【正文】 、易爆介質(zhì)，而且生產(chǎn)過程連續(xù)性強(qiáng)，控制指標(biāo)和防爆要求非常嚴(yán)格，因此本裝置采用集散型控制系統(tǒng)（DCS）對(duì)整個(gè)生產(chǎn)過程進(jìn)行監(jiān)視、操作、報(bào)警、聯(lián)鎖和控制，同時(shí)對(duì)關(guān)鍵的電氣設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)距離控制。為保證裝置的安全生產(chǎn)，所有現(xiàn)場(chǎng)儀表均選擇符合安裝地點(diǎn)的危險(xiǎn)區(qū)域等級(jí)劃分的防爆儀表，并在危險(xiǎn)區(qū)域內(nèi)設(shè)置可燃?xì)怏w報(bào)警傳感器，此信號(hào)送至DCS系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)視和報(bào)警。 關(guān)鍵設(shè)備的檢測(cè)和控制本裝置約有控制回路100泵，其中關(guān)鍵的控制系統(tǒng)有：當(dāng)系統(tǒng)緊急停車或遇其他事故時(shí)，動(dòng)作相關(guān)的閥門，切斷苯進(jìn)料，使裝置停止反應(yīng)。當(dāng)反應(yīng)器的尾氣氧含量超過5%時(shí)，應(yīng)切斷其進(jìn)料閥，開啟強(qiáng)制氮封閥。當(dāng)分解反應(yīng)器的壓力過高時(shí)，應(yīng)切斷其進(jìn)料閥。 儀表的選型 現(xiàn)場(chǎng)儀表的防爆形式采用本安結(jié)構(gòu)。在滿足工藝控制和測(cè)量要求的前提下，本著節(jié)約投資的原則，盡可能在國(guó)內(nèi)采購(gòu)，國(guó)內(nèi)無(wú)生產(chǎn)廠家或產(chǎn)品質(zhì)量不能滿足要求的儀表及關(guān)鍵部位的儀表檢測(cè)元件，考慮進(jìn)口。壓縮機(jī)的成套儀表，由供貨商隨機(jī)供應(yīng)?，F(xiàn)場(chǎng)變送器選用智能電動(dòng)型產(chǎn)品，傳輸信號(hào)為4～20mADC標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)（熱電阻信號(hào)除外）?！? 壓力儀表壓力、差壓變送器：采用智能式變送器，輸出信號(hào)為4～20mADC，數(shù)字通訊加載在4～20mADC信號(hào)上。就地壓力測(cè)量一般選用變通壓力表或不銹鋼壓力表。 溫度儀表就地溫度測(cè)量采用抽芯式防護(hù)型雙金屬溫度計(jì)，萬(wàn)向型。遠(yuǎn)傳溫度測(cè)量采用鉑電阻（Pt100）。 流量?jī)x表流量測(cè)量元件的選用一般根據(jù)下列原則：蒸汽及氣體：孔板液體：電遠(yuǎn)傳金屬管轉(zhuǎn)子流量計(jì)或渦街流量變送器就地：金屬管轉(zhuǎn)子流量計(jì) 液位儀表塔釜液位測(cè)量采用遠(yuǎn)傳外浮筒液位變送器，貯罐液位測(cè)量采用雷達(dá)液位計(jì)。就地液位計(jì)一般采用玻璃板液面計(jì)。 調(diào)節(jié)閥、切斷閥調(diào)節(jié)閥采用氣動(dòng)方式。根據(jù)介質(zhì)的特性和工況條件，一般選用單座或雙座氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥，調(diào)節(jié)閥采用電氣閥門定位器。切斷閥須配限位開關(guān)，限位開關(guān)須是隔爆型的。關(guān)鍵部位的調(diào)節(jié)閥應(yīng)配置閥位變送器。電磁閥選用二位三通隔爆型電磁閥，在正常情況下，電磁閥帶電。 分析儀表分析儀表采用智能式，多通道分析儀，根據(jù)具體工況，主要選用下列幾種在線分析儀：O2：氧分析儀CO/CO2：紅外線分析儀H2：氫分析儀H2O：水份含量分析儀溶解氧分析儀PH計(jì)等以上分析儀表根據(jù)其型式和現(xiàn)場(chǎng)情況，可放在分析小屋內(nèi)或放在靠近取樣點(diǎn)的現(xiàn)場(chǎng)。有特殊要求或需特殊處理的介質(zhì)，采用相應(yīng)的預(yù)處理措施，預(yù)處理系統(tǒng)由分析儀表供應(yīng)商配套提供。 集散型控制系統(tǒng) DCS本裝置的集中管理、監(jiān)視、聯(lián)鎖和控制通過DCS完成。該DCS系統(tǒng)安裝在本裝置的中央控制室內(nèi)。以微處理器為基礎(chǔ)的DCS將是一個(gè)先進(jìn)的、可靠的和開放的系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用全局性數(shù)據(jù)庫(kù)和最新版本的WINDOWS NT操作系統(tǒng)，系統(tǒng)硬件以及通訊網(wǎng)絡(luò)采用最新的冗余技術(shù)，以確保生產(chǎn)穩(wěn)定、操作安全和維修方便。DCS將預(yù)留與上位機(jī)相連的接口，以便將來(lái)與全廠總調(diào)度室的上位管理機(jī)聯(lián)網(wǎng)。本裝置有1/0約1100點(diǎn)，其中Al：430，AO：100，Dl：320，DO：260。配置4個(gè)操作站，其中1個(gè)兼作工程師站，每個(gè)操作站都是一個(gè)獨(dú)立的計(jì)算機(jī)主機(jī)，每個(gè)操作站都能互為備用，相互冗余。 UPS本裝置設(shè)置一個(gè)UPS，380VAC，20KVA，要求雙路電源供電，具有自動(dòng)切換功能，后備電池維持時(shí)間不少于30分鐘。 儀表防護(hù)選型應(yīng)滿足工藝介質(zhì)所需的防腐、防爆要求。在環(huán)境溫度下易凍或粘度大于允許范圍的工藝介質(zhì)，其儀表測(cè)量管線及變送器測(cè)量室應(yīng)采取相應(yīng)的絕熱和蒸汽伴熱保溫措施。DCS及某些有特殊要求儀表的接地應(yīng)符合制造廠的要求。 儀表動(dòng)力供應(yīng)儀表電源有二種：交流：220VAC，由UPS提供。直流：24VDC，由DCS提供。儀表供氣氣源要求：油份含量應(yīng)小于8ppm（W）含塵粒徑不應(yīng)大于3um，含塵量＜1mg/m3（G）露點(diǎn)為40℃ 主要儀表主要儀表詳見NR27220《主要儀表一覽表》 主要設(shè)備的選擇 氧化反應(yīng)器氧化反應(yīng)器是環(huán)己烷氧化過程的關(guān)鍵設(shè)備，其結(jié)構(gòu)形式有釜式攪拌反應(yīng)器、釜式外循環(huán)反應(yīng)器、釜式內(nèi)循環(huán)反應(yīng)器和塔式內(nèi)循環(huán)反應(yīng)器、還有一槽多室臥式反應(yīng)器等幾種。為了使通入的空氣氣泡能與環(huán)己烷液體均勻混合，故在反應(yīng)器內(nèi)裝攪拌器，或安裝外循環(huán)泵，利用機(jī)械動(dòng)力強(qiáng)制物料循環(huán)，以達(dá)到良好混合的目的。內(nèi)循環(huán)反應(yīng)器是在反應(yīng)器內(nèi)利用氣液造成液體中的靜壓差，從而產(chǎn)生液體環(huán)流運(yùn)動(dòng)，使物料在內(nèi)套管與反應(yīng)器之間循環(huán)，達(dá)到擴(kuò)散、傳熱和傳質(zhì)目的。采用機(jī)械動(dòng)力強(qiáng)制物料循環(huán)，能達(dá)到良好混合的目的，但對(duì)機(jī)械設(shè)備的密封和電機(jī)的防爆有很高的要求。內(nèi)循環(huán)反應(yīng)器結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，不需要機(jī)械動(dòng)力設(shè)備，設(shè)備造價(jià)較低，操作安全可靠。在工業(yè)生產(chǎn)中，一般采用4～6個(gè)反應(yīng)器串聯(lián)，串聯(lián)數(shù)目少于3個(gè)不利于提高環(huán)己烷氧化的選擇性，串聯(lián)數(shù)目太多，雖然有利于提高選擇性，但會(huì)增加設(shè)備的投資。攪拌式氧化反應(yīng)器和內(nèi)循環(huán)氧化反應(yīng)器的優(yōu)缺點(diǎn)比較見下表： 表44 攪拌式反應(yīng)器和內(nèi)循環(huán)式反應(yīng)器的比較序號(hào)項(xiàng)目攪拌式反應(yīng)器內(nèi)循環(huán)式反應(yīng)器備注1設(shè)備能耗機(jī)械攪拌，動(dòng)力消耗大無(wú)機(jī)械攪拌，不消耗動(dòng)力。2設(shè)備造價(jià)有傳動(dòng)裝置，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，設(shè)備造價(jià)高。為靜止設(shè)備，造價(jià)較低。見注3設(shè)備安全性攪拌器軸封易磨損，一旦損壞漏出的環(huán)己烷會(huì)形成爆炸氣團(tuán)，存在嚴(yán)重安全隱患。不易泄露，操作較安全。4混合均勻性氣液混合較好物料混合略差5氧化反應(yīng)收率較高略低6操作維護(hù)攪拌器易損壞，維護(hù)麻煩，常需停車修理，影響生產(chǎn)。不易損壞，維護(hù)方便，可長(zhǎng)期運(yùn)行。注：按60kt/a環(huán)己酮裝置計(jì)，內(nèi)循環(huán)反應(yīng)塔比帶攪拌氧化釜設(shè)備費(fèi)節(jié)省460萬(wàn)元，裝機(jī)功率少475kw。由表中可以看出，內(nèi)循環(huán)反應(yīng)器明顯優(yōu)于攪拌式反應(yīng)器，因此推薦采用塔式內(nèi)循環(huán)氧化反應(yīng)器，五塔串聯(lián)。 分解工藝及設(shè)備分解反應(yīng)器的作用是將氧化產(chǎn)物中的過氧化物，在催化劑和堿性介質(zhì)中于較低溫度下，分解成環(huán)己醇和環(huán)己酮。要求有機(jī)相和無(wú)機(jī)相（堿水）充分接觸混合，當(dāng)混合不勻時(shí)，則分解收率降低。因此妥善設(shè)計(jì)分解流程和設(shè)備是至關(guān)重要的。根據(jù)國(guó)內(nèi)開發(fā)的分解工藝專利技術(shù)（經(jīng)岳化、巨化、東方生產(chǎn)驗(yàn)證），我們建議采用靜態(tài)混合器加攪拌式分解器相結(jié)合的流程和設(shè)備。 加氫反應(yīng)器和脫氫反應(yīng)器加氫和脫氫反應(yīng)器均采用固定床列管式反應(yīng)器，管內(nèi)裝填催化劑，用水和熱油為載熱體。這種結(jié)構(gòu)形式的反應(yīng)器在工業(yè)生產(chǎn)中被廣泛采用，成熟可靠。 主要設(shè)備制造標(biāo)準(zhǔn)GB1501998 《鋼制壓力容器》GB15189 《鋼制管殼式換熱器》JB471092 《鋼制塔式容器》SYJ401287 《立式圓桶形鋼制焊接拱頂儲(chǔ)罐施工及驗(yàn)收規(guī)范》JB253680 《壓力容器油漆、包裝和運(yùn)輸》JB473094 《壓力容器無(wú)損檢測(cè)》HG/T2056994 《機(jī)械攪拌設(shè)備》HG21563～2157292 《攪拌傳動(dòng)裝置系統(tǒng)組合、選用及技術(shù)要求》HG20580～205841998 《鋼制化工容器設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、材料選用、強(qiáng)度計(jì)算、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、制造技術(shù)要求等規(guī)定》詳細(xì)設(shè)備見所附設(shè)備一覽表NR27221～29 消耗指標(biāo)、輔助材料消耗定額及消耗量表序號(hào)名 稱規(guī)格消耗定額（以每噸環(huán)己酮計(jì)）消耗量（t）備注每小時(shí)每年1苯純苯980kg588002氫氣%950Nm37125Nm357106Nm33燒堿30%500kg300004燃料氣26Nm3195 Nm31560103Nm5導(dǎo)熱油初裝量：6苯加氫催化劑初裝量：7脫氫催化劑初裝量：12t序號(hào)名 稱規(guī)格消耗定額（以每噸環(huán)己酮計(jì)）消耗量（t）備注每小時(shí)每年1電6000/380V266kwh1995kwh106kwh2蒸汽104t3工業(yè)水103t4循環(huán)水706t5295t106t5儀表空氣40Nm3300Nm3106Nm36氮?dú)?0 Nm3150 Nm3106 Nm3 裝置界區(qū)內(nèi)的公用工程設(shè)施本裝置只設(shè)變配電站，冷凍站。其他公用工程設(shè)施如循環(huán)水、氮?dú)?、儀表空氣等公用工程設(shè)施利用東昊公司的部分余量，不足部分新建。 裝置“三廢”排放本裝置的“三廢”主要有：本裝置廢氣的主要來(lái)源為苯加氫尾氣、環(huán)己烷氧化尾氣，廢堿焚燒爐燃燒煙氣和脫氫加熱爐煙氣。苯加氫尾氣含氫量較大，可作為環(huán)己醇脫氫反應(yīng)器加熱爐燃料，氧化尾氣經(jīng)粗醇吸收塔后，主要為惰性氣體，可直接放空。本裝置主要廢氣排放量及組成：來(lái)源排放量組成⑴吸收塔氧化尾氣12120Nm3/hN2:，O2：%，CO2：%，CO：%⑵脫氫反應(yīng)器加熱爐煙氣1500Nm3/hN2:86%, CO2：%，O2：2%，SOx：%⑶廢堿焚燒爐煙氣6500Nm3/hN2:%, CO2：%，O2：%，H2O：%，SOx：，Nox：，Na2CO3粉末≤80 mg/m3。本裝置各工序產(chǎn)生廢水，經(jīng)廢水汽提塔回收有機(jī)組分后，冷卻到40℃去生化處理。，COD值：15kg/h，PH：2～4。⑴有機(jī)廢液 由醇酮精制塔排出的高、低沸點(diǎn)有機(jī)殘液。排放量約770kg/h，有機(jī)物含量約98%，熱值高，送廢堿焚燒爐作燃料。⑵廢堿液 由中和皂化排出的廢堿液。排放量4965kg/h，組成為鈉鹽：%，NaOH:%，H2O：54%。送廢堿焚燒爐處理。5 建廠地區(qū)條件和廠址選擇 建廠條件 廠址地理位置環(huán)己酮裝置位于常州市新北區(qū)濱江新區(qū)，具體位置由新北區(qū)政府幫助解決，但應(yīng)靠近石化碼頭。并有蒸汽和雙回路電供應(yīng)。該地區(qū)公路、鐵路、長(zhǎng)江水運(yùn)條件優(yōu)越，交通四通八達(dá)。詳見區(qū)域位置圖NR2721。 氣象及水文地質(zhì)資料1）氣溫年平均氣溫 ℃最熱月份平均氣溫 ℃極端最高氣溫 ℃最冷月份平均氣溫 ℃極端最低溫度 ℃2)濕度月平均最高相對(duì)濕度 81%月平均最低相對(duì)濕度 72%年平均相對(duì)濕度 77%3）風(fēng)速及風(fēng)向最大風(fēng)速（10分鐘平均） 絕對(duì)最大風(fēng)速 冬季平均風(fēng)速 夏季平均風(fēng)速 全年平均風(fēng)速 主導(dǎo)風(fēng)向：冬季：東北風(fēng) 夏季：東南風(fēng)4）降水量全年平均降水量 月最大降水量 日最大降水量 小時(shí)最大降水量 月平均最小降水量 5）降雪量最大降雪厚度 57cm設(shè)計(jì)雪荷載 441N/m26）大氣壓年平均大氣壓 月平均最低大氣壓 月平均最高氣壓 最高絕對(duì)氣壓 最低絕對(duì)氣壓 7)雷電年雷電日數(shù) 8）水文地質(zhì)最大凍土深度9cm地震烈度—按7度設(shè)防最高洪水位（吳凇高程系） 交通運(yùn)輸狀況具有完善的公路、鐵路、水運(yùn)設(shè)施。本工程的交通運(yùn)輸狀況十分優(yōu)越。 公用工程狀況部分利用東昊化工苯乙烯廠的資源，不足部分新建。 廠址選擇由區(qū)政府決定。6 總圖運(yùn)輸、儲(chǔ)運(yùn)、土建、廠內(nèi)外管網(wǎng) 總圖運(yùn)輸 總平面布置設(shè)計(jì)原則：1）滿足石油化工廠總體規(guī)劃要求；2）滿足生產(chǎn)工藝要求，使物流順暢，管道輸送短捷；3）方便生產(chǎn)、生活、維修和管理，注意環(huán)境保護(hù)；4）在滿足國(guó)家有關(guān)防火等工程技術(shù)規(guī)范的要求下，布置緊湊，節(jié)約用地，力求整體協(xié)調(diào)、美觀；5）充分利用老廠原有運(yùn)輸、公用工程設(shè)施，以節(jié)省投資。 總平面布置方案土地確定后進(jìn)行平面布置 裝置運(yùn)輸裝置運(yùn)輸詳見表61 表61 裝置年運(yùn)輸量表序號(hào)物料名稱單位數(shù)量運(yùn)輸方式來(lái)源或去向輸入130%燒堿噸30000罐裝、水運(yùn)廠外2苯加氫催化劑噸汽車廠外3脫氫催化劑噸汽車廠外4苯噸58800管道廠外5燃料油噸1200汽車、管道廠外小計(jì)噸廠外輸出1碳酸鈉噸8000汽車廠外2環(huán)己酮噸54000管道廠外3環(huán)己酮噸6000火車或汽車廠外4碳酸鈉溶液噸17600管道廠外小計(jì)噸85600合計(jì)萬(wàn)噸由上表可知，，運(yùn)出85600噸，運(yùn)輸依托鐵路、碼頭、汽車車輛以及管廊。 工廠道路本裝