赛区江西理工烯望之光初步设计说明书

目 目第一 概 第二 总 设计说明 2.1.1项目概 项目名 目 目第一 概 第二 总 设计说明 2.1.1项目概 项目名 主办单位名称及企业性 项目建设内容、地点、目 2.1.2主办单位基本情 2.1.3项目提出背景，投资的目的、意义和必要 2.1.3.2项目提出必要 设计依 设计指导思 设计范 建设规模和产品方 原料需求清单及来 生产方法及全厂总流程 2.1.10厂址概 2.1.13劳动安全卫 图 2.2.1全厂工艺流程 第三总图运 1设计概 设计依 3.2.1采用的法规和标准、规 3.2.2采用标准、规范理 3.2.3设计基础资 厂址设计概 设计依 3.2.1采用的法规和标准、规 3.2.2采用标准、规范理 3.2.3设计基础资 厂址概 3.3.1厂址区 3.3.2选址结 总平面布 总平面布置原 装置火灾危险类别划分及建筑物耐火等级划 第四化工工艺与系 工艺技术方案选 4.1.1原料气合成工 石油乙烯 电石乙炔 天然气部分氧化 天然气电弧 天然气等离子体 VAc合成工 乙炔气相 4.1.2.2乙烯气相 工艺技术选 国外工艺技术概 国内工艺技术概 工艺技术方案确 第五布置与配 5.1车间布 25.1.1设计依 5.1.2图纸与设计基础资 5.1.3车间组成与划 5.1.45.1.1设计依 5.1.2图纸与设计基础资 5.1.3车间组成与划 5.1.4车间具体布置方 5.1.4.1厂房柱网布置与跨 5.1.4.2厂房垂直布 5.1.4.3设备布 5.1.4.4车间辅助室和生活室的布 5.1.4.5安全、卫生防腐蚀问 5.2单元设备布 5.2.1泵的布 5.2.2换热器的布 5.2.3固定床反应器的布 5.2.4塔设备、容器布 5.2.4.1塔设备、立式容器布 5.2.4.2卧式容器布 5.2.4.3塔设备管道的布 5.3管道设计与布 5.3.1设计依 5.3.2管道铺设设计原 5.3.3.2管路压降计 管道材料的选 管壁厚 5.3.4.2管道号各部分说 35.3.5管道防腐设 5.3.5.1管材出厂防 5.3.5.2外涂层防 5.3.5.3法兰处防5.3.5管道防腐设 5.3.5.1管材出厂防 5.3.5.2外涂层防 5.3.5.3法兰处防 5.3.5.4加设防腐装 5.3.5.5阴极保 5.3.6管路绝热设 5.3.6.1保温原 5.3.6.2伴热范 5.3.7管件阀门设 闸 球 节流 安全 减压 5.3.8.1管件选择原 5.3.8.2支管连接件的选 焊接支管的补 异径管的选 5.3.9安全措 5.4图 第六 自动控制及仪 6.1概 6.2设计依据标准及规 6.3全厂自动化控制水 6.4典型生产过程系统的控 6.4.1泵的控制方 46.4.1.1管道设计的一般要 6.4.1.2泵仪表控制设计的一般要 6.4.1.36.4.1.1管道设计的一般要 6.4.1.2泵仪表控制设计的一般要 6.4.1.3泵的基本单元模 6.4.2压缩机控制方 6.4.2.1管道设计的一般要 6.4.3换热器控制方 6.5.3.2仪表控制设计的一般要 6.4.4精馏塔的控制方 反应器控制方 管道设计的一般要 6.4.5.2仪表设计的一般要 6.4.5.3多段绝热固定床反应器的基本单元模 6.5仪表的选 温度测量仪 温度测温仪表的选 6.5.1.2测量范 压力测量仪 压力计的测量范围确 仪表精度的选 6.5.3流量测量仪 6.5.4物位测量仪 6.6动力供 6.6生产安全控 6.6.1紧急停车系统 6.6.2火气监控系统 56.6.3安全仪表系统 6.7图 供配 第七7.1设计依6.6.3安全仪表系统 6.7图 供配 第七7.1设计依 7.2设计范 7.3设计原 7.3.1遵守法规，执行政 7.3.2近期为主，考虑发 7.3.3全局发展，统筹兼 7.3.4安全可靠，技术先 7.4负荷分级及用电要 7.4.1一级负荷及用电要 7.4.2二级负荷及用电要 7.4.3三级负荷及用电要 7.5全厂变电 7.5.1车间变电 7.5.2配电线 7.6危险区的划 7.6.1危险区域电气设备的选 7.7动力和照 7.7.1照明系 7.7.2室内照 7.7.3室外照 7.7.4应急照 7.8防静电、接地和防 7.8.1防静电和接地系 7.8.1.1化工厂生产装置的接 7.8.1.2静电接地的连接应符合的要 67.8.2防雷系 给排 第八8.1设计依 8.2周边水文情7.8.2防雷系 给排 第八8.1设计依 8.2周边水文情 8.3设计范 8.4给水工 8.3.1消防用 8.3.2生活用 8.3.3工业冷却循环 8.3.4杂用水系 8.4排水工 8.4.1生产污水排水系 8.4.2生活污水排水系 8.4.3雨水排放系 8.5节水措 第九过程节能及能耗计 9.1概 9.2计算依 项目能耗计 能源选择合理性分 9.5节能措 9.5.1换热网络设计与热集 9.5.2采取通风节能措 9.5.3节 9.5.3.1节水途 9.5.3.2节水措 9.5.4其他节能措 第十 重大危险源分 710.1设计依 10.2生产过程中职业危险、危害因素的分 10.2.1火灾与爆 10.1设计依 10.2生产过程中职业危险、危害因素的分 10.2.1火灾与爆 10.2.2工艺设备、设 10.2.3毒性物 10.2.4心理、生理性危险、有害因 10.2.5其他危 10.3生产物质的危险及有害因素分 10.3.1重大危险源物 10.3.1.4丙烯 10.3.1.7丁烯 10.3.1.8醋酸 10.3.1.9 危险化学品重大危险源辨识、分级过 HAZOP分 10.5.1概 10.5.2分析内 10.5.3HAZOP分析概 10.5.4HAZOP分析原 10.5.5HAZOP分析的节点与划 10.5.6HAZOP分析的结果报 10.5.7HAZOP分析的优缺 10.5.8HAZOP分析与工艺装置开车的关 810.5.9HAZOP在本项目中的应 10.5.10HAZOP分析结 10.5.10.1精制塔T0302的HAZOP分 10.5.9HAZOP在本项目中的应 10.5.10HAZOP分析结 10.5.10.1精制塔T0302的HAZOP分 10.5.10.2缓冲罐的HAZOP分 10.5.10.3闪蒸罐的HAZOP分 10.6安全对策措施及建 10.6.1总平面布 10.6.2建构筑 10.6.3工艺和设备的安全措 10.6.4毒性物 10.6.5电气安全措 10.6.6其他危 10.7安全管理方面的对策措施与建 10.8应急预 环境保 第十一 环保法规和标 法律法 环境保护质量标准及污染物排放标 工程概 工厂组 产品方案及设计生产能 工艺流程简 主要污染源及污染 主要污染 废气排放 废液排放 废固排放 三废处理及噪声控 9废气处 废水处 废固处 噪声控 绿化方 第十二消废气处 废水处 废固处 噪声控 绿化方 第十二消 12.1设计依 12.2工业物料危险分 12.3.1工艺过程火灾爆炸危 12.3.1.2静电火 12.3.1.3电气火 12.3.1.4摩擦或撞击火 12.3.1.5雷电火 12.3.2生产过程危险、有害因素分 12.3.3物理性危险、有害因 12.3.3.1设备、设施缺 12.3.3.2电危 噪声和振动危 运动物危 12.3.3.6高温物质及物 防护缺 作业环境不 12.3.3.10信号缺 12.3.3.11标志缺 12.4消防系 12.4.1二氧化碳灭火装 12.4.2干粉灭火装 12.4.3消防栓系 12.4.412.4.1二氧化碳灭火装 12.4.2干粉灭火装 12.4.3消防栓系 12.4.4可燃气体报警装 12.5日常消防管 12.6事故发生后的紧急处置方 第十三 概 13.1概 13.2参考依 13.3投资预算与资金筹 13.3.1.1工程设备费 辅助生产设施费 设备内部填充物购置 13.3.2.2管道、仪表及自动控制系统购置 13.3.2.3电气设备购置 13.3.2.4备品备件购置 13.3.2.5其他设备购置 13.3.2.6总设备费用一览 建筑工 直接费 13.3.3.2间接费 13.3.3.4建筑工程总费用 13.3.4固定资产投资汇 13.3.5无形资产费 13.3.6递延资 13.3.6预备费 13.3.7总建设投资估 13.3.8资金筹措与利息估 13.3.9流动13.3.7总建设投资估 13.3.8资金筹措与利息估 13.3.9流动资金估 13.3.10总投资估 13.4经济效益分 13.4.1主要原料费 13.4.2公用工程、燃料费 13.4.3其它费 13.4.4职工薪酬及福利费 13.4.5营业收入预 13.4.6销售税金估 13.4.6.1增值 13.4.6.2城市维护建设 13.4.6.3教育 13.4.6.4企业所得 13.4.6.5销售税金估算一览 13.4.7税后利润估 13.5借款偿还经济分 13.6财务现金流量 项目财务内部收益率 财务净现值估算 13.9敏感性分 13.10盈亏平衡分 第一概在本项目可行性研究报告第一概在本项目可行性研究报告编制完成的基础上进行编写2.按照《化工工厂初步设计文件内容深度规定（HG/T206882000）的规定编写完成3.包括正文十二个章节，其中第二章为总论，第三章为总运输，第四章为化工工艺与系统(包括工艺方案论证)，第五章为布置与配管，第六章自动控制及仪表，第七章为供配电，第八章为给排水，第九章为过程节能及能耗算，第十章为重大危险源分析及相应安全措施（包括职业病防护措施第十一章为境保护，第十二章为消防，第十三章为概算4.不包括土建与设备维修5.未对图纸的内容进行详细设计说明，图纸部分参考《化工艺设计施工图内容和深度统一规定》（HG/T20519-2009，本项目的图纸部分本项目所用到的设备详见设备设计说明书，此处不再列出本项目主要技术经济数据详见《经济分析说明书》，此处不再详本为本项目的初步设计，可作为施工图设计说明书的编写据之一第二总2.1设计说明2.1.1项目概2.1.1.1项目名第二总2.1设计说明2.1.1项目概2.1.1.1项目名年产10万吨醋酸乙烯酯分厂项2.1.1.2主办单位名称及企业性中国石化扬子石油化工有限公司(国有企业)，以下简称“扬子石化2.1.1.3项目建设内容、地点、目内容：年产10万吨醋酸乙烯酯分厂设计项地点：南京市化学工业园目标：利用扬子石化富产的醋酸生产醋酸乙烯2.1.2主办单位基本情中国石化扬子石油化工有限公司(原扬子石油化工股份有限公司)坐落于江苏省京市，系中国石油化工股份有限公司("中国石化")的全资子公司，年产聚烯烃塑料酯原料、橡胶原料、基本有机化工原料、成品油等5大类44种商品700多万吨，可泛应用于轻工、纺织、电子、食品、汽车、航空以及现代化农业等各个领域 项目提出背景，投资的目的、意义和必要2.1.3.1项目背景、目的和意醋酸乙烯酯是年均消费量数百万吨的大宗化学品，在我国亦有超过55年的生历史，现有技术成熟稳定，同时也意味着在先进技术的应用方面具有较大的提升间。本项目采用国际上较为先进的醋酸乙烯酯的生产工艺，进一步减少了污染物的放，提升了工艺的合理性，增加了工艺装置运行的安全稳定2.1.3.2项目提出必要醋酸乙烯酯是一种重要的化工原料，乙酸乙烯2.1.3.2项目提出必要醋酸乙烯酯是一种重要的化工原料，乙酸乙烯是制造合成纤维维尼纶的主要料。乙酸乙烯通过自身聚合，或者与分单体共聚，得到聚乙烯醇、乙酸乙烯-乙烯共合物（EVA、乙酸乙烯-氯乙烯共聚物（EVC、乙酸乙烯-丙烯腈类纤维、乙酸乙烯丙烯酸酯类共聚物，它们都有重要的工业用途，广泛用作粘结剂、建筑涂料、纺织上浆剂和整理剂、纸张增强剂，以及用于制造安全玻璃等。乙酸乙烯酯与乙醇、溴反应制得溴代乙醛缩二乙醇。这是药物甲硫咪唑的中间体。也用作油类降凝增稠剂中间体在扬子石化就地利用醋酸生产醋酸乙烯酯对于消化扬子石化醋酸产品和提高价值有重要意义，同时也满足了市场需求2.1.4设计依《2019“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《中华人民共和国国民经济和社会发展第十三个五年规划纲《中国制造2025（绿色发展2020年指标《化工投资项目可行性研究报告编制办法》（2012年修订版（中石化联产[2012]115号《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》等相关的国家律、法规2.1.5设计指导思项目充分贯彻执行国家能源战略和产业结构调整的基本方针和一体化、化、轻型化、社会化、国产化的“五化”原则，使设计做到切合实际、技术先进、经合理、安全适用、绿色节能。在水污染防治、生产垃圾治理、水土防治及噪音治理方面多措并举，打造绿色安全的生产环境2.1.6设计范本设计编制范围包括整个VAC生产与资源化利用装置的工艺、配管、仪表专业的全部内容。不包括土建与维修及场地2.1.6设计范本设计编制范围包括整个VAC生产与资源化利用装置的工艺、配管、仪表专业的全部内容。不包括土建与维修及场地的岩石工程勘察和特殊地基的处理2.1.7建设规模和产品方2.1.8原料需求清单及来2-12-22.1.9生产方法及全厂总流程1010数量2.1.10厂址概本项目利用扬子石化所产醋酸制醋酸乙烯酯，厂址位于南京市六合区，是国级化学工业园区，是继上海之后的中国第二家重点石油化工基地，远期规划面积平方公里。以乙烯、醋酸、氯化工为三大支柱产业，平方公里。以乙烯、醋酸、氯化工为三大支柱产业，与世界石化巨头开展深度合作选址南京市化学工业园区有助于解决原材料醋酸的运输难，运输贵的问2-3化学工业园区卫星云厂址所在地交通便利，地处中国东部、长江下游、濒江近海，是长江国际航物流中心，同时南京市公路、铁路网发达，与国内其它中大型城市交通联系便捷。此无论是产品的销售或者是其它原材料的购买，交通便捷都是其它城市无法替代的光点2.1.11公用工程及辅助主要公用工程供水工扬子石油化工有限责任公司水厂是目前国内最大的供排水处理厂之一，取水力80万吨/日，供水能力66万吨/日，污水处理能力8.28万吨/日，为扬子公司各套工装置和化学工业园等提供合格的生产生活用水供电由扬子石化化工园区热电公司提供，该热电厂现有九炉六机承担公司全电力与蒸汽的来源，日发电量约7002.1.11.1.3冷却工从外部市场购入乙二醇，在本厂公用工程站中冷却至2.1.11.1.3冷却工从外部市场购入乙二醇，在本厂公用工程站中冷却至-25℃，循环使用2.1.13劳动安全卫本项目设计贯彻“安全第一、预防为主、综合治理”的安全方针和“预防为主，治结合”的职业卫生方针，安全设施和职业病防护设施应遵循与主体工程同时设计，时施工，同时投入生产和使用的“三同时”方针，以保证生产安全和适度的劳动条件提高劳动生产水平，促进企业生产发展。具体可参考《化工企业安全卫生设计规范（HG20571-2014，具体危险性分析及安全措施见第八章《重大危险源及相应安全施2.2图全厂工艺流程2-4全厂工艺流第三总图运3.1设计概本章主要介绍厂址概况、本项目装置平面布置、装置周边第三总图运3.1设计概本章主要介绍厂址概况、本项目装置平面布置、装置周边交通运输设计规范特点3.2设计依 采用的法规和标准、规《2019“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GB50016-《建筑设计防火规范GB50160-《石油化工企业设计防火规范GB50187-《工业企业总平面设计规GB50489-《化工企业总图运输设计规范GB/T50103-《总图制作标准HG20546-《化工装置设备布置设计规定SH/T3053-《石油化工企业厂区总平面布置设计规范《压缩机厂房建筑设计规《化工装置管道布置设计规定GBJ22-《厂矿道路设计规范《化工企业建设节约用地若干规定3.2.2采用标准、规范理出于安全性考虑，采用《建筑设计防火规范》与《石油化工企业设计防范》进行厂房与设备布置，预防火灾。根据化工行业特性，结合本项目的特点，采油化工企业厂区总平面布置设计规范》四项标准，内容互补进行总图设计。根据设及项目管道等相关具体要求，选用上述标准之外的相应标准完善设计。积极响应国3.2.3设计基础资本项目所在地南京市六合区属于亚热带季风气候区，雨量充沛，年降水1200米，四季分明，年平均温度15.4°C，年极端气温最高39.7°C，最低-13.1°C，年平水量1106毫米。春季风和日丽；梅雨时节，又阴雨绵绵；夏季炎热，秋天干燥凉爽冬季寒冷、干燥。全年风向频率见下3-南京市风玫3.3厂址概3.3.1厂址区本项目利用扬子石化所产醋酸制醋酸乙烯酯，厂址位于南京市六合区的南京新技术开发区的扬子石化化工园区内，属于国家级新区江北新区规划范畴，地理条得天独厚，在地形区划分上属于长江中下游平原。本项目所在地属于长江北岸的冲平原，地形开阔平坦，土地工程地质条件良好，适合开展大规模工程建设。厂址所地交通便利。园区通过化工园区专用铁路线与京沪铁路、宁启铁路、宁淮铁路、宁货线和北沿江铁路相接。园区除了发达货线和北沿江铁路相接。园区除了发达的陆上交通还有便利的水运优势，可由七坝区通过长江航运联结内陆地区、长三角地区和海3.3.2选址结选择扬子石化厂区的东北方向一块南京化工园区预留空地作为厂址。该地块侧为化工园区主干道“化工大道”，北侧通过园区主路“赵桥河路”连接总厂，西侧为区铁路线和长丰路，南侧现为空地，拟建一主干道作为本厂的原料运输通道。本厂距离扬子石化总厂、扬子石化化工园区热电公司距离合适，可直接采用管道运输方输送原料。全厂共占地72324平方米3-3选址结3-4厂址周边环3.4总平面布3-3选址结3-4厂址周边环3.4总平面布3.4.1总平面布置原本项目装置在进行平面布置之前，应分析工艺流程顺序，各工艺单元特点和灾危险性，同时考虑了项目所在地的地形和风向，使项目装置布置满足工艺设计的求，包括生产和运输的要求，安全卫生要求，要满足有关的标准与规范，考虑到作、检修、施工所需要的通道与场地的基础上合理布置生产装置着重按生产工艺流程和生产作业的连续性进行布置，主要有厂房、库，车间与车间之间、车间与道路之间按建筑防火规范要求和总图设计标准进行规设计。充分考虑各装置之间物料互供，缩短管线连接距离，在装置间和装置内衔接密，工艺流程合理，界区划分明确，节约用地，充分利用土地。考虑装置之间的安间距符合国家要求，合理布局总平面布置在满足生产工艺流程要求，遵循防火、防爆、消防、环保和安全有关规范的前提下，充分利用地形、地质、气象等条件，因地制宜，节约土地，使期的总平面布置紧凑合理，做到远期指导近期，以近期体现远期，做到人流、物流理，生产区域与辅助区域功能分区明确。结合工厂的远期发展，节约用地，充分考到卫生防护要求和环境保护要求期的总平面布置紧凑合理，做到远期指导近期，以近期体现远期，做到人流、物流理，生产区域与辅助区域功能分区明确。结合工厂的远期发展，节约用地，充分考到卫生防护要求和环境保护要求。根据厂区地形特点、化工产品生产工程的特点和类建筑物的功能，进行合理布局、功能分区合理、处理流程通畅、有利生产、方便理装置火灾危险类别划分及建筑物耐火等级划参照标准《建筑设计防火规范》（GB50016-2014）和《石油化工企业设计规范》（GB50160-2018）进行本厂装置火灾危险类别划分及建筑物耐火等级划分，天气，乙酸乙烯酯，乙炔属于易燃物质，具体划分如表3.4.1生产区的火灾危险类别及火等级、表3.4.2辅助生产区的火灾危险类别及耐火等级所示表3-生产区的火灾危险类别及耐火等序车火灾危险类1天然气精制乙炔车一甲乙炔醋酸制VAC车2一甲3VAC精制车一甲4一甲表3-辅助生产区的火灾危险类别及耐火等序场火灾危险类1储罐一甲2仓三戊3中控三戊4机修三戊5配电二丙6消防三戊7公用工程三戊第四化工工艺4.1工艺技术方案选本设计中将原料气的合第四化工工艺4.1工艺技术方案选本设计中将原料气的合成工段与后续合成VAc工段分开，通过不同生产工艺间的比较。提出符合中国能源结构及可获得良好经济效应环保的生产工艺。醋酸乙酯合成路径可分为乙烯法和乙炔法，乙烯法因为其原料乙烯的主要来源是石油，又称为石油乙烯法。乙炔法根据其原料乙炔的合成工艺不同，可以分为电石乙炔法，然气乙炔法，目前国内传统生产乙炔的主要方法为电石乙炔法，国外天然气制乙炔工业化方法主要有以原西德BASF法、比利时和美国联合开发的SBA法、意特卡蒂尼法以及乌克兰的改进BASF法为代表的部分氧化法和原西德Chemseh公司发的电弧法，原西德HulsAG公司研究的等离子体法制乙炔技术。BASF公司的部氧化法是目前世界上采用最多的天然气制乙炔的工业化方法。乙烯法合成VAc的主方法为乙烯气相法，根据反应器的不同可以分为乙烯气相法固定床和乙烯气相法流床。乙炔法合成VAc得的主要方法为乙炔气相法，根据反应器的不同也可分为乙炔相法固定床和乙炔气相法流化床。目前上述提及的生产工艺在国内外均有生产装置4.1.1原料气合成工4.1.1.1石油乙烯通过石油烃热裂解制乙烯反应繁复，分离复杂，且我国石油储量有限，需大进口，易受国际油价波动影响4.1.1.2电石乙炔电石乙炔法通过水与电石反应制乙炔，此法目前是国内最为成熟的乙炔生产艺，在我国现行的经济水平，还可取得较好的经济效应。但此法能耗高,设备投资高污染较大，在发达国家已经逐渐被淘4.1.1.3天然气部分氧化天然气部分氧化法通过天然气部分氧化裂解制乙炔。此法是世天然气部分氧化法通过天然气部分氧化裂解制乙炔。此法是世界采用最多的然气生产乙炔的方法，设备投资较低，操作难度较简单，但反应条件为高温，同时氧气的参与，易产生爆炸，降低了工艺的安全性4.1.1.4天然气电弧天然气电弧法通过高压电弧裂解天然气制乙炔。此法相对于部分氧化法设备资更高，操作难度更高，由于没有氧气的参与，安全性较部分氧化法高。但反应器寿命短，一直是一个亟待解决的问题4.1.1.5天然气等离子体天然气等离子体法通过等离子体裂解天然气制乙炔。国内尚未见等离体裂解然气制乙炔生产技术，中国科学院金属研究所在国家科技部“十五”“十一五”科技攻(支撑)计划的持续支持下，对常压低温直流等离子体裂解天然气制乙炔与氢气的装工艺进行了系统研究，掌握了等离子体电源功率放大关键技术，已经形成5项相关明专利以及系列的专用技术。其工艺难度较部分氧化法简单，设备投资较低，因为有氧气的参与，反应器的安全性也得以提升。所以等离子体工艺在国内有较好应用景4.1.2VAc合成工4.1.2.1乙炔气相乙炔气相法主要反应为乙炔可由电石或天然气部分氧化制取。催化剂:醋酸锌碱式碳酸铋活性炭。反生成少量乙醛、丙酮、丁烯醛、二醋酸亚乙酯等副产物。反应器既可采用固定床,也采用流化床。2011年我国使用固定床的企业仅四川维尼纶厂1家，使用流化床的企10家乙炔固定床反应器:我国70年代中期从法国引进的单台年产1万吨醋酸乙烯固定床反应器由263344.5x3.0x5000mm的反应管组成,内装催化15𝑚3，反应管管外油温158-205℃,反应器人口压力≤0.15MpaA,空速250-300ℎ−1,乙炔:醋酸(摩尔比)=4-7:1,醋酸单60-75%，乙炔单程转化率≥12%,醋酸乙烯选择性以醋酸≥98%，以乙炔计≥99%STY≥2.12.4t/𝑚3𝑑,20117月四川维尼纶计≥99%STY≥2.12.4t/𝑚3𝑑,20117月四川维尼纶厂新建的30万吨年反应器,其单台反应器由490040x3x5000mm的列管组成，内装催17.34𝑚3,单反应器设计产能1.375万吨/年STY≥2.8-3.0t/𝑚3𝑑乙炔流化床反应器:1965年我国北京有机化工厂从日本引进的电石乙炔法流化合成醋酸乙烯生产装置投产后，70年代初以该装置为样板,陆续在全国各地建设了套电石乙炔法生产装置，这些装置于1975年6月至1980年12月先后投产,所用反应以圆锥自由床为主,同时也有使用圆锥限制床和圆柱倒锥床。几十年生产实践表明,这种形式的反应器均可使用。圆锥自由床最初反应器主体内部无任何构件,设计产能为万吨/年;反应器下部直径φ2.8m,圆锥体上部直径φ3.2m,主体部分高7m,容积49.4𝑚3,体锥角3°21'。上部扩大部分直径φ5m,反应器总高约18m,内装催化剂31-40𝑚3,随后厂通过与清华大学合作,采用多层脊形板内构件以及改进和减少分布板结构和层数等段直径为φ8m,有效容积达100𝑚3,,催化剂装载量85𝑚3,反应器总高约19.5m,单台反应器的醋酸乙烯产能达3.6万吨/年。流化床反应器反应温度167-220℃，乙炔:醋酸进料摩尔比=2.5-3:1,空速:100-180ℎ−1,STY;≥1.0-1.3t/𝑚3∙𝑑,醋酸转化率:30-40%。4.1.2.2乙烯气相乙烯气相法反应器也分固定床和流化床。主要反应如下主要副反应为2CO2此外反应中还生成少量的乙醛，醋酸乙酯，丙烯醛及高聚物等副反乙烯气相法固定床又分拜耳法和USI法,工艺相似催化剂则不相同拜耳法:催化剂为Pd-Au-CH3COOK/Si02;上海石化公司的反应器由4760根φ38.1x2.6x800mm列管组成,合成工艺条件为:管外加压140-180反应0.6-1.1Mpa,空速2000100ℎ−1。进反应器原料组成:乙烯44%4.8-6.0%、醋酸20%CO220%。单程转化率:以氧计55-65%，以醋酸计18-20%，以乙烯计8-10%;选择性:乙烯计92%,以醋酸计97%。催化剂空时产率建初期STY≥6.72t/𝑚3乙烯计92%,以醋酸计97%。催化剂空时产率建初期STY≥6.72t/𝑚3𝑑,采用新型催化剂后STY≥9-10t/𝑚3∙𝑑。USIPd-Pt-CH3COOK/Al203SiO2,固定床列管反应器。工艺条件:反应温度170℃,0.1-0.8Mpa,200-300ℎ−1;选择性以乙烯计91%以CO2计8催化3.6-4.8t/𝑚3𝑑。美国MilleniumPetrochemicals公司采本法生产乙烯气相法流化床:1998年英国BPAmoco公司公布了乙烯气相法流化床合成酸乙烯的“Leap"工艺，合成反应条件为:压力0.5-1.0MPa,温度135-190℃,混合气体中物料的浓度为:乙烯35-65%,醋酸12-22%，氧气4-16%。反应选择性分别为:92-94%(乙烯),97-99%(对醋酸),62-64%(对氧)。催化剂组成与固定床类似，即Pd-KOAc/SiO2为主要组分,但加人其他助剂。BP公司2001年在Hull建设了25万吨/年产装置，如今该装置产能达27万吨/年。乙烯气相法流化床生产装置全球仅此1套4.2工艺技术醋酸乙烯酯是一种重要的化工原料，乙酸乙烯是制造合成纤维维尼纶的主要料。乙酸乙烯通过自身聚合，或者与分单体共聚，得到聚乙烯醇、乙酸乙烯-乙烯共合物（EVA、乙酸乙烯-氯乙烯共聚物（EVC、乙酸乙烯-丙烯腈类纤维、乙酸乙烯丙烯酸酯类共聚物，它们都有重要的工业用途，广泛用作粘结剂、建筑涂料、纺织上浆剂和整理剂、纸张增强剂，以及用于制造安全玻璃等。乙酸乙烯酯与乙醇、溴反应制得溴代乙醛缩二乙醇。这是药物甲硫咪唑的中间体。也用作油类降凝增稠剂中间体。醋酸乙烯酯是年均消费量数百万吨的大宗化学品，在我国亦有超过55年的产历史，现有技术成熟稳定，同时也意味着在先进技术的应用方面具有较大的提升间。因此本说明书拟就VAc合成工艺进展，对主要技术路线的评价做一概述，进而据我国能源结构与产能情况，提出适合的工艺路4.2.1国外工艺技术概2010年全球醋酸乙烯的总产能为659.8万吨4.2.1国外工艺技术概2010年全球醋酸乙烯的总产能为659.8万吨,2011年增加到689.3万吨。2011全球共有41处生产装置在运转,其中境外27处,我国14处。2010年全球醋酸乙烯的产量为523.23万吨，总消费量511.3万吨，当年装置平均开工率79.3%。亚洲是世上最大的醋酸乙烯生产和消费地区,北美和西欧分别位居第和第三，预计到2015年，球总消费量约达637.9万吨，全球需求年均增长率约4.3%,那时只需提高现有装置开率即可满足需求。但中国2008年以来在扩大原有装置产能的同时又新建了一批生产置,2010年中国总产能为163.3万吨,2011年达194.8万吨，即2011年中国醋酸乙总产能超过美国，成为全球醋酸乙烯产能最大的国家。到2011年底,境外27处生产置的总产能达494.5万吨/年(关停装置未计),其中492.5万吨/年产能均以乙烯为原料产,占境外总产能的99.6%,仅俄罗斯NevinnomysskyAzot公司一套2万吨/年装置乙炔法生产,占境外总产能的0.4%，可见当今乙烯法几乎是境外醋酸乙烯生产的唯-艺。从地区分布来看，2011年整个中南美洲、大洋洲和非洲以及加拿大、墨西哥等家都没有醋酸乙烯生产装置，而整个西半球的167万吨/年产能全部由美国4家公司5套装置垄断生产。在欧洲，2000年以来原在法国、乌克兰、意大利、罗马尼亚、美尼亚等国的乙炔法醋酸乙烯生产装置，现全部关停。从装置规模来看，为了降低产成本增加竞争力,一方面美国5套装置的产能规模自上世纪70年代建厂以来，经历持续不断地改进催化剂、改进反应系统传热、使分离精馏系统不断脱瓶颈等措施后产能不断扩大,2011年产能都达到30万吨/年以上,最大的美联公司产能已达40万吨年4.2.2国内工艺技术概2011年间我国共有醋酸乙烯生产工厂14家(停产、转产不计),总产能194.8万吨年。其中乙烯法3家,产能共59.8万吨/年，占我国总产能的30.7%。而乙炔法产135万吨/年，占我国总产能的69.3%，在乙炔法生产装置中,天然气乙炔固定床法家，产能51万吨/年，占总产能的26.2%;电石乙炔流化床法10家,产能共84万吨/年占总产能的43.1%。表明我国采用了多种不同原料路线生产醋酸乙烯，并以电石乙法的产能最大，这与国际上当今几乎全是以乙烯为原料的生产路线有所不同，而与国贫油、少气、煤炭资源相对丰富的能源资源结构有关。2010法的产能最大，这与国际上当今几乎全是以乙烯为原料的生产路线有所不同，而与国贫油、少气、煤炭资源相对丰富的能源资源结构有关。2010年我国醋酸乙烯产138万吨，与当年美国138.6万吨的产量持平;2011年我国醋酸乙烯产量达163~173吨高于同年美国产量136万吨，居世界第一。我国醋酸乙烯的生产装置除四川维尼厂和南京塞拉尼斯公司两家的规模分别为51万吨/年和30万吨/年外其余12套规模小于20万吨/年，其中还有5套规模在10万吨/年以下,表明我国醋酸乙烯生产规模体偏小。有的工厂又因与原料(电石、煤)产地距离较远,使生产成本增加，从而降低争力。地处兰州西固和贵州清镇的两家工厂,在各自运转31年后，于2011年宣布关或转产。估计未来随着我国新建一批产能规模在10万吨/年以上的大、中型装置后将继续淘汰批采用电石乙炔法流化床生产的较小企业。流化床技术经几十年的运转改进及采用高活性催化剂后，目前单台反应器产能已达3.6万吨/年，为了增加产能的企业早已采用多台大小反应器同时反应。而目前新建乙炔法醋酸乙烯装置,有的愿用固定床反应器建设10万吨/年以上大、中型装置，并将装置建在水、电、煤价格低，或有电石生产企业的地区，或与生产电石企业合资建设，到2016年我国醋酸乙总产能将约达300万吨/年左右,而那时我国对醋酸乙烯的年需求约230万吨左能过剩的情况将出现,市场竞争压力也将加大4-合成原料气不同技术方案名石油乙烯电石乙炔能源影我国石油储量原投高较高低流复简较简复简繁裂解过程会产破碎电石环尘，不环较环环环裂解过程会产破碎电石环尘，不环较环环环物，不安安4-合成VAc不同技术方案比乙炔气相乙烯气相180-1-2t/(𝑚3×𝑑)醋酸30-40%醋酸锌-95%（C2H2150-5-10大气压252固定床、流化3-5t/(𝑚3×氧气60-70%、醋酸20%、乙烯载体-钯-（C2H4压性乙醛、巴豆醛，醋酸酐，酮副产乙醛、二氧化碳、醋酸甲酯、醋酸乙优缺催化剂费用大，反应热难工艺技术方案确总体上看乙炔气相法不如乙烯气相法好，但随着石油价格的不断上涨，在天气储量发达的地区，乙炔气相法在经济上重新获得生机。我国是天然气储量相对丰的国家，且已探明页岩气储量居世界第一，石油储量明显不足，因此对乙炔气相法行研究对我国醋酸乙烯酯的生产具有现实意义。因此本设计拟采用天然气等离子法成乙炔，乙炔气相法固定床反应器合成VAc。具体选用理由如下（1）我国石油储（1）我国石油储量有限，而天然气储量则相对丰富，选用天然气等离子法合乙炔可彻底解决国内传统生产乙炔污染大，能耗高的弊端，同时也符合国家能源结调整的大格局第五布置与配5.1车间车间是否合理布置，事关工厂生产能否正常有秩序的运行，是否在事第五布置与配5.1车间车间是否合理布置，事关工厂生产能否正常有秩序的运行，是否在事故发生能及时有效的避免事故扩大化，是否能在事故发生时将人员和财产损失尽可能的降最低同时，合理的车间布置能降低项目建设的投资，降低设备维修难度和操险。因此，我小组参考以下设计依据，对车间布置做出合理配置5.1.1设计依《2019“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《化工工艺设计施工图内容和深度统一规定《化工装置设备布置设计规定GBT50103-《总图制图标准GB50016-《建筑设计防火规范GB50160-《石油化工企业设计防火规范GBZ1-《工业企业设计卫生标准GB87-《工业企业噪声控制设计规范GB50058-《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范SH3011-《石油化工工艺装置布置设计通则《化工厂初步设计文件内容和深度的规定《自动化仪表选型设计规《化工设备管道外防腐设计规范《过程测量和控制仪表的功能标志及图形符号5.1.2图纸与设计基础资（1）工艺和仪表流程图（初步设计阶段）及管道和仪表流程图（施工图设计段（2）物料衡算数据及物料性质（包括原料5.1.2图纸与设计基础资（1）工艺和仪表流程图（初步设计阶段）及管道和仪表流程图（施工图设计段（2）物料衡算数据及物料性质（包括原料、成品的数量及性质，三废的数量处理方法（3）设备一览表（包括设备外形尺寸、重量、支承形式及保温情况（4）公用系统耗用量，供排水、供电、供热、冷冻压缩空气、外管资料（5）车间定员表（6）厂区总平面布置草图5.1.3车间组成与划一个较大的化工车间通常（1）生产设施，包括生产工段、原料和产品仓库、控制室、露天堆场或贮罐等（2）生产辅助设施，包括除尘通风室、机修间、化验室等（3）生活行政设施包括车间办公室（医疗箱等应急救援物品、更衣室、厕（含应急洗眼器等（4）其他特殊用室，如消防室、配电室等5.1.4车间具体布置方本厂生产车间分为天然气精制乙炔车间、乙炔醋酸制VAC车间和VAC精制间，三个车间均属于甲类火灾危险类别，一级耐火标准，均采用单层厂房设计。下将展示三个车间的具体布置方案5.1.4.1厂房柱网布a.由于三个车间均属于甲类火灾危险类别，一级耐火标准，所以厂房应采用架结构，采用6x6米的柱网a.由于三个车间均属于甲类火灾危险类别，一级耐火标准，所以厂房应采用架结构，采用6x6米的柱网。当需要大于或小于6m时，宜采用300mm建筑数增加或减少，且一般不适宜超过12米b.三个车间均采用单层厂房设计，单层厂房的总宽度，一般不超过30米c.常用的厂房总6米、9米、12米、15米、18米、24米、30米数种d.一般有机化工车间，其宽度常为2—3个柱网跨度，其长度则根据生产规模工艺要求决定，但应注意尽量使长度符合建筑模数的要求在进行车间布置时，要考虑厂房安全出入口，一般不应少于两个。采用外开门，合理配置灭火器或者消防栓等。慎重考虑防火安全等问题（具体数值详见《建5.1.4.2厂房垂直布a.厂房高度主要取决于设备的高度，设备安装起吊检修拆卸时所需要的高度条件。一般生产厂房每层高度采用4-6米。最低层高不宜低于3.2米。由地面到凸出构件底面的高度(净空高度)，不得低于2.6米b.由于天然气精制乙炔车间中天然气等离子裂解为乙炔需要放出大量热，因应适当增高此车间的高度，便于通风与散热c.所有生产车间均采用轻质屋面，门窗在允许范围内应尽可能的大，以增加压面积d.车间办公区、配电室、辅助区应与生产区用防火墙分隔开a.中小型化工厂的设备，一般采用室内布置；生产中不需要经常维护的设备辅助设备、气候条件对其影响较小的设备，如吸附器、吸收塔、不冻液体贮槽、大贮罐、余热锅炉、气柜等一般露天化设计；需要大气来调节温度、湿度的设备如凉塔、冷却器一般露天化设计；不需要人工操作，高度自动化的设备也可以采用露天设计b.在设备布置时要满足工艺流程的顺序，做到工艺管线短，工作人员操作全、方便且保证水平方向和垂直方向的连续性。在设备布置时，应充分利用高位差置有压差的设备。把计量槽、高位槽布置在最高层，主要设备如反应器等布置有压差的设备。把计量槽、高位槽布置在最高层，主要设备如反应器等布置在层，贮槽等布置在底层。这样既可利用位差进出物料，又可减少楼面的荷重，降低价c.每一个设备都要考虑一定占有空间。包括设备本身所占空间，设备附属装所占空间，操作空间，设备检修拆卸占用空间，设备与设备、设备与建筑物间的安距离等d.高温、转动或者其它具有危险性的设备，要安装防护设施，做到“有轮罩，有轴必有套”e.厂房外侧要有足够的空间设置宽度不少于6米的消f.有剧烈振动的机械，如离心泵和鼓风机等，要有独立的水泥浇筑的基座，操作台和基础等切勿和建筑物的柱、墙连在一起，以免影响建筑物的安g.设备布置时应考虑设备的运输线路、安装、检修方式，以决定安装孔、吊及设备间距等h.厂房所有设备的操控台应统一考虑，尽可能做到集中布置，线路铺设要避缠绕，防止因线路破坏而造成安全隐i.大型设备安装处或者吊装设备的安装应避开厂房的柱子和主梁，其荷重和装方式应提前告知土建人 车间辅助室和生活室的车间辅助室和生活室是确保一个车间安全高质量生产的关键，因此此类空间布置同样重要a.车间辅助室包括自动控制室、配电室、化验室以及消防室等，一般来说甲生产车间的自动控制室和配电室应单独设置，在保证生产安全的同时，又要方便生过程的需要。自动控制室和配电室应配置二氧化碳灭火器b.化验室、生活办公区尽量建在向阳一侧，更衣室厕所可建在背阴一侧5.1.4.5安全、卫生防腐蚀问a.良好的采光条件影响着厂房生产条件，影响着工人工作的心情。在设备布时要做到工人背光操作，高大的机械设备应避免靠窗布置，同时，要考虑厂房的建结构，特别要注意屋顶的设计样式b.通风问题是所有化工厂车间最关心的一个问题。厂房的设计要尽可能的采自然通风为b.通风问题是所有化工厂车间最关心的一个问题。厂房的设计要尽可能的采自然通风为主，机械通风为辅。由于天然气精制乙炔车间会产生大量高温气体，且在易燃易爆气体和粉尘的泄漏，因此必须保持易燃易爆气体和粉尘的浓度不超过允浓度。屋顶可设置中央通气孔，同时还增加厂房光线强度。厂房墙壁适当位置可加排风扇辅助通风c.三个车间均存在易燃易爆气体泄漏的可能，因此厂房内地面采用防静电设，工人进入厂房前应着工作服，佩戴个体防护用品且进行静电消除d.对产生和输送腐蚀介质的设备和管道，除本身要进行防腐蚀处理外，其附的设备、管道和墙柱也要进行防腐蚀处理5.2单元设备布5.2.1泵的布a.泵与泵的间距视泵的大小而定，一般不宜小于0.7m，双排泵电机端与电机之间的间距不宜少于2m，泵与墙间的净间距至少为0.7m,以利通行。成排布置的泵其配管与阀门应排成一条直线，管道避免跨越泵和电动机b.小型车间生产用泵多数安装在抽吸设备附近，大中型车间用泵，数量较多应该尽量集中布置。集中布置的泵应排列成一直线，可单排或双排布置，但要注意作和检修方便。大型泵通常编组布置在室内，便于生产检修c.泵应布置在高出地面150mm的基础上。多台泵置于同一基础上时，基础必有坡度以便泄漏物流出。基础四周要考虑排液沟及冲洗用的排水沟。不经常操作的可露天布置，但电动机要设防雨罩，所有配电及仪表设施均应采用户外式的，天冷区要考虑防冻措施5.2.2换热器的布化工厂中使用最多的是列管式换热器与再沸器都有定型的系列图可供选用，备布置是将它们布置在适当的位置，决定支座等安装结构、管口方位等。必要时在影响工艺要求的条件下，可以调整原换热器的尺寸和安装方式。换热器的布置原则影响工艺要求的条件下，可以调整原换热器的尺寸和安装方式。换热器的布置原则顺应流程和缩短管道长度，故它的位置取决于与它密切联系的设备的位（1）塔的换热器靠近塔布置，再沸器及冷凝器则与塔以大口径的管道连接，应取近塔布置，通常将它分别布置在塔的两侧。热虹吸式再沸器是直接固定在塔上采用口对口的直接连接。塔的回流冷凝器除要靠近塔外，还要靠近回流罐与回流泵从容器（或塔底）经换热器抽出液体时，换热器要靠近容器（或塔底）使泵的吸人道最短，以改善吸入条件(2)布置空间受限制时，如原来设计的换热器显得太长，可以换成一个短而粗换热器以适应布置空间的要求。且一般从传热的角度考虑，细而厂的换热器更有利传热(2)与分馏塔关联的管壳式换热设备,如塔底重沸器,塔顶冷凝冷却器等。宜工艺流程顺序布置在分馏塔的附近两种物料进行热交换的换热器,宜布置在两种物料进出口相连的管道最近位置一种物料与几种不同物料进行换热的管壳式换热器,应成组布置成组布置的换热设备,宜取支座基础中心线对齐,当支座间距不相同时,取一端支座基础中心线对齐。为了管道连接方便,地面上布置的换热器也可采用管程出口管嘴中心线对齐(6)换热设备应尽可能布置在地面上,但是换热设备数量较多可布置在构架上（7）卧式换热器换成立式的以节约占地面积；而立式的也可换成卧式的以降高度，可根据具体情况各取其长（8）换热器常采用成组布置，卧式换热器可以重叠布置，串联的。非串联的同的或大小不同的换热器都可重叠。换热器重叠布置除节约面积外尚可合用上下管。为便于抽取管束，上层换热器不能太高，一般管壳的顶部高度不能大于3.6m，进出口管改成弯管可降低安装高度。换热器外壳和配管净空对于不保温外壳最小50mm，对保温外壳最小为250mm（9）两个换热器外壳之间有配管，但无操作要求时其最小间距为750mm。和立式容器附近的换热器，与塔和立式容器之间应有1m宽的通道。两台换热器之无配管时最小距离为600mm。换热器间的间距，换热器与其他设无配管时最小距离为600mm。换热器间的间距，换热器与其他设备的间距至少要留1m的水平距离，位置受限制时，最少也不得小于0.6m5.2.3固定床反应器的布（1）将靠近马路的一侧作为催化剂装卸区,人孔、吊柱和催化剂卸料口等均置在装卸区一侧,方便催化剂的运输、堆放及装卸（2）将靠近管廊的一侧作为配管区,反应器进出口管道及管道上的阀门、度、压力等仪表均布置在配管区（3）在确定框架中间几层平台的高度时,每一层平台都应同时满足多台反应热电偶温度计的安装和检修要求,还应保证在反应器热膨胀时,反应器各管口均不会平台梁相碰,尤其是温度计口,设计中容易（4）在确定框架顶平台高度及开孔大小时,应同时满足多台反应器装填催化的操作要求,要特别注意避免因反应器受热向上膨胀时,上封头与框架平台梁相碰。般要求反应器顶部人孔法兰端面到平台的间距不超过800mm。通常不同反应器在装中的作用不一样,筒体高度一般也不一样且不能随意调整,工程设计中通过调整裙座度和框架平台高度来满足各反应器的操作需要（5）确定反应器裙座高度时,除了要考虑催化剂的装填,还应考虑催化剂卸口的净空高度应能满足卸催化剂的操作要求。当反应器床层温度在200℃以上时,反器裙座应有足够的长度,使裙座与基础接触面的温度不超过钢筋混凝土结构的允许受温度（6）当反应器其它方位上的空间不能满足热电偶温度计安装、检修更换时的芯要求时,可以充分利用相邻两台反应器之间空间大的特点,将此空间作为热电偶温计的抽芯区5.2.4塔设备、容器布容器包括立式容器和卧式容器。装置内容器的容5.2.4塔设备、容器布容器包括立式容器和卧式容器。装置内容器的容量不宜过大。从装置布置设角度出发，中间储罐尽可能设在装置外作为中间储罐区，这样可以减小装置占地积，对于安全生产和装置布置有利大型容器和容器组应布置在专设的容器区内。一般容器按流程顺序与其他设一起布置。布置在管廊一侧的容器，如不与其他设备中心线或边缘取齐时与管廊立的净距可保持1.5m立式容器与塔设备类似，只是内部结构没有塔设备复杂。因此，立式容器和设备的布置要求可结合在一起5.2.4.1塔设备、立式容器布a.大型塔设备、立式容器多露天布置，用裙式支座直接安装于基础上b.单排布置的塔、立式容器宜中心线对齐或切线对齐，直径较小，本体较高塔、立式容器可双排或呈三角形布置。如两个或两个以上的设备中心线或切线对齐可在设备间设置联合平台，便于人员操作、检修、检查、调节和观察c.操作平台和梯子应设置在塔和立式容器需要操作、检修、检查、调节和观的地方d.为了操作方便，立式容器可以安装在地面、楼板或平台上，也可以穿越楼或平台用支耳支撑在楼板或平台上。立式容器穿越楼板或平台安装时，应免容器上的液面指示、控制仪表也穿越楼板或平台 立式容器为了防止粘稠物料的凝固或固体物料的沉降，其内部可能带有荷的搅拌器时,为了避免振动影响，应尽可能从地面设置支承结构。对于顶部开口的式容器，需要人工加料时，加料点的高度不宜高出楼板或平台1m，如高出1m时，考虑设加料平台或台阶f.为了便于装卸电动机和搅拌器，需设吊车梁5.2.4.2卧式容器布a.卧式容器支座采用鞍座时，无论双，三或多鞍座，都必须只有一个为固定座，其余为滑动支座，以减a.卧式容器支座采用鞍座时，无论双，三或多鞍座，都必须只有一个为固定座，其余为滑动支座，以减少圆筒体因热胀，冷缩或圆筒及物料质量引起的对支座生的附加荷载b.卧式容器支座采用JB/T4712.1标准鞍座时，在满足JB/T4712.1所规时，可免去对鞍座的强度校核；（鞍式支座）否则应按JB/T4731-7.4进行强度校核c.对双鞍座，固定端多选在容器接管较大，较多的一侧。（弹簧支吊架）座，固定端选在中间支座以减少滑动端的位移量d.卧式容器宜成组布置，成组布置的卧式容器宜按支座基础中心线对齐或按头切线对齐e.在工艺设计中确定卧式容器尺寸时，尽可能选用相同长度不同直径的容器以利于设计布置f.确定卧式容器的安装高度时，除应满足物料重力流或泵吸入高度等要求外尚应满足以下要求ⅰ容器下有集液包时，应有集液包的操作和检测仪表所需的足够高度ⅱ容器下方需设计通道，容器底部配管与地面净空不应小于2.2m.（可变弹簧吊架ⅲ不同直径的卧式容器成组布置在地面或同一层楼板或平台时，直径较小的式容器中心线标高需要适当提高，使与直径较大的卧式容器筒体顶面标高一致，以与设置联合平台g.卧式容器的平台的设置要考虑人孔和液面计等操作因素。对于集中布置的式容器可设联合平台。顶部平台标高应比顶部管嘴法兰面低150mm。当液面计上部口高度距地面或操作平台超过3m时，液面计要装在直梯附5.2.4.3塔设备管道的布5.2.4.3.1塔顶管道布ⅰ在化工装置中,塔设备的塔顶管道一般都是在塔设备顶端的最高处或者水平道的顶部,在布置时,保证管道安全性,针对可能出现的安全事故,严格按照国家的关规范予以避免ⅱ塔设备的介质一般都是气相,在管道布置时尽可能的降低管道长度,每一段顶管道在布ⅱ塔设备的介质一般都是气相,在管道布置时尽可能的降低管道长度,每一段顶管道在布置上都需要设置承重架,在塔顶出安装导向支架,防止管道受力过大而出变形ⅲ塔设备的油气管道设置冷换设备,避免管道设计过程中出现偏流,保证两段称ⅳ塔设备顶端管道两级冷凝,管道布置根据冷凝液的自流流量变化,对称布道入口。单塔设备顶部受到热旁路管道的影响,尽可能的保持其温度不变,避免管出现积液5.2.4.3.2塔设备侧面管道布塔设备的侧面管道布置重沸器入口、进料、管道返还等,重点是保证塔体的关和阀门之间连接紧密,充分考虑到温度差应力的影响,不会在阀门关闭之后出现积液尤其是在进料管道与出料管道在同一角度开口时,更需要考虑其柔性5.2.4.3.3塔设备底部管道布ⅰ塔设备底部本身温度较高,在管道布置上,需要保证其韧性符合国家标准,尽能的减少管道泵压力ⅱ塔设备抽线和底座相连,抽出大设备顶部到底部的管道,水平方向内不设置,ⅲ重沸器一般都和塔设备一起布置,根据重沸器的样式不同,选择不同的管道置方式,在管道布置时,预留检修和操作空间ⅳ分析重沸器的运行特点,物料从塔设备流出经过重沸器,然后返回塔设备,这一过程中,物料的流动速度较快,相应的温度也会升高,因此在重沸器管道布置时需要充分考虑到热胀冷缩的影响ⅴ重沸器的管道布置尽可能简单,在塔设备底部与重沸器连接的管道上不设置门,保证其柔性如果配有离心泵,需要控制重沸器的标高,减低其压序净安全距离项号1泵与泵的间2泵与墙的距3泵列与泵列的距4计量槽与计量槽间的距5贮槽与贮槽之间的距6换热器与换热器之间的距7塔与塔间的2泵与墙的距3泵列与泵列的距4计量槽与计量槽间的距5贮槽与贮槽之间的距6换热器与换热器之间的距7塔与塔间的距8离心机周围通9过滤机周围通反应罐盖上传动装置离天花板距（如搅拌轴拆装有困难时，距离还须大反应罐底部与人行通道距反应罐卸料口与离心机距起吊物品与设备最高点距往返运动机械的运动部件与墙的距回转机械离墙间回转机械相互间距通廊、操作台通行部分的最小净不常通行的地方，净高不操作台梯子的斜度，一般操作台梯子的斜度，特殊控制室、开关室与炉子之间的距工艺设备与道路间5.3管道设计与布管道是一个化工厂的“血管”，承担着全厂物料、热量等的传输，其5.3管道设计与布管道是一个化工厂的“血管”，承担着全厂物料、热量等的传输，其布置的性决定着一个工厂的设置是否科学、安全、可靠，对工厂建设、运行等的经济节约有重要性意义5.3.1设计依《2019“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《化工装置管道布置设计规定《化工装置管道材料设计规定SH3034-《石油化工给水排水管道设计规范SH3012-《石油化工管道布置设计通则SH3010-《石油化工设备和管道隔热技术规范《化工装置管道布置设计规定《化工装置管道材料设计规定GB50160-《石油化工企业设计防火规范5.3.2管道铺设设计原（1）管道布置应统筹规划，做到安全可靠、经济合理、满足施工、操作、维等方面的要求，并力求整齐美观（2）在确定进出单元的管道方位与铺设方式时，应做到内外协调（3）场内的全厂性管道铺设，应与厂区内的装置（单元、道路、建、构等协调，避免管道包围装置（单元少管道与铁路、道路的交叉（4）管道应架空或地上铺设，如确有需要，可埋地或铺设在管沟内（5）管道宜集中成排布置，地上的管道应铺设在管架或管墩（6）在管架、管墩上布置管道时，宜使管架或管墩所受的垂直、（6）在管架、管墩上布置管道时，宜使管架或管墩所受的垂直、水平荷衡（7）全厂性管架或管墩应留有10%-30%的裕量，并考虑其荷重。装置主管廊架应留有10%-20%的裕量，并考虑其荷重（8）输送易燃、易爆介质的管路，一般应设有防火安全装置和防爆安全装置如安全阀、防爆膜、阻火器、水封等，此类管路不得敷设在生活间、楼梯间和廊处，易燃易爆和有毒介质的放空管应引至高出邻近建筑物处（9）管道布置应做到“步步高”或者是“步步低”，减少气袋或液5.3.3管道设（1）管道直径的设计应满足工艺对管道的要求，其流通能力应按正常生产条下介质的最大流量考虑，其最大压力降应不超过工艺允许值，其流速应位于根据介的特性所确定的安全流速的范围内（2）综合权衡建设投资和操作费用。一套石油化工装置的管道投资一般占装投资20%左右。因此，在确定管径时，应综合权衡投资和操作费用两种因素，取其佳值（3）操作情况不同流体按其性质、状态和操作要求的不同，应选用不同速。粘度较高的液体，摩擦阻力较大，应选较低流速，允许压力降较小的管道。为防止因介质流速过高而引起管道冲蚀、磨损、振动和噪声等现象，液体流速一般不超过4m/s；气体流速一般不超过其临界速度的85%，真空下最大不超100m/s；含有体物质的流体，其流速不应过低，以免固体沉积在管内而堵塞管道，但也不宜太高以免加速管道的磨损或冲（4）确定管径后，应选用符合管材的标准规格，对工艺用管道，不推荐DN32，DN65和DN125管子5.3.3.1管径的确管径的确定主要根据输送流体的种类和工艺要求，选定流体流速后，通过计或算图来确定对于化工厂一般距离较短，直径较小的管路，其管径在流速选定后，由下式算对于化工厂一般距离较短，直径较小的管路，其管径在流速选定后，由下式算d=√式中（m；（m3/s；5.3.3.2管路压降计在一般的压力下，压力对液体密度的影响很小，即使在高达35MPa的压力下密度的变化仍然很小。因此，液体可视为不可压缩流体。气体密度随压力的变化而化，流体在管路中的压降与下列因素有关ⅰ管路形式，即复杂管路还是简单管路ⅱ管道粗糙程度，即绝对粗糙度（ε）可由手册查得ⅲ流体的流动形式——层流或湍流，可由雷诺数（Re）判断5.3.3.2.1阻力系数法计算管路局部∆p=ζ2式中ζ——局部阻力系数，可由手册查得（kg/m3；状流体速气含固流流速<85%的临界速度，真空不超过100m/s适流一般，流体自容器进入管内，进口阻力系数取0.5，若管口圆滑或呈喇叭状，局部阻力一般，流体自容器进入管内，进口阻力系数取0.5，若管口圆滑或呈喇叭状，局部阻力系数相应减少，为0.25~0.05。流体自管子进入容器，或从管子直接排放到外空间，可取阻力系数为15.3.3.2.2当量长度法计算管路局部𝑙𝑒Δp=式中λ——摩擦系数，可由手册查得le——管件或阀门的当量长度（m；（kg/m3；（m/s；（m一般，各管件的le/d值可以从化工手册查到5.3.3.2.3管路系统中的总能量损失∑𝒍𝒊+∑∑𝒉𝒇=+∑𝜻𝒊式中∑ζi——管路系统中各段直管的总；∑le——管路系统全部管件与阀门等的当量长度之和；∑li——管路系统中各段直管的总；∑hf——管路系统中总的能量损失/；上式适用于直径相同的管段或管路系统的计算，式中的流速u是指管段或管的流速，由于管径相同，所以u可按任一管截面来算当管路由若干段直径不同的管段组成时，由于各段流速不同，管路的总能量失应分段计算再求其总和5.3.3.3管道材料的选常用的管道有铸铁管、硅铁管、水煤气管、无缝5.3.3.3管道材料的选常用的管道有铸铁管、硅铁管、水煤气管、无缝钢管、有色金属管、有衬里钢管，非金属管等。管道材料的选择主要根据工艺要求，如输送介质的温度、压力性质（酸性、碱性、毒性、腐蚀性和可燃性等、货源和价格等因素综合考虑决定a.铸铁管常用于埋在地下的给水总管及污水管等，亦可输送碱液和浓硫酸，可用于铸铁管输送蒸汽及在压力下输送爆炸性与有毒性的气b.无缝钢管被广泛应用于各种化工装置中，特点为品质均匀和强度高，可用输送有压力的物料、蒸汽、高压水、过热水及输送燃烧性、爆炸性和有毒物料，极工作温度435℃c.最经济管径的确管径的选择是管路设计中一项重要的内容，管路的投资与克服管路阻力而提的动力消耗费用密切相关，因此对于长距离大直径管路应选择最经济的管路。投资还期内，管网投资年折算费用与年运行费用之和最小的一组管径，即经济管径。最济管径的选择，即找出下述关系式的最小值M=E+式中M——每年生产费用与原始投资费用之和E——每年消耗与克服管路阻力的能量费用（生产费用A——管路设备材料、安装和检修费P——管路设备每年消耗部分，以及占设备费用的百分比表示用图示法可以找出M的最小值，将任意假定的直径求得M，以M管径为横坐标，即可求得管路的最经济直径根据管子的工作压力、公称直径，查《化工工艺设计手册》的常用公称压力管道壁厚选用表，可确定管壁厚度一般低压管道的壁厚，可凭经验选用；较高压力管路，可按壁厚公式求出，外还要考虑材质的因素。（具体GB8163-87GB/T14976-945.3.4管道编5.3.4.1管道号组根据《管道仪表流5.3.4管道编5.3.4.1管道号组根据《管道仪表流程图设计规定》（HG20559-2011）的相关规定，对管道号由部分组成，每个部分之间用一短横线隔开第一部分：物料代号第二部分：该管道所在工序（主项）的工程工序（主项）编号和管道顺序号第二部分简称为管道编号第三部分：管道的公称直第四部分：管道等级第五部分：隔热、保温、防火和隔声代号第一部分和第二部分合并组成统称为“基本管道号”，它常用管道在表格文的记述，管道仪表流程图中图纸和管道接续关系标注和统一管道不同管道号的分界注。如下图所示即为典型的编号示意图5-1管道仪表标5.3.4.2管道号各部分说5-2管道编工艺物料代号如下表5.3.45-2管道编工艺物料代号如下表5.3.4工艺物料代号所示5-工艺物料代5-4辅助工艺物料代废工艺气工艺用规定的大写字母表示管内流动的物料介质，物料字母用规定的大写字母表示管内流动的物料介质，物料字母代号参见《管道仪表程图上的物料代号和缩写词》（HG20559.5-93。常见工艺物流代号见表5.3.4工物料代号，常见辅助物流代号见表5.3.5辅助工艺物料代号5.3.5管道防腐设对于常见的金属管道来说，最容易遭受的就是小孔腐蚀与间隙腐蚀，因此要据管道处于不同的环境状态、不同的腐蚀种类采取不同的防腐蚀方法依据：管道防腐蚀设计原则（GB50316-5.3.5.1管材出厂防管材的出厂防腐,主要是采用喷涂内涂层的方式,缓解管道在使用过程中发生介质腐蚀和管道在施工存放阶段的老化腐蚀。对于多数经管道运输的介质,即使在外前进行了脱腐蚀介质处理,但是在长输过程中仍然会造成管道的内腐蚀,采用内涂层可有效防止介质内腐蚀性物质与管道内壁直接接触,从而达到防腐的效果。具有内涂的钢管具备长时间存放条件,其表面光滑程度可保持在一定的范围内,保证管道的特性5.3.5.2外涂层防涂层防腐经济便捷,防腐效果良好,是管道防腐最为常用的方法。该方法还具部分绝缘性能、耐剥离强度,可以适用于高温、高压和酸碱环境的稳定性以及便于修的性能。常用的涂层防腐有以下几种ⅰ煤焦油瓷漆防腐涂层。该种涂层防腐效果较好,吸水率低,耐击穿电压强度高抗细菌腐蚀,成本低廉,对露天的天然气管道有较好的保护效果。但是它的涂层物理能较差,且对温度要求很高,并且在施工时略有毒性ⅱPE双层防腐。PE双层防腐涂层具有绝缘、绝水、耐高温等诸ⅱPE双层防腐。PE双层防腐涂层具有绝缘、绝水、耐高温等诸多优势,在天气管道防腐涂层领域也有广泛应用。但是由于这种涂层接触紫外线照射容易老化,导涂层剥落,丧失防腐性能,因此不适用于户外使用ⅲPE三层防腐。该涂层是利用环氧粉末对管道起到的保护作用,与PE双层腐相比,效果更佳明显。但这种方法对喷涂工艺和控制要求较高,容易出现质量缺陷主要表现是附着力差、厚度薄、容易出现孔隙和气泡,且防腐层相对脆弱,造成裸露管道成为电池源,加速管材的腐蚀现象5.3.5.3法兰处防一般来说，法兰处是最容易受到间隙腐蚀作用的。管道法兰处间隙狭小,除锈难,难以进行彻底有效的防腐。鉴于法兰处空间狭小,空气中的灰尘、盐分等容易在处堆积,形成腐蚀的诱发因素,不同材质的法兰面连接在一起,或者选用与法兰材质,法兰处的防腐处理主要有a.设计合理法兰结构,尽量避免杂质在窄缝处堆积,设置流通空间及杂物分流,b.避免两接触法兰面为不同金属材质,以防止其形成不同电位差的电偶腐蚀通常加装铜片来消除两法兰接触面的电势差c.法兰垫片尽可能选用橡胶等非金属材质,减少电偶腐蚀的发生。有阳极保时,应使用法兰跨d.使用防腐性能良好的防腐材料将法兰间隙进行彻底填充包覆,隔绝腐蚀源触法兰间隙内表面及垫片5.3.5.4加设防腐装为获得更好的防腐效果,各种防腐装置和方法也被发明创新,并应用于管道防工作上。如:架空管道防腐装置,可使天然气管道在真空环境中工作,从而使了外界的腐蚀介质和氧气,达到防腐的目的。管道防腐装置,使用防腐蚀层、保温层保护火层、防辐射层、外防腐蚀层、垫层等组合装置套至管道表面对管道进行防腐护对于大多数金属管道来说，最安全便捷的阴极保护法就是牺牲阳极法。对于些对于大多数金属管道来说，最安全便捷的阴极保护法就是牺牲阳极法。对于些露天管道根据使用的钢材性质,选择比需要保护的管道和电位更低的金属或合金共置于电解质中,建立牺牲阳极区域,因为牺牲阳极区域电位更低,在溶液中比管道率先被溶解,从而保护了管道,防止被腐蚀5.3.6管路绝热设绝热是保温与保冷的统称。为了防止生产过程中设备和管道向周围环境散发吸收热量而进行的绝热工程，已成为生产和建设过程中不可缺少的一项工程用绝热减少设备、管道及其附件的热（冷）量损失保证操作人员安全，改善劳动条件，防止烫伤和减少热量散发到操作区在长距离输送介质时，用绝热来控制热量损失，以满足生产上所需要的度冬季，用保温来延缓或防止设备、管道内液体的冻结当设备、管道内的介质温度低于周围空气露点温度时，采用绝热可防止备、管道的表面结(6)用耐火材料绝热可提高设备的防火等级(7)对工艺设备或炉窑采取绝热措施，不但可减少热量损失，而且可以提高生能力a.具有下列情况之一的设备、管道、管件、阀门等应保温ⅰ外表面温度大于323K，以及根据需要要求外表面温度小于或等于323K的设和管道ⅱ介质凝固点高于环境温度的设备和管b.具有下列工况之一的设备、管道及其附件必须保温ⅰ介质操作温度高于50℃,且工艺需要减少热损失ⅱ介质操作温度低于50℃,工艺需要减少介质温度降低或延迟介质凝结ⅲ经技术经济核算确定需要回收热量的设备和管ⅳ热量损失或环境温度变化会影响操作参数和安全的设备和管道ⅴ所有伴热管道、蒸汽系统或加热系统的设备、管道、管件、阀门、法兰ⅴ所有伴热管道、蒸汽系统或加热系统的设备、管道、管件、阀门、法兰等都要保温c.具有下列工况之一的设备、管道及其附件不需保温ⅰ工艺过程要求必须裸露、散热的部位ⅱ要求及时发现泄露的阀门、法兰连接ⅲ要求经常检测,防止发生损坏的部位ⅳ工艺上无特殊要求的放空和排液管ⅴ操作温度230℃以下不带蒸汽伴热管的泵Ⅵ保温会引起不