年产5万吨异戊二烯分厂项目

1、年产5万吨异戊二烯分厂项目初步设计说明书原文文字较多，此案例以【化工设计】【毕业论文】为目标，略去与其无关内容， 浓缩成2W字左右的说明书。略去内容可在下面【目录】对照查看。目录概述1第一章总论21说明书21.1项目概述21.2设计依据与原则31.1.3设计指导思想41.1.4设计范围与设计分工41.1.5建设规模及产品方案51.1.6主要和辅助原料用量及来源61.1.7生产方法及全厂总流程71.1.8厂址概况71.1.9工用工程81.1.10环境保护及综合利用91.1.11工厂的机械化、自动化水平101.1.12劳动安全卫生101.1.13 消防 111.1.14工程、水文地质条件和气象资料

2、111.1.15管理体制和定员131.1.16全厂综合技术经济指标141.1.17存在的问题及解决的意见151.1.18本项目总体评价151.2图纸161.2.1全厂工艺总流程图16第二章技术经济172.1财务评价依据172.2资金筹措情况172.3资金使用计划172.4主要经济数据182.5经济分析表19第三章总图运输223.1设计概述223.1.1设计规范223.1.2采用理由223.2厂址选择233.2.1选址依据233.2.2选址原则243.2.3方案选择243.3厂址概况263.3.1某某有限公司简介263.3.2开发区简介273.3.3厂址位置293.3.4工程地质及水文地质特征概

3、述313.4总平面布置313.4.1设计依据312总平面布置原则313.4.3总体布局流程333.4.4总体布置概述353.4.5总体布局设置思想363.4.6厂区分区介绍383.4.7厂区绿化433.4.8其他布置443.5竖向设计453.5.2竖向布置方式453.6工厂运输463.6.1工厂设计要求463.6.2厂外交通运输条件463.7建筑防火规范473.7.1厂房的火灾危险类别划分473.7.2建筑物耐火等级类别划分483.7.3界区内装置间设计距离493.7.4界区外装置间设计距离50第四章化工工艺与系统514.1概述514.1.1设计概述514.1.2项目概述514.1.3装置规模

4、及组成514.1.4原料选择514.1.5催化剂选择524.1.6性能指标524.2工艺路线524.2. 1脱氢法制异戊二烯524.2.2抽提法制备异戊二烯544.2.3工艺方案投资比较554.2.4工艺方案综合比较564.3工艺流程584.3.1重整拔头油分离工段594.3.2正戊烷异构化工段594.3.3异戊烷脱氢工段594.3.4异戊二烯精制工段604.4设备优化60T0103参数优化优化目标604.4.2理论塔板数604.4.3确定进料板位置614.4.4确定回流比614.5 T0103填料装填与水利学校核624.5.1塔直径与填料高度的确定624.5.2塔径圆整与水力学校核644.6

5、能量集成与节能66概述 664.6.2原始工艺流股信息提取674.6.3原始工艺物流的能量分析684.6.4改进后工艺流股的信息提取和分析694.6.5换热网络设计71热泵技术分析724.6.6节能技术综合利用734.7工艺论证754.7.1工段工艺论证754.8工艺流程图（PFD）754.9物流数据表764.10三废处理与环境保护76第五章车间布置与配管775.1设计依据及基本资料775.1.1设计依据775.1.2基础资料775.2车间布置78概述 785.2.2厂房布置795.2.3单元设备布置方法835.3管道及其附件设计875.3.1管道选型875.3.2管路阀门和管件的选择905.

6、3.3管路绝热设计915.3.4管道编号925.4管道及附件布置955.4.1管道布置原则955.4.2管道连接965.4.3坡度要求975.4.4 一般阀门的布置原则975.5管道布置典型设计985.5.1塔的配管985.5.2换热器的配管995.5.3泵的配管1005.5.4压缩机的配管1005.5.5管廊上的配管1015.5.6疏水阀组的配管1015.5.7调节阀组的配管102第六章自动控制及仪表1036.1设计依据1036.2设计范围1036.3工厂装置简况及控制系统概述1036.3.1工厂装置简况1036.3.2控制系统概述1046.4仪表选型1041仪表的选用原则1046.4.2主

7、要仪表选型1056.4.3仪表电源1096.4.4仪表气源1096.5化工自动化内容1096.5.1自动检测系统1096.5.2信号联锁系统1096.5.3自动操纵及自动开停车系统1096.5.4自动控制系统1106.6控制系统选择1106.6.1简单控制系统1106.6.2复杂控制系统1116.6.3计算机控制系统1116.6.4紧急停车系统1126.7设备的控制方案1126.7.1泵的控制方案1126.7.2压缩机的控制方案1146.7.3换热器的控制1176.7.4气液分离器的控制1196.7.5塔设备的控制1206.7.6储罐的控制1226.7.7反应器的控制方案1236.8安全仪表系

8、统（SIS）124简介 1246.8.2安全仪表系统设计1266.9材料选择127电缆 1276.9.2管件、阀门1276.9.3安装用辅材1276.9.4 桥架 127第七章厂区外管1287.1设计依据1287.2管道铺设原则1287.3管道设计与布置1287.3.1管道材质选择1287.3.2管道防腐保温要求1287.3.3管道设计特殊要求1297.3.4阀门布置1297.3.5外管架电气、仪表桥架布置1297.3.6外管架检修平台及检修通道设置129第八章空压站、氮氧站1308.1设计依据1308.2空压站1308.2.1压缩空气用途1308.2.2仪表空气质量要求1308.2.3空压站

9、设备及布置1308.2.4安全开车规程1318.3氮气站132第九章分析化验1339.1设计依据1339.2设计原则1339.3产品分析化验1349.3.1产品检测1349.4其他原料及中间产物的检测135第十章设备136总述 13610.1.1过程设备的基本要求13610.1.2过程设备设计的作用13610.1.3过程设备设计与选型的主要内容13610.2设备设计与选型137第十一章供配电1381设计依据1382设计原则1383电力负荷139一级负荷 139二级负荷 13911.3.3三级负荷13911.3.4本厂各级负荷说明13911.4供电电源13911.5配电所和变电间14011.5.

10、1高压供电系统设计14011.5.2总压降变电所设计14011.5.3继电保护的选择与整定1405.4车间变电所设计145.5厂区高压配电系统设计146配电线路147照明系统14211.7.1室内照明14211.7.2室外照明14211.7.3应急照明14211.8防雷和接地14311.8.1厂区建、构筑物防雷措施14411.8.2露天储罐、气罐及户外架空管道防雷措施14511.8.3防静电与接地保护145第十二章给排水14712.1设计依据14712.2设计原则14712.3给水工程14712.3.1给水水源14712.3.2给水系统14812.3.3工艺用水系统14812.3.4循环冷却水

11、系统14812.3.5生活用水系统14912.3.6消防用水系统15012.3.7杂用水系统15012.4排水系统15012.4.1生产排水系统15012.4.2生活排水系统15112.4.3雨水排放系统15112.4.4排水方式15112.4.5节水措施152第十三章电信15313.1设计原则15313.2设计范围15313.3设计内容15313.3.1生产调度电话15413.3.2行政管理电话15413.3.3无线通讯15413.3.4广播系统15413.3.5火灾报警系统15413.3.6可燃气、毒气报警系统15513.3.7综合布线系统15513.4全厂电信网络155第十四章土建156

12、14.1设计依据15614.1.1标准及规范15614.1.2项目特点15614.1.3设计方案15614.2建筑工程15614.2.1建筑材料15614.2.2结构设计及相应措施15614.2.3对有特殊要求的建、构筑物所采取的建筑措施15714.3结构工程15814.3.1结构型式15814.3.2基础方案15814.3.3特殊的结构措施15814.4抗震设计15914.5安全疏散16014.6厂区布置小结160第十五章供热系统16215.1供热简介16215.2蒸汽系统16215.2.1蒸汽系统供热能力要求16215.2.2设计原则16315.2.3设计方案163第十六章采暖通风与空气调

13、节16516.1设计标准与依据16516.2厂址所在气候条件16516.3设计范围及目标16616.3.1设计范围16616.3.2设计目标16616.4设计参数16716.5采暖设计16716.5.1设计原则16716.5.2采暖标准16716.5.3采暖介质168通风 16816.6.1通风概述16816.6.2通风设计16916.7空气调节17116.7.1空气调节概述17116.7.2送风温差和换气次数17116.7.3空气调节冷热源17116.7.4防爆空调17116.7.5空调节能172第十七章液体原料、产品储运17317.1设计依据17317.2储存系统17317.2.1储存物质

14、17317.2.2储存区设计17417.2.3储罐区布置及附件17517.3运输系统设计17617.3.1运输要求17617.3.2运输注意事项17617.3.3运输线路布置17717.4装卸区设计178第十八章固体原料、产品储运17918.1设计依据17918.2储运系统17918.2.1储运物质17918.2.2储存区设计17918.3固废处理180第十九章全厂设备、材料仓库18119.1设计规范18119.2全厂性仓库18119.3仓储工艺181第二十章能耗及节能措施18220.1设计说明18220.2过程节能及能耗计算18220.2.1项目综合能耗及计算表18220.2.2每吨产品的能

15、耗及计算表18420.2.3万元产值综合能耗及计算18620.2.4每吨产品能耗比较表18720.3能源选择合理性分析18820.4节能措施188节能 188节水 190第二十一章环境保护专篇19121.1法规和标准19121.1.1法律法规19121.1.2设计标准19221.2主要污染源及主要污染物19221.2.1三废总量表19221.2.2废气排放表19221.2.3废水排放表19521.2.4废固排放表19721.2.5 噪声 19821.3生态保护措施19921.4环境保护投资估算199第二十二章消防专篇20022.1设计依据20022.1.1法律法规20022.1.2设计规范和标

16、准20022.2火灾危险性和防火措施20122.2.1主要物质危险性分析20122.2.2生产的火灾危险分类及耐火等级20122.3消防系统20322.3.1消防泵房和消防水池20322.3.2消防给水系统20322.3.3泡沫灭火系统20422.3.4火灾自动报警系统20422.3.5可燃及有毒气体检测报警系统20422.3.6灭火器20522.3.7室内消防栓系统20522.4消防管理工作20522.4.1基础消防措施20522.4.2厂区消防布置20522.4.3紧急事故处理20522.4.4其他措施20622.4.5员工安全管理206第二十三章劳动安全卫生专篇20723.1设计规范20

17、723.2生产过程中职业危险、危害因素的分析20723.2.1职业安全20723.2.2工业卫生21023.3重大危险源分析及相应安全措施21223.3.1重大危险源物质辨识和分析21223.3.2重大危险源辨识及分析21323.3.3安全设计21623.4 HAZOP 分析 219HAZOP 分析概况 219HAZOP的基本原理220HAZOP分析的过程220HAZOP分析的节点与划分22023.4.5准备工作221HAZOP分析的结果报告223HAZOP分析的优缺点223HAZOP分析与工艺装置开车的关系22323.5采取的安全措施23023.5.1防火、防爆23023.5.2生产工艺上的

18、控制措施23023.5.3防雷、防静电23123.5.4防毒物危害23123.5.5防噪声23123.5.6其他防范措施23123.5.7安全色和安全标志23223.5.8发生事故时的应急措施23223.6安全生产责任制度23323.7劳动保护用品及卫生安全管理23423.8专用投资概算234第二十四章维修23524.1设计说明23524.1.1设计原则235TPM 定义 235TPM 特点 23524.2设备维护23524.2.1设备维护目的23524.2.2设备维护内容23524.2.3设备维护工作程序23624.3设备维修23724.3.1设备维修体制23724.3.2设备维护检修238

19、24.4检修举例23924.4.1高危设备的安全检修要求23924.4.2特种设备检修要求23924.4.3压力容器、管道的定期检修24024.4.4泵的检查与处理24024.5维修人员工作职责24024.6维修管理241第二十五章概算24325.1编制依据24325.2工程概况24325.3资金来源及投资方式24325.4财务评价24425.4.1财务评价的依据24425.4.2销售收入、销售税金及附加、利润及分配24425.1税金估算24425.1.2财务损益表24525.1.3现金流量表24625.2财务分析指标24825.2.1静态指标24825.2.2动态指标24925.2.3清偿能

20、力分析25225.2.4不确定性分析25225.3财务评价结论255概述某某公司年产5万吨异戊二烯(纯度为99.5%)分厂项目的初步设计说明书 在本项目的可行性研究报告编制完成的基础上进行编写。本初步设计说明书按照化工工厂初步设计文件内容深度规定 (HG/T20688-2000)的规定编写完成。本初步设计说明书包括二十六章正文内容，其中第一章为项目总论，第三章 为总图运输(包括总图布置)，第四章为化工工艺及系统，第五章为车间布置与 配管，第十章为自动控制及仪表，第十一章为给排水，第二十一章为消防专篇， 第二十六章为概算。本初步设计说明书未对图纸的内容进行详细设计说明，图纸部分参考化工 工艺设计

21、施工图内容和深度统一规定(HG/T20519-2009)，本项目的图纸部分 详见设计图册。5.本初步设计说明书为本项目的初步设计，可作为施工图设计说明书的编写依据 之一。第一章总论-.1说明书一 .1.1项目概述1.1.1 项目名称某某公司公司年产5万吨异戊二烯分厂项目一 .1.1.2 项目性质企业性质：国有投资项目性质：新建项目项目类型：有机化工所属区域：一.1.1.3 项目建设规模根据现有异戊二烯的市场需求量，结合市场上异戊二烯的生产量以及江苏省南京 经济技术开发区化工产品的生产和相应销量，参照相关公司的异戊二烯生产规模 参数。根据生产工艺中原料和产品的配料比，原料的来源供应量。现拟定5万

22、吨 /年异戊二烯的生产量。一.1.1.4项目简介在资源和环境约束不断强化的背景下，我国化学工业这一传统制造业正面临新的 挑战。唯有遵循中国制造2025指出的方针，坚持绿色发展，加强节能环保 技术、工艺、装备推广应用，提高资源回收利用效率，构建绿色制造体系，才能 实现化学工业的转型升级，为我国的科技、经济和社会发展提供必需的物质基础。异戊二烯是一种重要的有机化工原料，异戊二烯主要用于生产异戊二烯橡胶、苯 乙烯-异戊二烯-苯乙烯共聚物（SIS）、T基橡胶（IR），也用于生产医药化学品、 杀虫剂和香料等精细化学品。我国是天然橡胶消费大国，但国内天然橡胶供应受 到地理位置限制，大部分的天然橡胶仍需从国

23、外进口。研究表明，异戊二烯橡胶 在分子结构和性能方面与天然橡胶十分类似，是天然橡胶的最佳替代品。作为天然橡胶重要的替代平的重要原料，同时异戊二烯也是制备异戊二烯橡胶的 基本化工原料，近年来异戊二烯应用范围不断扩大，其全球市场报价也逐年增长。近年来随着我国炼化一体化和煤（甲醇）制烯烃技术快速发展，裂解工业的副产 C5馏分迅猛增长。与此同时，中国大力推广发展清洁能源汽车，车用燃料油需 求增量大幅减少，使得碳五烷烃资源的利用逐步向化工原料领域转向。鉴于以上背景，本项目以数量可观的C5烷烃资源为原料采用异构化+一步脱氢方 法生产异戊二烯，进一步满足当前异戊二烯的市场需求并推动行业技术进 步。一.1.2

24、设计依据与原则一.1.2.1 设计依据（1）2020“东华科技-恒逸石化杯”第十三届全国大学生化工设计竞赛设计任 务书；（2）中华人民共和国环境保护法和中华人民共和国劳动安全法等相关 的国家法律、法规；（3）化工工厂初步设计文件内容深度规定（2000年版）及有关专业国家标 准；（4）化工建设项目可行性研究报告内容和深度的规定（2005年版）及有关专 业国家标准；（5）中国制造2025；（6）产业结构调整指导目录（2011年本）（修正）；（7）江苏省南京市有关供水、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。一.1.2.2 设计原则（1）认真贯彻落实国家基本建设的各项政策、法规和

25、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）选用成熟可靠的先进技术，以提高生产效率，降低消耗和生产承办，减少 污染，保证装置运行和产品质量的稳定性，增强产品的竞争力。（3）严格遵循现行消防、安全、卫生、劳动保护等有关规定、规范，保障生产 安全顺利进行和操作人员的安全。（4）坚持安全生产与环境保护并重，设计中选用清洁生产工艺，在生产过程中 减少“三废”排放，执行国家和地区的有关环保政策，对生产中的“三废”进行 处理，并达到国家和地区规定的排放标准。（5）贯彻工厂规模大型化、布置一体化、生产装置

26、露天化、公用工程社会化、 引进技术与创新相结合的项目建设方针。一.1.3 设计指导思想（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，严格 控制工程建设项目的生产规模和投资。（2）严格遵循现行消防、安全、卫生、劳动保护等有关规定、规范，保障生产 安全顺利进行和操作人员的安全。（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）参照化工工厂初步设计文件内容深度规定（HG/T20688-2000）以及中 国制造2025等有关专业的国家标准和行业标准编制。（5）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

27、执行“三废”治理、“三同时” 的方针。（6）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，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。一.1.1建设规模及产品方案一 .1.1.1 建设规模本项目根据国家相关政策、经济规模的需要，原料、公用工程的供应能力市场需 求情况，确定本项目建设规模为50kt/a异戊二烯生产项目，没有副产品。其项 目主要建设规模如表1.12：表1.12项目主要建设规模序号项目单位数值备注1原料规模重整拔头油吨/年20000-2产品规模异戊二烯吨/年50000纯度为99.5%wt3工作时间-小时/年80

28、00-4项目用地-m257204.84-5项目投资万元73731.82一.1.1.2 产品方案本项目产品方案以国家的行业政策和发展规划为依据进确定，并充分考虑国内际 的市场前景和容量。因此，本项目主要产品为异戊二烯，年产量5万吨/年，含 量N99.99%，属于优等品。工业用异戊二烯的国家标准如表1.13所示：表1.13工业用异戊二烯国家标准项目技术指标聚合级化学 级一级品合格品外观清澈透明液体，无机械杂质色度（Pt-Co） /号，W3030100异戊二烯3/% （质量分数），N99.599.298.5异戊二烯一聚物e /% （质量分数），W0.150.20-烷烃及单烯烃e/% （质量分数），W

29、0.500.80-环戊一烯/ (mg/kg),W3.05.0-总炔烃b/ (mg/kg),W30.050.0-间戊二烯/ （mg/kg）,W抽提剂（二甲基甲酰胺或乙腈）/ （mg/kg）,W硫/ （mg/kg）,W羰基化合物（以乙醛计）/ （mg/kg）,W水分3/% （质量分数），W50.05.05.05.00.02080.010.010.010.00.0200.030阻聚剂（TBCc）3/% （质量分数），W0.0040 0.0200d一.1.2主要和辅助原料用量及来源本项目主要原料为国石化金陵石化分公司催化重整装置生产的重整拔头油，辅助 原料氢气、DMF、正己烷、活性炭等。表1.14主要

30、原料和辅助原料用量及来源项目名称数量（吨/年）来源包装要求运输方式备注主要原料重整拔头 油200000中国石化金陵石化分公司催化重整装置液态罐装管道-辅助材料氢气15.68中国石化金陵石化有限公司气态罐装管道工业级99.9 9%DMF2496扬州德诺化工有限公司液态桶装汽运纯度99.9%正己烷3571.2南京汇景 石油化工 有限公司液态桶装汽运质量分数99%催化剂Pt-ZrO2/HM21.5南京克米 斯璀化工 科技有限 公司袋装固态汽运贵金属催化剂铝铬催化 剂46南京克米 斯璀化工 科技有限 公司袋装固态汽运贵金属催化剂HY分子筛 催化剂5.38南京克米 斯璀化工 科技有限 公司袋装固态汽运贵

31、金属催化剂一.1.3生产方法及全厂总流程 本项目以重整拔头油为原料，通过异构化+一步脱氢方法制得异戊二烯。项目分 为重整拔头油分离工段、正戊烷异构化工段、异戊烷一步脱氢工段和异戊二烯精 制工段。一 .1.4 厂址概况本项目位于某某内部，位于某某区，2002年经国务院批准为国家经济技术开发 区，区内设有工业、保税仓储、金融贸易和综合服务等4个功能区域。占地面积 200平方公里。化工园区将按照“世界一流，中国第一”的标准。南京经济技术 开发区重点发展石油化工、基本有机化工原料、精细化工、高分子材料、新型化 工材料、生命医药项目。南京经济技术开发区是新世纪南京经济建设的重点工程， 也是中国石化集团重

32、点发展的化学工业基地之一。一.1.5 工用工程一.1.5.1 公用工程消耗表1.15公用工程消耗表序号公用工程名称单位小时耗量年耗量使用方式来源说明1低压蒸汽t18.96151680连续总厂公用 工站2中压蒸汽t9.878400连续总厂公用工站3循环冷却 水t208816704000循环总厂水库4生活水t18.67149360连续总厂水库5冷冻水t905.747245920连续总厂水库6氮气Nm30.0125100连续总厂空分7仪表空气Nm30.012398.4连续空压站8装置空气Nm30.0278222.4连续空压站9电kWh943.237545840连续园区供电公用工程与总厂紧密集成，完全

33、由总厂提供包括工业水系统，冷却水系统，蒸汽 和蒸汽冷凝系统，锅炉给水系统，工业和仪表用压缩空气系统，燃料气系统，燃料油系统，惰性气体系统，火炬排放系统，安全阀，化学品注入系统，物料排净 系统，冷冻系统，污水处理系统等。-.1.5.2 主要公用工程来源分析本项目生产需用到循环水、低压蒸汽、中压蒸汽、电、冷冻剂等公用工程。供应 方案：总厂的循环水站为本装置供应循环水，通过管路运输，中、低压蒸汽来自 总厂公用动力站，管路运输。电力来源为电厂高压电进本厂变电站后使用。仪表 空气来自总厂空压站。本厂生产过程需要用到冷却水、中压蒸汽、电、仪表空气 等不同类型的公用工程。本项目涉及到的公用工程皆为常用公用工

34、程，消耗均为 连续使用，其中园区内的公用工程皆可由总厂提供；园区的公用动力站可以为本 厂供应中压、低压等各类型的标准蒸汽、电力等公用工程；园区的公用水站可以 为本厂提供循环冷却水和循环冷冻剂；厂区内的空压站可以为本厂提供仪表空 气。冷剂由分厂冷冻站自行提供。本项目的所有公用工程园区都能提供，满足相 关需求。水的来源南京金陵石化拥有独立的水厂，能满足日常生产需求。电的来源南京金陵石化有限公司距芳烃厂约2km处有110/35/6kv自备热电站一座，其装 机为360MW，现公司用电负荷公司为290MVA，并与华东电网相联能够向电网供电， 因此有足够的供电能。由电站35kv两段母线上的出线间隔采用电缆

35、向芳烃厂P1 和P2变电所四台变压器供四回路35kv电源。供热系统南京化学工业园一期供汽规模为2X50MW汽轮发电机组，2X220t/h锅炉， 4.0MPa、250C中压蒸汽50t/h； 0.8MPa；二期供汽规模为2X100MW汽轮发电机 组，3X540t/h锅炉，4.0MPa、250C 中压蒸汽 150t/h； 0.8MPa、175C 中压蒸汽 300t/h。蒸汽来源本厂采用蒸汽作为主要的加热介质。蒸汽可用于设备换热，也可用于生活区、医 院、职工宿舍等辅助设施。蒸汽的产生和供应是由蒸汽系统控制。蒸汽循环系统 主要由锅炉、过热器、冷凝器、水泵、用汽装置、疏水器、减压阀等单元构成。 蒸汽循环系

36、统来自总厂公用工程站，能够额外满足分厂需求。冷剂来源本厂采用冷剂作为主要的冷却介质。冷剂的产生和供应是由分厂公用工程站的制 冷系统供应。一.1.6环境保护及综合利用本厂所生产的产品及原料具有一定的毒性、污染性和易燃易爆性质，通过对三废 进行处理，使其达到环境允许的指标后排放，对锅炉煤渣进行充分的利用，用来 填造房屋和一些基础设施。详见第二十二章环境保护专篇。一 .1.6.1 废气本项目主要大气污染物有燃烧炉排放的燃烧气体；生产装置产生的不凝性气体； 反应的副产气体。同时，化工厂物料往返输送所产生的跑、冒、滴、漏，也构成 了化工厂的大气污染之一。一 .1.6.2 废液（水）装置内排水按其水质分为

37、生产污水系统、生活污水系统、污染与水系统和雨水系 统，在设计上层层把关，做到清污合流。（1）生产废液生产废液主要为含异戊二烯DMF，我们采用溶剂吸收的方式来处理。（2）生活废水生活污水排入全厂生活污水干管，最终进入总厂生活排水管网。（3）地面洗水工艺装置区和罐区围堰内的地面冲洗水和下雨时的初期雨水，经排水地沟收集， 然后经全厂地下排水管网送至厂区污水处理站。（4）事故废水从风险事故分析及采取的相应措施可知，本项目风险事故中产生的污染物即为火 灾事故处理中产生的事故消防废水。装置事故时，消防水量50L/s，持续时间按 6h计算，水量为1080m3。事故水主要为有机事故水。发生事故时，人工关闭后

38、期雨水阀，打开初期雨水阀，事故水直接排入含油污水系统，后排入洛阳石化产 业聚集区事故水池。一 .1.6.3 废固本项目产生的废渣主要为失效催化剂，生产包装物和生活垃圾。产生量为 7.7t/a，包装废弃物0.6t，生活垃圾按人均0.2kg/d计算，生活垃圾产生量为 5.2t/a，共计废固 13.5t/a。催化剂在催化过程中由于积碳、烧结等原因会造成暂时性失活。暂时性失活的催 化剂可通过再生的方法恢复。加热再生法是目前工业上最成熟的以活性炭为载体 的催化剂再生方法，一般分为干燥、高温炭化和活化三个阶段。干燥主要去除活 性炭上的可挥发性成分，高温炭化主要是分解吸附在活性炭上的有机物，活化主 要是清理

39、活性炭微孔，使其恢复吸附性能。此过程在催化剂量大时具备经济可行 性，故本项目产生的失活催化剂利用此法进行再生，加以利用。经调研，本项目 失活催化剂送至南京克米斯璀化工科技有限公司回收。厂区内的生活垃圾属于一般固废，生活垃圾按人均0.2kg/d计算。项目职工日常 生活垃圾实行袋装化管理，定点封闭储存，及时清运，送入垃圾处理中心。一 .1.7工厂的机械化、自动化水平 本装置采用集散控制系统(DCS)在控制室对整个生产过程进行监视和自动控制。所选用的DCS系统应是整个工厂管理和控制系统的一部分，现场仪表检测所得各 种工艺参数通过现场监视和控制站连到总线上，实时数据可通过网络接口连接到 工厂数据管理，

40、重要的参数集中到中央控制室由DCS系统显示和控制。主要的和调整的参数，可采用就地显示和控制。必须在现场操作和监视的机组或 设备，则应在机组或设备附近的现场安装仪表或操作盘，例如压缩机、大型机泵 等。装置的联锁系统将由独立于集散控制系统(DCS)的安全仪表系统来完成。系统 能区分第一事故，并发出声、光报警。系统具有事故追忆功能，发生联锁后，自 动高速记忆事故前后的现场，并可按事件顺序打印出来，以便分析事故原因。一.1.8 劳动安全卫生 公司安全生产工作的方针为“安全第一，预防为主”，生产经营坚持安全需要的 原则，确保以人为本，安全生产。各部门生产前安全教育工作和安全生产均由该 部门安全生产负责人

41、负责，贯彻落实公司安全生产制度，并根据本部门实际情况 制定相应的安全工作实施细则，同时定期检查，保证安全工作的顺利进行。生产过程中使用和产生的主要危险有害物质有：正戊烷、异戊烷、异戊二烯等。 针对不同的物质特性设计有不同的安全防范措施。详见第二十三章劳动安全卫 生专篇。一.1.9消防根据实际的工艺流程、人员操作、维修、安全等因素对车间进行合理布置，生产 车间采用敞开式、露天布置。厂中设置消防站，位于厂区主干道旁，消防车可迅 速到达事故点。根据本项目规模及其他因素，确定同一时间火灾次数按二处设计。 同时，强化消防安全责任体系，强化各级监管责任，严格落实责任制，建立消防 部门与厂内各部门的情况通报

42、，联合协作机制。详见第二十一章消防专篇。一 .1.10 工程、水文地质条件和气象资料结合我厂的具体产销情况，厂址选择工作需要考虑符合长远发展的规划，最终确 定厂址为江苏南京技术经济开发区，作为南京金陵石化有限责任公司下属子工 厂。本项地表附近有稳定径流，水文地质条件相对简单。第二章技术经济总述该项目技术经济是在可行性研究完成市场需求预测、生产规模、工艺技术方案、 原材料、燃料及动力的供应、建厂条件和厂址方案、公用工程和辅助设施、环境 保护、工厂组织和劳动定员及项目实施规划诸方面进行研究论证和多方案比较 后、确定了最佳方案的基础上进行的。内容主要包括投资估算、资金规划、成本 估算、销售收入、税利

43、估算、获利能力评价和偿债能力评价等内容，通过会计核 算及经济指标分析本项目的技术经济。1财务评价依据化工投资项目经济评价参数国石化规发（2000）412号文件建设项目经济评价方法与参数国家发展改革委建设部发布化工工艺设计手册（第四版）化工技术经济中国石油化工项目可行性研究技术经济方法与参数（2007年）中华人民共和国企业所得税法及实施条例中华人民共和国增值税暂行条例及实施细则成本费用核算与管理办法）（石化股份财2003427号）建设项目经济评价方法与参数（第三版）2020 “东华科技-恒逸石化杯”第十三届全国大学生化工设计设计任务书中 关于经济分析与评价基础数据第三章总图运输化工厂的厂址对于企

44、业的成败具有重大的影响。选择厂址时需要综合考虑原料来 源、运输条件、优惠政策、基础设施、社会效益等等方面，以有效降低公司产品 成本，提高市场竞争能力。本项目的目标使用异构化+一步脱氢法合成异戊二烯， 考虑到重整拔头油的来源，化工厂须建在总厂附近，再综合考虑运输成本、产品 的需求区域、国家政策支持等要求因素，我们最终将厂址定在位于江苏省南京经 济技术区。1设计概述本章主要介绍厂址概况、总平面布置、竖向设计、工厂运输。三.1.1设计规范石油化工企业总图管理规定文件（2003）石油化工企业厂区总平面布置设计规范石油化工企业厂区总平面布置设计规石油化工储运系统灌区设计规范化工企业总图运输设计规范504

45、89-2009化工企业建设节约用地若干规定建筑设计防火规范石油化工企业设计防火规范工业企业总平面设计规范压缩机厂房建筑设计规定化工装置设备布置设计工程规定总图制作标准 GB/T50103-2010厂矿道路设计规范化工企业建设节约用地若干规定SHT30072007GB501872012GB501602018中石油SH/T3053-2002SH/T30532002GBGB500162010GB501872012HG/T20673-2005HG205462009GBJ 22-87三.1.2采用理由根据国家安全监管总局、住房城乡建设部关于进一步加强危险化学品建设项目 安全设计管理的通知安监总管三201

46、376号第四部分“安全设计实施要点” 第（十四）条内容：设计单位应根据建设项目危险源特点和标准规范的适用范围， 确定本项目采用的标准规范。对涉及“两重点一重大”的建设项目，应至少满足 下列现行标准规范的要求，并以最严格的安全条款为准：工业企业总平面设计规范GB50187化工企业总图运输设计规范GB50489石油化工企业设计防火规范GB50160石油化工企业厂区总平面布置设计规范SHT3007建筑设计防火规范GB50016石油化工储运系统灌区设计规范SHT3007 本项目的正戊烷、异戊烷等为“两重点一重大重点监控的危险化学品，在设计 时应参照以上工业企业总平面设计规范、化工企业总图运输设计规范、

47、 石油化工企业设计防火规范、石油化工企业厂区总平面布置设计规范、 建筑设计防火规范、石油化工储运系统灌区设计规范之中最严苛执行， 因此要采用以上规定。此外，石油化工企业总图管理规定、化工装置设备布置设计工程规定、 压缩机厂房建筑设计规定为化工行业中对于装置具体布置所做的化工行业标 准规定，本项目因此采用。化工企业建设节约用地若干规定则为中国石油化工协会为新建、扩建和改建 的化工企业建设所规定的用地规范，本项目由于是新建化工企业，因此采用。本项目厂区位于宁波石化经济开发园区内。项目建设地的相关工程地质与水文地 质资料、地震烈度等，参考本初步设计说明书第十三章土建。三.2厂址选择三.2.1 选址依

48、据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GB50160-2018石油化工企业厂区总平面布置设计规范SH/T3053-2002化工企业总图管理规定原化工部文件厂矿道路设计规范GBJ22-1987化工企业建设节约用地若干规定GB50187-2012建筑设计防火规范GB50016-2015工业企业总平面设计规范GB50187-2012化工装置设备布置设计工程规定HG20546-2009压缩机厂房建筑设计规定HG/T20673-2005化工设备、管道外防腐设计规范HG/T20679-2014化工工厂总图运输施工图设计文件编制深度规定HG/T20561-1994中华人民

49、共和国环境保护法中华人民共和国劳动安全法2020 “东华科技-恒逸石化杯”第十三届全国大学生化工设计竞赛设计任务书三.2.2 选址原则厂址的选择关系到工厂的各项公用工程的供给和原料产物的运输等，综合考虑各项因素进行合理的选址具有重要的意义。厂址选择的原则如下：（1）厂址所在地应原料充足，有丰富的原料供应；（2）符合国家和地区工业布局以及地方的城市规划要求；（3）地形、地质和气候条件满足建厂要求；（4）厂址应有良好的交通运输条件，具有良好的铁路、公路或水路运输系统；（5）厂址所在地应有良好的热力和电力供应系统；（6）厂址所在地应有良好的给排水系统和废水处理系统；（7）厂址选择应综合考虑建设成本和

50、运营成本。3.4总平面布置GB 50489-2009GB 50187-2012GB 50016-2014GB 50160-2018GB 50187-2012SH/T 3053-2002SH/T 3007-2014HG 20546-2009设计依据化工企业总图运输设计规范化工企业建设节约用地若干规定建筑设计防火规范石油化工企业设计防火规范工业企总平面设计规范石油化工企业厂区总平面布置设计规范石油化工储运系统罐区设计规范化工装置设备布计程规定石油化工企业厂区总图运输设计是化工生产的基础，设计时应遵守国家最新的相 关规范条例进行设计。上述分别从建筑、用地投资备布置厂区关规范条例进行设 计上述分别从建

51、筑、用地投资备布置厂区等方面进行了规范性要求。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。本厂的总平面布置，是严格遵照石油化工行业标准：石油化 工企业厂区总平面布置设计规范(SHT3053-2002)进行的，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，结合场地自然条件、场外设施、远期发展等因素，并 依据上述规范性要求，设计多种方案后通过技术经济比较择优确定下来。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。本厂的总平面

52、布置，是严格遵照石油化工行业标 准：石油化工企业厂区总平面布置设计规范(SHT3053-2002)进行的，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，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，设计多种方案后择优确定。第四章化工工艺与系统总述本项目为中国石油化工股份有限公司金陵石化公司制备年产5万吨异戊二烯项 目，以来自总厂的上游已处理的重整拔头油为主要原料，全厂共分为4个工段: 重整拔头油分离工段、正戊烷异构化工段、异戊烷脱氢工段、异戊二烯精制工段。 首先原料气进入第一工段，从主要原料中依次分

53、离出异戊烷；正戊烷进入第二工 段，通过异构化技术加工得到异戊烷进入第三工段生产下游商品异戊二烯；经第 三工段反应得到的异戊二烯及氢气等产品需经第四工段的精制过程达到更高的 纯度才能作为产品售出。4.1概述4.1.1设计概述本项目主要通过分离、异构化等过程制备异戊二烯等产品，在设计的整个过程中， 始终遵循能量最低，产品最优化条件，在满足产品达到质量要求的情况下，通过 对反应工艺流程的模拟，反应器的设计，换热网络集成，设备设计和选择以及经 济分析对本次设计做了详细的介绍。项目概述本项目为中国石油化工股份有限公司金陵石化分公司制备年产5万吨异戊二烯 项目，选址南京市的技术经济开发区，以总厂提供的已处

54、理的重整拔头油为主要 原料，并考虑各产物的综合利用，尽量采取可行的措施减少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。装置规模及组成工艺生产装置年产5万吨异戊二烯装置，其中包括：重整拔头油分离工段、正戊烷异构化工段、 异戊烷脱氢工段、异戊二烯精制工段及工艺装置界区内公用设施等部分。操作时间8000小时/年4.1.4 原料选择本项目原料选择为来自总厂重整拔头油 表4-1主要原料组成及基本性能成分摩尔含量（%）成分摩尔含量（%）正J烷9.43-甲基戊烷7.22-甲基J烷15.4正己烷13.2正戊烷15.7坏己烷8.62, 2-二甲基T烷0.9C6+16.82-甲基戊烷12.8总计1

55、004.1.5催化剂选择异构化过程拟选用自制Pt-ZrO2/HM催化剂，其制备过程如下：将钠型丝光沸石 （其硅铝质量比为11，结晶度不小于90%）经NH4NO3或HCl酸化处理后制成氢 型丝光沸石（HM），成型后的HM经一定浓度的ZrOCl2溶液浸渍引入2“再经 氯铂酸溶液浸渍负载金属Pt制得Pt-ZrO2/HM催化剂。脱氢反应过程拟选用氧化 铬-氧化铝催化剂，其制备过程如下：采用水热法一步合成方法将铬源、铝源、 模板剂与去离子水合成催化剂活性组分氧化铬均匀分散在载体多孔氧化铝上的 高性能催化剂。4.1.6性能指标表4-2本项目产品及规格序号产品名称单位数量含量/wt%1异戊二烯kt/a509

56、9.5%一 .1 工艺路线一.1.1脱氢法制异戊二烯脱氢法根据反应机理可分为催化剂脱氢和氧化脱氢两种，根据原料可分为异戊烷 脱氢和异戊烯脱氢。其中，催化剂脱氢法可分为两步脱氢法和一步脱氢法，一步 脱氢法的原料价廉易得，但成本和消耗定额高；两步脱氢法由前苏联开发并实现 工业化，目前该方法仍是东欧国家生产异戊二烯的主要方法，原料异戊烷来自催 化裂化或直馏汽油，原料易得，但工艺较为复杂，但仍具有一定的竞争力。氧化脱 氢法目前没有实现工业化，故不予介绍。一 .1.1.1 一步脱氢法重整拔头油分离工段从罐区来的重整拔头油原料经过加热进入脱氢塔，原料中C4以下的轻组分从塔 顶脱除。塔底的原料进入异戊分离塔

57、，塔顶采出的异戊烷纯组分进入异戊烷一步 脱氢工段。塔底的原料由泵输送到脱重塔，原料中C6以上的重组分从塔底脱除， 塔顶采出的正戊烷纯组分进入正戊烷异构化工段的异构化反应器。戊烷异构化工段从重整拔头油分离工段得到的正戊烷纯组分经过加热，由压缩机输送到异构化反 应器中，进行临氢异构化。异构化得到的产品进入气液分离罐，从顶部逸出的氢 气进行循环，底部的异构化产品进入异戊精制塔。塔顶采出的异戊烷纯组分到异 戊烷一步脱氢工段，塔底的重组分由泵输送到重整拔头油分离工段的异戊分离 塔。异戊烷脱氢工段从重整拔头油分离工段得到的正戊烷纯组分经过加热，由压缩机输送到异构化反 应器中，进行临氢异构化。异构化得到的产

58、品进入气液分离罐，从顶部逸出的氢 气进行循环，底部的异构化产品进入异戊精制塔。塔顶采出的异戊烷纯组分到异 戊烷一步脱氢工段，塔底的重组分由泵输送到重整拔头油分离工段的异戊分离 塔。(3)异戊二烯精制工段 粗异戊二烯产品进入脱氢塔脱除C4以下轻组分后，进入脱重塔脱除C6以下重组 分，得到初步的异戊二烯产品。初步的异戊二烯产品进入萃取塔，由DMF作为萃 取剂，从塔底萃取出异戊二烯，塔顶采出的异戊烷、异戊烯经过热泵精馏后，分 离出的异戊烯、2M2B进入异戊烷一步脱氢工段。萃取出的异戊二烯进入异戊分 离塔，塔底得到的萃取剂进行循环，到萃取塔中去。塔顶得到的异戊二烯进入聚 环戊二烯热聚反应器，得到的产品进入异戊二烯精制塔，从塔顶采出精制的异戊一 .1.1.2 两步脱氢法脱氢法所用的原料异戊烷来自催化裂化或直馏汽油，工艺过程主要分为三步