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1、化学工程与工艺专业毕业设计扬子石化年产10万吨甲基丙烯酸甲酯项目初 步 设 计 说 明 书 目录第1章总论11.1说明书11.1.1概述11.1.2设计依据和原则11.1.3设计指导思想21.1.4设计范围31.1.5建设规模及产品方案31.1.6生产方法及全厂总流程41.1.7厂址概况71.1.8环境保护及综合利用71.1.9劳动安全卫生81.1.10消防81.1.11工程、自然条件81.1.12管理体制及定员91.1.13全厂综合技术经济指标9第2章技术经济102.1财务评价依据102.2资金筹措情况102.3资金使用计划102.4主要经济数据112.5经济分析表13第3章总图运输153.
2、1设计概述153.2厂址环境概况153.2.1园区简介153.2.2园区优势153.2.3自然地理概况153.3总平面布置163.3.1设计依据163.3.2总体布置概述173.3.3厂区布局理念183.3.4厂区分区介绍203.4竖向设计203.4.1竖向设计原则203.4.2竖向布置方式213.5工厂运输213.5.1厂内运输设计要求213.5.2全厂运输总量223.5.3道路运输设计223.6建筑防火规范223.6.1火灾危险性及耐火等级划分223.6.2界区内装置间设计距离253.6.3项目与周边环境设计距离26第4章化工工艺与系统284.1设计基础284.2工艺技术方案的选择284.
3、2.1异丁烯直接氧化三步法284.2.2异丁烯直接氧化两步法294.2.3直接酯化法304.2.4技术比较324.3工艺流程叙述334.3.1工艺流程概述334.3.2异丁烯氧化工段334.3.3MAL分离工段344.3.4氧化酯化工段354.3.5MMA纯化工段364.3.6结论374.4工艺参数分析与优化384.4.1MAL精馏塔的优化384.4.2甲醇回收塔的优化424.4.3塔板数的优化444.5换热网络与热集成464.5.1概述464.5.2热集成技术前后组合曲线对比464.5.3冷热流股确定474.5.4设计最优换热网络48第5章分析化验525.1设计依据525.2设计原则525.
4、3原料及产物的检测535.3.1甲基丙烯酸甲酯的分析化验535.3.2甲醇的分析化验545.3.3其他原料及中间产物的检测55第6章设备566.1总述566.2设备设计与选型56第7章自动控制及仪表577.1设计依据577.2常用工业自动控制系统类型简介及选择587.3仪表基本类型及选型597.3.1化工生产过程设计的基本仪表类型597.3.2仪表选型原则597.4设备控制方案607.4.1泵的控制607.4.2换热器的控制617.4.3压缩机的控制627.4.4气液分离器的控制637.4.5塔设备的控制647.4.6反应器控制657.4.7储罐的控制66第8章供配电698.1设计依据和原则6
5、98.1.1设计依据698.1.2设计原则698.2供电电源698.3用电负荷708.4用电方案选择708.5防护系统70第9章电信729.1设计原则729.2全厂电信网络72第10章土建7310.1设计依据7310.1.1标准及规范7310.1.2项目特点7310.1.3设计方案7310.2建筑设计7310.2.1建筑材料7310.2.2结构设计及相应措施7410.2.3对有特殊要求的建、构筑物所采取的建筑措施7410.3结构设计7510.3.1结构型式7510.3.2基础方案7510.3.3特殊的结构措施7510.4抗震设计7610.5安全疏散77第11章给排水7811.1设计概述7811
6、.2给水系统7811.3排水系统7911.3.1生产排水系统7911.3.2生活排水系统7911.3.3冷却水排水系统7911.3.4污染雨水排放系统8011.3.5清洁雨水排放系统8011.3.6非正常排水系统8011.4节水措施8111.4.1废水用作循环水8111.4.2其他节水措施81第12章供热系统8212.1供热简介8212.2供热热源8212.3蒸汽系统8212.3.1蒸汽需求8212.3.2设计原则8312.3.3设计方案84第13章环境保护专篇8513.1设计概述8513.2三废总量一览表及处理方法8513.2.1废气处理8713.2.2废水处理8813.2.3固体废弃物处理
7、8813.3噪声处理措施89第14章概算9014.1编制依据9014.2工程概况9014.3资金来源及投资方式9014.4投资分析9014.5经济评价9114.5.1盈亏平衡分析9114.5.2敏感性分析9214.6主要技术经济指标93附录一 物料平衡计算书94异丁烯氧化工段94异丁烯氧化反应器94MAL分离工段95急冷塔96MAL精馏塔97氧化酯化工段98氧化酯化反应器99甲醇回收塔100MMA纯化工段101油水分离器102MMA提馏塔103水回收塔104附录二 能量平衡计算书106异丁烯氧化工段106MAL分离工段107氧化酯化工段108MMA纯化工段109第1章 总论1.1 说明书1.1
8、.1 概述本项目为扬子石化年产10万吨甲基丙烯酸甲酯项目，位于南京市六合区化工园区。本项目采用直接酯化路线，生产10万吨/年优等品甲基丙烯酸甲酯，此项目经济合理、清洁环保，十分有市场前景。甲基丙烯酸甲酯（MMA）是一种重要的有机化工原料，又可作为一种化工产品直接应用。作为有机化工原料,可在光热或催化剂存在下自聚或与其他单体共聚生成甲基丙烯酸甲酯树脂和塑料,主要用于有机玻璃行业、PVC抗冲击改性剂和表面涂料、模塑料、挤压料等行业。同时这些聚合产品在 IT 行业相关领域如液晶显示屏光导板、DVD光盘等的需求也快速增长。另外，MMA作为一种化工产品,可直接应用于皮革、离子交换树脂、纸张上光剂、纺织印
9、染助剂、皮革处理剂、润滑油添加剂、原油降凝剂、木材和软木材的浸润剂、电机线圈的浸透剂、绝缘灌注材料和塑料型乳液的增塑剂、地板抛光、不饱和树脂改性、甲基丙烯酸高级酯类等许多领域。近年来，我国MMA的需求量稳步增长，已成为仅次于美国和日本的全球第三大消费市场。本项目采用异丁烯直接氧化酯化合成MMA路线，该工艺技术先进，既符合我国资源结构，合理利用煤资源，又不危害环境，具有良好的发展前景。本项目符合当今国家节能减排的要求和“十三五”规划，显著地提高碳四资源的深加工利用率，为社会、经济可持续发展做出重要贡献，具有突出的社会效益。1.1.2 设计依据和原则1.1.2.1 设计依据(1)化工工厂初步设计文
10、件内容深度规定（HG/T 20688-2000）及有关专业国家标准(2)石化和化学工业发展规划（2016-2020年）（工信部规2016318号）(3)中华人民共和国环境保护法、中华人民共和国劳动安全法等相关的国家法律、法规(4)产业结构调整指导目录（2011年本）(5)中华人民共和国行业标准(6) 南京化学工业园区有关供水、供电、项目征用土地意见和建设项目环境保护意见的批文及资料1.1.2.2 设计原则（1）认真贯彻落实可持续发展战略和国家基本建设的有关政策、法规，合理安排建设周期，严格控制工程建设项目的生产规模和建设投资。（2）严格遵循现行消防、安全、卫生、劳动保护等有关规定、规范，保障生
11、产安全顺利进行和操作人员的安全。（3）选用成熟可靠的先进技术，以提高生产效率，降低消耗和生产承办，减少污染，保证装置运行和产品质量的稳定性，增强产品的竞争力。（4）坚持安全生产与环境保护并重，设计中选用清洁生产工艺，在生产过程中减少“三废”排放，执行国家和地区的有关环保政策，对生产中的“三废”进行处理，并达到国家和地区规定的排放标准。（5）贯彻工厂规模大型化、布置一体化、生产装置露天化、公用工程社会化、引进技术与创新相结合的项目建设方针。（6）坚持体现“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
12、的论证。1.1.3 设计指导思想（1）认真贯彻落实国家基本建设的有关政策、法规，合理安排建设周期，严格控制工程建设项目的生产规模和投资。（2）严格遵循现行消防、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。（3）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）注重环境保护，设计中选用清洁生产工艺，在生产过程中减少“三废”排放，同时采用行之有效的“三废”治理措施，严格执行“三废”治理、“三同时”的方针。（5）坚持体现“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
13、面的论证。1.1.4 设计范围1.1.4.1 工艺生产装置：10万吨/年异丁烯法制MMA装置，其中包括：异丁烯氧化单元、甲基丙烯醛分离单元、氧化酯化单元、甲基丙烯酸甲酯分离单元以及工艺装置界区内公用设施等部分。1.1.4.2 公用工程：（1）中心控制室（2）变配电室（3）全厂供电、照明及通讯（4）罐区及泵房（5）汽车装卸设施（6）循环水站（7）产品化验室（8）全厂工艺及热力管网（9）给排水消防设施及泡沫站（10）污水处理站（11）综合楼（12）总图工程1.1.5 建设规模及产品方案在考察原料的来源及供给量、下游产品市场对MMA的需求量、国际MMA生产状况、生产工艺技术、国家的产业政策和当地的招商需求后，确定本项目的建设规模为10万吨/年，项目占地总面积89.5亩（5.97万），项目预期总投资为3.5亿元，所得税后投资回收期为8年。项目以异丁烯为原料，以直接氧化酯化路线方法生产10万吨/年优等品MMA，项目产品及规格见表1-1所示。表1-1 本项目产品及规格产品名称规格（%）产量（万吨/年）价格（元/吨）甲基丙烯酸甲酯99.91027000表1-2 主要原料消耗项目名称规格数量/年来源运输方式主要原料
