师范队集初步设计说明书

第1章总 设计依据及原 设计依 设计原 项目概 项目名 企业法 拟建地 项目性 工艺特 原料及产品方 厂址概 主要经济指 第2章原料方案与产品...............................概 原 辅助原材 甲 氢 催化 产品PEST分 波特五力分 策略的制 第3章工艺流程简 合成气分离说 原料合成气分离流程说 DMO合成工段（CO偶联合成草酸二甲酯过程的设计与模拟 亚硝酸甲酯再生过程的设计与模 草酸二甲酯合成及其分离过程的设计与模 循环气回收过程的模 碳酸二甲酯和甲醇分离过程的设计与模 加氢制乙二醇过程的设计与模 加氢制乙二醇的工艺条 加氢反应的模拟结 加氢产物分离过程的设计与模 第4章物料衡算及能量衡 概 物料衡 物料衡算的意 物料衡算的基本原 物料衡算任 工艺系统物料衡算一览 能量衡 能量衡算的意 能量衡算的基本原 能量衡算任 工艺系统能量衡算一览 偶联反应 第5章换热网络设 概 夹点技术设计准 物流数目准 热容流率准 最大换热负荷准 换热网络集 概述及选型依 概 设计或选型依 反应器的设计依 塔设备的设计依 换热器的选型依 塔设备选 草酸二甲酯精馏塔T202基本参数的工艺设 甲醇回收塔T401基本参数的工艺设 换热器选型一览 反应器一览 泵选型一览 管道设计选型一览 储罐设计一览 换热器设计说 固定管板式换热 U形管式换热 浮头式换热 物流性 物流换热 换热面 裕 折流 换热器选型标 换热器类 温 压力 流体空间的选 概 设计范 控制水 仪表的选 仪表的选择原 控制室系 设备的控制方 离心泵的自动控 储罐的自动控 压缩机的自动控 精馏塔的自动控 反应器的自动控 性和可操作性分析 概 HAZOP分析的工作程 常用的工艺参数及引导 HAZOP分析应 第8章总图布 设计依 设计范 设计理 厂址概 厂区概 周边环境概 总图布 厂区总图布局概 生产区的布 辅助生产 原料及产品储罐 行政办公及生活 检修及消防 发展用地及三废处理 总平面布置经济指 厂内布 8.6.1布局要 本场设 第9章车间布 设计依据及布置原 设计依 布置原 车间划分概 DMO合成车 车间整体布 各类设备布 车间布置 加氢合成车 车间整体布 各类设备布 车间布置 加氢合成车 车间整体布 各类设备布 车间布置 第10章管道布 管道布置依 管道布置要 管道敷设方 10.3.1敷 地面以下敷 主要设备的管道布 塔的管道布 泵的管道布 换热器的管道布 容器的管道布 管廊上的管道布 第11章分析化 设计依据GB190一 设计原 分析化验室的目的和任 原料检 产品检 具体分析方 环保监 化验室主要仪器配 车间化验 分析化验室的组 第12章公共工程建 设计原则GBZ1一 冷公用工程系 概 冷却水系 冷冻盐水系 热公用工 概 蒸汽系 蒸汽冷凝水回收系 第13章土 设计依 厂区建筑设计范 厂区地理情 建筑与结构设计方 设计理 设计原 设计方 第14章给排水系 概 设计依 设计原 给排水系统设 给水系统设 排水系统设 节水措 设计标 设计范 设计理 设计原 供电电源和通信选 供电方案选 供配电系 供电方 负荷等级及供电方 电信方 供电线路的设 防雷、接地、防静电措 第16章采暖通风及空气调 设计依 厂址气候条 设计范 设计参 设计方 采暖供暖设 空气调节设 第17章储运系 设计依 储运系统概 罐区概 注意事 罐区安全措 17.2.5安 17.2.6注意事 第18章和维 概 设计依据及原 设计依 设计原 设备..........................................................巡回检 同步检修与协同检 检修基本内 换热器的检 泵的检 塔设备的检 储罐的检 管道的检 电动机的检 维修人员管 第19章消防专 设计依 主要物分 建筑防火等 消防系 消防 消防给水系 防雷接 火灾自动系 可燃及气体探测系 灭火 消防安全措 基础消防措 厂区消防布 生产过程的防火防 消防定 第20章劳动安全与工业卫 设计概 设计标准及依 设计标 设计依 建设地区安全卫 拟建设地 安全卫生状 有害因素分 易燃易 毒 噪 其他危 安全防范措 防火防爆措 泄漏应急措 防噪措 其他防范措 工业卫 第21章工厂组织和劳动定 工厂体制与组织机 机构职权分 管理机 公司管理策 公司激励策 企业文 劳动定 员工培 工人、技术人员和生产管理人员来 人员培训规 专业技术知识培 岗位、技能适应性培 第22章环境保 设计依 环境保 环境质量标 排放标 厂址与厂区环境现 厂址工程概 厂区环境现 主要污染源和主要污染物排放 三废排 三废排放组 三废排放 设计中采取环保措 建设期污染防治措 运营期间污染防 评价分 绿 第1章总论设计依据及原设计依《2015年“三井化学杯”大学生化工设计邀请赛指导书《中民环境保》和《中民劳动安全法》等相关的国家法律、。《化工建设项目可行性内容和深度的规定》（2005年版）及有关专业。设计原项目建设遵守国家的各项政策、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，有关部门的颁发标准，放达到国家相关规定的指标工厂安全运行和操作人员的健康，划，在项目、选择中对项目进行详细全面的论证。充分依托永金化工公司所提供的各项基础设施，根据其项目概项目名年产30万吨EG/乙企业法永金化工（煤业化工（HeNanCoalChemicalIndustry拟建地省平项目性工艺特煤制乙二醇项目的/CO工段，采用深冷分离和提浓联合的方法对/CO进行分离、浓缩。在实际运行生产后H2的回收率为再原料及产品方（万吨/年123（EG表1-21.0690.789厂址概主要经济指

图1-1为2年，投产期为2年，第一年的生产能力为全负荷的%，第二年的生产能力为全负荷的%，达产期设计为0年，总工期为5年。本项目的主要经济技术指标如表1-3表1-3工程总投资（万元固定资产投资（万元总成本（万元/年盈亏平衡点投资利润率投资回收期（年5投资利税率投资净现值（万元内部收益率第2章原料方案与产品概原原料合成气来自于泓利煤焦公司，其拥有5万吨/年煤焦油深加工系统装置，再到本厂采用深冷分离和提浓联合的方法对/CO辅助原材(1CO,𝑂2,压力（2）压力(3𝑂2,压力甲其来源于泓利煤焦，其拥有10万吨/年甲醇合成。甲醇规格表2-2甲醇纯度色度/Hazen单位（铂-钴色号酸（以HCOOH的质量分数计碱的质量分数（以NH3的质量分数计羰基化合物的质量分数（以HCHO计氢规格符合GB/T3634-1995工业氢的技术指标,规格如表2-3所示。表2-3纯度氨含量氯碱游离水（ml/瓶（V/V催化床反应器和加氢生成乙二醇的固定床反应器反应器，所使用的催化成分及用量不同，其成分与生产厂家见表2-4表2-41 2 产品竞争关系等各方面因素，导致市场是多变的，但在不业中，其变售有很大的影响，据此，我们对本厂进行产品分析，并采用PEST分析法和波特五力分析法进行验证。PESTPEST分析是帮助企业其外部宏观环境的法。对宏观环境因素进行分析，不业和企业根据自身特点和经营需要，分析的（Political（Economic

图2-2PEST设，是化工行业多项选择方向发展的良好机遇和。业巨大的发展前景忧患和，特别是重化工的下游生产，有着适应社会需求和要求，改善了合成工艺的多样化，由于对、能源“五力分析”是帮助企业制定企业的法。用于竞争化，都会很大程度上影响企业潜力的变化。其模型关系如图2-3◎供应商的议价能

图2-3PEST分析模型关本厂是以永金化工为依托的合成气乙二醇的十合◎者的议价能追求原料成本最低、最清洁的原则下，具有范围不定的表现。这些对本厂的销售市场都是很大的。◎替代品的◎2.4.3策略的制通过PEST和五力法对本项目的外部（机遇和分析后，可以制定出本厂的策略。如下：产品质量的好坏是企业的硬功夫，也是吸引消费对象的，在其他企业尚未抓住合成气制乙二醇的机遇时，以优质的产品和贴心的本厂现今利用的合成气制乙二醇的工艺，对于现今来说是第3章工艺流程原料合成气分离工量的甲醇和CO2。分子筛吸附器由2台并联组成，其中1台吸附时另1CO2COCO21组送到塔顶减压闪蒸，另1组送到塔中部减压闪蒸，为保证O纯度，从塔下部抽出部分液体在原料气体冷却器中与原料气换热后再进塔底部以起到再沸器的作用，利用气液混合相中的气体来汽提液相混合物中的H2，CH4，Ar等。精馏塔塔底出来的高纯CO2式换热器从塔顶闪蒸出的富与分离器闪蒸出的富H2混合，经2个板翅式换热期性的变化过程中实现分离。提纯后的经过1个缓冲罐进入乙二醇装置压缩机，进行加压操作，加压后进入乙二醇DMO加氢单元，分离出DMO合成工段（CO偶联合成草酸二甲酯过程的设计与拟由一氧化碳进行氧化偶联反应合成草酸二甲酯是合成气路线制备草酸二甲酯的第一步。O氧化偶联草酸二甲酯D)的过程还能够分为O羰化偶联反应和亚硝酸甲酯中涉及到的与反应有关的主要物质有OO、0亚硝酸甲酉目、碳酸二甲酯(D)以及草酸二甲酯，另外2在体系中充当惰性气(一)再生工艺及模在一个反应精馏塔中完成。反应精馏塔中发生的主反应见式3.2其动力学方程见式3.3

塔的上部进入。进料的组成见表3-表3- 亚硝酸甲酯反应精馏塔再生塔的进料组成与进料条1温度压强摩尔流量质量流量0005.08E-1.55E-3.60E-001.61E-02.10E-图3.2second；塔顶气相采出量为12044kmol／h，塔顶液相回流量为4240kmol／h。在以上条件下，模拟的结果见表3-表3-2123压强密度5.55E-6.41E-03.61E-03.88E-02.51E-01.10E-2.77E-007.61E-043.62E-053.89E-012.51E-5.08E-1.55E-1.44E-1.39E-8.60E-3.60E-3.45E-1.11E-032.78E-01.61E-4.03E-5.83E-02.10E-0的转化率越高越好。没有反应完的有与NO反应生成的趋势，而有会与水反应生成础酸，不仅会腐蚀设备，消耗的NO还要进行补充，使含有81ppm摩尔分率的产物亚硝酸甲酶，产物亚硝酸甲酯就没有得(二)反应段停留时间模拟优化出此反应的反应时间在0.5-20s之间。面的典型工况的模拟中，反应时间为8s,的转化率达到100%.在其他条件不变的情况下，下面馏塔中反应段的停留时间为2s,3s4s,5s,6s,7s,8s时的图3.4反应段停留时间对再生反应进行情况0（三）理论级数与进料位置的模拟优块板时，塔釜亚硝酸甲酯的流量仅为5kg/h，其质量分数为48ppm，回收率达到99.99%。经上分析确定提留段的优化级数为7级。留时间设置为5s;塔顶气相采出量为12044kmol/h:塔顶液相回流量在模拟中进行微调，以保证计算过程的收敛。精馏段的级数从1从图3.6和图3.7的模拟结果可以看随着反应精馏塔精馏段级的级数为4级较为合理。此时塔顶采出物流中的量为1.6kg/h，其含量为4ppm(质量分数);而塔釜采出物流中MN的量为5.1kg/h，对应的质量分数为49ppm。(四)尽可能多的从塔顶采出，即提高反应中生成的亚硝酸甲酯的回收率;另外反应中生成的副产物尽可能的由塔底排出。在完成以上目标的同行调整塔顶的采出量以使反应精馏塔中气相进料的甲醇量与气相采出中分消耗首先固定塔顶采出量为398000kg/h，回流量对塔顶物流的围内，塔顶物流中的含量均小于6.5ppm塔釜物流中MN的含量均小于100ppm。由图3.9可知，在范围内，随着回流量的增加，的转化率开图3.9图3.10由以上综合分析，笔者认为回流量确定为4000kmol/h比较合理。下面在确定回流量4000kmol/h的基础上，进一步确定塔顶的采率达到99.99%以上，生成的产物亚硝酸甲酯在塔顶的回收率达到级，提留段7级;塔顶采出量为397833kg/h，回流量为4000kmol/h。酯，反应式见式3.1由煤气化得到的煤气进行分离纯化后的一氧化碳与含有亚硝酸图3.11本过程的模拟流程图见图3.11，图中模块B1表示反应精馏装置;B2为混合器，将反应精馏塔顶含有亚硝酸甲酯的混合气与经过纯化的CO即4混合;然后通过预加热器B3加热至适宜的温度送入固定床反应器B4进行催化氧化偶联反应;反应完成后的气体直接通过冷凝吸收装置CO.N塔顶则是甲醇、碳酸二甲酯和少量CO.NO和亚硝酸甲酯气;然后精馏塔B7塔顶的混合气需要进一步分离，回收CO,NO和亚硝酸甲酯气，这但由于循环过程中物流的太多，采用B10分流一部分，缓解设备（一）氧化偶联反应过程的模定基于所使用的催化剂，以亚硝酸甲酯为基准，其转化率为%，而%℃，然后通过固定床反应器进行催化偶联反应。表3-367温度压力密度4.80E-5.07E-02.78E-1.32E-1.32E-3.16E-3.16E-3.69E-0模拟的结果见表3-3。另外反应器中发生的反应产生的热量为（二）反应产物冷凝吸收过程的表3- 甲醇冷凝吸收过程的模拟结89温度6压力77915546密度42.24E-362.39E-304102208705.80E-5.40E-34.10E-13707101504708.56E-01009.78E-3.13E-401.23E-1.80E-403.09E-9.99E-1.66E-43.54E-301.43E-7.54E-4.12E-1.23E-561103.39E-5.83E-1.82E-54.11E-302.96E-9.53E-407.24E-3.22E-1.89E-502.11E-00凝分离器温度为16.2℃。模拟结果见表3-4。酸二甲酯的吸收率达到99.9%。（三）草酸二甲酯精馏分采用的精馏塔的理论板数为23块，11块为进料板，摩尔回流比塔顶碳酸二甲酯的回收率达到98.7%表3- 草酸二甲酯精馏塔的模拟结温度压力密度1.27E-2.21E-1.20E-2.81E-4.50E-3.09E-3.71E-1.75E-1.09E-3.13E-8.16E-2.59E-1.80E-4.71E-1.41E-1.66E-4.32E-3.28E-4.12E-1.08E-5.26E-3.61E-1.82E-4.74E-4.33E-9.53E-2.49E-2.04E-1.27E-3.70E-1（四）对草酸二甲酯精馏分离模拟SensitivityS-1Results VARY1B7COL-SPEC50.0100.0150.0200.050.0100.0150.0200.0 1B7COL-SPEC SensitivityS-2Results 0.30.310.320.330.340.350.360.370.380.39VARY1B7COL-SPECMOLE-80000.085000.090000.080000.085000.090000.00.30.310.320.330.340.350.360.370.380.39 1B7COL-SPECMOLE-00001.e-0.30.310.320.330.340.350.360.370.380.39 1B7COL-SPECMOLE-循环气回收过程的模当理论级数为35时，塔顶气相物流中碳酸二甲酯的摩尔含量仅为306ppm。模拟计算结果见表3-12表3- 混合气的回收塔的模拟结温度压力密度1.27E-1.17E-9.33E-9.28E-1.52E-8.16E-5.58E-1.87E-4.71E-3.22E-2.67E-4.32E-2.87E-1.48E-1.08E-1.20E-1.26E-4.74E-3.24E-2.04E-2.49E-4.15E-3.70E-1.96E-4.34E-碳酸二甲酯和甲醇分离过程的设计与模加氢制乙二醇过程的设计与模由合成气乙二醇主要分为草酸二甲酯的合成与草酸二甲酯加氢乙醇酸甲酯(MG)，然后乙醇酸甲酯继续加氢生成目标产物过程用反应式表示见式3.4一式3.6。应，生成少量如1,2一丙二醇,1,2一丁二醇、等物质。要是氢气，加压后与氢气汇合循环进入反应器进行反应，反应后酸甲酯和草酸二甲酯可以回收用做继续加氢乙二醇的原丙二醇、1,2-丁二醇和等难以分离的杂质。图3.17草酸二甲酯加氢反应流程加氢反应器物流压力为2.5MPa,温度为2000C，反应表3-7温度压力7116密度1.74E-1.52E-1.70E-8kg/hr02.21E-2.21E-0001.20E-1.20E-0002.81E-2.81E-0004.50E-603.09E-303.71E-3.71E-0001.75E-1.75E-0001.09E-1.62E-1.07E-5.57E-60100300200503.10E-3C3H8O-0035C4H10-0097C4H10-008.02E-1.60E-6率02.59E-3.24E-0001.41E-1.76E-0003.28E-4.12E-0005.26E-1.88E-4.11E-4.44E-303.61E-2504.33E-5.43E-0002.04E-2.56E-0001.27E-2.38E-1.71E-9.46E-10191.33E-001.69E-3.70E-001.65E-3.62E-004.12E-9.02E-3.17E-310195.27E-8C3H8O-001.46E-3.19E-4.24E-3C4H10-009.63E-2.11E-5.00E-3C4H10-001.17E-2.57E-2.94E-3从以上反应过程的模拟结果可以看出，加氢反应后生成了很多量少的副产物，如乙醇、水、1,2一丙二醇、1.2-丁二醇、等杂甲酯的再生，也可以用于草酸二甲酯过程中反应气的吸收冷凝。图3.181,2,2一丁二醇和等杂质的乙二醇粗产品的进一步分离提纯，一方分离所需的低压气液平衡参数缺少;另外一方面还由于12一丁二醇与（一）甲醇的回收分离模拟设计与模拟优首先在以下条件下模拟:甲醇回收塔常压操作，塔顶冷凝器温采出流量为1180.81mol/h，回流比为0.1。在以上条件下进行模拟，设计目标是甲醇的回收率达到99.5%，所得甲醇的质量分数到达99.5%。图3.19回流比确定为0.08。下面通过模拟确定合适的理论板数和适宜的进料板位置（二）等不容易分离的重组分杂39600.039700.039800.039900.0行评价。在以上条件下模拟得到的结果是:下面理论板数、进料39600.039700.039800.039900.0SensitivityS-15.06.07.08.09.0 1B22COL-SPECMOLE-SensitivityS-15.06.07.08.09.0 1B22COL-SPECMOLE- SensitivityS-1 5.06.07.08.09.0VARY1B22COL-SPECMOLE-此时EG的质量百分比最高。所以我们选择回流比为7图3.2534987kg/h，其中乙二醇的质量分数为98.2%，而且杂质主要为1,2一丙二醇、1,2一丁二醇等较难分离的组分和等重组分。以装（三）MG-DMO回收塔此回收塔的模拟设计模型同样采用adFr12块，进料板位置为第2采出量为271kml/h以上条件的模拟结果为:塔顶轻关键组分的回收率为985%，塔釜乙醇酸甲酯与草酸二甲酯的回收率分别为99.%和9.4不变，接下来理论板数对MG-DMO回收塔的影响，模拟结果如3.263.27所示图3.26MG-DMO图3.27MG-DMO收率分别达到99.7%和99.8%。图3.28MG-DMO第4章物料衡算及能量衡概本项目以永金化工为依托，利用泓利煤焦厂提供的合成气为原料，通过草酸二甲酯（MO）的合成工段，乙二醇（EG）合成工段，及G的深加工精制工段，年产乙二醇（G2万吨、碳酸二甲酯（DMO5.1万吨。设计过程中利用Asenlus对全流程分工段进行模拟，并在此基础上完成物料衡算以及能量衡算，Aspnus分工段模拟流程图。图4-1物料衡操作过程，核算生产过程的经济效益，确定原材料消耗，确定生对一般的体系而言，物料分布均可表dFF G 特别地，当系统没有化学反应时，则可简dFF 在稳定状态下dF0F 注反应精馏

表4- 反应精馏塔的物料衡 进进出出022708140554333505100777034407000000000000000000000000000000偶联4-2Temperature 5 000000000000000冷凝吸收装4-3进出00000000000000000000000000000000000000000000加氢4-4 00 000 000 000000000甲醇 000000000000000能量衡对于连续QWH(out)H(in)∑H(out)—离开设备的各物料焓之和∑H(in)—进入设备的各物料焓之（1)确定流程中机械所需的功率，为设备设计和选型提供依最终计算出所需的能量和费用，判定工艺过程的经反应精馏表4- 反应精馏塔的负荷计StreamTemperature Vapor0110Liquid1001Solid0000TotalFlowTotalFlowTotalFlow ---QW-00偶联StreamTemperature Vapor11Liquid00Solid00TotalFlowTotalFlowTotalFlow --QW-00冷凝吸收装StreamTemperature Vapor10010Liquid01101Solid00000TotalFlowTotalFlowTotalFlow ----QW0044加氢反应

StreamTemperature Vapor11Liquid00Solid00TotalFlowTotalFlowTotalFlow QW00

StreamTemperature Vapor110Liquid001Solid000TotalFlowTotalFlowTotalFlow--8QW-00甲醇StreamTemperature Vapor000Liquid111Solid000TotalFlowTotalFlowTotalFlow---QW-500脱轻组分

StreamTemperature Vapor000Liquid111Solid000TotalFlowTotalFlowTotalFlow---QW-00第5章换热网络概这种情况表明未来我国经济发展所的能源问题将更加突出、更加夹点技术设计准夹点之上NH夹点之下NHNC本准则适用于夹点处的匹配。夹点处的温差 是网络中的小温差，为保证各换热匹配的温差始终不小于△Tmin，要求夹点处匹夹点之上CPH同理，在夹点之下，为保证每股冷流都被匹配，夹点之下CPH证匹配中各处温差均不小于△Tmin。为保证最小数目的换热单元，每一次匹配应换完两股物流中的一段换热网络集理。根据做好的Aspenpluse，用AspenEnergyyzer系统匹◎物料信息提从AspenPluse导出全流程的物料信息，在对物料进行检查，Energyyzer的自动匹配和手动调优，得到公用工程物料信息表如表5-2表5-1InletOutlet22toB17To＠B22TOTo＠B23TOTo＠B7TOTo＠B1TOB6B15FeedToTo＠B21TOTo＠B22TO5ToTo＠B1TOTo＠B23TO表5-2InletOutletCost1.000e-Cooling72.125e-Very--8.900e-MP-2.190e-Refrigerant--.2.739e-LP-1.890e-LP1.900e-MP2.200e-HP2.500e-◎最小传热温差 的确最小传热温差△Tmin直接影响换热网络总费用的大小:△Tmin取用较高，但冷、热公用工程能量费用小;相反如果△Tmin取值较大，系下图5-1为全流程最小传热温差 与换热器投入费用的关系入的换热器费用最小，因此△Tmin=19℃设定最小温差为19℃，将相关数据导出AspenEnergyyzer图5-2图5-3◎最优换热网络设根据AspenEnergyyzer得到的夹点数据，在遵守流股数行的如下5-4图所示的换热器个数最少的一个换热网络。图5-4A、找出独立的热负荷回路C、检查合并后的换热单元是否最小传热温差△min，若不满足，则要调试最小传热温差△min的值或者不打断该回路。注意不通过采用以上的方们所选的换热器最少的换热网络进优化，最后得到了如图5-5所示的优化换热网络图图5-5第6章设备设计及选概述及选型依概《化工工艺设计手册》第四版化学工业《化学反应工程》第二版（陈甘棠）浙江大学《化学反应工程》第二版华东理工《反应器》主《钢制压力容器》GB151-《锅炉和压力容器用钢板》GB713-《钢制化工容器设计基础规定》HG20580-《钢制化工容器材料选用规定》HG20581-《钢制化工容器强度计算规定》HG20582-《钢制化工容器结构设计规定》HG20583-《钢制化工容器制造技术规定》HG20584-《化工设备设计基础规定》HG/T20643-《压力容器无损检测》JB4730-《压力容器用钢锻件》JB4276-《压力容器安全技术监察规程》GB1990-5-《钢制压力容器》GB150-《管壳式换热器》GB151-塔设备选反应精馏塔T101基本参数的工艺表6-草酸二甲酯精馏塔T202表6-塔 板间 甲醇回收塔T401表6-kg/K塔2是塔1是1是1是1是塔1是塔1是11是18是本项目中换热器选型一览表如下表所示；具体选型结果详见附录换热器选型一览管根数BEM-700-0.83/0.15-62-2.45/19-板11BEM-700-0.83/0.15-62-2.5/19-板21BEM-850-0.83/0.15-131-2.5/19-板11BEM-1016-0.8/0.15-194-2.5/19-板11BEM-650-0.52/0.15-70-2.5/19-板110BEM-1100-0.8/0.15-201-2.2/19-板11BEM-2200-0.6/0.3-1491-4.5/19-板11BEM-2600-0.5/0.4-3138-6.2/19-板12BEM-2550-0.5/0.2-2221-5.1/19-板11BEM-1350-0.8/0.15-360-2.7/19-管板11 正BEM-685-0.83/0.15-77-2.1/19-板11BEM-650-0.83/0.15-71-2.5/19-板11BEM-438-0.83/0.15-22.8-1.9/19-板BEM-2550-0.8/0.15-70.4-0.45/19-Ι板11BEM-1270-0.83/0.5-310.6-2.6/19-Ι板216BEM-900-0.83/0.15-121.1-2.5/19-Ι板111BEM-2200-0.8/0.3-66.4-0.4/19-板11BEM-990-0.83/0.15-143.4-2/19-板114BEM-1350-0.53/0.15-342-2.7/19-板41BEM-2550-0.8/0.15-2567-5.1/19-板11反应器的一览表如下表6-4所示，其具体设计过程详见附录反应器一览度度度力头m板1头m板3泵选型一览IX150-32-10.5-2.08-60- IS80-65-125B7中回流 4.5- 4.17- 60- 单 B8中回流 4.7- 8.33- 60- 单 IS80-65- B21回流 4.5- 4.17- 60- 单 IS100-80- 6.8- 8.33- 60- 单 泵 IL125-80-110应精馏塔 28- 26.7- 60- 单 醇进入提 13- 16.11- 60- 单 管道设计选型一览1YB231-H否2H否3YB231-H否4H否5H否6H否7H否8YB231-H否9H否YB231-H否H否H否H否H否YB231-H否H否H否H否H否H否H否H否H否YB231-H否YB231-H否H否H否H否H否H否H否H否H否YB231-H否YB231-H否YB231-H否YB231-H否YB231-H否YB231-H否YB231-H否储罐设计一览4.1—1992-CO2Q235-.1—1992-3Q235-.1—1992-1.1—1992-3Q235-.1—1992-4Q235-.1—1992-1Q235-.1—1992-1Q235-6.1—1992-1Q235-.1—1992-1Q235-.1—1992-换热器设计说U这种换热器壳程易于管子坏管子难以调换，膨胀不受壳体的约束，检修和时只要将整个管束抽出即可。适用于冷热流体温差较大，壳程介质腐蚀性强、易结垢的情况对于固定管板、列管、套管式换热器每一外壳容积为1时，其传热面积约为30～40。对U型管壳式换热器、浮头式换热器每一外壳容积为1时，其传热面积为70左右。根据工艺物流的换热要求，选择固定物流性冷却水及冷冻盐水冷却水出口温度一般不高于60℃，避免结当在两工艺物流之间进行换热时，低温端的温差不应小于20℃。当进口温度高15~25℃。换热器的设计温度应高于最大使用温度，一般高15℃。物流换热为了使传热效果好些，通常选用Φ19mm的管子；对于易结垢的物料，为方便，采用外径Φ25mm的管子；对于有气液两相流的工艺物流，一般选用较大的管管心距为管径的1.25～1.5倍，按照给定的的管程数，以免压力降过大，一般选在1～2。形排布，排布的管数较少，但方便。正方形旋转45°，可获得浮头式换热器采用正方形旋转45°和三角形排布。换热面裕对于工艺物流间的换热，留有40~50%的裕量；对于工艺与公用工程间的换热，留有10~35%的裕量；对于操作相对稳定的换热留有折流折流板间距常5-公称直管折流板间4500--600-1500--900---7500,、1400---、1700-6000---换热器选型标换热器。温冷却水的温度不宜高于60℃，以免结垢严重；高温端的温差不应小于20℃，低温端不应小于5℃；当两工艺流体之间进行热交换时，低温端的温差不应小于20℃；当采用多管程、单壳程的管壳式体中易结冻组分的冰点，一般应高于5℃；当冷凝带有惰性气体的工之间的温差不小于10℃。压力为了使管壳式换热器正常而有效慎重的选择流向当两流体温差大，高温流体一般走管程。可以节省较高压力的流体走管程，以减少腐蚀性较强的流体易走管程，以节省耐腐蚀材料料式、U型管式）的换热器。粘度较大的流体应走壳程，以得到较高的换热器名及计算选型详见附概

第7章仪表与自动控设计范控制水中控室集中控制:中控室能对全厂的生产过程进行控制、监视各记录场PLC测控主(分)站接收各检测仪表传输来的信号，以及电动阀仪表的选安装在区域的仪表采用本安防爆型或隔爆型除非对气动信号提出更高的压力要求，气动薄膜控制阀一般的气动信号为控制室系产报表。将各种检测统计表进行自动、显示和打印。图形监视:由设备流程图、分系统图、故障表等组成主要流量压力本设计根据装置工况拟选用弹性式压力计作为压力检测仪表，这温度物位计;同时根据特殊工况可选用运动阻尼式液位计、液位计等。设备的控制方（1)离心泵的设置切断阀，一般采用闸阀（2)泵体和泵的道上设置装有阀门的排气和排净阀（3)泵吸设置过滤器（4)泵出口安装止（5)泵出口设置压图7-1设计（1)常压罐顶部设置呼吸法和阻火器、真空阀或其他相应措（2)大型常压储罐常设有消防系统（4)大型储罐应设置两个安全阀均位警并切断进料阀;液位低时，控制室并切断出料阀。灌上设有氮图7-2（1)压缩机的管道设置切断阀（2)压缩机管与切断阀之间设过滤器（3)往复式压缩机吸和排出口应设缓冲罐（4)压缩机的出口管应设置安全阀，安全阀应设置在切断阀所示。其管道设有切断阀和过滤器，进口设有，每段出口根据一段流量调节返回量。图7-3设计（1)塔的进料管上设置流量控制（3)塔的安装应满足一定的高度要求（4)塔釜设置就地液位计，按需设置液位控制计。塔顶和塔底设置度和压力检测（5)精馏塔的再沸器及冷凝器的控制需满足工艺要计小组根据不同工况对精馏塔采用了不同的控制方案。现以O精馏☆在精馏塔的各进料口设置流量监测点及☆通过控制冷凝器的冷剂加入量控制冷凝器出口温度连 系

图7-4塔釜液位设置有上、下限功能，当塔釜液位超出上限值(350mm)时，仪表输出信号给塔釜常闭电磁阀，电磁阀接收到信号后开启，塔釜排液;当塔釜液位降至上限值以下时，仪表停止输出信号，电磁阀关闭，塔釜停止排液;当塔釜液位低于下限值当塔釜液位升至下限值之上时，仪表停止输出信号，再沸器加热图7-5DMC☆DMO反应器中进行异丁烯氧化生成甲基丙烯醛cMaL}的反7.4性和可操作性分析概性和可操作性分析(HAZOP)是一种定性的系统性分析方产系统的影响，从而进行辨识，在此基础上分析未向可能导致以及相应的控制措施1974年，英国化学工业公司(工C工)开发了可操作性研究，目前己广泛应用于各类工艺过程和项目的风险评估。目前主要有ProcessHAZOP,HumanHAZOP,ProcedureHAZOP,SoftwareHAZOP。过程工程师、设备/仪表工程师、安全工程师以及开停车等。可以探明所分析系统装置和工艺过程存在的潜 ，并据判断相应的(6)适用于在新技术开发中的辨识HAZOPHAZOP分析具体的工作程序如图7-6图7-6HAZOP表7-1流量测量粘度压力 速率 反应温度（temperature）分离（separation）混合 添加剂（addition）物位颗粒大小（particle）时间 操作搅拌 组（composition）表7-2引导（introduce意引导（introduce意没多比设计规定的少了部分（part达到了部分设反向异常（other出现课不同的工艺参数和引导词的有效结合形成有意义的偏差HAZOP准备☆分析设计文件，辨识重大出现的，以及针对采取的措施。☆分析主要设备的开停车设计为了对工艺有较为全面的文件有:PFD, PID、项目中主要物质的相关制定合理的引导词进行分析;最后进行集体讨论，提出可能的以及相亚硝酸甲酯再生工段吸收塔HAZOP以溶剂回收塔T103的节点为示例进行块板进入溶剂回收塔。精馏后塔顶得到纯度为99.5%(质量分数)的xx分析研究偏离:传热效果下降离效果降低，塔顶产物纯度下降塔内压强增加，再沸器负荷增大，严重时会淹塔评价系统的性:根据己有的控制方案可以看出，当出现不正节点溶剂回收塔T103HAZOP析参数节点溶剂回收塔T103HAZOP析参数1制；2.器板压降增加；4.再沸34.塔顶冷剂量51.再沸器蒸汽流量控制（加大）2.进料流量控制（减1111组分间的相对挥发度错误；2修、更换；23.过大；3减少再沸器蒸汽流换；24.5.紧急停车甚至爆少1.重组分被带到塔12.341.减少塔顶采出流剂流量；3.增大进影响塔的传热效进料量增1.增大塔釜出料流量；2.减少进料流1.减少塔釜出料流设计依

第8章总图《化工企业总图设计 《工况企业总平面设计规范 GB5018/7一《厂矿道路设计规范 GBJ22一《石油化工企业设计防火规范 《建筑设计防火规范 《工业企业设计卫生标准》GBZ1-《石油化工储运系统罐区设计规定》 《工装置设备布置设计工程规定》 设计范的总平面布置以及交通网络的设计。设计理以物流为、以安全为前提、以和谐为导向、以经济为目的厂址概厂区概万平方米，经济合理利用合成气，优等级乙二醇。总图布

图8-1原料的来源:本厂原料来源于“泓利煤焦厂”，考虑到成本辅助生考指标。综合考虑以下三个因素进行物流:此区域是物料集中区域，也是与外界交流最多的地原料和产品的:由于本项目涉及的物料多，并且量大而具布置时有利于物流。并且远离生产区域，但靠近邻厂原料的来源地。有害物质，会对人员产生一定的影响，所以必须远离，而挥发物随风向的影响较大，所以只能布置在上风人流位置不容忽视，所有综合考虑布置在西北角。并利用生产区的凉水塔将其。本工业园区内的西南角方向建有园区三废集中处理区，但区的处理能力有限，同时秉承污染在处理的理念，本设计小组决发展用地:本厂以合成气代替石油路线乙二醇。本工艺的目标产310mXB:建筑系=30.C:利用利用系数筑系数+管道及管廊占地系数+道路占地系数=71.2%建筑容积率筑总面积/占地面积=22.6%厂区绿化用地系数二厂区绿化用地计算面积/厂区占地面厂内布建设期间的施工道路应尽可能与永久性道路想结本场设物流能力最大化是衡量厂区道路布置的标准主要表现于物场外道路和厂内道路的流动为便于说明暂以道路方向命名场内路如表9-1所示，其道路名称及规划如图8-2所示表8-1路车道单向宽人行道宽度转弯半长最大坡图8-2图8-3第9章车间设计依据及布置原设计依《化工装置设备布置设计规定》 20546-《建筑设计防火规范 《化工工程建设起重施工规范》HGJ201-《石油化工企业工艺装置设备布置设计通则》 11-《石油化工企业设计防火规范 GB50160-布置原全、维修、施工有时，允许有所调整。积(包括空间)和土地(尽量采用漏填布置及构筑物能合并者尽量合☆留有发展余☆设置安全通道，人流、物流方向应☆设备布置应整齐，尽量使主要管架布置与管道一致车间划分概全厂生产区主要包括草酸二甲酯（DMO）单元和目标产品因此本厂生产区主要分为三个车间:DMO合成车间、加氢合成车间、DMO合成车车间整体布各类设备布车间布置加氢合成车车间布布置总图、平面布置剖面图、里面布置剖面图，此处只列出A合成加氢合成车车间布第10管道布置依《工业金属管道设计规范 GB50316-2000(2015年版《化工管道设计规范 《石油化工给水排水管道设计规范》 3034-《石油化工管道布置设计通则 《工业金属管道工程施工规范 《石油化工设备和管道隔热技术规范》SH管道布置要（1）管道布置设计应符合工艺管道及仪表流程图的要求（5)管道应或地上缴设;如确有需要，可埋地或敷设在管沟内（6)管道宜集中成排布置。地上的管道应敷设在管架或管墩虑其荷重。装置主管廊管架宜留有10~20%的裕量，并考虑其荷重管道敷设方管道敷设分为地面以上敷设和地面以下敷设两大类敷（1)管道成排地集中敷设在管廊、管架或管墩上。这些管道主要是是枕式的混凝土墩，但应用埋地敷点自流排液管或排液汇集管;无法的泵吸入管;安装在地面的冷却器的冷却水管，泵的冷却水、封油、冲洗油管等敷设管沟敷主要设备的管道布（2)塔顶气体管道从塔顶引出，在塔的侧面垂直向下布置（1)离心泵进口管线尽量缩短，尽量少拐弯，并避免突然缩（4)泵的吸入管道设置2/100的坡（5)泵的安装标高保证了足够的吸入（而上被冷凝或被冷却介质由上而下。管道距地面或平台的大于100mm。（3)并联换热器的管道对称布置，使流量分配卧式容器液体和气体的进口布置在一端的顶部，液体出口在另一端的底部，蒸汽出口则在液体出口的顶部。进口从底部，在对着敷设在管廊上的管道种类有:公用管道、公用工程管道、仪表及（1)一般设备的平面布置都是在管廊的两侧按工艺流程顺序布置的，因而与管廊左侧设备联系的管道布置在管廊的左侧而与右侧设备联系的管道布置在管廊的右侧。管廊的中部宜布置公用工程管道;的梁承受较小的弯矩。小直径的轻管道，宜布置在管架的部位;第11设计依据GB一《货物包装标志》GB/T《极限数值的表示和判定方法 G 《化工产品采样总则G—《液体化工产品采样通G—《化学试剂气相色谱法GB—《液化气体气瓶充装规GB—《气相色谱仪 《货物特性检验安全规范通则》G .2设计原（3)做到内布局合理、操作安全和方便，并避免污染确保不影响健康和实验结果。分析化验室的目的和任原料检11-2所示GB/T3394-GB/T3391-GB/T3393-GB/T3391-GB/T3727-表11-2GB/T计GB/T6324.3一GB/T6324.GB338-GB338-GB/TGB/TCTR338-产品检表11-3纯度（聚合级GB/T3143-5密度GB/T4472-GB/T6283-（0SH/T1053---GB/T14571.1-（质量分数GB/T3049-数GB/T7531-二乙二醇，%（量分数GB/T14571.2-醛含量（以计（质量分数GB/T14571.3-分数GB/T4649--GB/T14571.4--甲按照GB/12701-1990方法进定方法试样中甲醇的含量(mg/kg)。（2)仪器①气体流量计(测量范围为5~10Lh)，吸收瓶(气流分配板采用玻璃☆仪器和材色谱条件的设定☆仪器和材气态直接进料，以 (V/V)表示的甲醇含量有下式给出式中:一试样中甲醇含量，ppm(V/V一气相标样中甲醇含量，ppm(V/V)一标样中甲醇的峰均按照GB/T4649-2008方法进定（2)仪器①气相色谱仪(GC):应具备程序升温功能且配备火焰离子化检测器②检测器:火焰离子化检测器（3)步(4)结果式中：——乙二醇质量——杂质质量（包括水分、二乙二醇、酸度、灰分及其他杂质氧按照GB/3396-2002方法进定方法（2)仪器①常用实验仪器:膜覆盖原电池法测氧仪，流量计，毛细管，增湿器②水浴:控制温度，蒸馏水符合GB汀6682三级水纯氮气:纯度(体积分数)不低于99.99%④准气体:含氧量己知的惰性测定结果测氧仪标指示的读数，样品中氧含量以ml/表示◆按照GB/3393-2009方法进定(1)方法将试样和标样分别注入色谱仪，并被载气带入到色谱柱中，使待测与峰面积的比例，用外标法计算氢含量(ml/)。（2)仪器①气相色谱仪，色谱柱，记录装置;积分仪或色谱工②载气:经硅胶及3A分子筛干燥净化后的氮气，其纯度不小于④标样用气体:氢气、氮气（3）测（4)结果计◆按照GB/3727-2003方法进定方法仪器①卡尔·费休库伦分析仪，电子②乙二醇，氮气，苯一水平衡溶测定结果以质量浓度(mg/kg)表示样品中水分含其他分析方环保监环境监测的主要检测项目及检测方法粉 质量CO 气相色谱化验室主要仪器配术性可靠、操作快速方便、满足生产要求为原则。主要分析仪器采用国外产品，部分选用国内知名厂商的产品。中心化验室采用计算机数据处理系统，实现分析化验数据处理及管理计算机化，提高分析工作的准确性及效率。为保证精密仪器的良好运行及，在仪器分析室及天平室均设空调设施。化验室的主要仪器配置如表12-6所示 5145713计626236仪器622仪2322211111路11111车间化验在原料合成气分离工段、MO合成分离工段、加氢工段、精制工分析化验室的组设计原则GBZ1一《工业企业设计卫生标—《工业循环冷却水处理设计—《制冷装置用压力容器》GB9237-《制冷和供热用机械制冷系统安全要求—《工业蒸汽锅炉参数系—《化工蒸汽系统设计规—《化工蒸汽凝结水系统设计技术12.2冷公用工程系—本项目的冷公用工程主要采用冷却水和冷冻盐水概用AspenEnergyyze:对本项目进行热集成，设计本项目的换热网络，通过对换热网络进行优化及公用工程的调优，确定本项目的公用工程的温度和用量，冷公用工程详细信息如表12-表12-1Cooling--冷却水本项目的制冷要求不高，故可采用传统的冷冻盐水对本项目进热公用工本项目热公用工程主要采用中压蒸汽和低压蒸汽概程的温度和用量，热公用工程详细信息如表12-表12-2物流名出口温目标负目标流MPLP蒸汽系引出，支管上的切断阀安装在靠近主管的水平管段上，以避免存液;化时，引起汽轮机供气量的变化，影响汽轮机的正常操作;一般从蒸0在开疏水阀，但在低点立管底部及系统末端要设置排净接口;蒸汽系统要按工程规定进行保温;连续排放或经常排放的乏汽管道，应引至非主要操作区域和操作人员不多的地方;直接排至大气的蒸汽放空管，应在该管下端的弯头附近开一个直径为m的排液孔，并引至边沟、漏设计依

第13《建筑设计防火规范》GB50016-《石油化工企业设计防火规范》GB50160-《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068-《建筑抗震设计分类标准》《建筑结构荷载规范(2006年版) 《混凝土结构设计规范》GB50010-《混凝土结构加固设计规范》GB50367-《砌土结构设计规范 《钢结构设计规范》GB50017-厂区建筑设计范厂区地理情2001图13-1中国强烈区划建筑与结构设计方设计理因地制宜合理规划创新设计安全设计原设计方基础屋屋面保温层隔热层采用防水树枝珍珠岩无特殊要求，屋面檐口高在0.7m以下采用自由落体，其他一律采墙框架结构的非承重填充墙，用容重500心/。，加气混凝土屋顶板采用空心板，楼强板采用空心板或槽型板楼梯三防防止雷电的事故。概本厂给水的水源取水主要来源于鉴江，水量、给水处理站以设计依《室外给水设计规范 《室外排水设计规范》GB50014-《工业循环冷却水处理设计规范》GB50050-《化工企业冷却水处理设计技术规范》 《给水排水工程构筑物结构设计规范》 《建筑给水排水设计规范》GB50106-《建筑给水排水制图标准》 《生活饮用水卫生标准 《污水综合排放标准 《二次供水设施卫生规范》GB50084-《石油化工给水排水管道设计规范SH3034-设计原企业的管理水选择技术经济先进和材料可靠的设备，确保长周期安全运行严格执行国家的设计规范、标准和规定给排水系统设生活用水系工艺用水系其中冷却水的要求二次回水系消防用水系用户相连，并且主要采用以水合空气消防为主，其他瞎弄放为辅的消防预案。工艺装置区设置消防水和消防栓。消防水(枪)采用的含氯量。杂用水系统用水量相对其他系统较少，因此不采用单独管线，而使用灵活的水车方式因为本厂用水大部分为回收利用，则排放的水量将相对较小，对的污水、废水进行严格的处理之后再对外生产废水系雨水处理系节水措由于本工艺需要大量的冷却用水，因此我们采用冷却水循使用，以减少水的消耗，节约水的用量尽量采用气水反复冲洗设备，以减少水的水质要求均不高，则可以使用回收水站的水。设计标《供配电系统设计规范》GB50052-《和火灾场所电力装置设计规范》 B50058-《低压配电设计规范》GB50054-《电力工程电缆设计规范》GB50217-《石油化工企业设计防火规范》GB50160-《化工企业照明设计技术规定》HG/T20586-《化工企业腐蚀环境电力设计技术规程》 《化工企业经典接地设计规程》 《石油化工企业电信设计规范》 《石油化工企业生产装置电信设计规范》 3028-设计范企业管理。本项目的电信设施包括:生产调度、行政管理、无线通讯、广播系统、火灾自动系统等。设计理合理设计安全布置适时调控科学设计原供电电源和通信选供电通讯供电方案选供配电供电方厂内的配电电压为10.5kV,0.4kV。电信方一个以程控为基础、移动通讯、数字通讯全面发展的多功能、现 装置及罐区等装置设置无主机生产扩音对讲系统。本工程设置扩音对讲100台。供电线路的设控制电缆选用阻燃型聚乙烯绝缘控制电缆。电缆桥架选用高防腐复合型桥架或铝合金防雷、接地、防静电措按照GB50057- （2001版)《建筑防雷设计规范所有生产装对于和火灾环境内可能产生静电危害的物体，采取静电接地措施;对于无和火灾环境内的物体，如因其带静电会妨第16章采暖通风及空气调设计依《化工采暖通风与空气调节设计规范 《石油化工采暖通风与空气调节设计规范》SH/T3004-《采暖通风与空气调节设计规范 《通风与空调工程施工质量验收规范》GB50234-《采暖通风与空气调节术语标准》G