初步设计说明书醇意盎然

1、南充东升南充化学工业园年产 50 万吨乙二醇项目项目摘要设计团队：工业大学-醇意盎然团队成员：余金河2015 年 7 月 马鞍山目录目录I第一章 项目总论 .- 1 -1.1 项目概况. - 1 -1.2 设计依据和原则. - 1 -1.2.1 设计依据.- 1 -1.2.2 设计原则.- 1 -1.3 指导. - 2 -1.4 项目规模及产品方案. - 2 -1.4.1 项目规模.- 2 -1.4.2 产品方案.- 2 -1.5 主要物料来源与消耗 . - 2 -1.6 辅助设计的应用. - 2 -第二章 技术经济.- 3 -2.1 主要数据表格. - 3 -2.2 主要数据表. - 4 -

2、第三章 总图.- 9 -3.1 设计依据. - 9 -3.1.1 编制依据.- 9 -3.1.2 设计原则.- 10 -I-2015 年第九届大学生化工设计竞赛-醇意盎然3.2 设计范围与分工. - 12 -3.3 厂址概况. - 12 -3.4 总平面布置. - 13 -3.4.1 设计依据.- 13 -3.4.2 总平面布置的规定.- 14 -3.4.3厂区总体布局.- 15 -3.4.4 厂区布置主要技术经济指标.- 18 -3.5功能区介绍. - 19 -3.5.1生产区布置概述.- 19 -3.5.2罐区布置概述.- 19 -3.5.3配电站的布置.- 20 -3.5.4三废处理设备

3、的布置.- 20 -3.5.5机修房的布置概述.- 21 -3.5.6实验楼以及产品检验中心的布置.- 21 -3.5.7中心控制室的布置.- 21 -3.5.8罐区的布置.- 22 -3.5.9厂前区以及相邻建筑的布置.- 22 -3.5.10停车场的布置.- 23 -3.5.11厂区出的设置.- 23 -3.5.12围墙设置.- 23 -3.5.13绿化设置.- 24 -II-2015 年第九届大学生化工设计竞赛-醇意盎然3.6面积说明. - 24 -第四章 生产工艺与流程模拟.- 25 -4.1 项目背景. - 25 -4.2 工艺方案的比较. - 26 -4.2.1 石油法生产工艺.-

4、 26 -4.2.2 非石油法生产工艺.- 27 -4.2.3 国内外研究现状与发展动态.- 28 -4.3 工艺方案的选择. - 29 -4.4 工艺路线介绍. - 30 -4.5 催化剂选择. - 37 -4.6工艺创新点. - 38 -4.6.1 精馏回收残液.- 38 -甲烷草酸酯加氢重整技术(MCR).- 38 -法.- 38 -第五章 物料及能量.- 38 -物料物料物料物料. - 38 -的意义.- 38 -的任务.- 39 -遵循的原则.- 39 -5.1.4 系统物料.- 40 -III-2015 年第九届大学生化工设计竞赛-醇意盎然能量能量能量能量. - 40 -的目的.-

5、 40 -可以解决.- 40 -遵循的原则.- 41 -5.2.4 系统能量.- 42 -第六章、换热网络设计.- 42 -6.1 概述. - 42 -6.2 换热网络的集成. - 43 -6.3 构建优化换热网络. - 44 -6.4 节能效果汇报. - 47 -第七章 设备选型与设计.- 47 -7.1 设计标准及依据. - 47 -7.2 换热器. - 48 -7.2.1 概述 .- 48 -7.2.2 分类与特性.- 49 -7.2.3 换热器选型.- 52 -7.3 泵. - 58 -7.3.1 概述 .- 58 -7.3.2 选用要求.- 59 -7.3.3 选型依据.- 64 -

6、IV-2015 年第九届大学生化工设计竞赛-醇意盎然7.3.4 选型示例草酸二甲酯加氢工段原料泵.- 65 -7.3.5 选型结果.- 67 -7.4 压缩机. - 67 -7.4.2 选用要求.- 67 -7.4.4 选型结果.- 68 -7.5 塔设备. - 68 -7.5.1 概述 .- 68 -7.5.4 设计示例草酸二甲酯分离工段分离塔 T0101 .- 72 - 7.6 反应器. - 94 - 7.6.1 概述 .- 94 -7.6.2 选型示例草酸二甲酯加氢反应器（R0201）设计 .-94 -7.7 储罐. - 95 -7.7.1 概述 .- 95 -7.7.3 选型示例氧化酯

7、化回流罐 V0103 .- 95 -7.8 汽液分离器. - 96 -7.8.1 概述 .- 96 -7.8.2 设计步骤.- 96 -7.8.5 设计结果.- 104 -7.9 蒸发器. - 104 -7.9.1 蒸发器类型简介.- 104 -V-2015 年第九届大学生化工设计竞赛-醇意盎然7.9.2 蒸发器选型原则.- 110 -7.9.4 蒸发器选型结果.- 113 -7.10 加热炉. - 113 -7.10.1 概述.- 113 -7.10.2 工业炉的炉型.- 114 -7.10.3 设计原则.- 114 -7.10.4 加热炉热效率.- 115 -7.10.5 设计示例草酸二甲

8、酯加氢尾气进加热炉 .- 115 -第八章、自动控制及仪表.- 117 -8.1 设计依据. - 117 -8.2 设计范围及分工. - 117 -8.3 全厂自动化水平. - 118 -8.4 生产安全保护. - 119 -8.5 动力供应. - 119 -8.5.1 仪表用压缩空气.- 119 -8.5.2 仪表用电源.- 119 -8.6 控制系统. - 120 -8.6.1 分散控制系统.- 120 -8.6.2 安全仪表系统及紧急停车.- 120 -8.6.3 火灾探测系统及气体探测系统.- 120 -8.7 控制室检测内容. - 121 -VI-2015 年第九届大学生化工设计竞赛

9、-醇意盎然8.8 主要仪表. - 121 -8.9 设备控制方案. - 122 -8.9.1 泵的控制方案.- 122 -8.9.2 压缩机的控制方案.- 123 -8.9.3 换热器的控制方案.- 124 -8.9.4 精馏塔的控制方案.- 126 -8.9.5 反应器的控制方案.- 127 -8.9.6 吸附塔的控制方案.- 129 -8.10 复杂控制系统. - 130 -8.10.1 串级控制.- 130 -8.10.2 比值控制.- 131 -8.10.3 分制.- 132 -8.10.4 Aspen Dynamics 动态模拟.- 133 -8.10.5 比值控制.- 134 -8

10、.10.6 分制.- 135 -8.10.7 Aspen Dynamics 动态模拟.- 136 -8.10.8 抽余液塔动态模拟.- 137 -8.11 装置开停车规程. - 140 -8.11.1 开工纲要.- 140 -8.11.2 停工纲要.- 142 -第九章 布置与配管.- 144 -VII-2015 年第九届大学生化工设计竞赛-醇意盎然9.1.概述. - 144 -9.2 设计依据. - 144 -9.3 管道选型. - 144 -9.3.2 管径计算的依据.- 145 -9.3.3 经济的管径选定.- 146 -9.3.4 管壁厚度.- 146 -9.4 管道. - 148 -

11、9.4.1 管道号组成.- 148 -9.4.2 管道号各部分含义说明.- 149 -9.5 工艺管道及选型结果. - 151 -9.6 管道布置. - 151 -9.6.1 管道铺设原则.- 151 -9.6.2 泵的管道布置.- 152 -9.6.3 换热器的管道布置.- 153 -9.6.4 塔的管道布置.- 153 -9.6.5 管廊上的管道布置.- 154 -9.6.6 其他管道布置.- 154 -9.7 典型管道布置. - 155 -9.7.1 泵的管道布置.- 155 -9.7.2 换热器的管道布置.- 156 -9.7.3 塔的管道布置.- 156 -VIII-2015 年第九

12、届大学生化工设计竞赛-醇意盎然9.7.4 管廊的管道布置.- 157 -9.7.5 其他管道布置.- 157 -9.7.6 典型管道布置 示意图.- 158 -第十章、于.- 160 -10.1 设计依据. - 160 -系统. - 160 -物质. - 160 -10.210.2.110.2.1.1 储罐区设计.- 160 -系统. - 162 -10.310.3.1 物料. - 162 -10.3.2 线路布置. - 162 -10.3.3 卸料区布置. - 163 -第十一章、供电配电工程.- 164 -11.1 设计依据. - 164 -11.2 电力负荷的分级. - 164 -11.

13、2.1 一级负荷.- 164 -11.2.2 二级负荷.- 165 -11.2.3 三级负荷.- 165 -11.2.4 本场各级负荷说明.- 165 -11.3 供电电源. - 165 -IX-2015 年第九届大学生化工设计竞赛-醇意盎然11.4 变电所和配电间. - 166 -11.4.1 高压供电系统设计.- 166 -11.4.2 总压变电所设计.- 166 -11.4.3 继电保护的选择与整定.- 167 -11.4.4 车间变电所设计.- 168 -11.4.5 厂区高压配电系统设计.- 168 -11.5 照明系统. - 168 -第十二章、防雷防静电工程.- 169 -12.

14、1 设计概述. - 169 -12.2 设计标准. - 170 -12.3 化工厂防雷防静电措施. - 170 -12.3.1 厂区建筑物防雷.- 170 -12.3.2 厂区户外装置防雷.- 171 -12.3.3 输送管道的防雷.- 172 -12.3.4 化工厂防静电设施布置.- 173 -第十三章、通信工程.- 175 -13.1 设计概述. - 175 -13.2 设计原则. - 175 -13.3 通信系统方案. - 176 -13.3.1 行政管理系统. - 176 -X-2015 年第九届大学生化工设计竞赛-醇意盎然生产调度火灾自动系统. - 176 -系统. - 176 -1

15、3.3.4 可燃气、毒气系统.- 177 -13.3.5 扩音呼叫/对讲系统.- 177 -13.3.6 无限对讲.- 177 -头控制系统.- 177 -13.3.713.3.8 综合布线系统.- 177 -13.3.9 全场电信网络.- 178 -第十四章、土建工程.- 179 -14.1 设计概述. - 179 -14.2 设计依据. - 179 -14.3 项目特点. - 180 -14.4 厂区自然条件. - 180 -14.4.1 选址情况.- 180 -14.4.2 气候条件.- 181 -14.4.3 水文条件.- 182 -14.4.4 地形条件.- 182 -14.5 建筑

16、工程. - 182 -14.5.1 设计原则.- 182 -14.5.2 设计标准.- 184 -14.5.3 设计方案.- 184 -XI-2015 年第九届大学生化工设计竞赛-醇意盎然14.6 结构工程. - 187 -14.6.1 设计原则.- 187 -14.6.2 设计标准.- 187 -14.6.3 设计方案.- 188 -14.7 安全疏散. - 191 -第十五章、给排水工程.- 191 -15.1 设计概述. - 191 -15.2 编制依据. - 191 -15.3 设计原则. - 192 -15.4 涉及范围. - 192 -15.5 给水系统设计. - 193 -15.

17、5.1 总述.- 193 -15.5.2 生活用水系统.- 193 -15.5.3 工艺用水系统.- 194 -15.5.4 冷却用水系统.- 194 -15.5.5 消防用水系统.- 194 -15.5.6 其他用水系统.- 195 -15.6 排水系统设计. - 195 -15.6.1 生活污水排放系统.- 195 -15.6.2 生活污水排放系统.- 196 -15.6.3 冷却水排放系统.- 196 -XII-2015 年第九届大学生化工设计竞赛-醇意盎然15.6.4 雨水排放系统.- 197 -第十六章 采暖通风与空气调节.- 199 -16.1 厂址所在地气候条件. - 199 -

18、16.2 设计概述. - 199 -16.2.1 设计原则.- 199 -16.2.2 设计范围.- 200 -16.2.3 设计目标.- 200 -16.2.4 设计标准.- 200 -16.3 通风系统. - 201 -16.3.1 设计概述.- 201 -16.3.2 设计方案.- 201 -16.4空气调节系统. - 201 -16.4.1 设计概述.- 201 -16.4.2 设计方案.- 202 -16.5 采暖系统. - 202 -16.5.1 设计概述.- 202 -16.5.2 设计方案.- 202 -第十七章 空压站 氮氧站.- 204 -17.1 设计依据. - 204

19、-17.2 空压站. - 204 -XIII-2015 年第九届大学生化工设计竞赛-醇意盎然17.2.1 工艺用压缩空气.- 205 -17.2.2 仪表用用净化压缩空气.- 206 -17.2.3 空气压缩机.- 207 -17.2.4 设备布置.- 207 -17.3 氮气站. - 208 -17.4 氧气站. - 208 -第十八章 维修.- 209 -18.1 设计说明. - 209 -18.1.1 设计概述.- 209 -18.1.2 TPM 定义 .- 210 -18.1.3 TPM 特点 .- 210 -18.1.4 设计原则.- 210 -18.2 维修体制. - 211 -1

20、8.3 维修途径. - 211 -18.4 维修的基本内容. - 212 -18.5 化工设备检修. - 213 -的要求. - 216 -工作职责 . - 218 -18.618.7第十九章 消防.- 220 -19.1 设计概述. - 220 -XIV-2015 年第九届大学生化工设计竞赛-醇意盎然19.2 设计依据. - 220 -19.3 工程概况. - 221 -19.4 主要物. - 222 -19.5 事故发生可能性与性分析. - 222 -性.- 222 -19.5.119.5.2 燃烧的原因.- 223 -19.6 消防安全措施. - 223 -19.6.1 各可燃物灭火方法

21、.- 223 -19.6.2 基础消防措施.- 224 -19.6.3 厂区消防布置.- 224 -19.6.4 生产过程的防火防爆.- 225 -19.7 消防系统. - 225 -19.7.1 稳高压给水消防系统.- 225 -灭火系统.- 226 -火系统.- 226 -19.7.219.7.3 干19.7.4 其他灭火系统.- 227 -第二十章、环境保护. - 227 -20.1 设计概述. - 227 -20.2 设计原则. - 227 -20.3 建设项目的环保状况. - 228 -20.3.1 园区大气环境质量现状.- 228 -XV-2015 年第九届大学生化工设计竞赛-醇意

22、盎然20.3.2 园区水环境质量现状.- 229 -20.3.3 园区声环境质量现状.- 229 -20.4 环境治理措施. - 229 -20.4.1 废气.- 229 -20.4.2 废水.- 231 -20.4.3 废渣.- 232 -20.4.4 三废处理岗位责任制.- 233 -20.4.5 噪声控制.- 235 -20.4.6 意外和容器.- 236 -20.4.7 人身安全预防措施.- 236 -20.4.8 厂区绿化.- 237 -第二十一章、劳动保护与安全卫生.- 238 -21.1 设计概要. - 238 -21.2 设计原则. - 238 -21.3 生产过程中职业危害分

23、析. - 239 -21.3.1 自然条件.- 239 -21.3.2 总体布置.- 239 -21.3.3 生产过程的危害.- 239 -21.3.4 有害物质对的危害.- 240 -21.3.5 应急处理处置方法.- 241 -21.3.6 防火防爆安全.- 242 -XVI-2015 年第九届大学生化工设计竞赛-醇意盎然21.3.7 安全卫生防护措施.- 243 -第二十二章 工厂组织和劳动定员.- 245 -22.1 组织结构. - 245 -22.2 机构职权. - 245 -22.3 管理机制. - 247 -22.3.1 公司管理策略.- 247 -22.3.2 公司员工福利“温

24、馨家园”计划.- 248 -22.3.3 公司激励策略.- 249 -22.4 生产班制. - 251 -22.4.1 企业文化七元色.- 251 -22.4.2 员工培训.- 252 -22.5 公司放假制度. - 253 -第二十三章 概算.- 258 -23.1 工程概算. - 258 -23.2 设计依据. - 258 -23.3 项目总该算. - 259 -XVII-2015 年第九届大学生化工设计竞赛-醇意盎然第一章 项目总论1.1 项目概况乙二醇（ethyleneglycol）又名“甘醇”、“1，2亚乙基二醇”，简称 EG。化学式为(CH2OH)2,是最简单的二元醇。1.2 设计

25、依据和原则1.2.1 设计依据1.2.2 设计原则（1）认真国家基本建设的有关政策、，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”。（7）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。（8）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。（9）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

26、目、选择中对项目进行详细全面的论证。- 1 -2015 年第九届大学生化工设计竞赛-醇意盎然1.3 指导1.4 项目规模及产品方案1.4.1 项目规模年产 50 万吨乙二醇1.4.2 产品方案1.5 主要物料来源与消耗本项目中所涉及到的主要原料是由天然气而得到的化碳1.6 辅助设计的应用本设计中，应用了以下辅助设计工具：（1）用 Aspen Plus 进行流程模拟和工艺优化；（2）用 Aspen Energyyzer 进行热集成优化；（3）用 Aspen Pros Economicyzer 进行过程经济评价分析；（4）用 ASPEN Exchange Design and Rating 进行换

27、热器结构设计和选型；（5）用 CUPTOWER 进行了塔设备的设计；（6）用 SW62011 进行化工设备的强度校核；（7）用 AutoCAD 进行化工制图；（8）用 Smart Plant 3D进行三维配管（9）用 Sketch Up进行三维建模（10）用 Lumion进行渲染- 2 -2015 年第九届大学生化工设计竞赛-醇意盎然第二章技术经济2.1 主要数据表格表 2.1综合经济指标序号指标名称数量1设计规模万吨/年502占地面积m2450003建筑面积m2116504年操作时间小时/年80005工程项目总投资亿元3.536固定资产投资亿元3.157总定员人1588年利润率总额亿元/年1

28、.679全厂总产值亿元/年19.4510产品年总成本亿元/年11.6411投资回收期年5.312全投资净现值亿元2.213投资利润率%3314投资利税率%3915收益率%41- 3 -2015 年第九届大学生化工设计竞赛-醇意盎然16盈亏点%352.2 主要数据表表 2 总投资由固定资产、建设期利息和序号投资项目费用/万元1固定资产95280.781.1工程费用55070.051.2无形资产34498.801.3递延资产7450.581.4预备费8261.352建设期利息6650.00322514.40总投资合计131745.18表 3员工工资年基本工万部门职位人数小计万元/年元/公司本部管理

29、部门总经理140.0040.00副总经理225.0050.00总工程师225.0050.00- 4 -2015 年第九届大学生化工设计竞赛-醇意盎然110.0010.00干事28.0016.00财务部门经理110.0010.00出纳36.0018.00会计市场部门部长110.0010.00副部长18.008.00员工24.208.40物资采购部门部长110.0010.00副部长18.008.00员工24.208.40销售部门部长110.0010.00副部长18.008.00员工24.208.40人力资源部门部长110.0010.00副部长18.008.00员工26.0012.00生产部门部长1

30、10.0010.00副部长18.008.00员工44.2016.80物流部门部长110.0010.00- 5 -2015 年第九届大学生化工设计竞赛-醇意盎然副部长18.008.00员工24.208.40后勤部门部长18.008.00员工64.2025.20生产部门原料堆场、仓库110.0010.00及调配46.0024.00员工184.2075.60机修、110.0010.00电修中心副18.008.00员工66.0036.00污水处理场18.008.00员工45.0020.00给水站站长18.008.00员工45.0020.00变电站站长18.008.00员工44.2016.80110.0

31、010.00组长27.0014.00员工204.2084.00第二车间110.0010.00- 6 -2015 年第九届大学生化工设计竞赛-醇意盎然组长47.0028.00员工204.2084.00锅炉房站长18.008.00员工23.607.20消防站站长18.008.00员工83.6028.80分析检测中心110.0010.00技术38.0024.00员工34.2012.60中控室110.0010.00技术88.0064.00研发中心110.0010.00技术48.0032.00员工26.0012.00总计1751078.60表 4 税金估算表序号项目名称投产期（70%负荷）达产期1销售收

32、入1102293.515747052销售税金及附加67497.93496425.62- 7 -2015 年第九届大学生化工设计竞赛-醇意盎然2.161361.387659.652.1.1销项税额187389.89267699.852.1.2进项税额126028.14180040.22.2城市建设税4295.336136.182.3教育附加费1840.852629.79表 5损益表序号项目名称投产期（70%）达产期1销售收入1102293.515747052销售税金及附加81497.83116425.623总成本费用976917.913955974利润总额43777.9262539.595所得税

33、10944.4215634.896税后利润32833.2846904.696.1盈余公积金3283.334690.476.2未分配利润29549.9542214.227累计未分配利润29549.9542214.22- 8 -2015 年第九届大学生化工设计竞赛-醇意盎然第三章总图3.1 设计依据3.1.1 编制依据总图制图标准（GB/T501032001）建筑设计防火规范（GB500162006）化工企业总图管理规定（原化工部文件）化工企业总图技术规范（GB504892009）化工企业建设节约用地若干规定（GB5018793）- 9 -2015 年第九届大学生化工设计竞赛-醇意盎然化工装置设备

34、布置设计工程规定（HG205462009）石油化工企业设计防火规范（GB501602008）石油化工企业厂区总平面布置设计规（SH/T30532002）石油化工储运系统灌区设计规范（SHT30072007）石油化工企业工厂电力系统设计规范（SH306094）工业企业总平面设计规范（GB5018793）工业企业标准轨距铁路设计规范（GBJ1287）厂矿道路设计规范（GBJ2287）化工工厂总图施工图设计文件编制深度规定 （HG/T2056194）石油化工企业电气设备抗震鉴定标准（SH307195）3.1.2 设计原则（1）厂址位置必须符合国家工业布局，城市或地区的规划要求，尽可能靠近城市或城镇原

35、有企业，以便于生产上的协作，生活上的方便。（2）厂址宜选在原料、供应和产品销售便利的地区，并在储运、机修、公用工生活设施等方面有良好基础和协作条件的地区。（3）厂址应靠近水量充足的水质良好的水源地，当有城市供水，水和地面水三种供水条件时，应该进行经济技术比较后选用。（4）厂址应尽可能靠近原有交通线（水运、铁路、公路），即应有便利的交通条件。以避免为了新建企业需修建过长的交通线，增加新企业的建厂费用和运营成本。在有条件的地方，要优先采用水运。对于有超重、超大或超长设备的工厂，还应注意沿途是否具备条件。- 10 -2015 年第九届大学生化工设计竞赛-醇意盎然（5）厂址应尽可能靠近热电供应地，一般

36、地讲，厂址应该考虑电源的可靠性（中小型工厂尤其如此），并应尽可能利用热电站的蒸汽供应，以减少新建工厂的热力和供电方面的投资。（6）厂址应尽量考虑劳动力来源丰富、人力成本低、素质较高的地点。（7）选厂应注意节约用地，不占或少占良田、好地、菜园、果园等。厂区的大小、形状和其它条件应满足工艺流程合理布置的需要，并应有发展的可能性。（8）选厂应注意当地自然环境条件，并对工厂投产后对于环境可能造成的影响作出评价。工厂的生产区、排渣场和居民区的建设地点应同时选择。（9）散发有害物质的工业企业厂址，应位于城镇相邻工业企业和居住区全年最小频率风向的上风侧，且不应位于窝风地段。（10）有较净度要求的生产企业厂址

37、，应选择在大气含尘量低，含菌浓度低，无有害气体，自然环境条件良好的区域，且应远离铁路、码头、机场、交通要道，以及散发大量粉尘和有害气体的工厂、储仓、堆场等有严重空气污染、水质污染、振动或噪声干扰的区域。如不能远离有严重空气污染区时，则应位于其最大频率风向上风侧，或全年最小频率风向的下风侧。（11）厂址应避离低于洪水位或在采取措施后仍不能确保不受水淹的地段；厂址的自然地形应有利于厂房和管线的布置，内通联系和场地的排水。（12）厂址附近应有生产污水、生活污水排放的可靠排除地，并应保证不因新厂建设致使当地受到污染和危害。（13）厂址应不妨碍或破坏农业水利工程，应尽量避免拆除民房或建、构筑物，砍伐果园

38、和拆迁大批墓穴等。- 11 -2015 年第九届大学生化工设计竞赛-醇意盎然（14）厂址应具有满足建设工程需要的工程地质条件和水文条件。（15）厂址应避免布置在下列地区：断层带地区和基本烈度为 9 度以上的区；土层厚度较大的级自重湿陷性黄土地区；易受洪水、泥石流、滑坡、土崩等危害的山区；有喀斯特、流砂、游泥、古河道、墓穴、古井等地质不良地区；有开采价值的矿藏地区；对机物、电台等使用有影响的地区；有严重放射性物质影响的地区及区；国家规定的历史，如古墓、古寺、古建筑等地区；园林风景和森林自然保护区、风景游览地区；水土保护禁垦区和生活饮用水源第一卫生防护区；自然疫病区和流行病地区。3.2 设计范围与

39、分工本项目是为某一大型综合化工企业设计一座采用清洁生产工艺对乙二醇（EG）的分厂。该项目的规模为 50 万 t/a 乙二醇的综合利用，最终销售产品乙二醇。其中对乙二醇作为主产品，乙醇，1，2-丙二醇、碳酸二甲酯等为次主产品。3.3 厂址概况南充化学工业园位于南充市区嘉陵区镇内，地处城区下风下水，是南充市依托丰富的资源、天然气和农业资源，加快资源型产业开发的重要载体，规划建设面积 40.30 平方公里，沿嘉陵江由北向南分为四个片区，包括 12.09平方公里的科研后勤、3 平方公里的拆迁安置区、14。86 平方公里的化工项目区、12.09 平方公里的预留发展区，园区将打造成为石油化工、天然气化工、

40、精细化工和新材料新能源产业，建设成低碳区、绿色生态园区、循环经济园区。- 12 -2015 年第九届大学生化工设计竞赛-醇意盎然3.4 总平面布置3.4.1 设计依据石油化工企业总图管理规定中 石 油 文 件（2003）工企业总图设计规范GB504892009化工企业建设节约用地若干规定GB501872012建筑设计防火规范GB500162010石油化工企业设计防火规范GB501602008工业企业总平面设计规范GB501872012石油化工企业厂区总平面布置设计规SH/T30532002石油化工储运系统灌区设计规范SHT30072007化工装置设备布置设计工程规定HG205462009总图制

41、作标准GB/T501032001化工企业建设节约用地若干规定GB5018793石油化工储运系统灌区设计规范SHT30072007石油化工企业工厂电力系统设计规范SH306094工业企业标准轨距铁路设计规范GBJ1287- 13 -2015 年第九届大学生化工设计竞赛-醇意盎然厂矿道路设计规范GBJ2287化工工厂总图施工图设计文件编制深度规HG/T205694定石油化工企业电气设备抗震鉴定标准SH3071953.4.2 总平面布置的规定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。在总体布置的基础上，根据工厂的性质、规模、生产流畅、交通、环境保

42、护、防火防爆等要求，结合场地自然条件、场外设施、远期发展等，合理地布置，可通过多种备选方案比较后择优确定最后方案。3.4.2.1 工程布置要求从工程角度，总平面布置应符合下列要求：（1）在满足生产、操作、安全和环保要求的时，工厂工艺装置应联合集中布置，集中控制，建筑物应当合并布置；（2）合理划分街区并确定厂区通道宽度，街区及建筑物、构筑物的布置宜规整；（3）按照货物的性质和要求，各类仓库宜合并设计为多层仓库并提高机械化装卸作业程度，有效利用空间；（4）生产管理及生活服务设施，按照使用功能合理组合，设计为多功能综合性建筑；- 14 -2015 年第九届大学生化工设计竞赛-醇意盎然（5）综合考虑工

43、厂发展的可能性和妥善处理工厂分期建设期间问题；（6）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形成的扇形地带；（7）满足工艺流程顺直，物料管线短捷，尽量缩短各装置和设施之间的物料输送距离；（8）考虑各种自然条件和周围环境的影响。3.4.2.2 功能分区要求厂区总平面应按照功能分区布置，并符合下列要求：（1）各功能区之间具有经济合理的物料输送、动力供应和交通等条件，便于经营管理；（2）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；（3）通道两侧街区的建筑物、构筑物以及露天设施对防火、防爆和卫生防护的间距要求；（4）考

44、虑不良地质条件的要求；（5）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；（6）液化烃类储罐和大型储罐，宜布置在图纸均匀的地段。3.4.3厂区总体布局本项目厂址选择在省南充市化学工业园区，遵照所列设计规范的要求进- 15 -2015 年第九届大学生化工设计竞赛-醇意盎然行设计，整个厂区呈矩形布置，东西方向跨度 250m，南北方向跨度 180m，厂区总占地面积 45000m2。整个厂区分为五个部分：生活办公区，工艺装置区，辅助生产区，仓储区，分析全厂生产流程顺序，各部分的生产特点和火灾性，同时兼顾厂区地形和风向，可以选择出合理的朝向，使

45、集中的建筑物有良好的采光以自然通风条件。该地为季风性气候，夏季主导风向为南风或东南风，冬季主导风向为西北风，依据风向将四个部分进行合理布置，将最的罐区布置在常年主导风向的下风侧，即布置在整个厂区的东南角；生产区布置在罐区的西边，紧靠罐区布置；辅助生产区靠生产区布置，与生产区、罐区呈直角形排布；生活区布置在常年主导风向的上风侧，即西北方向，仓储区根据交通便利的原则布置在厂区边缘，即东南角处。详细布局见错误!未找到源。图 31 厂区工艺分布图厂区按照功能分为五部分：生活办公区，工艺装置区，辅助生产区，仓储区。生活办公区：包括行政楼（含喷泉广场）、员工活动中心、生活多功能楼（含医疗室、员工休息室等）

46、- 16 -2015 年第九届大学生化工设计竞赛-醇意盎然工艺装置区：包括制气车间以及草酸二甲酯加氢及分离车间辅助生产区：包括产品检验楼、机修室、废水处理控制中心、公用工程中心、锅炉房、配电站、冷冻室装卸区：装卸台以及仓库罐区：包括原料罐区、产品罐区厂区三周与上有车间相连，保证原料的顺利接受，与产品仓库相接一侧为马路，方面车辆进入以及产品的，另外两侧分别设置安全通道大门，方便疏散和逃生。滨海新区为季风气候，夏季主导风向为南风或东南风，冬季为西北风，全年平均风速为 4.1m/s。将生产区设施在厂区中间，方便各方检测与调整。罐区设置在厂区东侧，辅助生产区围绕生产区布置，生活办公区和公用工程设施当值

47、在厂区西侧，保证全年处于上风侧，并且将各个区域用绿化带隔开。本项目内各工序、道路的间距均满足规范要求，在设计中，厂区内道路总体呈格子状布置，以命名以便于识记和辨别。主干道包括东西路、南北一路、南北二路、，设计道路宽度为 12m（双向四车道），次干道包括东、西、南、北四条环路，设计道路宽度为 6m（双向两车道），整个厂区道路及建筑物经过严格规划、布置，将人流与货流分离，并余留有消防安全通道。本项目在厂区内预留三块发展用地，分别靠近生产工艺区、仓库区、消防站，为相应厂区内或周边的扩建预留土地面积。厂区工艺分布图见下图。- 17 -2015 年第九届大学生化工设计竞赛-醇意盎然图 32 厂区工艺分布

48、图3.4.4 厂区布置主要技术经济指标厂区占地面积： 250 180 45000m2建筑总面积：9425m2 ；50 15道路总面积：250 25 180 30 11650m2绿化总占地面积：250 6 178 2 6050 3030 2060 4 60 4 60 30 9236m245 0 00 2 4 41 7 8 15 6 m8 250围积：厂区利用系数：244 17845000 96.52建筑系数：%道路用地系数：11650 45000 25.89%绿化系数：%- 18 -2015 年第九届大学生化工设计竞赛-醇意盎然工艺生产区生活 办公区辅助生产区仓储区3.5功能区介绍3.5.1生产

49、区布置概述设计规范要求工艺装置在厂区内布置应相对集中，在该项目中将两个反应车间本别和分离车间和三废处理车间集中布置，设置在同一区域内，如此安排有利于集中铺设公用工线以及集中控制管理，且保证工艺生产流程顺畅、衔接简短、紧凑合理，使得与相邻设施协调。除了考虑生产管理和安全防护等问题外，集中布置工艺装置还便于施工、安检以及检修。工艺生产区应当布置在集中场所全年最小频率风向的上风侧，并位于可燃气体储运设施全年最小频率风向的下风侧，本项目厂区分布设计中，集中场所如办公楼、中心控制室、化验站、生活区以及医疗站等位于偏西南侧，工艺生产区位于全年最小频率风向（东北风）的上风侧。罐区位于东北角，生产工艺区位于罐

50、区最小频率风向（东北风）的下风侧（西侧），并保持一定距离，防止交互性，此外还应当间隔一定距离放置灭火器及高压喷头，预防火灾蔓延。生产工艺区的道路布置应当在满足生产操作、物料、设备检修、消防安全以及事故急救等的要求下，力求减少道路的面积；工艺装置的道路应与街区外的厂区道路连接。生产工艺区内不易进行绿化。工艺生产区安排在整体厂区的中间，方便随时检修调整加工单元，防止易燃及毒性物质的对人造成。3.5.2罐区布置概述罐区放置在厂区东北角，满足上述与生产工艺区的相对位置要求。这一区域- 19 -2015 年第九届大学生化工设计竞赛-醇意盎然要进行车辆限行，生产区内保持足够的安全距离，满足防火设计的要求。

51、罐间距离取 8m，罐区内设置积水设施，并设置可控制开闭的排水设施。罐区和辅助生产区，主要生产区之间设有绿化带。该区内包括原料罐区和产品罐区。产品罐区放置在靠近装卸区一侧，便于产品转移。此外，将罐区布置在靠近东侧的产品出入门，傍边车辆的出入，实现方便的要求。对可燃液体、可燃气体要求分布在厂区的边缘区域，与罐区无关的管线、输电线均不得穿越罐区。在本项目中，罐区在产区的东侧边缘，同时，在具有良好通风条件的情况下，靠近工艺生产区的地段内有利于服务相邻的对象，因此将装卸区设计在灌区附近，有利于交通。3.5.3配电站的布置配电站的布置应便于线路的进出，不妨碍工厂扩建和发展的独立地段。当采用的输电线时，应布

52、置在厂区边缘地带。在安排配电站的位置时，应该布置在易、可燃腐蚀性气体及粉尘生产、储运和装卸设施的全年最小频率风向的下风侧和有水雾地带冬季盛行风向的上风侧，在本项目中，配电站位于厂区中心地带，罐区和装卸区的西侧。同时，变电站设计应当远离强振源，并与易、可燃气体、腐蚀性气体以及粉尘的生产区、罐区、仓储区的距离保持在规定的距离（60m）之外，方便高压进线和低压出线。此外，在变电站的周围设置绿化带，独立区域。3.5.4三废处理设备的布置根据设计规范的要求，污水处理厂应当布置在厂区边缘或厂区外的单独地- 20 -2015 年第九届大学生化工设计竞赛-醇意盎然段，且地势以及水位较低，并应布置在厂区全年最大

53、频率的下风侧，注意对其周围环境的影响。本项目在上述原则的指导下，将三废处理设备布置在厂区北侧，与生产车间和分离车间相邻，便于回收处理相邻车间生产产生的污水，同时在其周围布置绿化林进行，有效地减少废水废气的排放，实现节能减排的总体目标。3.5.5机修房的布置概述机修车间宜集中布置在厂区的一侧，靠近人流出入的地段，并处于有效方便的交通条件，同时应力求减少机修车间的噪声、振动对周围设施的影响。在本项目的设计中，机修车间位于配电房的北侧，靠近生产区的厂房车间，并位于厂区内交通主线以应对突况，实现快速抢修的目的。3.5.6实验楼以及产品检验中心的布置产品检验中心应当靠近远离气体、粉尘以及身患水冷却设备等

54、易产生大量水雾的设备的全年最大频率风向的下风侧。在设计中，将实验楼和产品检验中心布置在机修房，配电室一侧，与其形成一个建筑群，同时又靠近生产区，便于及时取样进行产品性能的检测。3.5.7中心控制室的布置控制室的位置应当靠近主要工艺装置及主要控制设备，控制中心距离工艺生产区比较近，同时在一定的安全距离之外，保证控制室内的安全。控制中心朝向高压或者有性的生产设备区一侧的外墙，应为密闭式或保证控制室整体采用抗爆型结构。此外，控制室还应当避免噪音、振动以及电磁较大的场所对其产生的干扰。将中心控制室布置在厂区北侧边缘，远离配电室等场所，同时- 21 -2015 年第九届大学生化工设计竞赛-醇意盎然在其周

55、围种植较多的树木作为隔音屏障，将控制中心与噪音较大的工艺装置区隔开。3.5.8罐区的布置将罐区汽车装卸设施布置在厂区边缘、空气流通的地段或厂区，远离人员集中的场所以及明火和散发火花的地点以及厂区主要人流出，同时避免人流较多的道路，因此，将装卸区设置在厂区的东南侧，紧邻东侧货流出，与仓储区一个街区，同时远离人流较多的道路和可能产生明火和散发火花的地点。3.5.9厂前区以及相邻建筑的布置厂前区是一个工厂整体面貌和企业形象的体现，在满足设计安全要求的前提下，应当的考虑建筑风格以及景观配个的关系，力争达到既展现企业形象有实现人与自然和谐的良好效果。在设计中，将喷泉广场和行政大楼正对西侧大门，并在广场前

56、设计环形车道，展现大气磅礴的气势，迎合现代化、人性化的企业氛围。生活区、以及医疗中心的布置与行政楼相邻，一个完整的生活办公区，位于厂区的西南侧，远离生产区，保证环境清洁噪声污染小，相邻的是员工的休息室，在休息室周围进行绿化，营造绿色清新舒适的生活环境，同时将医疗站布置在员工休息室和行政楼之间，有效地提高了土地利用率。在厂区的西北侧布置有篮球场等运动场地以及员工活动中心，极大的方便了员工工作之余的休闲生活。厂内的集体活动可以在活动中心举行，既可以丰富员工的业余生活又有利于身心健康，便于营造积极向上的工作氛围，此外，在建筑- 22 -2015 年第九届大学生化工设计竞赛-醇意盎然风格上，可以将活动

57、中心的设计风格与行政楼区别开来，使厂区内既有不拘一格的现代美又有宏伟气派严肃美。3.5.10停车场的布置设计规范要求自行车棚应布置在职工存取车方便的地方，车棚面积的大小应根据工厂最大班职工人数以及当地交通条件确定，同时厂前区应当设置必要的停车场，满足员工用车停放的需要，在设计中，靠近员工活动中心紧邻西侧大门处设置一处停车场，靠近东侧大门处设置有相应的货车停车场。3.5.11厂区出的设置设计规范要求厂区的出不少于两个，并且将人流和物流分开布置，主要人流出设置在工厂主干道通往生活区一侧，主要货流应位于靠近繁忙的仓储区，并与厂外线路连接方便，设计设置三个主要出（分别为南门、西门、东门），分别为南环路

58、、北环路、西环路、东环路，其中南门主要为辅助研究，西门主要为行政办公，东门主要为产品出口及原料。在各个出同时设置门卫室，方便及时沟通交流。此外，在工厂的货流出（东门，北门）均设置了电子汽车称，便于称重。3.5.12围墙设置设计规范要求建筑为与围墙的间距应大于 5 米，道路与围墙的距离应大于 1米（围墙自墙轴线算起，建筑物、构筑物自最外边轴线算起，道路为城市型时自路面边缘算起）。本厂设计中，工厂的四周在绿林设置了围墙。建构筑物与围墙的最小间距为 11 米，道路与围墙的最小间距为 5 米，均符合规范。- 23 -2015 年第九届大学生化工设计竞赛-醇意盎然3.5.13绿化设置生产区道路绿化，车间

59、，装置前区绿化，生产区和生活区之间，厂区和办公室之间，工厂大门处设计浓厚的绿化带。厂前区是绿化重点，要为员工提供优雅的休息场所。各个区域之间保留一定的安全范围，设立绿化带，并留有草坪绿化区域。办公区可适当设计花坛，合理绿化。绿化植物以柳树为主。柳树除了具备净化空气的效果外，植栽于防洪堤两侧，还有固土防洪的作用。同时，在办公区内，设有多处花坛草地，有效美化厂区环境，为职工提供了优雅的生活环境。在生产区和生活区之间，设计了浓厚的绿化带，防止生产区的噪音、粉尘等对职工的生活、办公造成影响。因此，在厂区总平面布局中，结合效益优先和的理念，在不影响车流、人流、管道布置、交通、设备维修、排污和采光的前提下

60、，对厂区进行合理绿化，将生产过程中所带来的污染降至最低，是符合可持续发展的需要的。3.6面积说明- 24 -2015 年第九届大学生化工设计竞赛-醇意盎然第章 生产工艺与流程模拟4.1 项目背景我国聚酯产业的快速发展对 EG 产品的需求十分旺盛，加之产品市场缺口量大，从而为 EG 产能增长尤其是煤制 EG 新增产能提供了可观的市场空间，总体市场前景是令人乐观的，但是还存在以下几个不容忽视：第一，我国 EG 装置产能低，产品主要依赖进口，同时石油路线 EG 成本高、缺乏市场竞争力。第二，我国煤制 EG 虽然发展较快，但仍处于起步阶段，其技术( 主要是草酸酯加氢催化剂) 仍有待长周期工业运行的验证