【導(dǎo)讀】甲酸生產(chǎn)裝置可行性研究報(bào)告

　　

【正文】 6L 1 合計(jì) 自控技術(shù)方案 生產(chǎn)控制方案 根據(jù)本裝置具有易燃、易爆和連續(xù)生產(chǎn)的特點(diǎn)，為此，本設(shè)計(jì)考慮集中檢測(cè)和控制的基本原則，選用當(dāng)前最先進(jìn)的 DCS 系統(tǒng)的控制室 進(jìn)行集中操作，并有信號(hào)報(bào)警和緊急停車等措施以保證裝置正常運(yùn)行。 本工程 DCS系統(tǒng)具體選用霍尼韋爾公司 TDC— 3000 集散系統(tǒng)，系統(tǒng)地硬件配件主要是4個(gè)萬能操作站 US，兩套 HPM過程控制管理站。由于 TDC— 3000 系統(tǒng)的控制和回路和傳送總線具有高可靠性的雙重化構(gòu)造，且自控系統(tǒng)組態(tài)靈活方便，可組成各類復(fù)雜調(diào)節(jié)系統(tǒng)，同時(shí)對(duì)流量可自動(dòng)進(jìn)行溫度、壓力補(bǔ)償?shù)龋蚨蟠筇岣吡讼到y(tǒng)整體的可靠性和先進(jìn)性，所以本工程的自動(dòng)化水平具有國內(nèi)同類裝置最先進(jìn)的水平。 儀表選型 （ 1）溫度儀表：就地采用雙金屬溫度計(jì)，集中選用 鉑銠 — 鉑熱電偶，鎳鉻 — 鎳硅熱電偶和鉑熱電阻。 （ 2）壓力儀表：就地選用變通壓力表、隔膜壓力表和真空表等集中用 1151 型壓力變送器。 甲酸 生產(chǎn) 裝置可行性研究報(bào)告 第 24 頁 共 103 頁 （ 3）流量?jī)x表：盡量選用節(jié)流裝置配 1151 型差壓變送器、液位儀表、集中選用 1151型差壓變送器。 調(diào)節(jié)閥 主要選用吳忠儀表廠引進(jìn)日本山武 —— 霍尼韋爾公司技術(shù)生產(chǎn)的 CV3000 系列調(diào)節(jié)閥。 報(bào)警 甲酸生產(chǎn)裝置的報(bào)警和壓縮機(jī)的運(yùn)行監(jiān)視，均在主控室 DCS 系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)，并設(shè)有信號(hào)報(bào)警和緊急停車措施，以保證裝置正常運(yùn)行。 儀表電源、儀表空氣和主控室 （ 1）儀表電源：儀表供電由電氣配電室提供，具體要求如下： ①電壓： 220V（ AC）177。 10%， 50HZ177。 %。 ②容量：約 5KW ③配備： UPS 不間斷電源 （ 2）儀表空氣：本裝置儀表用壓縮氣量約 94Nm3/h，由現(xiàn)有空壓站供應(yīng)。 對(duì)氣源要求如下： 壓力： 除水露點(diǎn)： 35℃ 含油量： 8ppm 塵粒大?。撼?3μ m 以上的微粒。 （ 3）主控室 主控室面積為 180m2，室內(nèi)布置分操作室、機(jī)房和操作工值班室三部分，操作室放置三個(gè)操作站配三臺(tái)打印機(jī)，另外還配有全廠通訊裝置，機(jī)房放六個(gè) 600 800 2150 機(jī)柜和 UPS電源。 主控室內(nèi)的操作室和機(jī)房要求設(shè)空調(diào)，地面應(yīng)考慮防靜電措施等，儀表維修只考慮現(xiàn)場(chǎng)維修，需新增設(shè)維修設(shè)施和維修人員。 、輔助材料及燃料的供應(yīng) 原材料供應(yīng) 原材料的品種及規(guī)格 （ 1） 焦炭 甲酸 生產(chǎn) 裝置可行性研究報(bào)告 第 25 頁 共 103 頁 固定碳 硫 灰份 揮發(fā)份 水份 ≥ % ≤ % ≤ % ≤ % ≤ % （ 2）脫鹽水（工藝水） 導(dǎo)電率≤ — s/cm sio2≤ 總硬度（ 按 CaCO3計(jì)）≤ Fe≤ 總?cè)芙夤腆w≤ 銅≤ Cl≤ 5PPm P = t=32℃ （ 3）氧氣規(guī)格 O2≥ %， 壓力： （ G） 二氧化碳規(guī)格 （ 4） CO2≥ 98%, 壓力 : MPa（ G） (嚴(yán)格注意 H2含量 ) 原料供應(yīng) 本裝置原材料供應(yīng)見下表 5— 1 表 5— 1 原材料供應(yīng) 序號(hào) 原材料供應(yīng) 單位 小時(shí)耗量 年消耗量 供應(yīng)途徑 1 焦炭 kg 3125 4 106 化肥廠外 購 2 脫鹽水（工藝水） t 15000 化肥廠輸送 3 O2 NM3 1875 107 空分裝置自產(chǎn) 4 CO2 NM3 3750 3 107 化肥廠輸送 5 甲醇 kg 106 自產(chǎn) 4 催化劑 kg 50 4 105 自產(chǎn) 公用工程供應(yīng) 公用工程規(guī)格 （ 1）新鮮水 P= t=25℃ Ca2+ 毫升當(dāng)量 /升 Mg2+ 毫升當(dāng)量 K+ Na+ 毫升當(dāng)量 /升 甲酸 生產(chǎn) 裝置可行性研究報(bào)告 第 26 頁 共 103 頁 Cl 毫升當(dāng)量 /升 總硬度 德國度 總堿度 德國度 （ 2）循環(huán)水 P= t=32℃ 濁度 50mg 污垢熱阻 6 104m h℃ /kcal 腐蝕度 （鋼）， (銅、不銹鋼 ) （ 3）蒸汽 P= MPa （表） （ 4）電 頻率： 50HZ 電壓： 6000V 三相： 380V 二相： 220V 單相 （ 5）氮?dú)? N2≥ 99% 無油無灰 露點(diǎn)： 40℃ 壓力： （ 6）儀表空氣 t=常溫 無油無灰 露點(diǎn)： 40℃ 壓力： （ 1） 冷媒 15℃ 冷凍鹽水 公用工程供應(yīng) 本裝置公用工程供應(yīng)見下表 5— 2 表 5— 2 公用工程供應(yīng) 序號(hào) 公用工程名稱 單位 小時(shí)耗量 年消耗量 供應(yīng)途徑 1 新鮮水 t 30 106 2 循環(huán)水 t 2600 108 新上 循環(huán)水站 3 蒸汽 t 105 公司熱電 供應(yīng) 4 電 KwH 366 106 原變電室 5 氮?dú)? Nm3 8 105 原有 氮?dú)庹? 6 儀表空氣 Nm3 20 105 原有空壓站 甲酸 生產(chǎn) 裝置可行性研究報(bào)告 第 27 頁 共 103 頁 7 冷媒 GJ 104 原有冷凍站 建廠條件 廠址的地理位置、地形、地貌概況 。 工程地質(zhì)、地震烈度、水文地質(zhì)概況 。 當(dāng)?shù)貧庀髼l件 。 交通運(yùn)輸條件和運(yùn)輸量的現(xiàn)狀 。 公用工程情況 。 當(dāng)?shù)厥┕ず蛥f(xié)作條件 。 廠址方案 。 總圖運(yùn)輸 總平面布置 總平面布置的原則 裝置總平面布置應(yīng)在工廠總體規(guī)劃的基礎(chǔ)上，結(jié)合建設(shè)場(chǎng)地自然條件，根據(jù)裝置生產(chǎn)工藝流程，防火防爆和工業(yè)衛(wèi)生要求以及廠內(nèi)外運(yùn)輸，施工安裝及檢修，生產(chǎn)經(jīng)營管理，緊湊合理的進(jìn)行布置，在條件允許的清況下，盡可能實(shí)現(xiàn)裝置露天化，聯(lián)合集中布置，節(jié)約用地，同時(shí)，考慮地區(qū)環(huán)境質(zhì)量要求，使工廠布置有利于環(huán)境保護(hù)。 甲酸 生產(chǎn) 裝置可行性研究報(bào)告 第 28 頁 共 103 頁 豎向布置原則 新廠址地形平坦，自然標(biāo)高為 米左右，為了與原有廠區(qū)地坪標(biāo)高取得一致，故本工程豎向設(shè)計(jì)應(yīng)結(jié)合工廠總體布置的要求，與老廠區(qū)總平面布置統(tǒng)一考慮，使場(chǎng)地符合于建設(shè)的 要求，為裝置施工，生產(chǎn)和經(jīng)營管理創(chuàng)造了良好的條件。 工廠運(yùn)輸 擬建甲酸裝置的運(yùn)輸任務(wù)主要是原料、輔助材料及產(chǎn)品的運(yùn)輸及備品的運(yùn)輸，年總運(yùn)輸量為 40211 噸，其中運(yùn)入量 211 噸，運(yùn)出量為 40000 噸，詳見表 7— 1。 表 7— 1 運(yùn)輸情況一覽表 序號(hào) 名稱 單位 年運(yùn)輸量 運(yùn)輸方式 備注 一、運(yùn)入 1 焦炭 kg 3125 4 106 化肥廠外購 小計(jì) 211 二、運(yùn)出 1 甲酸 t 40000 火車 +汽車 小計(jì) 40000 三 總計(jì) 40211 工廠的運(yùn)輸任務(wù) 大部分依托本公司已有的運(yùn)輸設(shè)施條件，少部分的運(yùn)輸任務(wù)依托當(dāng)?shù)氐倪\(yùn)輸公司等社會(huì)運(yùn)輸力量解決，本項(xiàng)目不增設(shè)運(yùn)輸設(shè)備及車輛等。 給排水 工廠給水 裝置界區(qū)內(nèi)給水依托本公司已有的三眼深井水供給，水溫為 19— 21℃，本裝置用水量為 125m3/h。 裝置界區(qū)內(nèi)用循環(huán)水 1750m3/h，原有循環(huán)水站有富余量，能滿足擴(kuò)建工程的需要。 消防用水依托本公司已有的消防水供給管網(wǎng)，將消防水拴接至界區(qū)內(nèi)即可。 工廠排水 擬建生產(chǎn)裝置的廢水為生產(chǎn)廢水及生活廢水，排水系統(tǒng)擬采用分流制，界區(qū)內(nèi)生產(chǎn)廢水并入老 廠區(qū)生產(chǎn)廢水處理系統(tǒng)，經(jīng)處理達(dá)標(biāo)后一并排放。 甲酸 生產(chǎn) 裝置可行性研究報(bào)告 第 29 頁 共 103 頁 供電及電訊 全廠供電 。 電訊 。 供熱 擬建裝置需 、 蒸汽 ， 貯運(yùn)設(shè)施 擬擴(kuò)建裝置貯運(yùn)設(shè)施主要包括產(chǎn)品貯罐及副產(chǎn)品貯罐等 . 產(chǎn)品貯罐為甲酸貯罐，情況見表 7— 2。 表 7— 2 罐區(qū)貯罐一覽表 序號(hào) 名稱 規(guī)格 (m3) 貯存天數(shù) 備注 1 甲酸貯罐 1400 4 12 工廠外管 本裝置廠區(qū)外管主要包括：界區(qū)內(nèi)工藝外管，供熱管線，弱電、儀表配管配線，其它公用工程管道等。 為了便于管道的安裝，維修以及裝置的整潔、美觀、設(shè)集中管架，布置分為一層或二層，背面留有 20%的余量，管道架空設(shè)置，裝置內(nèi)管架凈高不低于 米，橫穿廠區(qū)主干道凈高不低于 米，柱間距為 4— 8米。 空壓站、氮氧站、冷凍站 空壓站 擬建裝置需儀表空氣量為 120Nm3/h，要求儀表空氣壓力為 — ，露點(diǎn) 40℃，并且無油及無 。儀表空氣原有空壓站有富余量，能滿足擴(kuò)建工程的需要。 氮壓站 甲酸 生產(chǎn) 裝置可行性研究報(bào)告 第 30 頁 共 103 頁 擬建裝置生產(chǎn)過程中需 N2（≥ 99%）氣 30m3/h，主要用作原 料及產(chǎn)品貯罐的保護(hù)用氣等， N2的供應(yīng)由公司已有供氮?dú)庋b置負(fù)責(zé)供給。 冷凍站 擬建裝置生產(chǎn)過程需供冷 ，原有冷凍站有富余量，能滿足擴(kuò)建工程的需要。 維修 。 中央化驗(yàn)室 擬建裝置系以甲酸甲酯為原料生產(chǎn)甲酸，為了對(duì)原料氣、中間產(chǎn)物、產(chǎn)品及副產(chǎn)品進(jìn)行分析和質(zhì)量監(jiān)測(cè)，主要的分析項(xiàng)目有甲酸甲酯、甲酸及一些中間產(chǎn)物等。原有中央化驗(yàn)室能滿足擬建工程的需要。 土建工程 土建工程方案的選擇和原則的確定 本工程主要生產(chǎn)廠房分為甲酸的合成、精餾及貯運(yùn)。根據(jù)生產(chǎn)工藝 的特點(diǎn)，在滿足生產(chǎn)功能要求、保障完全文明生產(chǎn)、改善勞動(dòng)條件的前提下，建筑設(shè)計(jì)盡可能做到安全適用、經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)先進(jìn)、美觀大方、并具有特色，給人以清閑舒適的感覺。 本裝置建筑設(shè)計(jì)應(yīng)符合國家現(xiàn)有的有關(guān)規(guī)范、規(guī)程、嚴(yán)格執(zhí)行《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》和《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范》，主廠房的生產(chǎn)設(shè)備為外露設(shè)置，無圍護(hù)墻體，盡量展示梁、柱結(jié)構(gòu)的剛勁和欄桿的線條，并與設(shè)備、管線布置相協(xié)調(diào)。主廠房、產(chǎn)品庫房、罐區(qū)的火災(zāi)危險(xiǎn)性分類為甲類，建筑耐火等級(jí)為二級(jí)。在廠區(qū)應(yīng)按規(guī)范設(shè)置防火門、防火墻、消防梯及泡沫滅火器等，并設(shè)有應(yīng)急通道，以 利于事故處理。 主要建構(gòu)筑物 擬擴(kuò)建甲酸裝置建筑物和構(gòu)筑物情況見表 7— 3 。 表 7— 3 建構(gòu)筑物一覽表 序號(hào) 建構(gòu)筑物名稱 結(jié)構(gòu)形式 建筑面積 層數(shù) 備注 1 甲酸生產(chǎn)裝置 框架 2400 三層 2 合計(jì) 2400 甲酸 生產(chǎn) 裝置可行性研究報(bào)告 第 31 頁 共 103 頁 廠址及環(huán)境現(xiàn)狀 。 執(zhí)行的環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及排放標(biāo)準(zhǔn) 《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》 （ GB3095— 1996） 《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》 （ GHZB1— 1999） 《城市區(qū)域環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)》 （ GB3096— 93） 《大氣污 染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》 （ GB16297— 1996） 《工業(yè)企業(yè)廠界噪聲標(biāo)準(zhǔn)》 （ GB12348— 90） 《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》 （ GB8978— 96） 山東省有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)。 建設(shè)項(xiàng)目的主要污染源及污染物 表 8— 1 “三廢”排放及噪聲情況表 序號(hào) 排放點(diǎn) 單位 排放量 組成 排放方式 備注 一、 廢氣 1 冷凝器 Nm3 10 CO： 10% N2:90% 連續(xù) 二、 廢渣 無 Kg/d 三、 噪聲 無 dBA 甲酸 生產(chǎn) 裝置可行性研究報(bào)告 第 32 頁 共 103 頁 環(huán)境保護(hù)及綜合利用 廢氣 反應(yīng)器冷卻器及冷凝器廢氣其成份為 CO、 N H2 等，回收 CO后再放空。 環(huán)境保護(hù)投資 裝置的環(huán)保投資已包含在項(xiàng)目總投資之中。 結(jié)論 國內(nèi)甲酸的生產(chǎn)大多數(shù)是甲酸鈉法，原材料消耗高，“三廢”嚴(yán)重；擬建裝置選用的是世界上較先進(jìn)的甲酸甲酯法，生產(chǎn)工藝先進(jìn)，“三廢”污染少，且對(duì)其生產(chǎn)的“三廢”均進(jìn)行了綜合利用及相應(yīng)處理。 裝置的建設(shè)對(duì)周圍環(huán)境的影響很小，符合清潔生產(chǎn)的要求。 執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范 《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》 GBJ1687（ 2021 年版）。 《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范》 GB5016092（ 1999 年版）。 《石油化工企業(yè)職業(yè)安全衛(wèi)生設(shè)計(jì)規(guī)范》 SH304793。 《工業(yè)企業(yè)設(shè)計(jì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》 TJ3679。 《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范》 GBJ5016O92（ 1999 年版）。 《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》 GBJ1687（ 年版）。 勞動(dòng)保護(hù)與安全衛(wèi)生 建設(shè)項(xiàng)目生產(chǎn)過程中職工危害因素的分析 本裝置生產(chǎn)過程中接觸的化學(xué)品主要有甲醇、一氧化碳、甲酸甲酯和甲酸。以下是這些化學(xué)品的物性、對(duì)人體影響和車間衛(wèi)生允許最高濃度。 ① 甲醇