【正文】 協(xié)作條件 優(yōu) 優(yōu) 優(yōu)其他條件環(huán)境保護條件 較好 較好 較好年產 10 萬噸乙酸乙酯合成項目可行性研究報告第四章 工廠技術方案 生產技術方案 產品標準本項目主要產品為乙酸乙酯，根據(jù)產量調整會有些許無水乙醇產品。其中，乙酸乙酯產品執(zhí)行 GB 372807 工業(yè)乙酸乙酯標準。具體如下：外觀：透明液體，無懸浮雜質。表 工業(yè)乙酸乙酯標準指標項目優(yōu)等品 一等品 合格品乙酸乙酯的質量分數(shù)／％ ≥ 乙醇的質量分數(shù)／％ ≤ 水的質量分數(shù)／％ ≤ 酸的質量分數(shù)（以ＣＨ３ＣＯＯＨ 計）／％ ≤ 色度／Ｈａｚｅｎ單位（鉑鈷色號） ≤10密度（ρ２０）／（ｇ／ｃｍ３） ～蒸發(fā)殘渣的質量分數(shù)／％ ≤ 氣味ａ 符合特征氣味，無異味；無殘留氣味 生產方法目前乙酸乙酯的主要生產工藝有酯化法、乙醛縮合法、乙烯直接加成法和乙醇脫氫法等。各方法比較如下表。表 乙酸乙酯生產方法比較表分類 酯化法 乙醛縮合法 乙烯直接加成法 乙醇脫氫法優(yōu)點 工藝技術比較成熟、可靠，產品生產成本相原料消耗少，工藝過程簡單，對設備腐蝕性小、產品收率和選擇性均較高 產品收率高，對設備腐蝕性小，成本相對較低，年產 10 萬噸乙酸乙酯合成項目可行性研究報告對較低 能耗低、“三廢”排放量少 不產含酸廢水，有利于大規(guī)模生產 缺點 維修費用較高 總能力上看仍不如酯化法 建設投資較高 相對不夠完善其中，酯化法比較成熟、可靠，生產成本相對較低 ，但是由于催化劑與乙酸形成的混酸對設備腐蝕嚴重，因此維修費用較高。乙醛縮合法具有原料消耗少，工藝過程簡單，對設備腐蝕性小、能耗低、 “三廢”排放量少 的優(yōu)點，但其生產能力不如酯化法，因此很難大規(guī)模生產。利用乙烯直接加成法產品收率和選擇性均較高 ，但是投資較高。乙醇一步法是近年來發(fā)展起來的新工藝，使用該工藝產品收率高，對設備腐蝕性小，成本相對較低，不產含酸廢水，且有利于大規(guī)模生產 。綜合以上分析，本項目以納米金分子篩為催化劑，采用滲透汽化，以一步法制備乙酸乙酯。原料液乙醇和氧氣在反應釜中經(jīng)過多步反應生成乙酸乙酯，再經(jīng)過膜組件脫除反應中的水，以打破平衡，推動反應朝正反應方向進行，再在精餾塔中分離得到乙酸乙酯成品。 技術參數(shù)和工藝流程乙酸乙酯合成及分離工藝流程圖如下： 原料乙醇和氧氣經(jīng)過加壓和預熱之后進入反應釜，反應溫度為 150℃，壓力為1MP，反應時間為 2 小時。乙醇的轉化率接近 100%，乙酸乙酯的選擇性在 %以上，再經(jīng)過精餾塔的分離得到純度為 %的乙酸乙酯成品。年產 10 萬噸乙酸乙酯合成項目可行性研究報告 主要生產設備選擇本項目依據(jù)中科院蘭州物理化學研究所、南京工業(yè)大學等相關科研單位成果，結合自身情況、遵循相關設計原則，對設備進行設計，詳細見《初步設計報告》中設備設計方案。表 主要設備一覽表項目 數(shù)量生物發(fā)酵罐 1攪拌釜 4透醇膜分離器 1透水膜分離器 5精餾塔 2換熱器 13機泵 若干 主要原料、燃料、動力消耗指標本項目所需的主要原料及輔助材料的品種、規(guī)格、年需用量見表 ：表 原料、輔料一覽表序 號 名 稱 規(guī) 格 單位 年用量 運輸方式1 木糖渣 ≥60wt%含氧纖維素 t 307568 火車或汽車2 燃料煤 熱值～6800kcal/kg t 21320 汽車或火車3 催化劑 納米金分子篩 t 外供4 新鮮水 常溫， t 106 外供5 循環(huán)冷卻水 32~38℃, t 108自建6 脫鹽水 常溫， t 845600 自建7 電 10～6kV kWh 107外供、自建8 蒸汽 t 106自建9 儀表空氣 Nm3 107空分年產 10 萬噸乙酸乙酯合成項目可行性研究報告 生產車間布置方案廠區(qū)“一”字形在保證安全距離的前提下，為合理利用土地，減少管道回轉次數(shù)，節(jié)約管線，各個工段的布置都采用了“一”字形理念。1）生產車間按照生產流程“一”字形布置2）輔助生產區(qū)“一”字形排布3）儲運區(qū)按照原料區(qū)——中間罐區(qū)——成品罐區(qū)線性排布人車分離工廠共有兩個大門，正門設在廠的東面，主要供員工進出。由于本廠的運輸量大，并且罐區(qū)相對集中，廠區(qū)西面的大門主要用來輸運原料和成品。過往車輛都主要在環(huán)廠公路上行駛，很少在廠內公路穿插。廠內的公路主要供職工過往。實現(xiàn)了高度的人車分流的效果。 總平面布置和運輸 總平面布置原則一、設計依據(jù)1）原化工部文件《化工企業(yè)總圖管理規(guī)定》2）HG/T2064998《化工企業(yè)總圖運輸技術規(guī)定》3）GBJ1687《建筑設計防火規(guī)范》4）GB5018793《工業(yè)企業(yè)總平面設計規(guī)范》二、設計范圍廠內總平面布置、豎向布置、交通運輸設計年產 10 萬噸乙酸乙酯合成項目可行性研究報告三、豎向布置原則（1）滿足生產、運輸、裝卸及管線敷設對高程的要求，并為其創(chuàng)造良好條件。（2）結合地形，因地制宜，合理確定場地設計標高，使場地排水暢通，減少土方工程量，并使廠區(qū)不受洪水威脅。（3）與外部交通運輸設施及廠區(qū)周圍地形相適應，并與總平面布置相協(xié)調。 廠內外運輸方案各區(qū)間均有廠內公路相連接，四通八達。廠區(qū)設有兩個主入口，一東一南，東面主要供人員進出；南面主要供運輸車輛進出，與工業(yè)園主干道相連。廠北面還建有專用貨運鐵路線，承擔本廠的主要運輸任務 倉儲原則我廠有原料儲罐和成品儲罐分別置于 2 個儲罐區(qū)，為保證原料與產品的安全以及運輸?shù)姆奖?，本項目對其存儲與運輸進行了規(guī)劃。由于乙酸乙酯是易燃易爆液體，為保證安全存儲與運輸，儲罐的選擇與布置以及施工安全遵循了以下標準：表 執(zhí)行國家標準列表名稱 標準號《石油化工立式圓筒鋼制焊接儲罐設計規(guī)范》 SH3046《立式圓筒鋼制焊接油罐施工安全及驗收規(guī)范》 GBJ128《鋼制焊接常壓容器》 JB/T4735《石油化工鋼制設備抗震設計規(guī)范》 SH3048《石油化工鋼儲罐地基設計基礎規(guī)范》 SH3062《儲罐區(qū)防火堤的設計規(guī)范》 GB50351儲罐區(qū)位于廠的廠區(qū)西北面，包括成品儲罐區(qū)和原料儲罐區(qū)，其存儲量都為 2022 立方米。年產 10 萬噸乙酸乙酯合成項目可行性研究報告儲罐區(qū)在設計上從多個方面考慮了防雷防靜電，并設置防雷針、靜電接地板等多項防雷防靜電設施。 占地面積及分析廠區(qū)總面積為 95748 平方米，具體指標見下表：指標名稱 單位 數(shù)量廠區(qū)占地面積 95748建筑占地面積 38764露天堆場及作業(yè)場地占地面積 19716道路及廣場占地面積 26027地下管道及地上管架總占地面積 4787綠化面積m230246建筑系數(shù) 場地利用系數(shù) 綠化系數(shù)% 土建工程（1）建筑材料：本項目建設生產中存在有具有易燃易爆的物質，工藝裝置集中、連續(xù)，生產是在高溫、高壓或低溫、化學腐蝕等條件下進行，存在著火災爆炸危險因素。因此，建筑物的建設要利用防爆墻，將易發(fā)生爆炸的部位進行隔離，一旦發(fā)生火災爆炸可以減少破壞面積，并利用門窗、輕質屋面、輕質墻體泄壓減少破壞程度。（2）結構設計及相應措施：本工程設計中，單層和多層廠房采用現(xiàn)澆鋼筋框架結構，廠房下采用現(xiàn)澆注下單獨基礎，生活輔助用房采用磚混結構，并采用磚柱剛性基礎。鋼柱采用防火保護層。墻體的要求如下：外墻采用承重墻，用普通磚做廠房維護墻，并在檐口設置一道圈梁。屋頂年產 10 萬噸乙酸乙酯合成項目可行性研究報告板采用空心板，樓墻板采用空心板活槽形板。為了便于生產以及安全疏散，本設計采用室外樓梯，樓梯采用防火材料。側窗采用開平窗，大門采用開平門。屋頂采用坡度為5‰的平面頂剛性放水屋頂，有組織排水；對有爆炸危險的廠房，設置輕質屋頂，作為泄壓面積。因為本工程生產區(qū)中廠房有爆炸危險，因此要對其設置一定的泄壓面，并用防火墻體隔開，廠房的梁重等承重構件需采用防火包伙措施。對安置有重要貴重儀器設備的廠房，其墻體的耐火行能根據(jù)實際選擇。（3）對有特殊要求的建、構筑物所采取的建筑措施：設置防爆墻將有爆炸危險的生產部位用防爆墻分隔，減少由于爆炸產生的二次破壞，有利于盡快恢復生產。為了進入有爆炸危險的區(qū)域可采用防爆門斗。本項目中，泵房、壓縮車間、鍋爐房、控制室、質量檢測室均采用一級防火材料。在建筑里安置避雷針，防止雷電引起的爆炸事故；設置泄壓有爆炸危險的廠房，應設置輕質屋蓋泄壓、門窗泄壓及輕質外墻泄壓。彩鋼板復合的墻板和屋面板重量輕，但在一定長度內應斷開搭接，才能達到泄壓目的。布置泄壓面，應盡可能靠近爆炸部位；側面泄壓應盡量避開室外設備、人員集中場所、主要道路。其泄壓比值應達到《建筑設計防火規(guī)范》的要求。本項目中，采用輕質屋蓋作為泄壓設施， 保持頂棚平整，避免產生死角，保持廠房上部空間通風良好。不發(fā)火地面由于散發(fā)比空氣重的可燃氣體，會沉積在地面，當達到爆炸濃度時，由于碰撞、摩擦、靜電產生的火花會引起火災爆炸危險，應采用不發(fā)火的地面。不發(fā)火無機材料地面，是采用不發(fā)火水泥砂漿、細石混凝土、水磨石等無機材料制造。骨料可選用不含金屬的石灰石、白云石等不發(fā)火材料，施工前配料制成試塊，進行試驗，確認為不發(fā)火后才能年產 10 萬噸乙酸乙酯合成項目可行性研究報告正式使用。在使用不發(fā)火混凝土制作地面時，應采用摩擦碰撞不發(fā)火材料做分格條。采用不產生火花的有機面層，是彩色耐磨不發(fā)火涂料，施工周期短，易清潔，美觀大方，目前經(jīng)常采用的做法。本項目中，泵房、壓縮車間、鍋爐房地面采用絕緣材料作為整體材料緊密填實，并采取防靜電措施，所有動設備均使用防爆靜電機作為驅動機，保證安全。另外，本設計范圍內多采用鋼筋框架結構，對鋼筋混凝土屋面板、梁、柱基礎內的鋼筋，宜采用接閃器，引下線和接地裝置。設置防爆門斗設置防爆門斗是解決交通和防爆有利措施，第一道門宜采用防爆門，才能達到防爆的效果。但防爆門均采用特殊鋼材制作，其連接轉動部件和防止門與門框碰撞產生火花，門鉸鏈應采用青銅軸和墊圈或其它摩擦碰撞不發(fā)火材料制作，門扇周邊貼橡膠板，防止碰撞產生火花。防爆門斗內要有一定的容積，保證當門打開時瞬時進入門斗的可燃氣體濃度降低，兩門布置應在不同方位上，間距 200f 以上。防爆門斗也是爆炸危險部位的安全出口，其位置應滿足安全疏散距離的要求。 其他工程 給排水工程本項目使用工業(yè)園區(qū)的統(tǒng)一供水方案。給水方案以節(jié)約用水為原則，合理利用水資源。生產冷卻水全部使用循環(huán)水，其他用水使用回用的二次水，以盡量減少新鮮水。排水系統(tǒng)的劃分以清污分流為原則，生產污水和初期雨水均需進行生化處理。 供電配電工程本項目由華魯電廠統(tǒng)一供電，質量穩(wěn)定，電力充足，現(xiàn)有 110KV 變電所，擁有裝機容量 萬 KW 的熱電廠。給電方案以節(jié)約用電為原則，合理利用電力資源。年產 10 萬噸乙酸乙酯合成項目可行性研究報告 防雷防靜電工程為防止電磁感應產生火花第一級和第二級建、構筑物內平行敷設的長金屬物，如管道、構架和電纜外皮等，其凈距小于 100mm 時，應每隔 30m 用金屬線跨接，交叉凈距小于 100mm 時，其交叉處也應跨接。當管道連接處，如彎頭、閥門、法蘭盤等不能保持良好的金屬接觸時（過渡電阻），在連接處應用金屬線跨接。用絲扣緊密連接（不少于 5 根螺栓）接頭和法蘭盤，在非腐蝕環(huán)境下可不跨接。同時，無論對于哪類建筑，如果建筑物中有計算機、電子信息設備，特別是對于控制室、變電所等建筑，要對其雷擊電磁脈沖進行防護，可以采取電磁屏蔽的方式。 電信工程為了加強企業(yè)的管理，提高生產效率，增加組織和調度能力，保證工廠生產的快速有效的進行，工廠內部安裝有電信設備。本項目電信設施主要包括：行政管理電話、生產調度電話、無線通訊、火災自動報警系統(tǒng)、廣播系統(tǒng)等內容：（1）行政管理電話為了全廠行政管理和對外聯(lián)絡的需要，考慮用戶數(shù)量和分布情況。在廠前區(qū)辦公室內設一個電話總機站，廠區(qū)內需要行政電話約 54 門。（2）生產調度電話由于生產管理機構設置情況，需要生產適度電話約 25 門，擬設 100 門程控電話交換機及其配套設備一套，作為全廠調度使用。（3）擴音呼叫/通話系統(tǒng)控制室為了和現(xiàn)場通訊聯(lián)絡，巡回檢查時對通訊的要求，維修和安裝調試有關崗位聯(lián)絡等要求，擬設擴音呼叫/通話系統(tǒng)及其配套設備一套，由 8 個呼叫通話站組成。（4）無線對講電話年產 10 萬噸乙酸乙酯合成項目可行性研究報告在生產聯(lián)系密切的固定或移動崗位，在噪聲較大的環(huán)境，需要頻繁、及時聯(lián)系工作之處，擬設 8 對無線對講電話機。（5）火災自動報警系統(tǒng)為了防止火災在廠內發(fā)生，能及時報告火災信號，擬在全廠設置一套火災自動報警系統(tǒng)，由火災報警控制器、火災自動探測器、手動報警按鈕、線路等組成。（6）電信電路敷設均采用電信電纜橋架或埋地敷設。 供熱工程本廠使用的熱由工業(yè)園區(qū)統(tǒng)一的管道引入，該熱源由熱電公司統(tǒng)一供應，質量穩(wěn)定，額定工況下外供蒸汽保持在 200t/h，最大外供蒸汽量 300t/h，基本可以滿足我廠正常生產的需要。本項目廠區(qū)外管道包括：各界區(qū)之間、裝置各工段間、主要生產裝置之間，生產裝置與輔助生產裝置等之間的相連接的工