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1、化工设计竞赛 -年产万吨 1,4-丁二醇项目 目录第一章 总论11.1 项目概况11.2 设计依据1化工设计指导思想11.4 设计原则1第二章 厂址选择32.1 选择原则3厂址选定4地理位置42.2.2 原料和市场42.2.3 自然条件52.2.4 交通运输52.2.5 电力能源62.2.6 政策环境72.3 厂址附图72.4 产品方案82.5 主要原料规格及消耗8第三章 工艺说明93.1 工艺方案的选择93.1.1 Davy Mckee顺酐法93.1.2 Reppe法9丁二烯法9丙烯醇法93.2 工艺流程说明（对应PFD流程图）10酯化工段10加氢工段11精制工段123.3 ChemCAD模
2、拟工艺13模拟流程图14全流程模拟结果及工艺分析16物料衡算书163.3.4 能量衡算22第四章 设备选型284.1 塔设备选型284.1.1 塔设备的设计目标284.1.2 塔设备类型及选择284.1.3 与物性有关的因素294.1.4 与操作条件有关的因素294.1.5 其他因素294.1.6 具体类型324.1.7 机械工程设计和校核424.1.8 辅助装置及附件434.1.9 塔设备载荷计算444.2 换热器计算及选型514.2.1 计算依据514.2.2 选型原则514.2.3 换热器选型示例554.3 泵和储罐的选型604.3.1 选用依据604.3.2 参数的确定604.3.3
3、泵的选型要求604.3.4 具体选型604.3.5 储罐的选型64第五章 总图设计675.1 设计依据675.1.1 执行的主要标准规范675.1.2 设计原则675.1.3 设计基础资料675.2 设计范围675.3 厂址概况675.4 总平面布置685.4.1 总平面布置原则685.4.2 总平面布置的要求685.4.3 厂区总体布局概述695.4.4 分区说明705.5 车间布置745.5.1 车间布置原则745.5.2 布置概况745.5.3 反应车间755.5.4 精制车间785.6 运输825.6.1 工厂运输825.6.2 原料运输825.6.3 产品运输835.7 储存845.
4、7.1 原料储存845.7.2 产品储存855.8 绿化布置865.9主要指标附表86第六章 自动控制886.1 生产装置对仪表和控制系统的要求886.2 DCS简述886.3 SIS安全仪表系统896.3.1 甲醇进料泵（P0101A/B）停车自动联锁保护系统896.3.2 单体设备联锁906.4 安全及防护措施906.5 仪表动力部分906.5.1 仪表电源906.5.2 仪表供风906.5.3 仪表蒸汽伴热906.6 仪表控制方案906.6.1 反应器控制906.6.2 原料甲醇进装置液位调节916.6.3 甲醇进料泵(P0101A/B)控制916.6.5 二脂分离塔T0203的控制92
5、6.6.6 换热器控制946.6.7 精制车间压缩机（C0201A/B）控制95第七章 公用工程97电气与通讯977.1.1 全厂电力消耗977.1.2 电力供应977.1.3 供电设计原则98.4供配电系统设计987.1.5 危险区域划分及设备选择100通讯系统101给排水1027.2.1 给水系统1021） 生活供水子系统1032） 蒸汽供水子系统1033） 消防用水供水子系统1047.2.2 排水系统1041） 生活废水的排放1052） 生产废水排放1053） 消防废水排放1054） 排水管线的敷设105采暖通风1067.3.1 厂区所在地气候条件1067.3.2 设计参数1077.3.
6、3 设计范围1087.3.4 采暖方案设计1087.3.5 通风方案设计1107.3.6 空气调节111第八章 环境保护1158.1 设计依据和标准1158.1.1 法律法规1158.1.2 参考标准1158.2 工程概况1168.2.1 厂址地理概况1168.2.2 项目组成及规模1168.3 主要污染物1168.4 二氧化碳处理1168.4.1 物理法1168.4.2 化学法1178.4.3 物理-化学法1188.5 废气1188.6 废水1198.7 废渣1208.8 噪声1208.9 厂区绿化121第九章 劳动安全消防1219.1 设计标准依据1229.2 物质危险性1229.3 安全
7、防范措施1229.3.1 甲醇防范措施1229.3.2 丁二醇防范措施1239.3.3 顺酐124氢气1249.4 安全生产措施1249.4.1 安全生产责任1249.4.2 生产车间防火安全管理规定1259.4.3 安全操作1269.5 总述1269.6 职业卫生1269.6.1 卫生管理1279.6.2 劳动保护用品及卫生安全管理127第十章 工厂组织与劳动定员12810.1 企业组织128.1.企业组织机构设置12810.1.2.企业组织机构形式12910.2 劳动定员130附录一 主要设备选型一览表131第一章 总论1.1 项目概况本项目为甲醇和顺酐为原料制备1,4丁二醇工艺。建厂于山
8、西省晋中市榆次工业园区。项目通过采用Davy Mckee顺酐法技术，以甲醇和顺酐为原料来合成市场所需要的1,4丁二醇。本项目注册资金为5亿元人民币，由公司注入部分自有资金，并通过晋中市政府向银行贷款筹措资金。1.2 设计依据1）化工工程设计相关规定；2）国家经济、建筑、环保等相关政策；3）化工建设项目可行性研究报告内容和深度的规定（2005）及有关专业的国家标准。化工设计指导思想化工设计工作的基本任务是按照国家有关方针、政策，执行国家、部门和有关地区的有关设计标准、规范和规定，做出切合实际、安全适用、技术先进、经济合理的高质量、高水平、效益显著的化工工程设计。在整个化工设计过程中，我们必须熟悉
9、它的原则和精神，并贯彻到设计工作中去；在化工设计中灵活运用资源，既符合规范，又不造成对生产的违背，实现对资源的最大利用。化工设计人员要坚持正确的设计指导思想，保持设计工作的科学性和公正性。要积极采用先进技术，贯彻勤俭方针，精心设计，保证质量。要严格执行国家、部门和项目所在省、区、市颁布的标准、规范、规定，认真贯彻“工厂布置一体化、生产装置露天化、建(构)筑物轻型化、公用工程社会化、引进技术国产化”的基本设计原则。1.4 设计原则1）严格贯彻执行国家的消防、安全、卫生、劳动保护等有关规定、规范，保障生产安全顺利进行和操作人员的安全。2）严格执行国家环境保护的相关条例：大气环境质量标准 GB309
10、5-82污水综合排放标准 GB8978-96工业“三废”排放试行标准 GBJ4-73地表水环境质量标准 GB3838-20023）产品生产和质量指标符合国家及地方颁发的各项相关标准。4）体现“社会经济效益、环保效益和企业经济效益并重”的原则，按照国民经济和社会发展的长远规划，行业、地区的发展规划，在项目调查、选择中对项目进行详细全面的论证。第二章 厂址选择厂址选择是基本建设前期工作的重要一环，是一项政策性、技术性很强的工作。厂址的选择工厂的建设质量、投资金额、经济效益、环境保护、发展前景和社会效益都有重要的影响。当厂址选择确定后，才能估算其建设投资额和投产后的生产成本，才能对经济效益环境影响社
11、会效益进行分析评估，判断项目的可行性，因此厂址选择工作是可行性研究的一部分。需考虑原材料和成品的产供销、动力设施的安装和维修、交通运输方式和费用、产品结构与质量及职工生活安排等方面。 2.1 选择原则1) 原料和市场厂址应靠近各种原料产地和销售市场。2) 能源化工厂需要大量的动力和蒸汽，应靠近燃料的供应点。3) 气候化工厂的建厂地点应该温度适宜，湿度适中。4) 运输条件尽量考虑铁路枢纽以及利用河流、运河、湖泊或海洋进行运输的可能性，公路运输可用作铁路和水路的补充。5) 供水化工厂使用大量的水，用于产生蒸汽、冷却、洗涤，有时还用做原料。因此，厂址必须靠近水量充足和水质良好的水源。6) 对环境的影
12、响应得到当地环保部门的认可，以便于妥善处理废物。7) 协作条件选择在贮运、机修、公用工程（电力、蒸汽）和生活设施等方面具有良好协作条件的地区。8) 灾害及其他避免低于洪水水位或在采取措施后仍不能确保不受水淹的地段，以及地震、泥石流、滑坡、有开采价值的矿藏、文物保护等地区。厂址选定 本项目厂址选在山西省晋中市榆次工业园区。修文工业基地成立于2004年底，由晋中市政府批准规划组建，定位为榆次工业园区能源化工产业基地。修文工业基地拥有企业40家， 2008年全年园区企业可实现工业总产值25亿元，销售收入36亿元，上缴税金超过1.1亿元，实现出口总额8500万美元。建区以来园区已累计实现工业总产值92
13、亿元，上缴税金4.2亿元，安置劳动力1万余人。山西榆次工业园区修文工业基地正逐步成为一个布局合理、功能齐备、配套完善的现代化工业基地和精品型高效生产区域。地理位置晋中位于山西省中部，东依太行，西临汾河，北与省会太原市毗邻。榆次素有“太原南大门”、“省城门户”之称，是山西省交通运输的重要枢纽。榆次区位于山西中部的晋中盆地，太行山西麓，东与寿阳县交界，西同清徐毗邻，南与太谷县接壤，西北与太原市相连。榆次地处东经112341138，北纬37233754。 原料和市场 1）原料来源本项目所采用的原料为精制甲醇，精制顺酐，高纯度氢气。在榆次区内投建的佳新能源化工实业拥有丰富的醇醚燃料与醇醚汽车研发、示范
14、、应用管理经验以及广泛的技术协作网络，另有投资18亿元的太原煤气化甲醇及醋酸项目。山西太谷北外环山西太明化工工业目前拥有26000吨/年顺丁烯二酸酐装置，其中两套10000吨/年顺丁烯二酸酐装置是目前我国自行设计的最大规模的生产装置。山西榆次万嘉化工提供氢气，为本项目提供了足够的原料来源，从而可以保证本项目能够顺利开工运行。2）产品市场世界1.4- 丁二醇的生产集中度较高, 世界前五大生产商BASF、LyondellDuPont、ISP和BP生产能力达万吨/年, 占世界1.4- 丁二醇生产能力的72.9%。预计到2010年, 世界1.4- 丁二醇新增生产能力25万吨/年左右, 市场需求将以年均4 .8%的速度增长, 届时生产能力将达到150万吨/年左右。美国和西欧
