年产20吨对二甲苯（px）项目可行性分析报告

项目设计说明书年产20吨对二甲苯（PX）项目2014、3、24目录第一章总论411项目概述412项目规模413项目依据4132项目使用的专业标准规范5133项目设计原则514研究范围615项目建设意义716项目研究结论717项目建设进度818环境要求819存在的主要问题和建议8第二章产品分析921对二甲苯的性质及用途9211对二甲苯的性质9212对二甲苯的用途1022二甲醚的性质和用途10221二甲醚的性质10222二甲醚的用途1123C9芳烃的用途1124供需分析12241国际市场状况12242国内市场状况13243下游产品分析13第三章建设规模1431设计原则1432原料辅助原料1533动力及燃料15331动力及燃料的来源15332动力及燃料的规格及用量1534生产规模16第四章工艺技术方案1741工艺技术发展现状1743项目技术特色1844工艺流程ASPEN仿真模拟设计19441原料甲苯精馏工段19442反应与精制工段20443计算说明20第五章厂区选址3151概述3153厂址选择32531项目要求32532厂址初步拟定32533大连长兴岛工业园区概况33534带动周边产业，促进就业3554选址方案的确定35541政策机遇36542市场机遇36543行业发展机遇36544地缘政治机遇36第六章车间布置3761车间布置37611甲苯精馏车间37612反应车间38613二甲苯提纯车间3862装置布置38621布置原则38622布置特点39623部分设备的布置3963管道设计41第七章公用工程设计4271公用工程初步方案与原则确定4272厂区环境和总平面布置方案42721厂区概况42722厂内外运输方案4373供电通信43731设计依据43732设计范围43733电源状况43734用电负荷及全厂变电所44735照明44736电信4574维修46741设计原则46742维修内容46743维修方式4775给水排水48751概述48752设计依据48753设计范围和原则49754给水系统设置49755排水系统设置5276消防设计53761设计依据53762消防设计的方针53763设计采用的国家及行业标准53764本厂主要危险物54765事故可能性与危险性分析55766消防安全措施56767厂区消防系统5777采暖与通风58771设计依据58772采暖通风设计方案58第九章节能6091节能措施6092节能的意义6193节能减排，绿色经济61第十章总结63第一章总论11项目概述PX项目，指的是二甲苯化工项目。PX是PARAXYLENE的缩写，中文学名“对二甲苯”，是一种液态存在、无色透明、气味芬芳的芳烃类化合物。PX（对二甲苯）用于生产塑料、聚酯纤维和薄膜。在中国，人们反对PX项目，甚至谈PX色变的根本原因，是认为PX项目不但造成环境的污染，而且PX本身还具有很强的致癌性，严重危及人的健康。根据全球化学品统一分类和标签制度和危险化学品名录，在美国、澳大利亚等很多国家，PX不算危险化学品。对二甲苯PX是一种重要的有机化工原料，用它可生产精对苯二甲酸PTA或对苯二甲酸二甲酯DMT，PTA或DMT再和乙二醇反应生成聚对苯二甲酸乙二醇酯PET，即聚酯，进一步加工纺丝生产涤纶纤维和轮胎工业用聚酯帘布。中国石化产业界一直有PX“事关穿衣吃饭”的说法。这源于服装面料有70都是化纤的，而化纤的主要构成物质就是PX作为原料生产的聚酯涤纶。“一万吨芳烃生产的聚酯化纤面料，抵得上15万亩棉田的棉花。”12项目规模根据国家在“十二五”中提出的要求，秉承合理投资、可持续发展的原则，结合市场需求和产品性质以及企业自身实际情况考虑，经过可行性研究和调查后，确定设计年产20万吨PX项目。13项目依据131厂区概况本项目选址于大连长兴岛石油化工园区。长兴岛石油化工园区位于大连长兴岛临港工业区内，规划范围771平方公里，包括西中岛石化区和长兴岛石化区两部分。园区港口条件优越、水陆交通便利、水资源丰富、电力供应充足、土地利用和发展空间大。厂区分为生产区、储罐区和行政办公区，建有变电站、维修室、化验室、中控室、消防站等完善的公用和辅助工程设施。132项目使用的专业标准规范中华人民共和国安全生产法；建设项目（工程）劳动安全卫生监察规定原劳动部第3号令（1996）；工业企业设计卫生标准（GBZ12010）；工作场所有害因素职业接触限值（GBZ222007）；石油化工企业设计防火规范（GB501602008）；建筑设计防火规范（GB500162006）；建筑物防雷设计规定（GB500572010）；爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范（GB5005892）；石油化工企业可燃气体和有毒气体检测报警设计规范（SH30631999）；化工企业安全卫生设计规定（HG2057195）；压力容器安全技术监察规程（1999年版）；压力管道安全管理与监察规定劳动部发1996140号；建筑照明设计标准（GB500342004）；工业粉尘排放标准执行（GB162971996）；工业企业厂界噪声标准执行（GB123482008）；污水综合排放标准执行（GB89781996）；大气污染物综合排放标准（GB162971996）；危险废物焚烧污染控制标准（GB184842001）；化工建设项目可行性研究投资估算编制办法（国家石化局（1999）第195号文）。133项目设计原则（1）项目建设遵守国家的各项政策、法规和法令，符合国家的产业政策、投资方向及行业和地区的规划，贯彻有关部门的颁发标准和规范合理安排建设周期，严格控制工程建设项目的生产规模和投资；（2）采用成熟而先进可靠的工艺生产技术，确保操作运行稳定、能耗低、三废排放少、产品质量好；（3）产品生产和质量指标符合国家及地方颁发的各项相关标准；（4）充分依托化工园区现有条件和发展形势，有效地控制工程总投资，加快建设进度，降低产品的生产成本，以使本项目达到较好的经济效益；（5）在保证工艺生产安全、可靠的前提下，尽可能利用国产化的设备、材料，并控制投资在合理范围内；（6）为减小一次投资规模，活跃资金周转，采用滚动建设原则，即一次规划，分期建设；（7）牢固树立“预防为主，安全第一”的思想，确保建设工程项目的安全实施，切实落实“三同时”的规定，坚持“安全第一、预防为主、综合治理”的方针，确保工程施工安全和施工质量；（8）遵循现行防火、安全卫生及劳动保护等有关规范，确保本项目在投产后能安全稳定生产，保障劳动者在劳动过程中的健康和安全；（9）重视环境保护、安全和工业卫生，设计中选用清洁生产工艺，三废治理、消防、安全、劳动保护措施必须与主体装置同时设计、同时建设、同时投运，污染物的排放必须达到规定的指标，并保证工厂安全运行和操作人员的健康不受损害；（10）综合考虑经济效益和可持续发展，改进工艺、技术，节能减排，循环利用，最大限度减少对环境的污染；（11）坚持“社会经济效益、环保效益和企业经济效益并重”的原则，按照国民经济和社会发展的长远规划，行业、地区的发展规划，在项目调查、选择中对项目进行详细全面的论证。14研究范围本项目目前已进行了较为深入的可行性研究，研究工作范围包括产品的市场需求、产品建设规模及方案、工艺路线及设备选择、自动化控制方案、原料辅助材料及动力供应、建厂条件、公用工程及辅助设施、节能节水减排措施、“三废”处理及环境保护措施、安全消防及劳动保护措施、项目实施规划、投资估算及资金来源、产品成本及经济效益等方面进行研究。在研究的基础上对项目的建设做出评价结论，为审批该项目提供决策依据。15项目建设意义（1）符合国家相关政策的支持本项目符合国家相关产业政策要求，属国家发改委产业结构调整指导目录（2011年本）修正版中第一类“鼓励类”中第十一条“石化化工”项目。该项目的实施，可进一步带动国内同行业工艺技术水平的提高，推动区域内化工、运输等相关行业发展；同时也有利于改善国内PX市场供求状况，减少相关产品进口，降低对外依存度。（2）进一步繁荣经济、带动地方经济的发展由于该项目生产的基础化工原料关联度高、对下游产业具有很大的带动作用，能很好地产生“榕树效应”。该项目的建设将对园区及当地的经济发展起到强有力的带动作用，丰富了一体化项目的产品结构，为长兴岛工业园区内中下游化工企业提供了原料，更加紧密了总厂与中下游企业的联系，带动当地石化工业的复苏，拉长石化产业链，促进地方经济均衡发展，有助于提高大连长兴岛石油化工园区的经济结构和知名度，为大连市的经济发展做出贡献。16项目研究结论（1）采用的工艺技术先进、可靠国家重点鼓励发展有市场前景，有较高技术含量和形成新的经济增长点有可持续发展的项目，建设本装置可以为国家节约大量外汇，带动对二甲苯相关产业生产的发展，同时生产的对二甲苯产品可以满足国内市场的需求，符合国家产业政策；（2）本项目原料、燃料供应有可靠的保证，用水供应有保证，交通运输方便，建厂条件优越；（3）本项目的建设将促进大连市的经济发展，临近海港，能加强当地工业产品的进出口贸易实力；（4）本项目投资收益良好，能高于目前社会资金平均投资回报率。综上所述，本项目在充足的原料提供、优越的运输环境和建厂条件、良好的投资回报率、与国际步伐接轨的工艺水平和国家完善的建设机构、鼓励措施的条件下，采用的工艺技术先进，原料落实，会给企业带来较好的经济效益和良好的社会效益。所以，本项目的建设不仅是可行的，也是必要的。17项目建设进度本项目建设周期分为建设前期工作、可行性研究、设计工作、建设等阶段，时间为两年，其中建设前期工作和设计工作需一年时间。并根据实际情况，对施工和设备的验收、发运、运输以及设备的安装都作出适当的调整，保证合理交叉进行。18环境要求尽量采取可行的措施减少此生产系统对环境的不利影响，并对排出的污染物提出合理的治理方案。19存在的主要问题和建议（1）本项目生产原料多为易燃易爆危险物质，在生产过程中存在火灾、爆炸、腐蚀等危险有害因素。因此，本项目的建设应根据其生产原料和产品的特殊物理化学性质，在工程设计、工程施工、环境保护、安全卫生、生产管理等方面必须严格按规范进行，以确保建设及生产的安全性；（2）设计过程中虽然尽可能多的利用现有成熟工艺和设备，但对各种潜在的不确定性尚未考虑全面；（3）本设计绿色环保，符合目前的经济发展模式，需要各级政府给予更多的支持，并在税收等政策上提供优惠，使本项目早日实现较好的经济效益和社会效益。第二章产品分析21对二甲苯的性质及用途211对二甲苯的性质对二甲苯为无色液体，熔点13263，沸点13837，闪点272。相对密度（20/4）08611，（25/4）08610，折射率（ND25）14958，（ND21）15004。在低温时成无色片状或棱柱体结晶。可与乙醇；乙醚；丙酮和苯混溶，不溶于水。爆炸极限16（体积）。对二甲苯物理性质如下表所示表21对二甲苯物理性质一览表中文名中文名称称对二甲苯英文名称1,4XYLENE；PDIMETHYLBENZENE别名1,4二甲苯CAS号106423分子式C8H10外观与形状无色透明液体，有类似甲苯的气味相对分子质量10616危险性类别7易燃液体）熔点13263沸点（）13837相对密度D20，408611折光度N149582闪点272临界温度343爆炸下限11爆炸上限70稳定性稳定毒性类别属低毒类溶解性可与乙醇、乙醚、丙酮和苯混溶，不溶于水主要用途作为合成聚酯纤维、树脂、涂料、染料和农药等的原料212对二甲苯的用途主要用于制造对苯二甲酸，可用于化工及制药工业等。也是用于生产聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）的重要中间体。PET纤维又称聚酯纤维或涤纶纤维，是一种常用的化学合成纤维。PET树脂是一种重要的透明塑料原料，用于生产饮料、食用油脂包装，平板显示器基材，车用和建筑用太阳膜等等。22二甲醚的性质和用途221二甲醚的性质二甲醚是一种无色、具有轻微醚香味的气体，具有惰性、无致癌性但有神经毒性。还具有优良的混溶性，能同大多数极性和非极性有机溶剂混溶。在100ML水中可溶解3700ML二甲醚气体，且二甲醚易溶于汽油、四氯化碳、丙酮、氯苯和乙酸甲酯等多种有机溶剂，加入少量助剂后就可与水以任意比互溶。其燃烧时火焰略带亮光。表22二甲醚物理性质一览表中文名称二甲醚英文名称METHYLETHER；DIMETHYLETHER别名甲醚CAS号115106分子式C2H6O外观与形状无色、具有轻微醚香味的气体相对分子质量4607危险性类别易燃气体熔点1385沸点（）249饱和蒸汽压051（20）临界温度127闪点41引燃温度235稳定性稳定毒性类别属低毒类溶解性可溶于水，可与多数有机溶剂互溶主要用途作为甲基化剂用于生产硫酸二甲酯222二甲醚的用途主要作为甲基化剂用于生产硫酸二甲酯,还可合成N,N二甲基苯胺、醋酸甲酯、醋酐、亚乙基二甲酯和乙烯等也可用作烷基化剂、冷冻剂、发泡剂、溶剂、浸出剂、萃取剂、麻醉药、燃料、民用复合乙醇及氟里昂气溶胶的代用品。23C9芳烃的用途231生产C9芳烃石油树脂由于C9芳烃组成非常复杂，能够容易分离的组分只有苯乙烯、双环戊二烯、乙烯基甲苯和茚等，成熟而适用的利用方法是不分离，直接用其混合组分聚合生产芳烃石油树脂。目前，C9芳烃主要用于生产C9芳烃石油树脂，采用适当工艺合成的C9芳烃树脂可广泛用于涂料、油漆、橡胶及轻工行业，残余的混合芳烃可作为生产涂料的溶剂，这样可使C9芳烃的总利用率达到90以上。232生产芳烃溶剂油溶剂油是五大类石油产品之一，用途十分广泛。按化学结构分，溶剂油可分为链烷烃、环烷烃和芳香烃3种。目前，全世界有机溶剂中约有30为石油类溶剂，其中C9及C9以上高沸点芳烃溶剂油约占1418，需求量已达800KT/A。C9芳烃的沸点比常用的苯、甲苯、二甲苯要高，挥发慢，溶解力强，对合成树脂有很好的溶解性能。国外石油公司利用乙烯装置副产物C9芳烃原料生产高沸点溶剂油，广泛应用于涂料、印刷油墨、精密机械清洗剂及农药乳化剂等领域。我国高沸点芳烃溶剂油的市场前景广阔，国内生产厂家基本上是利用芳烃抽提装置抽提出芳烃，分离出苯、甲苯和二甲苯后的残余物，即重芳烃，经白土精制后产出重芳烃溶剂油。233生产混合二甲苯甲苯和加氢C9芳烃可以选择性歧化生产二甲苯，甲苯是一种工业利用率相对较低的原料，选择性歧化就是只转化为苯和二甲苯。甲苯歧化和烷基转移生产的二甲苯在工业生产中也有重要应用。我国混合二甲苯消费构成情况大致为油漆、涂料、染料等，约占混合二甲苯总消费量的49，有机合成材料占20，农药占15，其他产品占16。混合二甲苯根据产品中芳烃组分含量的不同分为溶剂级和异构级，溶剂级二甲苯可以生产溶剂、航空汽油的添加剂、农药、油漆及印刷油墨等。油漆是我国消耗混合二甲苯最多的产品，随着我国汽车工业、家用电器等产量的增加，对油漆的需求尤其是高档漆的需求有较大增长，对溶剂级混合二甲苯的需求也会相应增加。24供需分析241国际市场状况1998年以来,由于对二甲苯生产过剩、市场萧条等原因，致使对二甲苯售价持续下滑，生产商获利十分微薄。DEWITT公司调查表明，2000年生产商几乎没有盈利,有些甚至出现亏损。主要原因是PTA价格疲软，导致对二甲苯开工率降至8085。在中东,较低的原料成本增强了对二甲苯生产商的产品竞争力，工厂开工率接近100，大多数产品出口到亚洲。分析家说，该地区规划的新增生产能力可能将导致其产品向欧洲出口。在欧洲,虽然生产商也面临着原材料高成本所导致的利润下降，但强劲的PTA和聚对苯二甲酸乙二酯PET市场已使对二甲苯市场走出了低谷。大多数生产装置2000年的开工率都为80，生产商计划在2001年都维持这一水平。在北美和南美,对二甲苯需求增长良好,特别是在南美,PET树脂市场的渗透促使对二甲苯需求的增长。从1997年起,南美的年增长率均为1012,北美的需求稳定增长。但随着亚洲生产能力增强,该地区的对二甲苯和PTA出口量有下降的趋势,因此影响了对二甲苯的需求量。19972002年,北美的需求年增长率为3。预计到2002年为止,生产能力的增长将仍会继续超过需求的增长,从而影响对二甲苯的价格和利润。2002年前,美国的开工率不会超过70,除非美国和亚洲宣布新的停产,这样就能增加出口机会。在全球范围内,对二甲苯是供大于求,新增生产能力还会加剧这一问题。不过,近几年下游聚酯产品生产能力的不断扩大,会拉动对二甲苯的需求,在一定程度上可以缓解对二甲苯供需矛盾。242国内市场状况90年代以后,我国聚酯行业迅速发展,带动了国内对二甲苯生产能力和产量不断增加。由于生产能力的增长速度落后于消费的增长速度,造成国内对二甲苯供应缺口很大,每年都要从国外进口大量的对二甲苯以弥补国内生产能力的不足。但是,世界范围内的对二甲苯供需状况是供大于求。目前,国内对二甲苯生产商一般是采用上下游加工一体化的生产模式,即生产的对二甲苯大都供给自己下游生产线作原料,将其作为商品的流通量不大。90年代中期以后,由于我国许多聚酯装置相继建成投产,致使国内PTA生产装置满负荷、甚至超负荷运转,带动了对二甲苯需求量的急剧上升。国内对二甲苯市场出现了供不应求的局面,较长时期内,我国对二甲苯产不足需,每年都有不同数量的进口。243下游产品分析对二甲苯的下游产品主要有PTA和DMT等,世界范围内用于生产PTA和DMT的对二甲苯量。很大一部分的对二甲苯用于PTA生产,并且消耗对二甲苯的量还在不断地增加。因此,PTA的供需平衡会对对二甲苯市场产生很大的影响。近年来,我国每年都要进口相当数量的PTA,并且在近期内这种状况还很难有所改观。目前,国内外许多企业都在积极扩建和新建PTA生产装置。为了满足聚酯业对PTA的需求,近几年将会有大批PTA装置投入生产,这必将带动国内对二甲苯需求量的不断上升。最近,PET树脂新技术的进展可能会开辟对二甲苯的新市场。目前,PET主要被用于制造碳酸饮料瓶,但这方面的市场已经接近饱和,其消费增长减缓。但是,其他方面的需求,如PET瓶装水,在快速增长。另外,随着PET性能的改进,它将可以适用于食品包装,包括果酱、果冻、牛奶、乳制品、果汁及啤酒,等等。用PET瓶包装啤酒,为PET的应用开拓了一个巨大的潜在市场,将会使PET的全球长期消费量翻一番。总之,PET的新应用,可能会最终加速对二甲苯需求增长。第三章建设规模31设计原则生产规模是指一定量生产要素。随着规模的扩大，规模报酬逐渐递减，所以要保持适度规模，这就是“适度规模经营理论”。在本项目中，生产规模过小则销售收入过低，无法实现盈利；生产规模过大，则总投资及生产成本也相应增大，可能又会导致总利润降低。因此，生产规模在一个合适的范围，才能实现项目的最大盈利。建设规模的原则要根据产业和具体厂区的特点而定，具体说来有以下几个方面（1）国家、地区、部分、行业的经济发展计划考虑到经济发展计划的要求，才能保证国民经济有合理的结构，才能与国家、地区、行业的经济协调发展，取得良好的效益；（2）石油、天然气、煤的价格该项目所需原料丙烯来源于石油催化裂化副产，因而石油价格直接影响项目的生产成本及规模；（3）市场的需求量市场的需求量是产品生产的主要依据，产品滞销带来的后果要远比其他一切影响大得多；（4）市场竞争需明确行业的竞争趋势，了解竞争对手的发展状况，做到知己知彼；（5）产品所处的生命周期阶段及其特征如下表31发展生命周期阶段及其特征序号发展阶段增长趋势和特征成本利润投入期增长率相对不稳定，新产品刚投产，开始进入市场成本很高10，并大量进入市场，开始有微利市场成本开始下降03成熟期增长率0（6）对于处在成长期的产品，需求在增长，可以考虑投资建厂或对原生产厂进行技术改进，以求降低生产成本、增加利润和提高产品的竞争能力，还可以根据效益的大小增加或减少产量；（7）其他原料情况除了甲苯与甲醇为主的原料外，还需要有其他的化工原料进行辅助生产，包括催化剂，冷剂等。其他原料的来源和价格对产品的生产也有着一定的影响，当原料来源广泛、价格便宜时，可以考虑提高我们的产品及厂区规模；（8）资金来源化工厂的初期建设需要大量的资金注入，因此生产规模要以能和各种渠道提供的资金数量相适应而又不影响总的经济效益为原则来确定；（9）其他因素土地条件、政策支持、人力资源、设备条件等其他相关因素都会对生产规模产生一定的影响，所以需要进行综合考虑。一项新建工程的生产规模的确定涉及到多方面的原因条件，包括原料供应，产品销售，资金来源，国家政策等等方面的内容，下面将就各项进行阐述。32原料辅助原料本项目涉及的原料及辅助原料有甲醇、甲苯、氮气、催化剂等。其中甲苯采用邻厂提供的，年消耗为20万吨，甲醇年消耗量为10万吨。所需合成催化剂采用国内外最先进的催化剂。33动力及燃料331动力及燃料的来源本项目位于大连长兴岛石油化工园区，项目所需的动力及燃料来着园区内完善的公用设施。332动力及燃料的规格及用量表35动力及燃料的规格及用量表4衰退期增长率急剧下降，产品开始陈旧化，赢利可能下降，甚至可能出现亏本成本升高0/1M，所以采用圆柱形裙座H365M6塔壁厚计算取每年腐蚀15MM，因限制用年数为15年，年寿终了的最低4M那么壁厚MIN415265M故按标准，取壁厚28MM7塔总高度71206530281024H各附件高度和塔总高R/DM塔顶高度H/F进料高度/WM塔底空间H1/封头2/HM裙座塔体壁厚/塔总高R1、M08108250553652820713溢流装置计算因塔径D22M，可选用双溢流弓形降液管，采用凹形受液盘。（1）堰长W0506D，取W055D121M；（2）溢流堰的高度HW选用平直堰，堰上高度HOW由式HOW321084WHLLE由工作经验知E取为1，可满足工程生产需求，则HOW；M02123610842HWHLHOW007000210049M；（3）弓形降液管宽度WD和截面积AF由50DL查图得，；42TFA08DD故AF0042AT004238001596；WD0088220194M；由验算液体在降液管中停留时间，即HTFLH360；S51827故降液管设计合理。（4）降液管底隙高度H0H0036ULWH由经验，一般取007025M/S，取020M/S；OOUH0；M1240136故降液管底隙高度设计合理；4塔板布置1塔板的分块因D800MM，故塔板采用分块式。（2）边缘区宽度确定取；MWCS035,6（3）开孔面积公式计算开孔区面积AA221SIN80ARXAXMDXSD84065942MWRC13503164；0651SIA4筛孔数与开孔率N取筛孔的孔径为，正三角形排列，一般碳质的板厚为,取0DM5M3，故孔中心距3/0DTT0153筛孔数，故筛孔数为18685个864122TANA开孔率（在515范围内）20978TD气体通过阀孔的气速为SMAVUAS/069138205塔板的流体力学校核（1）气相通过塔板的压强降计算塔板压强降公式HCP1干板压降相当的液柱高度依据，查干筛孔的流量系数图，得C007726713/50DMHC035942板上充气液层阻力本设备分离苯和甲苯混合物，即液相为碳氢化合物，可取充气系数，有50液柱MHHOWL0357501液体表面张力所造成的阻力此阻力很小，忽略不计。因此，与气体流经一层浮阀塔板的压强降所相当的液柱高度为液柱HCP0653051则单板压降07KPAPAGPLP8509179（2）液泛为防止塔内发生液泛，降液管内液层高度HD应满足HD（HTHW苯甲苯物系属理想物系，取05，则（HTHW05（0450049）0249M；而HDHPHLHD，板上不设进口堰，HD0153（U0，）201530220006M液柱；HD00655003500060107M液柱0219M液柱，即HD（HTHW）；故本设计不会发生液泛现象。雾沫夹带按以下两式计算泛点率，即公式11036BFLSVLVSAKCZV泛点率板上液体流径长度MWDZDL82942板上液流面积31560832FTB主要脱掉大部分的水，为正常系统，取物性系数,又查图得泛点负荷01K系数，将以上数值代入公式1得02FC05381483202675980361VSBFLSLAKZ泛点率计算出的泛点率在80以下，故可知雾沫夹带量能够满足的要求。气）液）/10KGEV6塔板负荷性能图雾沫夹带线依下式做出，即1036BFLSVLSAKCZV泛点率取泛点率为80，计算结果为483212675980SS整理得SSLV4625806由式知雾沫夹带线为直线，则在操作范围内任取两个LS值，依式A算出相应的VS值列于本例附表中。据此，可做出雾沫夹带线（1）。液泛线由下式确定液泛线DLOCDLPWTHHHH1忽略式中，则有03/20226018421530345WSWOWSLOVWTLLEHHLGUH因物系一定，塔板结构尺寸一定，则，及等均TH0LVL0为定值，而与又有如下关系，即0USVNDVSU204式中阀孔数N与孔径亦为定值，因此可将上式简化为与的如下关0DSVL系式322SSLCBA即03775943720164305OL215OWHLC1760495040WHB8102358236182/3/3WLD即00037VS201766796LS20881LS23LS/M3/S000200100035VS/M3/S836806713在操作范围内，任取几个值，依上式计算出值，计算结果列于下表。SLSV/M3SL/S00050012000100100035/M3/SVS637590672603445液相负荷上限线液体的最大流量应保持在降液管中停留时间不低于35S。依下式知液体在降液管内停留时间为SLHAHTF53360以作为液体在降液管中停留时间的下限，则S5CSMLHATFS/0324530SMAX，求出上限液体流量值（常数）。在图上液相负荷上限线为与气体SSLV流量无关的竖直线SV漏液线0,MIN,I00,/45613/SWOLMVUACH得VS，MIN44C0A0238410HLWVWEL25187913/LSS在操作范围内，任取几个值，依上式计算出值，计算结果列于下表。SLSV/M3SL/S00050012001000010035/M3/SSV145161157130193液相负荷下限线取堰上液层高度作为液相负荷的下限条件计算出LS的下MHWO06限值取E1,则LLEWSWO31084232IN013MIN，SL依此做出液相负荷下限线,该线与气相流量无关的竖直线根据以上各线方程，可作出筛板塔的精馏段负荷性能图，如下所示。1该筛板塔的操作下限为漏液线控制,操作上限为液相负荷上限线控制2按照固定的液气比,查出塔板的气相负荷上限以及下限计算出操作弹性为8216930操作弹性表精馏塔设计计算结果序号名称技术参数12345678910111213141516171819202122232425平均温度TM，平均压力PM，KPA实际塔板数有效段高度Z，M塔实际高度,M塔径，M板间距，M溢流形式降液管形式堰长，M板上液层高度，M堰上液层高度，M降液管底隙高度，M开孔区面积，M筛孔直径，M筛孔数目孔中心距，M开孔率，空塔气速，MS每层塔板压降，PA气相负荷上限气相负荷下限液相负荷上限，M3/S液相负荷下限，M3/S操作弹性891551245528124207122045双溢流弓形1210070021012431640005186850015101916700液相负荷上限控制漏液控制0032000103182第五章厂区选址51概述考虑到本项目的目的是为一煤化或者石化设计一座生产PX的化工厂。结合市场需求，经济合理，因此必须建在大型炼油厂或者化工厂附近，再综合考虑原料的运输成本、产品的需求、公用工程完善程度等众多因素，我们最终将工厂建在位于辽宁省大连市长兴岛工业园区内。52选址原则生产过程中，PX与石油是密不可分的。PX的生产步骤一环扣一环，都发生在一个名叫“芳烃联合装置”的整套设备里。由于这一系列工艺需要用水，再加上为了便于运输，因此，PX项目多依水而建，而这些地方往往都是资源丰富、人口稠密的经济发达地区。相比生产过程，PX的储存与运输环节可能蕴含更大风险。这是因为，PX既是易燃液体，同时也容易凝固，凝固点只有1326。因此，贮运时既要远离火种、热源，避免阳光直晒，又要有保温设施，并防止泄漏。单从PX项目自身特点出发，其选址的原则有“三近”离炼油企业近，离下游PTA工厂近，离大江大海近。国家发改委的“规划”就明确要求新建PX项目必须以大型炼化厂为依托，并尽量与PTA企业的分布相匹配。选址时应该考虑如下问题1、原料和市场；2、能源；3、气候；4、运输条件；5、供水；6、对环境的影响；7、劳动力来源；8、用地；9、协作条件；10、预防灾害及其他。521PX项目为什么总是建在经济发达，人口稠密的沿海城市呢海外PX的生产情况目前PX的生产大国和地区有美国，中国大陆，欧盟，日本，韩国，新加坡，台湾等地，其中韩国、日本、台湾省、泰国和科威特是主要的对华PX出口地区。大型的PX项目一般安全性很高，其排放物由于可以循环利用，因此污染也很小。正因为如此，发达国家或地区的很多PX项目就被批准建设在市区附近，比如美国休斯顿PX工厂距城区12公里；荷兰鹿特丹PX工厂距市中心8公里；韩国釜山PX工厂距市中心4公里；新加坡裕廊岛埃克森美孚炼厂PX工厂距居民区09公里；日本横滨NPRC炼厂PX生产基地与居民区仅隔一条高速公路，台湾中油的PX工厂在高雄市区附近。人口稠密的城市里劳动力大，沿海城市供水足，出口航运条件便利。53厂址选择531项目要求（1）原料供应的需求附属的石油化工综合企业须有一定的甲苯产量，并具有可持续性生产的能力。而炼化无疑成为甲苯供应的源泉。特别是在我国多煤少油的环境背景下，只有大型的煤化或者石化能确保原料的供应。（2）产品市场的需求本项目生产基地应该靠近产品销售市场，以此来降低产品的运输成本。（3）运输的需求产品的运输主要以水路、铁路和公路为主，因此厂址周边以河道、铁路和公路通畅为选择依据。532厂址初步拟定优先考虑工厂地处较发达地区，且靠近产品市场。从整个华东区看，对二甲苯市场很大一部分依靠外国进口。经过比较选择，大连长兴岛工业园区符合选址条件，本次设计厂房选址选在大连长兴岛石油化工园区。化工园区内，本次设计所需原料来源于同园区的其他化工厂，就地取材，节省成本，适应市场需求导向。533大连长兴岛工业园区概况园区开发面积315平方公里。临港石化工业基地占岸线长14公里，可提供255个成品油及液体化工品泊位，陆域面积47平方公里；临港出口加工区陆域面积90平方公里；修造船、冶金装备制造基地岸线长145公里,陆域面积303平方公里。（1）配套情况交通环岛公路近100公里；至大连只需50分钟车程；正在筹建沈大高速海湾桥北长兴岛高速公路及入岛铁路；在建长兴岛万吨杂货码头，深水港57万吨级通用泊位已开工建设。供水日供水量达一万吨，根据需要将可满足410万吨用水需求。供电现有66KV变电站两座，变电容量为181万KVA。通讯对外通讯联络设备完备，已建成移动电话、无线寻呼、国际互联网等现代通讯网络。（2）产业定位造船、机械加工、铸造、水泥建材、酿酒食品（3）投资优势港口、陆域资源丰富，开发前景广阔。海岸线916公里，有近30公里适宜建设深水港口泊位。现有耕地只有63万亩，其他均为可利用的荒地、滩涂及山林地。可满足大型工业项目用地需求，并可降低土地投入成本。（4）大连打造核心港区散杂货港5年内迁至长兴岛据大连长兴岛临港工业区管理委员会副主任衣庆焘透露，作为长江以北第一大岛、中国第五大岛，大连长兴岛港区将建成大连港口的核心港区，大连散杂货港5年内搬迁至长兴岛港区。4月26日上午，参加“五点一线”辽宁沿海经济带报道活动的采访团登上了正在建设中的长兴岛。长兴岛三面环海，一面临海峡，临海峡一面距陆地最近距离仅为358米；环岛岸线916公里，其中可用于建港和发展临港工业岸线为40公里，临港条件优越。在不时飘落的细雨中，港区的开发进程有条不紊地进行着，多辆重装运输车往来施工工地。按照规划，大连长兴岛将成为新的以装备制造业为核心的临港工业装备基地。长兴岛的开发建设得到了中央政府的支持，交通部已将其纳入振兴东北老工业基地公路水路交通发展规划，铁道部将出资修建25公里的入岛铁路并于2006年6月动工。目前，长兴岛万吨杂货码头已投入使用，正在兴建中的一个5万吨级、两个7万吨级通用码头泊位，2007年中旬将完工使用。衣庆焘副主任说，新加坡裕廊国际集团与大连市政府签署了一项总体规划合约。在该合约下，裕廊国际将为大连规划长兴岛一个面积78平方公里的工业园区。裕廊集团是新加坡贸工部属下主导工业开发的法定机构，同时是中国和新加坡两国政府间最大的合作项目苏州工业园区成立之初的主要股东之一。开发建设长兴岛是国家振兴东北老工业基地和建设大连东北亚重要国际航运中心战略的重要组成部分，“五点一线”辽宁沿海经济带规划，更是将长兴岛列为其中重要的一“点”。534带动周边产业，促进就业本项目的建设符合国家产业政策和地区规划标准，有利于促进本厂PX的生产，对当地的产业结构调整也具有很大的示范推动作用，可以带动周边产业链的迅猛发展，同时本项目可以为当地提供就业岗位，为当地减轻就业负担对维护当地社会稳定，提高人们生活水平有着积极的作用。基础设施的不断完善为当地居民带来了很大的便利。54选址方案的确定综上所述，本团队认为大连长兴岛化工园区是理想的总厂选择。其存在四大机遇，分别为政策机遇、市场机遇、行业发展机遇、地缘政治机遇。541政策机遇石油化工产业是长兴岛临港工业区的四大主导产业之一。依据国务院批准的辽宁沿海经济带发展规划以及国家发改委等相关部门的意见，经国内权威机构论证，长兴岛石化园区规划总面积为110平方公里，其中长兴岛片区15平方公里、西中岛片区95平方公里。规划重点将西中岛建成“石化岛”，打造成炼化一体化的世界级石化产业园区。当地政府给于大连长兴岛石油化工园区极大的鼓励和支持。石化园区的发展目标是，按照“一体化、园区化、集约化、国际化”的理念，瞄准世界先进水平，逐步建设成上、中、下游一体化发展的世界级大型石化产业基地。园区以原油加工为龙头，采用炼化一体化模式，按照油头化尾、自上而下发展原则规划产品链。542市场机遇我国经济持续快速增长，区域经济一体化的发展以及消费结构升级，拉动对石化产品的需求；国内产能不足，供不应求，也为大连长兴岛石油化工园区提供了良好的发展机遇。543行业发展机遇实行炼油和乙烯行业准入制度，有利于规范市场竞争，实现产业资源优化配置，对长兴岛石化工业区的发展带来更大的外在动力，推动其向高起点、高技术、大规模的方向发展，对于发挥后发优势具有重要的意义和影响。544地缘政治机遇地处环渤海地区的长兴岛正处在辽宁省经济飞速发展的新契机。第六章车间布置61车间布置本工艺共有三个车间，分别为甲苯精馏车间、反应车间、二甲苯提纯车间。611甲苯精馏车间表61甲苯精馏车间0米平面布置图图62甲苯精馏车间AA面截面612反应车间613二甲苯提纯车间62装置布置621布置原则（1）满足工艺要求装置布置充分考虑了工艺系统要求的设备标高差和泵汽蚀余量（NPSH）的需要以及过程控制对设备布置的要求，此外为防止结焦、堵塞及有控制压降等工艺要求的设备尽量靠近装置。（2）满足安全生产装置布置充分考虑设备、建筑物间的防火防爆安全间距要求以及与界区外相邻装置单元的设备或建筑间的安全距离；装置四周设有环形消防通道，保证了消防作业的可抵达性和可操作性。（3）方便设备安装于检修反应部分的高温高压设备，如反应器、反应换热器、加热炉等均靠一侧布置，并预留充足的检修空间，既考虑了设备的现场组对、吊装，也便于催化剂装填和加热炉炉管检修；低压立式设备靠另一边布置，主要考虑布置的一边道路路面较宽，有利于塔等立式设备安装和检修；装备布置还充分考虑了设备检修所需的空间。（3）满足节约与节能要求装备布置按照“流程顺畅、紧凑布置”的原则，采用露天布置的方法有效地减少装置建设用地和建设投资；装置作为若干工艺操作单元的组合，各单元设备实行了集中布置。这一方面减少了管道的往返，减少了管道工程费用，降低了能耗；一方面有利于非计划检修和采取临时的安全措施。622布置特点（1）露天化布置设备除压缩机和需设防雨棚的反应器等外，其他设备基本采用露天化布置。（2）流程式与同类设备分组集中布置装备布置按流程式与各工艺单元过程设备集中布置的方式，尤其是高压设备集中布置，尽量减少高压管道的往返，以节约管道工程费用。同时有利于常规巡检和维修。（3）土地充分利用设备布置时，充分考虑了工厂检修机具的能力，充分利用空间，将某些设备布置在平台或框架上，为减少工程建设用地创造了条件。（4）防爆区与非防爆区分开。（5）装置的所有管廊及构架均采用钢结构。（6）装置的循环水管道采用埋地敷设与架空相结合的布置方案。623部分设备的布置（1）反应器由于反应器设备重量较大，高度较高。故底部用裙座支承，中间部分用平台支承。反应器与所有的其它设备之间的间距不小于2000MM。（2）换热器换热器根据物料进出的方向，管道的配置要求，布置在相应平台，换热器均在底部。换热器封头离设备间距不小于1000MM，有管道相连的卧式换热器之间最小净距不小于750MM，没有操作关系的卧式换热器之间最小净距不小600MM。换热器封头对齐，方便检修。换热器轴线尽量对齐塔设备及相关设备方便管道连接，缩短管线。卧式换热器底部距离平台不小于600MM。（3）离心泵本车间的输送泵高出地面200MM布置。离心泵组之间的距离为1000MM，严格按照化工标准，符合泵组的最小间距要求。泵需要经常检修，周围留有足够大的空间。泵离支撑柱间距不小于2000MM，泵尽量靠近它抽吸的设备。吸入管线如果要改变方向应至少离泵600MM远。要为与泵相配套的流量计或控制仪表设备留出足够的空间。按照物流流向分散布置。电机端对齐，位于同一轴线上，方便检修。泵尽可能的布置车间内部，减少风雨的侵蚀。（4）中间储罐立式缓冲罐要用坚固的结构设计，因为质量较大，高度较高，需要正确地加以支承。底部用裙座支承，中间部分用平台支承。与其他设备间距不小1500MM。（5）压缩机本项目采用的压缩机为压缩机机组，要安装在便于拆卸的地方。由于采用底部吸入和排出的连接方式，检修时间缩短了。为了达到这个目的，压缩机安装在混泥土柱的基础上，高出地面至能适合管道的弯曲。压缩机一般需要遮盖，故布置在底层，并能保证通风良好。表61设备布置的安全距离序号项目净安全距离/M1泵和泵的间距072泵离墙的距离123泵列和泵列间的距离（双排泵间）204储槽和储槽间的距离04065换热器和换热器间距离至少106塔和塔的间距10207离心泵周围通道158反应器底部和人行通道距离18209通廊、操作台通行部分的最小净空高度202510不常通行处净高不小于19一般情况4511操作台梯子的斜度特殊情况6012散发可燃气体及蒸气的设备与变配电室、自控仪表室、分析化验室之间的距离15013工艺设备和道路间的距离1063管道设计管道器材主要选用原则如下（1）管道设计寿命不低于15年。（2）管道器材按化工厂和炼油厂管路（ANSI/ASMEB313）和石油化工企业管道设计器材选用通则SH3059的要求进行选用。（3）管道尺寸选用石油化工企业钢管尺寸系列（SH3045）标准系列产品。国外部分采用ANSIB3610/19标准产品。（4）阀门均选用API标准系列产品。特大口径阀门（DN350）、需要快速启闭高压操作阀门以及有特殊工艺要求的阀门，拟考虑设置的电动执行机构。（5）法兰均采用ANSIB165或与之相当的中石化行业标准钢制管法兰（SH3406）。（6）所有介质的管道器材的最低压力等级均不低于PN20MPAG。第七章公用工程设计化工公用工程是指化工厂除工艺过程外，给水、排水、供电、电信、供汽、供热、采暖、通风、环保等工程的总称；是化工生产过程中的重要的组成部分。公用工程系统为生产丁辛醇服务，工厂能否连续生产，在一定程度上依赖于工厂公用工程系统的可靠性。本章主要包含电力供应工程，给水排水系统，通信系统，供热系统和采暖通风系统五部分。由于各个生产过程对公用工程的要求可能不尽相同，所以采用集中统一供给，比较经济合理，系统的可靠性也比较高，有利于集中控制。71公用工程初步方案与原则确定新建项目按规划要求，使总平面布置与其适应，并考虑预留发展及施工方便。在满足生产工艺流程，安全消防，管理及维修方便的要求下，同类型的工艺生产装置及辅助设施，尽量结合在一起。布置有利于生产和原材料及产品运输，力求流程短捷流畅，避免交叉。在符合有关规范要求下，布置紧凑，节约用地，力求整体协调，美观。72厂区环境和总平面布置方案721厂区概况本公司位于福建泉港工业园区，以下是泉州市当地的气候、地形、水系简介泉州市地处低纬度，又濒太平洋，形成亚热带海洋性季风气候，温暖湿润、雨量充沛、四季常春。年平均气温19521。全市年降水量为10001800毫米，自东南部向西北部递增，内陆地区比沿海地区多一倍左右。泉州依山面海，境内山峦起伏，丘陵、河谷、盆地错落其间，地势西北高东南低，山地1000多万亩，耕地217万亩，山地、丘陵占土地总面积的五分之四，俗称“八山一水一分田”。其中陆域面积1101478平方公里（包括金门岛），约占全省陆地面积的908；海域面积11360平方公里，海岸线总长541公里；大小港湾14个，岛屿208个。泉州市东濒海洋，海岸线总体呈北东南西向，迂回曲折，直线距离约90公里，实际总长度为421公里，占全省海岸线总长的127，曲折率为1503。本厂拟定厂址为长方形，东西长34758M，南北宽1436M，总面积4991249M2。内设有厂区、生活区、行政区和仓库（详见平面布置图）。722厂内外运输方案各区间均有厂内公路相连接，四通八达。厂区设有四个出入口，东面主要供人员进出；南面和西面主要供运输车辆进出，与工业园主干道相连。73供电通信731设计依据供配电系统设计规范GB500522009；10KV及以下变电所设计规范GB500531994；建筑物防雷设计规范GB500571994；建筑照明设计标准GB500342004；化工企业静电接地设计规程HG/T206751990；石油化工企业电气设备抗震鉴定标准SH30711995。732设计范围本项目设计范围为22万吨/年丁辛醇生产装置的供电设计及电信设计，主要包括供电电源设计、配电系统设计、照明设计、防雷接地（包括静电接地）、行政电话系统、扩音对讲电话系统、无线对讲电话系统及火灾报警系统的设计。733电源状况因为22万吨/年丁辛醇生产装置电负荷等级为二级，变电所应由两个1