【正文】 按照 HGJ28—90《化工企業(yè)靜電接地設(shè)計(jì)規(guī)程》，防爆車(chē)間和場(chǎng)所的金屬管架、設(shè)備外殼、鋼坪臺(tái)等均作等電位連接，與接地裝置、建筑物內(nèi)鋼筋連為一體。 由于供電系統(tǒng)的中性點(diǎn)直接接地，所以全廠采用 TNCS 接地保護(hù)系統(tǒng)，每一建筑單位的電源進(jìn)戶處均進(jìn)行重復(fù)接地，接地裝置與防雷系統(tǒng)共用。 下列設(shè)備需進(jìn)行工作接地： 1)發(fā)電機(jī)、變壓器、靜電電容器組的中性點(diǎn)。接地引下線可利用金屬支架，若是活支架，在管道與支持物之間必須增加跨接線；若是非金屬支架，必須另作引下線。保護(hù)范圍高出呼吸閥不得小于 2m，沖擊電阻不大于 10Ω。 露天儲(chǔ)罐、氣罐及戶外架空管道防雷措施 1）露天儲(chǔ)罐裝設(shè)的有爆炸危險(xiǎn)的金屬封閉氣罐和工藝裝置的防雷： 當(dāng)這些設(shè)施的壁厚大于 4mm 時(shí)，一般不裝接閃器。 工業(yè)建筑物和構(gòu)筑物的防雷等級(jí)按其重要性、使用性質(zhì)、發(fā)生雷電事故的可能性和后果，防雷要求可分為三類(lèi)。選擇好照明光源后，對(duì)于白熾燈和熒光燈采用單位容量法計(jì)算 照度；對(duì)于燈具布置均勻及利用墻和天花板作反射面時(shí)可采用利用系數(shù)法計(jì)算照度；對(duì)于直射燈具采用逐點(diǎn)法計(jì)算。 ? 在煙霧、粉塵較多的場(chǎng)所和生產(chǎn)設(shè)備內(nèi)部視察照明，選用鈉燈。 具體的設(shè)計(jì)方案由電氣專(zhuān)業(yè)人員負(fù)責(zé)，下面針對(duì)光源選擇方面提出幾點(diǎn)工程上的要求，供設(shè)計(jì)人員參考： ? 常用照明采用中性點(diǎn)直接接地的 380/220V 網(wǎng)絡(luò)，燈電壓為 220V，移動(dòng)照明為 36V 以下，事故照明為 220V。 廠區(qū)高壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì) 為了便于管理，實(shí)現(xiàn)集中控制，盡量提高用戶用電的可靠性，在本降壓變電所饋電線路不多的條件下，考慮采用放射式配電方式，每個(gè)車(chē)間變電所由兩回電纜路供電，分別接在總降壓變電所 10KV 的兩段母線上。 5）備用電源自動(dòng)投入裝置和絕緣監(jiān)察裝置。 ④ 過(guò)負(fù)荷保護(hù)，防御變壓器本身的對(duì)稱(chēng)過(guò)負(fù)荷及外部短路引起的過(guò)載，按具體條件裝設(shè)。 繼電保護(hù)的選擇與整定 總降壓變電所需設(shè)置以下繼電保護(hù)裝置： 1）主變壓器保護(hù) ① 瓦斯保護(hù)：防御變壓器鐵殼內(nèi)部短路和油面降低。 各車(chē)間的一級(jí)負(fù)荷都由兩段母線供電，以保證供電可靠性。在變壓器高壓側(cè)設(shè) SF6 斷路器。此外，由于半戶內(nèi)布置方式將主變壓 器安裝在戶外，取消變壓器室，即減少土建工程量，縮短建設(shè)周期，又降低了對(duì)通風(fēng)散熱、消防滅火系統(tǒng)的資金投入，從而降低了變電所的造價(jià)，變電所本體投資可降低 8％～ 16％。 變電所和配電間 根據(jù)大連市的氣候條件和廠區(qū)內(nèi)的作業(yè)環(huán)境，變壓器采用半戶內(nèi)布置方式。導(dǎo)線型號(hào)和 避雷線型號(hào) 分別為 LGJ120/20 鋼芯鋁絞線和 GJ35 鋼絞線 ，輸送距離 2～ 3km。壓力測(cè)量選電容式壓力檢測(cè)表。 圖 預(yù)精餾塔的自動(dòng)控制 其它廢水精餾塔 T102 的自動(dòng)控制、 DMC 精餾塔 T103 的自動(dòng)控制、甲縮醛精餾塔 T104 的自動(dòng)控制均與上述預(yù)精餾塔控制方案類(lèi)似 。采取定值控制系統(tǒng)，當(dāng)液位低時(shí)減少塔釜液出口流量，增大回流液流量；液位高時(shí)增大出口流量，減少回流液流量。 ③ 塔頂壓力控制，塔釜溫度控制。 1）預(yù)精餾塔 T101 的控制 (1) 工藝特點(diǎn)及控制要求 預(yù)精餾塔用來(lái)分離 DMC 和水、甲醇和甲縮醛的，對(duì)于分離精度和質(zhì)量純度沒(méi)有很大的要求，只是需要將兩種共沸物分離開(kāi)來(lái)。 此外，對(duì)離心式壓縮機(jī)，當(dāng)負(fù)荷降低到一定程度時(shí)，氣體的派送可能會(huì)出現(xiàn) 強(qiáng)烈的震蕩，并使壓縮機(jī)機(jī)身也出現(xiàn)劇烈的振動(dòng)，這種現(xiàn)象稱(chēng)為壓縮機(jī)的“喘 振”，“喘振”是離心式壓縮機(jī)固有的特性，會(huì)造成事故，必須防止。但經(jīng)旁路返回的氣體是壓縮到排氣壓力之后返回吸入管線的，因此需消耗一部分額外功率，機(jī)械效率低。壓縮機(jī)的被控變量是壓力或流量，控制手段大體也分為：直接控制流量、入口壓力控制、控制旁路流量或者控制壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速等幾種控制方案： ① 壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié) 在流量穩(wěn)定的條件下，用燃?xì)廨啓C(jī)或電動(dòng)機(jī)加裝液壓傳動(dòng)變速器等作為原動(dòng)機(jī)時(shí)，可以采用改變壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速的方，以達(dá)到所要求的工況。 壓縮機(jī)有往復(fù)式和離心式兩種類(lèi)型。液位測(cè)量采用差壓式液位計(jì)。 ② 液位的調(diào)節(jié) 因?yàn)檫M(jìn)料量不可調(diào)，因此可以通過(guò)控制出料量來(lái)保證塔內(nèi)液位的穩(wěn)定。 反應(yīng)器的自動(dòng)控制 5)閃蒸塔 V101 的自動(dòng)控制 （ 1） 工藝特點(diǎn)及控制要求 閃蒸塔操作壓力為 1900kPa，操作溫度為 40℃，由于進(jìn)料為反應(yīng)器中產(chǎn)生的生成物，因此流量是不可控的參數(shù)。壓力控制的方法為根據(jù)反應(yīng)器塔頂?shù)膲毫?，采用隨動(dòng)控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)反應(yīng)器出口閥門(mén)開(kāi)度以保證塔頂壓力維持穩(wěn)定，而出氣的流量并不受此影響。故項(xiàng)目選用熱導(dǎo)油作為換熱介質(zhì)。其次，反應(yīng)器內(nèi)部的壓力也是一個(gè)重要的被控參數(shù)，若壓力過(guò)低則反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率不夠高，壓力過(guò)高則有可能造成爆炸等嚴(yán)重事故。流量測(cè)量?jī)x表采用漩渦流量計(jì)。 因此，通過(guò)控制載熱體的流量來(lái)達(dá)到控制溫度的目的。換熱過(guò)程中要保證工藝流體的流量是恒定的，此外體系為高溫高壓氣體，須防止泄漏及進(jìn)行相應(yīng)的保溫措施 。此方法簡(jiǎn)單易行，我們?cè)诖斯に嚰昂罄m(xù)工段中離心泵均選擇此控制方案，故后面將不再贅述。采用這種控制方案，在液體輸送管線上不需要安裝調(diào)節(jié)閥，阻力損失小，機(jī)械效率較高。 ① 控制離心泵的出口旁路閥開(kāi)度 此控制方案漿泵出口的部分流體通過(guò)旁路管道回流到泵的入口，通過(guò)改變旁路閥的開(kāi)度來(lái)控制泵的實(shí)際出口流量。 進(jìn)料量的自動(dòng)控制 (3) 進(jìn)料流量測(cè)量?jī)x表的選擇 工藝進(jìn)料為高壓氣體，要求流量計(jì)的準(zhǔn)確度高，根據(jù)各種類(lèi)型流量計(jì)的特點(diǎn)，項(xiàng)目選用漩渦式流量計(jì)。 工藝自動(dòng)控制方案設(shè)計(jì) 根據(jù)工藝方案，分別對(duì)反應(yīng)、精餾分離兩個(gè)工段中的相關(guān)設(shè)備和物流進(jìn)行控制方案的設(shè)計(jì)。 自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)包含的內(nèi)容非常豐富，設(shè)計(jì)時(shí)主要考慮的是控制方案的選擇，而控制具體實(shí)現(xiàn)過(guò)程不屬于化工設(shè)計(jì)的核心，故在此不予討論。在工業(yè)方面，對(duì)于冶金、化工、機(jī)械制造等生產(chǎn)過(guò)程中遇到的各種物理量，包括溫度、流量、壓力、厚度、張力、速度、位置、頻率、相位等，都有相應(yīng)的控制系統(tǒng)。系統(tǒng)具有較高的穩(wěn)定性、可靠性和可擴(kuò)展性。 標(biāo)準(zhǔn)的控制組態(tài)軟件可以實(shí)現(xiàn)任何監(jiān)測(cè)、控制要求 。 系統(tǒng)主要有現(xiàn)場(chǎng)控制站（ I/O 站）、數(shù)據(jù)通訊系統(tǒng)、人機(jī)接口單元（操作員站 OPS、工程師站 ENS）、機(jī)柜、電源等組成。 第六章 自動(dòng)控制 自動(dòng)控制概述 自動(dòng)控制系統(tǒng) （ automatic control systems） ， 在無(wú)人直接參與下可使生產(chǎn)過(guò)程或其他過(guò)程按期望規(guī)律或預(yù)定程序進(jìn)行的控制系統(tǒng)。因此必須高度重視對(duì)各類(lèi)人員的培訓(xùn)工作，工廠技術(shù)人員、管理人員和主生產(chǎn)裝置操作工必須為大學(xué)本科以上學(xué)歷人員。根據(jù)國(guó)務(wù)院規(guī)定，每周實(shí)行 40 小時(shí)工作制，因此生產(chǎn)車(chē)間按 四 班制操作運(yùn)行按五班配備人員即 四 班 三輪制。 (3) 成品車(chē)間： 產(chǎn)品儲(chǔ)罐、倉(cāng)庫(kù)區(qū)，主要負(fù)責(zé)產(chǎn)品的儲(chǔ)存以及裝車(chē)發(fā)貨等。 公司的管理層次設(shè)置公司、職能部門(mén)二級(jí)，以使工廠的生產(chǎn)和經(jīng)營(yíng)指揮通暢，管理成本低、效益高，從而成為一個(gè)按現(xiàn)代化企業(yè)管理模式運(yùn)作的工廠。選用 07MnCrMoVR 作為反應(yīng)器材質(zhì)，工作溫度取 270℃ ， 該溫度下許用應(yīng)力 [σ ]t=203MPa。氣體入口有一擋板，絕熱催化床層上方有氣體分布器。 計(jì)算流程 根據(jù)上述信息使用 C語(yǔ)言編程計(jì)算反應(yīng)器，計(jì)算流程如圖 。 對(duì)絕熱層有下面熱量衡算式： Rmino u tpiin HnTTCF ????? )( () 式中 ： piC —— 混合氣體的熱容 )/( KmolJ ? ； RH? —— 反應(yīng)熱 molJ/ ； 反應(yīng)熱用下面公式近似計(jì)算 3524 TTTH R ????????? () 對(duì)列管催化層有下式熱量衡算 Rmino u tpiin HnQTTCF ??????? )( () )( LW TTKAQ ??? () 式中 ： Q? —— 列管外換熱量 J ； K —— 總傳熱系數(shù) )/( 2 KmW ? ； A —— 傳熱面積 2m ； 2121111 ???? ????K () 式中 ： 1? —— 催化床層與列管間傳熱系數(shù) )/( 2 KmW ? ； 2? —— 沸騰水與列管間的傳熱系數(shù) )/( 2 KmW ? ； 1? —— 列管內(nèi)污垢熱阻 ； 2? —— 管外污垢熱阻 。 動(dòng)力學(xué)方程： )1()1(222222223HHCOCOHCOCOCO fKfK ffkdWdnr ?? ????? ? ( 11 ?? ?? hgmol ) () 322223HCOfOHOHCHffKffCO?? () )/100 1 5 x p (102 4 3 43 RTk ???? ( 11 ?? ?? hgmol ) )](108 1 4 4 2 x p [ 32 ?????? TK CO )]( x p [ 32 ?????? TK H 2COfK —— 平衡時(shí)以逸度表示的平衡常數(shù)。 絕熱段模型 將絕熱段分割為多個(gè)微元段，氣體流量為 inF ，氣體摩爾分率為 iniy ，溫度為 inT ，壓力為 iniP 的原料氣進(jìn)入該絕熱催化床層微元內(nèi)，在該溫度下進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)后氣體流量變?yōu)?outF ，生成甲醇的物質(zhì)的量為 OHCH3n?，氣體摩爾分率變?yōu)?outiy ，放出的熱量為 OHCH3)( nTH iR ??，放出的熱量使氣體溫度升高至 outT ，壓力下降為 outiP 然后進(jìn)入下一微元。僅考慮反應(yīng) ()和 ()未考慮雜質(zhì)反應(yīng)， CO2平衡轉(zhuǎn)化率為 %。計(jì)算過(guò)程中用到的不同溫度下的恒壓熱容，可由文獻(xiàn)發(fā)表的相關(guān)關(guān)聯(lián)式計(jì)算得到。西南院的甲醇催化劑催化劑在多套甲醇裝置上取得良好的效果，因此選用其開(kāi)發(fā)的催化劑。 按照 選型立足于國(guó)內(nèi)的原則，決定采用國(guó)內(nèi)華東理工大學(xué)開(kāi)發(fā)的絕熱 — 管殼式反應(yīng)器。 絕熱 管殼式甲醇反應(yīng)器由華東理工大學(xué)開(kāi)發(fā)成功，該反應(yīng)器由絕熱段與管殼段組成。根據(jù)國(guó)內(nèi)應(yīng)用的情況來(lái)看，大部分催化劑均可使用，對(duì)生產(chǎn)影響不大。反應(yīng)器內(nèi)部結(jié)構(gòu)類(lèi)似列管式換熱器，列管內(nèi)裝填催化劑，管外為沸騰水，反應(yīng)熱很快被沸水移走，兩種氣體分別呈軸向流動(dòng)。 反應(yīng)器以及催化劑的選擇 反應(yīng)器選擇 國(guó)外應(yīng)用開(kāi)發(fā)最早、技術(shù)成熟、應(yīng)用最廣泛的甲醇反應(yīng)器當(dāng)屬 ICI 和 Lurgi的低壓反應(yīng)器。 網(wǎng)上營(yíng)銷(xiāo) 互聯(lián)網(wǎng)不受時(shí)空的限制，可以輕松地完成跨地域性的營(yíng)銷(xiāo)，節(jié)省銷(xiāo)售渠道的大量人力、物力投入；通過(guò)自建的公司網(wǎng)站平臺(tái)，企業(yè)可以從容、全面地介紹公司和產(chǎn)品，讓客戶更為直觀地進(jìn)行比對(duì)，有利于企業(yè)優(yōu)勢(shì)突出?？紤]到本項(xiàng)目甲醇產(chǎn)量較小，競(jìng)爭(zhēng)力欠缺，但作為環(huán)保示范性項(xiàng)目會(huì)得到政府的優(yōu)惠政策，這在一定程度增強(qiáng)了競(jìng)爭(zhēng)力?！?) ， ≤ 高錳酸鉀實(shí)驗(yàn)， ≥min 50 30 20 水溶性試驗(yàn) 澄清 水分含量， ≤ 酸度 (以 NH3計(jì) )， ≤ 羥基化合物含量 (以 CH2O 計(jì) ) ， ≤% 蒸發(fā)殘?jiān)浚?≤％ 本廠產(chǎn)品方案 產(chǎn)品名稱(chēng) 本廠規(guī)格 國(guó)家規(guī)定 產(chǎn)量 (kt/a) 單價(jià) (元 /噸 ) 乙烯 % 優(yōu)等品 4316 產(chǎn)品營(yíng)銷(xiāo) 品牌營(yíng)銷(xiāo) (1) 產(chǎn)品質(zhì)量的保證 化工產(chǎn)品的產(chǎn)品質(zhì)量主要有以下三個(gè)尺度 ，即 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的要求 、 產(chǎn)品質(zhì)量的持久穩(wěn)定性 、 產(chǎn)品銷(xiāo)售的服務(wù)性。 廠內(nèi)所有的道路最窄處不小于 ，可允許檢修車(chē)輛的通行及確保消防 車(chē)能夠迅速地抵達(dá)失火地點(diǎn)。 本設(shè)計(jì)中，裝卸區(qū)設(shè)置在廠區(qū)的東側(cè)，緊鄰 3號(hào)門(mén)（主要貨流運(yùn)輸出入口），同時(shí)遠(yuǎn)離人流較多的道路和可能產(chǎn)生明火和散發(fā)火花的地點(diǎn)。 廠內(nèi)運(yùn)輸設(shè)計(jì) 廠內(nèi)運(yùn)輸設(shè)計(jì)要求 運(yùn)輸線路的布置，應(yīng)符合下列要求： ? 滿足生產(chǎn)、運(yùn)輸、安裝、檢修、消防及環(huán)境衛(wèi)生的要求，線路短捷，人流、貨流組織合理； ? 劃分功能分區(qū)，并與區(qū)內(nèi)主要建筑物軸線平行或垂直，宜呈環(huán)形 布置，使廠區(qū)內(nèi)、外部運(yùn)輸、裝卸、貯存形成一個(gè)完整的、連續(xù)的運(yùn)輸系統(tǒng)； ? 與豎向設(shè)計(jì)相協(xié)調(diào)，有利于場(chǎng)地及道路的雨水排除； ? 與廠外道路連接方便、短捷； ? 建設(shè)工程施工道路應(yīng)與永久性道路相結(jié)合。 本設(shè)計(jì)方案中共設(shè)置了三個(gè)出入口，分別位于經(jīng)一路、經(jīng)四路和緯二路，其中 1 號(hào)門(mén)主要服務(wù)人流， 2 號(hào)、 3 號(hào)門(mén)主要服務(wù)物流。 自行車(chē)棚、停車(chē)場(chǎng)的布置 設(shè)計(jì)規(guī)范要求自行車(chē)棚應(yīng)布置在職工存取車(chē)方便的地方，自行車(chē)棚面積的大小應(yīng)根據(jù)工廠最大班職工人數(shù)及當(dāng)?shù)亟煌ㄟ\(yùn)輸條件確定。同時(shí)這棟建筑從上空看也像一把鉗子，包圍著象征著地球的藍(lán)色噴泉池，意味通過(guò)化學(xué)工程的方法解決溫室氣體大量排放的問(wèn)題。在滿足設(shè)計(jì)規(guī)范的諸多要求的同時(shí)，我們更多地考慮了 建筑風(fēng)格以及景觀配合的關(guān)系。 本設(shè)計(jì)中，專(zhuān)用于貨物運(yùn)輸車(chē)輛的停車(chē)場(chǎng)位于裝卸臺(tái)的南側(cè)，卸貨后的車(chē)輛可以直接停在這