【正文】 分計(jì)算結(jié)果組分xWiHLwi/（kcal/kmol）HLWixWi/（kcal/kmol）苯 乙苯 乙烯 Σ ∴QW=W HLw==106kcal/h換熱面積取K=400kcal/m2h℃△tm=[()2]/2=24℃∴A= Q/K△tm=107/(40024) =根據(jù)計(jì)算結(jié)果應(yīng)選用浮頭式雙殼程換熱器。6 自動化控制和優(yōu)化乙苯合成需要保持溫度在500攝氏度左右，如果只有當(dāng)反應(yīng)器溫度變化時供熱系統(tǒng)才后發(fā)生相應(yīng)的變化的話，那么原料進(jìn)料量變化所引起的溫度變化將會顯得滯后，從而影響乙苯合成的產(chǎn)量和純度，所以需要設(shè)計(jì)一個系統(tǒng)進(jìn)行對這種滯后進(jìn)行消除。本設(shè)計(jì)采用串級雙控自動系統(tǒng)同時對供熱系統(tǒng)調(diào)節(jié)，從而更好地穩(wěn)定反應(yīng)器溫度，原理圖如下：圖61 控溫程序簡圖及方塊控制簡圖本設(shè)計(jì)在催化脫氫工段中，采用質(zhì)量流量水蒸氣：:1的比例，利用自動化控制系統(tǒng)能夠穩(wěn)定地控制其比例，從而提高轉(zhuǎn)化率和產(chǎn)物的純度，原理圖如下： 圖62 進(jìn)料實(shí)物簡圖及方塊控制簡圖7 公用工程對輸入的動力電源的要求：采用單回路電壓為380伏，頻率為50赫茲，允許波動范圍177。3%。電器設(shè)備對電源的要求：1）對于電動機(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，信號及繼電保護(hù)用220伏直流電。4）儀表電源用100伏和24伏。1）溫度：供水溫度為常溫，回水溫度為進(jìn)水溫度+10℃2）壓力：回水壓力—對于循環(huán)冷卻水要求回水能直接流到冷卻塔頂，不另設(shè)接力泵，(G)。供水壓力：考慮到回水壓力加上熱交換阻力和管道系阻力，(G)。3）污垢系數(shù)：根據(jù)水質(zhì)處理費(fèi)用和熱交換費(fèi)用，（m2h℃）KJ。根據(jù)生產(chǎn)需要決定蒸汽壓力和溫度，(G),進(jìn)反應(yīng)器溫 度為600℃，出反應(yīng)器溫度為100℃，8安全防護(hù)與環(huán)境保護(hù)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)過程中產(chǎn)生的污染物。本工藝生產(chǎn)過程中的工業(yè)廢水主要來源式縮合反應(yīng)中生成的水，經(jīng)多次中和洗滌后的水，脫酮、脫苯時氣體蒸汽的冷卻水，廢水中含有鈉鹽，苯等。治理辦法首先從工藝上減少廢水的排放量，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?；瘜W(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)過程中因含有一些低沸點(diǎn)組分而帶臭味。一般采用填料式廢氣洗滌器用水洗滌后除去臭味排除?；瘜W(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。本工藝生產(chǎn)中因山蒼子油中含有少量重組分物質(zhì)，可用燃燒的方法處理。 該項(xiàng)目生產(chǎn)屬于甲級防火，注意跑、冒、漏、滴等現(xiàn)象發(fā)生，在生產(chǎn)區(qū)內(nèi)動火要先做好安全防護(hù)工作，酸、堿乃強(qiáng)腐蝕物，操作時要有防護(hù)面具。苯是有毒物質(zhì)，要注意作好貯存及其污染治理工作。 9廠區(qū)布置 全廠總平面布置的任務(wù) 全廠平面設(shè)計(jì)為本設(shè)計(jì)的一項(xiàng)重要任務(wù)，總平面設(shè)計(jì)的是否合理，直接影響新建廠能否節(jié)約而有效的順利進(jìn)行，影響到建廠后的生產(chǎn)，管理，成本，能耗等各個方面，同時還影響到全廠的美觀和今后的發(fā)展?？偲矫嬖O(shè)計(jì)任務(wù)：（1）在滿足生產(chǎn)流程條件下，結(jié)合廠區(qū)地形情況，經(jīng)濟(jì)合理的安排場內(nèi)外各建筑物、構(gòu)筑物﹑堆場等的相對位置；（2）經(jīng)濟(jì)合理的豎向布置，正確選擇標(biāo)高；確定場內(nèi)外運(yùn)輸方式﹑運(yùn)輸布置，合理組織人流﹑物流；（3）布置綜合管線；（4）標(biāo)高綠化美化，考慮衛(wèi)生﹑消防條件，創(chuàng)造美好的工作條件。 全廠總平面設(shè)計(jì)的原則全廠總平面設(shè)計(jì)的基本原則為（1）建筑物之間相互配置應(yīng)符合生產(chǎn)程序的要求，并能保證合理生產(chǎn)作業(yè)線；（2）原材料、半成品、成品的生產(chǎn)作業(yè)線應(yīng)銜接協(xié)調(diào)，流程疏通，避免交叉和往返；（3）廠內(nèi)一切運(yùn)輸系統(tǒng)布置應(yīng)適合貨物運(yùn)轉(zhuǎn)的特征，盡可能使貨運(yùn)路線和人員路線不交叉；（4）適當(dāng)劃分廠區(qū)，建筑物之間的距離盡量縮小，但必須符合防火和衛(wèi)生技術(shù)條件的要求；（5）在保證安全生產(chǎn)的前提下力求縮小廠房戰(zhàn)地面積，廠房布置盡量緊湊，根據(jù)生產(chǎn)的特點(diǎn)和設(shè) 計(jì)擬建的工廠為中小型企業(yè)的情況，將工廠劃分為幾個區(qū)域，并按照區(qū)域進(jìn)行布置，以保證各區(qū)域之間位置的協(xié)調(diào)配合，并符合衛(wèi)生防疫和環(huán)境美化。 全廠總平面布置內(nèi)容全廠應(yīng)主要包括廠前區(qū)、生產(chǎn)區(qū)、動力區(qū)、倉庫區(qū)、三廢處理區(qū)。廠前區(qū)：包括行政樓、研發(fā)樓、職工食堂、醫(yī)務(wù)室等主要建筑。生產(chǎn)區(qū)：應(yīng)包括五大車間：原料車間、熱電車間、造氣車間、壓縮車間、合成車間。還應(yīng)有備件庫、機(jī)修車間、消防車間等輔助車間。動力區(qū)：包括變電站、鍋爐房等。他們盡量靠近其服務(wù)的車間。這樣可以減少管路的鋪設(shè)和運(yùn)輸過程的損耗。倉庫區(qū)：應(yīng)靠近主干道以便于運(yùn)輸。 全廠平面布置的特點(diǎn) 平面布置有以下幾個特點(diǎn)：廠房建筑物的布置與生產(chǎn)工藝流程相適應(yīng)。原料﹑半成品和成品形成整個順序，盡量保證流水作業(yè)，避免逆行和交叉；鍋爐房﹑水泵房﹑配電站等輔助車間盡量靠近其主要部門，以縮短期間距離，節(jié)省投資；由前區(qū)到生產(chǎn)區(qū)主要干道，應(yīng)避免與主要運(yùn)輸?shù)缆方徊?；盡量使大多數(shù)廠房向陽﹑背風(fēng)﹑避免瓦斯等，盡可能使各廠區(qū)有條件采用自然采光和自然通風(fēng)等；按防火規(guī)范的要求，保證建筑物之間的距離，符合規(guī)定；根據(jù)衛(wèi)生規(guī)范的要求，保證廠區(qū)內(nèi)衛(wèi)生符合規(guī)定；根據(jù)環(huán)境發(fā)展的要求，生產(chǎn)區(qū)設(shè)在有廢渣處理系統(tǒng)﹑廢水處理系統(tǒng)﹑廢氣處理系統(tǒng)等設(shè)施 ；考慮工廠今后的發(fā)展，在廠區(qū)留有建筑余地；盡量做到以生產(chǎn)區(qū)為軸線，再考慮輔助車間﹑行政樓和道路的安排。 10經(jīng)濟(jì)預(yù)算年產(chǎn)54萬噸苯乙烯需要的設(shè)備及其規(guī)格如表所示：表101 主要生產(chǎn)設(shè)備及其造價(jià)一覽表序號項(xiàng)目概算價(jià)值/萬元單位數(shù)量設(shè)備購置費(fèi)安裝工程費(fèi) 總計(jì)1過熱蒸汽爐 臺12烴化反應(yīng)器臺13氧化脫氫反應(yīng)器臺14冷凝器臺45氣體壓縮機(jī)臺16油水分離機(jī)臺17乙苯塔臺18苯乙烯精餾塔臺19甲苯與苯塔臺110動力泵臺611工人工資（珠海）位32總概算=+2++++2++++= 本工藝采用連續(xù)操作，每天三班，勞動定員配置參照國家有關(guān)企業(yè)勞動定員，定額標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行編制。對于混合段整套工藝，公司定員32名，生產(chǎn)裝置工人為三班倒，維修及行政崗位為長白班，具體定員如下：行政崗位3人，過熱3人，脫氫3人，冷凝3人，氣體壓縮3人，油水分離3人，多塔分離5人，分析實(shí)驗(yàn)2人，三廢處理2人，銷售人員2人，車間維修2人，倉庫管理1人。 固定資產(chǎn)投資工藝裝置：指直接將原料轉(zhuǎn)化成產(chǎn)品的生產(chǎn)設(shè)備、機(jī)器、儀表、管道以及三廢處理等裝置設(shè)施。（1）生產(chǎn)用輔助設(shè)施：包括廠房、公用工程（水，電，汽）、交通運(yùn)輸工具、機(jī)修、倉庫等。（2）非生產(chǎn)性輔助設(shè)施：包括辦公樓、宿舍、食堂及生活福利設(shè)施。（3）項(xiàng)目條件用物資資料：包括土地等款項(xiàng)。（4）安裝工程費(fèi)用。 流動資金（1）生產(chǎn)原料所占用資金。（2）庫存產(chǎn)品、半產(chǎn)品所占用資金。（3）庫存?zhèn)淦?、備件及低值易耗品占用資金。（4）支付工資，貸款利息等。工人工資及獎金約為2000元每人每月，則一年為20003212=768000元，取77萬元。考慮到化工設(shè)備特點(diǎn)，折舊年限一般在8～15年。本工藝取10年。11現(xiàn)存問題本設(shè)計(jì)中，因?yàn)榱鞒淘O(shè)計(jì)比較簡單，原料、中間產(chǎn)物及產(chǎn)物分離純化工藝不夠成熟，物料和熱量沒有充分地循環(huán)利用，所以經(jīng)濟(jì)成本比較高，效率、利益有待進(jìn)一步提高。同時，催化脫氫階段徑向兩段反應(yīng)器中都采用的催化劑是活性高，選擇性一般的催化劑，這樣所得到的粗產(chǎn)品中純度不高，造成分離工段的困難和原料浪費(fèi)。建議第一段采用高活性，選擇性一般的催化劑，第二段采用高選擇性，活性一般的催化劑，這樣能夠省掉一部分生產(chǎn)成本。結(jié)束語本設(shè)計(jì)是在北京理工大學(xué)珠海學(xué)院化工與材料學(xué)院王淑波老師的精心指導(dǎo)下完成的，王老師淵博的知識、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和高度的敬業(yè)精神深深的感染了我，使我在設(shè)計(jì)過程中受益頗多，同時也認(rèn)識到了搞設(shè)計(jì)的艱辛，尤其是意識到查資料的重要性，在此，向王淑波老師表示崇高的敬意和感謝!這次課設(shè)不但豐富了我的知識面，讓所學(xué)到的化工工藝?yán)碚撝R得以應(yīng)用和系統(tǒng)化，更重要的是讓我體會到了當(dāng)我們遇到困難時，我們應(yīng)該選擇的是用沉著冷靜去解決問題，而不是去抱怨和逃避，只有這樣我們才會在以后的人生當(dāng)中取得好的成就。由于我自身的知識和認(rèn)識水平有限，設(shè)計(jì)中難免有錯誤與不妥之處，懇請老師批評指正。參考文獻(xiàn)[1]：[2]黃璐，：化學(xué)工業(yè)出版社，2004[3]：化學(xué)工業(yè)出版社，2003[4]：化學(xué)工業(yè)出版社，2005[5]王紅林，：[6]Simulation 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