【正文】 協(xié)作條件 優(yōu) 優(yōu) 優(yōu)其他條件環(huán)境保護(hù)條件 較好 較好 較好年產(chǎn) 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(shù)方案 生產(chǎn)技術(shù)方案 產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)本項目主要產(chǎn)品為乙酸乙酯，根據(jù)產(chǎn)量調(diào)整會有些許無水乙醇產(chǎn)品。其中，乙酸乙酯產(chǎn)品執(zhí)行 GB 372807 工業(yè)乙酸乙酯標(biāo)準(zhǔn)。具體如下：外觀：透明液體，無懸浮雜質(zhì)。表 工業(yè)乙酸乙酯標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)項目優(yōu)等品 一等品 合格品乙酸乙酯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)／％ ≥ 乙醇的質(zhì)量分?jǐn)?shù)／％ ≤ 水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)／％ ≤ 酸的質(zhì)量分?jǐn)?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(zhì)量分?jǐn)?shù)／％ ≤ 氣味ａ 符合特征氣味，無異味；無殘留氣味 生產(chǎn)方法目前乙酸乙酯的主要生產(chǎn)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(chǎn)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(shù)比較成熟、可靠，產(chǎn)品生產(chǎn)成本相原料消耗少，工藝過程簡單，對設(shè)備腐蝕性小、產(chǎn)品收率和選擇性均較高 產(chǎn)品收率高，對設(shè)備腐蝕性小，成本相對較低，年產(chǎn) 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(chǎn)含酸廢水，有利于大規(guī)模生產(chǎn) 缺點 維修費用較高 總能力上看仍不如酯化法 建設(shè)投資較高 相對不夠完善其中，酯化法比較成熟、可靠，生產(chǎn)成本相對較低 ，但是由于催化劑與乙酸形成的混酸對設(shè)備腐蝕嚴(yán)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(shè)備腐蝕性小、能耗低、 “三廢”排放量少 的優(yōu)點，但其生產(chǎn)能力不如酯化法，因此很難大規(guī)模生產(chǎn)。利用乙烯直接加成法產(chǎn)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(chǎn)品收率高，對設(shè)備腐蝕性小，成本相對較低，不產(chǎn)含酸廢水，且有利于大規(guī)模生產(chǎn) 。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(yīng)釜中經(jīng)過多步反應(yīng)生成乙酸乙酯，再經(jīng)過膜組件脫除反應(yīng)中的水，以打破平衡，推動反應(yīng)朝正反應(yīng)方向進(jìn)行，再在精餾塔中分離得到乙酸乙酯成品。 技術(shù)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(yù)熱之后進(jìn)入反應(yīng)釜，反應(yīng)溫度為 150℃，壓力為1MP，反應(yīng)時間為 2 小時。乙醇的轉(zhuǎn)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(chǎn) 10 萬噸乙酸乙酯合成項目可行性研究報告 主要生產(chǎn)設(shè)備選擇本項目依據(jù)中科院蘭州物理化學(xué)研究所、南京工業(yè)大學(xué)等相關(guān)科研單位成果，結(jié)合自身情況、遵循相關(guān)設(shè)計原則，對設(shè)備進(jìn)行設(shè)計，詳細(xì)見《初步設(shè)計報告》中設(shè)備設(shè)計方案。表 主要設(shè)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(jī)泵 若干 主要原料、燃料、動力消耗指標(biāo)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(chǎn) 10 萬噸乙酸乙酯合成項目可行性研究報告 生產(chǎn)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(zhuǎn)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(chǎn)車間按照生產(chǎn)流程“一”字形布置2）輔助生產(chǎn)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(shè)在廠的東面，主要供員工進(jìn)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(nèi)公路穿插。廠內(nèi)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(shè)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(shù)規(guī)定》3）GBJ1687《建筑設(shè)計防火規(guī)范》4）GB5018793《工業(yè)企業(yè)總平面設(shè)計規(guī)范》二、設(shè)計范圍廠內(nèi)總平面布置、豎向布置、交通運輸設(shè)計年產(chǎn) 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(chǎn)、運輸、裝卸及管線敷設(shè)對高程的要求，并為其創(chuàng)造良好條件。（2）結(jié)合地形，因地制宜，合理確定場地設(shè)計標(biāo)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(shè)施及廠區(qū)周圍地形相適應(yīng)，并與總平面布置相協(xié)調(diào)。 廠內(nèi)外運輸方案各區(qū)間均有廠內(nèi)公路相連接，四通八達(dá)。廠區(qū)設(shè)有兩個主入口，一東一南，東面主要供人員進(jìn)出；南面主要供運輸車輛進(jìn)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(dān)本廠的主要運輸任務(wù) 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(chǎn)品的安全以及運輸?shù)姆奖?，本項目對其存儲與運輸進(jìn)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(biāo)準(zhǔn)：表 執(zhí)行國家標(biāo)準(zhǔn)列表名稱 標(biāo)準(zhǔn)號《石油化工立式圓筒鋼制焊接儲罐設(shè)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(shè)備抗震設(shè)計規(guī)范》 SH3048《石油化工鋼儲罐地基設(shè)計基礎(chǔ)規(guī)范》 SH3062《儲罐區(qū)防火堤的設(shè)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(chǎn) 10 萬噸乙酸乙酯合成項目可行性研究報告儲罐區(qū)在設(shè)計上從多個方面考慮了防雷防靜電，并設(shè)置防雷針、靜電接地板等多項防雷防靜電設(shè)施。 占地面積及分析廠區(qū)總面積為 95748 平方米，具體指標(biāo)見下表：指標(biāo)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(shè)生產(chǎn)中存在有具有易燃易爆的物質(zhì)，工藝裝置集中、連續(xù)，生產(chǎn)是在高溫、高壓或低溫、化學(xué)腐蝕等條件下進(jìn)行，存在著火災(zāi)爆炸危險因素。因此，建筑物的建設(shè)要利用防爆墻，將易發(fā)生爆炸的部位進(jìn)行隔離，一旦發(fā)生火災(zāi)爆炸可以減少破壞面積，并利用門窗、輕質(zhì)屋面、輕質(zhì)墻體泄壓減少破壞程度。（2）結(jié)構(gòu)設(shè)計及相應(yīng)措施：本工程設(shè)計中，單層和多層廠房采用現(xiàn)澆鋼筋框架結(jié)構(gòu)，廠房下采用現(xiàn)澆注下單獨基礎(chǔ)，生活輔助用房采用磚混結(jié)構(gòu)，并采用磚柱剛性基礎(chǔ)。鋼柱采用防火保護(hù)層。墻體的要求如下：外墻采用承重墻，用普通磚做廠房維護(hù)墻，并在檐口設(shè)置一道圈梁。屋頂年產(chǎn) 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(chǎn)以及安全疏散，本設(shè)計采用室外樓梯，樓梯采用防火材料。側(cè)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(shè)置輕質(zhì)屋頂，作為泄壓面積。因為本工程生產(chǎn)區(qū)中廠房有爆炸危險，因此要對其設(shè)置一定的泄壓面，并用防火墻體隔開，廠房的梁重等承重構(gòu)件需采用防火包伙措施。對安置有重要貴重儀器設(shè)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(gòu)筑物所采取的建筑措施：設(shè)置防爆墻將有爆炸危險的生產(chǎn)部位用防爆墻分隔，減少由于爆炸產(chǎn)生的二次破壞，有利于盡快恢復(fù)生產(chǎn)。為了進(jìn)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(zhì)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(shè)置泄壓有爆炸危險的廠房，應(yīng)設(shè)置輕質(zhì)屋蓋泄壓、門窗泄壓及輕質(zhì)外墻泄壓。彩鋼板復(fù)合的墻板和屋面板重量輕，但在一定長度內(nèi)應(yīng)斷開搭接，才能達(dá)到泄壓目的。布置泄壓面，應(yīng)盡可能靠近爆炸部位；側(cè)面泄壓應(yīng)盡量避開室外設(shè)備、人員集中場所、主要道路。其泄壓比值應(yīng)達(dá)到《建筑設(shè)計防火規(guī)范》的要求。本項目中，采用輕質(zhì)屋蓋作為泄壓設(shè)施， 保持頂棚平整，避免產(chǎn)生死角，保持廠房上部空間通風(fēng)良好。不發(fā)火地面由于散發(fā)比空氣重的可燃?xì)怏w，會沉積在地面，當(dāng)達(dá)到爆炸濃度時，由于碰撞、摩擦、靜電產(chǎn)生的火花會引起火災(zāi)爆炸危險，應(yīng)采用不發(fā)火的地面。不發(fā)火無機(jī)材料地面，是采用不發(fā)火水泥砂漿、細(xì)石混凝土、水磨石等無機(jī)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(jìn)行試驗，確認(rèn)為不發(fā)火后才能年產(chǎn) 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(yīng)采用摩擦碰撞不發(fā)火材料做分格條。采用不產(chǎn)生火花的有機(jī)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(shè)備均使用防爆靜電機(jī)作為驅(qū)動機(jī)，保證安全。另外，本設(shè)計范圍內(nèi)多采用鋼筋框架結(jié)構(gòu)，對鋼筋混凝土屋面板、梁、柱基礎(chǔ)內(nèi)的鋼筋，宜采用接閃器，引下線和接地裝置。設(shè)置防爆門斗設(shè)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(dá)到防爆的效果。但防爆門均采用特殊鋼材制作，其連接轉(zhuǎn)動部件和防止門與門框碰撞產(chǎn)生火花，門鉸鏈應(yīng)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(chǎn)生火花。防爆門斗內(nèi)要有一定的容積，保證當(dāng)門打開時瞬時進(jìn)入門斗的可燃?xì)怏w濃度降低，兩門布置應(yīng)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(yīng)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(chǎn)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(chǎn)污水和初期雨水均需進(jìn)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(zhì)量穩(wěn)定，電力充足，現(xiàn)有 110KV 變電所，擁有裝機(jī)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(chǎn) 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(yīng)產(chǎn)生火花第一級和第二級建、構(gòu)筑物內(nèi)平行敷設(shè)的長金屬物，如管道、構(gòu)架和電纜外皮等，其凈距小于 100mm 時，應(yīng)每隔 30m 用金屬線跨接，交叉凈距小于 100mm 時，其交叉處也應(yīng)跨接。當(dāng)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(yīng)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(jī)、電子信息設(shè)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(jìn)行防護(hù)，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(chǎn)效率，增加組織和調(diào)度能力，保證工廠生產(chǎn)的快速有效的進(jìn)行，工廠內(nèi)部安裝有電信設(shè)備。本項目電信設(shè)施主要包括：行政管理電話、生產(chǎn)調(diào)度電話、無線通訊、火災(zāi)自動報警系統(tǒng)、廣播系統(tǒng)等內(nèi)容：（1）行政管理電話為了全廠行政管理和對外聯(lián)絡(luò)的需要，考慮用戶數(shù)量和分布情況。在廠前區(qū)辦公室內(nèi)設(shè)一個電話總機(jī)站，廠區(qū)內(nèi)需要行政電話約 54 門。（2）生產(chǎn)調(diào)度電話由于生產(chǎn)管理機(jī)構(gòu)設(shè)置情況，需要生產(chǎn)適度電話約 25 門，擬設(shè) 100 門程控電話交換機(jī)及其配套設(shè)備一套，作為全廠調(diào)度使用。（3）擴(kuò)音呼叫/通話系統(tǒng)控制室為了和現(xiàn)場通訊聯(lián)絡(luò)，巡回檢查時對通訊的要求，維修和安裝調(diào)試有關(guān)崗位聯(lián)絡(luò)等要求，擬設(shè)擴(kuò)音呼叫/通話系統(tǒng)及其配套設(shè)備一套，由 8 個呼叫通話站組成。（4）無線對講電話年產(chǎn) 10 萬噸乙酸乙酯合成項目可行性研究報告在生產(chǎn)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(shè) 8 對無線對講電話機(jī)。（5）火災(zāi)自動報警系統(tǒng)為了防止火災(zāi)在廠內(nèi)發(fā)生，能及時報告火災(zāi)信號，擬在全廠設(shè)置一套火災(zāi)自動報警系統(tǒng)，由火災(zāi)報警控制器、火災(zāi)自動探測器、手動報警按鈕、線路等組成。（6）電信電路敷設(shè)均采用電信電纜橋架或埋地敷設(shè)。 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(yīng)，質(zhì)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(chǎn)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(chǎn)裝置之間，生產(chǎn)裝置與輔助生產(chǎn)裝置等之間的相連接的工