甲基丙烯酸甲酯生產(chǎn)工藝畢業(yè)設(shè)計(jì)設(shè)備選型與布置模板

年4月19日甲基丙烯酸甲酯生產(chǎn)工藝畢業(yè)設(shè)計(jì)設(shè)備選型與布置文檔僅供參考目錄TOC\o"1-4"\h\z\u50641.前言 130931.1MMA市場應(yīng)用及前景 128061.2MMA生產(chǎn)工藝 2264701.2.1丙酮?dú)浯?ACH)路線 2219001.2.2合成氣法 352931.2.3乙烯撥基化路線 3160621.2.4丙炔法 4157701.2.5異丁烯法 4285581.3本文MMA生產(chǎn)工藝路線的確定 574371.4化工設(shè)備選型計(jì)算中使用的軟件 775991.4.1Cup-Tower對塔設(shè)備的選型 7181381.4.2智能選泵系統(tǒng) 8140321.4.3Aspen與EDR聯(lián)用設(shè)計(jì)換熱器 978051.4.4化工設(shè)備布置圖CAD設(shè)計(jì) 948591.5項(xiàng)目概況 10318451.5.1項(xiàng)目名稱 10202621.5.2擬建地址 10160811.5.3生產(chǎn)工藝 10146451.5.4原料及產(chǎn)品 10108292.工藝流程簡介及模擬 11166192.1流程概述 11243962.2Aspenplus仿真模擬流程 12157872.2.1MAL合成工段的模擬 1254992.2.2MMA合成工段的模擬 1358753.設(shè)備設(shè)計(jì)計(jì)算及選型 1447993.1反應(yīng)器的設(shè)計(jì) 1435733.1.1MAL合成反應(yīng)器(R101)的設(shè)計(jì) 14171403.1.2MMA合成漿態(tài)床反應(yīng)器(R201)的設(shè)計(jì) 2363363.2塔設(shè)備的選型與設(shè)計(jì) 27161133.2.1急冷噴淋塔簡單設(shè)計(jì)計(jì)算 279743.2.2cup-Tower對脫水塔的選型 30174993.2.3cup-Tower對吸收塔的選型 33299453.2.4MMA精餾塔設(shè)計(jì) 36279713.3換熱器的選型 528033.3.1換熱器設(shè)計(jì)選型示例（E201的選型） 52117023.3.2換熱器選型結(jié)果匯總 57286953.4泵的選型 5737323.4.1泵的設(shè)計(jì)選型示例（P201的選型) 57159783.4.2泵的選型結(jié)果 6362613.5儲罐設(shè)計(jì) 63274903.5.1主要儲罐的設(shè)計(jì) 63139233.5.2儲罐設(shè)計(jì)結(jié)果一覽表 6654293.6膜分離的簡單設(shè)計(jì) 66224483.6.1膜分離工藝流程 66225563.6.2膜分離器選型與設(shè)計(jì) 6744033.7壓縮機(jī)的選型 69166473.7.1選型示例 69168163.7.2壓縮機(jī)選型結(jié)果 69273883.8設(shè)計(jì)圖 7067084.環(huán)境保護(hù)與經(jīng)濟(jì)核算 70175104.1環(huán)境保護(hù) 70129774.1.1有害因素分析 7091824.1.2廢物的處理措施 71215354.2經(jīng)濟(jì)核算結(jié)果 73205295.設(shè)計(jì)結(jié)果 75114945.1設(shè)備選型一覽表（附后） 75321845.2設(shè)計(jì)圖（附后） 752402參考文獻(xiàn) 764916謝辭 781前言1.1MMA市場應(yīng)用及前景甲基丙烯酸甲酯的分子式為C5H8O2,簡稱MMA,外觀為無色液體,易揮發(fā),易燃,溶于乙醇、乙醚、丙酮等多種有機(jī)溶劑,微溶于乙二醇和水。甲基丙烯酸甲酯既是一種有機(jī)化工原料,又可作為一種化工產(chǎn)品直接應(yīng)用。作為有機(jī)化工原料,主要應(yīng)用于有機(jī)玻璃(PMMA)的生產(chǎn),也用于聚氯乙烯助劑ACR的制造以及作為第二單體應(yīng)用于腈綸生產(chǎn)。除此之外,在涂料、紡織、粘接劑等領(lǐng)域也得到了廣泛地應(yīng)用。作為一種化工產(chǎn)品,可直接應(yīng)用于皮革、紡織、造紙、地板拋光、不飽和樹脂改性、甲基丙烯酸高級酯類,也可作為木材浸潤劑、印染助劑及塑料的增塑劑等許多行業(yè)[1]。近年來,國內(nèi)外MMA的聚合物、型材、板材、涂料、乳液等需求增長,同時(shí)MMA的衍生物甲基丙烯酸-2-羥基乙酯(2-HEMA)、甲基丙烯酸丁酯(BMA)、甲基丙烯酸縮水甘油酯(GMA)、甲基丙烯酸-2-乙基已酯(2-HMA)、甲基丙烯酸二甲胺乙酯等的需求量也增加[2][3]。隨著MMA在世界范圍內(nèi)的擴(kuò)張，中國MMA市場也異?；鸨a(chǎn)銷兩旺，產(chǎn)品供不應(yīng)求，MMA價(jià)格一路上揚(yáng)。中國MMA市場需求年增長率達(dá)15%，而且需求仍在不斷擴(kuò)大，未來幾年將成為僅次于美國和日本的全球第三大消費(fèi)市場。而且在年，中國甲醇行業(yè)雖有部分新建裝置因不確定因素投產(chǎn)時(shí)間推遲，但全年甲醇總產(chǎn)能預(yù)計(jì)仍可達(dá)到3500萬噸，產(chǎn)量大約1500萬噸，有一半產(chǎn)能過剩。據(jù)了解，底，國內(nèi)原計(jì)劃投產(chǎn)的甲醇在建項(xiàng)目共有25個，新增年產(chǎn)能合計(jì)861萬噸，意味著全國甲醇產(chǎn)能將超過4000萬噸，產(chǎn)能的增茂名石化年產(chǎn)3萬噸MMA量已遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于消費(fèi)需求的增加量。另外，中國還有25個擬建或處于規(guī)劃階段的甲醇項(xiàng)目，年產(chǎn)能合計(jì)2440萬噸，新建、在建裝置的不斷投產(chǎn)，將進(jìn)一步加劇國內(nèi)甲醇產(chǎn)能過剩的局面，甲醇進(jìn)料價(jià)格可能有所下滑。眾多調(diào)查結(jié)果證明MMA具有良好的發(fā)展前景[4][5]。1.2MMA生產(chǎn)工藝1.2.1丙酮?dú)浯?ACH)路線丙酮氰醇法是以丙酮和氫氰酸為原料，在堿性催化劑存在下，生成丙酮氰醇，然后丙酮氰醇與硫酸反應(yīng)生成甲基丙烯酰胺硫酸鹽，經(jīng)水解后再與甲醇酯化，可得甲基丙烯酸甲酯粗品，再經(jīng)精制得產(chǎn)品[6]。

反應(yīng)式如下。三菱氣體化學(xué)公司開發(fā)了一種再循環(huán)型的ACH路線。新ACH法由丙酮與氫氰酸反應(yīng)生成丙酮氰醇(ACH)，然后水合生成羥基異丁酸酰胺(HBD)。用甲醇脫氫生成的甲酸甲酯和HBD反應(yīng)生成羥基異丁酸甲酯(HBM)，再將生成物脫水得到MMA。合成HBM時(shí)生成的副產(chǎn)氫氰酸在ACH合成中循環(huán)使用。這一工藝稱為MGC(R-HNC)路線，日本已建有一套工業(yè)化裝置。反應(yīng)式如下：1.2.2合成氣法新工藝第—步由乙烯和合成氣生產(chǎn)丙酸，使用均相碘鉬催化劑進(jìn)行加氫甲?；磻?yīng)在低溫(150℃～200oC)和低壓3～7MPa下進(jìn)行。第二步由丙酸與甲醛反應(yīng)生產(chǎn)甲基丙烯酸，使用硅酸鈮雙功能催化劑。第三步以甲醇酯化反應(yīng)生成甲基丙烯酸甲酯，該工藝與其它工藝比較具有較強(qiáng)的競爭優(yōu)勢[7]。1.2.3乙烯撥基化路線該路線先對乙烯進(jìn)行撥基合成(醛化)生成丙醛，再與甲醛縮合生成甲基丙烯醛，然后再氧化、醋化生成MMA。因巴斯夫公司是首家也是唯一一家使用本路線的公司，故該工藝也稱為巴斯夫路線[2]。這一路線的欠缺之處是生產(chǎn)中有中間產(chǎn)物甲基丙烯醛，而甲基丙烯醛的氧化成本較高[8]。巴斯夫路線的反應(yīng)式如下：1.2.4丙炔法殼牌公司開發(fā)的另一條合成MMA的新路線是使丙炔在甲醇存在下，用一氧化碳羰基化生產(chǎn)MMA．該公司利用此法現(xiàn)已建成60千噸／年MMA生產(chǎn)裝置，反應(yīng)采用了最新催化劑，使其生成MMA的選擇性達(dá)100％．丙炔是由乙烯副產(chǎn)C3餾分經(jīng)MIBK或DMF萃取蒸餾分離得到的．丙炔一步法生產(chǎn)MMA的工藝簡單，投資省，產(chǎn)品純度高，是當(dāng)前較經(jīng)濟(jì)的一種MMA生產(chǎn)方法[7]。1.2.5異丁烯法將異丁烯在鉬催化劑存在下經(jīng)空氣氧化制成甲基丙烯酸，然后與甲醇酯化可得產(chǎn)品。該法的特點(diǎn)是催化劑活性高，選擇性好，壽命長，甲基丙烯酸的收率高。該法無污染，原料來源廣泛，且成本低于丙酮氰醇法，但工藝過程較復(fù)雜。異丁烯法制MMA工藝比ACH法有顯著的優(yōu)點(diǎn)。異丁烯氧化制MMA的工藝引起了許多科學(xué)家及化學(xué)公司的注意[9]。異丁烯氧化制MMA主要有三種工藝路線：①異丁烯氧化到MAL，再氧化到MAA，再酯化為MMA；②異丁烯一步氧化到MAA，再酯化為MMA，這種工藝首先氧化成對應(yīng)醛，再氧化成酸，兩者氧化動力學(xué)不同，采用相同工藝條件和催化劑得不到最佳MAA選擇性；③異丁烯氧化到MAL，氧化酯化為MMA[10][11]。新制法以異丁烯為起始原料，甲基丙烯醛在一工序中同時(shí)進(jìn)行氧化、酯化反應(yīng)，省去甲基丙烯酸工序合成MMA，稱為直接甲酯化法。此法由于合成路線縮短，基建費(fèi)用也可減少[12]。1.3本文MMA生產(chǎn)工藝路線的確定西方研究機(jī)構(gòu)對上述MMA的主要生產(chǎn)工藝路線進(jìn)行成本對比，以下是不同工藝路線裝置的生產(chǎn)成本對比情況表1-1[1][13]。表1-1MMA主要生產(chǎn)工藝路線成本對比(單位：美分P磅)項(xiàng)目ACH-法ACH-S法I-C4BASF法MGC法原料成本31.9931.9926.5229.0527.2公用工程成本4.844．844.555.159.63其它可變成本0.10.10.1-1.62-0.64可變成本36.0336.0331.1732.5836.19固定成本8.6915.571112.1913.8現(xiàn)金成本46.6252.542.1744.7749.99折舊成本9.1711.310.2311.2812.95生產(chǎn)成本合計(jì)55.3363.852.3956.0662.94生產(chǎn)成本+10%投資回報(bào)65.0377.262.6267.3275.89注：ACH-L法為13.6萬tPa裝置，ACH-S法為4.5萬tPa裝置。原料取價(jià)為丙酮586$Pt，氫氰酸742$Pt，硫酸53$Pt，異丁烯604$Pt，氧氣49$Pt，乙烯573$Pt，甲醇144$Pt。在MMA的生產(chǎn)工藝中，異丁烯法、大規(guī)模的丙酮氰醇法和乙烯法是生產(chǎn)MMA最具競爭力的工藝。對于丙酮氰醇法來講，裝置規(guī)模對產(chǎn)品成本的影響很大。甲基丙烯腈法由于工藝復(fù)雜，投資過高而缺乏競爭力。中國現(xiàn)有的MMA裝置全部采用丙酮氰醇法工藝，裝置規(guī)模小，原材料消耗高，污染重，產(chǎn)品成本高。在諸多的MMA生產(chǎn)工藝中，丙酮氰醇法、異丁烯法、乙烯法是最具有競爭力的工藝。但乙烯法由于國內(nèi)乙烯嚴(yán)重供不足需，且運(yùn)輸和儲存條件苛刻、成本高，同時(shí)BASF公司一直對轉(zhuǎn)讓乙烯法技術(shù)不積極等原因，在中國并不適用。異丁烯法裝置的原料采用MTBE裂解制得，MTBE是大宗商品，生產(chǎn)工藝簡單成熟，國內(nèi)外生產(chǎn)公司較多，產(chǎn)量大、易采購、好運(yùn)輸，在工藝上很容易裂解制得異烯[14]。以異丁烯為原料生產(chǎn)MMA。一方面充分利用了富余的C4資源，減少了資源浪費(fèi)，另一方面又緩解了市場對于產(chǎn)品的的緊缺，維持了市場的平衡發(fā)展。異丁烯氧化法生產(chǎn)甲基丙烯酸甲酯（MMA）技術(shù)，與傳統(tǒng)的丙酮氰醇法以及其它方法比較，此法具有原料來源廣泛，催化劑活性高、選擇性好、壽命長，反應(yīng)收率和原子利用率高，無污染、環(huán)境友好、成本低的優(yōu)勢，具備很強(qiáng)的競爭力。中等規(guī)模裝置(4-6萬噸）的投資，異丁烯法要低于丙酮氰醇法；而丙酮氰醇法的優(yōu)勢在較大規(guī)模的裝置(10萬噸以上)上將顯現(xiàn)出來，其單位投資將明顯降低[1][14]。由此本文選擇異丁烯法制MMA路線。對異丁烯制MMA過程進(jìn)行了模擬計(jì)算[9][12][16][17][18]。1.4化工設(shè)備選型計(jì)算中使用的軟件1.4.1Cup-Tower對塔設(shè)備的選型Cup-Tower軟件是一款可靠、易用、通用的塔設(shè)備水力學(xué)綜合計(jì)算軟件，它將工業(yè)上常見的板式塔、篩萃取散裝填料規(guī)整和板式塔、篩萃取散裝填料規(guī)整和板式塔、篩萃取散裝填料規(guī)整和板式塔、篩萃取散裝填料規(guī)整和等多種類型的塔內(nèi)件集合在一起，是一款功能強(qiáng)大、綜合性很強(qiáng)的全新軟件。其借鑒了國內(nèi)外相關(guān)軟件的特點(diǎn)，在可靠性、易用性、通用性等方面更勝一籌。其主要功能如下：（1）可用于板式塔、篩萃取散裝填料規(guī)整和的計(jì)算，可用于板式塔、篩萃取散裝填料規(guī)整和的計(jì)算，可用于板式塔、篩萃取散裝填料規(guī)整和的計(jì)算，可用于板式塔、篩萃取散裝填料規(guī)整和的計(jì)算，可用于板式塔、篩萃取散裝填料規(guī)整和的計(jì)算，具有設(shè)計(jì)和校核的功能。（2）塔板類型包括浮閥（圓，條）、固垂直篩舌斜孔塔板類型包括浮閥（圓，條）、固垂直篩舌斜孔塔板類型包括浮閥（圓，條）、固垂直篩舌斜孔塔板類型包括浮閥（圓，條）、固垂直篩舌斜孔塔板類型包括浮閥（圓，條）、固垂直篩舌斜孔篩板、泡罩穿流折擋多降液管塔以及FRIFRIFRI系列塔板。（3）塔板的溢流形式包括單、雙四，能夠?qū)崿F(xiàn)布置。（4）校核方面：能夠根據(jù)已知的塔設(shè)備結(jié)構(gòu)和工藝條件，獲得水力學(xué)計(jì)算校核方面：能夠根據(jù)已知的塔設(shè)備結(jié)構(gòu)和工藝條件，獲得水力學(xué)計(jì)算校核方面：能夠根據(jù)已知的塔設(shè)備結(jié)構(gòu)和工藝條件，獲得水力學(xué)計(jì)算結(jié)果，給出最終的負(fù)荷性能圖。1.4.2智能選泵系統(tǒng)《智能選泵系統(tǒng)》首先進(jìn)入如圖1-1功能選擇窗體。圖1-1智能選泵功能選擇窗體點(diǎn)擊<選泵>按鈕進(jìn)入優(yōu)化選泵功能區(qū)，顯示泵選擇窗體。泵選擇窗體中有泵類型和技術(shù)參數(shù)兩大區(qū)域，使用者首先要根據(jù)自己的需要用鼠標(biāo)選中一種或幾種泵類型；然后在技術(shù)參數(shù)區(qū)域中輸入所需泵的流量(單位：L/s)和揚(yáng)程(單位：m)，輸入一個選泵精度值（范圍：50~100，默認(rèn)值90，數(shù)值越大精度越高），并確定泵同時(shí)運(yùn)行的最多（范圍：2~9，默認(rèn)值5）臺數(shù)，點(diǎn)擊<開始搜索>按鈕開始選泵。系統(tǒng)將符合條件的泵全部選出，并根據(jù)優(yōu)化選泵原則按優(yōu)先選擇的順序排列在該窗體的表中。使用者用鼠標(biāo)點(diǎn)擊自己選中的泵型號，可顯示該泵的特性工作曲線、安裝尺寸圖、技術(shù)參數(shù)和外形圖等信息。1.4.3Aspen與EDR（ExchangerDesignandRating）聯(lián)用設(shè)計(jì)換熱器Aspen7.0以后版本已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了Aspen和EDR的接口。AspenPlus能夠在流程模擬工藝計(jì)算之后直接無縫集成，轉(zhuǎn)入設(shè)備設(shè)計(jì)計(jì)算，對換熱器進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。1.4.4化工設(shè)備布置圖CAD設(shè)計(jì)設(shè)備布置圖是設(shè)備布置設(shè)計(jì)中的主要圖樣，在初步設(shè)計(jì)階段和施工圖設(shè)計(jì)階段都要進(jìn)行繪制。設(shè)置布置圖是按正投影原理繪制的，圖樣一般包括如下幾方面內(nèi)容：（1）考慮設(shè)備布置圖的視配置，采用一組視圖表示廠房建筑的基本結(jié)構(gòu)和設(shè)備珀廠房內(nèi)外的布置情況。確定圖樣幅面，注意選擇適宜的模板圖．同時(shí)選定繪圖比例。一般采用1：50和1：100。（2）繪制平面圖：從底層平面起逐個繪制。（3）繪制剖視圖=繪制步驟與平面圖大致相同，逐個畫出剖視圖。（4）繪制方位標(biāo)。（5）說明與附注是對設(shè)備安崧布置有特辣要求的說明。對設(shè)備一覽表進(jìn)行繪制，列表填寫設(shè)備位號、名稱等。最后制作標(biāo)題欄，注寫圖名、圖號、比例、設(shè)計(jì)階段等．可使用模板圖。1.5項(xiàng)目概況1.5.1項(xiàng)目名稱年產(chǎn)6萬噸甲基丙烯酸甲酯項(xiàng)目1.5.2擬建地址山東省濱州市1.5.3生產(chǎn)工藝本工藝主要分為甲基丙烯醛（MAL）合成工段和甲基丙烯酸甲酯（MMA）合成工段。MMA的合成工藝采用異丁烯氧化酯化法合成工藝，該工藝方法具有工藝流程簡單，產(chǎn)品純度和收率高，甲醇回收利用率高，副產(chǎn)物少，不造成環(huán)境污染等優(yōu)點(diǎn)。1.5.4原料及產(chǎn)品本項(xiàng)目主要原料為異丁烯，輔助原料為甲醇、氫氣、甲基丙烯醛（MAL）等物質(zhì)，生產(chǎn)聚合級（99.9％)甲基丙烯酸甲酯（MMA）。2工藝流程簡介及模擬2.1流程概述圖2-1總流程簡圖物料流程圖(PFD)附后。該工藝采用異丁烯氧化法制取MMA，工藝流程簡潔，轉(zhuǎn)化率高，選擇性好，較之西歐采用的ACH法制造MMA的大型工廠，中型規(guī)模的異丁烯制造MMA工廠具有對環(huán)境壓力小，綠色環(huán)保等優(yōu)越性。異丁烯與外加N2,O2及低壓水蒸氣混合后加熱送至MAL合成反應(yīng)器中，異丁烯被催化氧化合成MAL。反應(yīng)后的氣體經(jīng)急冷噴淋塔，脫水塔和吸收塔，其中脫水塔底部的水返回至急冷噴淋塔中循環(huán)使用，脫水塔和吸收塔的吸收劑來自于MMA合成未反應(yīng)的甲醇溶液，吸收塔塔頂為多余的未反應(yīng)的異丁烯,N2及O2，還有以少部分氧化反應(yīng)生成的氣體雜質(zhì)，一同排入到火炬系統(tǒng)處理。吸收塔塔底為含有甲醇的MAL溶液經(jīng)泵輸送至MMA合成反應(yīng)器中，在催化劑和空氣作用下進(jìn)行酯化反應(yīng)生成MMA和少量的氣體雜質(zhì)，其中氣體雜質(zhì)同未反應(yīng)的空氣送至火炬系統(tǒng)中。MMA合成反應(yīng)器底部出來的液體送至精餾塔中，用作為萃取劑，塔頂?shù)玫胶屑状技拔捶磻?yīng)的少量MMA返回至脫水塔，吸收塔及MMA合成反應(yīng)器中進(jìn)行循環(huán)使用。塔底得到的MMA和水經(jīng)換熱冷卻后經(jīng)過靜置相分后，下面的水經(jīng)處理后循環(huán)返回至精餾塔中，上面的甲基丙烯酸甲酯經(jīng)高壓泵送至膜分離裝置，脫除水分后，得到產(chǎn)物MMA，其純度達(dá)到聚合級要求。2.2Aspenplus仿真模擬流程在整個設(shè)計(jì)過程中，采用AspenPlus對整個工藝流程進(jìn)行了計(jì)算，將整個工藝流程分為工段分別模擬。2.2.1MAL合成工段的模擬MAL合成工段工段主要包括MAL反應(yīng)器、噴淋塔、脫水塔、吸收塔等主體設(shè)備。MAL合成工段模擬流程簡圖如圖2-2所示.詳細(xì)模擬過程見同組崔法政的工藝流程模擬。圖2-2MAL合成工段模擬流程圖2.2.2MMA合成工段的模擬MMA合成工段工段主要包括MAL合成反應(yīng)器、精餾塔、相分離儲罐、膜分離等主體設(shè)備。MMA合成工段模擬流程簡圖如圖2-3所示。圖2-3MMA合成工段模擬流程圖3設(shè)備設(shè)計(jì)計(jì)算及選型3.1反應(yīng)器的設(shè)計(jì)3.1.1MAL合成反應(yīng)器(R101)的設(shè)計(jì)表3-1催化劑物性參數(shù)項(xiàng)目數(shù)值項(xiàng)目數(shù)值顆粒密度Dp=5.5mm比表面Sp=4.61g2/g堆積密度Ρb=0.60g/ml孔體積Vv=0.121ml/g視密度Ρb=0.95g/ml空隙率§=0.6314※反應(yīng)方程主反應(yīng)：C4H8+O2→C4H6O+H2O※異丁烯催化氧化反應(yīng)機(jī)理圖3-1異丁烯氧化機(jī)理※工藝條件使用80（Mo12Bi1Fe2.0Co7.0V0.2Cs0.1）/20Si復(fù)合氧化物為催化劑，異丁烯為氣相。選擇氧化合成甲基丙烯醛的主要工藝條件為：反應(yīng)溫度：350℃反應(yīng)壓力：常壓空間速度：1200-1800h-1原料氣組成比例：異丁烯：水：氧氣：氮?dú)?1:1.5:2:12（摩爾比）※反應(yīng)器計(jì)算（1）設(shè)計(jì)選材考慮到使用溫度、耐酸、許用壓力、價(jià)格、供貨情況及材料的焊接性能等，在設(shè)計(jì)中選取16MnR。(2)基本物性參數(shù)表3-2設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)和工作參數(shù)項(xiàng)目數(shù)值項(xiàng)目數(shù)值甲基丙烯酸甲酯年產(chǎn)量6萬噸原料配比IB:H2O:O2:N2=1:1.5:2:12年工作時(shí)間7500h空速1200-1120h反應(yīng)溫度350oC反應(yīng)選擇性89.0%反應(yīng)壓力101KPa空時(shí)收率100kg/m3100kg/（m·h）表3-3反應(yīng)器進(jìn)口物料組成反應(yīng)器進(jìn)口Kmol/hKg/h%(mol)異丁烯86.358214845.3456水141.52352599.5859氧氣188.6986088.1112氮?dú)?132.18831816.5372.87氫氣4.960613100.13總量1556.7645334.22100表3-4反應(yīng)器物料出口組成反應(yīng)器出口Kmol/hKg/h%(mol)甲基丙烯醛77.895115459.7490.049836異丁烯1.64080692.061551.05E-03水239.19464309.1580.153034氧氣86.665782773.2010.055448氮?dú)?132.18831816.530.724359氫氣4.960613100.13一氧化碳7.685881215.28464.92E-03二氧化碳6.908657304.04864.42E-03對苯二甲酸1.036299172.16366.63E-04乙酸1.03629962.232386.63E-04續(xù)表3-4反應(yīng)器出口Kmol/hKg/h%(mol)丙醛0.77722445.141194.97E-04總量1563.02145334.22100表3-5相對分子質(zhì)量M異丁烯甲基丙烯醛水氧氣氮?dú)?670183228一氧化碳二氧化碳乙酸丙醛對苯二甲酸28446058166進(jìn)料混合平均相對分子質(zhì)量：出口混合平均相對分子質(zhì)量：表3-6密度名稱密度ρ(kg/m3)臨界溫度Tc（k）臨界壓力（MPa）臨界壓縮因子Zc甲基丙烯醛1.3770825663.680.253續(xù)表3-6名稱密度ρ(kg/m3)臨界溫度Tc（k）臨界壓力（MPa）臨界壓縮因子Zc異丁烯1.09934428.64.10.274水0.3529624404.60.262氮?dú)?.547599132.923.4990.299氫氣0.039413111一氧化碳0.5475325304.250.246二氧化碳0.860687838.85.8910.246對苯二甲酸3.382413126.23.40.289乙酸1.18024154.585.0430.288乙醛1.139761883.63.4860.201氧氣0.6256304.217.3830.274混合物密度：（3）反應(yīng)器的數(shù)學(xué)計(jì)算此反應(yīng)選用固定床列管式反應(yīng)器，反應(yīng)物、產(chǎn)物均為氣體，催化劑為固體，此模型為擬均相模型。1）動力學(xué)方程A:指前因子CIB:異丁烯濃度E：反應(yīng)活化能以1/T為橫坐標(biāo)，lnk為縱坐標(biāo)作圖，則直線的截距為lnA，斜率為-E/R，計(jì)算即可得反應(yīng)指前因子A和反應(yīng)活化能E。根據(jù)以上方法得到的反應(yīng)指前因子和反應(yīng)活化能分別為7.37×10和169.7kJ/mol，最終得到該反應(yīng)的動力學(xué)方程為：2)物料衡算式 FA0：任意位置上物質(zhì)的摩爾流量，kmol/hdxA：物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率ρB：催化劑的床層堆積密度，g/mlDr：反應(yīng)器直徑，m其中反應(yīng)器直徑計(jì)算用公式計(jì)算得:代入數(shù)據(jù)積分得:取反應(yīng)管長為8m。3）其它設(shè)計(jì)：反應(yīng)列管：φ35×2反應(yīng)管根數(shù)：取反應(yīng)管根數(shù)4880根。反應(yīng)器壁厚的計(jì)算:δ：圓筒的計(jì)算，mmP：圓筒計(jì)算壓力，MPaD：圓筒的內(nèi)徑，mm[σ]′：鋼板在該溫度下的許用應(yīng)力，MPaφ：焊接接頭系代入數(shù)據(jù)計(jì)算得：圓整后取壁厚20mm。反應(yīng)器內(nèi)徑：3660mm。※反應(yīng)器質(zhì)量選擇16MnR為材質(zhì)，其密度約為7850kg/m3。反應(yīng)管質(zhì)量m1=viρinVi：反應(yīng)管體積，m3ρi：材質(zhì)密度，kg/m3n：反應(yīng)管根數(shù)代入數(shù)據(jù)得m1=viρin=7938.95kg筒體質(zhì)量m2=VRρi=904.6kg封頭取標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭，內(nèi)徑DN=3660mm，厚度δ=20mm，曲面高h(yuǎn)i=925mm，封頭直邊高h(yuǎn)=50mm.封頭質(zhì)量按代入數(shù)據(jù)m3=1323.16kg反應(yīng)器主體質(zhì)量m=m1+m2+2m3=11483.87kg附件以主體質(zhì)量的0.2倍計(jì)算，則反應(yīng)器總質(zhì)量m總=13780.64kg※殼程換熱設(shè)計(jì)（1）換熱介質(zhì)進(jìn)出口結(jié)構(gòu)為了降低入口流體的橫向流速，消除流體誘發(fā)的管子振動，采用外導(dǎo)流筒式的進(jìn)出口結(jié)構(gòu)。(2)換熱介質(zhì)冷卻水：101KPa10oC液態(tài)水Cp=4.184KJ/(kg·K)飽和水蒸氣潛熱r=2051.0KJ/kg采用AspenPlus模擬軟件對該反應(yīng)器進(jìn)行換熱模擬，經(jīng)過不斷優(yōu)化，最終得到GH2O,out=27000kg/h，冷卻水進(jìn)口的質(zhì)量流量為GH2O,in=27000kg/h。取液態(tài)水的進(jìn)口流速為1m/s，進(jìn)口管口直徑為100mm。換熱介質(zhì)出口的溫度為85oC，出口流量為液態(tài)水進(jìn)口流量1m/s，出口管徑為100mm。(3)折流板型式由于反應(yīng)器中間不排管，選用環(huán)盤型折流板。折流板間距為1m。板厚10mm。3.1.2MMA合成漿態(tài)床反應(yīng)器（R201）的設(shè)計(jì)※反應(yīng)器操作條件(1)進(jìn)出口物料組成MMA合成反應(yīng)器物料主要組成如表3-7所示。表3-7反應(yīng)器進(jìn)口物料組成空氣進(jìn)料甲醇進(jìn)料MAL進(jìn)料質(zhì)量流量（kg/h)49893.46697127451摩爾流量（kmol/h應(yīng)條件T=70oCP=0.3MPa根據(jù)Aspenplus模擬結(jié)果可知反應(yīng)器出口物料組成如表3-8所示表3-8出口物料組成物質(zhì)質(zhì)量流量（kg/h）摩爾流量（kmol/h）MMA7942.879.4MAL1341.419.1H2O2567142.5甲醇66894.52087.7空氣48554.41681.7(2)操作條件反應(yīng)溫度為：70oC醇醛質(zhì)量比為：10：1壓力為：0.3MPa※反應(yīng)器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(1)反應(yīng)的動力學(xué)方程：甲基丙烯醛氧化酯化制備甲基丙烯酸甲酷的反應(yīng)方程式如下:由此可知，MAL氧化酯化制備MMA的本征反應(yīng)動力學(xué)方程可用指數(shù)形式表示如下:式中：r：反應(yīng)速率，mol·L-1·h-1K：反應(yīng)速率常數(shù)A：MAL的反應(yīng)級數(shù)b:MeOH的反應(yīng)級數(shù)C:O2的反應(yīng)級數(shù)由于該反應(yīng)在恒溫、恒壓、氧氣流速不變的條件下進(jìn)行的，而且O2在反應(yīng)液中連續(xù)供應(yīng)，能夠認(rèn)為在反應(yīng)過程中[O]近似為一常數(shù)。因此能夠簡化為：即為：式中x：MAL轉(zhuǎn)化率：MAL的初始濃度，mol/L：MeOH的初始濃度，mol/L反應(yīng)速率常數(shù)k也可用下式表示：k0：指前因子Ea：反應(yīng)的活化能，J·mol-1R：摩爾氣體常數(shù)，J·mol-1·k-1最終可得到：Ea=7.24KJ/mol，k0=0.1727反應(yīng)速率方程為：(2)床徑的確定床徑可按氣體處理量和操作速度由流量方程計(jì)算求得：即式中V為原料氣中的體積流量，m3/h帶入相關(guān)數(shù)據(jù)可求得：在化工生產(chǎn)中，處特殊要求外，一般均采用圓形截面床體。一般而言，采用夾套形式的反應(yīng)器內(nèi)套管與外殼的直徑比0.7-0.9之間較為合適。因此漿態(tài)床床徑為D=4.5m，反應(yīng)器外徑為D=5m※反應(yīng)器質(zhì)量選材16MnR，其密度約為7850kg/m3。反應(yīng)器壁厚計(jì)算該反應(yīng)器筒體選材為16MnR，根據(jù)反應(yīng)條件，利用壁厚公式，求得壁厚δ為：圓整去10mm。封頭設(shè)計(jì)本反應(yīng)器選擇標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭，取其形狀系數(shù)K=1，則D/2hi=2。外徑Do為5000mm，則其圓邊高度為hi=1250mm。壁厚即為反應(yīng)器壁厚10mm，直邊高度為50mm。材質(zhì)選用16MnR。筒體質(zhì)量m1=VRρi=9850kg封頭質(zhì)量=2118.33kg主體質(zhì)量m=m1+2m2=14086.66kg附件取主體質(zhì)量的0.2倍，則反應(yīng)器總質(zhì)量m總=16903.99kg3.2塔設(shè)備的選型與設(shè)計(jì)3.2.1急冷噴淋塔簡單設(shè)計(jì)計(jì)算※主體尺寸的計(jì)算根據(jù)本工藝的操作特點(diǎn)，考慮到容器直徑較大，氣體介質(zhì)溫度較高及壓力較低，常采用整體夾套的分段式夾套形式，這樣不但能提高傳熱介質(zhì)的流速，改進(jìn)傳熱效果，而且還能提高筒體受外壓的穩(wěn)定性和剛度。選擇停留時(shí)間為t=30s；則根據(jù)Aspenplus模擬得到其氣體的體積流量為Vg=79929.625m3·h-1,取裝載系數(shù)為ε=0.75，則得到塔設(shè)備的容積為V=895m3；根據(jù)空塔氣?速計(jì)算公式及經(jīng)驗(yàn)得，塔徑D=3.6m；則由得，塔筒體高度為H=22m；采用標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭。夾套直徑與筒體直徑的關(guān)系由查找化工工藝設(shè)計(jì)手冊如表3-9所示。表3-9夾套直徑與筒體直徑的關(guān)系項(xiàng)目數(shù)值數(shù)值數(shù)值Di(mm)500～800900～22002200～4000Dj(mm)Di+50Di+100Di+200經(jīng)過表可知筒體的夾套至筒體的間距為200mm?！鶉娏芩昧壳闆r冷卻水采用循環(huán)方式，考慮到防止設(shè)備因結(jié)垢導(dǎo)致堵塞，影響傳熱效果，筒體和夾套的用水為工藝軟水，與高溫氣體間接換熱；而其中有一部分水為直接進(jìn)行噴淋降溫除雜，這部分水分為兩個進(jìn)水，其中一個為來自循環(huán)工藝水在塔頂進(jìn)行噴冷，還有一個來自脫水塔底部的水在在塔的中上段進(jìn)行噴淋降溫。各個用水操作參數(shù)詳見表3-10所示。表3-10急冷噴淋塔的用水操作參數(shù)數(shù)據(jù)表來源用水途徑數(shù)值m3/h用水量（kg·h）壓力（atm）起始溫度（℃）工藝軟水夾套及蛇管3750115循環(huán)工藝水塔頂噴淋1000115脫水塔底部水中上段噴淋6225.51.268.7※換熱情況據(jù)比熱容公式設(shè)定從反映器中出來的物流的溫度從T1=350oC降至T2=180oC的熱量被用于工藝軟水的加熱，根據(jù)Aspenplus導(dǎo)出物流傳熱數(shù)據(jù)得到熱負(fù)Q=2724.3696kw，工藝用水量Wc=3750kg/h，水量進(jìn)口溫度為t1=15oC，出口溫度為t2=103.5oC；計(jì)算出平均溫度差，oC總傳熱系數(shù)K(以外表面積為基礎(chǔ))，經(jīng)過查找《化工原理》書查找得到總傳熱系數(shù)K=901.5W/(m2·oC)，計(jì)算得到傳熱面積為S=27.28m2。由于水蒸氣發(fā)生相變，考慮到15%的面積裕度，得S=1.15×=31.372m2選用φ45×2.5mm傳熱管（無縫鋼管），計(jì)算得管內(nèi)流速為u=0.83m/s。換熱管的總長度為=1973m，圓整為m?！|(zhì)量計(jì)算材質(zhì)選擇16MnR，其密度約為7850kg/m3。塔內(nèi)徑Di=4000mm。塔體厚度：圓整取10mm。塔體質(zhì)量m1=Vρ=79862.76kg封頭質(zhì)量封頭取標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭，內(nèi)徑DN=4000mm，厚度δ=10mm，曲面高h(yuǎn)i=1000mm，封頭直邊高h(yuǎn)=50mm，材質(zhì)選用16MnR。=1376kg塔主體質(zhì)量m=m1+2m2=82614.76kg附件取主體質(zhì)量的0.2，總質(zhì)量m總=99137.7kg3.2.2cup-Tower對脫水塔的選型脫水塔是在0.145MPa的條件下，將從急冷塔出來的水蒸氣、MAL、空氣混合物中的水脫除。在脫水塔的上部引入了來自MMA合成反應(yīng)工段的MAL和甲醇的混合液體，來自急冷塔的MAL、水蒸氣、空氣混合物與MAL和甲醇的混合液體在塔內(nèi)逆向接觸，這樣使得輕組分中MAL的含量增高，以使得產(chǎn)品產(chǎn)量增高，同時(shí)使得水等重組分從塔底排出，空氣、MAL、甲醇?xì)怏w從塔頂排出。該脫水塔選擇板式浮閥塔，單溢流進(jìn)行選型。Aspenplus得出水力學(xué)數(shù)據(jù)如表3-11所示。表3-11脫水塔水力學(xué)數(shù)據(jù)StageVolumeflowliquidfromVolumeflowvaportoDensityliquidfromDensityvaportoViscosityliquidfromViscosityvaportoSurfacetensionliquidfromcum/hrcum/hrkg/cumkg/cumcPcPdyne/cm平均6.6967469.79965.490.720.420.01727.69將水力學(xué)數(shù)據(jù)輸入到cup-Tower中進(jìn)行選型，如圖3-2所示。Cup-Tower計(jì)算出脫水塔的塔板結(jié)構(gòu)參數(shù)結(jié)果如圖3-3。圖3-2水力學(xué)數(shù)據(jù)輸入圖3-3脫水塔的塔板結(jié)構(gòu)參數(shù)Cup-Tower計(jì)算出脫水塔的塔板工藝參數(shù)結(jié)果如圖3-4。圖3-4塔板工藝參數(shù)塔板負(fù)荷性能圖如圖3-5。3-5塔板負(fù)荷性能3.2.3cup-Tower對吸收塔的選型吸收塔是在0.50MPa的條件下，將從脫水塔出來的MAL、甲醇、空氣混合物中的空氣排出，并將MAL和甲醇液化為液體。在吸收塔的上部引入來自MMA合成反應(yīng)工段的MAL和甲醇的混合液體，來自脫水塔的混合氣體與來自MMA合成反應(yīng)工段的混合液體逆向接觸，使得MAL和甲醇液化為液體，同時(shí)使得重組分中MAL和甲醇的含量增高，以提高最終產(chǎn)品的產(chǎn)量?？諝獾葰怏w則從塔頂排出，MAL和甲醇混合液體從塔底排出。吸收塔選擇浮閥塔，單溢流進(jìn)行選型。Aspenplus得水力學(xué)數(shù)據(jù)如表3-12。StageVolumeflowliquidfromVolumeflowvaportoDensityliquidfromDensityvaportoViscosityliquidfromViscosityvaportoSurfacetensionliquidfromcum/hrcum/hrkg/cumkg/cumcPcPdyne/cm平均6.6967469.79965.490.710.420.01627.69表3-12吸收塔水力學(xué)數(shù)據(jù)將水力學(xué)數(shù)據(jù)輸入到cup-Tower中，如圖3-6所示。圖3-6水力學(xué)數(shù)據(jù)輸入Cup-Tower計(jì)算出脫水塔的塔板結(jié)構(gòu)參數(shù)結(jié)果如圖3-7。Cup-Tower計(jì)算出脫水塔的塔板工藝參數(shù)結(jié)果如圖3-8。圖3-7塔板結(jié)果參數(shù)圖3-8塔板工藝參數(shù)負(fù)荷性能圖如3-9。圖3-9負(fù)荷性能圖3.2.4MMA精餾塔設(shè)計(jì)由Aspen得到的全塔平均水力學(xué)數(shù)據(jù)如表3-13。表3-13全塔平均水力學(xué)數(shù)據(jù)氣相流量Vs液相流量Ls氣相密度ρV液相密度ρL混合液表面張力σ全塔平均15.865m3/s0.03m3/s2.723kg/m3821.32kg/m342.4mN/m※塔徑欲求出塔徑應(yīng)先計(jì)算出適宜空塔速度。適宜空塔速度u一般為最大允許氣速umax的0.6～0.8倍即：u＝（0.6～0.8）umax式中C可由史密斯關(guān)聯(lián)圖查得，液氣動能參數(shù)為：

取板間距HT=0.8m，板上液層高度hL=0.1m，圖中的參變量值HT-hL=0.6-0.1=0.7m。根據(jù)以上數(shù)值由圖可得液相表面張力為42.4mN/m時(shí)的負(fù)荷系數(shù)C20=0.15。由所給出的工藝條件校正得：最大允許氣速：取安全系數(shù)為0.7，則適宜空塔速度為：=1.8

由下式計(jì)算塔徑：按標(biāo)準(zhǔn)塔徑尺寸圓整，取D=3800mm；

實(shí)際塔截面積：實(shí)際空塔速度：安全系數(shù)：,在0.6～0.8范圍間，合適?！缌餮b置

選用單流型降液管，不設(shè)進(jìn)口堰。

1）降液管尺寸取溢流堰長lw=0.7D，即lw/D=0.7，由弓形降液管的結(jié)構(gòu)參數(shù)圖查得：Af/AT=0.09,Wd/D=0.15

因此：弓形降液管所占面積:Af=0.09×11.3=1.017m2

弓形降液管寬度:Wd=0.15×3.8=0.57m2

驗(yàn)算液體在降液管的停留時(shí)間θ：由于停留時(shí)間θ＞5s，合適。

2）溢流堰尺寸由以上設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)可求出：

溢流堰長lw=0.7×3.8=2.66m

采用平直堰，堰上液層高度可依下式計(jì)算，式中E近似取1，即溢流堰高:hw=hL-how=0.1-0.034=0.066m液體由降液管流入塔板不設(shè)進(jìn)口堰，并取降液管底隙處液體流速u0=0.2m/s；降液管底隙高度：故降液管底隙高度設(shè)計(jì)合理?！￠y數(shù)及排列方式1)浮閥數(shù)初取閥孔動能因數(shù)F0=9，閥孔氣速為：每層塔板上浮閥個數(shù)：2）浮閥的排列按所設(shè)定的尺寸畫出塔板，并在塔板的鼓泡區(qū)內(nèi)依排列方式進(jìn)行試排，確定出實(shí)際的閥孔數(shù)。

已知Wd=0.57m，選取無效邊緣區(qū)寬區(qū)WC=0.065m、破沫區(qū)寬度WS=0.1m，由下式計(jì)算鼓泡區(qū)面積，即：浮閥的排列方式采用等腰三角形叉排。取同一橫排的空心距t=75mm，則等腰三角形的高度：

估算排間距:由于塔直徑D=3800mm，需采用分塊式塔板四塊。取t′=0.080m?，F(xiàn)按t=75mm,t′=80mm的等腰三角形叉排方式畫出浮閥排列圖(附后）圖3-11，可排出閥孔數(shù)2406個，重新核算以下參數(shù)：

閥孔氣速：動能因數(shù):動能因數(shù)在9～12之間，合適。塔板開孔率：開孔率在10％～14％之間，合適。※塔板流體力學(xué)驗(yàn)算1）塔板壓降利用下式計(jì)算：（1）干板阻力因閥孔氣速uo大于其臨界閥孔氣速uoc，故干板阻力計(jì)算式為（2）板上充氣液層阻力本設(shè)備分離烴化液，液相為碳?xì)浠衔铮扇〕錃庀禂?shù)ε0=0.5。

（3）液體表面張力造成的阻力

由于采用浮閥塔板，克服鼓泡時(shí)液體表面張力的阻力很小，因此可忽略不計(jì)。這樣，氣流經(jīng)一層，浮閥塔板的靜壓頭降液柱高度為因此:hp=0.027+0.05=0.077m

則單板壓降:

2）降液管液泛校核為了防止降液管液泛現(xiàn)象發(fā)生，要求控制降液管內(nèi)清液層高度Hd≤φ(HT+Hw)。其中:Hd=hp+hL+hd

（1）氣體經(jīng)過塔板的壓強(qiáng)降所相當(dāng)?shù)囊褐叨萮P前面已求出，hP=0.077m。（2）液體經(jīng)過降液管的壓頭損失（不設(shè)進(jìn)口堰）（3）板上液層高度前已選定hL=0.1m。

因此Hd=0.077+0.0062+0.1=0.1832m取降液管中泡沫層相對密度φ=0.5,前已選定板間距HT=0.8m，hw=0.066m。則：φ(HT+Hw)=0.5(0.8+0.066)=0.433可見，Hd＜φ(HT+Hw)，符合防止降液管液泛要求。3）液體在降液管內(nèi)停留時(shí)間應(yīng)保證液體在降液管內(nèi)的停留時(shí)間大于3～5s，才能使得液體所夾帶氣體的釋出。本設(shè)計(jì)的停留時(shí)間可見，所夾帶氣體能夠釋出。

4）霧沫夾帶量校核依下面兩式分別計(jì)算泛點(diǎn)率F，即和板上液體流徑長度：

板上液流面積：

查得泛點(diǎn)負(fù)荷因數(shù)CF=0.152、物性系數(shù)K=1.0,將以上數(shù)據(jù)代入：對于大塔，為避免過量霧沫夾帶，應(yīng)控制泛點(diǎn)率不超過80%。上兩式計(jì)算的泛點(diǎn)率都在80%以下，故可知霧沫夾帶量能夠滿足eV＜0.1kg(液)/kg(氣)的要求。5）嚴(yán)重漏液校核當(dāng)閥孔的動能因數(shù)F0低于5時(shí)將會發(fā)生嚴(yán)重漏液，前面已計(jì)出F0=9.1，可見不會發(fā)生嚴(yán)重漏液。※塔板負(fù)荷性能圖1）氣體負(fù)荷下限線（漏液線）對于F1型重閥，因動能因數(shù)F0＜5時(shí)會發(fā)生嚴(yán)重漏液，故取F0=5計(jì)算相應(yīng)的氣相流量VS，min：2）過量霧沫夾帶線根據(jù)前面霧沫夾帶校核可知，對于大塔，取泛點(diǎn)率F=0.8，那么整理得:霧沫夾帶線為直線，由兩點(diǎn)即可確定。當(dāng)LS=0時(shí)，VS=19.4m3/s；當(dāng)LS=0.01時(shí)，VS=18.8m3/s。由這兩點(diǎn)便可繪出霧沫夾帶線。3）液相負(fù)荷下限線對于平直堰，其堰上液層高度how必須要大于0.006m。取how=0.006m，可作出液相負(fù)荷下限線。取E=1、代入lw則可求出LS,min：4）液相負(fù)荷上限線液體的最大流量應(yīng)保證在降液管中停留時(shí)間不低于3～5s，取θ=5s作為液體在降液管中停留時(shí)間的下限，則：5）液泛線由此確定液泛線方程：φ(HT+hw)=++（1+）〖〗化簡整理得：在操作范圍內(nèi)任意取若干Ls值，由上式可算出相應(yīng)的Vs值，結(jié)果列于下表。表3-14Vs和Ls值項(xiàng)目數(shù)值數(shù)值液相流量0.060.1氣相流量47.743.8將以上五條線標(biāo)繪在同一Vs～Ls直角坐標(biāo)系中，畫出塔板的操作負(fù)荷性能圖。將設(shè)計(jì)點(diǎn)（Ls，Vs）標(biāo)繪在附圖3-10（附后)，如P點(diǎn)所示，由原點(diǎn)O及P作操作線OP。操作線交嚴(yán)重漏液線(1)于點(diǎn)A。分別從圖中A、B兩點(diǎn)讀得氣相流量的下限Vmin及上限Vmax，可求得該塔的操作彈性。操作彈性:塔的有效高度：Z=（N-2）×HT=50×0.8=40m※設(shè)計(jì)結(jié)果現(xiàn)將以上精餾塔設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果列于下表3-15。表3-15浮閥塔板工藝設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果表序號項(xiàng)目符號單位計(jì)算結(jié)果1液相密度ρlKg/m3821.322氣相溫度ρvKg/m32.7233氣相流量Vsm3/s15.8654液相流量Lsm3/s0.035實(shí)際塔板數(shù)Np塊506塔的有效高度Zm407塔徑Dm3.88板間距Hm0.89塔板溢流形式單流型10空塔氣速um/s1.6711溢流管形式弓形12溢流堰長度Lwm2.6613溢流堰高度hwm0.06614板上液層高度hLm0.1續(xù)表3-15序號項(xiàng)目符號單位計(jì)算結(jié)果15安定區(qū)寬度Wsm0.116開孔區(qū)到塔壁距離Wcm0.06517開孔區(qū)面積Aam29.518閥孔直徑dm0.03919浮閥數(shù)個n個240620閥孔氣速u0m/s5.4521閥孔動能因數(shù)F09.122開孔率%1423孔心距tm0.07524排間距t′m0.0825塔板壓降ΔPkpa0.6226液體在降液管內(nèi)的停留時(shí)間ts27.227底隙高度hom0.05628泛點(diǎn)率%72.629氣相負(fù)荷上限Vsmaxm3/s1830氣相負(fù)荷下限Vsminm3/s8.731操作彈性2.1※輔助設(shè)備的選型冷凝器和再沸器用軟件選型，結(jié)果見換熱器選型結(jié)果一覽表5-1。塔主要附件設(shè)計(jì)計(jì)算接管1)進(jìn)料管設(shè)計(jì)采用直管進(jìn)料管。有Aspen得體積流量，，取管內(nèi)流速則管徑取進(jìn)料管規(guī)格Φ160×5，則管內(nèi)徑d=150mm。進(jìn)料管實(shí)際流速：2)塔頂產(chǎn)品出料管由Aspen得塔頂體積流量，取管內(nèi)流速，則出料管直徑，可取回流管規(guī)格Φ160×5，則管內(nèi)徑d=150mm。出料管內(nèi)實(shí)際流速：3)釜液排出管由Aspen得塔底釜液流出流量，取管內(nèi)流速，則可取回流管規(guī)格Φ57×3.5。則實(shí)際管徑d=50mm，塔底釜液實(shí)際流速：(2)裙座裙座高度取3.9m。(3)人孔數(shù)目人孔直徑一般為450mm，本設(shè)計(jì)選擇DN500mm人孔，其中人孔處塔板間距為600mm，人孔數(shù)一共4個。※塔質(zhì)量計(jì)算材質(zhì)選擇16MnR，其密度約為7850kg/m3。塔壓為3atm，焊接系數(shù)取φ=0.85，許用應(yīng)力170MP，設(shè)計(jì)內(nèi)徑Di=3800mm，帶入數(shù)據(jù)得壁厚δ，圓整壁厚10mm。塔體質(zhì)量m1=Vρ=18757.89kg封頭質(zhì)量封頭取標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭，內(nèi)徑DN=3800mm，厚度δ=10mm，曲面高h(yuǎn)i=950mm，封頭直邊高h(yuǎn)=50mm，材質(zhì)選用16MnR。封頭質(zhì)量采用如下公式計(jì)算：帶入數(shù)據(jù)得m2=698.5kg塔主體質(zhì)量m=m1+2m2=4.89kg附件取主體質(zhì)量的0.2， 總質(zhì)量m總=24185.87kg圖3-10塔板負(fù)荷性圖3-11塔板設(shè)計(jì)圖3.3換熱器的選型3.3.1換熱器設(shè)計(jì)選型示例（E201的選型）E201是一個經(jīng)過精餾塔冷凝器換熱后的循環(huán)低壓水蒸氣把合成MMA后的循環(huán)甲醇預(yù)熱至工藝要求的反應(yīng)進(jìn)料溫度?？紤]到其溫差不大，殼程壓力不高且不易結(jié)垢，故選用應(yīng)用廣泛的固定管板式換熱器。與其它換熱器相比，固定管板式換熱器操作簡單、便宜，而且耗用金屬相對較少?！鶕Q熱器流體通道及程數(shù)的選擇由于合成MMA后的循環(huán)甲醇是被加熱流體，為了能夠更好的加熱，同時(shí)考慮常壓飽和水蒸氣會發(fā)生相變，為了減少殼體厚度，因此讓循環(huán)甲醇走管程。由于管程數(shù)過多會導(dǎo)致管程流動阻力加大，動力能耗增大，同時(shí)多程會使平均溫差下降，殼程操作壓力為常壓，初步選定單管程。※工藝計(jì)算提取AspenPlus數(shù)據(jù)如表3-16所示。表3-16工藝操作參數(shù)操作參數(shù)參數(shù)殼程管程介質(zhì)水蒸氣循環(huán)甲醇質(zhì)量流量（kg/s）1.85244.0536進(jìn)口溫度（oC）103.564出口溫度（oC）8070進(jìn)口壓力（bar）1.013251.01325出口壓力（bar）1.01.0初步選定換熱器的形式后，根據(jù)任務(wù)要求利用AspenExchangerDesign＆RatingV8.0進(jìn)行模擬計(jì)算，模擬出來的換熱器工藝參數(shù)如圖3-12所示?！Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)利用此軟件也能夠?qū)Q熱器進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，模擬出來的結(jié)果如圖3-13所示。圖3-13換熱器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖3-12換熱器工藝參數(shù)對模擬的數(shù)據(jù)進(jìn)行圓整，并考慮到熱損失等，換熱面積有余量，選定換熱器的基本參數(shù)如下：公稱直徑為DN=500mm，換熱管長度L=3.2m,管程數(shù)N=1,殼程數(shù)N=1，管程公稱壓力Pt=0.15MPa，殼程公稱壓力Ps=0.15MPa，換熱面積為A=32.3m2，換熱管規(guī)格為φ19×2.5，管子根數(shù)176根，采用正三角形排列，中心排管數(shù)為10?！鶕Q熱器的機(jī)械設(shè)計(jì)(1)管板的選擇管板板用來固定換熱管并起著分隔管程和殼程的作用，這里選擇固定管板兼做法蘭的管板，根據(jù)選定的換熱器公稱直徑及操作壓力查表可得管板數(shù)據(jù)，這里選用其默認(rèn)的管板類型為標(biāo)準(zhǔn)單管板。(2)傳熱管利用AspenExchangerDesign＆RatingV8.0模擬出來的傳熱管排列如圖3-14所示。圖3-14傳熱管排列方式由AspenExchangerDesign＆RatingV8.0里面模擬的尺寸再結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)GB/T1047-管道元件進(jìn)行圓整。得到殼程進(jìn)出口管子規(guī)格分別是外徑φ273mm,DN=253mm及外徑φ60.3mm,DN=50mm；管程進(jìn)出口管子規(guī)格分別是外徑φ88.9mm,DN=80mm及外徑φ60.3mm，DN=50mm。3.3.2換熱器選型結(jié)果匯總其它的換熱器采用同樣的方法進(jìn)行選型，換熱器匯總結(jié)果如設(shè)計(jì)結(jié)果中表5-1所示。3.4泵的選型3.4.1泵的設(shè)計(jì)選型示例（P201的選型)選擇P201為例，對泵進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，此泵輸送介質(zhì)為液體甲醇。根據(jù)AspenPlus模擬得具體參數(shù)如表3-17所示。表3-17泵P201輸送介質(zhì)參數(shù)進(jìn)料溫度(oC)進(jìn)料壓力（atm）體積流量(m3/h)出料壓力(atm)702.881.1334※進(jìn)出口直徑取進(jìn)口液體流速u1=3.2m/s，則進(jìn)液管直徑為：圓整后取d1=100mm。此時(shí)實(shí)際流速：取出口液體流速u2=4.8m/s，則出液管直徑：圓整后取d2=80m。此時(shí)實(shí)際流速：※泵所需的揚(yáng)程進(jìn)料管水頭損失分為局部阻力損失和沿程阻力損失，查得局部阻力系數(shù)，如表3-18所示。表3-18進(jìn)料管局部阻力系數(shù)底閥進(jìn)口止回閥進(jìn)口閘閥進(jìn)口彎管進(jìn)口錐形過度66.50.10.30.1則進(jìn)料管水頭損失為出液管水頭損失也分為局部阻力損失和沿程阻力損失，查得局部損傷系數(shù)，如表3-19所示。表3-19出液管局部阻力系數(shù)出口止回閥出口閘閥出口彎管出口錐形過度6.50.10.30.1則出水管水頭損失為，則泵所需揚(yáng)程為，考慮到余量，則設(shè)計(jì)的泵揚(yáng)程為H=1.1H′=21.56m?！玫倪x型此泵所需要求：①密封性能好；②流量穩(wěn)定；③對介質(zhì)具有抗腐蝕性能。綜合考慮到以上幾點(diǎn)，利用智能選泵軟件對此要求的泵進(jìn)行選型，經(jīng)過對比之后，選擇IX1100-80-160B泵，具體參數(shù)如表3-20所示。表3-20泵的具體參數(shù)型號額定流量（L/s）總揚(yáng)程（m）汽蝕余量（m）效率（％）電機(jī)功率（kw）轉(zhuǎn)數(shù)（r/min)數(shù)量IX1100-80-160B22.5422.28278.027.529001該泵的工作曲線，安裝信息及安裝尺寸等基本信息如下圖3-15和3-16。圖3-15泵的工作曲線3-16安裝信息圖圖3-17泵的安裝尺寸3.4.2泵的選型結(jié)果其它泵的選型與計(jì)算方法類似，泵的匯總結(jié)果一覽表如設(shè)計(jì)結(jié)果中表5-2（附后）所示。3.5儲罐設(shè)計(jì)3.5.1主要儲罐的設(shè)計(jì)※原料C4儲罐設(shè)計(jì)原料C4在儲罐中的儲存時(shí)間為T=2d，流量Qv=8.0944m3·h-1,儲存的安全系數(shù)為ε=0.8所需體積V=Qv·T/ε=8.0944×2×24/0.8=485.644m3，選用球形儲罐，直徑Φ=1mm，，公稱容積為500m3,數(shù)量為2個，設(shè)計(jì)壓力P=0.85MPa，設(shè)計(jì)溫度25oC?！鵐AL合成原料混合緩沖儲罐設(shè)計(jì)MAL合成原料在儲罐中的停留時(shí)間為T=5s，流量Qv=72244.149m3·h-1，儲存的安全系數(shù)為ε=0.85，所需體積V=Qv·T/ε=211.24m，選用立式橢圓形固定頂封頭儲罐，直徑Φ=6550mm，公稱容積220m3，數(shù)量為1個，設(shè)計(jì)壓力P=0.12MPa，設(shè)計(jì)溫度50oC?！喾蛛x儲罐設(shè)計(jì)精餾塔塔底餾出物在儲罐中的儲存時(shí)間為T=30min，流量Qv=13.799m3·h-1，儲存的安全系數(shù)為ε=0.8，所需體積V=Qv·T/ε=13.799×0.5/0.8=8.624m3，選用立式橢圓形封頭儲罐，直徑Φ=1800mm，公稱容積10m3，數(shù)量為2個，設(shè)計(jì)壓力P=0.35MPa，設(shè)計(jì)溫度55oC?！鵐MA合成甲醇原料儲罐設(shè)計(jì)甲醇在儲罐中的儲存時(shí)間為T=2d，流量Qv=4.956m3·h-1，儲存的安全系數(shù)為ε=0.8所需體積V=Qv·T/ε=4.956×2×24/0.8=297.36m3，選用立式內(nèi)浮頂封頭儲罐，直徑Φ=6500mm，公稱容積為320m3，數(shù)量為1個，設(shè)計(jì)壓力P=0.12MPa，設(shè)計(jì)溫度25oC?！h(huán)甲醇分離緩沖儲罐設(shè)計(jì)精餾塔塔頂產(chǎn)物循環(huán)甲醇在儲罐中的儲存T=30min，Qv=93.227m3·h-1，儲存的安全系數(shù)為ε=0.8，所需體積V=Qv·T/ε=93.227×0.5/0.8=58.267m3，選用臥式橢圓形封頭儲罐，直徑Φ=2400mm，L=14376mm，公稱容積為63m3，數(shù)量為1個，設(shè)計(jì)壓力P=0.35MPa，設(shè)計(jì)溫度65oC?！h(huán)甲醇混合緩沖儲罐設(shè)計(jì)循環(huán)甲醇在儲罐中的儲存時(shí)間為T=15min，流量Qv=92.095m3·h-1，儲存的安全系數(shù)為ε=0.8，所需體積V=Qv·T/ε=29.133m3，選用立式橢圓形封頭儲罐，直徑Φ=2400mm，公稱容積為32m3，數(shù)量為1個，設(shè)計(jì)壓力P=0.35MPa，設(shè)計(jì)溫度65oC。※循環(huán)水儲罐設(shè)計(jì)循環(huán)水在儲罐中的儲存時(shí)間為T=30min，流量Qv=5.082m3·h-1，儲存的安全系數(shù)為ε=0.8，所需體積V=Qv·T/ε=5.082×0.5/0.8=3.176m3，選用立式橢圓形封頭儲罐，直徑Φ=1200mm公稱容積為4m3，數(shù)量為1個，設(shè)計(jì)壓力P=0.35MPa，設(shè)計(jì)溫度55oC?！a(chǎn)品MMA儲罐設(shè)計(jì)產(chǎn)品MMA在儲罐中的儲存時(shí)間為T=3d，流量Qv=8.704m3·h-1，儲存的安全系數(shù)為ε=0.8，所需體積V=Qv·T/ε=8.704×3×24/0.8=783.36m3，選用球形儲罐，直徑Φ=12300mm，公稱容積為1000m3,數(shù)量為1個，設(shè)計(jì)壓力P=0.25MPa，設(shè)計(jì)溫度25oC?！s塔塔頂回流緩沖罐設(shè)計(jì)精餾塔塔頂餾出物在儲罐中的儲存時(shí)間T=3min，流量Qv=171.115m3·h-1儲存的安全系數(shù)為ε=0.8，所需體積V=Qv·T/ε=64.168m3選用臥式橢圓形封頭儲罐，直徑Φ=3000mm，公稱容積為65m3，數(shù)量為1個，設(shè)計(jì)壓力P=0.35MPa，設(shè)計(jì)溫度75oC?！账敾亓骶彌_罐設(shè)計(jì)吸收塔塔頂餾出物在儲罐中的儲存時(shí)間T=0.5min，其中Qvg=5523.899m3·h-1,QvL=56.173m3·h-1,得總流量Qv=5580.072m3·h-1，儲存的安全系數(shù)為ε=0.85，所需體積V=Qv·T/ε=530.748×0.5/0.85×60=54.7m3，選用臥式橢圓形封頭儲罐，直徑Φ=3000mm，公稱容積為63m3，數(shù)量為1個，設(shè)計(jì)壓力P=0.55MPa，設(shè)計(jì)溫度-10oC。3.5.2儲罐設(shè)計(jì)結(jié)果一覽表儲罐設(shè)計(jì)結(jié)果匯總?cè)缭O(shè)計(jì)結(jié)果表5-3（附后）。3.6膜分離的簡單設(shè)計(jì)3.6.1膜分離工藝流程膜分離甲基丙烯酸甲酯/水工藝，采用多級過程操作，由于分離純度要求高，處理量比較大，為了滿足連續(xù)生產(chǎn)的要求，采用多組間歇操作，本項(xiàng)目設(shè)計(jì)小組擬設(shè)計(jì)四組分離，每兩臺同時(shí)工作，每一組采用帶有前置級的兩級增溶級聯(lián)，水大部分滲透卷式膜，而甲基丙烯酸甲酯及阻聚劑為滲余物，從而實(shí)現(xiàn)兩者的分離，達(dá)到分離效果。圖3-18膜分離流程3.6.2膜分離器選型與設(shè)計(jì)※膜分離材質(zhì)A型沸石膜對包括酸性物質(zhì)和堿性物質(zhì)都具有極好的耐久性和耐化學(xué)腐蝕性等，該膜還具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度，以抵抗氣相、液相和固相的三相混合等優(yōu)點(diǎn)?！し蛛x工藝操作條件及詳細(xì)計(jì)算（1）膜分離工藝操作條件當(dāng)除去水分時(shí)，從水的滲透率的角度考慮，高溫是有利的，但從水的分離性能考慮，低溫是有利的，優(yōu)選溫度為50～120oC.當(dāng)設(shè)置用于分離水的操作壓力以在膜兩邊產(chǎn)生壓力時(shí)可進(jìn)行水分離操作壓力一般設(shè)置在0.5～20kg·cm-2范圍內(nèi)。當(dāng)操作壓力為5kg·cm-2時(shí)，即使膜反面為常壓，水也能分離，可是在這種情況下，流速很小，因此，優(yōu)選使用真空泵，以使水能夠有效地除去。（2）膜分離的計(jì)算本項(xiàng)目設(shè)計(jì)小組經(jīng)過AspenPlus對MMA合成工段的模擬，得出在甲基丙烯酸甲酯/水的流量為8007.781kg·hr。其中含水量為1.1%(wt),分離要求為滲余側(cè)水含量為0.03%(wt)。當(dāng)使用具有膜面積為0.01m2的分離膜時(shí)，由組成為1.1%(wt)的水，98.8%(wt)的甲基丙烯酸甲酯，0.1%(wt)的對苯二酚組成的溶液在50oC，絕對壓力3bar下開始用真空泵從滲透側(cè)抽真空，并進(jìn)行全蒸發(fā)分離，得到如下公式：aAB=(YA/YB)*(XA/XB)其中A代表水，B代表另外組分，XA和XB分別代表在液體進(jìn)料一側(cè)水A的重量分?jǐn)?shù)和另外組分B的重量分?jǐn)?shù)，YA和YB分別代表在滲透側(cè)水A的重量分?jǐn)?shù)和另外組分B的重量分?jǐn)?shù)。同樣，滲透流量是指每單位膜面積每小時(shí)的滲透重量，并可用如下公式表示：Q=(在滲透側(cè)所有組分的重量)/0.01*100（kg·m-2·h-1）所需膜面積為：A=進(jìn)料流量/Q最后計(jì)算出所需膜總面積A=137.8m2。（3）膜組件的特性參數(shù)見表3-21所示。表3-21膜組件的特性參數(shù)表型號Prism結(jié)構(gòu)內(nèi)壓式組件直徑140mm組件長度1500mm膜有效長度1400mm膜材料A型沸石膜組件外殼材料不銹鋼材、ABS膜面積25m225m速率150—700L·m2·h-1操作壓力5kg·cm-2操作極限溫度300℃使用壽命5年以上考慮到膜分離面積需要一定的裕度，因此選用6組膜分離組件。3.7壓縮機(jī)的選型3.7.1選型示例以C106吸收塔氣體進(jìn)料前壓縮機(jī)為例進(jìn)行設(shè)計(jì)說明。脫水塔塔頂出料的氣體經(jīng)壓縮機(jī)后主要物性參數(shù)見表3-22所示。表3-22C106進(jìn)出料物性參數(shù)壓強(qiáng)/MPa氣體流量m3/h溫度/K進(jìn)口0.1249539.4320.35出口0.5011981.29352.45根據(jù)排氣壓力、排氣流量以及介質(zhì)的性質(zhì)，本項(xiàng)目選擇了三星系列空氣、天然氣、氮?dú)錃饴?lián)合離心式壓縮機(jī)其型號為H830-6.4/0.90，其規(guī)格詳見壓縮機(jī)選型結(jié)果一覽表。3.7.2壓縮機(jī)選型結(jié)果其它壓縮機(jī)的選型方法類似，其結(jié)果詳見選型結(jié)果一覽表3-23。表3-23壓縮機(jī)選型結(jié)果一覽表位號型號代號氣體介質(zhì)氣量m3/min壓力(MPa)（MPa）轉(zhuǎn)速(r/min)軸功率(kw)位號型號代號氣體介質(zhì)氣量3（m/min）進(jìn)口出口轉(zhuǎn)速(r/min)軸功率(kw)C1052MCL7056060EAir7600.090.24/246561412C106H830-6.4/0.906014BAir8300.090.6410258/27203686C201H710-6.0/0.876086AAir7100.0870.6010258/1272029303.8設(shè)計(jì)圖3.8.1廠區(qū)總平面圖見設(shè)計(jì)結(jié)果中設(shè)計(jì)圖(附后）。3.8.2車間布置圖※車間平面布置圖（MMA生產(chǎn)車間）見設(shè)計(jì)結(jié)果中設(shè)計(jì)圖(附后）。※車間3D設(shè)計(jì)圖見設(shè)計(jì)結(jié)果中設(shè)計(jì)圖(附后）。4環(huán)境保護(hù)與經(jīng)濟(jì)核算4.1環(huán)境保護(hù)4.1.1有害因素分析化工廠在生產(chǎn)運(yùn)行過程中都會有不同的有害因素，本項(xiàng)目使用的物料如異丁烯、對苯二芬等對環(huán)境中水體、土壤和大氣均有不同程度危害。經(jīng)過對于本廠的實(shí)際分析，將廠內(nèi)有害因素分為四部分：易燃易爆、毒性、噪聲以及其它危害?！兹家妆S生產(chǎn)、儲運(yùn)等裝置的火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)性較大。另外，本廠使用的物料大多數(shù)易燃易爆品，在使用這些用品的時(shí)候應(yīng)注意密閉操作，全面通風(fēng)?！拘员緩S生產(chǎn)過程中的甲基丙烯醛、甲醇、異丁烯等對人體都有強(qiáng)烈的毒害作用。對于各種塔設(shè)備，若檢修過程中置換不徹底，操作人員進(jìn)入就可能造成窒息?！肼曉肼曇彩潜緩S裝置主要的噪聲源為壓縮機(jī)、大功率風(fēng)機(jī)以及高壓蒸氣和工藝氣體的放空噪聲，次要噪聲源則為各種轉(zhuǎn)動、傳動設(shè)備以及泵運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)所產(chǎn)生的機(jī)械振動噪聲等?！渌：Ρ緩S生產(chǎn)中存在各種塔、煙囪、建構(gòu)筑物和設(shè)備的操作平臺等，需要在高處操作、巡檢和維修作業(yè)，如不采取完善的防護(hù)措施，就有發(fā)生高處墜落的危險(xiǎn)。4.1.2廢物的處理措施※廢氣治理開設(shè)火炬系統(tǒng)，用于處理開車時(shí)動力廢氣、工藝系統(tǒng)廢氣和泄壓期間的可燃?xì)怏w?！鶑U液治理本工程排水總系統(tǒng)分為生活污水系統(tǒng)、生產(chǎn)廢水系統(tǒng)、雨水處理系統(tǒng)以及非正常排水系統(tǒng)四部分。因?yàn)楸緩S用水大部分為回收利用，則排放的水量將相對較小，對排放的污水、廢水進(jìn)行嚴(yán)格的處理之后再對外排放。（1）生活污染系統(tǒng)生活污水是指園區(qū)內(nèi)生活所產(chǎn)生的常規(guī)污水和廢水，與其它污水經(jīng)管道收集，然后送至污水處理站處理，達(dá)到循環(huán)水補(bǔ)充水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)后回用。（2）生產(chǎn)廢水系統(tǒng)生產(chǎn)污水是指園區(qū)內(nèi)工藝所排放的水，本工藝產(chǎn)生的廢水經(jīng)過專用管道與生活污水，含油污水一起排入污水處理系統(tǒng)進(jìn)行達(dá)標(biāo)處理。符合排放標(biāo)準(zhǔn)之后，進(jìn)行排放。（3）雨水處理系統(tǒng)廠區(qū)潔凈雨水進(jìn)行收集后，經(jīng)管道送往水處理站進(jìn)行水質(zhì)檢測和水處理，然后合格部分用于廠區(qū)運(yùn)作用水，進(jìn)行循環(huán)使用；不合格部分再處理達(dá)排放標(biāo)準(zhǔn)后就近排放。（4）非正常排水系統(tǒng)各裝置廢水經(jīng)處理后回用于工藝系統(tǒng)，即使在裝置運(yùn)行出現(xiàn)波動的時(shí)候，仍能夠經(jīng)過污水處理站進(jìn)行調(diào)節(jié)。事故池內(nèi)污水由定量泵送入污水處理站處理，不外排。※廢固棄物治理廢催化劑部分回收，部分送往催化劑再生。廢膜材料送至膜材料處理站。鍋爐房煤外運(yùn)做建筑材料。廢堿渣（NaO），生活垃圾（有機(jī)物），都進(jìn)行集中外運(yùn)處理?！胍粑廴局卫砀鞣N壓縮機(jī)均設(shè)置隔聲罩，引風(fēng)機(jī)盡量單獨(dú)設(shè)在封閉房間。有些部位因生產(chǎn)工藝要求在設(shè)備上無法采取隔、吸、消音處理措施，設(shè)計(jì)時(shí)，在操作人員較多的場所設(shè)集中隔聲控制器，流動值班人員佩戴耳塞或耳罩。管道設(shè)計(jì)與調(diào)節(jié)閥的設(shè)計(jì)與選型考慮防止振動和噪聲，避免截面突變；管道與強(qiáng)烈振動的設(shè)備連接處選用柔性接頭。另外加強(qiáng)廠區(qū)綠化措施，降低噪聲的傳播。4.2經(jīng)濟(jì)核算結(jié)果本廠設(shè)計(jì)的主要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)結(jié)果如表4-1所示。表4-1主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)一覽表項(xiàng)目名稱單位數(shù)值備注甲基丙稀酸甲酯產(chǎn)量萬噸/年6年操作時(shí)間小時(shí)7800原料費(fèi)用異丁烯萬噸/年5.04濱州裕華甲醇萬噸/年2.47廣東茂名中海南聯(lián)石化有限公司甲基丙烯醛萬噸/年0.053湖北老河口荊洪化工有限公司對苯二酚萬噸/年0.005廣州市納城化工有限公司Mo-Bi系催化劑千克/年60308淄博潤?；た萍加邢薰玖值吕呋瘎┣Э?年6296上海滬宇生物科技有限公司公用工程費(fèi)用冷卻水萬噸7560.5中壓蒸汽萬噸50.1低壓蒸汽萬噸4.5冷凍鹽水萬噸17.73電kw4792320其它費(fèi)用、資金全員定員人141占地總面積m251200總投資萬元29135.658固定資產(chǎn)投資萬元12705.72建設(shè)