qǐng)請(qǐng)賽賽。項(xiàng)項(xiàng)目目設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)說說明明書書。項(xiàng)目名稱：年產(chǎn)10萬噸二甲醚燃料分廠設(shè)計(jì)。2020三井化學(xué)杯大學(xué)生設(shè)計(jì)邀請(qǐng)賽

　　

【正文】 ...............................................140 ...............................................................................................................140 前言 ....................................................................................................140 工廠供電設(shè)計(jì)的一般原則 ....................................................................141 設(shè)計(jì)內(nèi)容 ............................................................................................141 防雷與接地 .........................................................................................151 第 14 章 節(jié)能與環(huán)保 .....................................................................................................155 以人為本、個(gè)性化管理 ..................................................................................155 人性的假設(shè) .........................................................................................155 個(gè)性化管理方案 ..................................................................................156 循環(huán)經(jīng)濟(jì)、節(jié)能減排 .....................................................................................157 國(guó)家節(jié)能政策 .....................................................................................157 節(jié)能的意義、措施 ..............................................................................158 具體節(jié)能措施 .....................................................................................158 綠色節(jié)能環(huán)保 ................................................................................................159 二甲醚的燃燒性能 ..............................................................................159 二甲醚的排放性能分析 .......................................................................160 三廢處理 .......................................................................................................161 原材料的性質(zhì)和用量 ...........................................................................161 生產(chǎn)規(guī)模和廠址規(guī)模 ...........................................................................162 設(shè)計(jì)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)依據(jù) ...........................................................................163 危險(xiǎn)性物料的主要物性 .......................................................................164 三廢的成分和年排放量 .......................................................................164 廢水零排放 .........................................................................................165 施工期的污染處理措施 .......................................................................168 環(huán)境影響評(píng)價(jià) ................................................................................................169 小結(jié) ..............................................................................................................169 第 15 章 機(jī)構(gòu)人員設(shè)置及工資情況表 .............................................................................170 第 16 章 管線設(shè)計(jì) .........................................................................................................172 .................................................................................................172 2020 三井化學(xué)杯大學(xué)生設(shè)計(jì)邀請(qǐng)賽 中南大學(xué) CSU陽閣團(tuán)隊(duì) 第 vii 頁(yè) 共 186 頁(yè) 管道的材質(zhì)的選擇及防腐 ....................................................................172 管道尺寸的選擇 ..................................................................................172 確定管子的連接方式和管件的選擇 ......................................................173 管道阻力的計(jì)算 ..................................................................................174 管路熱補(bǔ)償 .........................................................................................174 管道的絕熱保溫、防震、涂色 .............................................................174 .............................................................................................174 附錄一：工廠平面布置總圖 ...........................................................................................177 附錄二：總廠布置三維設(shè)計(jì)圖 .......................................................................................178 附錄三：車間設(shè)備布置設(shè)計(jì)三維圖 ................................................................................179 附錄四：帶控制點(diǎn)工藝流程 ...........................................................................................183 附錄五：車間管線總圖 ..................................................................................................184 參考 文獻(xiàn) .......................................................................................................................185 2020 三井化學(xué)杯大學(xué)生設(shè)計(jì)邀請(qǐng)賽 中南大學(xué) CSU陽閣團(tuán)隊(duì) 第 I 頁(yè) 共 186 頁(yè) 摘 要 本說明書在對(duì)目前二甲醚發(fā)展概況以及各種生產(chǎn)工藝進(jìn)行綜述的基礎(chǔ)上，論證并選擇了甲醇作為原料通過氣相脫水法生產(chǎn)燃料二甲醚的生產(chǎn)工藝，完成了廠址選擇、廠區(qū)布局、原輔材料路線、流程計(jì)算機(jī)模擬、設(shè)備選型設(shè)計(jì)以及供電、土建等公用工程的設(shè)計(jì)工作。并對(duì)二甲醚生產(chǎn)工藝的 Aspen Plus 模擬與優(yōu)化、環(huán)保與節(jié)能進(jìn)行了重點(diǎn)設(shè)計(jì)和探索。 本項(xiàng)目采用聯(lián)合化工總廠以天然氣或煤出發(fā)生產(chǎn)的甲醇作為原料通過氣相脫水法生產(chǎn)燃料二甲醚。經(jīng)過嚴(yán)格的工藝選擇 論證，選定生產(chǎn)流程為：原料甲醇—— 甲醇?xì)饣?—— 甲醇?xì)庀嗝撍?—— 二甲醚的精餾 —— 甲醇回收 —— 二甲醚成品。工藝采用氣相脫水兩步法：先用合成氣催化反應(yīng)生成甲醇，再進(jìn)行 ZSM5 分子篩催化脫水反應(yīng)，選用連續(xù)性反應(yīng)器連續(xù)生產(chǎn)二甲醚。項(xiàng)目設(shè)計(jì)二甲醚的年生產(chǎn)能力為 10萬噸，產(chǎn)品含二甲醚為 %w/w，甲醇 %w/w，水分 %w/w，達(dá)到項(xiàng)目要求的燃料二甲醚標(biāo)準(zhǔn)。本項(xiàng)目充分利用當(dāng)?shù)刭Y源，具有原料利用率高、排放廢物少、節(jié)能環(huán)保等優(yōu)勢(shì)。流程采用 ASPEN 軟件模擬計(jì)算，用 3DMAX 進(jìn)行了工廠布局的三維總體設(shè)計(jì) ，用 AutoCAD 進(jìn)行了工廠的平面設(shè)計(jì)和精餾塔的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，用 PDMS 進(jìn)行了車間布局的三維設(shè)計(jì)和管道布置，采用 KGTOWER 對(duì)精餾塔進(jìn)行了選型和水力學(xué)設(shè)計(jì)，采用 Aspen HTFS+ 進(jìn)行了換熱設(shè)備的設(shè)計(jì)和選型，使用 HX 對(duì)換熱網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了優(yōu)化和配置。 本項(xiàng)目需投資 ，在工廠進(jìn)入滿負(fù)荷之后，全年的凈利潤(rùn)將達(dá)到 億元，投資回收期為 年。預(yù)計(jì)整個(gè)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)期總收益將超過 億余元，經(jīng)濟(jì)效益良好。本設(shè)計(jì)結(jié)果有望作為相關(guān)工廠設(shè)計(jì)和項(xiàng)目改造的參考和依據(jù)。 關(guān)鍵詞： 二甲醚 工廠設(shè)計(jì) 氣相 脫水法 ASPEN 模擬計(jì)算 PDMS 設(shè)計(jì) CAD 設(shè)計(jì) 3DMAX 三維設(shè)計(jì) 2020 三井化學(xué)杯大學(xué)生設(shè)計(jì)邀請(qǐng)賽 中南大學(xué) CSU陽閣團(tuán)隊(duì) 第 II 頁(yè) 共 186 頁(yè) Abstract In this design manual， the current development of different production techniques of the dimethyl ether (DME) producing is reviewed. The location and the layout of the plant， the routes of raw materials and auxiliary materials， the process simulation， selections for device types， power supply and designs for civil engineering and other public engineering’s are described here in detail. Besides， consideration of environment protection and energy saving are also included. We have chosen the process to produce the fuel DME by means of vaporphase evaporation from me