雪狼初步設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

本團(tuán)隊(duì)依據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及文獻(xiàn)，對(duì)“中國(guó)茂名40萬(wàn)噸/年乙本項(xiàng)目初步設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)的編制嚴(yán)格參照《2015年“東華科技-三井化學(xué)杯”大計(jì)計(jì)算與校核工作，同時(shí)參考標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、數(shù)據(jù)資料、、圖表及圖紙。審校人2015720 第一章總 說(shuō)明 工廠籌建概況簡(jiǎn) 設(shè)計(jì)依 設(shè)計(jì)指導(dǎo)思 設(shè)計(jì)范 建設(shè)規(guī)模及產(chǎn)品方 主要原材料規(guī) 生產(chǎn)方 廠址概 公用工程及輔助設(shè) 環(huán)境保護(hù)及綜合利 管理體制及定 全廠綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)指 圖 車(chē)間三維 廠區(qū)鳥(niǎo)瞰 第二章技術(shù)經(jīng) 生產(chǎn)規(guī)模及產(chǎn)品方 工藝裝置生產(chǎn)規(guī)模的確 工藝裝置年操作時(shí) 產(chǎn)品方 建設(shè)投 產(chǎn)品成本估 銷售收入、稅金及利 銷售收 稅 利 經(jīng)濟(jì)分 財(cái)務(wù)評(píng) 不確定性分 主要經(jīng)濟(jì)數(shù) 第三章總圖..............................................................................................................設(shè)計(jì)依 相關(guān)文 設(shè)計(jì)基礎(chǔ)資 廠址概 總平面布 指導(dǎo)思 總圖布置要 廠區(qū)總 總圖布局特 經(jīng)濟(jì)指 工藝生產(chǎn)區(qū)布 罐區(qū)布 輔助生產(chǎn)區(qū)布 配電站布 污水預(yù)處理站布 控制中心布 廠前區(qū)布 廠區(qū)交 設(shè)計(jì)要 廠區(qū)設(shè) 第四章化工工藝與系 設(shè)計(jì)目 工藝方案選擇及論 現(xiàn)有工藝方案概 石油路 EO EC 非石油路 合成氣合成 合成氣直接合成 合成氣間接合成 4.2.1.2其它方 方案確定與論 工藝說(shuō) 項(xiàng)目概 原材料、產(chǎn)品及催化劑的主要技術(shù)規(guī) 工藝流程概 環(huán)氧乙烷反應(yīng)系 環(huán)氧乙烷吸收系 環(huán)氧乙烷解吸再吸收系 環(huán)氧乙烷精制系 碳酸乙烯酯合成系 EG與DMC聯(lián)產(chǎn)系 二氧化碳脫碳系 原材料消耗及消耗 工藝流程模擬與單元過(guò)程優(yōu) 物性計(jì)算方法的選 單元優(yōu)化及操作條件的確 T101環(huán)氧乙烷吸收 T102環(huán)氧乙烷解吸 T103環(huán)氧乙烷再吸收 T104二氧化碳脫氣 T105環(huán)氧乙烷精餾 T201碳酸乙烯酯反應(yīng)精餾 T202乙二醇精餾 T203DMC精餾 主要節(jié)能措 換熱網(wǎng)絡(luò)集成優(yōu) 變頻技 系統(tǒng)特色說(shuō) 第五章?lián)Q熱網(wǎng)絡(luò)與熱集 概 項(xiàng)目設(shè)計(jì)概 夾點(diǎn)技 AspenEnergyyzer簡(jiǎn) 換熱網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)主要步 公用工程規(guī)格的確 換熱流股參數(shù)的確 最小傳熱溫差的確 換熱網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建與優(yōu) 換熱網(wǎng)絡(luò)的構(gòu) 換熱網(wǎng)絡(luò)的優(yōu) 公用工程消耗結(jié)果匯 第六章車(chē)間布 設(shè)計(jì)依 設(shè)計(jì)要 工段安 車(chē)間平面布 車(chē)間立面布 設(shè)備布 生產(chǎn)工藝要 設(shè)備安裝要 本系統(tǒng)車(chē)間布 整體布 車(chē)間布 設(shè)備平立面布 車(chē)間三維建 第七章布置與配 設(shè)計(jì)依 管道布置要 管道設(shè) 管道與建筑物及管道間 管徑計(jì) 壁厚及材 管道敷 7.4.1敷 7.4.2敷 埋地敷 管溝敷 主要設(shè)備配 塔設(shè)備配 泵的管道布 換熱器管道布 容器管道布 管廊上管道布 第八章分析化 設(shè)計(jì)依 設(shè)計(jì)原 分析化驗(yàn)室任 中心化驗(yàn)室的任 車(chē)間化驗(yàn)室的任 化驗(yàn)室通 通風(fēng)要 通風(fēng)系統(tǒng)設(shè) 化驗(yàn)項(xiàng) 第九章設(shè) 概 設(shè)計(jì)依 反應(yīng) 概 類型與特 設(shè)計(jì)要 設(shè)計(jì)示例與結(jié) 塔設(shè) 概 塔型比 塔型類型與性能比 設(shè)計(jì)示例與結(jié) 容器設(shè) 概 分 設(shè)計(jì)示例與結(jié) 換熱 概 分類與特 換熱器選 換熱器選型原 選型步 選型示例與結(jié) 壓縮 概 選用要 選型示例與結(jié) 全裝置設(shè)備一覽 第十章自動(dòng)控制與儀 自控說(shuō) 設(shè)計(jì)依 設(shè)計(jì)采用的規(guī)范和標(biāo) 設(shè)計(jì)范圍及分 生產(chǎn)安全保 全廠自動(dòng)化水 儀表的選 設(shè)備的控 反應(yīng)器的控制方 設(shè)計(jì)原 控制方 塔設(shè)備的控制方 設(shè)計(jì)原 控制方 換熱設(shè)備控制方 設(shè)計(jì)原 控制方 泵的控制方 設(shè)計(jì)原 控制方 第十一 供電及通 供電系 設(shè)計(jì)標(biāo) 研究范 供電現(xiàn) 用電負(fù)荷及負(fù)荷等 用電負(fù) 負(fù)荷等級(jí)劃 供電方案原 照 防雷、防靜電接 防 防靜電接地系 通信系 概 原 電信方 行政管 生產(chǎn)調(diào) 擴(kuò)音呼叫/通話系 無(wú)線對(duì)講...............................................................................火災(zāi)自動(dòng)系 第十二 土 設(shè)計(jì)范 設(shè)計(jì)依 建筑工 設(shè)計(jì)原 設(shè)計(jì)標(biāo) 設(shè)計(jì)方 結(jié)構(gòu)工 設(shè)計(jì)原 設(shè)計(jì)標(biāo) 設(shè)計(jì)方 第十三 給水排 設(shè)計(jì)依 設(shè)計(jì)范 設(shè)計(jì)原 給水系 生產(chǎn)、生活供水系 循環(huán)水系 排水系 生活污水排水系 生產(chǎn)污水排水系 冷卻水排 雨水排放系 消防用水系 總 系統(tǒng)概 消防水.............................................................................................第十四 供熱系 概 蒸汽系 設(shè)計(jì)原 設(shè)計(jì)方 蒸汽規(guī)格及消耗.........................................................................................第十五 采暖通風(fēng)及空氣調(diào) 設(shè)計(jì)標(biāo) 設(shè)計(jì)目 采暖方 設(shè)計(jì)概 設(shè)計(jì)方 通風(fēng)方 設(shè)計(jì)概 設(shè)計(jì)方 空氣調(diào)節(jié)方 設(shè)計(jì)概 設(shè)計(jì)方 第十六 維 設(shè)計(jì)說(shuō) 概 設(shè)計(jì)原 設(shè)備與維修管 設(shè)備、維修的基本途 注重平時(shí)的保 采用先進(jìn)的檢測(cè)技 適時(shí)適量采購(gòu)配件，保證配件的供 建立專業(yè)化、系統(tǒng)化的維修隊(duì) 全體員工要保持“綠色思想 設(shè)備維修、的基本內(nèi) 維修人員的管 維修人員的主要任 維修人員的能力要 維修人員的管理要 第十七 原料、產(chǎn)品儲(chǔ) 概 依據(jù)標(biāo) 儲(chǔ)運(yùn)管理制 ...................................................................................................................儲(chǔ) 儲(chǔ)罐選 ...................................................................................................................概 道路布 出及物流布 第十八 消防專 概 依據(jù)標(biāo) 消防建 廠房防火防 廠房防 廠房防 儲(chǔ)罐區(qū)防火防 防火間 消防分 消防系 概 給水系 供電系 水消防系 滅火系 干火系 移動(dòng)式滅火系 車(chē)間消防設(shè)置建 日常消防管 第十九 環(huán)境保護(hù)專 設(shè)計(jì)依據(jù)及說(shuō) 設(shè)計(jì)依 設(shè)計(jì)說(shuō) 廠址與環(huán)境現(xiàn) 主要污染物分析及處 廢氣處 廢液處 廢渣處 噪聲污染及控制措 第二十 勞動(dòng)安全衛(wèi)生專 編制依 原則與要 相關(guān)規(guī) 生產(chǎn)過(guò)程中職業(yè)危害因素分 自然條 總體布 生產(chǎn)過(guò)程中的危害因 有害物質(zhì)對(duì)的危 職業(yè)危害因素的防范與管 建（構(gòu)）筑物的設(shè) 裝置布 消 防 靜電與雷擊的預(yù) 事故的預(yù) 綠 應(yīng)急處 設(shè)備安 防護(hù)措 工藝和自 電氣及電 其 第一章總論說(shuō)明工廠籌建概況簡(jiǎn)乙烯法乙二醇屬于新型化工生產(chǎn)工藝，相對(duì)比原來(lái)的原油制乙二醇工藝具有消華經(jīng)認(rèn)為，目前乙二醇產(chǎn)業(yè)發(fā)展空間廣闊，乙烯乙二醇較原油制乙二醇和項(xiàng)目目標(biāo)是為茂名建設(shè)一座乙二醇分廠，企業(yè)性質(zhì)為國(guó)有獨(dú)資企業(yè)子公司，其中主要是年生產(chǎn)40萬(wàn)噸乙二醇的生產(chǎn)裝置。本項(xiàng)目總投資23.47億元民幣，其中國(guó)內(nèi)12億元；其余11.47億元為自有注入。項(xiàng)目預(yù)計(jì)正常6.7年后收回投資成本，屆時(shí)本廠所產(chǎn)乙二DMC將填補(bǔ)國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)依《2015年中國(guó)-三井化學(xué)杯大學(xué)生化工設(shè)計(jì)競(jìng)賽參賽指導(dǎo)書(shū)》，20153月，大學(xué)生化工設(shè)計(jì)競(jìng)《中國(guó)茂名40萬(wàn)噸/年乙烯法乙二醇項(xiàng)目可行性報(bào)告書(shū)》，2015年7月，廣西民族大學(xué)天山雪狼團(tuán)隊(duì)《中民國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十二個(gè)五年規(guī)劃綱要》，2011年3月，《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指 設(shè)計(jì)指導(dǎo)思認(rèn)真“、露天化、輕型化、社會(huì)化、”五化方針，向國(guó)際技術(shù)前設(shè)計(jì)范建設(shè)規(guī)模及產(chǎn)品1-1140萬(wàn)噸/260萬(wàn)噸/330噸/1-2123GB338-46生產(chǎn)方1-3140萬(wàn)噸/230萬(wàn)噸/360萬(wàn)噸/EG與DMC本項(xiàng)目乙二醇生產(chǎn)工藝使用目前國(guó)內(nèi)外較為成先進(jìn)的EC法生產(chǎn)工藝，廠址概本項(xiàng)目選址省茂名市，地處省西南沿海，下轄1縣、2區(qū)、3個(gè)縣級(jí)市，全市陸地面積11458平方公里，海岸線長(zhǎng)220公里，人口735萬(wàn)。茂名資源豐富，產(chǎn)業(yè)工生產(chǎn)之一。茂名是國(guó)企十面之一，現(xiàn)擁有2000萬(wàn)噸/年煉油和目前，茂名市產(chǎn)業(yè)年總產(chǎn)值約1200億元，規(guī)模以上企業(yè)約700家，超億為龍頭，產(chǎn)業(yè)集群產(chǎn)值將超3500億元的世界級(jí)。1-1F1-2圖公用工程及輔助1-4設(shè)置原料及產(chǎn)品罐區(qū)：25000m3的乙二醇產(chǎn)品罐；25000m3的DMC產(chǎn)品罐；25000m3的二氧化碳產(chǎn)品罐；118000m3的甲烷球罐，120000m3甲醇儲(chǔ)罐，123000m3乙烯球罐，112000m3氧氣球罐。其余原輔材料于裝置區(qū)內(nèi)設(shè)300m3分析及中控室；一個(gè)450m3的變電站環(huán)境保護(hù)及綜合按照公司的要求對(duì)于連續(xù)生產(chǎn)裝置實(shí)行“五班三運(yùn)轉(zhuǎn)”的模式，參照《煉油生產(chǎn)裝置勞動(dòng)定員》（Q/SH0304-2009）的規(guī)定，本裝置僅考慮操作定員，管理人員排見(jiàn)表1-5。3624442全廠綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)指1-6—二三四五1-6綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)表（六七臺(tái)套3塔座罐個(gè)個(gè)臺(tái)6泵臺(tái)臺(tái)3八人九十1-6綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)表（％％％年％年5圖車(chē)間三維1-31-41-5廠區(qū)鳥(niǎo)瞰1-6第二章技術(shù)經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)規(guī)模及產(chǎn)品方工藝裝置生產(chǎn)規(guī)模的確定本項(xiàng)目的建設(shè)規(guī)模為40萬(wàn)噸/年乙二醇。工藝裝置年操作本項(xiàng)目工藝裝置的年操作時(shí)間按每年8000小時(shí)計(jì)。產(chǎn)品方的預(yù)測(cè)分析，結(jié)合國(guó)內(nèi)生產(chǎn)條件和狀況，本項(xiàng)目擬為省茂名新建一座年產(chǎn)45萬(wàn)噸乙二醇項(xiàng)目。主要產(chǎn)品見(jiàn)表2-1。2-1140萬(wàn)噸/260萬(wàn)噸/330萬(wàn)噸/建設(shè)投建設(shè)投資包括固定資產(chǎn)、無(wú)形資產(chǎn)、遞延資產(chǎn)以及預(yù)備費(fèi)。本項(xiàng)目固定資產(chǎn)產(chǎn)品成本估產(chǎn)品成本包括可變成本和固定成本，可變成本主要包括原輔材料費(fèi)、動(dòng)力費(fèi)、制造費(fèi)用和銷售費(fèi)用，固定成本包括直接工資、、財(cái)務(wù)費(fèi)和攤銷折舊費(fèi)等費(fèi)用。經(jīng)計(jì)算，本項(xiàng)目年總成本為551664.74萬(wàn)元。詳見(jiàn)表2-2。2-2用銷售收入、稅金及利銷售收2-3-稅利本項(xiàng)目建設(shè)期12個(gè)月，生產(chǎn)期10年。生產(chǎn)期生產(chǎn)負(fù)荷第一年70%，第二年80%，之后達(dá)到100%。由以上數(shù)據(jù)可制出本項(xiàng)目的損益表，詳見(jiàn)表2-4。2-423—二三四五六經(jīng)濟(jì)分財(cái)務(wù)評(píng)資利潤(rùn)率（基準(zhǔn)26%）、投資利稅率（基準(zhǔn)38%）、投資收益率（基準(zhǔn)25%）、投資回收期。本項(xiàng)目四項(xiàng)指標(biāo)分別為：34.79%、46.38%、32.36%、6.7年，均大于基準(zhǔn)。凈現(xiàn)值33535.04萬(wàn)元。不確定性分理論上，35.76萬(wàn)噸/40萬(wàn)噸/2-5主要經(jīng)濟(jì)數(shù)2-612234567%8%設(shè)計(jì)依相關(guān)文《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范 GB50160-《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范 GB50016-《石油化工企業(yè)總體布置設(shè)計(jì)規(guī)范 SH/T3032-《石油化工企業(yè)廠區(qū)總平面布置設(shè)計(jì)規(guī)范 SH/T3053-《總圖制圖標(biāo)準(zhǔn) GB/T50103-《茂名40萬(wàn)噸/年乙烯乙二醇項(xiàng)目項(xiàng)目可行性報(bào)告書(shū)》，廣西民設(shè)計(jì)基礎(chǔ)資本廠選址于茂名乙烯裝置西北側(cè)，如圖3-1所示，該區(qū)域處于茂名市區(qū)東南部的茂名工業(yè)園，屬帶季風(fēng)溫和氣候，全年平均氣溫為22.3℃，平均年207圖3-1茂名工業(yè)園地本廠選址于茂名乙烯裝置西北側(cè)，如圖6-1所示。廠區(qū)整體布局為長(zhǎng) 廠址概

3-2Figure3-2MapofLocationofthe總平面布指導(dǎo)思總圖布置要衛(wèi)生等安全規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)規(guī)定，并考慮一旦發(fā)生時(shí)疏散和有效救援。廠區(qū)總廠布置等要素，廠區(qū)總圖如圖3-3所示。3-3要求。各出的確定主要依據(jù)周邊原有道路的分布情況，盡量做到與總廠原有道路布生時(shí)起到保護(hù)的作用；儲(chǔ)罐區(qū)和工藝裝置區(qū)，甲烷儲(chǔ)罐單獨(dú)設(shè)置區(qū)域，以滿足防火間距要求。由于生產(chǎn)區(qū)內(nèi)有多種易燃易爆的物品，為了防止發(fā)生意外時(shí)，總圖布局特本團(tuán)隊(duì)分析了全廠生產(chǎn)流程順序、各部分的生產(chǎn)特點(diǎn)和火災(zāi)性，同時(shí)考慮了廠區(qū)地69626m22.1米/秒，有利于污染物擴(kuò)散。將生產(chǎn)區(qū)設(shè)置在廠區(qū)中間，呈網(wǎng)格狀布置。環(huán)廠公路設(shè)計(jì)寬度15m，主干道設(shè)計(jì)寬度為8米，次干道設(shè)計(jì)寬度為4而預(yù)留。廠區(qū)工藝區(qū)分布圖如圖3-4所示。經(jīng)濟(jì)指

3-43-1面積12345678工藝生產(chǎn)區(qū)布公樓、、分析化驗(yàn)室、控制中心等等都位于偏東南側(cè)，工藝生產(chǎn)區(qū)正處于全年最小罐區(qū)布該區(qū)域要進(jìn)行車(chē)輛限行，與生產(chǎn)區(qū)保持足夠的安全距離（25米），滿足防火設(shè)計(jì)的要求。罐間距離根據(jù)相關(guān)，罐區(qū)內(nèi)設(shè)置集水設(shè)施，并設(shè)置可控制開(kāi)閉的排水設(shè)施。罐區(qū)和主生產(chǎn)區(qū)，輔助生產(chǎn)區(qū)之間設(shè)有綠化帶，罐區(qū)包括原料罐區(qū)，產(chǎn)品罐成品罐區(qū)放置在裝卸區(qū)一側(cè)，便于產(chǎn)品轉(zhuǎn)移。既鄰近工藝裝備區(qū)，又鄰近到了方便的要求。液化烴要求分布在廠的邊緣區(qū)域，不宜緊靠排洪溝布置，與罐區(qū)卸區(qū)也設(shè)計(jì)在罐區(qū)附近，有利于交通，便利快捷。輔助生產(chǎn)區(qū)布配電站布當(dāng)采用輸電線時(shí)，應(yīng)布置在廠區(qū)邊緣地帶。配電站應(yīng)該布置在易泄漏、散發(fā)液化烴及較重的可燃?xì)怏w、腐蝕性氣體，粉塵的生產(chǎn)、和裝卸設(shè)施全年最小頻率風(fēng)向的下污水預(yù)處理站布控制中心布 廠前區(qū)布廠區(qū)交設(shè)計(jì)要區(qū)內(nèi)、外部、裝卸、形成一個(gè)完整的、連續(xù)的系統(tǒng)；與豎向設(shè)計(jì)相協(xié)調(diào)，廠區(qū)設(shè)15分離，廠區(qū)路線說(shuō)明如圖3-5所示。圖3-5廠區(qū)路線說(shuō)第四章化工工藝與系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo)為中國(guó)茂名總廠設(shè)計(jì)一座以乙烯為基本有機(jī)化工原料年產(chǎn)40萬(wàn)噸乙二醇工藝方案選擇及論現(xiàn)有工藝方案概乙二醇的生產(chǎn)路線包括：1.石油路線（EO法、EC法、氯乙醇水解法、二氯乙烷水解法）；2.非石油路線（EG包括：a.EG、b.合成氣間接合成EG；c.其它方法例如多元醇加氫裂解法、多元醇電解法、聚酯降解法等等都可以獲得石油路EOWurtz于1859年首次用氫氧化鉀水解乙二醇二乙酸酯制得EG，次年又由環(huán)氧乙烷(EO)直接水合制得，至今，該法仍是世界上大規(guī)模生產(chǎn)EG的唯一方法。EOEO直接水合法是目前國(guó)內(nèi)外工業(yè)化生產(chǎn)EG的主要方法，該生產(chǎn)技術(shù)基本上由英荷殼牌(S)、Halcon—SD以及聯(lián)碳(UCC)三家公司所。它們的工藝技術(shù)和EO，EO進(jìn)一步與水以一定物質(zhì)的量比在管式反 和SD性只有90%左右，另外還會(huì)產(chǎn)生9%左右的二乙二醇(DEG)和1% (TEG)。增加投料中水的比例會(huì)提EG。雖然EO直接水合法制EG工藝成熟，是目前工業(yè)生產(chǎn)中廣泛采用的方法，但是其自身EO為了降低能耗，提高EG的選擇性，世界各國(guó)的研究人員對(duì)EO水合法制EG的催化S公司早期采用氟磺酸交換樹(shù)脂為催化劑，后來(lái)又開(kāi)發(fā)了一系列具有正電中心的固體催化劑以及固載的大環(huán)螯合化合物作為非均相催化劑。樹(shù)脂型催化劑催化的反應(yīng)，EG的選擇性超過(guò)94%。但是，樹(shù)脂型催化劑具有一些缺點(diǎn)，例如短、熱穩(wěn)定性5小時(shí)，EO99，EG的選擇性可以達(dá)到95%。最近，S公司成功地開(kāi)發(fā)出了第一代水合催化劑S100，并完成了催400kt/a環(huán)氧乙烷水合裝置的工藝設(shè)計(jì)。此工藝已經(jīng)完成中試，有望用于工UCC公司采用含Mo、W、V等多價(jià)態(tài)金屬含氧酸鹽作為EO水合催化劑，后來(lái)又開(kāi)EO9:1，反應(yīng)溫99℃，壓1.2MPa的條件下水合，EG的選擇性可以達(dá)96.6%。三菱化學(xué)公司(MCC)EOEG的選擇性9910，5EO水合過(guò)程進(jìn)行研究，例如標(biāo)準(zhǔn)油公司采用銅促進(jìn)磷酸鋁催化劑；德國(guó)漢高公司采用脂肪族羧酸鹽催化劑；Johnson等采用部分氨中和的磺酸催化劑。EO的催化水合進(jìn)行了研究。例如，大連理工大學(xué)開(kāi)發(fā)了一種銅催化的EO水合EG的方法，以微粒骨架銅、塊狀骨架銅或者負(fù)和條件下，高效催化EO水合EG，EO的轉(zhuǎn)化率可達(dá)到100%，EG的選擇性達(dá)85-99%，主要副產(chǎn)物為二乙二醇，三乙二醇的生成量很少。反應(yīng)可在間歇式壓力釜中進(jìn)行，也可在固定床連續(xù)式反應(yīng)器中進(jìn)行。催化劑方法簡(jiǎn)單，重復(fù)性好，長(zhǎng)，EO非催化水合提高了EO的轉(zhuǎn)化率和EG的選擇性，但在催化劑、再生和方面還存在一定的ECECEG法。一步法是在CO2和水的存在下EO在一個(gè)反應(yīng)器內(nèi)經(jīng)過(guò)EC直接生成EG；二ECEG。這兩種方法各有利弊。前者在同一個(gè)反應(yīng)器內(nèi)酯交換法(EGDMC聯(lián)產(chǎn)法和乙二醇(EG)，因此這是一條非常有的工藝路線。該工藝的反應(yīng)為：酯交換反應(yīng)是個(gè)平衡反應(yīng)，ECEG40DOW公司在DMCEC的轉(zhuǎn)化率，生成的DMC和EG可以通過(guò)冷卻結(jié)晶和萃取精餾的方法進(jìn)行分離。DOW公司早期使用堿金屬催化劑，后來(lái)又開(kāi)發(fā)了陰離子交換樹(shù)脂催化劑；拜耳公司開(kāi)(MobilOil)開(kāi)發(fā)了氧化鋁催化劑；?？松梨诠?ExxonMobilChemical)開(kāi)發(fā)了沸石催化劑；的三菱公司開(kāi)發(fā)了鋅、錳催化劑。我國(guó)也在進(jìn)行EC酯交換法聯(lián)產(chǎn)EG和DMC的工藝研究。采用新工藝與原工藝相比可節(jié)約蒸汽57%，節(jié)約冷卻水50%，節(jié)約電35%，提高收率10%。蘭州化物EOCO2ECEGDMC的全流程工藝并避免了水作為原料帶來(lái)的高能耗和雜質(zhì)問(wèn)題。4)同時(shí)獲EGDMC兩種產(chǎn)品，附加值高。5)反應(yīng)的原子利用率為100%，屬于“零排放”的清潔生產(chǎn)工藝，符合當(dāng)前綠除EO法和EC法，還有其它一些方法可以通過(guò)石油產(chǎn)品制EG。例如氯乙醇水解法H2C=CH2+ →ClCH2CH2ClCH2CH2Cl+Na2CO3+H2O→HOCH2CH2OH+2NaCl+H2O2CO+3H2→HOCH2CH2OH氯氣，對(duì)設(shè)備的腐蝕嚴(yán)重，因此到20世紀(jì)70年代就已經(jīng)完全被淘汰。EOEG，如能實(shí)現(xiàn)乙醇氧化制EG的工業(yè)生產(chǎn)也將是十分有的工藝路線。不過(guò)這方面的研究目前尚處于實(shí)驗(yàn)非石油路格的影響很大。研究非石油路線合成EG，意義越來(lái)越重大。2CO+3H2→早在1947年，的杜邦公司(DuPont)就提出了合成氣直接制EG的工藝路線，并在20世紀(jì)70年代短短的10年時(shí)間里，專利局就公布了數(shù)十篇有關(guān)合成氣直接EG的專利。加溫和、EG選擇性更高、副產(chǎn)物更少。1971年，聯(lián)合碳化物公司(UCC)首先公布用銠催化劑從合成氣制EG，其催化活性明顯優(yōu)于鈷，但所需壓力仍太高(340MPa)。GulfResearchandDevelopment公司使用釕配合物作為催化劑，并加入吡啶堿作為配體，EG66mol102MPa273MPa。該公司還同時(shí)開(kāi)發(fā)了銥催化劑，其效果比釕催化劑略差。TexecoDevelopment公司在釕催化體系中加入季鏻鹽和季銨鹽、VB族元素的三烴基化物作為促進(jìn)劑，或者在極性溶劑開(kāi)發(fā)了鈷催化劑，EG及其衍生物總產(chǎn)率可達(dá)77%。此外，還有一些公司致力于合成氣EG的催化劑和工藝過(guò)程研究，例如ICI公司UCC開(kāi)發(fā)了Lewis堿催化的連續(xù)合成工藝。盡管幾十年來(lái)化學(xué)工作者們付出了大量的努力，合成氣直接EG的方法仍未實(shí)現(xiàn)工業(yè)應(yīng)用，因?yàn)檫@一方法仍然存在許多缺陷，例如反應(yīng)需要的壓力過(guò)高、EG選擇性由于合成氣直接合成EG法的難度很大，采用合成氣合成甲醇、，再合成EG的間法法、與甲酸甲酯偶聯(lián)法等。a.二聚2HCHO+3H+2e→EG9099EO法降低20%，同時(shí)該工藝具有反應(yīng)條件溫和、三廢易處理等優(yōu)點(diǎn)，但此方法耗電量大，產(chǎn)物效率可以達(dá)到93%。以(CH3)3COOC(CH3)3為劑，在1,3-二氧雜環(huán)戊烷存在下，將加氫生成EG，同時(shí)生成甲酸甲酯。隨溫度降低，EG選擇性增大，甲酸甲酯的選擇性減小，75℃時(shí)，甲酸甲酯的選擇性僅為3%EG的選擇性為44.9%。b.羰基化以、CO和水為原料，在高溫和加壓下，在濃硫酸介質(zhì)中，在Cu(I)或者Ag催化基乙酸用甲醇酯化生成羥基乙酸甲酯。羥基乙酸甲酯可用亞鉻酸銅作催化劑，在200-220℃和2-4MPa下，用過(guò)量氫加氫得到EG。反應(yīng)如下：HCHO+3H2O→HOCH2COOH+3CH3OH→HOCH2COOH+H2OHOCH2COOCH3+2H2→HOCH2COOH+H2O 乙醇醛，進(jìn)而加氫生成EG。反應(yīng)如下：孟山都公司銠配合物例如RhCl(CO)(PPh3)2等作為乙醇醛的選擇性為78%。 MG催化加氫可以生成EG；MMAc水解、加氫生成EG，或者催化加氫生成乙二醇單甲醚，再水解生成EG：HCHO+HCOOCH3→HOCH2COOCH3+2H2→HOCH2CH2H+CH3OHHOCH2COOCH3+2HCHO→CH3OCH2COOCH3+HCOOHCH3OCH2COOCH3+2H2O→HOCH2CH2OH+H2O2.EG97以上[90]，但是需要的反應(yīng)條件很苛刻，需要成二甲氧基乙烷，后者在適當(dāng)?shù)乃岽呋滤馍蒃G。其反應(yīng)為：200℃,1.6MPa下反應(yīng)。DME10.8%34.5%。鑒a.醇類與N2O3反應(yīng)生成亞硝酸酯，它與CO在鈀催化、加熱加壓的條件下偶聯(lián)生成草酸二酯，草酸二酯催化加氫可以制得EG。反應(yīng)過(guò)程如下：2ROH+N2O3→2RONO+2RONO+2CO→(COOR)2+EG，選擇95EG的限制在于草酸二酯催化氫化的工藝還不成熟。很多公司和研(AtlanticRichfield)亦即后來(lái)的阿科(ARCO)公司的Cu-Cr催化體系、安格公司司與UCC公司聯(lián)合開(kāi)發(fā)的Cu/SiO2催化體系等等，我國(guó)國(guó)內(nèi)也有這方面的研究。EG的工藝要求不高，條件溫和，成本也不高，是很有希望實(shí)現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)的合成EG的路線。4.2.1.2目前，世界上大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)EG的方法是EO水合法。但是，盡管許多公司在EOEGEO的轉(zhuǎn)化率和EG的選擇性，但在催化劑、再生和方面還存在很大的問(wèn)題，如催化劑穩(wěn)定性EC法生EG，可以充分EO生產(chǎn)中CO2資源，并且原料轉(zhuǎn)化率高、EG選擇性好，尤其是EG和DMC聯(lián)產(chǎn)法能夠同時(shí)生產(chǎn)兩種有用的產(chǎn)品，是非常有的EG雖然合成氣、天然氣、甲醇等原料來(lái)源豐富、價(jià)格低廉，但是EGDMCEO5750，節(jié)約電35%，提高收率10%。4-1EC法（EGDMC聯(lián)產(chǎn)法）工藝說(shuō)項(xiàng)目概本項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了化工茂名總廠乙二醇分廠，設(shè)計(jì)規(guī)模為年產(chǎn)40萬(wàn)噸，采用乙烯環(huán)氧化得環(huán)氧乙烷經(jīng)EC法乙二醇。設(shè)計(jì)年生產(chǎn)時(shí)間：8000原材料、產(chǎn)品及催化劑的主要技術(shù)規(guī)4-21234表4- 123工藝流程概環(huán)氧乙烷精制、碳酸乙烯酯合成、EG與DMC聯(lián)產(chǎn)、二氧化碳脫碳等工序。工藝流程圖見(jiàn)圖4-2。4-2R101250℃、2.0MPa的操作條件下反應(yīng)，生成產(chǎn)物環(huán)氧乙烷經(jīng)過(guò)換H105T101。T101塔頂回流采用分凝器，分凝器氣相排出含有氧氣、F101進(jìn)行分離，其中37%T103進(jìn)行環(huán)氧乙烷的再吸收處理。經(jīng)過(guò)CO2T104CO2的去除。之后物流經(jīng)換出來(lái)的水循環(huán)至吸收塔T103。從精餾塔T105得到的高純度環(huán)氧乙烷經(jīng)加熱器E201進(jìn)入固定床反應(yīng)器R201和從T107分離得到的CO2進(jìn)行混合反應(yīng)進(jìn)入管式反應(yīng)器R202碳酸乙烯酯。經(jīng)過(guò)分離冷卻后物流進(jìn)入反應(yīng)精餾T201和甲醇進(jìn)行反應(yīng)精由反應(yīng)T201塔頂出來(lái)富含DMCT203進(jìn)行精餾分離，T203塔頂?shù)玫降募状佳h(huán)進(jìn)入甲醇混合M201，T20398.6%DMC201塔釜出來(lái)富含乙二醇的液相進(jìn)入精餾塔T202進(jìn)行精餾分離，T20295.2%的本團(tuán)隊(duì)查閱相關(guān)文獻(xiàn)以及結(jié)合本項(xiàng)目的實(shí)際情況最終確定環(huán)氧乙烷反應(yīng)系統(tǒng)所含（10110210（E101E102E103E104（101102101Apnplus模擬如下圖43：4-3環(huán)氧乙烷反應(yīng)系統(tǒng)Aspenplus反應(yīng)環(huán)氧乙烷。

C 1 CH C2H43O22CO2CH42O2CO24-4由環(huán)氧乙烷反應(yīng)系統(tǒng)出來(lái)的物流進(jìn)入吸收塔T101，查閱相關(guān)文獻(xiàn)以及結(jié)合本項(xiàng)目的實(shí)際情況確定環(huán)氧乙烷吸收系統(tǒng)中設(shè)備主要有吸收塔T101，換熱器E105、分離器F101。其Aspenplus模擬如下圖4-5：4-5環(huán)氧乙烷吸收系統(tǒng)Aspenplus4-5E105進(jìn)入吸收塔T101進(jìn)行環(huán)氧乙烷的吸收，吸收塔的吸收劑是水，塔的溫度控制在70℃左右，壓力1.88MPaT101塔頂出來(lái)含有氧氣、水蒸氣、乙烯、二氧化碳、甲烷、環(huán)氧乙烷的F10190%物流循環(huán)進(jìn)入環(huán)氧乙烷反應(yīng)系統(tǒng)的混合器M101，10%物流送CO2吸收T106和解吸T107CO2的吸收與解吸。分凝器液相排出富含環(huán)氧乙烷的組分，經(jīng)泵加壓后進(jìn)入環(huán)氧乙烷解吸塔T102。4-6Aspenplus本系統(tǒng)中的再吸收塔T103實(shí)質(zhì)是一個(gè)分離器，進(jìn)行環(huán)氧乙烷和二氧化碳的分離工作。其Aspenplus模擬如下圖4-7：4-7環(huán)氧乙烷精制系統(tǒng)Aspenplus4-7CO2脫氣塔T104CO2的再次分離去CO2脫氣T104實(shí)質(zhì)上也是一個(gè)分離CO2脫氣T104塔釜出來(lái)的物流經(jīng)過(guò)冷凝E106進(jìn)入精餾T105進(jìn)行環(huán)氧乙烷的精餾。其中T105塔頂制得純度為100%的環(huán)氧乙烷，并直接進(jìn)入下一工段的利用，塔釜出來(lái)的水循環(huán)至再吸收塔T103重復(fù)利用。F201、壓縮機(jī)C201Aspenplus模擬如下圖4-8：圖4- 碳酸乙烯酯合成系統(tǒng)Aspenplus模擬流程4-8E202加熱和環(huán)氧乙烷經(jīng)過(guò)加熱器E201加熱后同時(shí)進(jìn)入固定床反應(yīng)器R201和管式反應(yīng)器R202進(jìn)行反應(yīng)，R201R2022003MPa，制得的碳酸乙烯酯和未完全F201進(jìn)行碳酸乙烯酯的分離提純，其中未反應(yīng)的環(huán)氧乙烷、二氧化碳等氣體被分離出來(lái)經(jīng)過(guò)壓縮循環(huán)至固定床反應(yīng)器R201EGDMC應(yīng)精餾塔T201、精餾塔（T202、T203)。其Aspenplus模擬如下圖4-9：4-9EGDMCAspenplus熱器E203冷凝和甲醇進(jìn)入反應(yīng)精餾塔T201進(jìn)行EG與DMC聯(lián)產(chǎn)反應(yīng)乙二醇。T201DMCT203DMC的精餾，T203塔頂出M201重復(fù)利用，T20398.6%的DMCDMCM202T202DMCDMC的裝罐。二氧化碳脫碳系統(tǒng)中包含的裝置有：吸收塔T106、解吸塔T107。其Aspenplus模擬如下圖4-10：4-10AspenplusM101，10%CO2T106CO2的吸收。熱碳酸鉀溶得到的二氧化碳供應(yīng)本廠碳酸乙烯酯合成工藝所需的CO2。原材料消耗及消耗表4-7原材料消耗及消耗123456①消 工藝流程模擬與單元過(guò)程4-11AspenPlus物性計(jì)算方法的程來(lái)進(jìn)行物性計(jì)算。本項(xiàng)目使用AspenPlus軟件中的NRTL方程來(lái)進(jìn)行計(jì)算。單元優(yōu)化及操作條件的T101據(jù)文獻(xiàn)，環(huán)氧乙烷吸收工藝中吸收塔一般設(shè)計(jì)壓力為1.0-2.0MPa?？紤]換熱器E1052.2MPa，優(yōu)選循環(huán)冷卻水為塔頂冷凝器冷卻介質(zhì)需要控制塔頂溫度大于70℃，T101塔設(shè)計(jì)壓力為1.88MPa。圖4-12。由圖4-12 離效果與投資費(fèi)用，我們確定吸收水量為60000kg/hr。AspenPlusRadFrac模塊，進(jìn)行計(jì)算，圖4-13塔板數(shù)與4-8T101溫度T102T1011.88MPa，優(yōu)選循環(huán)冷卻水為塔頂冷凝器冷卻介質(zhì)需要控制吸進(jìn)入下一工藝。如圖4-14T102Aspen模擬數(shù)據(jù)：4-14T102Aspenplus模擬表4-9T202塔工藝參數(shù)壓力壓降T103實(shí)質(zhì)是一個(gè)分離器，主要作用是將由解吸塔出來(lái)的環(huán)氧乙烷和T103塔塔釜出來(lái)的環(huán)氧乙烷水溶液進(jìn)入下一工段。如圖4-15是環(huán)氧乙烷再吸收塔T103各物流的Aspen模擬數(shù)4-15T103AspenplusT104T104CO2CO2的進(jìn)一步吸收分離，其操作的Aspen模擬數(shù)據(jù)如下圖，含有93%的CO2被分離出來(lái)，只有0.7%的CO2進(jìn)入下4-16T104Aspenplus模擬物流數(shù)據(jù)表4-11T204塔工藝參數(shù)T105圖4-17T105Figure4-17TheSimulationofT105UsingSingleRadFracModelbyAspenPlusAspenPlusRadFrac模塊，進(jìn)行計(jì)算T105進(jìn)行優(yōu)化，確定回流比與理論塔板數(shù)的關(guān)系，并做如下圖4-18：圖4-18T105回流比與理論板數(shù)曲線關(guān)系比選擇0.385。圖4-19簡(jiǎn)潔設(shè)計(jì)模塊T105圖4-20T105圖4-21T105塔內(nèi)液相質(zhì)量組成分布曲線T201經(jīng)過(guò)查找資料確定本項(xiàng)目的碳酸乙烯酯反應(yīng)精餾塔的最佳反應(yīng)條件為：壓力型單塔模型模擬，如圖4-22所示。4-23T201Aspenplus模擬數(shù)據(jù)表4-15T201反應(yīng)精餾塔工藝參數(shù)7T202EGDMC90℃左右，壓力0.1MPa，塔板數(shù)為17塊。其Aspen模擬數(shù)據(jù)如下圖：4-24T202AspenAspenPlusRadFrac模塊，進(jìn)行系進(jìn)行優(yōu)化，其Aspen模擬如下圖。T203DMC4-27T203DMC精餾塔Aspen 90%10%CO2吸收塔。我們采用熱的碳酸鉀-碳酸鉀溶液在吸收塔內(nèi)接觸，在系統(tǒng)壓力下K2CO3CO2H2OKHCO3。自二酸氫鉀-KHCO3K2CO3和CO2，CO2自塔頂排出，塔釜液貧碳酸氫鉀-碳酸鉀溶液循環(huán)回CO2吸收塔作吸收劑。Aspenplus圖4- Aspen 4-29圖4-30 CO2的吸收與解吸Aspenplus模擬數(shù)靈敏度分析定義變量為吸收塔塔頂CO2的質(zhì)量流（KG/HR定義操作變量為吸收劑中K2CO3的質(zhì)量流量（KG/HR）。查看靈敏度分析結(jié)果，如圖4-31所示。4-31為了更直觀地看到CO2的吸收效果隨吸收劑的量的變化作圖4-32所示?？梢钥闯鲭S著K2CO3的量的增加，吸收效果越好，綜合考慮K2CO3的量39885kg/hr，故吸收劑的量為132950kg/hr。4-32CO2K2CO34-33CO2的質(zhì)量隨塔板數(shù)的增加而減少，到達(dá)12塊板之后不再變化，故選用12塊塔板。4-33CO2主要節(jié)能措換熱網(wǎng)絡(luò)集成優(yōu)變頻技4-34T10511kW45Hz。水泵連變頻調(diào)速時(shí)的年節(jié)電量10.712252.245.4221463.2/79200=27.1%6個(gè)系統(tǒng)特色說(shuō)

4-35化碳吸收塔與解吸塔排出，保證后續(xù)裝置的安全運(yùn)行。環(huán)氧乙烷精餾塔間設(shè)置了解吸塔T102，再吸收塔T103CO2T104，大幅[5]王保明.合成氣間接工藝制乙二醇技術(shù)[J].氮肥技術(shù),2008,06:45-47.[10]崔小明.環(huán)氧乙烷合成乙二醇的研究進(jìn)展[J].杭州化工,2006,03:11-15+19.劉艷杰,劉景忠,林峰.乙烯直接氧化制環(huán)氧乙烷銀催化劑的研究進(jìn)展[J].化工科技市徐劍軍.YS-X型銀催化劑表面乙烯環(huán)氧化及環(huán)氧乙烷異構(gòu)和深度氧化動(dòng)力學(xué)研究[D].化工[15]何立,肖含,李應(yīng)成.乙二醇合成技術(shù)研究進(jìn)展[J].工業(yè)催化,2006,06:11-15.[16]梁汝軍,李建偉,李金兵,陳建設(shè).乙烯氧化制環(huán)氧乙烷管式反應(yīng)器溫度場(chǎng)模擬研究[A].工息站、工業(yè)催化社:,2013:7.第五章?lián)Q熱網(wǎng)絡(luò)與熱集成概項(xiàng)目設(shè)計(jì)概40萬(wàn)噸/30萬(wàn)噸/年環(huán)氧乙烷車(chē)間冷熱流股的熱交換匹配網(wǎng)絡(luò)。設(shè)計(jì)過(guò)程中主要運(yùn)用夾點(diǎn)技術(shù)與AspenEnergyyzerV7.2計(jì)算機(jī)輔助軟件，旨在最大化利用廠區(qū)內(nèi)能量，減少公用工程用量、設(shè)夾點(diǎn)技自能源以來(lái)，各國(guó)與企業(yè)開(kāi)始重視節(jié)能工作，20紀(jì)80過(guò)統(tǒng)工程學(xué)的發(fā)展使人們認(rèn)識(shí)到，將系統(tǒng)集成為一個(gè)有機(jī)整體是使化工企業(yè)設(shè)計(jì)能耗最小，費(fèi)用和環(huán)境污染最少的有效途徑之一。Aspen yzer簡(jiǎn)AspenEnergyyzer為AspenOne工程的能量分析模塊，目的為幫助用戶實(shí)現(xiàn)熱集成及換熱網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化，其在較早期的版本中稱為AspenPinch。Energyyzer并不能為我們生成最佳的換熱網(wǎng)絡(luò)，仍需要對(duì)計(jì)算機(jī)生成的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行人結(jié)構(gòu)模型的改進(jìn)算法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法、模擬退火算法等被不斷提出，但尚未有一種算法可確保對(duì)任意換熱工況均可模擬得出最優(yōu)網(wǎng)絡(luò)。因此，AspenEnergy換熱網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)主要步公用工程規(guī)格的確空氣設(shè)計(jì)溫度基于當(dāng)?shù)刈顭嵩碌娜兆罡咂骄鶜鉁卦黾?-4℃[7]，設(shè)定為36.0℃，出口溫度設(shè)計(jì)為46.0℃。循環(huán)冷卻水溫度基于平均濕球溫度增加2-3℃，設(shè)定為26.0℃，流溫位選擇。公用工程選用情況如表5-1所示。5-1壓力換熱流股參數(shù)的確換熱流股數(shù)據(jù)來(lái)源。乙二醇車(chē)間和環(huán)氧乙烷的換熱流股見(jiàn)表5-2。烷車(chē)間冷熱流股的組合溫-焓圖（T-H圖）和總組合曲線圖，分別見(jiàn)圖5-1，圖5-2。5-2ColdColdColdHotHotHotdTdT---LP-------LP--LPMP--e5-3加熱加熱冷卻冷卻冷熱流股的組合溫-焓圖（T-H圖）和總組合曲線圖分別見(jiàn)圖5-5、圖5-6。Figure5-5CompositeCurvesofIntegrationDesignof最小傳熱溫差的確最小傳熱溫差Tmin的設(shè)計(jì)要同時(shí)兼顧生產(chǎn)實(shí)際、公用工程用量、換熱器個(gè)數(shù)及管 SnPa n PSn 、.8為目標(biāo)。本項(xiàng)目依據(jù)此原則，選擇最小溫差為9.0℃,得夾點(diǎn)溫度報(bào)告。5-612

5-85-9換熱網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建與優(yōu)推薦設(shè)計(jì)功能，生成22種合理?yè)Q熱網(wǎng)絡(luò)方案，如表5-75-10所示。5-75-11所示。分析可知，此網(wǎng)絡(luò)更加適合國(guó)內(nèi)的實(shí)際建設(shè)、生產(chǎn)過(guò)程。優(yōu)化后的換熱網(wǎng)絡(luò)各項(xiàng)指標(biāo)見(jiàn)表5-8。圖5-10Aspen 圖5-11AspenEnergy 表5-8優(yōu)化后集成換熱網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)及換熱指標(biāo)加熱加熱冷卻冷卻5-75-80.291Cost/s，經(jīng)過(guò)手動(dòng)優(yōu)化后的換熱網(wǎng)絡(luò)總費(fèi)用指標(biāo)為0.281Cost/s，下降3.44%；調(diào)整前換熱設(shè)備數(shù)44，調(diào)整后換熱設(shè)備數(shù)量35，下降20.45%。集成換熱與獨(dú)立換熱對(duì)比見(jiàn)表5-9。5-9加熱冷卻7由表5-9可知，通過(guò)集成換熱網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)，經(jīng)濟(jì)效益顯著，換熱部分操作費(fèi)用降低50.73%，換熱面積減少3.28%，總費(fèi)用消耗降低40.77%；能量消耗大幅減少，公用工程加熱量減少49.23%，公用工程冷卻量減少55.30%，極大地降低了投資和運(yùn)行成本。公用工程消耗結(jié)果匯表5-10公用工程消耗及消耗1t2t3t4t①消 [J].[6]馮宵.化工節(jié)能原理與技術(shù).第二版.:化學(xué)工業(yè)，2003.[7]AspenTechnologyInc.AspenEnergyyzerUserGuider.第六章車(chē)間布置設(shè)計(jì)依《石油化工工藝裝置布置設(shè)計(jì)通則 SH3011-《化工裝置設(shè)備布置設(shè)計(jì)規(guī)定 HG/T20546-《石油化工管道布置設(shè)計(jì)通則 SH3012-《石油化工企業(yè)廠區(qū)總平面布置設(shè)計(jì)規(guī) SHT3053-《石油化工企業(yè)工藝裝置管徑選擇導(dǎo)則 SHT3035-《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范 GB50160-2008設(shè)計(jì)要工段安車(chē)間平面布廠房平面布置，按其外形一般分有長(zhǎng)方形、L型、T型等。廠房的柱網(wǎng)布置，要根6m4m、5m6m。但車(chē)間立面布設(shè)備布本系統(tǒng)車(chē)間布整體布車(chē)間布6-1茂名40萬(wàn)噸/年過(guò)乙烯法制乙二醇項(xiàng)目圖紙集》6-2車(chē)間三維建為減少施工和達(dá)到配管要求，本團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)用Autodesk公司AutoCAD nt3D軟件對(duì)乙二醇生產(chǎn)車(chē)間進(jìn)行三維建模與配管，車(chē)間三維如圖6-3所示。第七章布置與配管設(shè)計(jì)依《工業(yè)金屬管道設(shè)計(jì)規(guī)范 GB50316-《石油化工管道布置設(shè)計(jì)通則 SH3012-《工業(yè)金屬管道工程施工規(guī) GB50235-《石油化工給水排水管道設(shè)計(jì)規(guī)范 SH3034-1999管道布置要全廠性管架或管墩上（包括穿越涵洞）10～30管道設(shè)管道與建筑物及管道間表7-1管道與建筑物及最小管道水平間12345表7-2管道與建筑物及最小管道垂直間1234管徑計(jì)du壁厚及材化氫接觸段管路選擇0Cr18Ni10Ti材料無(wú)縫，其余管路選擇Q345無(wú)縫。管道敷7.4.1敷分支。管墩敷設(shè)是一種低的管架敷設(shè)，其特點(diǎn)是在管道的下方不考慮通行。這種管架管道敷設(shè)在支吊架上。這些支吊架通常生根于建筑物、構(gòu)筑物，設(shè)備外壁和（如各種容器某些特殊管道，色金屬、玻璃、搪瓷、塑料等管道，由于其低的強(qiáng)度和2.2m以上繞開(kāi)，或者埋入7.4.2敷7.4.2.1埋地敷設(shè)的優(yōu)點(diǎn)是利用了的空間，但是也有缺點(diǎn)，如腐蝕，檢查和維修，處理等。因此只有在不可能敷設(shè)時(shí)，才予以采用。直接埋地敷設(shè)的管道最好是沖洗油管等敷設(shè)時(shí)，也可埋地敷設(shè)。7.4.2.2主要設(shè)備配塔設(shè)備配設(shè)置在狹小的裙座內(nèi)?；亓鞴拊陂_(kāi)工前先裝入物料，安裝相應(yīng)的裝料管道。泵的管道布

7-1“氣袋”頂安裝DN15-20放氣閥。換熱器管道布

7-2凝或被冷卻介質(zhì)由上而下。管道距地面或平臺(tái)的大于100mm。7-3圖7-4容器管道布管廊上管道布

7-5圖7-6第八章分析化驗(yàn)設(shè)計(jì)依《化工產(chǎn)品采樣總則 《液體化工產(chǎn)品采樣通則 《化學(xué)品分類和性通則 GB13690-《分析用水規(guī)格和試驗(yàn)方法 《化學(xué)試劑氣相色譜法通則 設(shè)計(jì)原而消除生產(chǎn)事故隱患，并能降低原料及能源消耗指標(biāo)，減少次品，提高保不影響健康和實(shí)驗(yàn)結(jié)果。分析化驗(yàn)室任中心化驗(yàn)室的任車(chē)間化驗(yàn)室的任化驗(yàn)室通舒適的工作環(huán)境，減少人員在空氣下的可能。通風(fēng)主要解決的是工作通風(fēng)要通風(fēng)要求新風(fēng)全部來(lái)自室外，然后100%排出室外，通風(fēng)柜的排氣不次，無(wú)人時(shí)換氣可減少為6次。通風(fēng)柜設(shè)計(jì)數(shù)量要足夠，并且不的補(bǔ)風(fēng)一部分來(lái)自空調(diào)系統(tǒng)直接送入的新風(fēng)，這部分新風(fēng)根據(jù)排風(fēng)量的變化而變化；另一部分通過(guò)空調(diào)系統(tǒng)送入非區(qū)域的走道、房間再通過(guò)的門(mén)縫補(bǔ)給。的負(fù)壓通過(guò)送、排風(fēng)風(fēng)量和送排風(fēng)口的布置來(lái)實(shí)現(xiàn)，氣流組織從辦公、管理用房、內(nèi)走道、到產(chǎn)生物質(zhì)的實(shí)通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)解決通風(fēng)系統(tǒng)負(fù)壓的設(shè)計(jì)和系統(tǒng)控制化驗(yàn)項(xiàng)第九章設(shè)備概程中各設(shè)備的介質(zhì)組成不一，含有甲醇、環(huán)氧乙烷、乙二醇等多種品。對(duì)T202乙二醇精餾塔，R201列設(shè)計(jì)依《壓力容器中化學(xué)介質(zhì)毒性危害和程度分類》HG20660-JB4726-JB4730-JB1153-GB150-HG21514-HG/T21639-SHT3007-HG/TGB50341-GB50011-GB50009-《化工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)（第四版）《管殼式換熱器 GB151-《固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程 TSGR0004-《固定管板式換熱器型式與基本參數(shù) JB/T4715-《鋼制壓力容器焊接規(guī)程 JB/T4709-《鋼制壓力容器焊接工藝評(píng)定 JB4708-《鋼制壓力容器產(chǎn)品焊接試板的力學(xué)性能檢驗(yàn) JB4744-《鋼制塔式容器 JB4710-《鋼制立式圓筒形固定頂儲(chǔ)罐系列 HG21502.1-《鋼制化工容器設(shè)計(jì)基礎(chǔ)規(guī)定 HG20580-《鋼制化工容器強(qiáng)度計(jì)算規(guī)定 HG20582-《鋼制化工容器材料選用規(guī)定 HG0581-《浮頭式換熱器和冷凝器型式與基本參數(shù) JB/T4714-《承壓設(shè)備用不銹鋼鋼板及鋼帶 GB24511-反應(yīng)概類型與特反應(yīng)器按結(jié)構(gòu)大致可分為管式、釜式、塔式、固定床和流化床等9-2設(shè)計(jì)要保證物料轉(zhuǎn)化率和反應(yīng)滿足物料和反應(yīng)的熱傳遞要設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)臄嚢杵骱皖愃谱饔玫臋C(jī)注意材質(zhì)選用和機(jī)械加工要塔設(shè)概塔型比板式塔與填料塔的對(duì)接觸型氣液傳質(zhì)設(shè)備；液體在填料表面呈膜狀自上而動(dòng)；氣體呈連續(xù)相自

12345678塔型要滿足工藝要求，分離效率高生產(chǎn)能力大，有足夠的操作彈性運(yùn)轉(zhuǎn)可靠性高，操作、維修方便，少出故障結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工方便，造價(jià)較低塔壓降小塔型類型與性能溢流式塔板主要有F形浮閥、形浮閥、條形浮閥、篩板、舌形板、浮動(dòng)噴射塔板、圓形泡罩、條形泡罩、S形泡罩；穿流式塔板主要有柵板、篩F形S形高4444442低3332335553344341122333240004333343431124445544334344444444442222355443444312100244容器設(shè)概分換熱概分類與特間壁9-5耗用金屬量60℃應(yīng)設(shè)置膨脹節(jié)，最大使用溫差不應(yīng)120℃。U直接接觸傳遞熱換熱器選換熱器類型的選固定管板式換熱器當(dāng)冷熱流體溫差不大時(shí)，可采用固定管板式換熱器，即兩塊管板和殼體是連在一起的。特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造成本低，但由于殼程不易或檢修，殼程必須走潔凈且不易結(jié)垢的流體。當(dāng)兩流體溫差較大時(shí)，可采用具有膨脹節(jié)的殼體。但是端。因此，管束的熱膨脹不受殼體的約束，檢修和時(shí)只要將整個(gè)管束抽出即可。適用于冷熱流體溫差較大，殼程介質(zhì)腐蝕性強(qiáng)、工藝條件的選溫度限5℃，故冷卻水出口溫度通常取3843℃。壓力力降將使動(dòng)力消耗加劇，因此通常有一個(gè)允許的壓力降范圍，最大允許的壓力降范圍一般限制如表9-6所示。9.89.89.8104~16.73.9103~16.79.8物流的安⑥較臟和易結(jié)垢的物流應(yīng)走管程，以便和控制結(jié)垢。若必須走殼程，則應(yīng)采用正方形管子排列，并可用可拆式(浮頭式、填料函式、U形管式)換熱器。換熱①換熱管內(nèi)徑為了使傳熱效果好些，通常選用錯(cuò)誤!未找到源。19mm的管子；對(duì)于易結(jié)垢的物料(如立式熱虹吸式再沸器)，為方便，采用外徑錯(cuò)誤!未找到源。25mm或錯(cuò)誤!未找到源。38mm的管子；對(duì)于有氣液兩相流的工藝物流，一般選用②管心距管心距為管徑的1.25～1.5⑤排布方式：正三角形排布，相同的面積可以排布最多的換熱管，管外傳熱系數(shù)增加，但流動(dòng)阻力相對(duì)較大。正方形排布，排布的管數(shù)較少，但方便。正方形旋轉(zhuǎn)45度，可獲得兩者折中的效果。一般來(lái)說(shuō)，固定管板式換熱器采用正三角形排布，浮頭式換熱器采用正方形旋轉(zhuǎn)45度和三角形排布。換熱面裕密封條折流板數(shù)目和間距按照《化工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》的推薦值設(shè)選型步

表9- 折流板間—4500~—600~1500~—900~<——7500，1400~——7500，—17007500，———表9- K值的經(jīng)驗(yàn)數(shù)傳熱系數(shù)K 水水水水水水水水水水水9-9 壓縮概0.02MPa時(shí)稱為通風(fēng)機(jī)。根據(jù)壓縮氣體的原理，壓縮機(jī)可分為“容積式”和“動(dòng)力式”兩類。壓縮機(jī)的種類和形式很多，不同壓縮機(jī)選用要必須滿足氣量、壓力、溫度等工藝參數(shù)的要必須滿足介質(zhì)特性的要對(duì)于易燃、易爆、或貴重的氣體，要求軸封可靠；對(duì)于腐蝕性氣體，要求接觸介質(zhì)的部件采用耐蝕材料必須滿足現(xiàn)場(chǎng)安裝條件的要求：安裝在有腐蝕性氣體存在場(chǎng)合的壓縮機(jī)，要求采取防大氣腐蝕的措施；安裝在室外環(huán)境溫度壓縮機(jī)應(yīng)保證用戶電源電壓、頻率變化范圍內(nèi)的性能確定壓縮機(jī)型號(hào)和制造廠時(shí)，應(yīng)綜合考慮壓縮機(jī)的性能、能耗、可靠性、價(jià)格和制造規(guī)范等因素全裝置設(shè)備一覽壁厚直徑高度1121314151塔617181911器1121319-11設(shè)備設(shè)計(jì)選型一覽表（11213141516171819111111111111111111111111111119-11設(shè)備設(shè)計(jì)選型一覽表（112V=8013V=10014V=3215V=100001V罐6V=1501718V=8191V=101V=31V=0.81V=3211V=2300012V=180001V3V=120001度4V=20001（HG5V=500026V=1000019-11設(shè)備設(shè)計(jì)選型一覽表（泵112232415262728192313212泵112119-11設(shè)備設(shè)計(jì)選型一覽表（12223141第十章自動(dòng)控制與儀表自控說(shuō)設(shè)計(jì)依設(shè)計(jì)采用的規(guī)范和標(biāo)《化工工廠初步設(shè)計(jì)文件內(nèi)容深度規(guī)定 HG/T20688-《化工工藝設(shè)計(jì)施工圖內(nèi)容和深度統(tǒng)一規(guī)定 HG/T20519-《管道儀表流程圖設(shè)計(jì)內(nèi)容和深度規(guī)定 《自動(dòng)化儀表選型設(shè)計(jì)規(guī)定 HG/T20507-生產(chǎn)安全保設(shè)置必要的緊急停車(chē)和安全聯(lián)鎖系統(tǒng)（ESD）及系統(tǒng)可燃或氣體可能和的場(chǎng)合，設(shè)置可燃?xì)怏w或氣體檢測(cè)器采用的現(xiàn)場(chǎng)總線DCS系統(tǒng)。DCS的主要特點(diǎn)是：分散控制、集中管理。分布式控制系統(tǒng)（DistributedControlSystemDCS）在國(guó)內(nèi)自動(dòng)控制行業(yè)又稱之為集散控制系統(tǒng)，它是計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)高度結(jié)合的產(chǎn)物。其控制原理為：現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)設(shè)備從現(xiàn)場(chǎng)來(lái)的信號(hào)經(jīng)I/O單元的A/D轉(zhuǎn)換，通過(guò)I/O總線把數(shù)PCSCPU。PCSCPU依照系統(tǒng)組態(tài)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和運(yùn)算，并發(fā)送所需的數(shù)據(jù)到網(wǎng)設(shè)備的控反應(yīng)器的控制方如圖10-1所示。10-1塔設(shè)備的控制方流罐液位分別設(shè)置控制回路，如圖10-2所示。10-2控制指標(biāo)，組成溫度控制回路。常用的全塔控制方案見(jiàn)圖10-3。10-3塔底二氧化碳含量較少。根據(jù)上述要求，T10110-3（a）FIC0114檢測(cè)回流罐液位，調(diào)節(jié)塔頂采出量；塔底設(shè)有LIR0102調(diào)節(jié)塔釜液采出量；塔頂塔底均設(shè)有壓力檢測(cè)儀表；塔頂設(shè)有TI0114TI0115檢測(cè)物料溫度以調(diào)節(jié)通入冷凝水的量。環(huán)氧乙烷吸收塔控制方案如圖10-4所示。和PV0201、PI0205測(cè)量塔頂塔釜的壓力從而控制冷凝水及熱蒸汽的流量。具體如圖10-5所示：力情況，通過(guò)FT0205FIC0205控制進(jìn)料量。具體如圖10-6所示。FT0207、FIC0207控制進(jìn)料量，通過(guò)LG0203、LIR0204控制塔底采出量。如圖10-7所示。換熱設(shè)備控制方通常情況下產(chǎn)品送入罐區(qū)或下一車(chē)間之前需要進(jìn)行冷卻，以使溫度滿足或輸送要求。如乙二醇和DMC產(chǎn)品送去罐區(qū)前用水冷卻到要求溫度，通過(guò)冷卻水回水流量控制DMC和乙二醇出口溫度，如圖10-8所示。Figure10-8ControlStructureforDMCHeat10-910-10R0101內(nèi)塔頂塔釜都要10-10泵的控制方變出口調(diào)節(jié)閥開(kāi)度即改變管路阻力特性，也即改變了流量特性曲線上的工作點(diǎn)C。10-12第十一章供電系設(shè)計(jì)標(biāo)《石油化工企業(yè)生產(chǎn)裝置電力設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)范 SH3038-2000《煉油廠用電負(fù)荷設(shè)計(jì)