二〇〇八年八月浙江杭州前言乙酸乙酯是應用最廣泛的脂肪酸酯之一，具有優良的溶解性能，是一種較好的工業溶劑，已被廣泛應用于醋酸纖維、乙基纖維、氯化橡膠、乙烯樹脂、乙酸纖維樹脂、合成橡膠等生產，也可用于生產復印機用液體硝基纖維墨水，在紡織工業中用作清洗劑；在食品工業中用作特別改性酒精的香味萃取劑，在香料工業中是最重要的香料添加劑，可作為調香劑的組分，乙酸乙酯也可用作粘合劑的溶劑，油漆的稀釋劑以及作為制造藥物、染料等的原料。目前，國內外市場需求量不斷增長。在人類日益留意環保的今日，在涂料、油墨生產中采納高檔溶劑是大勢所趨。作為高檔溶劑，乙酸乙酯在國內外的應用在持續穩定增長，建筑、汽車等行業的快速發展，也會帶動對乙酸乙酯類溶劑的需求。本項目擬采納乙醇脫氫法生產乙酸乙酯。只須要乙醇一種原料，經過單一催化劑脫氫后干脆得到乙酸乙酯，簡稱一步法。本設計小組依據化工設計的原則，在查閱各種相關文獻的基礎上，對原料、廠址等進行了選擇，同時對工藝路途、自動限制、管路等進行了設計，還對生產成本、環境效益等進行了分析估算。并將設計結果分列于以下各章節。這個設計工作的特點在于：（1）本項目的原料是廣西貴糖集團乙醇廠用生物發酵廢糖漿制得的95%乙醇，憑借該地區豐富的甘蔗資源和發達的制糖工業，乙醇來源能夠得到牢靠保證，運輸便利，價格低廉，同時符合國家對發酵法制乙醇的相關規定，綠色環保；（2）本項目采納乙醇脫氫法工藝生產乙酸乙酯，有反應溫柔，各種反應條件變更彈性大，工藝簡潔，簡潔操作等特點，相對于傳統工藝，基本無腐蝕和三廢排放。該工藝具有良好的“環境效益”,“社會效益”,“經濟效益”；（3）針對乙醇脫氫法產品中副產物成分困難，難以分別的不足，我們采納了增加加氫反應的方案，使原料乙醇的綜合利用率得到提高，削減了主要的副產物乙醛，有利于后續分別的進行，同時使其中微量的羰基化合物（主要是丙酮和丁酮）得到了還原，提高了產品的質量和應用范圍；（4）采納膜分別的方法分別氫氣，既做到了提純氫氣，又使其中的乙酸乙酯得到回收，削減了常規氣體分別中的多級深冷操作，采納以丙三醇為萃取劑的萃取精餾分別乙酸乙酯-乙醇-水中的乙酸乙酯，自行設計了精餾流程，在分別出高純度乙酸乙酯（99%mol）的同時，回收了絕大部分的丙三醇和大部分的乙醇。分別后剩余的乙酸乙酯和乙醇混合溶液以無苯天那（香蕉水）的形式外售，滿意當地油漆產業的須要又增加了利潤。（5）采納熱集成技術，大大降低了能量消耗，每噸乙酸乙酯的蒸汽消耗量從文獻報道的5~6噸節約至3噸左右（中壓蒸汽按價格折成了低壓蒸汽），冷卻水用量也得到了大幅度的縮減。（6）生產過程中產生的廢渣為鍋爐煤渣和失活的金屬催化劑，在環境愛護方案中均得到了妥當的處理，廢水主要為精餾產生的含有微量乙酸乙酯、乙醇和丙三醇的水，在自建的污水處理池處理達到國家相關標準后干脆排放，基本無廢氣。整個設計的具體結果分列于以下各章節。由于水平有限，如設計存在的不妥或遺漏之處，希望諸位前輩予以指責指正。浙江工業高校尤里卡設計小組2008年8月目錄1 總論 -3-1.1 項目總述 -3-1.2 項目可行性分析 -3-1.3 項目審核 -3-1.4 廠區及生產概況 -3-1.5 原料來源 -3-1.6 設計工藝 -3-2 總圖運輸 -3-2.1 廠址概況 -3- 廠址的地理位置、地形、地貌概況及交通運輸條件 -3- 基礎設施建設 -3- 供水工程 -3- 排污工程 -3- 供電工程 -3- 通信工程 -3-2.2 工廠布置 -3- 廠區概況 -3-2.2.2 廠區布置與規劃 -3-3 工藝設計方案 -3-3.1 概述 -3- 生產規模 -3- 原料 -3- 產品規格 -3-3.2 工藝設計方案 -3- 原料路途確定的原則和依據 -3- 乙醇乙酸酯化法 -3- 乙醇乙酸酯化法 -3- 乙烯加成法 -3- 乙醇脫氫法 -3- 工藝方案設計及說明 -3- 流程簡介 -3-3.3 物料衡算 -3- 衡算原理 -3-3.4 熱量衡算 -3- 衡算原理 -3- 衡算結果 -3-4 設備設計方案 -3-4.1 設計原則 -3- 反應器設計原則 -3- 塔設備設計原則 -3-4.2 設計標準 -3-4.3 非標準設備設計 -3-4.3.1 合成塔結構設計 -3-4.3.2 精餾塔結構設計 -3-4.4 標準設備設計 -3-4.4.1 換熱器設計 -3-5 自動限制 -3-5.1 儀表設計說明 -3-5.1.1 生產過程限制 -3-5.1.2 檢測和限制方案 -3-5.1.3 儀表的防護 -3- 施工安裝與檢修中儀表平安防護留意事項 -3- 操作運行過程中儀表平安防護留意事項 -3-5.2 儀表設計規定 -3-5.2.1 儀表和限制系統的選用規定及集散限制系統 -3- 溫度儀表 -3- 壓力儀表 -3- 流量儀表 -3-6 電信 -3-6.1 電信設計說明 -3- 概述 -3- 行政電話、調度電話和直通電話 -3- 無線電話 -3- 火災報警系統 -3- 擴音對講系統 -3- 電信線路 -3-6.2 設計原則和設備材料選用原則 -3-6.3 電信用戶表 -3-6.4 主要設備規格書 -3-6.5 主要設備材料表 -3-6.6 電信設備配置圖 -3-6.7 擴音對講系統圖 -3-6.8 監視電視系統圖 -3-6.9 數據通信網絡系統圖 -3-6.10 火災報警系統圖 -3-7 建筑結構 -3-7.1 建筑與結構設計說明 -3- 建筑與結構設計依據 -3- 地方材料的采納 -3- 設計范圍和分工 -3- 生產特點對建、構筑物的要求 -3-7.2 建筑設計 -3- 建筑設計原則 -3- 對有特別要求的建、構筑物所實行的建筑措施 -3-7.3 結構設計 -3- 結構設計原則 -3- 建、構筑物概況 -3- 結構型式的選擇 -3- 基礎方案選擇 -3- 特別的結構措施 -3- 計算方案 -3- 標準規范 -3- 標準圖和通用圖 -3-7.4 建筑物一覽表 -3-7.5 構筑物一覽表 -3-7.6 主要建、構筑物平面圖、立面圖及剖面圖 -3- 平面圖 -3- 立面圖 -3- 剖面圖 -3-7.7 梁、柱布置圖 -3-8 通風與空調 -3-8.1 通風空調設計說明 -3- 概述 -3- 通風及空調系統 -3-8.2 暖通空調設計規定 -3- 暖通空調設計用氣象參數 -3- 室內空氣計算參數 -3- 建筑物圍護結構的熱工性能 -3- 標準、規范 -3-8.3 公用物料和能量消耗 -3-8.4 暖通空調設備表 -3-8.5 綜合材料表 -3-8.6 ·設計圖紙 -3- 通風、空調系統流程圖 -3- 通風/空調設備、風道平面布置圖 -3-9 分析化驗 -3-9.1 分析化驗設計說明 -3-9.2 分析化驗設計規定 -3-9.3 分析項目一覽表 -3-9.4 分析家俱一覽表 -3-9.5 分析設備一覽表 -3-9.6 引進分析設備一覽表 -3-9.7 綜合材料一覽表 -3-9.8 化驗室家俱布置圖 -3-9.9 引用標準 -3-9.10 檢驗方法 -3-10 給排水 -3-10.1 給排水設計說明 -3- 設計范圍 -3- 給排水水量 -3- 可依托的現狀狀況 -3- 給水系統 -3- 排水系統 -3- 污水處理系統 -3-10.2 給排水設計規定 -3- 設計采納的專業標準規范 -3- 專業設計規定 -3-10.3 給排水設計圖紙及表格 -3- 輸配水、給排水管線平面圖 -3- 平面布置圖 -3- 工藝流程圖 -3- 高程圖 -3- 設備布置圖 -3- 設備表 -3- 材料表 -3- 機泵數據表 -3-11 供電配電工程 -3-11.1 說明 -3- 概述 -3- 原則 -3-11.2 國家標準 -3-11.3 供電方案 -3- 全廠用電負荷及負荷等級 -3- 全廠供電方案 -3-11.4 供、配電系統 -3- 接線方案 -3- 電氣設備材料選型原則 -3- 繼電愛護和自動裝置設置原則 -3-11.5 配電設計 -3- 裝置環境特征 -3- 選型和敷設方式要求 -3- 電動機 -3-1 大型電動機的啟動方式 -3-11.6 照明系統 -3-12 節能 -3-12.1 本項目能耗 -3-12.2 主要節能措施 -3- 選用先進工藝 -3- 反應工藝 -3- 分別工藝 -3- 熱量集成 -3- 其他節能措施 -3-13 消防設計專篇 -3-13.1 設計依據 -3-13.2 項目概述 -3- 項目概況 -3- 項目工藝流程 -3- 工程的消防環境狀況 -3-13.3 火災危急性分析 -3-13.4 防火平安措施 -3- 總平面布置 -3- 危急物料的平安限制 -3- 火災報警系統 -3- 防雷、防靜電及愛護接地設計 -3- 供電平安 -3- 建構筑物防火 -3-13.5 消防系統設計 -3- 消防專業設計規定 -3- 室外水消防系統 -3- 室內水消防系統 -3- 水噴霧（淋）消防系統 -3- 泡沫滅火系統 -3- 自動氣體滅火系統 -3- 蒸汽滅火系統 -3- 干粉滅火系統 -3- 滅火器 -3-13.6 消防設施專項投資 -3-13.7 圖紙及表格 -3- 消防設施平面圖 -3- 消防水管道系統流程圖 -3- 泡沫滅火系統流程圖 -3- 氣體滅火系統流程圖 -3- 設備一覽表 -3- 綜合材料表 -3-14 環境愛護專篇 -3-14.1設計依據 -3-14.2項目概述 -3- 項目概況 -3-14.2.1 清潔生產評述 -3-14.3“三廢”防治措施方案 -3- 綜合利用方案 -3-14.4設置環境檢測站 -3-14.5環境影響預料分析 -3-14.6其他 -3-14.7環境愛護費用 -3-14.8綠化 -3-14.9環境影響報告書及其批復看法的執行狀況 -3-15 勞動平安衛生專篇 -3-15.1 設計依據 -3-15.2 項目概述 -3-15.3 平安衛生防范措施 -3- 電氣設備和限制儀表 -3- 平安設施 -3- 防雷、防靜電設施 -3- 平安疏散 -3-16 概算 -3-16.1 編制說明 -3- 工程概況 -3- 編制依據 -3- 特別說明 -3-16.2 總概算表 -3-16.3 單項工程綜合概算表 -3-16.4 單位工程概算表 -3-16.5 其他費用計算表 -3-16.6 初步設計概算與批復的可行性探討報告投資估算對比表 -3-總論項目總述乙酸乙酯(ethylacetate)又稱醋酸乙酯。純凈的乙酸乙酯是無色透亮有芳香氣味的液體，是一種用途廣泛的精細化工產品，具有優異的溶解性、快干性，用途廣泛，是一種特別重要的有機化工原料和極好的工業溶劑，被廣泛用于醋酸纖維、乙基纖維、氯化橡膠、乙烯樹脂、乙酸纖維樹酯、合成橡膠、涂料及油漆等的生產過程中。其主要用途有：作為工業溶劑，用于涂料、粘合劑、乙基纖維素、人造革、油氈著色劑、人造纖維等產品中；作為粘合劑，用于印刷油墨、人造珍寶的生產；作為提取劑，用于醫藥、有機酸等產品的生產；作為香料原料，用于菠蘿、香蕉、草莓等水果香精和威士忌、奶油等香料的主要原料。在一些發達國家，它作為一種無毒、無公害型溶劑正漸漸取代含苯溶劑、甲基乙基酮等對人體和環境帶來極大危害的溶劑。現今乙酸乙酯的生產路途分為酯化法、乙醛縮合法、乙烯加成法和乙醇脫氫法等。乙醇脫氫法是二十世紀九十年頭后期發展起來的新技術，可以將乙醇經一步脫氫轉化為乙酸乙酯，同時生成副產品氫氣。采納這種方法生產的乙酸乙酯純度高、含水和各種重金屬等雜質低，質量超過國家質量標準。目前中國的主要生產方法是酯化法，是一種比較傳統的方法。乙醇脫氫法是新技術，目前在中國有兩套裝置正在建設，一個是吉林燃料乙醇公司的，一套是山東海化集團的。本項目是貴糖集團投資建設的年產5萬噸乙酸乙酯工廠，采納乙醇一步法，將乙醇以氣相形式通過高性能催化劑的固定床反應器，脫氫縮合制得含乙酸乙酯、乙醛、氫氣及未反應乙醇的混合氣體通入加氫反應器，將副產的乙醛等羰基化合物還原成醇類，冷凝成汽液兩相,進入分別工段，用膜分別法分別隨氫氣帶出的乙酸乙酯和乙醇等，與前一工段得到的液相相混合,采納丙三醇作為萃取劑的萃取精餾制得高純度乙酸乙酯，未反應的乙醇以95%乙醇的形式進行回收，萃取劑丙三醇也進行回收。環保無污染，無廢氣，設備腐蝕小，單位產量能耗低。依據國家經貿委有關化工建設的相關規定提出的要求，秉承優恤、合理投資辦廠的原則，結合產品市場需求和產品性質以及企業自身實際狀況考慮，經過可行性調查和探討后，確定本產品生產規模為5萬噸/年.本項目總投資8481.2178萬人民幣，項目建設進度考慮建設各個環節時間支配以及干擾因素的影響，建設周期為1年。項目可行性分析通過可行性探探討證后，從經濟利益角度上，本項目內部收益率為20.618%。但是，其前提是能夠保證國家相關實惠政策剛好到位、足夠的原料供應、產品的銷售價格和足夠的市場（包括出口）以及相關工業項目能夠得到共同開發。其中，原料供應是否足夠、國家各項實惠政策是否剛好到位是能否盈利的主要限制因素。項目審核經過可行性分析本項目從產業規劃、產業布局、發展重點、原料來源、水資源平衡、運輸平安、環境愛護、項目管理和風險防范等方面，基本符合國家有關對化工行業的規范和要求。廠區及生產概況本項目選址于廣西貴港市貴糖生態工業園，占地面積約1.35萬平米。廠區分為廠前區、生產區、生產協助區和儲罐區，由工業園區配套完善的水、電、汽等動力來源，建立有變電站、機修車間、檢驗中心、消防系統、罐裝成品倉庫等完善的公用和協助工程設施。原料來源本工廠的主要原料系濃度95%的工業酒精。廣西貴港生態工業示范園是我國目前規模大、進展快的生態工業園之一。貴糖集團利用甘蔗榨糖，在此基礎上勝利地建設了一個生態工業園的雛形。貴港生態工業園現由兩條主鏈組成：甘蔗→制糖→廢糖蜜制酒精→酒精廢液制復合肥→復合肥回施甘蔗田，以及甘蔗→制糖→蔗渣造紙→堿回收。貴糖集團目前正在建設一個年產10萬噸的造紙廠，并規劃生產工業用酒精和其它產品，示范園區建成后。將形成30萬噸糖、20萬噸工業酒精的生產規模。原料供應足夠，價格低廉，可大幅縮減運輸成本。由于世界糧食產量下降，糧食供應出現驚慌，為了保證糧食平安，避開與人爭糧的狀況出現，國務院通過《可再生能源中長期發展規劃》，限制發展以糧食為原料的制取乙醇工藝。而貴糖制取乙醇是通過甘蔗渣、廢糖漿制得，屬于變廢為寶，綠色，環保，符合國家可持續發展要求。設計工藝脫氫法該工藝采納乙醇一種原料，干脆合成乙酸乙酯，不僅削減了酯合成的中間環節，能從根本上克服設備腐蝕，環境污染等傳統工藝上的缺點。雖然該工藝的乙醇轉化率在60%～65%之間,乙酸乙酯的選擇性在85%～90%之間。但采納物料循環回流的方式，并運用了高效率的非晶態銅基催化劑，使總轉化率達到較高水平。該工藝路途因為對設備無腐蝕，故可以采納價格較為低廉的碳鋼，從而大大削減了設備投資，延長設備運用年限。同時，建立先進的熱集成系統，科學合理地充分利用各股能量，達到節能減排的效果。在廣西貴港地區，是重要的甘蔗制糖基地，有大量的廢糖漿發酵制得的副產乙醇，價格低廉。所選廠址所在地區工業發達，配套設施齊全，適合采納脫氫法。總圖運輸廠址概況擬建工廠最終確定建在廣西壯族自治區貴港市貴糖生態工業園。廠址的地理位置、地形、地貌概況及交通運輸條件廠區地形平坦，全為第四系全新統松散沉積物。經勘察認為：廠區地形平坦、一般高差0.5米左右，地形條件良好。地下水位埋深一般0.7-1.2米，基坑開挖如不穿過粘土或亞粘土層，無需排水。僅在亞砂土層開挖時須要留意。雨后施工會有少量水。有的廠房座落在水田或水塘上，基坑內的稀泥必需清除干凈。以免房基可能產生不勻稱沉陷，而使建筑物破壞。砂卵石層中的地下水豐富，水量在1500-2000噸/晝夜以上。水質良好，僅鐵離子含量超標，經處理后可作為飲用水，作鍋爐用水屬不起泡和半腐蝕性的水。化工區內地表水流量受季節影響較大。該廠區地勢較高，河流洪水不會對廠區造成不良影響，廠區地下水屬于空隙潛水，地下水位埋深大于20米。水質良好，對混凝土無侵蝕性。該地區不屬于地震斷層帶地區和基本烈度為9度以上的地震區。貴港市是一座具有兩千多年歷史的古郡，也是一座充溢朝氣的新興內河港口城市，位于廣西東南部、西江流域的中游。1995年10月經國務院批準將原屬玉林地區的貴港市（縣級）、桂平市（縣級）和平南縣合并，成立地級貴港市，轄港北區、港南區、覃塘區、平南縣和桂平市，總面積10606平方公里，總人口478.89萬。山川秀麗，資源豐富。北回來線橫貫貴港中部，屬南亞熱帶季風氣候區，年均氣溫21.5℃，年均降雨日166天，年均降雨量1600毫米，無霜期353天。貴港擁有廣西最大的沖積平原——潯郁平原，農業資源、水力資源、礦產資源、旅游資源特別豐富，是廣西重要的商品糧、糖、果、肉桂和禽畜生產基地，素有廣西“魚米之鄉”、“荔枝之鄉”、“龍眼之鄉”等美喻。境內水能總隱藏量達160萬千瓦以上，年發電量超過11億千瓦時。主要礦產資源有全國儲量第一的三水鋁和鐵、錳、金、銅、銻、石灰石、白云石等60多種。區位獨特，交通便捷。貴港地處華南地區與西南地區的結合部，面對粵港澳，背靠大西南，聯通東南亞，區位優勢特別明顯。貴港交通特別便利，黎湛鐵路、324和209國道、南(寧)梧(州)高等級馬路、南(寧)廣(州)高速馬路以及西江航道交匯貫穿全境，是連接我國東南沿海地區與中西部地區的橋梁和紐帶，是大西南出海最便捷的通道之一。貴港是國家一類對外開放口岸，海關等口岸聯檢機構齊全。西江航道一年四季可通行千噸級船舶，30個小時即可直達粵、港、澳，全市港口年貨物吞吐量超過3000萬噸，貴港港是華南地區和西部地區最大的內河港口。隨著南寧至廣州高速鐵路、三江至北海高速馬路、蒼梧至龍邦高速馬路、荔浦至鐵山港高速馬路的建設，貴港參加區域經濟合作、承接產業轉移的區位交通優勢將更加突出。環境優越，服務優良。城市道路、供排水、供電、路燈、綠化、垃圾處理等基礎設施日趨完善，城市框架不斷擴大，承載實力進一步增加，重點城鎮發展加快，城鄉面貌日新月異，正在向具有濃郁南國特色的園林港口城市發展。投資環境寬松優越，服務工作高效優質，制定了一系列激勵外來投資的政策措施，在土地、稅收、規費、審批、權益愛護等方面給外來投資者供應更實惠的政策、更高效的服務、更有力的保障，使貴港成為國內外客商投資的熱土、創業的樂園和勝利的志向之地。目前，香港華潤、臺灣水泥、印尼愛凱爾、中國華電、中國華強、五菱福達等一大批國內外知名企業相繼落戶貴港投資興業，并獲得了豐厚的回報。基礎設施建設供水工程由貴港市自來水公司和廣西水利網保證供應，日供水實力10萬噸。排污工程污水經自行處理，干脆排出。供電工程由華南電網供應，質量穩定，電力足夠。通信工程郵電通訊設施完備，移動通訊、電話、數字寬帶通訊、CATV等網絡通訊，技術先進，保證信息溝通之須要。工廠布置廠區概況廠區位于廣西貴糖生態工業園之內，地形為矩形，總面積約13500m2。廠區分為生產區與生產協助區、行政生活區、和儲罐區。廠區布置與規劃本公司位于廣西壯族自治區貴港市貴糖生態工業園內，基地的東側為貴糖集團總廠，南側為一河流，西側和北側均為閑置工業用地。目前，項目所在地現狀為閑置工業用地，地勢平坦，無任何建構筑物。本項目擬定廠區地形為矩形，其中南北方向長為135m，東西方向寬為100m，總面積約13500m2。廠區南面鄰河，筑有防洪堤，北面為總廠馬路，東面為鐵路支線。廠區分為廠前區、生產協助區、生產區和儲罐區。廠前區位于廠區西北側，為常年主導風向西北風的上風向。主要建筑包括行政樓、食堂、停車場、宿舍等，職工宿舍和食堂組成生活區，位于行政樓的南側，停車場位于行政樓與生活區之前。廠前區北面是生產協助區。生產協助區主要包括中心限制樓、化驗中心、修理車間、材料倉庫和水處理車間等。生產區和儲罐區主要位于整個廠區的東面。主要有四大部分：乙醇儲罐區，反應車間，分別車間和產品罐區。貴糖集團乙醇廠的95%乙醇干脆通過管道輸送至廠區，在乙醇儲罐區存放。反應車間由兩層組成，其中安放了脫氫反應器和加氫反應器及其協助設備。反應車間的南側集中布置分別車間，其中包括閃蒸罐一個，精餾塔五個及其配套的協助設備。燃料煤堆場和蒸汽鍋爐房位于反應車間東面，分別車間的北面，靠近大量耗用蒸汽的精餾工段。產品灌區位于廠區的最南面，其中包括了氫氣球罐，乙酸乙酯儲罐和副產物無苯天那水溶液粗料儲罐。各車間最大可能的采納露天布置，閃蒸塔、精餾塔、儲罐等均布置在露天場所，削減了建設投資，便于改擴建。其余廠房多采納單層結構，設計要求滿意甲類產品生產的耐火、防火、防爆等級。廠區設有四個出口，兩扇主門一南一北，東側開兩扇側門，廠內10米寬的中心主道橫貫南北，東面出口即為總廠鐵路。此外，本項目依據當地自然條件，工廠生產特點并結合全廠總平面布置進行綠化設計，廠區綠化面積超過20％。廠前區和生產協助區為重點綠化、美化區，設置花壇，種植花卉，輔以草坪。沿工廠圍墻四周、道路兩側及廠內適當的地點種植喬木、灌木、綠籬，為職工生產和生活創建良好的環境條件，以達到凈化空氣，愛護環境，有益于人體健康的目的。綠化既要愛護環境，防止污染，美化廠容，又不應阻礙生產操作，物料運輸及防火要求。我們采納的植物主要以綠色木本植物為主，能夠達到一個良好的降低空氣污染的效果。工藝設計方案概述工藝設計主要說明本設計生產乙酸乙酯的具體狀況，主要包括生產流程概述、工藝流程說明、工藝特色介紹以及物料衡算書、熱量衡算書。生產規模本設計擬建產量為5萬噸/年的乙酸乙酯廠以滿意行業日益增長的對綠色溶劑及原料的需求5萬噸年乙酸乙酯工廠屬于中小型化工廠，為了達到預期的經濟效益和社會效益。原料本設計中的原料為95%工業乙醇。產品規格本設計中的產品為乙酸乙酯。其規格組成如表3-1。表3.1乙酸乙酯產品規格表指標名稱指標優等品一等品合格品色度(鉑-鈷色號)，號≤101020密度，g/cm30.897~0.9020.897~0.9020.896~0.902乙酸乙酯，%≥99.098.597.0水份，%≤0.100.200.40酸度(以CH3COOH計)，%≤0.0040.0050.010蒸發殘渣，%≤0.0010.0050.010工藝設計方案原料路途確定的原則和依據乙酸乙酯的合成路途主要有四種，即乙醇乙酸酯化法（其中包括了乙酸乙醇干脆酯化法和反應精餾法），乙醛縮合法，乙醇脫氫法，乙烯和乙酸干脆加成法。應當說，乙醇乙酸酯化法在乙酸乙酯的合成中依舊占有相當大的比例，尤其是在美國等國家，在國內多數企業也依舊采納乙酸酯化法；德國、日本等國有多套乙醛干脆縮合生成乙酸乙酯的裝置；乙醇脫氫法與乙烯和乙酸干脆加成法在其中所占的比例較小，技術有待成熟。下面簡潔介紹四種方法的優勢與缺陷。乙醇乙酸酯化法反應式：乙醇乙酸酯化法由乙酸和乙醇在硫酸等催化劑作用下干脆酯化成乙酸乙酯，常用的工藝是用濃硫酸作催化劑的均相催化反應精餾，該工藝是目前國內廣泛采納的生產工藝，濃硫酸有酸性強、吸水性強、性能穩定、價廉等優點，而且溶于反應物料中，是均相催化反應，反應勻稱，因而在全塔內都能進行催化反應。催化作用不受塔內溫度限制，反應機理清晰，簡潔實現最優限制，這些優點可以使反應精餾生產裝置大型化。用濃硫酸作催化劑，也有其不行克服的缺點，即硫酸嚴峻腐蝕設備，其強氧化性引起磺化、碳化或聚合等副反應，產品純度低，后處理進程困難，三廢量大。另一種酯化的工藝是催化精餾法，它采納固體酸作催化劑，屬非均相反應精餾。在酯化合成方面，已經開發出的固體催化劑有沸石分子篩、離子交換樹脂、金屬硫酸鹽、固體超強酸等，具有產物純度高，反應選擇性強，酯收率高，反應條件溫柔，副產物較少等優點。但若簡潔地將固體酸催化劑于反應中取代硫酸，催化劑在反應液中很快失去活性。催化精餾法不簡潔實現工業化和大型化的困難，在于催化精餾屬非均相催化反應精餾過程，機理較困難，目前理論還不能很好地說明這一過程，在國際上還沒有一個國家提出催化精餾塔的設計方法。乙醇乙酸酯化法反應式：乙醛縮合法是由兩分子乙醛經Tishchenko反應縮合成一分子乙酸乙酯，催化劑為乙醇鋁、氯化鋁及氯化鋅等，反應溫度為0~10oC。其生產工藝是將乙醛、乙醇鋁催化劑及助催化劑連續送入反應器，反應液經蒸發濃縮后，再經三塔精餾，獲得純度99.8%以上的乙酸乙酯產品。乙醛縮合法優點在于反應是在常壓低溫下進行，轉化率和收率高，對設備要求不高，生產成本較酯化法低；缺點是受原料來源限制，僅相宜于乙醛資源豐富的地區，催化劑乙醇鋁無法回收，最終通過加水生成氫氧化鋁排放，對環境有肯定污染。乙醛縮合法在歐洲和日本是生產乙酸乙酯的主流生產方法，在我國工業性生產廠很少。乙醛貯存運輸不便利，一般都是自產自用，因此乙醛縮合法乙酸乙酯生產裝置都是建在有乙醛生產的廠內。在冰醋酸價格高的地方，該法有很強的競爭優勢。該法在國外已經大型化，在國內尚有催化劑和工程上的問題沒解決，有待突破。該法的產品只能用于化工原料，不能用于食用香料，這是因為乙醛及副產物無法除盡。乙烯加成法反應式：隨著化學化工產業的快速發展，煉油技術的不斷提高，乙烯已經成為一種豐富的原料。由于乙烯與乙酸干脆加成反應生產乙酸乙酯利用豐富的乙烯原料，原料利用合理，來源廣泛，價格低廉，生產成本較低，且對合成乙酸乙酯具有較高的產率與選擇性，既是一種原子經濟型反應，又是一種環境友好型反應。缺點是此催化體系對設備腐蝕嚴峻，投資成本高。該工藝采納的催化劑主要有液體無機酸和有機磺酸類、分子篩類和雜多酸類催化劑。同時該工藝依靠于石化工業，須要有大量的乙烯資源，只能在乙烯和乙酸資源相對比較豐富而廉價的地區才可以考慮。石油價格的不斷上漲，造成該工藝的劣勢更加凸現，在中國這樣自身石油儲量及產量不高須要大量進口石油的國家，假如盲目發展這一工藝生產乙酸乙酯缺乏戰略考慮。乙醇脫氫法反應式：以乙醇為原料生產乙酸乙酯，傳統工藝必需經過乙醇氧化脫氫為乙醛、乙醛氧化成乙酸、乙酸與乙醇酯化3個工段才能完成。乙醇脫氫法則只用乙醇一種原料，經過單一催化劑脫氫后干脆得到乙酸乙酯，因此，這種方法也簡稱一步法，以區分于傳統的三工段工藝。乙醇脫氫法總反應事實上也是經過3個步驟完成的。具體的反應機理有兩種，一種是“脫氫歧化酯化”機理，另一種是“半縮醛”機理，即三個步驟分別為乙醇脫氫為乙醛、乙醇與乙醛反應生成半縮醛、半縮醛脫氫為乙酸乙酯。20世紀90年頭初清華高校化學系首先對此工藝進行探討，開發出催化劑Cu/ZnO/Al2O3/ZrO2，并獲得了國家專利。1996年西南化工探討院也起先進行乙醇脫氫法生產乙酸乙酯的探討，目前還在進行工業試驗，取得了不小的進展。英國Kvaerner工程公司于20世紀90年頭探討乙醇脫氫法生產乙酸乙酯，同時已經在南非建成第一家工業化生產工廠。該工藝的關鍵問題在于催化劑，依據反應歷程，產物中有中間產物乙醛與乙酸，另外還有副產物乙烯、丙酮、丁酮、2-丁醇等。由于氫氣對平衡的抑制及降低副反應要求，單程轉化率只能限制在60%~70%。該工藝反應工段，但分別設備較多，流程較困難，主要的副產物必需分別。脫氫法反應特點是：反應溫柔，各種反應條件變更彈性很大，工藝簡潔，簡潔操作。脫氫法優點：（1）生產成本低，在沒有甲醇法乙酸生產的地區，價格優勢很大；（2）每噸乙酯副產氫氣509m3，適用于氫氣有用場合；（3）基本無腐蝕和三廢排放，副產物可用于生產無苯提案那水溶劑（香蕉水）。脫氫法缺點：（1）產品質量不如酯化法，雖然可以達到國標，但若丁酮等雜質難以得到完全分別，就不宜用于食品和酒增香等行業；（2）催化劑在運用前須要還原，停車后須用氮氣愛護避開氧化，因此只適用于大規模連續生產，經濟規模在5000t/a以上；（3）技術較困難，尚未成熟。工藝方案設計及說明流程簡介工藝流程圖詳見所附文件圖3.1為Aspenplus中流程模擬的截圖。（1）氣化選用貴糖集團乙醇廠生產的95%乙醇，用泵進行加壓至反應壓力（0.8MPa）之后，加熱氣化成蒸汽，并接著加熱至反應溫度（240℃）。（2）脫氫縮合過熱乙醇蒸汽進入列管式固定床反應器，乙醇在Cu-Zn-Zr-Al-O多功能催化劑表面完成脫氫生成乙醛，再與乙醇縮合生成乙酸乙酯兩步反應，并有乙醛、丙酮、丁酮等副產物產生。為了便于分別產品，查閱相關文獻后，我們選擇了240℃作為反應溫度，單程轉化率為50%。圖3.1Aspenplus流程模擬截圖（3）加氫脫氫縮合之后的混合氣成分較困難，在選擇了合適的反應條件之后，可以保證除乙醛外的副產物限制在極少的量。為了削減分別的難度，并提高乙醇的總轉化率，我們增加了加氫工段。利用前一工段產生的氫氣，將乙醛以及其他極少量的羰基化合物（丙酮、丁酮等）加氫還原成醇類，降低了丙酮、丁酮等產物對產品質量的影響，并且由于削減了乙醛這個含量極大的副產物，有利于分別的進行。（4）閃蒸將反應工段出來的混合氣換熱冷凝，并換熱至過冷液狀態后，利用剩余的壓力進行閃蒸，將氫氣分別出去，但由于氫氣量較大和乙酸乙酯的揮發性較強等緣由，一部分乙酸乙酯以及乙醇和水也會進入氣相。液相干脆轉入精餾工段。（5）膜分別由于閃蒸得到的氫氣含有大量的乙酸乙酯及水和乙醇，須要對氫氣進行凈化，同時回收隨氫氣蒸出的產品。由于氫氣分子的尺寸與乙酸乙酯、乙醇、水三者的分子尺寸相差較大，我們選擇采納中空纖維膜對該混合體系進行分別。氫氣進入壓縮車間壓縮裝罐出售。其余物質冷卻后進入精餾工段，與前一閃蒸工段得到的液相混合。（6）萃取精餾通過閃蒸和膜分別，得到了含有乙酸乙酯、乙醇、水的混合體系（其他極少量的醇類與酯類基本不影響產品的質量，故這里不再探討），該三元混合體系有四種可能的共沸物（乙酸乙酯-乙醇，乙酸乙酯-水，乙醇-水，乙酸乙酯-乙醇-水），這是全部乙酸乙酯合成方法中都會遇到的一個分別難題。我們依據相關的專利和文獻，確定采納丙三醇作為萃取劑的萃取精餾進行產品的精制。精餾序列如下：①進入主萃取精餾塔，目的是得到符合標準的產品乙酸乙酯，在近塔頂位置加入萃取劑丙三醇，在精餾塔塔頂可以得到99%（mol）的高純度乙酸乙酯，塔釜中得到的是乙酸乙酯、乙醇、水以及丙三醇的混合物。②進入協助精餾塔，在塔頂得到乙酸乙酯、乙醇、水的混合物，基本做到了乙酸乙酯與乙醇的回收，塔底是水和丙三醇的混合物，其中含有少量的乙醇。③進入副萃取精餾塔，目的是除去協助精餾塔塔頂產物中的水，同樣在近塔頂位置加入萃取劑丙三醇，在塔頂得到提濃后的乙酸乙酯、乙醇、水混合物，塔底是丙三醇與水的混合物。④副萃取精餾塔塔頂產物進入乙醇回收塔，在塔釜得到乙醇與水的共沸物，返回反應工段，塔頂得到含有較高濃度乙酸乙酯和乙醇的水溶液，由于總量已較小，該混合物不再進行分別，而是作為無苯天那水溶液（香蕉水）的粗原料出售。⑤主副萃取精餾塔得到的含丙三醇與水的混合液，在丙三醇回收塔中進行減壓蒸餾，由于丙三醇與水的相對揮發度甚大，極易在塔頂把其中的水分及其他易揮發雜質蒸出，塔釜得到高濃度的丙三醇，可以返回前一工段用于萃取精餾。詳見附錄一物料衡算衡算原理物料衡算的理論基礎是質量守恒定律。物料衡算它是指進入一個裝置（或設備）的主物料的量（包括損失量）和系統內部積累起來的物料的量。進行物料衡算時，首先必需確定衡算的體系，對一般體系，均可表示為：輸入量＝輸出量＋積累量對于有化學反應的系統，可表示為：物料輸入量=物料輸出量－生產量+物料消耗量－積累量當系統處于穩定狀態時為：物料輸入量=物料輸出量結果見附錄二熱量衡算衡算原理熱量衡算的理論依據是熱力學第肯定律，以能量守衡形式表達如下：∑Q入=∑ Q出+∑ Q損即，輸入=輸出+損失式中，∑Q入：輸入設備熱量總和∑Q出：輸出設備熱量總和∑Q損：損失熱量總和對于單元設備的熱量衡算，熱平衡方程可以寫成下面形式Q1+Q2+Q3=Q4+Q5+Q6式中，Q1：各股物料帶入設備的熱量（單位：KJ）Q2：由加熱劑或冷凝劑傳遞給設備和物料的熱量Q3：過程的各種熱效應（如反應熱，溶解熱）Q4：各股物料帶出設備的熱量Q5：消耗在加熱設備上的熱量Q6：設備向外界環境散失的熱量兩式聯系：∑Q入=Q1+Q2+Q3∑Q出=Q4+Q5∑Q損=Q6衡算結果衡算結果見附錄三設備設計方案設計原則反應器設計原則（1）具有相宜的流體力學條件，能保證氣液兩相充分接觸，使反應以盡可能快的速度進行，達到最大生產實力。（2）在保證最大生產實力要求的氣液流量的前提下，不能發生液泛。（3）操作穩定，調整便利，能適應各種操作條件的變更。塔設備設計原則（1）具有相宜的流體力學條件，達到氣液兩相的良好接觸；（2）結構簡潔，處理實力大，壓降低；（3）強化質量傳遞和能量傳遞。設計標準表4.1設計采納的專業標準規范名稱標準號《鋼制壓力容器》GB150《壓力容器用鋼板》GB6654《奧氏體不銹鋼焊接鋼管選用規定》HG20537.1《化工裝置用不銹鋼大口徑焊接鋼管技術要求》HG20537.4《平安閥的設置和選用》HG/T20570.2《爆破片的設置和選用》HG/T20570.3《設備進、出管口壓力損失計算》HG/T20570.9《鋼制化工容器設計基礎規定》HG20580《鋼制化工容器材料選用規定》HG20581《鋼制化工容器強度計算規定》HG20582《鋼制化工容器結構設計規定》HG20583-《鋼制化工容器制造技術規定》HG20584《化工設備設計基礎規定》HG/T20643《壓力容器無損檢測》JB4730《鋼制壓力容器焊接工藝評定》JB4708《鋼制壓力容器焊接規程》JB/T4709《鋼制壓力容器產品焊接試板的力學性能檢驗》JB4744《壓力容器用鋼鍛件》JB4726-472非標準設備設計合成塔結構設計本廠主反應設備即列管式固定床反應器可分為三塊，從上往下可為氣體段、催化劑段、氣體段。反應器內徑為1.8米，反應器壁厚0.006米屬低壓反應器。反應器的催化劑段由606根不銹鋼管組成。取不銹鋼管長度為3米，列管尺寸為外徑45毫米，壁厚2.5毫米，反應中上層氣體段與下層氣體段均為0.95米。反應器總高為4.9米。反應器進、出料管外管徑273毫米，壁厚10毫米。詳見附錄四精餾塔結構設計本設計采納連續精餾流程，設計中采納冷流體進料送入精餾塔內，塔頂和塔釜出料。塔頂上升蒸汽采納分凝器冷凝，冷凝液在泡點全回流至塔內，出料不再冷凝，干脆用于其他物料的預熱。塔釜采納間接蒸汽加熱，塔釜液干脆回流至汽化塔循環。詳見附錄五標準設備設計換熱器設計依據乙酸乙酯生產過程中，流量大，換熱介質清潔等特點，設計選用管殼式換熱器。管殼式換熱器主要有固定管板式換熱器、U型管殼式換熱器、浮頭式換熱器、填料函式式換熱器、滑動管板式換熱器等。此換熱器的目的是利用從回收塔塔釜出來的甘油的熱量將乙醇回收塔中蒸出95%的乙醇進行汽化，因此考慮到甘油具有較大黏度，宜走殼程。詳見附錄六自動限制儀表設計說明生產過程限制本項目內容包括：乙醇的氣化、脫氫縮合、加氫還原、萃取精餾、物料回收及全廠的公用工程等裝置的過程限制部分，廠區辦公樓的樓宇自動化，包括自動檢測、自動愛護、自動操縱和自動限制等多方面的內容。在實際生產操作過程中，當某些工藝關鍵性參數受到外界干擾影響而偏離正常狀態時，自動操縱限制系統能自動通過調整限制變量，調整參數回到設定數值范圍內，保障生產連續平安地進行。為對生產過程中各種工藝參數進行測量、指示和記錄，本廠設有大量檢測儀表，代替了操作人員對工藝參數的不斷人工視察與記錄，節約了大量的人力與時間。同時，在自動檢測過程中，一旦發覺工藝參數超過了設定允許范圍，計算機自控系統自動地發出聲光報警信號，告誡操作人員留意；與此同時聯鎖系統馬上實行應急措施，打開平安閥或切斷某些管道，必要時緊急停車，以防事故的發生和擴大，最大限度的愛護操作人員的平安。檢測和限制方案依據工藝生產過程的須要，在限制上采納了集中和就地相結合的方案，即重要的工藝參數集中在限制室進行指示、報警、限制和操作，非重要的工藝參數于就地指示。全部工藝參數的顯示，打印、趨勢記錄以及信號越限報警均由DCS來完成，DCS留有與上位機的通訊接口，以便將來與總廠調度通訊，使廠方的管理人員時時刻刻駕馭整個工廠的生產運行狀況。儀表的防護施工安裝與檢修中儀表平安防護留意事項（1）在搭拆腳手架和起重作業時,嚴禁將架桿、架板、起重器材搭設于儀表管線、箱體、閥門等設備上,人員上下工作時禁止攀扶、踩踏儀表管線等箱體、閥門設備。拉、抬、扛物體時要瞻前顧后,嚴禁撞擊儀表管線、箱體、閥門等設備。基建工程施工現場和老企業大修現場,因搭腳手架和人員上下而損壞儀表保溫(護)箱、儀表管線等設備的都時常發生。（2）高空作業時,禁止亂丟棄工具、工件等,以免砸壞儀表部件。（3）施焊作業時,嚴禁將焊機地線搭設于儀表接地系統上,嚴禁在儀表系統上點焊試調整焊接電流。（4）施焊作業時,在裝有儀表的管線上施焊或搭設地線時,嚴禁使儀表設備通過電流。（5）防腐、保冷時,宜將下面的儀表部件用塑料布或其他質輕物質包袱或覆蓋,不要將油、瀝清、瑪蹄脂、涂料等滴落在儀表上。基建工程后期,保溫防腐試車交叉進行,油、瀝清、瑪蹄脂、涂料等滴落在儀表上不僅使儀表面目全非有礙清潔文明,更主要是現場儀表銘牌上—些參數被覆蓋,不便于以后設備管理。（6）交叉作業必需臨時拆卸部分儀表部件時,必需提前通知儀表人員由儀表人員拆卸,嚴禁自行拆卸。（7）挖地動土前,應先弄清地下是否埋設有電纜、接地極,動土證必需經儀表管理部門會簽。嚴禁盲目開挖,弄斷埋地電纜和接地極。（8）不經儀表專業人員同意不宜接用儀表用壓縮空氣和儀表專用電源。洛陽氮肥廠曾發生過因盲目接用儀表空氣,致使高壓帶油工藝裝置空氣進入儀表空氣系統,造成氣動儀表災難性故障。（9）儀表工在檢修過程中,修改DCS,PLC組態內容、變更接線接管位置,應做好標識或文字記錄,并剛好通知相關人員,重大變更須報廠檔案管理部門備案。操作運行過程中儀表平安防護留意事項（1）帶手輪的現場限制閥,在操作手輪時不應用力過猛,不應運用加力杠桿或F扳手操作,在手輪開、關到位時,嚴禁再接著用力開關。儀表工現場巡檢時,不得調動處于手動狀態的限制閥手輪位置,假如檢修須要,須辦理工作票,并請工藝人員現場監護。（2）嚴禁不經儀表專業人員允許自行開、關儀表閥門(帶手輪的限制閥除外)。在—些化工企業因某種緣由一些操作工人私自開關計量儀表閥門和修改儀表參數致使儀表損壞或系統功能紊亂的現象,使儀表工作人員不得不在不增加大的投入的前提下,實行在儀表保溫(護)箱上加鎖、在儀表上貼封條等下策來愛護儀表。（3）發覺儀表指示不準、動作不正常時,應通知儀表專業人員按規定辦理工作票后處理,非專業人員不應自行拆裝、修理儀表和調整儀表的可調部位。（4）DCS,PLC操作鍵盤、盤裝儀表操作按鈕等均由精密元件制成,操作時應用干凈手指擊鍵或按壓,禁止用尖銳硬物敲打和無目的地隨意敲打鍵盤、鼠標等。（5）打掃衛生時嚴禁運用有機溶劑擦拭儀表、儀表面板及DCS和PLC鍵盤、工作臺,應運用中性洗滌劑或擰干的濕布輕擦,再馬上用干布擦干。（6）在DCS,PLC操作臺上不宜放置重物和水杯,不宜在儀表系統任何部件上懸掛物件。（7）工藝參數報警、聯鎖整定值需變更時,工藝車間應仔細填寫“報警聯鎖整定值變更(確認)單”,并按規定程序審核、批準后交儀表車間修改,任何單位和個人不應自行修改。工廠的工藝參數報警、聯鎖整定值變更一般多級管理,各廠都有嚴格的審批規定。（8）已投入運行的DCS,PLC及其他儀表操作實行專人專機制度,各工藝要嚴格按自己的操作權限進行操作,不得越權操作,并有權制止包括各級領導在內的任何人員操作儀表。儀表專業對儀表進行維護檢修需操作儀表應先征得工藝主操的同意,并辦理相關手續后,方可進行。（9）在現場儀表四周115m以內,DCS,PLC操作站、限制站四周3m以內,不宜運用對講機、手機等通訊工具。（10）分布于全廠各路邊、裝置區、房頂、地板下的感溫、感煙裝置、火災按鈕、可燃(毒害)氣體檢測器,是全廠人身及設備平安愛護裝置,嚴禁覆蓋、遮擋和隨意按壓。（11）操作過程中,對不清晰、不能確認產生什么后果的DCS,PLC的功能,不得調用執行,嚴禁非儀表人員進入工程師組態畫面,修改組態內容。儀表設計規定儀表和限制系統的選用規定及集散限制系統限制室系統配置：設置2個操作站，2臺打印機及一套完整的機柜。每個限制室的操作站帶獨立的電子單元，并設一個先進限制操作站。限制室內采納集散限制系統，其供貨廠家的確定采納招標的方式，采納國際上聞名廠商的產品。集散限制系統的主要功能如下：限制功能DCS限制器具有下述功能接受來自現場的信號供應至現場的信號顯示功能DCS操作站具有下述顯示功能動態模擬流程圖顯示總貌畫面顯示組畫面顯示具體回路畫面顯示報警主畫面顯示報警顯示趨勢畫面顯示報表打印功能班報表、日報表、DCS應設置上位機網絡接月報表。限制回路和重要檢測點的I/O卡冗余限制器、電源系統及通訊總線冗余卡點數的備用量為I/O設計數量的10％系統設置所需的機柜和接線端子柜溫度儀表集中檢測采納鉑熱電阻或熱電偶：t＜300℃選用鉑熱電阻Pt100，t～300℃選用熱電偶K、S。愛護套管主要采納1Cr18Ni9Ti；防爆區域內的儀表，選用相應等級的防爆儀表；就地顯示主要采納萬向型雙金屬溫度計，愛護套管主要采納1Cr18Ni9Ti。壓力儀表集中檢測采納智能型3051壓力變送器或差壓變送器。有的地方選用遠傳壓力變送器，測量膜片主要采納不銹鋼、鉭、蒙乃爾合金。就地顯示儀表采納一般壓力表、不銹鋼壓力表。對于有腐蝕、易堵的地方，采納隔膜式壓力表。流量儀表集中檢測的流量采納標準孔板配3051差壓變送器。有腐蝕的地方或煤黑水等介質，將采納電磁流量計，就地流量測量，采納雙水紋管差壓計、轉子流量計。主要材質采納不銹鋼或PTFE。電信電信設計說明概述本項目電信設施主要包括：行政管理電話、生產調度電話、無線通訊、火災自動報警系統等內容。行政電話、調度電話和直通電話（1）行政管理電話為了全廠行政管理和對外聯絡的須要，考慮用戶數量和分布狀況。在廠前區辦公室內設一個電話總機站，廠區內須要行政電話約50門，擬設100門程控電話交換機及其設備一套。生產調度電話由于生產管理機構設置狀況，須要生產適度電話約10門，擬設50門程控電話交換機及其配套設備一套，作為全廠調度運用。無線電話在生產聯系親密的固定或移動崗位，在噪聲較大的環境，須要頻繁、剛好聯系工作之處，擬設8對無線對講電話機。火災報警系統為了防止火災在廠內發生，能剛好報告火災信號，擬在全廠設置一套火災自動報警系統，由火災報警限制器、火災自動探測器、手動報警按鈕、線路等組成。擴音對講系統限制室為了和現場通訊聯絡，巡回檢查時對通訊的要求，修理和安裝調試有關崗位聯絡等要求，擬設擴音呼叫/通話系統及其配套設備一套。電信線路均采納電信電纜橋架或埋地敷設。設計原則和設備材料選用原則網絡平安防范體系設計準則1．網絡信息平安的木桶原則2．網絡信息平安的整體性原則3．平安性評價與平衡原則4．標準化與一樣性原則5．技術與管理相結合原則6．統籌規劃，分步實施原則7．等級性原則8．動態發展原則9．易操作性原則電信用戶表以表格形式列出安裝地點，用戶設備的名稱和數量，環境特征等。見表9-1電信用戶表。表6-1電信用戶表序號安裝地點行政電話廠調度電話專業調度電話直通電話無線電話火災報警系統擴音對講系統監視電視系統數據終端特征環境備注探測器手動報警器消防電話警報裝置應急廣播報警顯示器話站揚聲器攝像機監視器主要設備規格書應規定主要設備的功能、技術指標、防護等級、供電要求和接口方式等。主要設備材料表應列出主要設備材料的名稱、型號、規格和數量。電信設備配置圖 應在裝置區平面圖上標出各類電話、擴音對講設備、火災報警設備、電視監視點的配置位置和數量。擴音對講系統圖采納框圖形式表示系統組成、設備名稱和數量、安裝地點、設備之間的連接關系及與其他系統的連接關系等。監視電視系統圖采納框圖形式表示系統組成、設備名稱和數量、安裝地點、設備之間的連接關系、與全廠系統的聯網關系及與其他系統的連接關系等。數據通信網絡系統圖采納框圖形式表示系統組成、設備名稱和數量、安裝地點、設備之間的連接關系及與全廠系統的聯網關系等。火災報警系統圖采納框圖形式表示系統的組成、設備名稱和數量、安裝地點、設備之間的連接關系及聯動限制關系，與全廠系統的聯網關系等。建筑結構建筑與結構設計說明建筑與結構設計依據廠區地形平坦，全為第四系全新統松散沉積物。經勘察認為：廠區地形平坦、一般高差0.5米左右，地形條件良好。地下水位埋深一般0.7-1.2米，基坑開挖如不穿過粘土或亞粘土層，無需排水。僅在亞砂土層開挖時須要留意。雨后施工會有少量水。有的廠房座落在水田或水塘上，基坑內的稀泥必需清除干凈。以免房基可能產生不勻稱沉陷，而使建筑物破壞。砂卵石層中的地下水豐富，水量在1500-2000噸/晝夜以上。水質良好，僅鐵離子含量超標，經處理后可作為飲用水，作鍋爐用水屬不起泡和半腐蝕性的水。化工區地表水流量受季節影響較大。該廠區地勢較高，河流洪水不會對廠區造成不良影響，廠區地下水屬于空隙潛水，地下水位埋深大于20米。水質良好，對混凝土無侵蝕性。該地區不屬于地震斷層帶地區和基本烈度為9度以上的地震區。地方材料的采納建設所用的材料由當地選購 ，以節約運輸費用。設計范圍和分工對全廠裝置范圍內進行建筑設計。生產特點對建、構筑物的要求本項目建生產中所運用的原材料、中間產品以及成品多數都具有易燃易爆的性質,工藝裝置比較集中且連續,生產中具有困難的化學反應。化工生產過程中始終存在著火災爆炸危急因素,除了合理的采納工藝和平安操作外,建筑實行平安防護措施也是特別必要的。利用防爆墻將易發生爆炸的部位進行隔離,一旦發生火災爆炸可以削減破壞面積,利用門窗、輕質屋面、輕質墻體泄壓削減破壞程度。建筑設計建筑設計原則 （1）依據工藝生產的特點，并遵照裝置露天化、建筑結構輕型化和標準化的原則，本項目新建（構）筑物在滿意工藝需求，功能要求的前提下，設計主要采納鋼筋混凝土框架結構、框排架結構、鋼結構（包括輕型鋼結構）和混合結構，建筑物上貫徹能露天則露天，能放開則放開的原則，為節約資金，利于抗震，平、立面布置應盡量勻稱、規則和對稱，簡潔大方，且力求與整體風格一樣，盡可能體現現代化工企業的風貌特征。（2）在無保溫要求的條件下,甲、乙類生產廠房應選用放開式或半放開式建筑的廠房,自然通風良好,因而能使管道法蘭、設備接口等系統中泄漏出來的可燃液體、可燃氣體等隨著空氣的流淌很快地蒸發擴散,不易達到爆炸極限。但對采納放開或半放開式建筑中的生產原料及成品遇水發生爆炸的狀況,應作好防水設施。氣象條件對生產操作人員影響,并妥當合理地解決雨、雪天操作人員垂直交通和平安疏散,操作環境的平安防護等方面的問題。（3）一般狀況下,有爆炸危急的廠房宜采納單層建筑,應將有爆炸危急的設備布置在廠房的一端靠外墻的地方。（4）合理布置進、排風口位置,使可燃氣體順暢的排出室外,降低建筑物內可燃氣體的濃度。（5）有爆炸危急的生產部位不應設在地下室或半地下室。（6）多層廠房應將有爆炸危急的生產部位布置在頂層廠房的一端靠外墻布置。（7）有爆炸危急的設備不應布置在單層和多層廠房的梁下及其它承重構件下。（8）甲、乙類廠房內不應設置地溝,工藝管道需設地溝時,地溝應用不然材料填實封嚴(干砂),地下管溝穿過防火墻時,應設阻火分割設施。（9）無論單層廠房和多層甲乙類廠房,車間的配電室、限制室、辦公室、更衣室可在廠房外貼建,設置防爆墻與生產車間分隔,以保平安。車間的配電室、限制室且在主導風向的上風向位置,室內外高差600,采納機械送風使室內保持正壓,防止有害氣體進入,避開形成爆炸的條件。送風機的空氣吸入口設置在無可燃氣體或可燃粉塵處。對有特別要求的建、構筑物所實行的建筑措施（1）設置防爆墻將有爆炸危急的生產部位用防爆墻分隔,削減由于爆炸產生的二次破壞,有利于盡快復原生產。為了進入有爆炸危急的區域可采納防爆門斗。（2）不發火地面由于散發比空氣重的可燃氣體,會沉積在地面,當達到爆炸濃度時,由于碰撞、摩擦、靜電產生的火花會引起火災爆炸危急,應采納不發火的地面。不發火無機材料地面,是采納不發火水泥砂漿、細石混凝土、水磨石等無機材料制造。骨料可選用不含金屬的石灰石、白云石等不發火材料,施工前配料制成試塊,進行試驗,確認為不發火后才能正式運用。在運用不發火混凝土制作地面時,應采納摩擦碰撞不發火材料做分格條。采納不產生火花的有機面層,是彩色耐磨不發火涂料,施工周期短,易清潔,美觀大方,目前常常采納的做法。（3）設置防爆門斗設置防爆門斗是解決交通和防爆有利措施,第一道門宜采納防爆門,才能達到防爆的效果。但防爆門均采納特別鋼材制作,其連接轉動部件和防止門與門框碰撞產生火花,門鉸鏈應采納青銅軸和墊圈或其它摩擦碰撞不發火材料制作,門扇周邊貼橡膠板,防止碰撞產生火花。防爆門斗內要有肯定的容積,保證當門打開時瞬時進入門斗的可燃氣體濃度降低,兩門布置應在不同方位上,間距200f以上。防爆門斗也是爆炸危急部位的平安出口,其位置應滿意平安疏散距離的要求。結構設計結構設計原則依據工藝生產的特征，對有較大設備負載的承重結構、框排架結構或鋼框架結構；對高大且負載較大的構筑物，采納現澆鋼筋混凝土結構或鋼架結構，對規模不大、負載較輕的協助設施等可采納混合結構。建、構筑物概況依據國家標淮《建筑抗震設防分類標準》GB50223的規定，我國建筑抗震設防分類和設防標準如下：建筑依據其運用功能的重要性分為甲類、乙類、丙類、丁類四個抗震設防類別。甲類建筑應屬于重大建筑工程和地震時可能發生嚴峻次生災難的建筑，乙類建筑應屬于地震時運用功能不能中斷或需盡快復原的建筑，丙類建筑應屬于除甲、乙、丁類以外的一般建筑，丁類建筑應屬于抗震次要建筑。各抗震設防類別建筑的抗震設防標準，應符合下列具體要求。（1）甲類建筑，地震作用應高于本地區抗震設防烈度的要求，其值應按批準的地震平安性評價結果確定；抗震措施，當抗震設防烈度為6～8度時，應符合本地區抗震設防烈度提高一度的要求，當為9度時，應符合比9度抗震設防更高的要求。（2）乙類建筑，地震作用應符臺本地區抗震設防烈度的要求；抗震措施，一般狀況下，當抗震設防烈度為6～8度時，應符合本地區抗震設防烈度提高一度的要求，當為9度時，應符合比9度抗震設防更高的要求；地基基礎的抗震措施，應符合有關規定。對較小的乙類建筑，當其結構改用抗震性能較好的結構類型時，應允許仍按本地區抗震設防烈度的要求實行抗震措施。（3）丙類建筑，地震作用和抗震措施均應符臺本地區抗震設防烈度的要求。（4）丁類建筑,一般狀況下,地震作用仍應符合本地區抗震設防烈度的要求；抗震措施應允許比本地區抗震設防烈度的要求適當降低，但抗震設防烈度為6度時不應降低。結構型式的選擇（1）有爆炸危急的甲、乙類廠房,應采納鋼筋混凝土框、排架結構。（2）鋼結構廠房施工速度快的特點,但受熱后由于鋼材的強度大大下降,在高溫時將失去載荷實力。鋼結構的廠房則應依據不同的耐火等級選用防火涂料,也可以在鋼構件上外包上非燃燒材的覆蓋層,其厚度應保證構件的耐火時間。基礎方案選擇基礎的設計依據各建（構）筑物的結構形式、基礎類型及上部結構荷載大小，針對工程地質狀況，可分別采納淺基礎，甚至樁基，淺基礎用于層數不多，負載不大的單層房屋或混合結構，深基礎或樁基用于層數較多，負載較大建（構）筑物和大型動力基礎等。特別的結構措施設計中合理選擇建筑各部位的構造是滿意建筑功能要求的保證。應從設計和運用的角度考慮泄爆與抗爆建筑構造。對于有防爆要求的各類廠房、倉庫等,要著重處理好泄壓屋蓋、泄壓外墻、泄壓窗、不發火花的地面和樓面以及防爆墻、防爆窗等的建筑構造。（1）不發火花的地面和樓面：這主要指面層材料的選擇。采納玻化地磚、耐酸瓷磚、自然磨光大理石板（禁用花崗巖等火成巖制品）、木板（釘頭不得外露）、塑料和橡膠板（留意實行導靜電措施）等。（2）防爆墻：這是反抗外部環境爆炸的重要措施。它有兩種構造,一般采納鋼筋磚填充防爆墻,即用≥M5的砂漿砌筑≥MU7.5粘土磚,沿磚墻每0.5m垂直高度配置不少于36mm～10mm的水平通長鋼筋,兩端與鋼筋砼柱預埋36mm～10mm,伸出>250mm的插筋相焊接。如墻身水平長度和高度超過6m時,中間應設鋼筋砼的構造柱及橫梁。另一種是鋼筋砼防爆墻,鋼筋砼具有很高的強度,還具有耐火性能,墻厚應≥180mm(爆炸后不會引起火災的厚度應≥120mm)。受力鋼筋應雙向配置,其截面應不小于構造要求,即10@200mm。砼標號不低于200號。一般應按實際狀況進行結構計算確定。計算方案說明荷載取值狀況、計算方法和計算程序。標準規范列出結構設計采納的標準規范名稱、標準號、年頭號及版次。標準圖和通用圖說明結構設計采納的標準圖及通用圖名稱及標準號。建筑物一覽表建筑物一覽表見表7-1。表7-1建筑物一覽表序號建筑物名稱生產類別耐火等級建筑物特征建筑物工程量三材用量備注結構型式基礎圍護結構樓地面屋面門窗建筑物占地面積m2建筑面積m2鋼結構t鋼筋混凝土結構m3混凝土結構m3磚石結構m3鋼材木材m3水泥t鋼筋t型鋼t合計構筑物一覽表表7-2構筑物一覽表序號構筑物名稱生產類別耐火等級構筑物特征構筑物工程量三材用量備注結構型式基礎圍護結構樓地面屋面構筑物占地面積m2鋼結構t鋼筋混凝土結構m3混凝土結構m3磚石結構m3鋼材木材m3水泥t鋼筋t型鋼t合計主要建、構筑物平面圖、立面圖及剖面圖平面圖繪制主要建、構筑物平面圖應表示出軸線柱網尺寸及建、構筑物外形尺寸、建筑物各層房間的位置和名稱、圍護結構材料、厚度及門窗位置及開啟方向，用指北針表示建、構筑物的方向。立面圖繪制主要建、構筑物立面圖應表示出主要門、窗標高及樓層或平臺標高。剖面圖繪制主要建、構筑物剖面圖應表示門窗高度、樓層高度和總高度。梁、柱布置圖繪制主要建、構筑物梁、柱初步布置圖。表示出柱網布置、溫度伸縮縫、沉降縫、抗震縫及垂直支撐的位置；表示出主要建、構筑物的主要梁、柱初步布置，并注明其限制尺寸。通風與空調通風空調設計說明概述（1）設計范圍及分工對全廠范圍進行設計，包括生產裝置區、協助生產區、生活管理區、成品及儲罐區等。一、依據各車間生產的實際狀況，結合相關設計規范設計各車間通風設施。二、依據各房間空氣調整的設計參數，提出對空調的要求；相關空調的設計、安裝由空調供應方依據相關行業標準及設計規范進行設計。（2）設計原則通風及空調在有粉塵產生的生產廠房內設置通風機械進行強制通風，以改善操作環境。限制室、化驗室等處有精密儀器的房間，為保證儀表、精密儀器的牢靠運行，室內需恒溫恒濕，因此上述房間設置空調。現場休息小屋由于比較分散，故考慮設置空調。通風及空調系統化驗分析室采納通風柜排風，每個通風柜單獨設置一臺風機，風機集中設置在樓頂上。限制室、車間分析用色譜儀室需恒溫恒濕，故設置冷暖兩制式空調進行空氣調整，現場巡回工休息室設冷暖兩制式空調，用于夏季供冷風，冬季供熱風，保持室內在適應的溫度。暖通空調設計規定暖通空調設計用氣象參數按冬、夏分別列出與本工程有關的暖通空調設計用氣象參數：采暖、通風及空調室外計算溫度，通風、空調室外計算相對濕度（或濕球溫度）。室內空氣計算參數按房間用途分別列出室內空氣溫度、相對濕度基數和允許波動范圍，必要時列出干凈等級、正負壓力。建筑物圍護結構的熱工性能列出圍護結構允許最大傳熱系數。標準、規范《采暖通風與空氣調整設計規范》GB50019-2003《通風與空調工程施工質量驗收規范》GB50234-2002《采暖通風與空氣調整術語標準》GB50155-92公用物料和能量消耗公用物料和能量消耗見消耗量表。注：可依據工程具體狀況增加或削減相應項。暖通空調設備表暖通空調設備表應表示暖通空調設備的位號、名稱、型號及規格、單位、數量及備注。綜合材料表綜合材料表應表示主要材料名稱和規格、標準號或圖號、材質、單位、數量及備注。·設計圖紙通風、空調系統流程圖通風、空調設計內容困難的單元（主項），在設計說明中難以敘述清晰時應繪制通風、空調系統流程圖，表示通風、空調的空氣處理過程和限制流程。其內容有：通風/空調房間名稱、參數及通風/空調設備和位號，風道系統的連接關系和風量平衡，水路系統和冷媒管道連接關系，調整閥、執行機構與傳感器位置和相互關系，防火閥、消防報警系統與通風/空調設備的聯鎖關系；通風/空調設備、風道平面布置圖困難的通風/空調系統應繪制通風/空調設備、風道平面布置圖表示建筑物輪廓、通風空調設備及其位號、風道布置走向、主風管的尺寸及標高。分析化驗分析化驗專業設計文件應包括：分析化驗設計說明、設計規定、分析項目一覽表、分析家俱一覽表、分析設備一覽表、引進分析設備一覽表、綜合材料一覽表、化驗室家俱布置圖及化驗室設備布置圖。分析化驗設計說明簡述分析化驗設計依據、設計任務、化驗室規模、設計分工及分析設備依托狀況等；說明化驗室對采暖通風、空調、水、電、氣等公用工程的要求；并列出水、電、氣規格和消耗量一覽表。分析化驗設計規定說明引進設備原則及主要國產設備的選型原則；說明化驗室占地面積、建筑面積、生產類別及特別功能室的布置原則。分析項目一覽表應列出序號、采樣地點、介質名稱、分析項目、限制指標及分析頻率(開車、正常)和分析方法。分析家俱一覽表應列出分析所需家俱的序號、名稱、主要規格、型號、數量及材質。分析設備一覽表應列出分析設備的序號、名稱、主要技術規格、型號和數量。引進分析設備一覽表應列出引進分析設備的序號、名稱、主要技術規格、型號和數量。綜合材料一覽表應列出材料名稱、規格(型號)、單位及數量。化驗室家俱布置圖應注明中心島式臺、通風柜及水池的定位尺寸。引用標準GB190危急貨物包裝標記檢驗方法色度：采納/T12717中規定的色度測定法。允許差：取兩次測定結果之算術平均值為試驗結果，兩次平行試驗結果只差不得大于2號。密度：采納/T12717中規定的密度測定法（韋氏天平法）。允許差：取兩次測定結果之算術平均數為試驗結果，兩次平行測試結果之差不得大于0.0005g/cm3乙酸乙酯含量的測定：采納GB/T12717中規定的氣相色譜法水分:采納GB/T12717中規定的氣相色譜法酸度:采納GB/T12717中規定的酸度測定法允許差：取兩次測定結果之算術平均值為試驗結果，兩次平行試驗結果只差不得大于0.001%蒸發殘渣:采納GB/T12717中規定的蒸發殘渣的測法定給排水給排水設計說明設計范圍對全廠范圍內進行供水、排水系統設計，包括生產、生活裝置區、協助設施區、公用工程用水、消防供水等。給排水水量給排水水量見表11-1、表11-2。表11-1給水水量統計表m3/h序號裝置名稱生產規模生產給水生活給水循環給水備注12合計表11-2排水水量統計表m3/h序號裝置名稱生產污水生活污水清凈下水初期雨水m3備注12合計可依托的現狀狀況本項目為新建企業，依托于貴港市貴糖集團，公用工程，水源和給水系統及其相應的排水系統和污水處理裝置無需自建。相應的排水系統及污水處理系統需自建，給水方案以節約用水為原則，合理利用水資源。生產冷卻水全部運用循環水，以盡量削減簇新水。排水系統的劃分以清污分流為原則。給水系統（1）給水水源及輸水管道建廠地區水資源現狀：項目所在地區有兩個大型水庫，可以滿意工廠投產后所需的工業用水和職工生活用水，由當地自來水公司負責供應。本項目供水水源的確定本項目水源擬取自河上游，經調查，該處河段河床穩定，對四周水體及其他用水戶影響小。本項目用水量較大，故擬在沿河岸就地取水，雙管線送入廠區。（2）給水處理系統本項目裝置用水設置2個供水系統。即獨立的生產、生活供水系統，消防水系統以及循環水系統。排水系統本著清污分流的劃分原則，結合廠外排水條件和滿意環保要求。廠區排水系統劃分為：（1）生產污水排水系統各裝置的生產污水收集后排入污水處理站。（2）生活污水排水系統全廠生活污水匯合后經化糞池處理后排入廠內污水處理站處理。（3）生產凈下水及雨水排水系統廠內雨水、生產凈下水及處理后的污水排至工業園區現有管線。污水處理系統本項目需處理的污水主要來精餾塔廢水、餾及廠區生活污水和化驗室污水，擬采納活性污泥法進行生化處理。處理流程采納活性污泥法進行生化處理。給排水設計規定設計采納的專業標準規范《室外給水設計規范》GBJ13-87《室外排水設計規范》GBJ14-87《建筑給水排水設計規范》GBJ15-88《生活飲用水衛生標準》GB5749-85《工業循環冷卻水處理設計規范》GB50050-95《工業循環冷卻水設計規范》GBJ102-87《化工企業冷卻水處理設計技術規定》CD80A3-85《污水綜合排放標準》GB8978-88專業設計規定各種水量的計量要求、管材選擇、管道連接方式、地下管道基礎措施、防腐措施、井類選用等。給排水設計圖紙及表格輸配水、給排水管線平面圖應表示出以下內容：總圖所示的建、構筑物的名稱、位置和標高及道路等；裝置地下給排水干管（包括進出裝置區）的管徑、走向、方位及進出裝置的限制標高；主要井（如閥門井，計量井，出裝置前的水封井等）的類型及位置；相關圖例及說明。平面布置圖繪制各種給排水場（站）平面布置圖。工藝流程圖繪制各種給排水場（站）帶限制點工藝流程圖。高程圖繪制凈水、污水處理高程圖。設備布置圖繪制各種給排水場（站）設備布置圖。設備表包括主要設備、電動閥門、啟閉機及鑲銅閘門等的主要技術參數。