第一章項目總 項目總 設計依 設計原 產品原料來源與性 原料性 產品的性質及產 項目建設意 輔助設計軟件的應 第二章總圖設計依 設計范 廠址概 總平面布 總平面布置的一般規 總平面布置的要 廠區總體布局概 總平面布置的各項技術指 工藝裝置的布 輔助生產及公用工程設 倉儲設施的布 設施的布 生產管理及生活服務的設 豎向布 基本要 布置方 場內設 廠內設計要 本廠設 第三章原料供應及產品銷 原料、輔助材料的供 原料、輔助材料的規格和用 原料、輔助材料的來 產品銷 產品規 產品銷 第四章生產工藝與流程模 項目背 工藝方案比 乙二醇新工藝的研 工藝方案選 工藝路線介 概 各工段流程簡 工藝模 DMO加氫反應工 乙二醇精制工 Aspen工藝流程模擬優 MN再生塔的優 DMO成品塔的優 脫輕組分塔的優 第五章熱量集 概 煤制乙二醇工藝全流程熱集 換熱物料流股的提 最經濟最小溫差DTmin的確 換熱網絡能量目標確 公用工程的確 換熱網絡其他目標的確 換熱網絡優化設 第六章物料衡算及能量衡 總 物料衡 物料衡算的意 物料衡算的任 物料衡算遵循的原 系統物料衡 能量衡 能量衡算的目 能量衡算可以解決的問 能量衡算遵循的原 系統能量衡 第七章設備選 設計標準與依 換熱 概 分類與特 換熱器選 換熱器設計示 概 選用要 選型依 選型示 塔設 概 塔型比 塔板類型與性能比 設計示 壓縮 概 選用要 設計示 儲 概 分 選型示 氣液分離 概 設計步 蒸發 蒸發器類型簡 蒸發器選型原 加熱 概 工業爐的爐 設計原 第八章自動控制系 自動控制系統概 自動控制系統設計依 設計范圍及分 常用工業自動控制系統類型簡介及選 生產安全保 控制系 分散控制系 安全儀表系統及緊急停 火災探測系統及氣體探測系 控制室檢測內 儀表基本類型及選 主要儀 儀表選型原 設備控制方 8.8.3.6儲罐的控制方 過程控制方 緊急停車系統 復雜控制系 串級控 第九章車間布 設計依 車間布 概 車間廠房整體布 車間設備布 車間劃 第十章管路布 設計依 管道選 管徑的一般要 管徑的計算依 最經濟管徑的選 管壁厚 管道編 管道號組 管道布 泵的管道布 換熱器的管道布 塔的管道布 管廊上的管道布 其他管道布 第十一章與設計概 設計標 系 產品及輔助原料系 原料產品第十二章供電配電工 設計依 電力負荷的分 一級負 二級負 三級負 本廠各級負荷說 供電電 變電所和配電 高壓供電系統設 總壓變電所設 繼電保護的選擇與整 車間變電所設 廠區高壓配電系統的設 照明系 第十三章防雷防靜電工 設計概 設計依 防雷措 廠區建筑物防雷措 防靜電與接地保 化工廠防靜電設施布 化工廠生產裝置的接 具體接地措 靜電接地的連接符合的要 第十四章通信工 設計概 設計原 通信系統方 行政管理系 生產調度系 火災自動系 可燃氣、毒氣系 擴音呼叫/對講系 無線對講頭控制系 綜合布線系 全廠電信網 第十五章土建工 設計概 設計依 項目特 廠區地理情 選址情 自然條件優 地形地 建筑工 設計原 設計標 設計方 設計原 設計標 設計方 第十六章給排水工 概 編制依 設計原 給水系統設 生活用水系 工藝用水系 冷卻水系 消防用水系 雜用水系 排水系統設 生活污水系 生產廢水系 冷卻水排 雨水排放系 第十七章采暖通風及空氣調 廠址所在地氣候條 設計簡 設計原 設計范 設計目 設計標 通風系 設計簡 設計方 空氣調節系 設計簡 設計方 采暖系 設計簡 設計方 第十八章與維 設計說 簡 TPM定 TPM特 設計原 維修體 維修途 維修的基本內 化工設備檢 人員的要 人員工作職 第十九章消防安 設計概 設計依 主要 特性分析及事故發生可能 19.4.1特 燃燒的原 消防安全措 各可燃物的滅火方 基礎消防措 廠區消防布 生產過程的防火防 消防安全措 基礎消防安全措 廠區消防布 生產過程的防火防 消防系 穩高壓消防給水系 消防水和消火 滅火系 干火系 移動式滅火系 火警探測系 火災自動系 消防用 用水要 給水管 消防廣播和消防日常消防管 第二十章環境保 概 設計依 建設項目的環保狀 園區大氣環境質量現 地表水環 水環 聲環 固體廢 環境治理措 廢 廢 三廢處理崗位責任 噪聲控 意外和容器人身安全預防措 廠區綠 第二十一章節水節 設計概 節 節水途 節水措 節 設備選 第二十二章職業安全及工業衛 設計規 生產過程中職業危害因素分 自然條 總體布 職業安 工業 燃燒與噪 腐 工業衛 車間的衛生特征分 工作場 第一章目總項目乙二醇(E)100多種化工產品以及用于涂料油墨等行業此外還可用于生產2萬噸，1／3的市場需求。）油等大型國有企業中，引進技術包括英荷殼牌（S科學設計公司（SD））效緩解我國乙二醇產品供需。本項目采用由我國福建物質結構開發的“萬噸級CO氣相催化合成草酸酯和草酸酯催化加氫合成乙二醇”（簡稱“煤制乙二醇”）的技術建20萬噸/年煤制乙二醇裝置項目。采用高效的第二代負載整體型氧化鋁鈀系催化劑和第二代Cu/SiO2加氫催化劑。主要以煤為原料，通化、變換、凈化及COH2CO通過催化偶聯合成及精制生產草酸酯，H2進行加氫反應并通過精制后獲得聚酯級乙二醇，期間通過變壓分離技術衍生出碳酸二甲酯和回收甲醇產物，CO、H2、O2、N2和NO的提純裝置及技設計（2）國家現行有關政策、和標準等設計認真執行國家基本建設的各項方針、政策和有關規定，執行國家及各部委頒發的準和規范。裝置設計采用可靠的安全技術，嚴格執行國家現行的有關安全，三廢堅持體現國民經濟和社會發展的長遠規劃行業地區的發展規劃在項目選擇產品原料來源與性1.1CHN1.2所示。C2H20萬C3H3.7萬項目建設意的市場發展空間和機遇。近年來我國乙二醇產業發展迅速，但擁有自有知識的技術還不是國內乙二醇產業發展的主要推動力，因而基于多元化的低耗、本項目采用國內目前煤制乙二醇的技術減輕國內對乙二醇需要的壓力，CO、H2NO氣體CONO資源，輔助設計軟件的應AspenPlus用AspenEnergyyzer進行熱集成優化ASPENExchangeDesignandRating用CUP-TOWER用SW6-2011Auto-CAD3DSmax用PDsoft設計

第二章2.1采用名《化工企業總圖設計規范SH/T3053-SH/T3007—HG/T20673—HG/T20546—設計本章主要介紹廠內總平面布置、場內交通設計規范及特點廠址農資、農機、汽配物流和內陸港等現代物業。42°15′45°41′、東經119°15′123°43′之間，南北長約418公里，東西寬約3705.95萬平方公里。10多處，礦點30多個，還有引人矚目的“801”稀土，儲量為之最的天然3億噸的石灰巖，被譽為“冶煉之寶”總平面布2.1廠區平面布石油化工企業廠區總圖設計必須“十分珍惜和合理利用每寸土地，總平面布置，應符合下列要求1、工藝裝置，在滿足生產、操作、安全和環保的要求時，應聯合集中23、各類倉庫，宜按貨物的性質和要求，宜合并設計為天體量或多層倉6廠區總平面應按功能分區布置，并符合下列要求1、各功能區之間具有經濟合理的物料輸送、動力供應和交通等條件，246、各種管廊、管線、線路、豎向設計、綠化等的布置要求7891010%—13、 、、15、有可能造成污染水的生產和裝卸設施的布置，應考慮水、總平面布置應結合場地的地質條件進行設計，并符合下列要求23、構筑物和有室的建筑物，宜布置在水位較低、填方高度與4、有可能造成污染水的生產、和裝卸設施的布置，應考慮水6U:45度不宜小于內院兩翼建筑物較高屋檐的高度，且不得小于12m;15m體不得設計成U形、山形；1、線路布置應與鐵路進線方位、碼頭的位置和廠外道路相適應，作到內外協調。使物流順暢、短捷，避免或減少折返迂回；2、合理組織人流、貨流，避免繁忙的線路與人流交叉和繁忙的鐵不宜布置與鐵路作業無關的建筑物和構筑物；4、廠區內道路宜為環形布置，方便生產聯系，滿足工廠交通、消防、5、廠外碼頭的陸域部分應滿足工廠要求，并與廠區線路具有6、廠區道路設計應考慮基建、檢修期間大件設備的與吊裝要求。同時兼顧與廠外公路的銜接。總平面布置預留發展用地時，應符合下列要求4、線路應近期、遠期結合，根據貨物的品種和運量統一規劃，分期建561、工廠總平面布置應該滿足生產和要求23、工廠總平面布置必須節用用地的原則456381m242m9220212米，作為主要的物流2.1化工廠總平面布置設計的各項技術序指標名面積/序指標名單位15263748MNDMODMC-倉儲設備的設計依據的規范是《石油化工企業設計防火規范》GB50160-2008。413個，4757m3GB50160-2008執行。離人員集中的場所明火和散發火花的地點及廠區主要人流出和人流較多的貨物停車場的布置應該靠近貨流出或者倉儲區布置，減少空車程廠區出的布設計規范要求廠區的出不少于2個，人流和貨流出應該分開布置；主要人流出應設在工廠主干道通往居住區和城鎮的一側主要貨流應位于主要貨流方向，靠近繁忙的倉儲區，并與廠外線路連接方便；主要出出口。五個出均設置門衛室。5（構筑物自最外邊軸線算起。本設計中建構筑物與圍墻的最小間距為5米，符合確定全廠建構筑物的設計標高，與廠外線路相互銜接平坡式:整個廠區沒有明顯的標高差或臺階，即設計整平面之間的連接處的產和敷設的條件較階梯式好適應于一般建筑密度較大鐵路、4‰5‰以利于場地的排水。場內設廠內設計要使廠區內、外部、裝卸、形成一個完整的、連續的系統本廠設12米，作為主要的物流急出口。五個出均設置門衛室。門（主要貨流出，同時遠離人流較多的道路和可能產生明火和散發火第三章原料供應及產品銷原料、輔助材料的供第二代Cu/SiO2催化劑、氧氣、氮氣、甲醇等。3.1原料和產物的用量和規類名純度沸點煤//本項目的主要原料褐煤，由神華公司提供。截至2014年底，神華共有13個煤炭企業，其中10個在生產煤炭企業，74處煤礦中，在生產煤礦60處，完成商品煤產量4.37億噸，由此可見神華的煤炭資源豐富。產品3.2產品產量一序產品名單數備1萬噸/2萬噸/理質量保品牌提期穩定而協調發展的具有性的工作。通過性的推進，改善和提高品牌價格優針對原料來源，產品銷售市場，交通條件等影響因素，選擇合理的廠多層次多層次是一種超過三層傭金支付方式的銷售結構，越來越受到各國的重視。從理論上講它是最能調動人積極性的銷售模式。多層次的在網上互聯網不受時空的限制，可以輕松地完成跨地域性的，節約銷售的大量人力、物力投入。通過公司自建的銷售平臺，顧客可以從容、全面互聯網上日益深化的商業化過程中，作為企業組織的標識作用日顯突出，雖然目前還不能從中獲取商業利潤，但越來越多企業紛紛上網。的商業作用和識別功能已引起注重發展企業的重視，所以本廠將在網上公司的，雖然在專業化工進行可以吸引行業內的客戶，但它的影響力和覆蓋面都是有限的。推廣是一種按效果的網絡推廣方式，用少量度。它按照給企業帶來的潛在客戶的數量計費，企業可以靈活控制網絡推廣投入，獲得最大回報。因此本廠還需借助推廣平臺來推廣產品。除此之外，考慮到本廠產品的海外，我們還需借助2電子商務平臺。目前國內比較出名的是連續五年被全球最2B的阿里巴巴，本廠借助阿里巴巴網上貿易平臺，將進一步擴大產品市場，并與國際市場接軌，更好地完成產品銷售。在市場激烈競爭的今天，隨著消費者意識的提高和消費觀念的變化，消情況下，更加重視產品的。因此，企業在提供價廉物美的產品的同時， 第四章產工藝與流程模項目乙二醇（ethyleneglycol）又名“甘醇”、“1,2-亞乙基二醇”，簡稱EG。化學式毒性，人類致死劑量約為1.6g/kg。乙二醇能與水、互溶，但在醚類中溶解是一種相轉移催化劑，也用于細胞融合；其硝酸酯是一種。10長之態勢1995年我國乙二醇的表觀消費量只有65.69萬噸，2000年達到195.71萬噸，年均增長率高達24.40%。進入21世紀以來，乙二醇的表觀消費量繼續大幅增長，2002年突破300萬噸大關，達到301.99萬噸，成為超過的世界第雖然我國乙二醇生產能力和產量增長較快但仍不能滿內聚酯等日益增94.0%6.0%用于防凍劑、粘合劑、油漆溶劑、耐寒潤滑脂和薄膜等）的生產發展很快，20101900我國乙二醇的供需是不現實的；發展多原料、研發有自主知識的生產工藝選乙二醇的方法主要分為石油路線和非石油路線石油路線以乙烯為原料，經環氧乙烷乙二醇。非石油路線以合成氣為原料，可采用多種方法合成乙二4.1圖4.1石油路線和非石油路線乙二醇工藝簡環氧乙烷直接水合被SD公司、Dow公司、英荷S公司三家公司。我國乙二醇企醇和水的化合物換熱預熱到120-160℃后進入水解反應器190-200℃水解，302.23MPa30min論值20倍，約有9%生成，1%生成三甘醇和更高分子量的聚乙二醇，降乙烯直接水乙烯直接水合法是Halcon-SD公司首先開發的，此法是乙烯在含TeO248%HBr160℃2.84MPa條件下水合生成乙二醇乙二醇二乙酸酯乙二醇單乙酸酯的混后兩種產物可在70～130℃，0.12MPa60%97%94%的優點是乙二醇的選擇性高乙烯消耗低與乙烯直接氧化法相比可下降的由于r物乙二醇的提濃和精制要耗費大量熱能因此現在工業上已逐步淘汰這一方法。二氯乙烷水1,2-100～200℃8～10MPa壓力下，于堿性介質中水解15～60min，得到85%的乙二醇。這種方法的缺點是設備腐蝕嚴重，產物中NaCl的分離比較,總體成本高。合成氣壓條件。此方法最早是由杜邦公司于1947年提出來的。該工藝技術的關鍵344.5MPa、190～230℃下，等摩爾比的H2、CO經液相一步合成可得乙二醇，選擇性為85%副產物是丙物上，組成釕-銠雙金屬催化劑，在220℃、286MPa，H2：CO=1：1(摩爾比)的條副產甲醇多，銠回收率低(90%)，因此尚未實現工業化生產。過渡金屬含氧酸鹽催化子篩等惰性載體材料上。催化劑用量是EO的0.05%～30%(wt)。反應條件為水合過程分三階段實施效果較好。第一階段在無催化劑情況下進行，27%EO轉化為MEG；第二階段在催化劑存在下，93%～94%EO轉化:第三階段在無催化劑EO全部轉化，MEG90%。這些催化劑對于提高轉化率、滑石結構、水熱穩定的混合金屬框架催化劑。其結構式為：nz)/2Ezn-上述催化劑具有層狀結構其中MNiQAlEV或Nb時，乙二醇和碳酸二甲酯聯、O2和EO在催化劑作用下合成E和甲醇()MC和E1972年，w2004h，EC轉化率為45%1974年ow化學公司發布了新的專利該專利基于動態平CECMCE。后來yrow公司30%EC多元醇隨后德國的yr公司的xaco公司和英國的BP公司分別開1987xoMC的選擇性達到99%以上，EG97%GMC聯產技術的工業化打下了較好的基礎。、由于均相催化劑回收比較，所以EG和DMC聯產技術開發的主要研究據ExxonMohil公司專利介紹，堿性沸石催化劑與離子交換樹脂相比，具有EGDMCEO水合以生產兩個非常有價值的產品，因此很具有。現實意義和意義。非石油路線可采用天然氣或煤為原料，先合成氣，再用合成氣通過直接合成法或間接合成法乙二醇問接合成法又根據所得中間產物的不同，分為合成氣氧化偶聯法(草酸酯法)和甲醇合成法。在當前高油價背景下，以煤為原料乙二醇的成本優勢逐步顯現，特別是以褐煤為原料，10％～20％。技術逐漸趨于成熟。神華為我國大型煤炭，有大量的煤炭資源以及成熟COH2CO通過催化偶聯合成及精制生產草酸酯，工藝路線介20萬/（300天計算CO4.3：4.14.2Aspen煤氣化煤氣化工藝是生產合成氣產品的主要途徑之一通化過程將固態的煤轉4.3煤氣化工藝100℃200℃350℃以上時,粘結性煤開始軟化并進一步形成粘稠的膠泥煤褐煤等不發生此現象至400～500℃450～550℃，熱分解繼續進行，殘留物逐漸變稠并形成半焦；高于550℃，半焦繼續分解,析出余下的（主要成分是氫氣800℃,煤干餾過程中生成的煤氣主要成分為氫氣和甲烷，可作為或化工原料。高溫原料氣的準備、凈化以及變一氧化碳氣體的通過空分制得氧氣與爐內煤反應制得爐氣爐MN再生與DMO合成工4.4MNDMON2，NO，O2混合進入反應精餾塔塔頂，甲醇則從反應精餾塔塔頂進入，N2在反應中充當惰性氣體。由反應精餾塔行混合通過預熱器加熱至135C進入固定床反應器進行催化氧化偶聯反應；（DMO通過DMO吸收塔進行冷凝吸收分離處理，塔頂出來的主要是CO，NO，未反應N2，此氣體為亞硝酸甲酯的循環氣，循環到反應精混合液體，還有部分甲醇液體，去DMO成品塔進行進一步分離；在DMO成品DMC，少量的DMO和少量不凝氣，進入DMC-采出塔進行分離，塔頂得到少量DMC-甲醇變壓分離-C塔常壓塔分離，塔頂主要為C和還沒分離完全的甲醇，通過加壓泵將壓力變成1PaCCCC塔塔底出來主要99.8%99.5%以上的碳酸二甲酯DC產品儲罐。DMO加氫反應工4.6DMO草酸二甲酯加氫乙二醇是連串反應，首先是草酸二甲酯（DMO）加氫（MG（EG（ETOH

2H2H

C3H6O3CH4OC2H6O2C2

H

C2H6OH2O200CMO2閃蒸罐上部出來的不凝氣主要為氫氣加壓后與氫氣匯合循環進1,2-二醇，1,2-乙二醇的精制4.74.6DMO加氫反應工段得到的粗乙二醇產物到甲醇（MG甲酯，塔頂為甲醇水溶液。DMO-MG回收塔塔頂出來的甲醇與甲醇回收塔出來工藝AspenPlusMNDMOMN再生反應精餾塔的設計模擬N2，O2，NO在反應精餾塔塔底進料，甲醇從塔頂進料。反應精餾塔工藝參數為：塔板數為20塊，氣體進料塔板為第14塊塔板，液相甲醇進料塔板為第6塊塔板，反應停留時間為9秒，塔頂采出率為0.63，回流比為0.7。塔

r0.0385exp(19500)P1P0 NO4.1所示4.1000000由以上結果可以看出，亞硝酸甲酯（）基本全部在塔頂產出，進入下一步反應，O71.9%，2100%67.3%22氧化偶聯反應過程的模擬90%。再生塔塔頂得出的亞硝酸甲酯混合氣與CO135C0.5MPa，4.2反應前流量反應后流量00000二甲酯（DMC，對草酸二甲酯的選擇性達到87%，對碳酸二甲酯的選擇性達到7.3%NOMN的再生。DMO吸收塔的設計模擬DMO吸收塔是用甲醇對反應后的物流進行冷凝洗滌的過程。塔頂的氣相出料連甲酯。DMO吸收塔的工藝參數為：操作壓力為2bar，理論塔板數為30，甲醇從塔頂第一塊板進料，進料溫度為20C，吸收塔頂氣相出料溫度為35.6C，塔底48.1C。4.34.3100%，碳酸二甲酯的100%，符合設計要求。對草酸二甲酯的分離過程進行設計與模擬反應工段。DMO采出塔塔頂設置一個分凝器，冷凝液用于回流，氣相采出去的0.1520.634.4所示。表 DMO采出塔模擬結塔頂流量塔底流量對常壓塔分離過程的設計與-99.8%99.5%計一個常壓塔和加壓塔進行變壓分離，先對兩個塔進行參數的設定。常壓塔的操作壓力為0.1MPa，理論塔板數為216塊塔板進料，塔頂采出率為0.7783，摩爾回流比為3.5；加壓塔的操作壓力為1MPa，理論塔板數為1751.30.9761。4.54.598%99.9，符合設計要求。DMO我們選擇的反應模型為RSoic規定草酸二甲酯的轉化率為0.98，乙醇酸甲酯的轉化率為0.94，為了更加符反應器的工藝參數為：進料物流壓力為2.5MPa，溫度為200C，反應器入口H2/DMO的摩爾比為60,40C進行氣液分離。冷凝閃蒸罐底部為4.64.6DMO反應后流量循環氣流量閃蒸罐底部流量4.74.7不凝氣流量塔頂甲醇流量塔底流量064%99%塔底排出，進行下一步的分離。1,2-丙二醇，1,2-1,2-丙二醇，1,2-丁二醇和甘二醇關分1,2-丁二醇和乙醇的混合物存在共沸點，乙二醇的分離過程相對復雜。因此ASPEN1,2-丙二醇，1,2-丁二醇和甘二醇的組分。因為乙二醇在高溫下容易發生縮聚反應生成聚乙二醇，乙二醇的沸點為197.3C，為了防止乙二醇的縮聚，此脫輕組分塔在減壓下操作，同時降低塔釜40kPa5kPa，1328110.476。4.8所示：4.8質量流量0000000排出，塔底乙二醇的質量分數達到99.9%，以裝置運行300天計算，本流程乙二20萬/噸。（2）DMC-MG回收塔的設計模4.9表 DMC-MG回收塔模擬結質量流量0000099.9%，99%。Aspen工藝流程模擬優需進行優化下面舉例說明在建立流程時一些典型設備操作參數優化的過MNMN4.8利用Aspenplus中的靈敏度分析工具ModelysisiTools對反應精餾塔的MN亞硝酸甲酯MN亞硝酸甲酯4000600.0800.0100001200.0 0 4.9MNMN亞硝酸MN亞硝酸甲酯200.0400.0600.0 4.10MN4.90.70.80.81.0時趨于平衡，因此，我們0.7。由圖4.10可知當理論塔板數為18塊時酸甲酯的摩爾流率為最大值，20塊塔板為理論塔板數。3.14.10能耗指冷凝器熱負荷/（kW/（kW總熱負荷/（kW分析反應精餾塔塔板液相停留時間對O24.11得，隨著停留反應時間的增大，O2的質量分數不斷的89秒之間，O2的轉化率接100%O293.2為分別為反應精餾塔塔頂與塔溫度壓力總摩爾流率總質量流率質量流率0000水000000001水001.46E-00從反應結果來看，O2基本全部反應，轉化率接近100%，亞硝酸甲酯基本全DMODMO吸收塔后，目標產物草酸二甲酯中還有碳酸二甲酯和甲醇，通過利用Aspenplus中的靈敏度分析工具ModelysisiTool對DMO成品塔的參對DMO成品塔理論塔板數的優5.05.05.56.06.57.07.58.08.59.09.510.010.511.011.512.012.513.013.514.014.515.015.516.016.517.017.5VARY1T0104PARAM1214DMO成品塔的塔頂采出率的優0.50.80.014.13DMO0.641對DMO成品塔摩爾回流比的優0.10.94.144.13DMO0.85后，草酸二甲酯的質量流率沒有明顯變化，因0.85。140.850.6399.8%15304.1521塊時，常壓塔塔底甲醇的質量分數達到了99.8%，碳酸二甲酯的質量分數只有0.0025%，當他叔繼續增加時，質量常壓塔摩爾回流比的2.53.54.16DMC-3.5。213.5加壓塔理論塔板數的99.5%10254.1717塊塔板時，甲醇和碳酸二甲酯的質99.8以上，符合設加壓塔摩爾回流比的0.72.54.1899.9%。常壓塔和加壓塔塔頂采出率的的-和加壓塔塔頂采出率分別對常壓塔和加壓塔塔底的甲醇和碳酸二甲酯的質量分數進行分析，得出以下結果所示，4.19DMC4.22DMC量分數達到99.8%，加壓塔的目標產物碳酸二甲酯質量分數達到99.5%以上。當0.77830.97614.12表 常壓塔和加壓塔的塔底采出率結TemperaturePressure1Vapor0MoleFlowMassFlowVolumeFlow MassFlow2.61E-Mass4.54E-1.97E-5.24E-213.5，塔頂采出率為0.7783171.30.9761。表 常壓塔與加壓塔的能---對脫輕組分塔塔頂采出率的優輕組分從含有乙二醇的混合液中精餾出來。為了達到乙二醇的質量分數達到99.9%0.30.454.230.410.41時，乙二醇99.9%，符合設計要求。第五章量集概能量的內部集成和多級高效利用，以響應國家節能減排的號召。同時在設備投資和運行費用之間尋找平衡點，為企業創造更大的空間。為此，我們利用ASPENTECH公司的ASPENENERGYYZERV7.2進行計算機輔助換熱MNDMO合成工段、DMC-甲醇變壓精餾工段、DMO加氫反降低生產成本。通過對流程流股的深入分析，利用AspenEnergyyzer設計換（GCC煤制乙二醇工藝全流程熱由AspenEnergyyzerV7.2軟件全流程模擬中的工藝物流模擬數據導5.1所示：圖5.1DTmin由AspenEnergyyzerV7.2軟件進行分析最小溫差與經濟費用間的關系，（2,16,圖5.2DTmin圖5.3全流程模擬溫度-圖5.4表5.1能量目標數HeatingCooling表5.2最小傳溫5℃冷流股夾點溫℃℃℃℃℃熱流股夾點溫℃℃℃℃℃5.3表5.300Refrigerant2.74E-LP0VeryLow8.90E-Cooling2.12E-MPHP2.50E-MP2.20E-0LP1.90E-表5.41-2s&tube表5.5Minimumfor 表5.6CapitalOperating5.5換熱面積最小換熱網絡5.7CostIndexsCost%of3.302e-NumberNumberTotalTotal圖5.6表5.8CostIndexsCost%of1.922e-NumberofNumberof 表5.9換熱網絡類NumberofNumberof44第六章料衡算及能量衡總20萬噸。原材料的消耗、“三廢”排放量及組成，以及產品收率等各項經濟技術指標，物料副產品的產率，確定原材料消耗，確定生產過程的損耗量，便于技術人員系統中的積累=輸入-輸出+生成-消耗輸入=輸出-生成+消輸入=輸能量持一定反應溫度所需的移出的熱傳遞速率為反應器的設計及選根據能量守恒定律，任何均相體系在tQ入Q出Q 式 Q入：輸入設備熱量的總和Q：損失熱量的總和。QWHout- ∑Hout：離開設備的各物料焓之和∑Hin：進入設備的各物料焓之和第七章備選設計標準與依7.1JB/T4730.1～6-SH/T3030-GB151-換熱、各種類型的換熱器作為工藝過程必不可少的設備，廣泛用于石油化工、動、(1)7.2量60℃。U。150℃1.2MPa緊湊、效率高、易，使用溫度不大20m2。5。11~20。5。選型原易或檢修，殼程必須走潔凈且不易結垢的流體。當兩流體溫差較大時，可采（2）U形管式換熱器這種換熱器殼程易于，但管子，損壞管子難503353843。高溫端的溫差不應小于20℃，低溫端的溫差不應小于5℃當在兩工藝物流20℃。在冷卻或者冷凝工藝物流時，冷卻劑的溫度應高于工藝物流中易結凍組5℃。當冷凝帶有惰性氣體的工藝物料時，冷卻劑的出口溫度應低于工藝物料的，5℃。較臟和易結垢的物流應走管程，以便和控制結垢。若必須走殼程，則應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）19mm料（如立式熱虹吸式再沸器為方便，采用外徑25mm或38mm的管子；1.25～1.51～6。454540～50%20～35%的裕量。7.3公稱直 管 折流板間—4500~—600~1500~—900~<——7500,1400~<——7500,—17007500,———7.3.3.2選型步AspenPlusHeatX模塊進行簡捷計算，關鍵是傳熱系數的估計，有關物系的K值經驗數據如下表所示。7.4K傳熱系數K管 殼水水水水水水水7.5甲醇-質量流量進口溫度出口溫度出口壓力根據物系條件，取總傳熱系數為300W/(m2·℃)，計算結果顯示所需換熱面27.1m253774kW。SS0.2m2·K/kW0.15m2·K/kW。由所需換熱面積查固定管板式換熱器（JB/T4715-1992）系列，初選換熱器型號：BEM600-0.35/0.35-28-2/19-1即封頭管箱形式為BEM公稱直徑325mm，2m19mm2mm整取值。計算結果表明所需換熱面積為m2，實際換熱面積為27.1m2，裕量33.68%，管程壓降4.0kPa，殼程壓降4.3kPa，管殼程流體流速均比較合理，說新建EDRAspenPlus軟件的相關計算數據及幾何尺寸導入，核對45度正方形改為正三根管與我國標準不同可以忽略EDR軟件計算結果可知管程壓降2.4kPa，2.6kPa20.3%，說明EDR校核通過。泵另外，泵在火箭供給等高科技領域也得到應用。為了滿足各種工作的不同需要，就要求有不同形式的泵。應當著重，化工生產用泵不僅數量大、7.5編 指葉片 容積1范圍2345有有6質泵、對輸送易燃易爆或貴重介質的泵要求軸封可靠或采用無泄漏泵，腐蝕性材料，如AFB不銹鋼耐腐蝕泵，CQF工程塑料磁力驅動泵；對輸送含、對輸送易燃、易爆、或貴重介質的泵，要求軸封可靠或采用無泄漏泵，腐蝕性材料，如AFB不銹鋼耐腐蝕泵，CQF工程塑料磁力驅動泵；對輸送含經濟上要綜合考慮到設備費、運轉費、維修費和的總成本最低7.6進料泵（度較大或含固體顆粒；泵溫度一100℃；工作時不能停車100%流量變動范圍大，揚程低；泵溫度30~60℃；工作可靠性要50%~100%；100℃；液體一般處于氣液兩相態，NPSHa小；工作可靠性要求高；工100%50%~流量較小；揚程較低；泵溫度50%~50%~1.0~1.2MPa；100%泵0.1~0.2MPa；機械1.1～1.5倍作為最大流量。裝置系統的管路布置條件指的是送液高度送液距離送液，吸入側》此處以甲醇精餾塔進料泵P0103為例，使用由《化學工業的智》通過aspen20.5L/S、并通過手算的揚程約為15m。操作過程示例7.17.27.37.4IX1100-80-125A，其他泵的選擇按照如上方式逐個塔設塔器是氣——1）SDMC-T0105根據Aspeng塔模擬結果知塔徑為1900mm板間距為650mm提取AspenplusCUP-TOWER進行軟件計算，通過比較來7.6所示。7.6℃℃123456789--3）CUP-TOWERCUP-TOWER可以用來計算塔盤，在掌握了塔盤工藝結構的具體計算步驟之將不同序號塔板的工藝參數輸進軟件內，并設定每塊塔板的操作范圍在140%7-5選擇塔盤類型為篩板塔，塔徑設定最初是根據Aspen模擬得到的塔徑進行7-650%100%10%強度，堰上液層高度，以及降液管停留時間等的設計結果。CUP-TOWER結構參 負荷性能02操作/性。CUP-TOWER可以用于不同類型的塔板，計算方便，便于塔盤選型。SW6-201120塊塔板分兩段筒體，輸入7.97.107.118.0級以上，保證生產安全7.12壓縮0.2MPa0.02MPa時稱為通風機。對于易燃、易爆、或貴重的氣體，要求軸封可靠；對于腐蝕性氣級應符合性環境的區域等級。以氣體進料壓縮機C0101C0101C0201、C0301循環氣壓縮機。下面以氣體進料壓縮機為例介紹壓縮機的選型。氣體進料45℃0.1MPa，要求壓縮機的出口壓力0.5MPa,2446.1m3/min0.5/0.1=5,根據排氣壓力，排氣6000kg儲、儲罐主要用于在化工生產中的原料或產品等，儲罐是化工生產、、儲罐容器的設計要根據所的物料的性質、使用目的條件、現場安、DMCV201產出量為135.06m3/h,取回流罐罐的時間5.4min,則計算得到的容積VVt135.065.4

.13 DN2200mmL回流罐的封頭尺寸為曲面高度h1350mm，直邊高度h225mm6266mm氣液分離(1)氣體流速u07.13（2）計算方法ucKG

L

0G式中uc為絲網自由截面積相關的氣體流速，單位m/sL分別為液體和氣體密度，單位kgLKG為常數，通常KG=0.017。V0絲網直徑DG0.0188Guc式中uc為絲網自由截面積上的氣體流速，m/s,由于安裝的原因(如支承環約為(50/70*10mm),l00mm,求出絲網直徑DG。（LLHL

D為容器直徑，m；VL為液體流量，m3/h；t為停留時間，min；HL為低液位和高液位之間的距離，m1-145）直徑：兩相混合物的接管的直徑應符合下式要Gu2G式中uGLGG

3.02103

LGLGDPVLVG為氣體體積流量，m3/h；大出口流速uGmax≈20m/s。密度大時，選用較小的氣體出口流速。任何情況下，蒸發循環式換熱（1）循環管式蒸發1.5m/s一下。為使蒸延長操作周期和減少次數，采用列文式蒸發器。2.53m/s以上，故總傳熱系數亦較大。要求加熱蒸汽有較高的壓力。設備龐大，消耗的材料多，需要高大的廠房。加熱室單獨放置好處之一是可以降低整個蒸發器的高度便于和更換；1.5m/s。單程型換熱1）20～50m/s，減壓下汽速可達100至160m/s或更大些）。溶液被上升的蒸汽所帶降膜式蒸發器可以蒸發濃度較高、粘度較大（0.05～0.45Pa·s）、蒸發量較直接接觸傳熱的蒸發7.15（它是將通常是煤氣和油）與空氣混合后，在浸于溶液中的燃燒室內燃（ 由生成垢的成分（硫酸鈣、磷酸鈣、硅等可利用的熱源（水蒸氣、電力等pH加熱工廠自產的煉油廠氣和裝置產生的氣等。的是采用加熱的火焰加熱爐而火焰加熱爐又按不同的種類分為固體加較長是使用。掌握新的，了解國外設備，材料及零部件產品情況，使設計第八章動控制系自動控制系統自動控制系統（automaticcontrolsystems）是指在無人直接參與下可使生產自動控制系統設計依8.1名HG/T20507-HG/T20688-HG/T20505-設計范圍及分根據大賽設計任務書的要求和實際設計的需要，本設計為項目包括的MMDMO合成工段、甲醇與DMC變壓精餾分離工段、草酸酯加氫工段、乙常用工業自動控制系統類型簡介及DCS（分布式控制系統、PLC（可編程邏System控行業又稱之為集散控制系統。DCS是計算機技術、控制技術和網絡技術高度Controller，它FCS是現場總線技術與智能儀表管控的現場總線控制系統，在主要控制器上采用帶處理器的智能儀表。通過使用現場總線，可以大量減少現場增加現場一級的控制功能，系統集成大大簡化，并且十分簡便。、DCS控制系統，系統的設計采用合適的冗余配置和診斷至上顯示和在、電、、化工、冶金、建材諸多領域的完整。生產安全保設置必要的緊急停車和安全聯鎖系統（ESD）及系統可燃或氣體可能泄漏和聚積的場合，設置可燃氣體或氣體檢測控制DCS20ma串行連接接術。DCS及其它子系統被設計成與這些單獨的操作員子工藝區相匹配一般每個控制臺至少有4個DCS操作員站操作員可從其它子系（如SIS、FGS等）察看并打印信息。工程標準（以IEC61508及IEC61511為基礎）按安全完整性等級（SIL）來設計SIS。SIS設計成“故障安全”型基礎結構。緊急停車（ESD）包括在SIS聯鎖系統設計中。在SIS裝置現場就地安裝的開關或控制室（CCR）安裝的開關進行緊急停車漏及/或火災。及診斷狀態將送往CCR進行圖形顯示和。FAS和GDS獨立于DCS和SIS檢測器應直接接到該系統而不用中間卡件。FASGDSDCSDCS操作員站顯示、并打印其狀態。控制室檢測內測值、計算數據、統計表進行自動、顯示和打印。故障：當系統中有設備的指標超出設定范圍后，以預定方式發儀表基本類型及選流量儀壓力儀溫度儀Φ100。集中檢測一般采用鎧裝熱電偶（分度號為K）和鎧裝熱電阻（分度號為Pt100。溫8.8.1.3物位儀時根據特殊工況可選用運動阻尼式液位計、液位計等。現場儀表是工藝參數的主要工具，是確保自動控制系統正常運行和為節約人力成本，減少強度，應選用高穩定性、免或低者和可式的傳感器（如超聲波、電磁式等。盡量選用不斷流拆卸式和周期較長的儀表，方便管理泵的控制方泵的設置截斷閥一般采用閘閥方便泵的更換維修等操作泵吸設置過濾器4.18.1壓縮機的控制方以避免直接調節進口流量而導致端負壓嚴重的缺陷。8.28.2換熱器的控制方8.38.3精餾塔的控制8.4所示：8.4反應器的控制方為防止工藝變量進入區或不正常工況，應當配備、聯鎖裝置8.58.5反應器反應段均勻設置溫度監測點并設置溫度聯鎖液位測量儀和閥門組成的簡單控制系統進行控制；壓力控制通8.6過程控制方本項目主要分為：MM再生與DMODMC變壓精餾分離要部分的控制方案見下面的PID流程圖。8.7MMDMOPID8.8DMCPID8.9PID8.10PID8.11PID緊急停車系統安全儀表至少為兩套。ESD緊急停車系統按照安全獨立原則要求，獨立于DCSDCSESD系統是處于靜態的，不需要人為干預。作為安全保護系統，凌駕于生產過程控制之上，實時監測裝置的安全性。只有當生產裝置出現緊急情況時，不需要經過DCS系統，而直接由ESD發出保護聯鎖信號，對現場設備進行安全保護，避免擴散造成巨大損失根據有關資料當人在時刻的判斷和操作往往是滯后的不可靠的，當操作人員生命時要在60s內作出反應錯誤決策的概率高達99.9%。準則。該動則動，不該動則不動，這是ESD系統的一個顯著特點。當然一般安全聯鎖保護功能也可由DCS來實現。那么為何要獨立設置ESD系統呢？因為于較大規模的緊急停車系統應按照安全獨立原則與DCS降低控制功能和安全功能同時失效的概率，當DCS部分故障時也DCS處理DCS系統是過程控制系統，是動態的，需要人工頻繁的干預，這有可ESDESD可以避免人為誤動作。ESD緊急停車裝置，在行業以及大型鋼廠及電廠中都有PLCPLC的復雜控制8.128.12第九章間布設計9.1名《和火災環境電力裝置設計規范HG/T20670-HG/T20549-GB50251-GB50253-SH/T3052-GB12158-車間有關的意見，最后由配管集中各方面意見完成此工作。位置，這是車間布置設計的，也是車間廠房布置設計的依據。在設備布置時，應充分利用差布置有壓差的設備。例如通常把計量槽、槽布置在最主要設備如反應器等布置在中層貯槽等布置在底層。車間內要留有原料、、產品的空地及、操作通道考慮安裝安全防護裝置的位置會導致操作、安裝和檢修的，甚至發生安全事故。9.2序 項 凈安全距離123456789軸拆裝有時，距離還須加大）凡火災性為甲、乙類生產的廠房，在通風上必須保證廠易燃氣體或防止產生靜電、放電以及著火的性。有的設備最好露天布置，室內布置要加強通風在樓上和室，而且設備周圍要設有防腐圍堤。面積及通道。0.5m的一端。廠房長度超過36m時，則吊裝孔應設在廠央。2.7m以內。考慮設備檢修、拆卸等的起重設備600mm。生活室中的、化驗室、休息室等宜布置在南面房間，更衣室、廁所、的或者對衛生方面有特殊要求的工段必須設置的浴室全廠生產車間包括MM再生與DMODMC變壓精餾分離MMDMO車間天布置，分三層，每層間距為6000mm，車間寬12000mm，長30000mmMM再生反應塔、甲醇精餾塔、DMO吸收塔、DMODMC車間天布置，分三層，每層間距為6000mm，車間寬12000mm，長12000mmMC6000mm12000mm6000mm9000mm該車間內包括甲醇回收塔、脫輕組分塔、DMO-MG回收塔。為保證良好的通風第十章路布設計依HG/THG/THG20559-GB50160-HG20546-管道選4m/s85%，真空下最100m/而堵塞管道，但也不宜太高，以免加速管道的腐蝕或磨損。確定管徑后應選用復合管材的標準規格對工藝用管道不推薦用DN32、DN65、DN125的管子。式 V為流體在操作條件下的體積流量ud為管子內徑，mM=E+M——E——每年消耗與克服管路阻力的能量費用（生產費用A——P——MMM為縱坐10.1常用公稱壓力下的管壁公稱直管子外管壁厚度3333333336445644467446957667-99-9-注：表中PNMPa管道編12.1第一部93項）01、10等。01999常不用O和I。，L～ZO、X不用12.2所示12.2常用國內標準壓力等級代LMNP順序號用數字表示，從1開始10.3常用管道材質與代號對代ABCDEFG304母表示，其代號字母鍵《管道儀表流程圖隔熱、保溫、防火和隔聲代號》93要時(如離心泵的吸人管道不可能時)，也可埋地或管溝敷設。埋地理，帶隔熱層的管道很難保持其良好的隔熱功能等，故只有在增加不安全因素，污物清理等。埋地管道頂與路面的距離不小于2m以上。表面的間距，上下并行時一般不應小于0.5m;交叉排列時，不應小于求壓降小的管道，如泵的進口管道、加熱爐的出口管道、真空管道等，。當管道改變標高或時，應避免管道形成積聚氣體的“氣袋”或液體的“口袋”U和“盲腸”。如不可避免時應于高點設排氣閥，低點設排液閥。高點排氣口最小管徑為DN15，低點排液口最小管徑為DN20(主管為DN15排液口DN15)高粘度介質的排氣液口最小管徑為DN25。上的管道外，DN≤25的管道可不設高點排氣口及易燃易爆液體管。、管道布置不應擋門擋窗應避免通過電動機配電盤的上空、“氣袋”DN15~20蒸汽往復泵、計量泵、非金屬泵的吸須設過濾器，避免雜物進入泵內泵的管線和閥門的重量不得壓在泵體上，應在靠近泵的管段上裝設恰任何物。人孔應設在安全、方便的操作區，常將一個塔的幾個人孔設在一條垂線上，使管架的梁隨較小的彎矩。小直徑的輕管道，宜布置在管架的部位。第十一章設計概表11.1各種物料周序物時備1煤1525區35區45甲醇儲罐（循環使用設計標由于甲醇、乙二醇、亞硝酸甲酯、一氧化氮、一氧化碳等都是易燃物，為保證安全與，儲罐的選擇與布置以及施工安全遵循了以下標準：11.2表11.2執行列名 標準NB/T47003.1-SH/T3068-系風地帶裝置根據不同用途確定不同的時間以便設計裝置的尺寸。倉庫主要用于存放車間雜物等，應該設置在鄰近車間的場所，并方便和適應風側。設備均為液體的立式、臥式容器。儲罐分別設有一定高度的防火堤進行，耐火時間大于3h，減少儲罐發土初凝時，干撒在基面上，采用機械抹光施工，經整體后形成堅硬耐磨層。5米的消防用地。產品及輔助原甲醇遇明火高熱易燃遇明火高熱或與氧化劑接觸有引起燃燒的。若遇高熱，容器內壓增大，有開裂和的。因此它的必須嚴格按。相應品種和數量的消防器材。罐儲時要有防火防爆技術措施使用易產生火。3m/s1000m30.6倍儲罐直徑；當儲罐體1000m30.751.4m高的。以防止發生起火事故后對儲罐產生應力求做到通風良好，避免死角，避免深坑，以防止可燃氣體系古科爾沁經濟開發區工業園內。我們所用的原料來自于我們的總廠神華。這個公司煤炭資料豐富，在內有煤炭產業，可以直接由公路輸送而來，減少了原料的距離，節約了成本，也減少了原料在家提品；這樣即節省運費，又節約時間。的迂回交叉以及無效的往復并避免物料中的路線過場等現象。第十二章電配電工設計依12-1《35kV～110kV《3～110kVHG/T20666-SH3038-電力負荷的分中斷供電將造成人身傷亡者；中斷供電將在政治、經濟上造成重大損失者;料為易燃易爆物質，突然中斷供電可能造成及火災，危及人身和設備安全，供電電110kV的額定電壓，使用架LGJ-120/20GJ-35考慮到供電突然中斷的，廠內設置有靜止型UPS保安電源系統，以保障工廠供電的連續性。UPS5ms以下，頻率穩定度在25％。變電所和配電8％～16％。工作電源采用110kV，用線路引入，廠內總降壓變電所中裝設一臺主變10105000KVA35/10kV35kV架空線路接成線路變壓器組。在變壓器高壓側設SF6斷路器。這便于變電所的控10kV側采用單母分段接線。主變壓器低壓側SF610kV10kV備用線路也經少油斷路器接在另一分段上。各車間的一級負荷都由兩段母線供電，以保證供電可靠性。10kV母線的分段斷路器在正常時10kV母線側，工作電源與備用電源之間設有備用電源自動投入（BZT10kV（4）10kV照明系380/220Ve.充分考慮到道路實際的照明情況，依據工程學的視覺理論，本廠室外路第十三章雷防靜電工設計概些物質在生產與經營的過程中當建筑物雷擊之后會大功率雷電放電，形成火花引起燃燒或者，造成巨大的破壞和人員傷亡。同時化工產品在成型作業及過程中，會產