年產(chǎn)30萬噸甲醇精致工段工藝設(shè)計(jì)

沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院本科畢業(yè)論文題目：年產(chǎn)30萬噸甲醇裝置精制工段工藝設(shè)計(jì)院系：沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院專業(yè)：化學(xué)工程與工藝班級(jí)：1101學(xué)生姓名：鄭億指導(dǎo)老師：吳靜論文提交時(shí)間：2023年5月29日論文辯論時(shí)間：2023年6月1日畢業(yè)設(shè)計(jì)〔論文〕任務(wù)書化學(xué)工程與工藝專業(yè)1101班學(xué)生：鄭億畢業(yè)設(shè)計(jì)〔論文〕題目：年產(chǎn)30萬噸甲醇裝置精制工段工藝設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)〔論文〕內(nèi)容：1、甲醇合成工藝2、甲醇精制過程的研究現(xiàn)狀3、生產(chǎn)流程設(shè)計(jì)論證4、物能衡算5、設(shè)備計(jì)算6、ASPEN工藝核算及優(yōu)化7、車間布置非工藝設(shè)計(jì)與安排畢業(yè)設(shè)計(jì)〔論文〕專題局部：甲醇精制裝置工段工藝設(shè)計(jì)起止時(shí)間：2023年3月2日至2023年5月24日指導(dǎo)教師：年月日摘要甲醇是重要的化工原料和清潔燃料，用途廣泛，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有十分重要的地位。近些年，隨著甲醇下游產(chǎn)品的開發(fā)及甲醇作為燃料的推廣，甲醇的需求量大幅增長(zhǎng)。經(jīng)過分析比擬各種精餾工藝，本設(shè)計(jì)采用甲醇二塔精餾流程。該設(shè)計(jì)遵循“技術(shù)先進(jìn)、工藝成熟、經(jīng)濟(jì)合理、平安環(huán)保〞等原那么，在充分論證甲醇精餾的開展歷程和國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀，熟悉甲醇精餾工藝流程、技術(shù)設(shè)備等根底上，并在Aspen化工模擬系統(tǒng)中的塔精餾模塊對(duì)常壓精餾塔進(jìn)行模擬的輔助下最后繪制出工藝流程圖、帶控制點(diǎn)的物料流程圖、設(shè)備圖和設(shè)備布置圖。此外，該設(shè)計(jì)充分考慮環(huán)境保護(hù)和勞動(dòng)平安，以減少“三廢〞排放，加強(qiáng)“三廢〞治理。關(guān)鍵詞：甲醇；精餾；模擬AbstractMethanolisanimportantchemicalrawmaterial.Itisalsoacleanandversatilefuelwhichplaysaveryimportantroleinthenowadaysnationaleconomy.Withthedevelopmentofdownstreamproductsofmethanol,ithaspromotedthesubstantialgrowthdemandformethanolinrecentyears.Afteranalysisandcomparisonofvariousdistillationprocesses,thisdesignusestwotowersofmethanoldistillation.Thedesignfollowstheprincipalofadvanced-technology,maturityeconomicandenvironmentalprotection.Infulldemonstrationresearchstatusmethanoldistillationcourseofdevelopmentathomeandabroad,andbasesonthefamiliarwithmethanoldistillationprocess,withtheaidsoftechnicalequipmentandAspenPLUSsimulationofchemicalmaterialsflowchartofcolumndistillationsystemmodule,tosimulateatmosphericdistillationtodrawthefinalprocessflowsheetandmaterialflowchartwithcontrolpoints,andtheequipmentlayout.Inaddition,thedesignfullyconsidersenvironmentalprotectionandlaborsafetyinordertoreducethethreewastesandtostrengthenthethreewastestreatment.Keywords:Methanol;Purification;Simulation目錄TOC\o"1-3"\h\u11228第一章文獻(xiàn)綜述 ⑸仿真運(yùn)行及結(jié)果顯示當(dāng)一切參數(shù)輸入完畢，就可以點(diǎn)擊軟件控制面板上的“Next〞按鈕〔快捷鍵F4〕對(duì)整個(gè)模型裝置進(jìn)行仿真。假設(shè)仿真結(jié)果出現(xiàn)報(bào)錯(cuò)，可以在仿真結(jié)果窗口清晰的看到是哪個(gè)裝置〔或流程連接方面〕出現(xiàn)問題。當(dāng)然，由于軟件的強(qiáng)大集成功能，我們還可以看到每一個(gè)設(shè)備運(yùn)行輸出數(shù)據(jù)，以便對(duì)整個(gè)工藝流程進(jìn)行評(píng)估。同時(shí)，在文件存儲(chǔ)方面，Aspen軟件支持多達(dá)4種格式存儲(chǔ)方式。當(dāng)然，在磁盤空間充裕的前提下，可以選擇apw格式進(jìn)行存儲(chǔ)，因?yàn)橐栽摳袷絻?chǔ)存的文件可以保存模擬運(yùn)行過程中的所有運(yùn)行信息。5.3.2甲醇三塔初始模擬搭建在進(jìn)行動(dòng)態(tài)仿真模擬之前，需要搭建精餾過程模型。AspenPlus軟件所提供的相關(guān)模塊主要有RadFrac、DSTWU、Distl等，但是只有RadFrac模塊可以完成涉及共沸、萃取、吸收及精餾等方面需求的問題。另外幾種模塊只能進(jìn)行簡(jiǎn)單的精餾塔設(shè)計(jì)和核算型計(jì)算。具體的連接操作可以參見圖10、11、12。圖10換熱器連接示意圖圖11DSTU連接示意圖圖12flasH2連接示意圖圖13為甲醇三塔的初始模型。圖13甲醇三塔精餾連接示意圖如下表26為計(jì)算結(jié)果：圖26計(jì)算結(jié)果CO1.2789060.15433771.124568CO26.4133145.6473540.7659597H20.66472210.04291950.6218025CH42.2329490.84513691.387812N20.63938270.07102450.5683581AR0.67310840.20034080.4727676CH3OH1308.751308.340.40997H2O128.1763128.14680.0295574DIMET-010.09695590.09442692.53E-03N-BUT-010.24104140.24102521.63E-05TotalFlowkmol/hr1449.1661447.5671.599523TotalFlowkg/hr44666.6744633.8532.81665TotalFlowcum/hr62.8658957.1246610.41143TemperatureC25.0000140.0000140.00001Pressurebar444VaporFrac7.80E-0401LiquidFrac0.9992211SolidFrac000Enthalpykcal/mol-58.02657-57.69663-19.82774Enthalpykcal/kg-1882.615-1871.219-966.4282EnthalpyGcal/hr-84.09015-83.51973-0.0317149Entropycal/mol-K-55.02161-53.91111-0.3637891Entropycal/gm-K-1.785122-1.748447-0.0177315Densitykmol/cum23.0517125.340490.1536315Densitykg/cum710.5072781.34123.151984AverageMW30.8223230.8337120.51652LiqVol60Fcum/hr55.7677655.68390.0838598第六章車間布置6.1車間布置標(biāo)準(zhǔn)在化工工程的初步設(shè)計(jì)或施工圖設(shè)計(jì)中，當(dāng)工廠總圖、工藝流程圖、物料衡算、熱量衡算、設(shè)備選型及其主要尺寸確定后，就可以開始進(jìn)行車間廠房和車間設(shè)備布置設(shè)計(jì)工作。車間布置設(shè)計(jì)是否合理，事關(guān)重大，它將直接影響整個(gè)工程的總投資及操作、安裝、檢修是否方便，甚至還會(huì)影響整個(gè)車間的平安以及車間的各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的完成情況。在進(jìn)行布置設(shè)計(jì)時(shí)，要全盤統(tǒng)籌考慮，合理安排布局，才能完成既符合生產(chǎn)要求，又經(jīng)濟(jì)合理的布置設(shè)計(jì)。特別的，對(duì)于大型以及特大型的化工廠區(qū)而言，標(biāo)準(zhǔn)、科學(xué)的車間布置在防范事故的發(fā)生、提高工作效率、減小環(huán)境污染等等方面起著至關(guān)重要的作用。下面將從車間布置標(biāo)準(zhǔn)、豎向設(shè)計(jì)、廠區(qū)運(yùn)輸?shù)确矫孢M(jìn)行展開討論。車間布置的內(nèi)容確定各工序、各設(shè)施和特殊用房空間位置。確定各工藝設(shè)備在車間平面和立面位置。確定工藝流程圖中不予表達(dá)的輔助設(shè)備或公用設(shè)備位置。確定供安裝、操作與維修所用通道系統(tǒng)位置與尺寸。在上述各項(xiàng)的根底上確定車間建筑物、構(gòu)筑物與場(chǎng)地的尺寸。確定管道、電氣儀表管線、采暖通風(fēng)管道走向和位置。車間布置根本條件車間外部條件。車間內(nèi)部情況車間在總圖中所占位置及周圍設(shè)施情況〔與本車間有關(guān)車間、工段、部門在總圖上位置?！耻囬g所在的地形條件和周圍環(huán)境〔本車間所在地地形開闊程度，以便考慮廠房平面及立面布局?！?.1.2車間布置的依據(jù)⑴車間布置根本原那么①最大限度滿足工藝生產(chǎn)〔包括設(shè)備維修〕要求②有效利用車間建筑面積〔包括空間〕和土地③為車間技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、先進(jìn)合理以及節(jié)能等要求創(chuàng)造條件④考慮其它專業(yè)對(duì)本車間布置要求⑤考慮車間開展和廠房擴(kuò)建⑥采取的勞動(dòng)保護(hù)、防腐、防火、防毒、防爆及平安衛(wèi)生等措施符合要求⑦本車間與其他車間在總平面圖上位置合理，力求使它們之間輸送管線最短，聯(lián)系最方便⑧考慮建廠地區(qū)氣象、地質(zhì)、水文等條件⑨人流貨流要分流⑵車間布置依據(jù)常用設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定〔詳細(xì)內(nèi)容可參見中國(guó)石化集團(tuán)上海工程編著的化工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)第一章內(nèi)容〕：GB50016—2006建筑設(shè)計(jì)防火標(biāo)準(zhǔn)GB50160—2023石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火標(biāo)準(zhǔn)GBZ1—2002工業(yè)企業(yè)設(shè)計(jì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)GBJ87—1985工業(yè)企業(yè)噪聲控制設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)GB12348—1990工業(yè)企業(yè)界噪聲標(biāo)準(zhǔn)GB50058—1992爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)SH3011—2000石油化工工藝裝置布置設(shè)計(jì)規(guī)定HG20546—1992化工裝置設(shè)備布置設(shè)計(jì)規(guī)定6.1.3車間布置的原那么⑴總要求車間布置設(shè)計(jì)要適應(yīng)總圖布置要求，與其他車間、公用工程系統(tǒng)、運(yùn)輸系統(tǒng)組成成有機(jī)體。⑵經(jīng)濟(jì)效果要好車間平面布置設(shè)計(jì)應(yīng)簡(jiǎn)潔、緊湊，已到達(dá)最小的占地面積；車間立面布置應(yīng)盡量將高達(dá)的設(shè)備布置在室外，如不能布置在室外的盡量單獨(dú)處理，且盡量降低廠房的高度，以減少建設(shè)費(fèi)用，降低生產(chǎn)本錢。⑶便于生產(chǎn)管理，安裝、操作、檢修方便在車間布置設(shè)計(jì)時(shí)，除考慮各個(gè)生產(chǎn)工段外，對(duì)生產(chǎn)輔助用房如車間配電室、機(jī)修間、化驗(yàn)室等和生活辦公用房等，都要合理安排，互相協(xié)調(diào)，以便生產(chǎn)管理；設(shè)備布置設(shè)計(jì)的同時(shí)，要考慮到日后的施工安裝、操作和檢修，要盡量創(chuàng)造良好的工作環(huán)境，給操作人員留有必要的操作空間和平安距離；需要經(jīng)常檢修、更換的設(shè)備附近要留有一定的檢修空間和設(shè)備運(yùn)輸寬度。⑷符合布置標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)家法規(guī)妥善處理防火、防爆、有毒、腐蝕等問題，保證生產(chǎn)平安，還要符合建筑標(biāo)準(zhǔn)和要求。廠房的大小、高度、形制等要符合建筑標(biāo)準(zhǔn)。⑸要留有開展余地有些設(shè)施或裝置，由于設(shè)計(jì)投資較大，資金緊張，或已經(jīng)預(yù)計(jì)到將來的銷售情況會(huì)越來越好，經(jīng)和建設(shè)單位協(xié)商，在布置設(shè)計(jì)時(shí)，要留有開展余地，以便將來擴(kuò)建或增建。6.2豎向設(shè)計(jì)6.2.1車間廠房的平面布置化工廠房平面型式的選擇原那么是，在滿足生產(chǎn)工藝要求下盡量力求簡(jiǎn)單，力爭(zhēng)美化，同時(shí)要按照建筑標(biāo)準(zhǔn)要求?；ぴO(shè)計(jì)中采用的廠房型式一般為：長(zhǎng)方形、T形、L形和Ⅱ等。長(zhǎng)方形便于總平面圖的布置，節(jié)約用地，有助于設(shè)備排列，縮短管線，易于安排交通出入口，有較多可供自然采光和通風(fēng)的墻面；但有時(shí)由于廠房總長(zhǎng)度較長(zhǎng)，在總圖布置有困難時(shí)，為了適應(yīng)地形的要求或者生產(chǎn)的需要，也有采用L形、T形或Ⅱ形的，此時(shí)應(yīng)充分考慮采光、通風(fēng)、通道和立面等各方面的因素。廠房的柱網(wǎng)布置，要根據(jù)廠房結(jié)構(gòu)而定，生產(chǎn)類別為甲、乙類生產(chǎn)及大型石化裝置，宜采用框架結(jié)構(gòu)，采用的柱網(wǎng)間距一般為6m，也有采用9m、12m。丙、丁、戊類生產(chǎn)可采用混合結(jié)構(gòu)或框架結(jié)構(gòu)，開間采用4m、5m或6m。但不管框架結(jié)構(gòu)或混合結(jié)構(gòu)，在一幢廠房里不宜采用多種柱距。柱距要盡可能符合建筑模數(shù)的要求，這樣可以充分利用建筑結(jié)構(gòu)上的標(biāo)準(zhǔn)預(yù)制構(gòu)件，節(jié)約設(shè)計(jì)和施工力量，加速基建進(jìn)度。在進(jìn)行車間布置時(shí)，應(yīng)考慮廠房平安出入口，一般不應(yīng)少于兩個(gè)。如車間面積小，生產(chǎn)人數(shù)少，可設(shè)1個(gè)，但應(yīng)慎重考慮防火平安等問題。裝置〔車間〕內(nèi)的道路、通道的寬度及其上方高度應(yīng)執(zhí)行HG20546—92中的有關(guān)規(guī)定和執(zhí)行GB50160中的相關(guān)規(guī)定。6.2.2車間廠房的立面布置圖廠房的立面布置要力求做到設(shè)備排列整齊、緊湊、美觀，充分利用廠房空間，既經(jīng)濟(jì)合理、節(jié)約投資，又操作、檢修方便，并能充分滿足采光、通風(fēng)等要求?；S廠房可根據(jù)工藝流程的需要設(shè)計(jì)成單層、多層或單層與多層相結(jié)合的型式。一般來說單層廠房建設(shè)費(fèi)用較低，因此除了由于工藝流程的需要必須設(shè)計(jì)為多層外，工程設(shè)計(jì)中一般采用單層。有時(shí)因受建設(shè)場(chǎng)地的限制或者為了節(jié)約用地，也有設(shè)計(jì)成多層的?；S廠房的高度，主要由工藝設(shè)備布置要求所決定。廠房的垂直布置要充分利用空間，每層高度取決于設(shè)備的上下、安裝的位置、檢修要求及平安衛(wèi)生等條件。一般框架或混合結(jié)構(gòu)的多層廠房，層高多采用5m、6m，最低不得低于4.5m；每層高度盡量相同，不宜變化過多。裝配式廠房層高度采用300mm的模數(shù)。在有高溫及有毒害性氣體的廠房中，要適當(dāng)加高建筑物的層高或設(shè)置拔風(fēng)式氣樓，以利于自然通風(fēng)、采光散熱。有爆炸危險(xiǎn)車間宜采用單層，廠房?jī)?nèi)設(shè)置多層操作臺(tái)以滿足工藝設(shè)備位差的要求。如必須設(shè)在多層廠房?jī)?nèi)，那么應(yīng)布置在廠房頂層。如整個(gè)廠房均有爆炸危險(xiǎn)，那么在每層樓板上設(shè)置一定面積的泄爆孔。這類廠房還應(yīng)設(shè)置必要的輕質(zhì)屋面、或增加外墻以及門窗的泄壓面積。泄壓面積與廠房體積的比值應(yīng)符合建筑設(shè)計(jì)防火標(biāo)準(zhǔn)要求。泄壓面積應(yīng)布置合理，并應(yīng)靠近爆炸部位，不應(yīng)面對(duì)人員集中的地方和主要交通道路。車間內(nèi)防爆區(qū)與非防爆區(qū)〔生活、輔助及控制室等〕間應(yīng)設(shè)防火墻分隔。如兩個(gè)區(qū)域需要互通時(shí)，中間應(yīng)設(shè)雙門斗，即設(shè)二道彈簧門隔開。上下層防火墻應(yīng)設(shè)在同一軸線處。防爆區(qū)上層不應(yīng)布置非防爆區(qū)。有爆炸危險(xiǎn)車間的樓梯間宜采用封閉式樓梯間。6.2.3車間設(shè)備布置設(shè)計(jì)車間設(shè)備布置設(shè)計(jì)就是確定各個(gè)設(shè)備在車間平面上和立面上的準(zhǔn)確的、具體的位置，這是車間布置設(shè)計(jì)的核心，也是車間廠房布置設(shè)計(jì)的依據(jù)。[32-35]化工廠的設(shè)備布置，在氣溫低的地區(qū)或有特殊要求者，均將設(shè)備布置在室內(nèi)，一般情況可采用室內(nèi)與露天聯(lián)合布置，在條件許可的情況下，采取有效措施，最大限度地實(shí)現(xiàn)化工廠的聯(lián)合露天化布置。設(shè)備露天布置有以下優(yōu)點(diǎn)：可以節(jié)約建筑面積，節(jié)省基建投資；可節(jié)約土建施工工程量，加快基建進(jìn)度；有火災(zāi)及爆炸危險(xiǎn)性的設(shè)備，露天布置可降低廠房耐火等級(jí)，降低廠房造價(jià)；有利于化工生產(chǎn)的防火、防爆和防毒〔對(duì)毒性較大或劇毒的化工生產(chǎn)除外〕；對(duì)廠房的擴(kuò)建、改建具有較大的靈活性。生產(chǎn)中一般不需要經(jīng)常操作的或可用自動(dòng)化儀表控制的設(shè)備，如塔、換熱器、液體原料儲(chǔ)罐、成品儲(chǔ)罐、氣柜等都可布置在室外。需要大氣調(diào)節(jié)溫濕度的設(shè)備，如涼水塔、空氣冷卻器等也都露天布置或半露天布置。不允許有顯著溫度變化，不能受大氣影響的一些設(shè)備，如反響罐、各種機(jī)械傳動(dòng)的設(shè)備、裝有精密度極高儀表的設(shè)備及其他應(yīng)該布置在室內(nèi)的設(shè)備，那么應(yīng)布置在室內(nèi)。⑴生產(chǎn)工藝對(duì)設(shè)備布置的要求①在布置設(shè)備時(shí)一定要滿足工藝流程順序，要保證水平方向和垂直方向的連續(xù)性。對(duì)于有壓差的設(shè)備，應(yīng)充分利用上下位差布置，以節(jié)省動(dòng)力設(shè)備及費(fèi)用。在不影響流程順序的原那么下，將各層設(shè)備盡量集中布置，充分利用空間，簡(jiǎn)化廠房體形。通常把計(jì)量槽、高位槽布置在最高層，主要設(shè)備如反響器等布置在中層，儲(chǔ)槽等布置在底層。這樣既可利用位差進(jìn)出物料，又可減少各層樓面的荷重，降低造價(jià)。但在保證垂直方向連續(xù)性的同時(shí)，應(yīng)注意在多層廠房中要防止操作人員在生產(chǎn)過程中過多地往返與樓層之間。②凡屬相同的幾套設(shè)備或同類型的設(shè)備或操作性質(zhì)相似的有關(guān)設(shè)備，應(yīng)盡可能布置在一起，這樣可以統(tǒng)一管理，集中操作，還可以減少備用設(shè)備，及互為備用。為了考慮整齊美觀，可采取以下方式布置：成排布置的塔，如可能時(shí)可設(shè)置聯(lián)合平臺(tái)；換熱器并排布置時(shí)，推薦靠管廊側(cè)管程接管中心線取齊；離心泵的排列應(yīng)以泵出口管中心線取齊；臥式容器推薦以靠管廊側(cè)封頭切線取齊;加熱爐、反響器等推薦以中心線取齊。③布置設(shè)備時(shí)，除要考慮設(shè)備本身所占的位置外，還須有足夠的操作、通行及檢修需要的位置。④要考慮相同設(shè)備或相似設(shè)備互換使用的可能性，設(shè)備排列要整齊，防止過松過緊。⑤除熱膨脹有要求的管道外，要盡可能地縮短設(shè)備間管線。⑥車間內(nèi)要留有堆放原料、成品和包裝材料的空地(能堆放一批或一天的量)，以及必要的運(yùn)輸通道及起吊位置，且盡可能地防止物料的交叉運(yùn)輸(輸送)。⑦傳動(dòng)設(shè)備要有安裝平安防護(hù)設(shè)施的位置。⑧要考慮物料特性對(duì)防火、防爆、防毒及控制噪聲的要求，譬如對(duì)噪聲大的設(shè)備，宜采用封閉式間隔等；生產(chǎn)劇毒物及處垃劇毒物料的場(chǎng)所，要和其他局部完全隔開，并單獨(dú)設(shè)置自己的生活輔助用室；對(duì)于可燃液體及氣體場(chǎng)所應(yīng)集中布置，便于處理；操作壓力超過3.5MPa的反響器宜集中布置在裝置(車間)的一端。⑨根據(jù)生產(chǎn)開展的需要和可能，適當(dāng)預(yù)留擴(kuò)建余地。⑩設(shè)備之間或設(shè)備與墻之間的凈間距大小，雖無統(tǒng)一規(guī)定，但設(shè)計(jì)者應(yīng)結(jié)合上述布置要求及設(shè)備的大小，設(shè)備上連接管線的多少，管徑的粗細(xì)，檢修的頻繁程度等各種因素，再根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，決定平安間距。⑵設(shè)備安裝對(duì)設(shè)備布置的要求①要根據(jù)設(shè)備大小及結(jié)構(gòu)，考慮設(shè)備安裝、檢修及拆卸所需要的空間和面積。②要考慮設(shè)備能順利進(jìn)出車間。經(jīng)常搬動(dòng)的設(shè)備應(yīng)在設(shè)備附近設(shè)置大門或安裝孔，大門寬度比最大設(shè)備寬0.5m，不經(jīng)常檢修的設(shè)備，可在墻上設(shè)置安裝孔。③通過樓層的設(shè)備，樓面上要設(shè)置吊裝孔。廠房比擬短時(shí)，吊裝孔設(shè)在靠山墻的一端，廠房長(zhǎng)度超過36m，那么吊裝孔應(yīng)設(shè)在廠房中央。多層樓面的吊裝孔應(yīng)在每一層相同的平面位置。在底層吊裝孔附近要有大門，使需要吊裝的設(shè)備由此進(jìn)出。吊裝孔不宜開得過大(一般控制在2.7m以內(nèi)，對(duì)于外形尺寸特別大的設(shè)備的吊裝，可采用安裝墻或安裝門，設(shè)備可直接從安裝墻或安裝門進(jìn)人該設(shè)備位置就位)。④必須考慮設(shè)備檢修、拆卸以及運(yùn)送物料所需要的起重運(yùn)輸設(shè)備。起重設(shè)備的形式可根據(jù)使用要求定。如不設(shè)永久性起重運(yùn)輸設(shè)備，那么應(yīng)考慮有安裝臨時(shí)起重運(yùn)輸設(shè)備的場(chǎng)地及預(yù)埋吊鉤，以便懸掛起重葫蘆。如在廠房?jī)?nèi)設(shè)置永久性起重運(yùn)輸設(shè)備，那么要考慮起重運(yùn)輸設(shè)備本身的高度，并使設(shè)備起吊運(yùn)輸高度大于遭輸途中最高設(shè)備的高度。⑤大型設(shè)備(如:塔、儲(chǔ)罐、反響器等)應(yīng)布置在裝置(車間)的一側(cè)，并靠通道，周圍無障礙物，以便起重運(yùn)輸設(shè)備的進(jìn)出及設(shè)備的吊裂，通道寬度應(yīng)大于最大起吊設(shè)備的寬度。⑶廠房建筑對(duì)設(shè)備布置的要求①但凡笨重設(shè)備或運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)產(chǎn)生很大振動(dòng)的設(shè)備，如壓縮機(jī)、真空泵、粉碎機(jī)等，應(yīng)該盡可能地布置在廠房的底層，并和其他生產(chǎn)局部隔開，以減少?gòu)S房樓面的荷重和振動(dòng)。如離心機(jī)由于工藝要求或者其他原因不能布置在底層時(shí)，應(yīng)由土建專業(yè)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上采取有效的防振措施。②有劇烈振動(dòng)的設(shè)備，其操作臺(tái)和根底不得與建筑物的柱、墻連在一起，以免影響建筑物的平安。③布置設(shè)備時(shí)，要避開建筑物的柱子及主梁，如設(shè)備支承在柱子或梁上，其荷重及吊裝方式需事先告知土建人員，并與其商議。④廠房中操作臺(tái)必須統(tǒng)一考慮，防止平臺(tái)支柱林立重復(fù)，既有礙于整齊美觀，又影響生產(chǎn)操作及檢修。⑤設(shè)備不應(yīng)布置在建筑物的沉降縫或伸縮縫處。⑥在廠房的大門或樓梯旁布置設(shè)備時(shí)，要求不影響開門和阻礙行人出人暢通。⑦設(shè)備應(yīng)盡可能防止一布置在窗前，以免影響采光和開窗；如必須布置在窗前時(shí)，設(shè)備與墻間的凈距應(yīng)大于600mm。⑧設(shè)備布置時(shí)應(yīng)考慮設(shè)備的運(yùn)輸線路、安裝、檢修方式，以決定安裝孔、吊鉤及設(shè)備間距等。⑨凡有腐蝕介質(zhì)的設(shè)備，通常集中布置并設(shè)圍堰，以便其地面作耐腐蝕鋪砌處理和設(shè)酸性下水系統(tǒng)。⑩可燃易爆設(shè)備應(yīng)與其他工藝設(shè)備分開布置，并集中布置在裝置(車間)一處，以便土建設(shè)置隔爆墻等有關(guān)措施。同時(shí)，也可以從下表27對(duì)整個(gè)設(shè)備放置標(biāo)準(zhǔn)有個(gè)更加直觀的了解。[36]表27計(jì)算結(jié)果序號(hào)工程尺寸/m1泵與泵的間距不小于0.72泵列與泵列間的距離不小于2.03泵與墻之間的凈距不小于1.24回轉(zhuǎn)機(jī)械離墻距離不小于0.8～1.05回轉(zhuǎn)機(jī)械彼此間的距離不小于0.8～1.26往返運(yùn)動(dòng)機(jī)械的運(yùn)動(dòng)局部與墻面的距離不小于1.57被吊車吊動(dòng)的物件與設(shè)備最高點(diǎn)的距離不小于0.48貯槽與貯槽間的距離不小于0.4～0.69計(jì)量槽與計(jì)量槽間的距離不小于0.4～0.610換熱器與換熱器間的距離不小于1.011塔與塔間的距離1.0～2.012反響罐蓋上傳動(dòng)裝置離天板距離〔如攪拌軸拆裝有困難時(shí)，距離還須加大〕不小于0.813通道、操作臺(tái)通行局部的最小凈空不小于2.0～2.514操作臺(tái)梯子的坡度〔特殊時(shí)可作成6度〕一般不超過4515一人操作時(shí)設(shè)備與墻面的距離不小于1.016一人操作并有人通過時(shí)兩設(shè)備間的凈距不小于1.217一人操作并有小車通過時(shí)兩設(shè)備間的距離不小于1.918工藝設(shè)備與道路間的距離不小于1.019平臺(tái)到水平人孔的高度0.6～1.520人行道、狹通道、樓梯、人孔周圍的操作平臺(tái)0.7521換熱器管箱與封蓋端間的距離，室外/室內(nèi)1.2/0.622管束抽出的最小距離〔室外〕管束長(zhǎng)+0.623離心機(jī)周圍通道不小于1.524過濾機(jī)周圍通道1.0～1.825反響罐底部與人行通道距離不小于1.8～2.026反響罐卸料口至離心機(jī)的距離不小于1.0～1.527控制室、開關(guān)室與爐子之間距離1528產(chǎn)生可燃性氣體的設(shè)備和爐子間距離不小于8.029工藝設(shè)備和道路間距離不小于1.030不常通行的地方，凈高不小于1.96.3廠區(qū)運(yùn)輸除了廠區(qū)的固定設(shè)備的設(shè)計(jì)外，對(duì)于一個(gè)成熟關(guān)于而言更重要的是如何讓產(chǎn)品更加具有競(jìng)爭(zhēng)力，因而從這個(gè)角度來談，選擇一個(gè)適合的、合法的運(yùn)輸方案的重要性是不言而喻的。下面從兩個(gè)方面進(jìn)行討論：交通運(yùn)輸條件、道路設(shè)計(jì)條件。6.3.1運(yùn)輸方式⑴水運(yùn)投資少，要求工廠臨江、或鄰海，且要求具有一定深度的航道及適宜建造碼頭的地方——具備條件，優(yōu)先考慮⑵公路運(yùn)輸該途徑具有方便、靈活、適應(yīng)性強(qiáng)的特點(diǎn)。適用于貨運(yùn)量不太大的工廠、山區(qū)工廠和經(jīng)常變動(dòng)貨運(yùn)量的工廠。⑶鐵路運(yùn)輸運(yùn)量大，速度快，不受氣候條件的限制，保證性強(qiáng)，本錢比公路低。適用于：貨運(yùn)吞吐量大，就進(jìn)鐵路線，特別有自備貨車或槽車的。6.3.2合理組織人流與貨流在組織貨運(yùn)同時(shí)，要考慮人行路線，要求人流線路應(yīng)短捷，與貨流交叉最少。一般應(yīng)將貨運(yùn)最大的倉(cāng)庫(kù)、車間靠近鐵路、道路等貨運(yùn)出入口，防止與人流交叉。具體可以參見以下圖13總出入口人流與物流的幾種布置。圖13總出入口人流與物流的幾種布置第七章非工藝設(shè)計(jì)與安排7.1環(huán)境保護(hù)與勞動(dòng)平安“三廢〞及噪聲的處理⑴廢氣的處理①甲醇精餾不凝氣：甲醇精餾不凝氣，主要污染物為CO、CO2、CH4、N2、CH3OH、C2H5OH，采用軟水吸收甲醇，吸收后甲醇濃度將為0.95kg/h，小于40m高度排放。②轉(zhuǎn)化預(yù)熱爐煙道氣：轉(zhuǎn)化預(yù)熱爐煙道廢氣，主要成分為N2、CO2等，主要污染物為N2、CO2。預(yù)熱爐煙道氣采用40m煙囪排入大氣。③儲(chǔ)罐氣：閃蒸槽排放的儲(chǔ)罐廢氣，主要含有H2、CO、N2、CO2、CH4等，減壓后送轉(zhuǎn)化工段作預(yù)熱爐的燃料氣，從40m煙囪排入大氣。④合成弛放氣：甲醇合成弛放氣，主要含有H2、CO、N2、CO2、CH4等，在用水洗滌回收甲醇后與儲(chǔ)罐氣混合，一局部作轉(zhuǎn)化預(yù)熱爐的燃?xì)?，其余送鍋爐燃燒。⑤非正常情況下廢氣排放：在非正常生產(chǎn)情況下如轉(zhuǎn)化裝置緊急停車排氣、合成裝置出現(xiàn)故障系統(tǒng)壓力超過規(guī)定限值時(shí)各生產(chǎn)設(shè)備、壓力容器、管線系統(tǒng)廢氣將通過放空管排入大氣，其特點(diǎn)是瞬時(shí)高濃度排放，對(duì)環(huán)境將造成斷時(shí)間不利影響。對(duì)于這類非正常情況下排放廢氣將引入火炬系統(tǒng)燃燒后排放，以減輕對(duì)環(huán)境的污染。[38-39]⑵廢液的處理①栲膠液排污水：廢栲膠液作為污水直接外排。②汽包連排污水：經(jīng)排污膨脹器減溫減壓后直接外排。③精餾殘液：甲醇精餾系統(tǒng)精餾殘液，主要污染物組成為CH3OH、高沸點(diǎn)醇、H2O送焦化廠生化裝置處理。④循環(huán)排污水：直接送復(fù)用水系統(tǒng)。⑤生化處理：甲醇廢水進(jìn)入斜管隔油池進(jìn)行隔油處理，去除重焦油及輕焦油，后進(jìn)入氣浮池進(jìn)行氣浮處理，去除水中的乳化油及膠狀油，然后同生活污水一起進(jìn)入調(diào)節(jié)池，經(jīng)調(diào)節(jié)池后進(jìn)入缺氧池及好氧池進(jìn)行生化處理，去除氨氮及大局部COD、BOD等。出水經(jīng)沉淀后進(jìn)入接觸氧化池進(jìn)一步處理，去除水中的有害物質(zhì)，好氧池及接觸氧化池內(nèi)鼓入足夠的空氣滿足生化處理的需要，最后出水經(jīng)沉淀并加壓后回用。⑶廢渣的處理①精脫硫：精脫硫工段排放的固廢主要為鐵鉬加氫催化劑、氧化鋅脫硫劑、預(yù)脫硫槽氧化鐵，均由廠家回收。②轉(zhuǎn)化：轉(zhuǎn)化催化劑和氧化鋅脫硫劑，均由廠家回收。③甲醇合成：甲醇合成工段排放的廢舊催化劑，送催化劑廠回收。⑷噪聲的處理對(duì)產(chǎn)生高噪聲的壓縮機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)、泵等振動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備，在設(shè)備選型時(shí)選用低噪聲設(shè)備，并加設(shè)消聲器及隔音器操作室，使噪聲值降到85dB以下，執(zhí)行《工業(yè)企業(yè)廠界噪聲標(biāo)準(zhǔn)》使噪聲對(duì)環(huán)境影響減至最小程度。7.1.2平安問題的初步設(shè)計(jì)⑴嚴(yán)禁明火甲醇的生產(chǎn)和使用區(qū)域嚴(yán)禁吸煙和帶入火種，杜絕一切潛在點(diǎn)火源的存在，如機(jī)械火星、煙囪飛火、電器火花和汽車排氣管火星等必須發(fā)生的，如汽車進(jìn)入禁火區(qū)域，必須按規(guī)定在排氣口安裝防火罩。⑵標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行動(dòng)火在生產(chǎn)和使用甲醇的區(qū)域進(jìn)行必須的設(shè)備檢修和其它動(dòng)火作業(yè)，應(yīng)嚴(yán)格遵守國(guó)家關(guān)于廠區(qū)動(dòng)火作業(yè)的平安規(guī)程〔HG23011—1999〕的有關(guān)規(guī)定。例如，凡盛裝甲醇的容器、設(shè)備、管道等生產(chǎn)、儲(chǔ)存裝置，必須在動(dòng)火作業(yè)前進(jìn)行清洗置換，經(jīng)分析合格前方可動(dòng)火作業(yè)，另外，還要辦理相應(yīng)級(jí)別的《動(dòng)火平安作業(yè)證》等。⑶防靜電甲醇在管內(nèi)流動(dòng)摩擦?xí)a(chǎn)生靜電，一般靜電雖然電量不大，但電壓很高，會(huì)因放電而產(chǎn)生電火花，甲醇的電阻率較低，一般情況下是不容易產(chǎn)生靜電的，盡管如此，甲醇在生產(chǎn)和儲(chǔ)運(yùn)過程中，應(yīng)防止一旦產(chǎn)生和積蓄靜電可能造成的火災(zāi)和爆炸危險(xiǎn)，防靜電措施主要有：接地、控制流速、延長(zhǎng)靜置時(shí)間、改良灌注方式。①接地：接地是消除靜電危害的最常見措施，車間的金屬設(shè)備和管路應(yīng)當(dāng)接地，設(shè)備和管路的法蘭應(yīng)在螺栓處另加導(dǎo)電良好的金屬片來消除靜電。②控制流速：產(chǎn)生靜電荷的數(shù)量與物料流動(dòng)速度有關(guān)，流動(dòng)的速度越大，產(chǎn)生的靜電荷越多，所以要控制甲醇的流速，以限制靜電的產(chǎn)生。允許流速取決于液體的性質(zhì)、管徑和管內(nèi)壁光滑的程度等條件，控制流速一般可通過選配適宜的管道口徑和輸送泵來實(shí)現(xiàn)。③延長(zhǎng)靜置時(shí)間：甲醇等液體注入儲(chǔ)槽時(shí)會(huì)產(chǎn)生一定的靜電荷，液體內(nèi)的電荷將向器壁和液面集中并可慢慢泄露消散，完成這一過程需要一定時(shí)間，因此可采取適當(dāng)增加靜置時(shí)間的方法來消除靜電。④改良灌注方式：為了減少?gòu)膬?chǔ)槽頂部灌注液體時(shí)因沖擊而產(chǎn)生的靜電。通常都是將甲醇進(jìn)液管延伸至靠近儲(chǔ)槽底部。⑤防雷：雷電可造成停電甚至火災(zāi)、爆炸、觸電等事故，一般采用避雷針等防雷裝置。防雷裝置就是利用高出被保護(hù)物的突出地位，把雷引向自身，然后通過引下線和接地裝置，把雷電泄入大地，以保護(hù)建筑物及生產(chǎn)設(shè)備免受雷電襲擊。防雷裝置應(yīng)定期檢查，并做好防腐蝕工作，以防接地引下線腐蝕中斷。特別對(duì)甲醇儲(chǔ)槽應(yīng)加強(qiáng)防雷工作。⑷消防措施甲醇生產(chǎn)和使用場(chǎng)所必須按規(guī)定配置品種和數(shù)量齊全的消防器材，如二氧化碳、干粉、抗乳泡沫滅火器和物狀水滅火措施。從事甲醇生產(chǎn)和使用的人員要經(jīng)過消防知識(shí)和實(shí)際操作培訓(xùn)，懂得防火知識(shí)和會(huì)使用滅火器撲滅初期小火，消防人員必須配備和穿戴防護(hù)服和防護(hù)面具。⑸泄露處理遇到泄露須穿戴防護(hù)用具進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)，去除一切火情隱患，保持通風(fēng)，用干沙、泥土等收集泄露液，置于封閉容器內(nèi)，不得將泄露物排入下水道，以免爆炸。⑹中毒處理在事故和非正常操作狀態(tài)可能會(huì)產(chǎn)生有毒物料的泄露而造成操作人員的急性中毒，本過程中主要的主要有毒有害物事煤氣和甲醇。①甲醇中毒的搶救和應(yīng)急措施急救：迅速脫離現(xiàn)場(chǎng)至空氣新鮮處。必要時(shí)進(jìn)行人工呼吸；眼睛受污染，立即用洗眼器沖洗及2%的碳酸氫鈉溶液沖洗；根據(jù)二氧化碳結(jié)合力，用碳酸氫鈉或乳酸鈉糾正酸中毒，就醫(yī)。防護(hù)：可能接觸毒物時(shí)，應(yīng)佩戴防毒面具、戴化學(xué)平安防護(hù)眼睛、穿相應(yīng)的防護(hù)服、戴防護(hù)手套。泄露處理：隔離泄露污染區(qū)，切斷火源。不要直接接觸泄漏物，用沙土或其他不燃性吸附劑混合吸收，然后送廢物處理市場(chǎng)處置。②煤氣中毒的急救和防護(hù)措施急救：迅速脫離現(xiàn)場(chǎng)至空氣新鮮處。呼吸困難時(shí)給氧，呼吸停止者立即進(jìn)行人工呼吸，嚴(yán)重者立即送醫(yī)院搶救。防護(hù)：處理事故和搶救人員需佩戴防毒面具或空氣呼吸器進(jìn)入有毒現(xiàn)場(chǎng)。泄露處置：迅速撤離污染區(qū)人員至上風(fēng)處，切斷火源和氣源，對(duì)泄露區(qū)進(jìn)行抽排或強(qiáng)力通風(fēng)，直至氣體散盡。③事故的疏散與應(yīng)急措施廠區(qū)主要生產(chǎn)廠房設(shè)置兩個(gè)以上平安出口，廠房每層的疏散樓梯、走到門的寬度、廠房?jī)?nèi)最遠(yuǎn)工作點(diǎn)到外部出口或樓梯的距離均執(zhí)行《建筑防火設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》的響應(yīng)規(guī)定。7.2工作人員的安排及管理工廠操作日330天。作業(yè)及管理制度：本工程為連續(xù)生產(chǎn)的化工裝置，生產(chǎn)系統(tǒng)、公用工程系統(tǒng)等生產(chǎn)車間實(shí)行四班三運(yùn)轉(zhuǎn)作業(yè)制度。表28車間人員設(shè)置表序號(hào)職務(wù)管理生產(chǎn)1主任12班長(zhǎng)1×43控制工2×44現(xiàn)場(chǎng)巡檢3×4合計(jì)125參考文獻(xiàn)[1]馮元琦,李關(guān)云編著.甲醇生產(chǎn)操作問答〔第二版〕[M].北京:化學(xué)化工出版社,2023.[2]李建鎖,王憲貴,王曉琴主編.焦?fàn)t煤氣制甲醇技術(shù).北京:化學(xué)化工出版社,2023.5.[3]劉建衛(wèi).焦?fàn)t煤氣甲醇生產(chǎn)技術(shù)[A].第二期焦化技術(shù)培訓(xùn)教材[C],2023.[4]唐怡紅.20萬t/a甲醇裝置的合成氣凈化技術(shù)[J].上海化工,1997(5):14-18.[5]朱世勇.環(huán)境與工業(yè)氣體凈化技術(shù)[M].第1版.北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2001:256-257.[6]高揚(yáng),韓東串,李杰民,陳宜法.低溫甲醇洗工藝的應(yīng)用[J].小氮肥,2023,(12):25-26.[7]李波,闞世廣,謝會(huì)云.低溫甲醇洗工藝的影響因素[J].燃料與化工,2023,(04):58-59.[8]張駿馳.低溫甲醇洗工藝在中小化肥凈化裝置中的應(yīng)用[J].中氮肥,2002(5):13-15.[9]李正西.塞勒克索爾(Selexol)氣體凈化工藝[J].化工設(shè)計(jì),1981,(3):48-60.[10]李正西.NHD脫硫脫碳技術(shù)應(yīng)用[J].煤化工,2004,(03).53-57.[11]葉盛芳,張鴻林,吳永國(guó).NHD法脫酸性氣體的工業(yè)應(yīng)用[J].化肥設(shè)計(jì),2001,(1):43-48.[12]龐利峰,張敬忠,王洪記.我國(guó)新型高效氣體凈化溶劑NHD的開發(fā)應(yīng)用現(xiàn)狀[J],四川化工與腐蝕控制,2000,3(6):33-37.[13]李正西,秦旭東,宋洪強(qiáng),吳錫章.低溫甲醇洗和NHD工藝技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)比照[J].中氮肥,2007,(01):11-14.[14]解寶靈.栲膠法脫硫在焦?fàn)t煤氣中的應(yīng)用[J].山西能源與節(jié)能,2002,(04):38-41.[15]胡云濤.焦?fàn)t煤氣全干法脫硫凈化工藝在攀鋼的應(yīng)用[J].冶金標(biāo)準(zhǔn)化與質(zhì)量,2023,(03):50-51.[16]呂敬德,陳紅萍,郭紅霞.固體脫硫劑的研究進(jìn)展[J].上?；?2023,(02):23-27.[17]王海清.鐵鉬加氫轉(zhuǎn)化爐超溫原因分析[J].中氮肥,1999,(01):20-23.[18]李維華,張文慧,湯效平,周紅軍.氧化鋅的脫硫性能及其在工業(yè)中的應(yīng)用[J].齊魯石油化工,2004,(02):100-102.[19]姬濤.甲烷、二氧化碳和氧氣催化氧化重整制合成氣鎳基催化劑的研究[D].中國(guó)優(yōu)秀博碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù)(博士),2001,(11).[20]楊燕,王洪波,夏代寬.甲烷轉(zhuǎn)化制甲醇合成氣催化劑的評(píng)選研究[J].石化技術(shù)與應(yīng)用,2004,(02):94-97.[21]孫敬如.CH4/CO2催化重整制取合成氣[J].吉林工學(xué)院學(xué)報(bào),2000,21(2):4-7.[22]唐松柏,邱發(fā)禮.天然氣-H2O-CO2轉(zhuǎn)化制取合成甲醇原料氣的研究Ⅰ.反響條件對(duì)合成氣組成的影響[J].天然氣化工,1995,20(6):20-24.[23]余長(zhǎng)春.CO2與CH4催化反響合成氣研究[J].分子催化,1993,7:115.[24]牛春德,張明高.Z-4/Z-5型催化劑在川維甲醇裝置的應(yīng)用研究[J].工業(yè)催化,1998,4:47-51.[25]陳文凱,吳玉塘,梁國(guó)華,于作龍.合成甲醇催化劑的研究進(jìn)展.石油化工,1997,(26):13-15.[26]黃風(fēng)林.甲醇精餾過程四塔流程模擬分析[J].石油與天然氣化工,2007,36(1):16～21[27]中國(guó)石化集團(tuán)上海工程.化工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2023[28]王靜康.化工過程設(shè)計(jì)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2006[29]韓冬冰，李敘鳳，王文華.化工過程設(shè)計(jì)[M].北京：學(xué)苑出版社，1997[30]SugiyamaH,FischerU,HiraoM,HungerbühlerK.Achemicalprocessdesignframeworkincludingdifferentstagesofenvironmental,healthandsafety(EHS)assessment.In:MarquardtW,PantelidesC,eds.ComputerAidedChemicalEngineering:Elsevier;2006:1021-6.[31]RakeshAgrawal.MuhieffectDistillationforThennallyCoupledConfigurations[J].AIChEJournal,2000,46(11):2211-2224.[32]LigangZheng,EdwardFurimsky.ASPENsimulationofcogenerationplants[J].EnergyC-onversionandManagement.2003,44:1845-1851.[33]宋昭崢,徐焱明,蔣慶哲.甲醇精餾系統(tǒng)的模擬研究[J].現(xiàn)代化工.2023,30(5):85-89.[34]朱建寧,陸文斌.基于Aspen 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