年产11万吨碳酸二甲酯工艺流程初步设计

110kt/a碳酸二甲酯生产工艺流程的初步设计摘要：碳酸二甲酯是一种低毒、环保性能优异的化工原料。在农药、医药、聚酯、锂电池电解溶液化妆品等领域应用广泛，被称为“21世纪有机合成领域的新基块”。本设计采用甲醇氧化羰基化法制碳酸二甲酯，先将甲醇、一氧化碳和氧气进行预处理，然后进行催化反应，再通过闪蒸罐分离，将一氧化碳和氧气进行燃烧处理，主液相产物碳酸二甲酯、水及残留甲醇进入精馏系统进行分离、精制，最终得到11万吨纯度为99.2%wt的碳酸二甲酯产品。采用模拟流程软件进行全流程模拟，通过甲醇分离塔(T0203)进行甲醇循环利用，并选取工艺流程中固定床反应器(R0101)、碳酸二甲酯精制塔(T0202)、进行设计计算，得出主要的参数数据。并依据全流程模拟数据结果及绘图规则绘制了工艺物料流程图、管道及仪表流程图、装配图。最后对全流程进行了初步的环保评价与安全评价，以确保设计项目的安全性和可行性。关键词：碳酸二甲酯；工艺设计；甲醇氧化羰基化PreliminaryDesignofa110kt/aDimethylCarbonate(DMC)ProductionProcessAbstract:Dimethylcarbonate(DMC)isalow-toxicitychemicalrawmaterialwithexcellentenvironmentalperformance.Widelyusedinpesticides,pharmaceuticals,polyesters,lithiumbatteryelectrolytes,cosmetics,andotherfields,itishailedasa"newcornerstoneinthefieldoforganicsynthesisforthe21stcentury."ThisdesignemploysthemethanoloxidativecarbonylationmethodtoproduceDMC.Theprocessinvolvespretreatmentofmethanol,carbonmonoxide,andoxygen,followedbycatalyticreaction.Theproductsarethenseparatedviaaflashevaporationtank,wherecarbonmonoxideandoxygenarecombusted.Themainliquid-phaseproducts—DMC,water,andresidualmethanol—enterthedistillationsystemforseparationandpurification,ultimatelyyielding110,000tonsofDMCwithapurityof99.2%wt.Processsimulationsoftwarewasutilizedtomodeltheentireworkflow,incorporatingmethanolrecyclingviathemethanolseparationcolumn(T0203).Keyequipment,includingthefixed-bedreactor(R0101)andtheDMCpurificationcolumn(T0202),weredesignedandcalculatedtoderivecriticaloperationalparameters.Basedonsimulationresultsanddraftingstandards,processflowdiagrams(PFDs),pipingandinstrumentationdiagrams(P&IDs),andassemblydrawingsweregenerated.Finally,preliminaryenvironmentalandsafetyevaluationswereconductedtoensuretheproject’sfeasibilityandcompliancewithsafetystandards.Keywords:DimethylCarbonate(DMC);ProcessDesign;MethanolOxidativeCarbonylation绪论碳酸二甲酯的研究背景及意义碳酸二甲酯的合成最早出现在1835年，由法国化学家Dumas通过光气法实现。尽管光气法因安全性和环保问题逐渐被淘汰，但它为DMC的发现和后续研究奠定了基础。1986年美国DOW化学公司开发了甲醇气相羰基化法技术，该方法避免了催化剂对设备的腐蚀，工艺简单。1992年日本宇部兴产公司建成一套生产能力3000t/a的工业化装置，并将扩建到年产3~5万t的大型工业化装置。这一举措推动了碳酸二甲酯工艺的发展和规模的扩大。多年来，国内外各大公司及研究学者发展了多种碳酸二甲酯生产工艺][1]。目前工业化路线有三种：酯交换法、甲醇化法、尿素醇解法，其中酯交换法包括环氧丙烷酯交换法和环氧乙烷酯交换法，甲醇化法包括甲醇氧化羰基化法、甲醇碳酸化法、二氧化碳甲醇化法[12]。图1.12024年碳酸二甲酯生产工艺产能占比如今，全球经济的发展和人民对美好生活的需要驱动着新能源汽车产业的爆发式增长，推动锂电池电解液需求激增，碳酸二甲酯是锂离子电池电解液的核心溶剂之一，因其高电化学稳定性、低黏度和良好的溶解性能，广泛应用于新能源汽车、储能设备等领域，2024年需求量中约60%来自该领域；其次碳酸二甲酯是聚碳酸酯非光气法合成的关键原料，替代传统剧毒光气，用于生产高性能工程塑料。聚碳酸酯广泛应用于汽车零部件、电子设备外壳、建筑材料等，碳酸二甲酯作为原料之一，推动其在工程塑料中的需求增长；同时受国内供应过剩影响，企业通过出口缓解压力。2024年出口量同比激增146.15%，创历史新高，主要流向东南亚、欧洲等新兴市场。2024年，中国碳酸二甲酯下游消费量同比增长32.58%，近五年复合增长率达34.88%，总需求量达41.16%。这一增长主要受新能源产业，如锂电池电解液、聚碳酸酯和出口市场拉动。其中，电解液和聚碳酸酯两大领域的消费占比已超过85%，较2023年提升2.58个百分点[2]。随着“双碳”目标推进，碳酸二甲酯在新能源和环保材料领域的应用占比将持续提升。图1.22017年-2023年中国DMC表观消费图碳酸二甲酯的性质碳酸二甲酯(DMC)，化学式C3H6O3，分子量为90.08，在常温下为无色至淡黄色透明液体，略带香味或刺激性气味，微甜，具有低黏度和良好的挥发性。难溶于水，但能与醇、酮、酯等任意比混溶。表1.1碳酸二甲酯物理性质名称碳酸二甲酯别名DMC外观无色至淡黄色液体，有芳香气味化学式C3H6O3分子量90.078熔点2至4℃沸点90至91℃密度1.069g/cm³水溶性不溶应用农药、医药、香料、燃料添加剂、溶剂及电子工业等领域碳酸二甲酯的用途碳酸二甲酯在化工领域、医药领域、农业领域以及工业领域发挥着重要作用[3]。1.在化工领域，碳酸二甲酯作为重要的化工原料，可替代光气、硫酸二甲酯等剧毒物质，用于羰基化、甲基化等反应，显著降低生产过程中的环境与健康风险；同时也是聚碳酸酯、聚酯纤维等多种高性能材料的关键原料。碳酸二甲酯的低毒性和高溶解性使其成为环保型溶剂的首选，用于制备锂电池电解液、涂料与胶黏剂、半导体清洗剂等。2.在医药领域，碳酸二甲酯作为药物中间体用于合成抗病毒药物，如环丙沙星、抗癌药物及疫苗佐剂。3.在农业领域，碳酸二甲酯作为溶剂或反应介质，提高磺草灵等农药的分散性和稳定性。综上，碳酸二甲酯凭借其多功能性和环保优势，已成为化工领域不可或缺的“绿色基块”，未来在新能源、新材料和生物医药等领域的应用潜力将进一步释放。图1.3碳酸二甲酯用途占比图设计任务书处理能力：11万吨/a碳酸二甲酯产品的制备；设计要求：产品碳酸二甲酯的纯度达到99.2%以上；工作时长：每年8000h的运作时间设计内容将原料甲醇与氧气、一氧化碳进行氧化羰基化反应生成碳酸二甲酯，将反应过程中的甲醇进行精制分离循环利用，对主产物碳酸二甲酯进行分离精制与回收后，得到高纯度产品碳酸二甲酯。碳酸二甲酯生产工艺路线概述合成碳酸二甲酯生产工艺路线众多，但在工业生产中真正发挥作用且有实用价值并得以延续投产的工艺路线包括以下几种：酯交换法、甲醇氧化羰基化法、尿素醇解法。这些方法在国内外均进行中大规模投产，足以见其安全性和高效性[12]。酯交换法以环氧丙烷(PO)或环氧乙烷(EO)为原料，与二氧化碳反应生成碳酸丙烯酯(PC)或碳酸乙烯酯(EC)，再与甲醇进行酯交换生成DMC，同时联产丙二醇(PG)或乙二醇(EG)[4]。其反应方程式如下：图2.1酯交换法方程式酯交换法技术成熟，反应条件温和但其受原料影响较大，并且原料用量大，投资较高，催化剂甲醇钠不可回收，环保压力大。尿素醇解法尿素与甲醇或丙二醇反应生成碳酸二甲酯(DMC)，分为直接法和间接法[5]。1.直接法：尿素与甲醇反应生成氨基甲酸甲酯，再分解为碳酸二甲酯(DMC)(温度150-170℃，常压)； (2.1) (2.2)2.间接法：尿素先与丙/乙二醇反应合成碳酸丙/乙烯酯，第二步碳酸丙/乙烯酯再与甲醇反应合成碳酸二甲酯(DMC)，副产丙/乙二醇可循环使用；反应方程式如下：图2.2尿素醇解间接法尿素醇解法原料成本低，无共沸分离问题，但其产率低，需添加昂贵催化剂且碳酸二甲酯(DMC)与甲醇分离能耗高。甲醇氧化羰基化法原料甲醇、一氧化碳和氧气在催化剂(如CuCl)作用下直接合成DMC，分为液相法和气相法。1.液相法[6]：反应温度90-120℃，压力2-3MPa，但CuCl催化剂腐蚀设备且易失活；反应方程式如下： (2.3) (2.4)2.气相法[7]-[10]：分为间接法和直接法。(1)直接法：是在固定床反应器中，以甲醇、CO和氧气为原料，直接进行气相氧化羰基化合成碳酸二甲酯(DMC)。反应体系为气相，催化剂为固相，进行气固相催化反应。反应方程式如下： (2.5)(2)间接法：以亚硝酸甲酯为中间体，温度50-150℃，安全性高但需控制有毒气体,副产物草酸二甲酯容易堵塞管路。液相法设备容易腐蚀，直接气相法甲醇氧化羰基化工艺路线具有原料低廉易得、毒性小、污染物排放量小等特点，是具有广阔发展前景的工艺路线之一。工艺方法的确定甲醇氧化羰基化法制备碳酸二甲酯因其技术先进性和环境友好性，已成为当前主流工艺之一[13]。首先其以甲醇、CO和O₂为原料，其中甲醇是基础化工产品，CO可来自煤化工尾气或工业废气，氧气通过空气分离获取，原料供应链成熟且成本低廉；同时相比于传统光气法，无需剧毒光气，且CO₂排放量低；并且直接气相法副产物水，符合绿色化学原则。甲醇氧化羰基化法通过催化剂创新、反应工程优化和绿色工艺设计，兼具经济性、环保性与技术成熟度。这种绿色节能的方法对于降低碳酸二甲酯的生产成本、推动化工行业的可持续发展具有重要意义。甲醇氧化羰基化气相法的工艺模拟物性方法的确定通过查阅孙兰义教授的《化工设计模拟实训》一书从中发现：针对本设计课题中的物系，适宜使用的物性方法有PR，SRK，NRTL，UNIQUAC等[14]。结合本流程模拟所用到的各组分物质，最终本流程选用了NRTL物性方法，如图3.1所示：图3.1全流程物性方法设置全工艺流程模拟本厂的生产工艺流程主要包括两个核心工段：碳酸二甲酯合成工段、碳酸二甲酯精制工段。整个工艺流程模拟图，如图3.2所示。图3.2全厂工艺流程模拟示意图甲醇氧化羰基化气相法工艺流程叙述3.3.1 碳酸二甲酯合成工段碳酸二甲酯合成工段主要包括了原料的预处理和碳酸二甲酯的合成。原料的预处理是将原料中的一氧化碳与氧气按1:2比例，经过压缩机进入混合器混合均匀。碳酸二甲酯的合成是将混合后的一氧化碳、氧气与甲醇发生氧化羰基化反应，生成碳酸二甲酯，并含有少量的甲酸乙酯。该工段的主要流程如下：①原料氧气自0101流股和原料一氧化碳自0102流股经过压缩机C0101、C0102加压至3.0MPa，进入混合器M0102。②原料甲醇自0103流股经过泵加压至3.0MPa，再经换热器E0101加热至反应温度175℃；与混合器M0102出口流股0106进入转化率反应器R0101。③转化率反应器R0101完成主反应后，将生成的粗碳酸二甲酯气体经过换热器E0102、E0103，变为温度-30℃的碳酸二甲酯溶液。④降温后的粗碳酸二甲酯溶液进入闪蒸罐F0101分离出水、一氧化碳、氧气，进行回收处理；得到的碳酸二甲酯溶液即流股0115进入下一工段。图3.3碳酸二甲酯合成工段示意图3.3.2 碳酸二甲酯精制工段碳酸二甲酯精制工段主要包括碳酸二甲酯的精制和甲醇的回收循环。碳酸二甲酯的精制先将碳酸二甲酯混合液中的轻组分除去，再进入精馏塔进行提纯分离。甲醇的回收循环通过甲醇分离塔进行分离提纯，循环利用。该工段的主要流程如下：①碳酸二甲酯原液由上一工段闪蒸罐F0101的罐顶流出进入脱轻塔T0201，脱去轻组分水、氧气、二氧化碳等，碳酸二甲酯原液从塔底流出进入碳酸二甲酯精制塔T0202。②精制塔T0202对碳酸二甲酯原液进行提纯，塔顶馏出液为甲醇原液，塔底馏出液为纯度99.2%的碳酸二甲酯产品。③甲醇原液通过泵P0201进入甲醇分离塔T0203，塔顶流出甲酸乙酯，塔底馏出97%wt的甲醇，再经过换热器E0201，温度降为25℃，与原料甲醇一起进入混合器M0101进行循环使用。图3.4碳酸二甲酯精制工段示意图工艺流程灵敏度分析优化完成工艺流程模拟后，为了进一步提升工艺流程的效率，需对全流程进行优化。这一优化过通常涉及在模拟软件中进行灵敏度分析，同时在保障产品质量的前提下，设计更经济的设备配置和更优化的操作工艺参数。下面对甲醇分离塔(T0203)的优化作以具体说明。3.4.1 甲醇分离塔(T0203)理论塔板数优化通过设计优化甲醇分离塔(T0205)，发现当理论塔板数增加到10块时，塔底热负荷与塔顶热负荷之差不再随塔板数的增加而有明显提升，并且塔底的摩尔分率最大；随着塔板数的增大，分离塔塔T0203的再沸器能耗和塔设备的材料费用都会相应增加，因此最终确定10块为最佳的理论塔板数。此理论塔板数的确定在保持产品质量纯度的同时，降低能耗和材料成本，也提升整个生产工艺流程的经济性。图3.5理论板数和塔底摩尔分率的关系3.4.2 甲醇分离塔(T0203)进料位置的优化精馏塔的分离效果受其进料位置的影响，因为进料板未知的改变会直接导致塔内精馏段与提馏段的变化，从而影响产品的质量纯度。如图3.6所示，当进料塔板位于第5至7块之间时，物料的分离效果逐渐趋于最佳。尤其是当进料板位于第6块时，分离效果最为理想；而在第6块之后，分离效果则相对减弱。因此综合考虑分离效果和经济性，最终选择甲醇分离塔的进料位置为第6块塔板。图3.6进料板位置与塔底摩尔分率的关系3.4.3 甲醇分离塔(T0203)回流比的优化回流比对塔设备的分离效果起着决定性作用，增大回流比，分离效果会更明显，但也会带来设备费用的增加。我们既要满足分离要求又要降低设备费用，因此需要找到最佳回流比。根据图3.7显示，当回流比增大至11时，塔设备的分离效果已能满足要求。因此，选择11作为最佳回流比，既能维持高效分离又能实现成本的最优化。图3.7回流比和产品纯度关系图物料衡算和热量衡算物料衡算4.1.1 碳酸二甲酯合成工段碳酸二甲酯的生产工艺流程由两个工段组成：碳酸二甲酯合成工段、碳酸二甲酯精制工段。每个工段中，对单个设备进行物料衡算是确保生产效率和产品质量的关键步骤。首先，对碳酸二甲酯合成工段中的每个设备(如反应器、闪蒸罐等)进行单独的物料衡算，然后进行碳酸二甲酯合成工段的总物料衡算，包括出入口物料的流量、组成等。确保原料的投入与产出相符，并估算可能的物料损失。4.1.1.1 原料混合器(M0102)表4.1原料混合器(M0102)物料衡算物质单位入入出摩尔流量kmol/hr131.585984287.6005017419.1864859质量流量kg/hr4210.593598055.80509212266.39868CH4Okg/hr000COkg/hr08055.8050928055.805092O2kg/hr4210.5935904210.593591DMCkg/hr000H2Okg/hr000续表4.1物质单位入出出C2H4O2kg/hr000C3H6O2kg/hr000CO2kg/hr000质量分率CH4O000CO010.656737589O2100.343262411DMC000H2O000C2H4O2000C3H6O2000CO2000C2H7NO000体积流量l/hr162672.395358126.6289520771.7356由表4.1数据看出，原料混合器进口物料质量流量为12266.398683kg/hr，出口物料质量流量为12266.398683kg/hr。4.1.1.2 转化率反应器(R0101)表4.2转化率反应器(R0101)物料衡算物质单位入入出摩尔流量kmol/hr419.186486567.59549714.034206质量流量kg/hr12266.398718415.249330681.64803CH4Okg/hr018016.51346356.225934COkg/hr8055.805092.12379E-342318.911389O2kg/hr4210.593591.43681E-331306.14583DMCkg/hr028.67406114324.38309H2Okg/hr00.153713663277.568324C2H4O2kg/hr00.000139093.376745892C3H6O2kg/hr0369.9080232090.178385CO2kg/hr01.97E-161004.858327C2H7NOkg/hr000质量分率CH4O00.97834750.207167031CO0.656738611.15328E-380.07557975O20.343262417.80229E-380.042570915DMC00.0015570820.46687137H2O08.34709E-060.106825C2H4O207.55319E-090.00011005C3H6O200.0200870490.0681247CO201.06708E-200.03275111体积流量l/hr520771.73632110.72457179835.5462由表4.2数据看出，转化率反应器进口物料质量流量为30681.6480kg/hr，出口物料质量流量为30681.6480kg/hr。4.1.1.3 二段冷却器(E0103)表4.3二段冷却器(E0103)物料衡算物质单位入出摩尔流量kmol/hr714.067493714.0674931质量流量kg/hr30681.685530681.68547CH4Okg/hr6356.225936356.225934COkg/hr2318.911392318.911389O2kg/hr1306.145841306.145837DMCkg/hr14308.627514308.62749H2Okg/hr3277.449443277.449437C2H4O2kg/hr3.376745443.376745436C3H6O2kg/hr2106.090312106.090308CO2kg/hr1004.858331004.858328C2H7NOkg/hr00质量分率CH4O0.207166780.207166778CO0.075579660.075579661O20.042570860.042570863DMC0.466357280.466357284H2O0.106821040.106821036C2H4O20.000110060.000110057C3H6O20.068643240.06864324CO20.032751080.03275108C2H7NO00体积流量l/hr127439.81382867.80838由表4.3数据看出，二段冷却器进口物料质量流量为30681.68547003kg/hr，出口物料质量流量为30681.68547003kg/hr。4.1.1.4 闪蒸罐(F0101)表4.4闪蒸罐(F0101)物料衡算物质单位入出出出摩尔流量kmol/hr714.06749395.368289176.99312441.70607质量流量kg/hr30681.685472820.009733188.5806724673.0950CH4Okg/hr6356.225930.16241978006356.06351COkg/hr2318.911381786.919290531.992096O2kg/hr1306.145836949.9984760356.147360DMCkg/hr14308.627490.178803962014308.44868H2Okg/hr3277.4494370.0003096963188.5806788.8684484C2H4O2kg/hr3.3767454350.00178157303.37496386C3H6O2kg/hr2106.090300.26672170602105.82358CO2kg/hr1004.85832782.48193250922.376395续表4.4物质单位入出出出C2H7NOkg/hr0000质量分率CH4O0.2071667785.75950E-0500.25761111CO0.0755796610.633657100.02156162O20.0425708630.336877700.01443464DMC0.4663572836.34054E-0500.57992111H2O0.1068210361.09821E-0710.0036018C2H4O20.0001100576.31761E-0700.0001367C3H6O20.068643249.45810E-0500.0853489CO20.0327510790.0292488100.0373838体积流量l/hr82867.808363494.87663198.060324099.7335由表4.4数据看出，闪蒸罐进口物料质量流量为30681.68547kg/hr，出口物料质量流量为30681.68547kg/hr。4.1.1.5 碳酸二甲酯合成工段表4.5碳酸二甲酯合成工段总物料衡算物质单位入入出出出质量流量kg/hr12266.418415.282820.013188.5824673.1CH4Okg/hr018016.5130.162406356.0635COkg/hr8055.812.023E-341786.91930531.9921O2kg/hr4210.591.373E-33949.99850356.1474DMCkg/hr012.82890.1788014308.449H2Okg/hr00.034030.00033188.5888.8684C2H4O2kg/hr00.00010.001803.37496C3H6O2kg/hr0385.90190.266702105.8236CO2kg/hr01.9385E-1682.48190922.3763C2H7NOkg/hr00000总计由表4.5数据看出，碳酸二甲酯合成工段进口物料质量流量为30681.68547kg/hr，出口物料质量流量为30681.68547kg/hr。4.1.2 碳酸二甲酯精制工段4.1.2.1 脱轻塔(T0201)表4.6脱轻塔(T0201)物料衡算物质单位入出出摩尔流量kmol/hr441.7060850.6195167391.086563质量流量kg/hr24673.0951790.20089122882.89416CH4Okg/hr6356.06351.83636E-196356.063514COkg/hr531.9921531.99209691.35326E-08O2kg/hr356.14736356.14736043.19357E-08DMCkg/hr14308.4491.38670E-1914308.44868H2Okg/hr88.8684482.27764E-2688.86844841C2H4O2kg/hr3.37496394.19620E-153.374963862C3H6O2kg/hr2105.82364.44785E-162105.823586CO2kg/hr922.3764902.061433920.31496145C2H7NOkg/hr000质量分率CH4O0.25761111.02578E-220.277764843CO0.02156160.2971689385.91386E-13O20.01443460.1989426791.39560E-12DMC0.57992117.74606E-230.625290165物质单位入出出H2O0.00360181.27228E-290.003883619C2H4O20.00013682.34398E-180.000147C3H6O20.0853492.48455E-190.092026CO20.03738390.503888380.000888C2H7NO000体积流量l/hr24099.734260422.132626420.28由表4.6数据看出，脱轻塔进口物料质量流量为24673.095kg/hr，出口物料质量流量为24673.095kg/hr。4.1.2.2 碳酸二甲酯精制塔(T0202)表4.7碳酸二甲酯精制塔(T0202)物料衡算物质单位入出出摩尔流量kmol/hr391.086563226.645643164.440919质量流量kg/hr22882.89428473.47860414409.41556CH4Okg/hr6356.063516329.61848826.445026COkg/hr1.35326E-081.35326E-081.87792E-74O2kg/hr3.19357E-083.19357E-083.87735E-73DMCkg/hr14308.448714.30845614294.14023H2Okg/hr88.8684480.03823688.8302123C2H4O2kg/hr3.3749643.3749643.24261E-15C3H6O2kg/hr2105.823592105.8234988.83332E-05CO2kg/hr20.31496120.3149614.70745E-46C2H7NOkg/hr000质量分率续表4.7物质单位入出出CH4O0.2777650.746991740.00183526CO5.91386E-131.59706E-121.30326E-78O21.39562E-123.76890E-122.69085E-77DMC0.62529020.001688620.991999999H2O0.0038844.51245E-060.006164733C2H4O20.0001470.0003982972.25034E-19C3H6O20.09202610.2485193626.13024E-09CO20.000887780.0023974763.26693E-50C2H7NO000体积流量l/hr26420.279210652.690814837.234由表4.7数据看出，碳酸二甲酯精制塔进口物料质量流量为22882.894161kg/hr，出口物料质量流量为22882.894161kg/hr。4.1.2.3 甲醇分离塔(T0203)表4.8甲醇分离塔(T0203)物料衡算物质单位入出出摩尔流量kmol/hr226.64564336.984679189.660965质量流量kg/hr8473.47862143.8607116329.617892CH4Okg/hr6329.61849443.0728245886.545663COkg/hr1.35326E-081.35326E-082.24822E-34O2kg/hr3.19357E-083.19357E-081.52569E-33DMCkg/hr14.3084560.05412314.25433222H2Okg/hr0.0382360.00041970.03781641C2H4O2kg/hr3.3749643.3748054020.00015846C3H6O2kg/hr2105.82351677.043577428.7799218CO2kg/hr20.31496120.314961452.15383E-16C2H7NOkg/hr000质量分率CH4O0.746991740.206670530.930000161CO1.59706E-126.31227E-123.55191E-38O23.76890E-121.48964E-112.41039E-37DMC0.001688622.52458E-050.002252005H2O4.51245E-061.95769E-075.97452E-06C2H4O20.00039830.0015741722.50348E-08C3H6O20.248519360.7822539810.067741833CO20.002397480.0094758773.40279E-20C2H7NO000体积流量l/hr10654.4471003061.5858368.5371由表4.8数据看出，甲醇分离塔进口物料质量流量为8473.4786kg/hr，出口物料质量流量为8473.4786kg/hr。4.1.2.4 碳酸二甲酯精制工段表4.9碳酸二甲酯精制工段总物料衡算物质单位入出出出出质量流量kg/hr24673.0951790.22143.866329.614409.4CH4Okg/hr6356.0641.83630E-19443.0725886.5426.445COkg/hr531.992531.9921.35E-082.24E-341.87E-74O2kg/hr356.147356.14733.19E-081.52E-333.87E-73DMCkg/hr14308.4481.39E-190.0541214.254314294.1H2Okg/hr88.8682.28E-260.000410.0378188.8302C2H4O2kg/hr3.3754.20E-153.37480.000153.24E-15C3H6O2kg/hr2105.8244.45E-161677.04428.7798.83E-05CO2kg/hr922.376902.06120.31492.15E-164.71E-46C2H7NOkg/hr00000总计kg/hr24673.124673.1由表4.8数据看出，碳酸二甲酯精制工段进口物料质量流量为24673.095kg/hr，出口物料质量流量为24673.095kg/hr。综合上述物料衡算表，大致列举了混合器、反应器、闪蒸罐、分离塔等关键设备的物料流动流量情况。按照物料衡算公式进行计算，确定各工段以及设备基本符合物料守恒，进而判断出整个工艺流程也遵循物料守恒。热量衡算根据化工设计中热量衡算的基本要求及热量衡算的原则，对实际工艺进行热量衡算。其计算依据是热量平衡方程： (4.1)即输入系统的热量总和=输出系统的热量总和+系统损失的热量总和；对于连续系统： (4.2)即外界与系统交换的热量和做功之和=输出系统的焓值-输入系统的焓值；在全工艺流程进行热量衡算中，以单个设备模块为一个系统对其热量输入、输出、损失等进行详细的计算和分析，从而准确掌握整个工艺流程中的热量分布情况，估算出热量损失的主要环节，进而提出针对性的节能措施和优化方案。4.2.1 碳酸二甲酯合成工段对碳酸二甲酯合成工段的部分设备进行热量衡算，设备如下：甲醇输送泵(P0101)、甲醇加热器(E0101)、转化率反应器(R0101)、一段冷却器(E0102)、闪蒸罐(F0101)。4.2.1.1 甲醇输送泵(P0101)表4.10甲醇输送泵(P0101)热量衡算总计单位入出相对差值摩尔kmol/hr567.6289567.62890质量kg/hr18415.278418415.27840焓流量kJ/hr-136436449.7-136311730.2-0.000914958净功要求kW34.6443054由表4.10数据看出，甲醇输送泵进口物料焓流量为-136436449.7kJ/hr，出口物料焓流量为-136311730.2kJ/hr，净功34.6443054kW。4.2.1.2 甲醇加热器(E0101)表4.11甲醇加热器(E0101)热量衡算总计单位入出相对差值摩尔kmol/hr567.6289567.62890质量kg/hr18415.278418415.27840焓流量kJ/hr-136311730.2-125069005.5-0.089892173热负荷kW3123.015由表4.11数据看出，甲醇加热器进口物料焓流量为-136311730.2kJ/hr，出口物料焓流量为-125069005.5kJ/hr，热负荷3123.015kW。4.2.1.3 转化率反应器(R0101)表4.12转化率反应器(R0101)热量衡算总计单位入入出相对差值摩尔kmol/hr419.1865567.6288714.0675-0.38196361质量kg/hr12266.3986818415.28678730681.685470焓流量kJ/hr-29934086.1-125069005.5-2203755080.296641024热负荷kW-18159.0045由表4.12数据看出，转化率反应器进口物料焓流量为-155003091.6kJ/hr，出口物料焓流量为-220375508kJ/hr，热负荷-18159.0045kW。4.2.1.4 一段冷却器(E0102)表4.13一段冷却器(E0102)热量衡算总计单位入出相对差值摩尔kmol/hr714.067493138916714.0674931389160续表4.13总计单位入出相对差值质量kg/hr30681.6854730681.685470焓流量kJ/hr-220375508-225597089.70.023145608热负荷kW-1450.4394由表4.13数据看出，一段冷却器进口物料焓流量为-220375508.01162kJ/hr，出口物料焓流量为-225597089.72207kJ/hr，热负荷-1450.4394kW。4.2.1.5 闪蒸罐(F0101)表4.14闪蒸罐(F0101)热量衡算总计单位入出出出相对差值摩尔kmol/hr714.06795.3683176.993441.7060质量kg/hr30681.6852820.013188.5824673.0950焓流量kJ/hr-230174565-7954192-51365124-1708556500热负荷kW0由表4.14数据看出，闪蒸罐进口物料焓流量为-230174565kJ/hr，出口物料焓流量为-230174565kJ/hr，热负荷0kW。4.2.2 碳酸二甲酯精制工段对碳酸二甲酯精制工段的部分设备进行热量衡算，设备如下：脱轻塔(T0201)、碳酸二甲酯精制塔(T0202)、甲醇分离塔(T0203)、循环甲醇分流器(F0201)。4.2.2.1 脱轻塔(T0201)表4.15脱轻塔(T0201)热量衡算总计单位入出相对差值摩尔kmol/hr441.7061441.70610质量kg/hr24673.09524673.0950焓流量kJ/hr-170855651.0-164390723.48-0.039326冷凝器热负荷kW-122.1732再沸器热负荷kW1917.9856由表4.15数据看出，脱轻塔进口物料焓流量为-170855651.0kJ/hr，出口物料焓流量为-164390723.48kJ/hr，冷凝器热负荷-122.1732kW，再沸器热负荷1917.9856kW。4.2.2.2 碳酸二甲酯精制塔(T0202)表4.16碳酸二甲酯精制塔(T0202)热量衡算总计单位入出相对差值摩尔kmol/hr391.087391.0870质量kg/hr22882.89422882.8940焓流量kJ/hr-154051884.4-155593937.40.0099107524冷却器热负荷kW-5109.9451再沸器热负荷kW4681.6286由表4.16数据看出，碳酸二甲酯精制塔进口物料焓流量为-154051884.4kJ/hr，出口物料焓流量为-155593937.4kJ/hr，冷凝器热负荷-5109.9451kW，再沸器热负荷4681.6286kW。4.2.2.3 甲醇分离塔(T0203)表4.17甲醇分离塔(T0203)热量衡算总计单位入出相对差值摩尔kmol/hr226.646226.6460质量kg/hr8473.47868473.47860焓流量kJ/hr-59309036.672-57959465.08-0.02328474冷凝器热负荷kW-19430.5288再沸器热负荷kW19805.4108由表4.17数据看出，甲醇分离塔进口物料焓流量为-59309036.672kJ/hr，出口物料焓流量为-57959465.08kJ/hr，冷凝器热负荷-19430.5288kW，再沸器热负荷19805.4108kW。4.2.2.4 循环甲醇分流器(F0201)表4.18循环甲醇分流器(F0201)热量衡算总计单位入出相对差值摩尔kmol/hr189.661189.6610质量kg/hr6329.61796329.61790焓流量kJ/hr-45728068.65-45728068.650由表4.18数据看出，循环甲醇分流器进口物料焓流量为-45728068.65kJ/hr，出口物料焓流量为-45728068.65kJ/hr。综合上述热量衡算表格，对整个工艺流程进行详细的热量衡算，全面评估了流程中涉及的反应器、塔、换热器和泵等设备的能量(热量)流动情况。确认碳酸二甲酯合成工段和碳酸二甲酯精制工段的能量交换均满足能量守恒定律的要求，基于此得出整个工艺流程的设计在能量层面上是守恒且有效的。设备设计与选型精馏塔设备(T0202)设计5.1.1 碳酸二甲酯精制塔(T0202)原理下面对碳酸二甲酯精制塔T0202进行详细设计。采取精馏塔对物料进行分离，由于甲醇与碳酸二甲酯的沸点分别为64.7°C和91°C，故采用普通精馏进行分离，最终在塔底流股0204得到99.2%wt的碳酸二甲酯产品；塔顶流股0203得到原料甲醇，送入甲醇分离塔进行后续提纯分离，并添加新鲜甲醇送入反应器反应。5.1.2 精馏塔(T0202)参数设计首先对市面上常见几种精馏塔作性能比较，结果如表5.1：表5.1精馏塔性能比较塔类型浮阀塔筛板塔泡罩塔填料塔生产能力中高低中小分离效果高高中较高操作弹性高中高低塔板压降中低高低造价中中高高通过对比上述几种精馏塔，综合性能考虑：本设计采取筛板精馏塔对碳酸二甲酯进行提纯分离。碳酸二甲酯精制塔的操作压力为1.0bar，塔板数为38块，回流比为1.25。塔底馏出物主要为碳酸二甲酯产品，流率为164.441kmol/h。图5.1精馏塔参数图5.2进料位置参数图5.3冷凝器结果图5.4再沸器结果塔效率的计算：采用经验公式O'connell法计算塔效率： (5.1)式(5.1)中相对挥发度α为碳酸二甲酯和甲醇的相对挥发度；μ为液体黏度。相对挥发度的计算公式： (5.2)式(5.2)中的yA和xA分别代表气相和液相中易挥发组分的摩尔分数；yB和xB分别为气相和液相中难挥发组分的摩尔分数。图5.5流程模拟软件中的数据由上图可得： (5.3)同时在流程模拟软件中也可查看液体黏度μ，得液体黏度μ=0.142468cP图5.6液体黏度数据计算得： (5.4)精馏段： (5.5)圆整为29；提馏段： (5.6)故全塔的实际塔板数目为59块，进料板位置为第29块。全塔设计参数如下表：表5.2全塔设计条件设计条件参数设计压力/bar1.0设计温度/℃99.0实际塔板数59进料位置29回流比1.255.1.3 塔内件结构参数设计本设计采用流程软件中的塔内件模块对碳酸二甲酯精制塔进行参数设计。设计过程中全塔分为精馏段和提馏段两段进行设计，参考流程模拟软件给出的推荐数据，并对数据进行圆整和调整，得到以下关键参数，基于这些参数对全塔进行了详细的分析和设计。图5.7塔内件设计参数精馏段塔板详细设计参数如图5.8图5.8精馏段结构参数图提馏段塔板详细设计参数如图5.9图5.9提馏段结构参数图5.1.4 水力学校核结果通过流程模拟软件对塔内件进行水力学校核，校核结果如图5.10所示。图5.10水力学校核结果由水力学校核结果得到水力学操作图，如图5.11所示。图5.11水力学操作图经过流程模拟软件的详细校核分析，碳酸二甲酯精制塔的设计参数已全面满足设计要求，为实现装置高效稳定运行提供了可靠保障。所有塔板均通过严格的流体力学校核，未出现液泛、液沫夹带及漏液等异常现象。通过精确控制：•液泛因子稳定在0.7-0.88的优化区间，确保气液两相维持理想接触状态•降液管持液量控制在0.2-0.6的设计范围，有效避免液泛和相间干扰•侧壁降液管停留时间≥4s，保障液体充分分离综上所述，碳酸二甲酯精制塔为后续的生产操作提供了可靠的保障，并有助于提升整个生产流程的性能和效率；碳酸二甲酯精制塔部分水力学校核结果如表5.3所示。表5.3碳酸二甲酯精制塔水力学结果数据塔板液泛率%降液管持液量%降液管侧阻塞液泛%堰上高度(充气)mm侧壁降液管停留间s268.512327.93578.340434.34546.3273368.467427.85198.259333.94096.3918468.462827.84738.254933.93036.3936568.466927.86388.271134.03016.3776668.476027.89268.299134.19726.3511768.492027.93578.340534.44226.3129868.519327.99878.400034.79186.2595968.566228.08998.484235.28196.18691068.645928.21998.601235.95346.09161168.777128.40108.759236.84635.97171268.982328.64488.965337.98685.82881369.281028.95769.221439.37135.66931469.679029.33489.521340.95115.50381570.158529.75729.848242.62975.34461670.678130.192810.177544.28035.2029续表5.3塔板液泛率%降液管持液量%降液管侧阻塞液泛%堰上高度(充气)mm侧壁降液管停留间s1771.184630.605210.482645.77955.08551868.233140.314523.104576.96443.02491968.044340.157323.000376.48963.02832067.959640.084922.952276.27113.02992167.930940.057922.933976.19093.03052267.939240.059322.933976.19943.03052367.984340.087022.950476.29133.03002468.082540.150822.989176.49933.02872568.271340.275523.064976.90283.02632668.620140.509323.206577.65253.02182769.245940.937923.464379.00653.01432870.323041.701923.918681.36043.00252972.058343.001324.677185.20862.98673074.591645.043525.838390.92572.97023177.828247.884127.400498.34762.95973281.348851.234029.1750106.49592.96043384.564054.493630.8392113.94822.97063485.342357.106532.1318119.65662.98383587.353458.861132.9788123.37852.99483688.459959.845933.4443125.42683.00183788.890760.230633.6177126.20483.0052精制塔(T0202)结构参数如表5.4所示。表5.4塔(T0202)结构参数汇总表结构精馏段提馏段塔径2000mm2000m溢流数11板间距400mm400mm堰长1453mm1453mm堰高33.33mm33.33mm降液管宽度313mm313mm降液管底隙20.63mm20.63mm孔直径3mm3mm5.1.5 塔设备机械结构设计塔设备机械结构设计包括以下几点：(1)塔径设计：经过流程模拟软件分析和计算，最终确定合理的塔径为2米，足够确保塔内流体流动顺畅，满足生产要求。(2)塔顶空间(HD)：此空间是为了便于塔内设备的安装、维护以及可能的未来升级，满足操作的实际需求和安全性；通常塔顶空间的高度范围设定在1.0米至2.0米之间。基于标准范围，并结合本设计的实际需求，最终确定塔顶空间的高度为1.5米。(3)人孔设置：人孔对于塔设备的维护、检修至关重要，根据塔设备的规格要求，为了确保人员能够方便地进行操作，设有人孔的上下两塔板间距至少需保持500mm的距离。故人孔的上下两塔板间距(HT)设定为500mm。(4)人孔数量：根据《石油化工塔器设计规范》(SH3098-2011)标准，确定精馏段选择每12块塔板开设一个人孔，提馏段每5块塔板开设一个人孔；同时也要在塔设备的上下出口及进料口处增设人孔，以便于对塔设备进行日常操作和检修。对于本设计而言，塔(T0202)共需开设9个人孔。(5)人孔尺寸：根据国家相关标准来确定人孔的尺寸，当塔设备直径在1600~3000mm范围内，人孔的直径建议为500mm。本塔直径为2000mm，因此选择人孔的直径为500mm，故高度m。(5)塔板间距总高度(HT0)：该塔共59块塔板，去除9个开设人孔塔板，则m。(6)最后一块板到塔底的距离(Hb)：在设计塔的底部结构时，需确保塔底空间能够容纳一定量的釜液，以起到储液槽的作用。塔(T0202)塔釜馏出液出口体积流量V=247.2872L/min，塔径D=2.0m，t=10min，则最后一块板到塔底的距离为： m (5.7)(7)支座高度(HS)：采用裙座支座支撑。 m (5.8)(8)上封头设计：选用了标准椭圆形封头，确保塔结构的稳定性和安全性。依据《压力容器封头》(GB/T25198-2010)标准，由本塔直径为2000mm，确定曲边高度mm，直边高度H2为25mm。故上封头的总高度HF： mm (5.9)(9)塔总高度： m (5.10)(10)筒体厚度：选用Q345R作为塔体材料。其许用应力[σ]t为167MPa。本设计采用了双面焊接技术，并进行100%的无损检测，厚度负偏差C1=0.3mm,腐蚀裕量C2=2mm，则筒体厚度： mm (5.11) mm (5.12)由于塔设备为外压容器，考虑到质量载荷和风力载荷，故最终设计厚度为11mm。换热器(E0101)设备设计5.2.1 设计条件确定换热器出入口流股参数确定，如下表：表5.5流股参数一览表流股名称压力/kPa温度/℃质量流量/t/h气相分率主要介质组成管程入口3975.3722506.4931高压蒸汽管程出口3908.667229.076.4931高压蒸汽壳程入口300028.9218.4150甲醇壳程出口2960174.9918.4150甲醇(1)换热器需根据不同工艺要求确定设计温度和压力。本设计的换热器，规定壳程设计温度为180℃，管程设计温度为300°C。根据化工设备机械基础[15]，设计压力一般设定为正常工作压力的1.1-1.5倍，本设计取1.1倍作为安全系数。因此，壳程的设计压力为3256kPa，管程的设计压力为3300kPa。(2)换热器是公用工程的关键设备，在设计中要考虑实际操作的便捷性和安全性。规定换热器(E0101)：甲醇在壳程内流通，管程流入高压蒸汽；该规定在确保换热效率同时也保证换热器便于操作和安全性。(3)换热器选材要考虑介质对材料的腐蚀性和工艺流程的操作条件。对于本换热器而言，管程内通入中压蒸汽，对材料腐蚀性低，选择材料Q345R作为管侧材料；壳程内流通的甲醇对金属材料有腐蚀性，采用不锈钢S30408作为壳程材质。对换热器(E0101)进行EDR参数设计，首先输入的初始参数如图5.12所示。图5.12EDR设计软件工艺参数输入界面5.2.2 换热器EDR参数设计换热器结构形式选择：(1)选用E型壳体作为换热器壳体型式。(2)前端选用B型管箱,便于换热器及时清除污垢，维护换热器设备安全。(3)因为该换热器的壳程介质温度为175℃，所以换热器端选用的M型管箱。换热器设计软件初步设计结果如图5.13所示。图5.13换热器设计软件初步设计结构参数换热器壳程、管程接管尺寸如图5.14所示。图5.14壳程、管程接管尺寸参数5.2.3 换热器结构校核EDR设计软件计算数据调整后的换热器结构参数如下图所示。图5.15换热器结构尺寸参数由图5.15可得，该换热器的壳程内径为600mm，管长为4500mm，折流板形式为单弓形折流板，折流板为横缺型，其圆缺率为39%，折流板间距为170mm。管程数为单管程，管间距为25mm，管径为19mm，管子数量467根。EDR校核后换热器最终选型结果如下图所示。图5.16换热器设计软件最终选型结果图5.17换热器设计软件最终选型结果续图由EDR软件校核得到，换热器E0101换热面积为123.2m2，换热面积满足30%余量要求，气液雷诺数均满足设计要求，因此该换热器设计合理。参照化工工艺手册，最终得换热器E0101型号为：型号表示意义：封头管箱类型为BEM；换热器公称直径为600mm；换热面积为123.2m2；换热管长1.7m；换热管外径为19mm；管程为1；管束Ⅰ级。反应器(R0101)设备设计5.3.1 反应器类型选择反应器的结构种类繁多，其中较为常见的包括釜式、固定床和移动床等类型，这些不同的构形式分别适用于不同的反应条件和工艺要求，如表5.6所示。我们要根据反应定性选择最适合的反应器类型，确保反应精准进行以及反应过程安全可靠。表5.6各类型反应器的比较类型适用情况优缺点管式气相；液相返混小，所需反应器容积较小，比传热面积大；但对于慢速反应所需内管较长，压降大釜式液-液相；液-固相适用性大；操作弹性大；连续操作时温度、浓度容易控制，产品质量均一；但高转化率时，反应器容积较大固定床气-固(催化或非催化相)返混小、催化剂不易磨损；传热控温不易、催化剂装卸麻烦流化床气-固、特别是催化剂失活很快的反应传热好、温度均匀、易控制、催化剂有效系数大；粒子输送容易、但损耗大移动床气-固、催化剂需要不断再生的反应传热好、反应连续、返混小、催化剂不断循环再生由于本项目年产量较大，需要稳定连续生产，且反应过程氧气容易爆炸，经过综合比较该反应采用固定床反应器进行。5.3.2 反应器参数设计5.3.2.1 反应器筒体厚度计算转化率反应器的操作压力为3.0MPa，操作温度为105℃，根据压力容器的设计标准，内压容器的设计压力为： MPa (5.13)压力容器设计过程中中，设计温度通常会比实际的操作温度高出一个安全裕量以确保设备运行安全可靠。依据现行压力容器设计标准，温度的裕量通常设定在之15℃至30℃间。本反应器选择设计温度的裕量为20℃，因此容器的设计温度为125℃。此外转化率反应器进出口物料，甲醇具有腐蚀性，因此容器材质选择S30408，这是一种成型性好、常见的耐腐蚀不锈钢材料，能够满足本反应器的使用要求。由模拟流程软件得到转化率反应器(R0101)主反应转化率为56.45%。表5.7水合反应器筒体参数表内容数值操作温度105℃设计温度125℃操作压力3MPa设计压力3.3MPa转化率56.45%由于反应器为内压容器，其计算厚度的计算公式为： (5.14)在本反应器设计中，为确保焊接质量和结构强度，对反应器壳体采用双面焊接和100%的无损检测，焊接接头系数为1。为确保反应器在设计和制造过程中符合安全标准和要求，根据规范《GB713-2014-压力容器用钢板》，确定S30408材料在125℃下的许用应力[σ]t=155MPa。由此可计算出厚度为： mm (5.15)查GB150-2011可知，取负偏差C1为0.3mm，腐蚀余量C2为3mm。则壳体的名义厚度为： mm (5.16)考虑地震、风力等载荷，故筒体壁厚设计为30mm。5.3.2.2 反应器封头厚度计算本工艺采用固定床反应器，其上下封头都选用标准椭圆形封头，形状系数K=1。为焊接方便，封头材料与筒体一致，选择材料为S0408，厚度为30mm。查阅GB/T25198-2010可知，当DN>2000mm时，封头的直边高度为40mm，曲边高度为600mm。5.3.2.3 反应器筒体高度计算根据工艺设计规范，对于处理反应热不大的原料，催化剂不需要分层设置，可以采用较小的高径比，一般H/D在1-3之间。本设计选长径比为3倍。 m (5.17)5.3.2.4 反应器支座高度计算常见支座有耳式支座、裙式支座、支撑式支座、鞍式支座和腿式支座等几种，本反应器(R0101)为立式容器，直径较大、高度较高，为方便拆卸与维修，选择支座为圆筒裙式支座。裙座与塔体的链接采用对接式焊接，材质为S30408裙座筒体外径2700mm，厚度为40mm。裙座的高度可由如下的公式计算得出： m (5.18)裙座上开设1个公称直径为500mm的人孔方便检查。三废处理废气处理化工生产装置和储运的事故排放、倒空置换、设备排放等废气均进总厂火炬系统处理。本设计存在废气一氧化碳、二氧化碳和甲酸乙酯气体。1.CO和CO2可采取催化燃烧的方法处理一氧化碳，再用化学吸附法捕集二氧化碳后排入总厂火炬系统处理；燃烧过程中产生的热量可预热废气或供其他工艺使用，降低能耗。2.甲酸乙酯废气可采用活性炭或沸石转轮吸附低浓度甲酸乙酯废气，脱附后形成高浓度废气，再通过催化燃烧将其氧化为CO₂和H₂O；再对CO₂和H₂O进行处理。废液处理根据2021年2月1日起实施的《城市污水再生利用城市杂用水水质》(GB/T18920-2020)、1998年1月1日起实施的《污水综合排放标准》(GB8978-1996)和2018年1月1日起实施的《工业循环冷却水处理设计规范》(GB/T50050-2017)，制定以下生活污水、污染雨水、雨水与工艺废水或处理或回收利用的方案。本项目产生的污水主要包括工艺废液和生活污水等废水。1、工艺废液：本设计反应过程中闪蒸罐(F0101)产生废水，采用CASS工艺进行处理，该装置采用“第一缺氧区-厌氧区-好氧区-第二缺氧区-沉淀区”基础组合工艺，最后污水经过沉淀区后流出，并将一部分污泥回流至厌氧区。2、生活废水：日常产生的生活污水首先通过重力流流入排水地沟，随后经由厂区内的地下排水管网输送到专门的污水处理厂进行处理，确保生活废水达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)二级标准，同时满足《城市污水再生利用城市杂用水水质》(GB/T18920-2020)标准后，灌溉季节用于绿化、洗车等杂用，非灌溉季节可储存于储水池中来年再用。3、地面洗水：地面冲洗废水主要包括生产装置区设备清洗废水、初期雨水及融雪产生的含污染物废水。这些废水首先会被路缘石等装置区内的设施集中起来，然后流入各个下水道。最终所有的地面洗水都会在厂区地下管网中汇集，并被统一输送到污水处理中心，进行统一的清洁处理。处理后水质需满足《石油化工企业给水排水系统设计规范》(SH3015)要求后方可回用或排放。废固处理全厂废固分类主要包括反应废固、生活废固和生产固废。1、反应废固：根据《固体废物鉴别标准通则》(GB34330-2017)对我厂固体失效催化剂进行鉴别。固体废物贮存处理过程中执行《危险废物贮存污染控制标准》(GB18597-2023)和《一般工业固体废物贮存和填埋污染控制标准》(GB18599-2020)。2、生活废固：生活废固主要是指员工在日常生活中产生的垃圾。为确保厂区环境整洁卫生，对生活废固将进行定点封闭储存，并定期进行清运，最终送入垃圾处理中心进行专业处理。3、生产固废：主要是厂区内的生产包装物，其因沾染生产原料或产品，属于危险废物，经清洗后送有资质单位进行回收处理。环保安全分析化工环保与安全是现代化工生产的核心生命线。为确保化工生产的顺利进行，对生产工艺中可能存在的