4-初步设计说明书

年产4.4万吨过硫酸铵联产8万吨液态二氧化碳项目初步设计说明书 目 录第一章 总论11.1 项目概述11.2 设计依据11.3 设计原则21.4 原料及公用工程31.4.1 原料及辅助原料31.4.2 公用工程消耗31.5 产品方案31.6 全厂综合经济技术指标5第二章 总图运输72.1 设计依据72.2 设计范围72.3 总平面布置72.3.1 总平面布置要求82.3.2 厂区总体布局概述92.3.3 总平面布置各项技术指标92.3.4 装置火灾危险类别及建筑物耐火等级划分102.3.5 厂区装置间设计距离132.3.6 项目与周边环境设计距离142.4 厂区各功能区介绍152.4.1 行政生活区152.4.2 辅助生产区162.4.3 工艺装置区172.4.4 储运区182.5 厂内运输192.5.1 厂内运输设计要求192.5.2 本厂区运输设计192.6 厂区绿化20第三章 化工工艺与系统223.1 工艺路线设计原则223.2 蒸氨工艺方案论证223.2.1 水蒸气直接蒸氨工艺223.2.2 导热油加热间接蒸氨工艺233.2.3 管式炉加热直接蒸氨工艺233.2.4 不同技术方案投资比较243.2.5 不同工艺技术指标比较243.2.6 选用的工艺方案及理由243.3 脱硝工艺方案论证253.3.1 SCR法脱硝工艺253.3.2 SNCR法脱硝工艺263.3.3 SCR-SNCR法脱硝工艺263.3.4 不同技术方案投资比较273.3.5不同工艺技术指标比较273.3.6 选用的工艺方案及理由283.4 除尘工艺方案论证283.4.1 静电除尘技术283.4.2 袋式除尘技术283.4.3 电袋式除尘技术283.4.4 不同技术方案投资比较293.4.5 不同工艺技术指标比较293.4.6 选用的工艺方案及理由293.5 二氧化碳捕集工艺方案论证303.5.1 MEA法313.5.2 冷冻氨法313.5.3 常温常压氨法323.5.4 不同技术方案投资比较323.5.5 不同工艺技术指标比较333.5.6 选用的工艺方案及理由333.6 脱硫工艺方案论证333.6.1 石灰石-石膏法脱硫技术343.6.2氨法脱硫技术343.6.3 不同技术方案投资比较353.6.4 不同工艺技术指标比较353.6.5 选用的工艺方案及理由363.7 过硫酸铵生产工艺方案论证363.7.1 蒽醌法363.7.2 电解法373.7.3 不同技术方案投资比较373.7.4 不同工艺技术指标比较373.7.5 选用的工艺方案及理由383.8 催化剂的选择383.8.1 反应机理383.8.2 催化剂的选择393.9 工艺流程叙述403.9.1 焦化废水蒸氨工段403.9.2 脱硝除尘工段403.9.3 深度脱硫工段413.9.4 硫酸铵电解工段443.9.5 二氧化碳捕集及精制工段443.9.6 全流程工艺模拟图453.10 工艺流程的模拟优化453.10.1蒸氨塔的优化453.10.2 脱硫预洗塔的优化513.10.3 脱硫吸收塔的优化533.10.4 氨气回收塔的优化603.10.5 二氧化碳氨再生塔的优化653.10.6 二氧化碳洗氨塔的优化693.10.7 二氧化碳再生塔的优化703.10.8 二氧化碳吸收塔优化74第四章 车间及管道布置764.1 设计依据764.2 基础设计资料764.3 车间布置原则764.4 车间组成774.5 车间布置方案774.5.1 本厂涉及设备布置原则784.5.2 生产工艺对设备的要求804.6 车间划分及布置814.6.1 脱硝除尘车间814.6.2 深度脱硫车间824.6.3 硫酸铵电解车间864.6.4 二氧化碳捕集及精制车间864.7 设备配管864.7.1 管道设计864.7.2 管道布置914.7.3 管道明细表93第五章 空压站、氮氧站、冷冻站945.1 设计依据945.2 空压站945.2.1 压缩空气用途945.2.2 空气压缩机945.3 氮氧站965.4 冷冻站965.4.1 冷却水系统965.4.2 冷冻水系统965.4.3 冷冻站设备96第六章 过程节能及能耗计算986.1 设计概述986.2 换热网络信息986.2.1 全厂工艺物流信息986.2.2 夹点提取996.3 换热网络的设计1016.4 节能效果1026.5 过程节能及能耗计算1036.5.1 项目综合能耗计算1036.5.2 单位产品综合能耗1046.5.3 万元产值综合能耗1046.6 能源选择合理性分析1056.7 节能措施1056.7.1 蒸汽喷射热泵的应用1056.7.2 双效蒸发系统的应用1066.7.3 热泵精馏的应用1076.7.4 热集成的合理应用108第七章 物料衡算与能量衡算1097.1 物料衡算1097.1.1 物料衡算的意义1097.1.2 物料衡算的任务1097.1.3 物料衡算遵循的原则1097.1.4 系统物料衡算1107.2 能量衡算1107.2.1 能量衡算目的1107.2.2 能量衡算可解决的问题1107.2.3 能量衡算遵循的原则1107.2.4 系统能量衡算111第八章 设备设计与选型112第九章 控制系统设计1139.1 概述1139.2 设计依据1139.3 化工自动化1149.3.1 自动检测系统1149.3.2 自动信号和联锁保护系统1149.3.3 自动操纵及自动开停车系统1149.3.4 自动控制系统1149.3.5 控制过程仪表的选择1159.4 工厂控制系统1159.4.1 简单控制系统1169.4.2 复杂控制系统1169.4.3 程序控制系统1169.4.4 计算机控制系统1169.5 DCS控制系统1179.5.1 DCS介绍1179.5.2 控制原理1189.5.3 DCS特点1189.6 设备控制方案1209.6.1 离心泵的控制方案1209.6.2 压缩机的控制方案1219.6.3 换热器的控制方案1229.6.4 精馏塔的控制方案1249.6.5 反应器的控制方案1249.6.6 储罐的控制方案1269.6.7 电解槽的控制方案1279.7 复杂控制系统1289.7.1 串级控制1289.7.2 比值控制1299.7.3 分程控制1309.7.4 前馈控制1309.8 紧急停车系统1319.9 安全仪表系统1329.9.1 安全仪表系统简介1329.9.2 安全仪表系统的基本功能和要求1339.9.3 安全联锁系统的附加功能1339.9.4 安全仪表系统设计的基本原则1339.9.5 SIS的应用1339.9.6 SIS设计136第十章 重大危险源分析及安全措施13710.1 危险和风险分析简介13710.2 HAZOP分析137第十一章 供电与配电工程13811.1 设计依据13811.2 设计范围及步骤13811.3 设计原则13911.4 全厂电力消耗核算13911.5 电力负荷级别14111.5.1 一级负荷14111.5.2 二级负荷14111.5.3 三级负荷14211.5.4 本厂各级负荷说明14211.6 供电条件14211.7 变电所与配电间14211.7.1 高压供电系统设计14311.7.2 车间降压变电所设计14311.8 继电保护的选择与整定14311.9 照明网络系统144第十二章 防雷防静电工程14512.1概述14512.2设计依据14512.3防雷措施14512.3.1 普通建筑物防雷14512.3.2 厂区露天设备防雷14612.4 防静电措施146第十三章 给排水工程14813.1 设计范围14813.2 设计依据14813.2.1 设计标准14813.2.2 厂址气候、水文情况14813.3 设计原则14913.4 给水工程14913.4.1 给水水源14913.4.2 给水系统14913.4.3 生活用水系统15013.4.4 工艺用水系统15013.4.5 冷却水系统15013.4.6 消防供水系统15113.4.7 杂用水系统15113.5 排水工程15113.5.1 生活污水排放系统15113.5.2 生产污水排放系统15213.5.3 冷却水排放系统15213.5.4 雨水排放系统15213.6 节水措施152第十四章 电信工程15414.1 概述15414.2设计依据15414.3设计范围15414.4设计方案15514.4.1 行政管理电话15514.4.2 生产调度电话15514.4.3 火灾自动报警系统15514.4.4 无线通信系统15514.4.5 扩音呼叫/通话系统15514.4.6 毒气报警系统15614.4.7 电信电路铺设156第十五章 土建工程15715.1 设计范围15715.2 设计依据15715.3 厂区自然条件15715.3.1 气象条件15715.3.2 地理条件15815.3.3 地质情况15815.4 建筑工程设计15915.4.1 工程设计原则15915.4.2 设计规划16015.5 建筑结构设计16115.5.1 设计原则16115.5.2 设计标准16115.5.3 设计规划16215.6 安全疏散164第十六章 供热工程16516.1 概述16516.2 蒸汽系统16516.2.1 蒸汽系统供热能力要求16516.2.2 蒸汽系统设计原则16516.2.3 蒸汽系统设计规划166第十七章 采暖通风及空气调节16717.1 概述16717.2 设计依据16717.3 厂区所在地气候条件16717.4 采暖系统16817.4.1 设计概述16817.4.2 设计方案16817.5 通风系统16817.5.1 设计概述16817.5.2 设计方案16917.6 空气调节系统16917.6.1 设计概述16917.6.2 设计方案169第十八章 环境保护17118.1 设计依据17118.1.1国家法律法规17118.1.2 采用标准17118.2 主要污染源及污染物17218.3 污染治理措施17218.3.1 废气17217.3.2 废水17318.3.3 废渣17318.4 噪音17318.5 厂区绿化174第十九章 储存与运输17619.1 设计概述17619.2 设计依据17619.3 储存系统17619.3.1 储存管理制度17619.3.2 储存物质17719.3.3 储存区1789.4 运输系统17919.4.1 物料运输17919.4.2 运输线路布置180第二十章 维护与维修18120.1 设计原则18120.2 设计目的18120.3 设备维护18120.3.1 维护内容18120.3.2 维护程序18220.4 设备维修18320.4.1 维修体制18320.4.2 维修目的18420.4.3 检修前准备18420.4.4 维修程序18420.5 检修举例18520.5.1 高危设备的安全检修要求18520.5.2 特种设备检修要求18520.5.3 压力容器、管道的定期检修18620.5.4 泵的检查与处理18620.6 维修人员管理187第二十一章 消防系统18821.1 设计概述18821.2 设计依据18821.3 危险源物质分析18821.4 危险源特性分析18921.4.1 危险源特性18921.4.2 危险原因18921.5 消防措施19021.5.1 厂区消防建设19021.5.2 基础消防措施19021.5.3 厂区消防布置19021.5.4 生产过程的防火防爆19121.6 消防系统19121.6.1 稳高压消防给水系统19121.6.2 消防管网布置19221.6.3 泡沫灭火系统19221.6.4 干粉灭火系统19221.6.5 火灾自动报警系统19321.6.6 其他灭火系统19321.6.7 消防站19321.7 消防管理194第二十二章 职业安全及工业卫生19522.1 设计依据19522.2 职业安全19522.2.1 工业毒物19522.2.2 燃烧与爆炸197第二十三章 产品营销20323.1 产品销售20323.2 产品定位与定价20323.3 产品营销20423.3.1 营销理念20423.3.2 保证质量20423.3.3 提升品牌20423.3.4 价格优势20423.3.5 售后服务204第二十四章 工程概算20624.1 工程概况20624.2 设计依据20624.3 项目总概算206 齐齐哈尔大学小宇宙团队年产4.4万吨过硫酸铵联产8万吨液态二氧化碳项目初步设计说明书 第一章 总论1.1 项目概述二氧化硫是目前大气污染物中含量较大、影响面较广、危害能力最强的一种气态化合物。火电行业二氧化硫是全国二氧化硫排放大户，据2014年全国环境统计公报显示，火电行业二氧化硫排放量约占全国工业二氧化硫排放量的39.3%， 污染十分严峻。火电行业烟气脱硫技术不仅要考虑到二氧化硫脱除情况，还要考虑脱硫产物资源化利用等问题。 目前，脱硫技术方法按锅炉燃烧工艺位置不同可分为燃烧前脱硫,燃烧后脱硫,燃烧过程中脱硫三种情况。燃烧后脱硫主要是从燃烧后的烟气中脱除SO2，大多数的脱硫工艺都采用了燃烧后脱硫，其中湿法脱硫工艺应用最广,占世界脱硫总装机容量的85%左右。湿法脱硫工艺中的石灰石一石膏法是目前应用最多的脱硫工艺，在世界各国的大型火电厂中，90以上的烟气脱硫都采用湿式石灰石一石膏法脱硫技术，此技术十分成熟，但是，这种脱硫技术非常容易结垢阻塞、系统复杂又占地较大、特别是副产的酸性固体石膏价值低、销售困难，基本上都是堆放处理，对环境产生了二次危害。随着脱硫工艺技术的发展，同属于湿法脱硫中的氨法脱硫技术已成为近几年来较为热门的脱硫技术，因其真正的将烟气中二氧化硫资源化利用，正逐渐成为烟气脱硫中的主流技术。 本项目的目标是为大唐临汾热电#1号锅炉的烟气进行了脱硝除尘脱碳深度脱硫处理，脱硫工艺采用湿式GE氨法脱硫技术，其脱硫副产品为硫酸铵，由于硫酸铵的利用主要集中在肥料领域，经济效益较低，因此，本设计组经过深入的调研，确定电解硫酸铵生产过硫酸铵项目可行，决定生产过硫酸铵。过硫酸铵属于精细化学品，是三大过硫酸盐之一，也是制造其他过硫酸盐(过硫酸钠、过硫酸钾)的主要原料，在化工行业中主要用于有机合成、电子工业和纺织印染等领域，近几年，过硫酸铵需求逐年增大，电子行业对过硫酸铵的需求正以25%的速度逐年攀升，其市场前景十分广阔。由于本项目对氨的需求量较大，因此，本设计组采用水蒸气直接蒸氨工艺对附近焦化厂的焦化废水水进行蒸氨处理，所得氨全部作为脱硫吸收剂使用。本项目有效地体现了环境友好型，资源节约型的设计理念，对提高资源再利用有着重要的意义。1.2 设计依据1. 2017第十一届大学生化工设计竞赛参赛指导书2. 化工工厂初步设计文件内容深度规定（HG/T20688-2000）3. 产业结构调整指导目录(2011年本)(修正)4. “十三五”生态环境保护规划5. 中华人民共和国大气污染防治法6. 2017火电厂污染防治技术政策7. 中华人民共和国环境保护法 中华人民共和国劳动安全法等相关的国家法律法规8. 临汾市汾河煤电化工业园区内有关供水、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。9. 烟气脱硫相关文献书籍与脱硫工程应用实例等基础资料1.3 设计原则(1)充分利用大唐临汾热电公司所在的汾河煤电化工业园区内的现有资源，开发现有公用工程的潜能，本着节省投资的原则，最大限度利用现有公用工程设施；(2)坚持科学发展、以人为本，重视环境保护、安全和工业卫生。三废治理、消防、安全、劳动保护措施必须同主体装置的设计、建设、投运同时进行。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； (3)认真贯彻落实国家产业政策和企业节能设计规范，努力做到合理利用能源和节约能源；(4)根据大唐临汾热电公司的实际情况，合理制定产品方案及工艺路线，设计上充分体现设备的技术先进，操作安全稳妥，坚持投资经济适度的原则；(5)根据拟建分厂厂区的地理位置、地形、地势、气象、交通运输等条件及安全、保护环境、节约用地原则进行布置；同时遵循国家安全、消防等有关规范，做到工艺流程顺直，物料管线短捷，公用工程设施集中布置，尽量靠近负荷中心，降低能耗节省投资；(6)在总体布局中，力求做到功能分区明确、生产流程顺、交通组织合理，环境保护良好，空间处理协调，厂容厂貌整洁，有利于生产管理和工程分区建设；(7)做好市场调研，分析和风险性评价，降低建设成本，在环保，经济的基础上，提高企业受益和经济效益，增强项目产品在市场上的优势；1.4 原料及公用工程1.4.1 原料及辅助原料表1-1 主要原材料、辅助材料来源及运输方式项目名称数量/年来源运输方式备注主要原料火电厂烟道气1116.5万吨总厂管道运输连续运输焦化厂焦化氨水72万吨同世达焦化管道运输连续运输液氨1.3万吨中煤集团管道运输连续运输硫酸1.9万吨硫酸厂家公路运输间歇运输辅助原料氢氧化钠388.8吨氢氧化钠厂家公路运输间歇运输催化剂236.2立方米催化剂厂家公路运输间歇运输硫氰酸铵1万吨硫氰酸铵厂家公路运输间歇运输1.4.2 公用工程消耗本项目中所用的公用工程大部分由总厂提供，总厂有一套非常完备的公用工程供给系统。能提供公用工程包括供电工程、供水工程、通信工程、供暖工程等。在本项目中所需的公用工程详细情况如下所示：表1-2 公用工程消耗一览表编号公用工程名称年消耗量连续/间断数量单位1循环冷却水545.47万吨连续2低压蒸汽(0.8MPa)43.20万吨连续3仪表空气4940000Nm3/年连续4压缩空气22290000Nm3/年连续5循环冷冻剂1116万吨/年连续6电12378.54万千瓦时连续1.5 产品方案本项目主产4.4万吨过硫酸铵联产7.98万吨液态二氧化碳，过硫酸铵产品纯度98.5%以上，属于工业优级品，液态二氧化碳纯度99.98%，属于食品级。产品规格如下所示：表1-3 工业过硫酸铵标准(GB-T 23939-2009)项目指标优等品一等品合格品过硫酸铵，% 98.598.398PH值(50g/L溶液)3.05.03.05.03.05.0铁，% 0.00050.00080.001氯化物，%0.0010.00150.002水分，%0.150.200.25锰，%0.00010.000150.0002重金属(以Pb计)，%0.0010.00150.002灼烧残渣，%0.05水不溶物，%0.005表1-4 食品级液态二氧化碳标准（GB 10621-2006）序号项目指标1二氧化碳体积分数/10-2 99.92水分的体积分数/10-6 203一氧化氮的体积分数/10-6 2.54二氧化氮的体积分数/10-6 2.55二氧化硫的体积分数/10-6 1.06总硫的体积分数（除二氧化硫外，以硫计）/10-6 0.17碳氢化合物总的体积分数（以甲烷计）/10-6 50（非甲烷不超20%）8苯的体积分数/10-6 0.029甲醇的体积分数/10-6 1010乙醇的体积分数/10-6 1011乙醛的体积分数/10-6 0.212其他含氧有机物a的体积分数/10-6 1.013氯乙烯的体积分数/10-6 0.314油脂的质量分数/10-6 515蒸发残渣的质量分数/10-6 1016氧气的体积分数/10-6 3017一氧化碳的体积分数/10-6 1018氨的体积分数/10-6 2.519磷化氢的体积分数/10-6 0.320氰化氢的体积分数/10-6 0.5a其他含氧有机物包括二甲醚、环氧乙烷、丙酮、正丙醇、异丙醇、乙酸乙酯、乙酸异戊酯。项目产品如下所示：表1-5 项目产品一览表序号产品名称单位数量备注1过硫酸铵万吨/年4.4498.5%2液态二氧化碳万吨/年7.9899.983氢气万Nm3/年438.799.95%4碳酸氢铵万吨/年0.88农业优级5粉煤灰万吨/年30.7-6蒸汽万吨/年7.2低压1.6 全厂综合经济技术指标表1-6 全厂综合经济技术指标序号项目名称单位数量一生产规模万吨/年4.44二产品方案1氢气万Nm3/年438.72碳酸氢铵万吨/年0.883食品级液态二氧化碳万吨/年7.984粉煤灰万吨/年30.75低压蒸汽万吨/年7.2三主要原、辅料用量1火电厂烟道气万吨/年1116.52焦化废水万吨/年724液氨万吨/年1.35硫酸万吨/年1.96氢氧化钠吨/年388.87催化剂立方米/年236.28硫氰酸铵万吨/年1四年工作日天300五公用动力消耗1年耗电量万度/年9616.612低压蒸汽（0.8MPa）万吨/年43.203循环冷却水万吨/年545.474循环冷冻剂万吨/年11165仪表空气万Nm3/年4946压缩空气万Nm3/年2229六项目定员人102七项目总投资万元55444.561建设投资万元48040.362流动资金万元6050.7八国家补贴万元7000九年总销售收入万元52963.8十年总成本万元 34791.04十一年利润总额万元22783.55十二年销售税金及附加万元2389十三年所得税万元3417.53十四财务评价指标1投资利润率%28.42投资利税率%45.43投资回收期年64财务净现值万元49005.19第二章 总图运输2.1 设计依据本项目厂区位于山西省临汾市尧都区煤电化工工业园区，厂区的工程地质与水文地质资料、地震烈度等，参考初步设计说明书的“第十五章土建”，采用的专业标准规范如表2-1所示：表2-1 总图运输标准规范名称标准化工工厂初步设计文件内容深度规定HG/T20688-2000建筑设计防火规范GB500162014石油化工企业设计防火规范GB501602015石油化工企业总图管理规定中石油文件(2009)企业厂区总平面布置设计规范SH/T3053-2002石油化工储运系统罐区设计规范SH/T3007-2014化工企业总图运输设计规范GB 50489-2009工业企业总平面设计规范GB50187-2012压缩机厂房建筑规范HG/T20673-2005化工装置设备布置设计规定HG/T 20546-2009采用以上规范的理由：本项目设计遵守国家最新的相关规范条例进行设计。上述规范条例分别从建筑、用地、投资、设备布置、厂区设计等方面进行了规范性要求。依据以上标准规范，考虑本项目的实际情况对本项目进行总图运输的布置。2.2 设计范围本章主要介绍厂内总平面布置、场内交通运输设计规范及特点。2.3 总平面布置本厂的总平面布置图，是在总体规划的基础上，根据项目性质、规模、产量、风频、环境保护以及参照防火、安全、卫生、施工、及检修等要求，再结合场地自然地理条件，通过技术经济比较后，设计多种方案后择优确定而来的。本厂区位于临汾煤化工工业园区内，经山西省气象局查询得知，该地区常年主导风向为东北风，并结合临汾市在一年内各风向出现的频率绘制了本厂区的风频玫瑰图，进行厂区布置如下：图2-1 临汾市风玫瑰图2.3.1 总平面布置要求本项目的厂区总平面布置严格按照国家标准及要求进行布置。在进行化工厂总平面布置之前，分析了全厂生产流程顺序、各部分的生产特点和火灾危险性，同时考虑了厂区地形和风向，选择了合理的朝向，使人员集中的建筑物有良好的采光及自然通风条件。根据设计规范的要求，为了节约土地，提高土地利用率，需要按照功能分区集中布置。其中工艺装置，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，建筑物宜合并布置。街区需要合理划分，厂区通道宽度需要足够。各类仓储，宜按储存货物的性质和要求，宜合并设计为大体量容器，并提高机械化装卸作业程度，有效地利用空间。生产管理及医疗设施等，宜按使用功能合理组合。设计规范还规定总平面布置应当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，并避免环境重复污染。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。2.3.2 厂区总体布局概述本项目厂区整体呈矩形布置，东西方向跨度为393米，南北方向跨度为297米，总面积116760平方米(包括厂区外围运输道路)。整个厂区可分为四部分：生活区、辅助生产区、工艺装置区和储运区，四个区进行合理布局，将项目中最危险的储运区即灌区布置在常年主导风向的下风侧；装置布置在灌区的西面，紧靠着灌区布置；辅助车间再紧靠着生产装置布置，行政区布置在厂区西北侧。总平面布置图如下：图2-2 厂区平面布置图2.3.3 总平面布置各项技术指标表2-2 总平面布置技术指标编号占地名称单位数值1项目总用地面积116760.32建筑总占地面积37869.03辅助生产区面积1013304工艺生产装置区面积16237.15储罐区面积3571.76仓储装卸区面积2797.77道路面积233168绿化面积181359管廊面积237010建筑面积占比32.411绿化系数1612道路用地占比2013管廊用地占比22.3.4 装置火灾危险类别及建筑物耐火等级划分根据建筑设计防火规范(GB50016-2014)的规定，将本项目装置的火灾危险性进行分类，以下为火灾危险性分类依据：表2-3 火灾危险性分类依据生产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、受热、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60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表2-4 储存物品的火灾危险性分类依据储存物品的火灾危险性类别储存物品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，受到水或空气中的水蒸气的作用能产生爆炸下限小于10%气体的固体物质；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乙1.闪点不小于28，但小于60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.常温下与空气接触能缓慢氧化，积热不散引起自燃的物品丙1.闪点不小于60的液体；2.可燃固体丁难燃烧物品戊不燃烧物品根据建筑设计防火规范(GB50016-2014)，厂房的耐火等级分为一、二、三、四级，相应建筑构件的燃烧性能和耐火极限价表2-5。表2-5 建筑构件的燃烧性能和耐火极限 燃烧性能和耐火极限(h)耐火等级 构件名称一级二级三级四级防火墙不燃性3.00不燃性3.00不燃性3.00不燃性3.00承重墙不燃性3.00不燃性2.50不燃性2.00不燃性0.50楼梯间和前室的墙电梯井的墙不燃性2.00不燃性2.00不燃性1.50不燃性0.50非承重外墙、房间隔墙不燃性0.75不燃性0.50不燃性0.50不燃性0.25疏散走道两侧的隔墙不燃性0.75不燃性0.50不燃性0.50不燃性0.25柱不燃性3.00不燃性2.50不燃性2.00不燃性0.50梁不燃性2.00不燃性1.50不燃性1.00不燃性0.50楼板不燃性1.50不燃性1.00不燃性0.75不燃性0.50屋顶承重构件不燃性1.50不燃性1.00不燃性0.05可燃性疏散楼梯不燃性1.50不燃性1.00不燃性0.75可燃性吊顶不燃性0.25难燃性0.25不燃性0.15可燃性根据以上依据，对本项目装置区进行火灾危险性类别分类以及耐火等级分类，结果如下：表2-6 本项目装置火灾危险性分类序号车间火灾危险性分类理由1脱硝除尘车间丁类无危险性物质2深度脱硫车间丁类无危险性物质3硫酸铵电解车间甲类氢气为爆炸下限小于10%的气体4二氧化碳捕集及精制车间丁类无危险性物质表2-7 主要建筑物耐火等级表序号场所生产类别耐火等级火灾危险等级1脱硝除尘车间丁类二级轻度危险级2深度脱硫车间丁类二级轻度危险级3硫酸铵电解车间甲类一级严重危险级4二氧化碳捕集及精制车间丁类二级轻度危险级5储运区甲类一级严重危险级6仓库乙类二级轻度危险级7变电站丙类一级严重危险级8中控室乙类二级轻度危险级9化学检验室乙类二级轻度危险级10公用工程站戊类二级轻度危险级11空压站戊类二级轻度危险级12冷冻站戊类二级轻度危险级13消防站戊类二级轻度危险级14设备检修区戊类二级轻度危险级15员工值班室戊类二级轻度危险级16行政楼戊类二级轻度危险级2.3.5 厂区装置间设计距离本项目厂区装置间距参考建筑设计防火按规范(GB50016-2014)以及石油化工企业防火设计规范(GB50160-2008)的条文规定进行布置，厂区装置间设计距离如下所示：表2-8 厂区内装置间距一览表本项目设施相邻设施设计距离规范要求规范条文号符合性二氧化碳捕集及精制车间(丁类二级)西：深度脱硫车间(丁类二级)17m10m3.4.1符合南：脱硝除尘车间(丁类二级)15 m10m3.4.3符合东：厂区次要道路12m5m3.4.3符合北：厂内主要道路18m10m3.4.3符合深度脱硫车间(丁类二级)东：二氧化碳捕集及精制车间(丁类二级) 17m10m3.4.1符合西：仓库(乙类二级)28m10m3.4.1符合南：厂内主要道路10 m10m3.4.3符合北：公用工程站(戊类二级)11 m 10 m3.4.1符合空压站(戊类二级)东：硫酸铵电解车间(甲类一级)19m12m3.4.1符合南：冷冻站(戊类二级)15m10m3.4.1符合西：中控室(乙类二级)20.5m10m3.4.1符合北：空地-符合变电站东：深度脱硫车间(丁类二级)75m25m3.4.1符合东北：仓库(乙类二级)25.5m25m3.4.1符合北：设备检修区(戊类二级)20.4m25m3.4.1符合南：厂内主要要道路12m10m3.4.3符合2.3.6 项目与周边环境设计距离在本项目中场地的选择综合考虑了周边环境进行选址，其周边环境详细情况如下所示：表2-9 建筑项目与厂区周边环境间距一览表序号周边单位名称本项目装置设施名称设计距离(m)规范间距(m)规范条文号符合性方位名称1东同世达焦化办公楼(民用建筑二级)氢气储罐(甲类一级)100253.4.1符合预留用地消防站(戊类二级)50-符合2南大唐临汾热电办公楼(民用建筑二级)仓库(乙类二级)80253.5.2符合10kV电力线(杆高10m)氢气储罐(甲类一级)72504.2.1符合3西厂外铁路仓库(乙类二级)80403.5.1符合4北公路硫酸铵电解车间(甲类一级)150303.5.1符合村庄循环水池(戊类二级)800303.5.1符合2.4 厂区各功能区介绍2.4.1 行政生活区行政生活区包括以下几部分：行政楼、食堂，员工公寓，停车场以及休闲区，行政楼布置在厂区主要人流入口处，位于厂区全年最小风频的下风侧，为职工提供良好的工作环境。食堂及公寓行政楼北面，为厂里员工提供生活保障，使员工能安心工作。停车场布置在行政楼北侧，方便职工存取车辆，同时满足工厂用车停放需求。图2-3 厂区行政生活区布置2.4.2 辅助生产区辅助生产区在生产过程中为生产过程提供了后勤保障。本项目辅助生产区由分析化验室、设备检修区、变电站、中控室、公用工程中心、空压站、冷冻站、消防站、循环水池、消防水池和事故水收集池组成。分析化验室布置按照设计规范要求，分析化验室不应该在行政管理区，不应该散布毒性、腐蚀性及其他有害气体、粉尘及魂环冷却水塔等产生污染设施的全年最大风频的下风向。据此分析化验室，维修车间布置在厂区西面，靠装置区，将维修中心组合布置，不但位于全年最小风频下风侧，还方便三者之间的交流，也达到了节约投资、减少定员、降低能耗、优化企业经济效益的目的。变电所位于项目厂区西南角，便于与已有的电缆设备连接，且位于生产装置区，灌区全年最小风频的小风向。空压站、冷冻站位于厂区中心地带，紧邻装置区，便于与装置间输送。消防站、循环水池、消防水池、事故水收集池位于厂区东北角，消防站可担任厂区内全方位消防工作，由于本项目厂区距离总厂较近，故消防站不配备消防车，在消防站旁边设有消防水池，可为消防提供消防用水。循环水池可为生产设备装置提供工艺用水，事故水收集池。本项目设有事故水收集池，防止工厂出现生产事故后在短时间内排放大量高浓度且pH值波动大的有机废水，造成环境污染，事故池一般为放空状态，保持其在特殊时间段发挥作用。由于本项目的废水主要为蒸氨工段的蒸氨废水，该废水满足生化处理池进水要求，可直接返回总厂进行处理，故无需建生化处理池。图2-4 厂区辅助生产区布置2.4.3 工艺装置区 本项目工艺装置区可分为车间装置区和发展用地，车间装置区有四部分组成，包括脱硝除尘车间，深度脱硫车间，硫酸铵电解车间，二氧化碳捕集及精制车间，考虑到产品过硫酸铵可进一步电解生产更高经济效益的过硫酸钠和过硫酸钾产品，因此，本项目在电解车间北部布置有发展用地，布置如下所示：图2-5 厂区工艺装置区布置2.4.4 储存罐区由于储存罐区是项目中最危险的区域，在项目中储存罐区的布置我们综合考虑了该建厂地的风向，地形、周边厂区状况及本项目厂区布置，最终确定了储存罐区布置在项目厂区的东南部，最大程度上降低了厂区生产的危险性，具体布置如下所示。图2-6 厂区储存罐区布置2.5 厂内运输2.5.1 厂内运输设计要求运输线路的布置，应符合下列要求： (1)满足生产、运输、安装、检修、消防及环境卫生的要求，线路短捷，人流、货流组织合理； (2)划分功能分区，并与区内主要建筑物轴线平行或垂直，宜呈环形布置，使厂区内、外部运输、装卸、贮存形成一个完整的、连续的运输系统； (3)与竖向设计相协调，有利于场地及道路的雨水排除； (4)与厂外道路连接方便、短捷； (5)建设工程施工道路应与永久性道路相结合。2.5.2 本厂区运输设计本项目厂区四周和中间道路为主要道路，宽度为12米，作为主要的物流线。厂区内分布着很多支路，贯通整个厂区并在储罐区设有消防通道。本设计方案中共设置了4个出入口，分别位于厂区东南西北侧，其中1、2号门主要服务人流物流及紧急疏散；3、4号门用作物流及产品装卸服务。4个出入口均设有门卫室。本设计中，厂区四周均为主干道，交通及为便利，仓库装卸区和储罐装卸区，紧邻3号、4号门(主要货流运输出入口)，同时远离人流