【正文】 總高/m表42 輸送設(shè)備一覽表位號(hào)名稱型號(hào)揚(yáng)程數(shù)量備注P101離心式鼓風(fēng)機(jī)AⅡ／1P102進(jìn)料泵IS80065R51P103離心式鼓風(fēng)機(jī)BⅢ／1P104離心式鼓風(fēng)機(jī)BⅠ／1P105 離心式鼓風(fēng)機(jī)BⅡ／1P106離心式鼓風(fēng)機(jī)BⅡ／1表43 罐設(shè)備一覽表位號(hào)名稱容積型號(hào)數(shù)量備注V101水蒸氣罐80m3HG51580851V102乙苯罐30m31V103氧氣罐HG51580851表44 換熱器一覽表名稱類型換熱面積外殼直徑數(shù)量換熱器AES（Y）2900－25－1600－3/25－4REa（b）1550m22900mm1工業(yè)加熱爐 E101WDHGS1000Ｂ1100mm1工業(yè)加熱爐 E102WDHGZ100Ｂ1100mm1 第5章 車間設(shè)備布置設(shè)計(jì) 車間布置根據(jù)工藝設(shè)計(jì)的要求，本工藝對(duì)車間進(jìn)行了嚴(yán)格的規(guī)劃；車間平面布置為長(zhǎng)方形，車間的長(zhǎng)為18 m，寬為12 m，高度為6 m。工藝中所涉及的離心式鼓風(fēng)機(jī)和泵單獨(dú)放于泵房中，泵房的整體長(zhǎng)度12 m,寬為6 m,高度為6 m,廠房設(shè)計(jì)過(guò)程中每隔6 m設(shè)置水泥立柱，保證房屋安全。車間主要的大型設(shè)備是三個(gè)固定床反應(yīng)器，反應(yīng)器布置在車間中心處，要考慮到主導(dǎo)風(fēng)向?qū)ζ涞挠绊憽Ｆ渌O(shè)備的擺放安排遵循工藝流程的前后、上下、左右順序，確保工藝流程在設(shè)備上體現(xiàn)出連續(xù)性，使由原料到產(chǎn)品的路線最短，并最為合理，在本設(shè)計(jì)中主要布置有3個(gè)換熱器、1組泵、3個(gè)固定床反應(yīng)器、3個(gè)原料罐、5組離心式通風(fēng)機(jī)。 車間設(shè)備布置 車間平面布置圖51 平面布置圖52 泵房平面布置 由圖51和圖52可以看出，本設(shè)計(jì)中所有輸送設(shè)備包括離心泵和離心式鼓風(fēng)機(jī)統(tǒng)一部署于位于地面的單獨(dú)泵房中；這樣有利于操作及管理，減少備用設(shè)備。換熱設(shè)備也統(tǒng)一部署于地面上，其中包括一個(gè)冷凝器和兩個(gè)工業(yè)加熱爐，分別單獨(dú)部署于廠房中。這樣部署除了工廠實(shí)際要求安全、方便管理和操作之外。圖53 由圖53可以看出，其中兩個(gè)儲(chǔ)料罐集中放置，但是其中的氧氣儲(chǔ)罐為了安全單獨(dú)放置，三個(gè)固定床反應(yīng)器放置于儲(chǔ)料罐旁邊，其中脫氫反應(yīng)器一和脫氫反應(yīng)器二臨近乙苯和水蒸氣儲(chǔ)罐，而氧化脫氫反應(yīng)器則接近于氧氣儲(chǔ)罐放置。為了生產(chǎn)安全要求，設(shè)備之間必須保持必須的安全距離。 m平面的樓梯則布置于該平面的旁邊。圖43 AA剖視圖44 BB剖視圖45 CC剖視 從上面的立面的布置圖可以看出，本設(shè)計(jì)采用兩層平臺(tái)安裝設(shè)備， m要裝有護(hù)欄，以保證工人操作時(shí)的安全。 第6章 自動(dòng)控制為了保證設(shè)備正常運(yùn)行需要精確控制本工藝的各工段參數(shù)，在本工藝的設(shè)計(jì)過(guò)程中加入了詳細(xì)的自動(dòng)控制系統(tǒng)，對(duì)整個(gè)工藝的溫度、壓力、流量等進(jìn)行了控制。 離心泵的流量控制首先在泵的入口設(shè)置了截止閥，在出口設(shè)置止回閥防止液體倒流對(duì)泵造成損害，同時(shí)在泵的出口設(shè)置了流量檢測(cè)，保證泵能夠正常工作，在入口處裝有排污閥。其具體控制方案如圖61所示。圖61 泵的控制方案 反應(yīng)器壓力和溫度的控制在反應(yīng)器塔頂設(shè)有壓力表、溫度檢測(cè)表和安全閥，壓力表用于顯示出口壓力，當(dāng)壓力過(guò)高，安全閥自動(dòng)啟動(dòng)泄壓達(dá)到保護(hù)反應(yīng)器的安全，同時(shí)通過(guò)檢測(cè)主物料的入口溫度來(lái)控制物料進(jìn)口流量。其具體控制方案如圖62所示。 圖62 反應(yīng)器的壓力控制方案 原料灌的液位控制在本工藝中的儲(chǔ)罐一般采用液位自動(dòng)控制機(jī)制來(lái)調(diào)節(jié)液位，當(dāng)液位超過(guò)一定的界限后就會(huì)產(chǎn)生報(bào)警，從而通過(guò)調(diào)節(jié)閥門(mén)調(diào)節(jié)流量從而降低液位，其具體控制表示如圖63。圖63 原料罐液位控制方案 第7章 環(huán)境保護(hù) 三廢產(chǎn)生情況 廢氣化學(xué)工業(yè)中大氣污染物的特點(diǎn)是：有的是有毒物質(zhì)，有的是對(duì)人類有威脅的致癌物質(zhì)，有的是有強(qiáng)腐蝕性的，有的是易燃易爆氣態(tài)物。本工藝生產(chǎn)過(guò)程中主要是氫氣，但在氧化脫氫反應(yīng)器中作為燃料使用，所以本設(shè)計(jì)基本沒(méi)有廢氣產(chǎn)生[18]。 廢渣 化學(xué)工業(yè)固體工業(yè)廢棄物屬工業(yè)固體廢棄物的一種，主要指硫酸燒渣、鉻渣、制堿廢渣和磷肥工業(yè)廢渣。本工藝主要是焦油，殘?jiān)黐19]。 廢液化工廢水是指化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢水，其中含有隨水流失的化工原料，中間產(chǎn)物，產(chǎn)品以及生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的污染物。本工藝生產(chǎn)過(guò)程中的工業(yè)廢水主要來(lái)源式縮合反應(yīng)中生成的水，經(jīng)多次中和洗滌后的水，脫酮、脫苯時(shí)氣體蒸汽的冷卻水，廢水中含有鈉鹽，苯等。 三廢處理情況 化工“三廢”的處理化工設(shè)計(jì)中必須依照《化工建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境保護(hù)規(guī)定》HG/T206672005和《石油化工污水處理設(shè)計(jì)規(guī)定》SH3095200、《石油化工噪聲控制設(shè)計(jì)規(guī)定》SH/T31462004，使排放物達(dá)到國(guó)家《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》GB89781996和《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》GB162971997的規(guī)定要求。 廢渣殘?jiān)梢匝诼裉幚?，焦油作為涂料原料出廠。 廢水 治理辦法首先從工藝上減少?gòu)U水的排放量，用沉降法分離廢水中的懸浮物質(zhì)，苯為有毒物質(zhì)可以考慮用活性分離或膜分離等處理方法將其分離，也可用連續(xù)萃取的方法將其做回收處理，經(jīng)處理的廢水達(dá)標(biāo)后方可排放或做循環(huán)利用。油水分離污水符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)后排入下水道。 第8章 公用工程 供水 溫度：供水溫度為常溫，回水溫度為進(jìn)水溫度+10℃。 回水壓力：回水壓力對(duì)于一定的循環(huán)冷卻水要求回水能直接留到冷卻塔頂，不另設(shè)接力泵， MPa. 供水壓力：考慮到回水壓力加上熱交換阻力和管道等阻力， MPa.污垢系數(shù)：根據(jù)水質(zhì)處理費(fèi)用和熱交換費(fèi)用，（KJ） 供電 對(duì)輸入的動(dòng)力電源的要求：采用單回路電壓為380伏，頻率為50 HZ,允許波動(dòng)范圍為，電路設(shè)備對(duì)電源的要求：（1）對(duì)于電動(dòng)機(jī)，使用380伏交流電。（2）正常照明用220/380伏交流電，事故照明用220伏直流電。（3）電器部分控制，信號(hào)及繼電保護(hù)用220伏直流電。（4）儀表電源用100伏和24伏直流電。 供暖 供暖方式主要以蒸汽方式提供能量，是在比較低的環(huán)境溫度下仍然能保持合適的工作條件的一種技術(shù)手段。根據(jù)生產(chǎn)要求決定蒸汽壓力及溫度， MPa，進(jìn)入反應(yīng)器溫度為700℃，出反應(yīng)器溫度為500℃，在冬天比較寒冷的時(shí)候采用集中取暖。 采暖的介質(zhì)對(duì)于建筑物的集中布置，應(yīng)該采用熱水取暖，以利于蒸汽和冷凝水的回收和利用，對(duì)于廠區(qū)內(nèi)分散布置的建筑物，都可采用蒸汽和熱水取暖，對(duì)于有爆炸性危險(xiǎn)的氣體的房間應(yīng)該采用防爆性的暖風(fēng)機(jī)。在本設(shè)計(jì)中，將廠址選在黑龍江省的齊齊哈爾市，冬季比較寒冷，所以主要采用集中供暖。 通風(fēng) 為保證操作人員的正常環(huán)境的衛(wèi)生條件，有毒氣、有粉塵時(shí)，必須采取通風(fēng)。用通風(fēng)方法改善室內(nèi)空氣環(huán)境，就是在局部地點(diǎn)或整個(gè)車間把不符合衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的污濁空氣排至室外，把新鮮空氣送入室內(nèi)。在放散熱、蒸汽或有害物質(zhì)的建筑內(nèi)，當(dāng)不可能采用局部排風(fēng)，或采用局部排后仍達(dá)不到衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)要求時(shí)，可采用全面通風(fēng)。在本設(shè)計(jì)中：(1)車間有害物質(zhì)：氯化氫、氯氣。(2)與空氣混合發(fā)生爆炸的物質(zhì)：氫氣。(3)換風(fēng)量的確定生產(chǎn)崗位上換風(fēng)為：21 600m3/h—86 400m3/h，換氣次數(shù)：7次/h。(4)在生產(chǎn)車間中采用排煙通風(fēng)裝置使空氣流通。 結(jié)束語(yǔ) 本設(shè)計(jì)通過(guò)論證并選擇了乙苯絕熱氧化脫氫工藝作為設(shè)計(jì)方案，本生產(chǎn)方案中主要包括三個(gè)固定床反應(yīng)器、三個(gè)換熱設(shè)備、輸送設(shè)備及儲(chǔ)罐，并且詳細(xì)論述了乙苯絕熱氧化脫氫工藝的工藝流程，繪制了苯乙烯反應(yīng)工段的工藝流程圖、徑向固定床反應(yīng)器的裝配圖和車間設(shè)備的平立面布置圖。通過(guò)對(duì)乙苯絕熱氧化工藝原理的分析，制訂了合理的生產(chǎn)方案，并優(yōu)化工藝操作參數(shù)和控制要點(diǎn)，從而得到較為合適的參數(shù)值。本設(shè)計(jì)主要進(jìn)行了苯乙烯車間反應(yīng)工段的物料衡算、熱量衡算及主要生產(chǎn)設(shè)備的直徑、高度、壁厚等基本工藝參數(shù)的計(jì)算，并進(jìn)行了所計(jì)算參數(shù)的合理性驗(yàn)證。通過(guò)對(duì)國(guó)家環(huán)境保護(hù)基本法律法規(guī)的了解，對(duì)化工生產(chǎn)過(guò)程中三廢的處理和環(huán)境保護(hù)進(jìn)行了基本設(shè)計(jì)。最后對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中需要的公用工程，比如：通風(fēng)、采光、供暖、供電等生產(chǎn)和生活所必須的條件進(jìn)行了基本設(shè)計(jì)。 參考文獻(xiàn)[1] 饒興鶴．苯乙烯生產(chǎn)現(xiàn)狀及工藝技術(shù)進(jìn)展[J]. 化工生產(chǎn)與技術(shù)，2002，9(5)：3236．[2] Naoki Mimura，Masahiro Saito．Dehydrogenation of ethylbenzene to styrene over catalysts in the presence of carbon dioxide [J]．Catalysis Today，2000，55：173178.[3] 沈菊華．國(guó)內(nèi)外苯乙烯發(fā)展概括[J]. ，7：1114.[4] 中國(guó)石化集團(tuán)上海工程有限公司. 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Hydrocarbon Processing， 1991：9397. 致 謝 在本設(shè)計(jì)完成之際，感謝齊齊哈爾大學(xué)化工學(xué)院對(duì)我的培養(yǎng)和教育，在學(xué)校的四年中，我不僅學(xué)到了豐富的科學(xué)文化知識(shí)，而且獲得了寶貴的實(shí)習(xí)經(jīng)驗(yàn)。祝愿齊齊哈爾大學(xué)化工學(xué)院不斷取得進(jìn)步，創(chuàng)造新的輝煌。感謝趙云鵬老師對(duì)我學(xué)習(xí)的指導(dǎo)和幫助。在做畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，遇到了很多問(wèn)題，趙老師都予以耐心的給我解釋。在這個(gè)過(guò)程中，趙老師不僅僅傳授我文化知識(shí)，而且教會(huì)我怎樣為人處事，您的孜孜不倦，精益求精的精神將是我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)的榜樣，在此衷心祝福趙老師身體健康！生活幸福！感謝齊齊哈爾大學(xué)化工學(xué)院化工系畢業(yè)設(shè)計(jì)組各位指導(dǎo)老師對(duì)我設(shè)計(jì)的關(guān)心和指導(dǎo)，還有一起努力、互相幫助的同學(xué)，祝你們身體健康！事事順心！46