2-初步设计说明书

年产8万吨MMA项目环境评价2018 “东华科技-陕鼓杯”第十二届全国大学生化工设计竞赛指导老师：雷杨团队成员：姜佳文、钱诗卉、关鹏程、邓一、王暖宁 武汉科技大学挑战者队 上石化年产8万吨MMA项目初步设计说明书上石化年产8万吨MMA项目-初步设计说明书目录第一章 项目总论121.1项目概览121.2设计依据和原则131.2.1设计依据131.2.2设计原则131.3原料及燃料消耗141.3.1原料来源及其规格141.3.2燃料及公用工程消耗151.4产品方案15第二章 总图运输162.1 总图布置遵循的设计规范及采用理由162.2 总图布置说明172.2.1 总平面布置的基本规定172.2.2 总平面布置的确定202.2.3 厂区功能分区布置要求202.2.4预留发展用地要求202.3 厂区布置212.3.1 概述212.3.2 厂区结构212.3.2.1 生产工艺区232.3.3 厂区绿化292.3.4 火灾危险性及耐火等级分类302.3.5 设计距离规范性342.3.6 周边环境设计距离合理性362.3.7 总图运输设计主要指标372.3.8 厂区防护措施382.3.9 运输线路设计38第三章 化工工艺与系统403.1概述403.2工艺路线设计目标及原则403.3 MMA生产工艺方案论证403.3.1常用的工艺技术方案403.3.2不同技术方案投资比较423.3.3不同技术方案指标比较423.3.4选用的工艺技术方案及理由453.4工艺流程453.4.1异丁烯提纯工段453.4.2 MAL合成工段463.4.3 MMA合成工段463.4.4 MMA提纯工段483.5 全流程模拟483.6 工艺流程优化493.6.1塔设备参数优化493.6.2工艺流程优化优化583.7原料 辅助材料消耗603.7.1原辅料需求清单及来源603.7.2主要原材料、辅助材料、燃料来源表613.7.3催化剂供应613.7.4主要公用工程61第四章 布置与配管634.1 设计依据634.2 管道选型634.2.1 管径的一般要求634.2.2 管径计算的依据654.2.3 经济的管径选定664.2.4 管壁厚度664.3 管道编号674.3.1 管道号组成674.3.2 管道号各部分含义说明674.4 管道布置694.4.1 管道铺设原则694.4.2 泵的管道布置704.4.3 换热器的管道布置704.4.4 塔的管道布置714.4.5 管廊上的管道布置714.4.6 其他管道布置714.4.7 安全措施72第五章 自动控制及仪表735.1设计依据735.2概况735.2.1化工生产常用仪表735.2.2工厂装置简况及控制概述735.2.3化工自动化内容745.2.4控制系统选择755.3设备的控制方案775.3.1泵的控制方案775.3.2压缩机的控制方案775.3.3换热器的控制方案805.3.4精馏塔的控制方案825.3.5反应器的控制方案875.3.6储罐的基本控制方案895.3.7其他控制方案925.4紧急停车系统（ESD）935.5 SIS设计945.5.1 SIS简介945.5.2 SIS设计96第六章 供配电986.1设计范围986.2设计依据986.3设计原则996.3.1供电可靠性996.3.2操作方便，运行安全灵活996.3.3经济合理996.3.4具有发展的可能性996.4供电电源996.5用电负荷996.6供电方案选择1006.6.1配电室1006.6.2控制方案1006.6.3总压降变电所设计1016.6.4应急柴油提供选择原则1016.7危险区划分1026.8电气设备1026.9电缆敷设1026.10照明系统1026.10.1室内照明1036.10.2室外照明1036.10.3应急照明1036.11防护系统1046.11.1防雷系统1046.11.2接地系统1056.11.3火灾报警系统1056.11.4火灾自动报警系统布线1066.12电讯系统106第七章 给排水工程1087.1 设计依据1087.2 设计原则1087.3 给水工程1097.3.1 给水水源1097.3.2 给水系统1097.3.3 生活给水系统1097.3.4 工艺用水系统1107.3.5 冷却用水系统1107.3.6 消防用水系统1117.3.7 杂用水系统1117.3.8 厂区给水汇总1127.4 排水工程1127.4.1 生活污水系统1137.4.2 生产废水系统1137.4.3 冷却水排放系统1147.4.4 雨水排放系统1147.4.5 排水汇总表115第八章 消防系统1168.1 设计依据1168.2 工艺及物料危险分析1168.2.1 危险性物质及存在的装置工序1168.2.2 主要危险物的燃爆性和毒性1178.3 事故发生可能性及危险性分析1198.3.1 危险特性1198.3.2 燃烧爆炸的原因1198.4 消防安全措施1208.4.1 基础防火防爆安全措施1208.4.2 总图运输1208.4.3 建筑物防火1218.4.4 厂区消防布置1228.4.5 生产过程的防火防爆1238.5 消防系统1238.5.1 稳高压消防给水系统1238.5.2 气体灭火系统1248.5.3 泡沫灭火系统1248.5.4 灭火器配置1258.6 消防值班125第九章 环境保护1269.1 设计依据1269.2 废气1269.2.1 废气的产生1269.2.2废气排放情况1279.2.3 废气的处理1279.3 废液1299.3.1 废液的产生1299.3.2废液排放情况1309.3.3 废液的处理1309.4 废固1329.4.1 废固的产生1329.4.2废固排放情况1329.4.3固体废弃物治理1339.5 噪声1339.6 绿化134第十章 能耗及节能措施13510.1 设计说明13510.2 过程节能及能耗计算13510.2.1 项目综合能耗及计算表13510.2.2 每吨产品能耗及计算表13610.2.3 万元产值综合能耗及计算表13710.2.4 每吨产品能耗比较表13910.3 能源选择合理性分析13910.4 节能措施14010.4.1 节水14010.4.2 节能141第十一章 空压站、氮氧站14311.1 设计依据14311.2 空压站14311.2.1 空压站设计的要求14311.2.2 空压站设备组成14311.2.3 空压站设备布置14411.2.4 电气 热工测量仪表和保护装置14511.3 氮氧站14711.3.1 氮气站14711.4 冷冻站147第十二章 供热工程14812.1 蒸汽系统14812.1.1 蒸汽系统供热能力要求14812.1.2 蒸汽系统设计原则14812.2 本厂热量供需情况149第十三章 通信系统15113.1 设计依据15113.2 设计原则15113.3 设计范围15113.4通信系统方案15213.4.1 生产调度电话15213.4.2 行政管理电话15213.4.3 无线通信15213.4.4 广播系统15213.4.5 火灾报警系统15213.4.6 综合布线系统15313.5 全厂电信网络153第十四章 土建15414.1 设计依据15414.2 厂区自然条件15414.2.1 气象条件15514.2.2 地形条件15614.3 建筑、结构设计15614.3.1 主要设计原则和技术规定15614.3.2 防火15814.3.3 防水防腐15814.3.4 防噪防尘15814.3.5 建筑设计对采光、通风、日晒、节能等的考虑15814.3.6 厂区布置小结15814.4 对地区性特殊问题（如地震等）的说明及相关措施16014.4.1 防震抗倒塌说明16014.4.2 施工建设说明160第十五章 采暖通风与空气调节16115.1 设计依据16115.2 设计参数16115.3 设计范围16115.4 设计目标16215.5 室外计算参数16215.5.1 冬季室外计算参数16215.5.2 夏季室外计算参数16215.6 通风系统16315.6.1 车间空气有害物质标准16315.6.2 通风系统设计16315.7 采暖系统设计164第十六章 储运16516.1 设计原则16516.2 储存系统16516.2.1 储存物质16516.2.2 储罐区设计16516.2.3 储罐安全管理16616.3 运输系统16716.3.1 物料运输16716.3.2 线路布置16716.3.3 装卸区布置16816.3.4 厂内管廊设计16916.3.5 运输注意事项169第十七章 维修17017.1 设计原则17017.2 TPM维修管理模式17017.2.1 TPM定义17017.2.2 TPM特点17017.2.3 TPM体制中的5S17017.3 设备维护17117.3.1 巡回检查17117.3.2 同步检修与协同检修17217.3.3 压力容器、管道的定期检修17317.3.4 泵的检查与处理17317.3.5 安全检修要求17417.4 维修人员的管理17417.4.1 维修人员的主要任务17417.4.2 维修人员的能力要求17417.4.3 维修人员的管理要求174第十八章 劳动安全卫生17618.1 设计规范17618.1.1 安全生产和工业卫生防护的原则与要求17618.1.2 设计依据17618.2 职业安全17718.2.1 工业毒物17718.2.2 燃烧与爆炸17818.2.3 噪声17918.2.4 腐蚀17918.2.5 触电及机械伤害17918.2.6 其他危害18018.3 重大危险源分析及安全措施18018.3.1重大危险源物质分析18018.3.2重大危险源分析18118.3.3 HAZOP分析18818.3.4相应安全措施202第十九章 工厂组织和劳动定员20419.1 工厂体制与组织结构20419.2 各部门职权20419.3 管理机制20619.3.1 公司管理策略20619.3.2 公司激励策略20619.4 企业文化20619.5 生产班制与定员20719.6 员工来源及培训20819.6.1 员工来源20819.6.2 员工培训208第二十章 概算20920.1 工程概况20920.2 设计依据20920.3 项目总概算209第一章 项目总论1.1项目概览在人们对全球气候变化和环境问题高度关注的背景下，众多工业化国家提出了大力发展清洁能源汽车、从源头上控制和消除“传统燃油汽车尾气污染”的解决方案，部分国家甚至制订了停用传统燃油汽车的时间表。当前我国在大力推广新能源汽车，同时也采取了有效措施改进现有燃油汽车的排放问题，其中之一即是于2020年前在全国推广使用乙醇汽油。车用能源的上述变化，给化工界提出了一个重大资源利用课题：在车用燃料油和燃料油添加剂需求量大幅减少的情况下，如何有效地利用石油和石油加工产物中的相关馏分资源。当乙醇汽油推广应用而不再需要甲基叔丁基醚（MTBE）类的辛烷值添加剂后，如何利用（MTBE的原料）异丁烯生产既有使用价值又有市场需求量的下游产品，成为了化工行业人员值得深究的问题。在中国迅速发展的今天，实现资源的合理和充分利用，以及资源的优化配置是我们共同的目标。本项目就是以现在利用率较低的异丁烯为原料，经异丁烯直接甲基化法生产甲基丙烯酸甲酯（MMA）。不仅实现了资源的回收利用，解决了国内MMA供应量不足的现状，也在原来国内生产方式的基础上实现了少投资，少污染的目标，同时也实现了可持续发展。本厂的建立也能对当地的经济起到一定的推动作用，对于促进我国化工行业的发展也有积极的影响。在我国，随着石油工业的发展，C4烃产量将越来越大，合理开发利用 C4资源，提高其化工利用率，有利于我国化工事业的发展，对我国石化企业增强企业竞争力具有重要意义。2011 年我国 C4 馏分总产量已超过 2Mt/a，其中约 1.3Mt/a 来自炼厂。随着我国石油炼制和石化工业生产能力的迅速提高，C4 烃的产量也日益增多。据文献报道，到 2015 年我国原油加工能力将达到 380Mt/a，乙烯产能达 1415MT/a，比 1999 年分别增加 100Mt/a 和 10Mt/a，作为石油化工副产品的C4烃资源将不断扩大。而我国 C4 馏分的利用率不足 40%，且大多作为低价值的民用燃料消费，因此，开发高附加值产品，提高的经济效益，已成为石化企业的当务之急。本项目综合利用资源丰富的乙烯裂解产生的异丁烯为原料，生产甲基丙烯酸甲酯（MMA），将低附加值的产品转为高附加值产品，提高资源的利用率。本项目主要产品为甲基丙烯酸甲酯（MMA）， 是一种重要的有机化工原料，主要用作有机玻璃原料单体，另外在涂料方面的使用也很广泛。随着 MMA 应用领域的不断拓宽，市场需求量的不断上升。国内有机玻璃大宗消费市场如广告灯牌、浴缸、仪表、家用电器以及建筑等还有很大的开发潜力。与聚苯乙烯（PS）、聚碳酸酯（PC）、聚氯乙烯（PVC）等其他树脂材料相比，有较好的透光性、耐候性和光泽度，具有很强的竞争力。预计我国有机玻璃市场将以年均 6%以上的速度发展。本项目采用的以混合C4抽余馏分为原料经异丁烯直接甲基化法生产甲基丙烯酸甲酯（MMA）技术，与传统的丙酮氰醇法以及其他方法比较，具有原料来源广泛，催化剂活性高、选择性好、寿命长，反应收率和原子利用率高，无污染、环境友好、成本低的优势，具备很强的竞争力。1.2设计依据和原则1.2.1设计依据1、2018“东华科技-陕鼓杯”第十二届大学生化工设计竞赛相关指导意见书。2、中国石化上海石油化工股份有限公司原料、产品、供水、供电、项目征用土地意见和建设项目环境保护意见的批文及资料；3、本组编制的可行性报告；4、化工工程设计相关规定；5、国家经济、建筑、环保等相关政策。1.2.2设计原则1、认真贯彻落实国家基本建设的有关政策、法规，合理安排建设周期；2、严格控制工程建设项目的生产规模和投资；3、严格遵循现行消防、安全、卫生、劳动保护等有关规定、规范，保障；4、生产安全顺利进行和操作人员的安全；5、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；6、注重环境保护，设计中选用清洁生产工艺，在生产过程中减少“三废”排放，同时采用行之有效的“三废”治理措施，严格执行“三废”治理、“三同时”的方针；7、坚持体现“社会经济效益、环保效益和企业经济效益并重”的原则8、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。1.3原料及燃料消耗1.3.1原料来源及其规格本工艺原料主要采用C4抽余馏分、正己烷、甲醇等，具体原料规格等如下表。表1-1原材料及辅助材料用量表项目名称数量（万吨/年）来源运输方式原料C4抽余馏分12万吨/年总厂提供管道运输氧气12万吨/年来自空压站管道运输氮气20万吨/年来自空压站管道运输辅料NMP250吨/年外购汽运正己烷200吨/年外购汽运甲醇15万吨/年外购汽运燃料天然气20万m3/年园区提供管道运输 1.3.2燃料及公用工程消耗本项目生产过程中的最高温度为600，需要燃料燃烧提供高温热源。燃料选用较为清洁的工业天然气。天然气由上海金山工业园内直接供气，年需求量约为20万m3/年。本项目公用工程和配套设施中，供电配电系统、通信系统、给水排水系统、蒸汽供应系统等，均依靠上石化动力总站。表1-2公用工程需求表公用工程名称单位小时耗量年耗量使用方式来源冷公用工程低压凝结水（副产低压蒸汽）T(吨)11.98-95841.6连续厂区冷冻站电kwh7270.9358167000连续厂区供电站冷却水T(吨)1602.212817600连续厂区冷冻站冷却剂（-25液态丙烯）T(吨)1128.69028800连续厂区冷冻站热公用工程125低压蒸汽T (吨)141.11128800连续厂区热力站175中压蒸汽T（吨）128.81030400连续厂区热力站280热油T（吨）465.23721600连续厂区热力站1000加热炉T（吨）10.0580400连续厂区热力站1.4产品方案本项目主要产品有：年产8万吨纯度达99.9%的MMA。 第二章 总图运输2.1 总图布置遵循的设计规范及采用理由本项目总图运输参考的相关法规和标准见下表：表2-1 总图布置的设计规范表名称标准号石油化工企业设计防火规范GB 50160-2008化工企业总图管理规定原化工部文件厂矿单路设计规范GBJ 22-87总图制图标准GB/T 50103-2010工业企业总平面设计规范GB 50187-2012建筑设计防火规范GB 50016-2014石油化工企业环境保护设计规范SHJ3024-1995石油化工企业总体布置设计规范SH/T 3032-2002石油化工企业厂区总平面布置设计规范SH/T 3053-2002化工企业总图运输设计规范GB 50489-2009石油化工储运系统罐区设计规范SHT 3007-2007化工厂区总图设计应本着合理利用土地、切实保护耕地的基本原则，因地制宜、节约用地、提高土地利用率。本项目的总平面布置，遵照建筑设计防火规范GB50016-2014化工企业总图运输设计规范、GB50489-2009石油化工企业设计防火规范GB50160-2008、石油化工行业标准：石油化工企业厂区总平面布置设计规范（SHT3053-2002） 、 工业企业总平面设计规范 GB50187-2012等标准进行。在总体规划的基础上，根据工厂的性质、规模、生产流程、交通运输、环境保护以及防火、安全、卫生、施工及检修等要求，确定中控室、工艺生产区等建筑物占地面积大小、储运区的安全距离；对主要、次要道路等级分类；对建筑物进行火灾危险性类别、耐火等级的划分。结合场地自然条件、场外设施、远期发展等因素合理布置，通过技术经济比较后，择优确定划分方案。2.2 总图布置说明2.2.1 总平面布置的基本规定1、石油化工企业厂区总图运输设计，必须贯彻“十分珍惜和合理利用每寸土地，切实保护耕地”的基本国策，因地制宜，节约用地，提高土地利用率。2、石油化工企业厂区总平面设计应做到：符合国情，布置合理，生产安全，技术先进，保护环境，节省投资，运营费低，有利于提高企业的经济效益、社会效益和环境效益。3、厂区总平面布置，应在总体布置的基础上，根据工厂的性质、规模、生产流程、交通运输、环境保护、防火、防爆、安全、卫生、施工、检修、生产、经营管理等要求，结合场地自然条件、厂外设施、远期发展等因素，紧凑、合理地布置，经方案比较后择优确定。4、总平面布置，应符合下列要求：（a）工艺装置，在满足生产、操作、安全和环保的要求许可时，应联合集中布置，集中控制，其建筑物宜合并布置；（b）合理划分街区和确定厂区通道宽度，街区及建筑物、构筑物的布置宜规整；（c）各类仓库，宜按储存货物的性质和要求，宜合并设计为天体量或多层仓库，并提高机械化装卸作业程度，有效地利用空间；（d）生产管理及生活服务设施，宜按使用功能合理组合，设计为多功能综合性建筑；（e）铁路线路、装卸及仓储设施的布置，应根据其性质及使用功能，相对集中，避免或减少铁路进线在厂区内形成的扇形地带；5、厂区应合理地划分为面积较大的街区。6、厂区总平面应按功能分区布置，并符合下列要求：（a）各功能区之间具有经济合理的物料输送、动力供应和交通运输等条件，并便于经营管理；（b）各功能区内部布置紧凑、合理并与相邻功能区相协调；（c）辅助生产和公用工程设施按具体条件，可布置在工艺装置生产区内，也可自成一区布置；7、厂区通道宽度，应按以下因素经计算确定：（a）通道两侧街区内的建筑物、构筑物及露天设施对防火、防爆和卫生防护的间距要求；（b）各种管廊、管线、运输线路、竖向设计、绿化等的布置要求；（c）施工、安装和检修的要求；（d）处理不良地质条件的要求；（e）在一条通道内，可按需要分段布置为不同宽度的通道；（f）厂区通道的预留宽度，应为该通道计算宽度的10%20%。8、总平面布置，应结合竖向设计，合理利用地形，并符合下列要求：（a）力求为工艺装置和其它设施的液体物料输送、装卸的重力流和固体物料的高站台低货位等创造条件；（b）建筑物或构筑物的型体，应结合地形合理布局。当地形坡度较陡时，街区（含建筑物、构筑物）的长边，宜平行地形等高线布置；（c）排水设施应结合地形合理布局，宜使排水坡向及出口与地形坡向及低点相符合。9、总平面布置应结合场地的地质条件进行设计，并符合下列要求:（a）对地基沉降控制严格或对沉降敏感及基础荷载较大的设备、建筑物和构筑物应布置在地质均匀、地基承载力较大的地段；（b）液化烃储罐和大型储罐，宜布置在土质均匀的地段；（c）地下构筑物和有地下室的建筑物，宜布置在地下水位较低、填方高度与地下构筑物埋深相适应的填方地段；（d）有可能造成污染地下水的生产、储存和装卸设施的布置，应考虑地下水位及其流向，宜将其布置在可能受影响地段的下游。10、总平面布置，应结合地理位置和气象条件等，选择合理的朝向，使人员集中的建筑物有良好的采光及自然通风条件；11、U形、山形的建筑物布置，宜将开口方向面向全年最大频率风向：其开口方向与全年最大频率风向的夹角不宜大于45度。建筑体形成的半封闭内院的宽度不宜小于内院两翼建筑物较高屋檐的高度，且不得小于12m；当可能有有害气体进入内院时，内院宽度不得小于15m。散发有害气体和粉尘的厂房，其建筑形体不得设计成U形、山形；12、总平面布置，应防止和减少有害气体、烟、雾、粉尘、振动、噪音对周围环境的污染，污染大的设施应远离对污染敏感的设施，并避免对环境重复污染；13、产生噪音污染的设施，宜相对集中布置，并应远离生产管理设施和有安静要求的场所。噪音控制尚应符合现行国家标准GB/T 50087-2013工业企业噪音控制设计规范。14、总平面布置，应使建筑群体的平面布置与空间景观相协调，并与厂外环境相适应。15、运输线路的布置应符合下列要求：（a）运输线路布置应与铁路进线方位、码头的位置和厂外道路相适应，作到内外协调。使物流顺畅、短捷，避免或减少折返迂回运输；（b）合理组织人流、货流，避免运输繁忙的线路与人流交叉和运输繁忙的铁路与道路平面交叉；（c）铁路线路应布置在厂区边缘地带，可作为铁路货位用的沿铁路线的场地，不宜布置与铁路运输作业无关的建筑物和构筑物；（d）厂区内道路宜为环形布置，方便生产联系，满足工厂交通运输、消防、安装、检修和雨水排除等要求；（e）厂外专用码头的陆域部分应满足工厂运输要求，并与厂区运输线路具有良好的衔接；（f）厂区道路设计应考虑基建、检修期间大件设备的运输与吊装要求。同时兼顾与厂外公路的运输衔接。16、总平面布置预留发展用地时，应符合下列要求：（a）分期建设的工厂，前后期工程应统筹安排，全面规划，使前期建设的项目集中、紧凑，布置合理，并与后期工程合理衔接；（b） 后期工程用地宜预留在厂区外；当在厂内或在街区内预留发展用地时，应有可靠的依据；（c） 预留发展用地除满足工艺装置的发展用地外，还应考虑辅助生产设施、公用工程设施、仓储设施和管线敷设等相应的发展用地；（d）运输线路应近期、远期结合，根据货物的品种和运量统一规划，分期建设，合理预留。使近期布置集中；远期发展方便；（e）一次建成的工厂，应根据工厂的发展趋势和当地建设条件及城镇规划要求，在布置上应考虑允许的工厂发展端；（f）在预留发展用地内，不得修建永久性设施。17、厂区总平面布置设计，应计算下列主要技术经济指标：（a）厂区占地面积，m2；（b）建筑总面积，m2；（c）道路总面积，m2；（d）绿化占地面积，m2；（e）厂区利用系数，%；（f）建筑系数，%；（g）道路用地系数，%；（h）绿化系数，%。2.2.2 总平面布置的确定 结合厂区的各种自然条件和外部条件，确定生产过程中各种对象在厂区的空间位置，将生产、运输、安全、卫生、管理各部门及车间进行统筹安排，以获得最合理的物料和人员的流动路线，创造协调而又合理的生产和生活环境，组织全厂构成一个能高度发挥效益的生产整体。因此，工厂布置的实质是为寻求物料和人员的最佳运输方案。2.2.3 厂区功能分区布置要求各功能区内部布置紧凑、合理并与相邻功能区相协调；辅助生产和公用工程设施按具体条件，可布置在工艺装置生产区内，也可自成一区布置；厂区通道两侧街区内的建筑物、构筑物及露天设施对防火、防爆和卫生防护的间距要求；各种管廊、管线、运输线路、竖向设计、绿化等的布置要求；施工、安装和检修的要求；处理不良地质条件的要求；厂区通道的预留宽度，应为该通道计算宽度的10%20%；对地基沉降控制严格或对沉降敏感及基础荷载较大的设备、建筑物和构筑物应布置在地质均匀、地基承载力较大的地段；液化烃储罐和大型储罐，宜布置在土质均匀的地段；地下构筑物和有地下室的建筑物，宜布置在地下水位较低、填方高度与地下构筑物埋深相适应的填方地段。2.2.4预留发展用地要求1、分期建设的工厂，前后期工程应统筹安排，全面规划，使前期建设的项目集中、紧凑，布置合理，并与后期工程合理衔接；2、后期工程用地宜预留在厂区外，当在厂内或在街区内预留发展用地时，应有可靠的依据；3、预留发展用地除满足工艺装置的发展用地外，还应考虑辅助生产设施、公用工程设施、仓储设施和管线敷设等相应的发展用地；4、一次建成的工厂，应根据工厂的发展趋势和当地建设条件及城镇规划要求，在布置上应考虑允许的工厂发展端；5、在预留发展用地内，不得修建永久性设施。2.3 厂区布置2.3.1 概述车间布置包括车间厂房布置设计(车间各工段，各设备在车间场地范围内的平面布置)和车间设备布置设计(生产设备、电气仪表设施的布置)。车间布置是设计中的重要环节，既要符合工艺要求，又要经济实用，合理布局。车间布局对生产的正常进行和项目的经济指标都有重要的影响，并且它是土建、电气、自控、给排水，外管等专业展开设计的重要依据。所以在进行车间布置前要做到充分掌握有关资料，全面权衡，在布置时要做到深思熟虑，仔细推敲，以取得一个最佳方案。车间布置设计是以工艺为主导，并在其他专业的密切配合下完成的。因此，在进行车间布置设计时，要集中各方面的意见，最后由工艺人员汇总完成。车间布置主要是设备的布置，工艺人员首先确定设备布置的初步方案，对厂房建筑的大小、平立面结构、跨度、层次、门窗、楼梯等以及与生产操作、设备安装有关的平台、预留孔等向土建专业提出设计要求，待厂房设计完成后，工艺人员再根据厂房建筑图，对设备布置进行修改和补充，最终的设备布置图（施工图）就作为设备安装和管道安装的依据。2.3.2 厂区结构本项目厂址选择在上海市金山区第二工业园区，整个厂区呈矩形布置，东西方向跨度为390m，南北方向跨度为400m，厂区总占地面积为150000m2。整个厂区分为四个部分：厂前区、辅助生产区、生产区和储运区。该地常年主导方向为东北风。根据总厂中国石化上海石油化工股份有限公司，建北方向确定为西偏南方向25。根据主导风向将四个区进行合理布置，将最危险的储运区布置在全年最小风频的上风侧，即布置在整个厂区的西部；生产区布置在罐区的东边，紧靠罐区布置；辅助生产区紧挨着生产区，布置在生产区的周围；厂前区布置在全年最小风频下风侧，即厂区东北角。如图2-1,2-2所示，分别为厂区总平面布置图及厂区鸟瞰图。图2-1 厂区总平面布置图2-2 厂区鸟瞰图2.3.2.1 生产工艺区1、工艺装置在厂区内的布置，应符合以下要求：（a）工艺装置应相对集中，形成一个或几个装置街区；（b）工艺生产流程顺畅，布置紧凑合理，衔接短捷，与相邻设施协调；（c）有利于生产管理和安全防护；（d）便于施工、安装和检修；（e）生产上有联系的建筑物、构筑物和露天设施，应布置在同一街区或相邻的街区内；当采用阶梯式布置时，宜将其布置在同一台地或相邻的台地上；（f）宜布置在人员集中场所全年最小频率风向的上风侧，并位于散发可燃气体的储运设施全年最小频率风向的下风侧。2、同开同停的工艺装置，宜按火灾危险性类别、污染程度、物料运输方式和生产联系的紧密程度等条件，合理地联合布置。3、可能散发可燃气体的工艺装置，宜布置在明火或散发火花地点全年最小频率风向的上风侧，在山区或丘陵地区应避免布置在窝风地带。4、可能泄漏、散发有毒或腐蚀性气体或粉尘的装置或设施，应避开人员集中场所，并宜布置在其他主要生产设备区全年最小频率风向的上风侧。5、工艺装置内的布置，应符合下列要求：（a）装置区的管廊和设备布置，应与相关的厂区管廊、运输线路等相互协调、衔接顺畅短捷，装置内的建筑物、构筑物、设备及其基础等，不应超越装置区边界线；（b）工艺装置街区内预留地的位置，应根据工厂总平面布置的要求、生产性质及特点等因素确定；（c）装置的控制室、变配电室、化验室、办公室，应成组布置在装置区的一侧，并应位于爆炸危险区范围以外，且宜位于甲类生产设备区全年最小频率风向的下风侧；（d）明火加热炉，宜集中布置在装置区的一侧，且应位于可燃气体、液化烃和可燃液体设备区全年最小频率风向的下风侧。6、装置区内的液化烃，可燃液体和可燃气体中间储罐或装置储罐的布置，应符合下列要求：（a）宜布置在装置区单独的地段内，毗邻主要服务对象；（b）宜布置在明火或散发火花地点全年最小频率风向的上风侧；（c）满足防火、防爆要求并为操作、管理创造有利条件。7、装置区内道路布置，应符合下列要求：（a）在满足生产操作、物料运输、设备检修、消防安全和事故急救等的要求下，应力求减少道路的面积；（b）工艺装置的内部道路，应与街区外的厂区道路连通；当受到限制时，也可采用设有回车场的尽头式道路。8、工艺装置的主生产区不宜进行绿化。本项目的生产工艺区分为异丁烯提纯车间、MAL合成车间、MMA合成车间及MMA提纯车间，其具体布置如图2-3所示。图2-3 生产工艺区布置其中，异丁烯提纯车间在生产工艺区的西北角，临近于储罐区，这样有利于原料和产品的输送；MAL 合成车间在异丁烯提纯车间的东面，这样布局能够使异丁烯提纯后直接送至合成车间合成MAL；同样，MMA合成车间的布置也是如此；MMA提纯车间由于设备和装置较多，所以需要的占地面积较大，并且考虑到交通流畅方面和中间产物方面的因素，故将其设置在南面，最终产品合成后直接送往储运区中的产品泵房。2.3.2.2 储运区图2-4 储运区本项目的储运区布置在生产区的西部，具体的布置如图2-4所示。本厂的储罐区分为四大组成部分：粗异丁烯储罐，正己烷储罐，甲醇储罐以及产品MMA储罐，都位于上海市金山区常年最大风频的下风侧，其中原料粗异丁烯，甲醇储罐和萃取剂正己烷储罐区位于厂区西部，产品MMA储罐位于装卸区北面。表2-2 主要物料名称、物理状态及储罐参数名称类型物理状态技术尺寸/mm设计温度/设计压力/Mpa材质原料异丁烯储罐立式圆筒形内浮顶液态9200125006250.25Q235-A.F产品MMA储罐桔瓣式球罐液态1420088008400.55Q235R正己烷储罐桔瓣式球罐液态1420088008300.11Q235R甲醇储罐立式圆筒形内浮顶液态13000135008250.12Q235-A.F仓库房位于厂区西北角，在厂内主干道和厂外公路旁，紧邻一物流出口门，方便工厂生产所需物质的运输和储存；储罐区的辅助设施位于区中的南面。2.3.3.3 辅助生产区 1、总变电所的布置，应符合下列要求：（a）便于输电线路进出、不妨碍工厂的扩建和发展的独立地段。当采用架空输电线时，应布置在厂区边缘地带；（b）宜布置在易泄漏、散发液化烃及较重的可燃气体、腐蚀性气体及粉尘的生产、储存和装卸设施全年最小频率风向的下风侧和有水雾场所冬季盛行风向的上风侧；（c）应远离强振源，并宜布置在地势较高的地段；（d）总变电所的边缘与易泄漏、散发腐蚀性气体和粉尘的生产、贮存和装卸设施边缘之间的间距宜大于60m。2、中心化验室、仪修车间的布置，应符合下列要求：（a）宜布置在生产管理区内，不应布置在散发毒性、腐蚀性及其它有害气体、粉尘以及循环水冷却塔等产生大量水雾设施的全年最大频率风向下风侧；（b）远离振源，宜有良好的朝向，避免日晒。机修、电修车间宜集中布置在厂区的一侧、靠近人流出入口的地段，并有较方便的交通运输条件；宜位于散发毒性、腐蚀性气体、粉尘的生产、储存和装卸设施全年最小频率风向的上风侧；同时应避免机、电修车间的噪音、振动对周围设施的影响。3、消防站的布置，应符合下列要求：（a）消防站的位置应使消防车能迅速、方便地通往厂区内各街区，并能顺畅通往厂外有关设施和居住区；（b）消防站的服务范围：至甲、乙、丙类火灾危险场所最远点行车路程不宜大于2.5km，并且接到火警后消防车到达火场的时间不宜超过5min；对丁、戊类火灾危险的局部场所最远点可加大到4.0km。超过服务半径的场所，应设消防分站或采取其他有效的灭火措施。消防分站的服务范围与消防站相同；（c）消防站布置，宜避开厂区主要人流道路，应远离噪音源。其边界距人员集中场所的边缘，不应小于50m。距生产、储存和装卸可燃液体、液化烃、易燃及易爆物品和有害气体的设施边缘，不宜小于200m，并宜位于其全年最小频率风向的下风侧；（d）消防站车库的大门应面向道路，距道路边缘的距离不应小于15m；门外应避开管廊、栈桥或其他障碍物，其地面应用混凝土或沥青等材料铺筑，并向道路方向设1%2%的坡度。4、控制室的位置，应符合下列要求：（a）应靠近主要工艺装置或主要控制设备；（b）控制室朝向高压或有爆炸危险的生产设备区一侧的外墙，应为密闭式或控制室整体采用抗爆型结构；（c）控制室应避免噪音、振动及电磁干扰较大的场所对其干扰。图2-5 辅助生产区2.3.2.4 厂前区1、生产管理区及生活服务设施应根据工厂规模，按其性质和使用功能，宜布置在厂前区。2、厂前区的布置，应符合下列要求：（a）应布置在厂区主要人流出入口处、与居住区和城镇联系方便的地点；（b）宜位于厂区全年最小频率风向的下风侧，且环境洁净的地段；（c）建筑群体的组合及空间景观应与周围的环境相协调；（d）应设置相应的绿化、美化设施，处理好建筑、道路、绿地和建筑小品之间的关系。3、厂前区宜设置必要的停车场，满足工厂及职工用车停放的需要。4、厂区应设置围墙，其结构形式和高度，应根据工厂性质、规模和所在地区的环境条件确定。图2-6 厂前区由于厂区周围的地形开阔，交通方便，空地较多，为考虑工人的生活条件，将其住宿安排在厂区外。2.3.3 厂区绿化厂区绿化的目的是环境净化、美化，使环境得以改善，有利生产，有利于工人身体健康。厂区道路两侧可种植行道树，在不影响其通行的地段种植耐酸抗尘的常青灌木组成的绿篱，厂区空地以植草坪为主。消防站区可种植草坪，既能满足工厂的绿化要求又不影响消防区的宽敞透明度，方便工厂遇到突发情况时消防车的及时出动。1、厂区绿化布置，应符合下列要求：（a）与总平面布置、竖向布置、管线综合相适应，并与周围环境和建（构）筑物相协调；（b）不得妨碍工艺装置、储运设施等散发的有害气体的扩散；（c）不得妨碍道路和铁路的行车安全；（d）不得妨碍生产操作、设备检修、消防作业和物料运输；（e）充分利用通道、零星空地及预留地。2、厂区绿化植物的选择，应符合下列要求：（a）根据工艺装置、生产厂房或设施的生产特点、污染状况和环保要求，选择相应的抗污、净化、减噪或滞尘力强的植物；（b）根据工艺装置、生产厂房或设施的防火、防爆和卫生要求，选择有利于安全生产和职业卫生的植物；（c）根据美化环境的要求，选择观赏性植物；（d）选择易于成活、病虫害少及养护管理方便的植物；（e）根据当地土壤、气候条件和植物习性，选择乡土植物和苗木来源可靠、产地近、价格适宜的植物。3、厂区绿化设计，应根据环境特点、美化要求、植物习性等因素，常绿树与落叶树、乔木与灌木、速生树与慢生树、花卉与草皮适当搭配、合理布置，并可根据厂区用地的具体情况，设置小型花圃和苗圃。4、厂区绿化设计指标，应以厂区绿化用地系数表示，并应符合下列要求：（a）位于一般地区的企业，不应小于12%；（b）位于沙漠、盐碱地等特殊地区的企业，可根据具体情况确定。5、厂区绿化应配置必要的绿化技术人员。2.3.4 火灾危险性及耐火等级分类此项分析参照的标准是建筑设计防火规范（GB50016-20 14）和石油化工企业设计防火规范（GB50160-2008）”。生产的火灾危险性应根据生产中使用或产生的物质性质及其数量等因素的划分，可分为甲、乙、丙、丁、戊类，并符合表2-3规定。表2-3 生产的火灾危险性分类生产的火灾危险性类别使用或产生下列物质生产的火灾危险性特征甲1.闪点小于28的液体；2.爆炸下限小于10%的气体；3.常温下能自行分解或在空气中氧化能导致迅速自燃或爆炸的物质；4.常温下受到水或空气中水蒸气的作用，能产生可燃气体并引起燃烧或爆炸的物质；5.遇酸、受让、撞击、摩擦、催化以及遇有机物或硫磺等易燃的无机物，极易引起燃烧或爆炸的强氧化剂；6.受撞击、摩擦或与氧化剂、有机物接触时能引起燃烧或爆炸的物质；7.在密闭设备内操作温度不小于物质本身自燃点的生产乙1.闪点不小于28，但小于6的液体；2.爆炸下限不小于10%的气体；3.不属于甲类的氧化剂；4.不属于甲类的化学易燃危险固体；5.助燃气体；6.能与空气形成爆炸性混合物的浮游状态的粉尘、纤维、闪点不小于60的液体雾滴丙1.闪点不小于60的液体；2.可燃固体丁1.对不燃烧物质进行加工，并在高温或融化状态下经常产生强辐射热、火花或火焰的生产；2.利用气体、液体、固体作为燃料或将气体、液体进行燃烧作其他用的各种生产；3.常温下使用或加工难燃烧物质的生产戊常温下使用或加工不燃烧物质的生产2.3.4.1 主要物质危险性分析本项目生产中对危险化学品的分析见下表2-4 主要化学品危险性分析序号名称火险分类闪点（）爆炸极限重点监管类剧毒品易制毒品1异丁烯甲-771.8%-8.8%是否否2正己烷甲-201.2%-7.4%是否否3甲醇甲126%-36.5%是否是4MAL甲-151.2%-8%是否是5MAA甲682.1%-12.5%否否否6MMA甲102.1%-12.2%是否否2.3.4.2