粗苯萃取精馏新技术改造工程项目可行性研究报告 83页

'粗苯萃取精馏新技术改造工程项目1.总论1.1概述1.1.1项目名称、主办单位名称、企业性质及法人项目名称:某省某县某化工有限公司55000t/a粗苯萃取精馏新技术改造工程主办单位名称:某省某县某化工有限公司企业性质:有限责任公司法人代表:某某1.1.2可行性研究报告编制的依据和原则1.1.2.1编制依据1)《化工建设项目可行性研究报告内容和深度的规定》(化计发[1997]426号文)。2)天津凯赛特科技有限公司与河北省石油化工设计院有限公司签订的工程咨询合同。3)天津凯赛特科技有限公司提供的工艺技术。4)某省某县某化工有限公司提供的基础资料和数据。1.1.2.2编制原则1)采用先进、成熟、可靠的生产工艺技术,保证安全生产和产品质量。2)认真贯彻执行国家关于环境保护和劳动保护的法规和要求。3)贯彻节能方针，充分利用当地的资源优势，合理配置，在满足生产工艺要求的前提下，节约资金降低工程造价。4)工厂总平面布置，以流程顺畅、紧凑布局为宗旨，缩短物流输送距离，尽量减少占地面积及工程土方量。5)提高生产装置的自动化控制水平和机械化运输水平。1.1.3项目提出的背景、投资必要性和经济意义27 1.1.3.1承办单位概况某省某县某化工有限公司位于某县河东工业园区，陶寺乡兴光村西侧，占地面积23330m2。主要生产项目为55000t/a粗苯加工装置和20kt/a顺酐生产装置各一套，年可生产纯苯34.5kt，甲苯6.4kt，二甲苯1.5kt，溶剂油2.4kt，重油1.5kt，顺酐20kt。某省某县某化工有限公司是为合理利用当地的资源优势而投资建设的生产性企业，2005年5月在某县工商行政管理局登记注册。全公司共有员工190人，技术人员30人。公司董事会下设总经理、生产副总经理、供销副总经理、财务副总经理，管理部门有办公室、生产部、财务部、供销部、安全部、设材部、质检部，生产车间有精苯车间、顺酐车间。每年产值2.5亿，利税2000万元。公司两套生产装置均采用成熟、可靠的工艺，自动化水平较高，依靠现代企业管理制度和严格的质量管理体系，确保了生产的稳定和产品质量，达到了高起点、高水准，该公司2006年10月份通过了ISO9000质量体系认证。1.1.3.2项目提出的背景、投资的必要性和经济意义我国煤炭资源丰富，焦化工业发达，居世界前列。目前，发达国家的苯多来自石油化工，但我国焦化苯所占比例仍较高，随着合成工业的发展，对苯的质量要求亦日益苛刻，要求合成级苯结晶点不能低于5.5℃，相当于苯中噻吩含量不超过0.05％，石油级苯要求含量低于3ppm，纯度高于99.9%。由于我国焦化粗苯中噻吩含量普遍偏高(如上海梅山冶金公司焦化厂的轻苯中噻吩含量高达5000~7000ppm，最高为l0000ppm)，致使硝化苯中噻吩含量为500~800ppm，限制了苯的应用。所以降低噻吩含量是提高苯质量的关键。目前，我国粗苯精制普遍采用硫酸洗涤法，此法主要利用噻吩和硫酸的磺化反应和酸催化剂下的共聚反应来脱除噻吩，产品为硝化级苯、甲苯、二甲苯。该工艺成熟，但存在产品质量差、产品收率低，对环境影响大的缺点。加氢法与酸洗法比较，解决了酸洗法存在的问题，加氢法精制粗苯产品能够达到石油级质量要求，但此法的缺点是项目投资大、建设周期长，一般被大企业所采用。此两种方法都不能回收噻吩。27 某省某县某化工有限公司现采用酸洗法生产工艺来生产纯苯，酸洗法是我国传统的粗苯精制方法，采用硫酸洗涤净化。因该法具有工艺流程简单、操作灵活、设备简单、材料易得、在常温常压下运行等优点，对于中小型焦化企业仍不失为一种切实可行的粗苯精制法，但是这种方法存在许多难以克服的致命缺点，由于不饱和化合物及硫化物在硫酸的作用下，生成黑褐色的深度聚合物（酸焦油），至今无有效的治理方法，另外产品质量、产品收率无法和加氢精制法相比，正逐渐被加氢精制法替代。某省提高了煤化工准入门槛，对于酸洗法粗苯精制工艺将在2010年淘汰。粗苯加氢精制是通过加氢，部分脱除粗苯中所含的硫、氮及不饱和烃，再经萃取分离精制得高纯度纯苯、纯甲苯、二甲苯等产品。加氢纯苯的纯度可高达99.95%、二甲苯纯度可达99.8%，可满足下游高端产品苯乙烯、TDI（甲苯二异氰酸醋）生产的需要。售价也远高于酸洗苯，三苯收率可达到90%以上，其加工收益显著，但是，对一般的加氢工艺来说，要制取完全不含噻吩的苯类产品实际上是不可能的，这是因为噻吩的氢解和芳烃的加氢过程是相互联系着的，因而就必须选择特殊的催化剂进行催化加氢，目前国内很多大的国企正采用此方法精制苯。粗苯加氢精制项目投资大，一般50kt/a的粗苯加氢精制项目投资大约为1亿多元，并且建设周期长，适合于大型企业建设。目前，粗苯精制主要有粗苯－焦化纯苯、焦化纯苯－无硫苯和粗苯加氢萃取三种方案。从2007年焦化苯市场情况来看，三种方案在对上游原料和下游市场的占有方面竞争非常激烈。粗苯一焦化纯苯精制工艺投资小、见效快，但工艺老化、污染环境、产品质量较差；焦化纯苯一无硫苯精制工艺是一种最新的精制方案，该工艺投资小、见效快，成本低、产品质量提高快，但工艺不成熟(属开发期)、产品质量不稳定：粗苯加氢萃取工艺投资大、建设周期长，但工艺稳定、产品质量较好，代表着粗苯精制的发展方向，但随着无硫苯(氧化法或吸附法)工艺的发展和成熟对加氢萃取工艺将产生较大的冲击。27 焦化纯苯一无硫苯工艺，是在焦化纯苯的基础上进一步精制，目前有氧化法、精洗萃取法、吸附法等多种工艺，仅氧化法就有几种工艺。由于生产厂家工艺相互保密，技术方面是否先进一时很难说清楚。由于该工艺投资小、见效快、产品质量趋向于加氢苯而被民营所情迷，近期发展速度迅猛。仅2007年一年产能就发展到30多万吨。苏联自1975年以来，为改进焦化工业中高纯苯的生产工艺而进行的一系列研究表明，对于深度净化苯中饱和烃和噻吩杂质的最有前途的方法是萃取精馏。萃取精馏可回收苯中的大部分噻吩，减少了由于大量酸洗而造成的苯损失，有一定经济效益。此外，该工艺无酸焦油排放，在改善环境上也很有意义。天津凯赛特科技有限公司开发的萃取精馏法粗苯精制，已取得了专利，该工艺大大提高了苯的收率，并且可回收苯中的大部分噻吩；同时，与加氢精制法相比，项目投资额度也具有很强的竞争力。50kt/a的萃取法粗苯精制项目投资大约2000多万元，投资少，我们完全可以预测，该技术必将引发国内国际粗苯精制技术的一场革命。某省某县某化工有限公司属于民营企业，采用酸洗工艺制取纯苯的主要目的是满足本厂顺酐车间的需要，不需要高纯度的纯苯，在面临酸洗工艺被淘汰的情况下，公司决定将现有酸洗法粗苯精制工艺改造为萃取精馏工艺，既提高苯的纯度，也避免了对环境的影响。焦化粗苯的萃取精馏项目可以实现回收目的产物以及污染物零排放的目标，所以项目的实施既会有很好的经济效益，又会有很好的社会效益。1.1.4研究范围根据国家产业政策和行业政策，就某省某县某化工有限公司55000t/a粗苯萃取精馏新技术改造工程投资的必要性，市场预测，产品方案及生产规模，工艺技术方案，建厂条件和厂址方案，公用工程和辅助设施方案，节能，环境保护，劳动保护和安全卫生，投资估算，财务评价等进行研究，以便得出结论，为领导提供决策依据。1.2研究结论1.2.1研究的简要综合结论27 本工程的建设符合国家产业政策和行业政策，产品市场前景广阔，具有良好的经济效益，工艺技术路线先进、成熟、可靠，且原材料供应有保证。工程建设在某县陶寺乡兴光村，交通运输方便，新建工程配套设施，水、电、汽供应有保证。本工程充分考虑了“三废”治理和综合利用措施，不会对环境造成污染。劳动安全卫生设施完善。本项目总投资为5243.26万元。投资回收期3.59年，年均利润2200.08万元。项目的经济收益较好，具有一定的抗风险能力，因此，建议上级主管部门尽快批准建设。附：主要技术经济指标表表1.1主要技术经济指标表序号项目名称单位数量备注一生产规模1粗苯处理能力t/a55000二年操作时间h8000三主要原材料、燃料消耗1粗苯t/a550002萃取剂t/a25四动力消耗量1一次水m3/h202电量Kwh/a33120003燃料煤t/a139544压缩空气Nm3/min1.55循环水m3/h1120五三废排放量1废水m3/h13.8主要是生活废水2废气m3/h31500烟道气3废渣t/a3488炉渣六总定员人5727 其中新增定员人17七新增建筑面积m21452八单位产品综合能耗1按处理一吨粗苯计kg标煤206.02九项目总投资1项目总投资万元5265.222建设投资万元1701.33流动资金万元3563.92十主要技术经济指标1年均营业收入万元16047.782年均总成本费用万元13793.343年均利润总额万元2197.454权益投资净利润率%31.15投资回收期静态投资回收期年3.66项目投资税前财务内部收益率%65.647项目投资税后财务内部收益率%44.9227 2.市场预测2.1国、内外市场情况预测本项目生产的产品主要有纯苯、甲苯、二甲苯、噻吩、重质苯、初馏份、溶剂油（C8、C9）等，其中主要产品为纯苯、甲苯、二甲苯。2.1.1纯苯纯苯是基础有机化工原料，广泛用于合成橡胶、塑料、纤维、洗涤剂、染料、医药、农药和炸药生产，也可用作溶剂，在炼油工业中用作提高汽油辛烷值的掺和剂。　　目前，全国纯苯生产厂家有70多家，总年产能力约为4000kt/a，其中石油苯约占60％，焦化苯约占40％。石油苯生产装置大部分集中在中国石化集团公司和中国石油天然气集团公司，焦化苯生产装置主要分布在冶金系统。石油苯年产能力在10kt以上的厂家有20多家，约占总生产能力的85％。年产能力在100kt以上的生产厂家有6家，他们是扬子石化公司芳烃厂、上海石化股份公司、齐鲁石化公司、燕山石化公司、辽阳石油化纤公司、吉化公司，其年产能力约占全国总年产能力的45％。其中，扬子石化公司芳烃厂是目前国内最大的纯苯生产厂家，年产能力为254kt。由于纯苯用途比较广泛，随着化学工业及相关行业的发展，其消费量增加较快。1992年我国纯苯的表观消费量为783.1kt，1999年达到1605.6kt。我国纯苯的年消费量以年均10％左右的速度增长，高于世界平均速度约3个百分点。我国纯苯主要用于化学工业，以生产苯乙烯、环己烷、苯酚、氯化苯、硝基苯、烷基苯、顺酐、农用化学品、医药和染料等。其消费结构为：苯乙烯占27.25％，环己烷占12.65％，苯酚占11.37％，氯化苯占10.98％，硝基苯占9.8％，烷基苯占7.84％，农用化学品占5.56％，顺酐占4.71％，其它医药、轻工及橡胶制品业等占9.84％。27 由于经济发展的需要，纯苯下游产品生产装置不断扩建和新建，国内市场对纯苯的需求将会有较大幅度的增长。国内苯生产能力的增加主要来自大型石油、石化企业的新建和扩建，主要体现在以下三个方面：一是乙烯装置新建和改扩建的配套芳烃抽提装置；二是炼厂芳烃装置新建和改扩建；三是对二甲苯（PX）装置新建和改扩建，2005年我国苯的生产能力达到了3700～3850kt，2010年将达5150～6200kt。通过对苯的主要下游产品苯乙烯、环己烷、苯酚、氯化苯、硝基苯、烷基苯、顺酐等的生产能力和需求的预测，2006年我国纯苯进口量达300kt，创历史新高。2007年我国纯苯的进口量为249kt。预计到2010年，国内纯苯供应量将达到7030kt，当量需求量将达到11060kt，供需缺口为4030kt。2.1.2甲苯甲苯是基本有机原料之一，大量用于提高辛烷值汽油组分和多种用途的溶剂。从甲苯中可以衍生出许多种化工原料，例如：苯、二甲苯、苯甲酸、甲苯二异氰酸脂、氯化甲苯、甲酚和对甲苯磺酸等。这些原料可进一步制造合成纤维、塑料、炸药和染料等。随着炼油工业和石油化工的发展，近年我国甲苯生产发展很快，生产能力由1990年的418.4kt增长到1999年的750kt，平均增长率为6.7%。同期，国内甲苯需求迅猛增长，表观消费量年均增长率达到19.8%。1999年石油甲苯占总产量的94.9%，其中重整甲苯约365kt，占总产量的71.6%。裂解汽油甲苯约119kt，占23.3%。其余为焦化甲苯，约26kt，占5.1%。近几年我国甲苯产量有较大增长，同期进口量也在快速增长，占国内消费量的一半左右，1995年甚至占到60%以上。2005年甲苯的需求量约为1340kt，2010年将达到1700kt。我国甲苯产量虽大，但也一直无法满足下游的生产需求，目前国内甲苯的自给率不足50%。2007年我国甲苯进口量达到444.6kt。近年来我国甲苯的进口量呈现快速增长趋势，2000年我国进口甲苯573.1kt，但同期甲苯的出口量则较小。我国进口的甲苯主要来自韩国、美国、俄罗斯、日本等。尤其是韩国，每年大量出口甲苯，是我国主要的甲苯供应商，约占我国甲苯总进口量的90%。韩国甲苯的平均价格略低于我国进口甲苯的平均价格。因此，韩国对我国出口甲苯的报价及成交价格，直接影响着国内价格。我国甲苯出口方向主要是朝鲜、乌兹别克斯坦等国。27 综上所述，甲苯作为一种重要的有机化工原料，有非常广泛的用途。有一定的市场前景。2.1.3二甲苯二甲苯也是最基本的有机化工原料，混合二甲苯是指邻、间、对二甲苯和乙基苯的混合物，主要用作油漆涂料的溶剂和航空油添加剂，此外还用于染料、农药等生产。邻二甲苯用于制造苯酐、染料、农药和医药等化工产品；间二甲苯用于制造二甲酸、间甲基苯甲酸、间苯二甲腈等有机化工产品，这些产品是生产染料、医药和香料的原料；对二甲苯主要用于生产聚酯树脂和涤纶纤维的原料，也用作农药和染料的原料。二甲苯的重要消费用户有合成纤维、塑料和树脂工业以及作为溶剂用于涂料、农药和橡胶加工工业等。近年来，随着改革开放的不断深入，国民经济的飞速发展，我国的合成纤维工业、塑料和树脂工业及其它工业的发展迅猛，特别是涤纶纤维、塑料和树脂等近年来获得了迅速发展，年均增长速度达到11%。我国已成为世界合成纤维生产大国之一。据有关部门预测，近期我国涤纶纤维、塑料和橡胶等工业仍将以8%的平均速度增长，预计这些行业所需二甲苯将有所增长。在我国油漆是消耗二甲苯最多的产品。油漆生产工艺并不复杂、投资少、见效快，因此发展迅速。在计划经济年代，由于原材料短缺，可用计划分配方法限制计划外油漆厂的增加；市场经济以来，原材料和价格都已开放，油漆生产厂家大量增加，二甲苯也供不应求。随着石化工业的发展，异构体二甲苯应用范围扩大。如邻二甲苯主要用于制造苯酐。对二甲苯主要用于生产对苯二甲酸，是生产聚氨酯的主要原料之一。近几年我国有不少对苯二甲酸装置建成，对二甲苯的需求也会有较大的增加。较长时间，我国二甲苯产不足需，因此都有不同数量的进口。2.1.4噻吩目前国内噻吩的需求主要集中在医药中间体的生产上。由于噻吩类医药中间体的市场主要在国外，国内的医药中间体生产企业要根据国外的订单生产，因此对噻吩的需求有所波动。2005年的需求量在800～900t左右，年增长率约为1027 ％。国内噻吩在医药中间体制造领域所占的份额在95％以上，而在染料及农药工业上约占3~4％，其他领域占1％~2％。由于我国噻吩主要用于医药行业，因此对噻吩纯度要求比较高，一般应达到99％以上，以前国内无法达到这一要求，长期依赖进口，价格昂贵，最高时价格达到25万元／t以上。随着国际中间体生产基地向亚洲转移、噻吩衍生物的应用领域的不断扩大，全球对噻吩的需求会不断地增长。目前全球噻吩用量在6000t/a以上，国内噻吩市场将面临产能不足需求的局面。本项目生产少量重芳烃，重芳烃的利用主要是经深度分离后制取偏三甲苯和工业萘等重要化工原料，或者作为溶剂及化工原料。综上所述，本项目的主要产品为基本有机化工原料，国内和国际市场需求量很大。2.2产品价格的分析根据目前市场行情，结合本工程的工艺技术及原料来源，确定产品价格如下：表2.1产品价格一览表产品单价（元/t）备注纯苯3300甲苯3900二甲苯2900噻吩49000重质苯1400轻组分1000非芳溶剂油2400C8~9溶剂油240027 3.产品方案及生产规模3.1生产规模根据原材料的供应情况，确定粗苯处理量55000t/a。装置年开工时数：8000h。原料规格见表3-1表3.1粗苯执行标准YB/T5022-1993指标名称数值外观黄色透明液体密度(20℃)，g/ml0.871～0.900馏程180℃前馏出量(重)%，不小于93水分室温（18～25℃）下目测无可见不溶解的水3.2产品方案根据市场的需求、现有原料的供应情况和工艺方案确定产品如下：表3.2主要产品及产量序号产品名称单位数量1纯苯kt/a38.52甲苯kt/a7.153二甲苯kt/a2.24噻吩kt/a0.335重质苯kt/a4.46轻组分kt/a1.217非芳溶剂油kt/a0.668C8~9溶剂油kt/a0.553.3产品规格1）纯苯执行质量标准GB/T2283-1993。表3-3执行国家焦化纯苯产品标准（GB/T2283-1993），质量符合以下要求27 表3.3焦化纯苯产品标准项目数值外观室温（18～25℃）下透明液体，不深于每1000mL水中含有0.003g重铬酸钾的溶液颜密度(20℃)，g/ml0.876～0.880馏程℃（101325Pa）包括80.1，不大于0.8酸洗比色(按标准比色液)，不深于0.2溴价，g/100mL不大于0.15结晶点，℃不低于5.0二硫化碳，g/100ml小于0.006噻吩，g/100ml小于0.06中性试验中性水分室温（18～25℃）下目测无可见不溶解的水铜片腐蚀试验不深于1号（轻度变色）2）甲苯执行质量标准GB/T2284-1993。表3-4执行国家焦化甲苯产品标准（GB/T2284-1993），质量符合以下要求表3.4焦化甲苯产品标准项目数值外观室温（18～25℃）下透明液体，不深于每1000mL水中含有0.003g重铬酸钾的溶液颜密度(20℃)，g/ml0.861～0.868馏程℃（101325Pa）包括110.6，不大于0.9酸洗比色(按标准比色液)，不深于0.2溴价，g/100mL不大于0.2中性试验中性水分室温（18～25℃）下目测无可见不溶解的水铜片腐蚀试验不深于1号（轻度变色）27 3）二甲苯执行质量标准GB/T2285-1993。表3-5执行国家焦化二甲苯产品标准（GB/T2285-1993），质量符合以下要求表3.5焦化二甲苯产品标准项目数值外观室温（18～25℃）下透明液体，不深于每1000mL水中含有0.03g重铬酸钾的溶液颜色密度(20℃)，g/ml0.84～0.87馏程（101325Pa）初馏点℃，不大于135终点℃，不大于145酸洗比色(按标准比色液)，不深于4噻吩产品纯度要求大于98%。其它少量的副产品轻组分、非芳溶剂油、C8~9溶剂油和重质苯根据市场需要生产。27 4.工艺技术方案4.1工艺技术方案的选择4.1.1工艺技术方案的比较和选择焦化生产的粗苯是多种有机化合物组成的复杂混合物，就其本身来说用途不大，而其中的各种纯产品却是宝贵的化工原料，所以粗苯必须经过精制以提取各种纯产品。为此需选择一种合适的粗苯精制工艺。选择粗苯精制工艺的基本原则是：采用先进、成熟、可靠的工艺与设备,提高工艺自动化控制水平,确保生产操作的稳定性与准确性，提高劳动生产率，提高产品产率，确保产品产量；采用先进有效的环保措施，强化环境治理，减少对环境的污染；充分利用工艺自身的尾气和余热，降低工艺能耗，节约能源。苯和噻吩的二元体系为理想溶液，服从拉乌尔定律，但因两者的沸点差在101.325kPa下为4℃，相对挥发度较低，故一般方法很难分离。目前，我国普遍采用的方法为酸洗法和加氢法。4.1.1.1酸洗法酸洗法是我国传统的焦化苯精制方法，此法主要利用噻吩和硫酸的磺化反应和酸催化下的共聚反应来脱除噻吩。该法具有工艺流程简单，操作灵活，设备简单，材料易得，在常温常压下运行等优点，许多中小型焦化厂目前仍在使用。但是这种方法存在许多难以克服的致命缺点，特别是产品质量、产品收率和环境保护(再生酸、酸焦油和碱渣至今无有效的治理方法)等方面更为严重。近年来，虽经改进，改善了苯的质量，但仍存在许多缺点：①酸洗不仅硫酸耗量大，流程长效率低，而且产生的酸焦油难以处理，对环境有较大影响。②酸洗过程中，噻吩主要靠磺化反应及与不饱和烃的聚合而除去，因此在破坏噻吩环结构的同时将生成许多无用且有害的高沸点硫化物和酸性聚合物。③酸洗中，苯和不饱和烃发生共聚反应，会使苯的损失增加，损失率随所要求苯的质量的提高而急剧提高，达0.55～5%。27 ④硫酸与不饱和烃经加成反应所生成的酸式和中式酯类易溶于苯，故将导致后面分离设备的严重腐蚀。用碱中和会浪费碱和蒸汽。4.1.1.2粗苯加氢精制基于酸洗法的诸多缺点，世界上许多工业发达的国家，早就开始研究新的精制方法。20世纪50年代，美、苏、英、德等国相继成功开发催化加氢精制法，所产精苯的含硫量小于1.0ppm。粗苯加氢的工艺主要是Litol法和低温加氢溶剂法。低温加氢溶剂法是指以环丁砜为溶剂的加氢工艺（简称环丁砜法）和以N-甲酰吗啉为溶剂的加氢工艺（简称K.K法）。1）Litol法加H2条件：t=610℃,P=6.0MPa。粗苯先经预分馏塔分出轻、重苯。重苯作为生产古马隆树脂的原料，轻苯去加氢。轻苯经预反应器蒸发器和主反应器得到加氢油，加氢油在高压分离器分出循环氢后在苯塔内分离出纯苯，塔底残油返回加氢精制系统继续脱烷基。循环氢经MEA脱硫后大部分返回加氢系统循环使用，少部分送至制氢单元，制得的氢气作为加氢系统的补充氢。2）环丁砜法加H2条件：t=300-380℃,P=3.0-4.0MPa。粗苯经预分馏塔分出轻苯和重芳烃（C9+），重芳烃（C9+）去生产古马隆，轻苯去加氢。轻苯经预反应器蒸发器和主反应器得到加氢油，经高压分离器分出循环气体循环使用，加氢油经稳定塔排出尾气后进入液-液萃取和萃取蒸馏系统，得到芳烃馏分和非芳烃。芳烃馏分在精馏系统分离出纯苯、纯甲苯和混合二甲苯。从系统中连续排放部分循环气，同时连续补入氢气。3）K.K法加H2条件：t=300-380℃,P=3.0-4.0MPa。粗苯直接进入加氢系统，经蒸发器、预反应器和主反应器加氢后得到加氢油。加氢油在高分器中分离出循环气循环使用，分离出的加氢油在稳定塔排出尾气后进入预分馏塔，塔底的C827 馏分去二甲苯塔生产混合二甲苯，塔顶分离出的苯、甲苯馏分进入萃取蒸馏塔分离出非芳烃后经汽提塔和纯苯塔得到纯苯和硝化甲苯，若生产纯甲苯时，可将硝化甲苯再经一次萃取蒸馏即可。4.1.1.3粗苯萃取精馏萃取精馏法粗苯精制工艺大大提高了苯的收率，并且可回收苯中的大部分噻吩；同时，与加氢精制法相比，项目投资额度也具有很强的竞争力。项目建成投产后，具有很高的经济效益，当年投资，当年建成，投产后半年内即可回收全部投资。此外，该工艺无酸焦油等污染物排放，可以污染物零排放的目标，不存在环保问题。工艺流程简述如下：焦化粗苯首先进入两苯塔，脱出焦油类的重组分，然后进入初馏塔脱除沸点小于苯的轻组分；初馏塔底物料进入纯苯一塔，塔顶得到含噻吩的纯苯，塔底物料进入纯苯二塔；纯苯二塔顶同样得到含噻吩的纯苯，塔底物料进入甲苯塔；甲苯塔顶得到甲苯产品，塔底物料进入二甲苯塔；二甲苯塔顶得到混合二甲苯，塔底得到C8~C9芳烃。含噻吩的纯苯进入萃取精馏脱非芳塔脱除非芳成分，然后进入脱噻吩塔，该塔顶得到苯含量在99.9%以上、噻吩含量小于3ppm的产品，塔底物料进入萃取剂回收塔回收萃取剂，塔顶物料进入二级萃取精馏系统回收其中的苯和噻吩，回收的噻吩纯度在99%以上。加氢法与酸洗法相比，解决了酸洗法存在的问题，加氢法产品质量高，产品收率高，环境保护好，经济效益好。加氢精制法可将硫化物进行加氢分解。但是，对一般的加氢工艺来说，要制取完全不含噻吩的苯类产品实际上是不可能的，这是因为噻吩的氢解和芳烃的加氢过程是相互联系着的，因而就必须选择特殊的催化剂进行催化加氢，目前国内很多大的国企正采用此方法精制苯。此法缺点是破坏了噻吩，投资高，催化剂消耗和制氢导致装置运行费用较高。采用萃取精馏法进行粗苯精制，该工艺大大提高了苯的收率，并且可回收苯中的大部分噻吩；同时，与加氢精制法相比，项目投资额度也具有很强的竞争力。项目建成投产后，具有很高的经济效益，当年投资，当年建成，投产后三年多内即可回收新增投资。此外，该工艺无酸焦油、碱渣和生产废水等污染物排放，可以实现污染物零排放的目标，不存在环保问题。27 某省某县某化工有限公司现有精苯车间为酸洗工艺，随着环保要求的不断提高，酸洗法粗苯精制已不能满足环保要求，势必要被其他工艺替代。本次改造拟选用天津凯赛特科技有限公司新开发的粗苯萃取精馏制取苯类产品和噻吩的技术，该公司经过数个厂家的实验证明，本技术成熟可靠，既节省投资，又能得到高纯度的产品，还能实现污染物零排放的目标。此外，本次改造利用现有的精馏塔，去掉酸洗工艺中的洗涤部分和吹苯塔，新增萃取精馏脱非芳、脱噻吩以及噻吩精制装置，投资少，效益高，具有一定的抗风险能力。4.2工艺流程和消耗定额4.2.1流程简述本次技术改造包括两部分内容：其一是对现有酸洗法粗苯精制进行改造，废除酸洗和吹苯产生酸焦油、碱渣和废水的两个工段，彻底解决粗苯加工的污染问题；其二是新增萃取精馏脱非芳、脱噻吩以及噻吩精制装置，具体流程叙述如下：粗苯由粗苯原料罐经进料泵进入初馏塔，塔底由导热油通过再沸器加热，塔顶蒸汽经冷凝器冷凝后大部分回流，少部分轻组分采出进入轻组分储罐，塔底物料进入两苯塔；两苯塔底由导热油通过再沸器加热，塔底重质苯采出进入重质苯储罐，塔顶蒸汽经冷凝器冷凝后少部分回流，大部分采出进入纯苯塔；纯苯塔底由导热油通过再沸器加热，塔顶含噻吩的纯苯蒸汽经冷凝器冷凝后一部分回流，一部分采出进入纯苯中间罐，之后进入第二部分的萃取精馏脱非芳塔，塔底物料进入甲苯和二甲苯混合物中间罐，之后再进入甲苯和二甲苯间歇精馏塔；甲苯和二甲苯间歇精馏塔底由导热油加热，塔顶蒸汽经冷凝器冷凝后一部分回流，一部分采出，塔顶依次采出的甲苯和混合二甲苯分别进入甲苯储罐和混合二甲苯储罐，塔底剩余的C8~9芳烃进入C8~9溶剂油储罐。27 来自第一部分纯苯塔的含噻吩纯苯由纯苯中间罐经进料泵进入萃取精馏脱非芳塔，塔顶蒸汽经冷凝器冷凝后大部分回流，少部分采出进入非芳溶剂油储罐，原料中绝大部分非芳烃从塔顶脱除，塔底物料进入主萃取精馏塔；主萃取精馏塔由导热油和萃取剂加热，塔顶纯苯蒸汽经冷凝器冷凝后一部分回流，一部分采出进入纯苯产品罐，塔底物料进入主萃取剂再生塔；主萃取剂再生塔由导热油加热，塔底再生得到的萃取剂循环使用，塔顶富含噻吩的蒸汽经冷凝器冷凝器冷凝后一部分回流，一部分采出进入辅助萃取精馏塔；辅助萃取精馏塔由导热油和萃取剂加热，塔顶蒸汽经冷凝器冷凝后一部分回流，一部分采出返回纯苯中间产品罐，塔底物料进入辅助萃取剂回收塔；辅助萃取剂回收塔由导热油加热，再生后的萃取剂循环使用，塔顶噻吩含量很高的蒸汽经冷凝器冷凝后一部分回流，一部分采出进入噻吩精制塔；噻吩精制塔为间歇操作，塔顶分别采出的纯苯馏分和噻吩产品，采出的物料分别进入纯苯中间罐和噻吩产品储罐，塔底剩余的萃取剂进入辅助萃取剂回收塔。4.2.2消耗定额表4.1消耗定额表（处理1t原料粗苯消耗计算）序号原材料名称及规格单位消耗定额年消耗量备注1粗苯t1550002萃取剂t0.00045253电380V/220Vkwh69.383.82X1064一次水m32.91.6X1055循环水m31638.96X1066燃料煤t0.343188804.3主要工艺设备的选择4.3.1设计依据1）《特种设备安全监察条例》中华人民共和国国务院令第373号2）《压力容器安全技术监察规程》质技监局锅发【1999】154号3）《钢制压力容器》GB150-19984）《管壳式换热器》GB151-19995）《钢制卧式容器》JB/T4731-20056）《钢制塔式容器》JB/T4710-20057）《钢制焊接常压容器》JB/T4735-19974.3.2设计方案27 本工程新增装置区，装置区的主要非标设备有6座塔器以及与之配套的再沸器、冷凝器、回流罐等。本工程介质不属于腐蚀性介质，根据规范要求，塔和再沸器的主体材质选用16MnR，其他设备的主题材质选用Q235B。接管尺寸统一选用国内沿用系列钢管，材质选用20＃。这些材料在市场上很容易购买到。装置区塔的类型有填料塔、浮阀塔以及填料浮阀混合型塔。填料选用铝制规整填料，重量轻，物料接触面积大，分离效果较好。4.3.3主要设备一览表27 表4.2主要工艺设备一览表序号设备名称规格型号重量(kg)台数材质备注单重总重总备装置区1初馏塔Φ1200×221961利旧2初馏塔重沸器Φ500×2900F=50m21利旧3初馏原料回流泵Q=3.7-7.6m3/h3利旧4初馏分冷凝冷却器F=80m2（螺旋板式换热器）1利旧5初馏分回流罐Φ1200×40001利旧6两苯塔Φ1400×222451利旧7两苯塔重沸器Φ500×2900，F=50m22利旧8两苯原料回流泵Q=3.7-7.6m3/h3利旧9两苯塔冷凝冷却器F=100m2（螺旋板式换热器）1利旧10两苯塔回流罐Φ1200×4000，V=4.5m31利旧11纯苯塔Φ1400×274231利旧12纯苯塔重沸器Φ500×2900，F=50m22利旧27 13纯苯塔回流泵Q=3.7-7.6m3/h3利旧14纯苯塔冷却器F=100m2（螺旋板式换热器）1利旧15纯苯塔回流罐Φ1200×4000，V=4.5m31利旧16纯苯残油槽Φ4616×3800V=60m22利旧17精制塔Φ800×221551利旧18精制釜Φ3000×80001利旧19精制塔原料回流泵Q=3.7-7.6m3/h3利旧20精制塔冷却器F=80m2（螺旋板式换热器）1利旧21精制回流罐Φ1200×4000，V=4.5m31利旧22初残槽Φ3012×2800，V=18m31利旧23精制计量槽Φ800×2000，V=1m31利旧24脱非芳塔Φ1400×375001Q345R新上25主萃取精馏塔Φ2200×390001Q345R新上26主萃取剂回收塔Φ1800×210001Q345R新上27 27辅助萃取精馏塔Φ1600×4370001Q345R新上28辅助萃取剂再生塔Φ800×250001Q345R新上29噻吩精制塔Φ1000×300001Q345R新上30脱非芳塔冷凝器Φ600×60001Q235-B新上31脱非芳塔再沸器Φ600×20001Q345R新上32主萃取精馏塔冷凝器Φ600×60001Q235-B新上33主萃取精馏塔再沸器Φ800×25001Q345R新上34主萃取剂回收塔冷凝器Φ800×60001Q235-B新上35主萃取剂回收塔再沸器Φ500×25001Q345R新上36辅助萃取精馏塔冷凝器Φ400×60001Q235-B新上37辅助萃取精馏塔再沸器Φ400×25001Q345R新上38辅助萃取剂再生塔冷凝器Φ400×45001Q235-B新上39辅助萃取剂再生塔再沸器Φ400×25001Q345R新上40噻吩精制塔冷凝器Φ400×60001Q235-B新上27 41噻吩精制塔塔釜Φ1600×40001Q345R新上42原料预热器Φ400×45001Q235-B新上43萃取剂冷却器Φ800×60001Q235-B新上44精苯产品冷却器Φ400×45001Q235-B新上45辅助萃取剂冷却器Φ400×45001Q235-B新上46萃取剂蒸发釜Φ1600×40001Q345R新上47脱非芳塔尾冷器Φ273×20001Q235-B新上48主萃取精馏塔尾冷器Φ273×20001Q235-B新上49主萃取剂回收塔尾冷器Φ273×20001Q235-B新上50辅助萃取精馏塔尾冷器Φ273×20001Q235-B新上51辅助萃取剂再生塔尾冷器Φ273×20001Q235-B新上52真空泵1尾冷器Φ273×20001Q235-B新上53真空泵3尾冷器Φ273×20001Q235-B新上54噻吩精制塔尾冷器Φ273×20001Q235-B新上27 56脱非芳塔回流罐Φ1000×20001Q235-B新上57主萃取精馏塔回流罐Φ1600×26001Q235-B新上58主萃取精馏塔产品中间罐Φ2200×26001Q235-B新上59主萃取剂回收塔回流罐Φ1400×22001Q235-B新上60主萃取剂回收塔产品中间罐Φ2200×26001Q235-B新上61辅助萃取精馏塔回流罐Φ1400×22001Q235-B新上62辅助萃取剂再生塔回流罐Φ1400×22001Q235-B新上63辅助萃取剂再生塔产品中间罐Φ3000×36001Q235-B新上64噻吩精制塔回流罐Φ1000×22001Q235-B新上65噻吩精制塔产品中间罐Φ1600×26004Q235-B新上66真空缓冲罐Φ1400×22002Q235-B新上67凝液接收罐Φ800×12002Q235-B新上68脱非芳塔回流泵Q=6m3/h，P=5.5kW21新上69脱非芳塔塔底出料泵Q=10m3/h，P=3.0kW21新上27 70主萃取精馏塔回流泵Q=10m3/h，P=15kW21新上71精苯产品出料泵Q=20m3/h，P=3kW10新上72主萃取精馏塔塔底出料泵Q=23m3/h，P=11kW21新上73主萃取剂回收塔回流泵Q=10m3/h，P=5.5kW21新上74辅助萃取精馏塔进料泵Q=4m3/h，P=2.2kW21新上75主萃取剂回收塔塔底出料泵Q=25m3/h，P=18kW21新上76辅助萃取精馏塔回流泵Q=2m3/h，P=5.5kW21新上77辅助萃取精馏塔塔底出料泵Q=10m3/h，P=2.2kW21新上78辅助萃取剂再生塔回流泵Q=10m3/h，P=2.2kW21新上79辅助萃取剂再生塔塔底出料泵Q=10m3/h，P=5.5kW21新上80噻吩精制塔进料泵Q=20m3/h，P=3kW10新上81噻吩精制塔回流泵Q=10m3/h，P=3kW21新上82苯出料泵Q=10m3/h，P=3kW1新上83噻吩出料泵Q=10m3/h，P=3kW1新上27 84甲苯出料泵Q=10m3/h，P=3kW1新上85残液泵Q=1m3/h，P=2.2kW1新上86中断泵Q=60m3/h,P=5.5kW21新上87真空泵抽气量8l/s，P=1.1kW2新上88真空泵抽气量30l/s，P=4kW1新上89液下泵Q=5.4m3/h,P=2.2kW1新上90活性炭吸附罐Φ1000×40002Q235-B新上罐区1甲苯槽Φ4500×3800V=60m32Q235-B利旧2纯苯槽Φ6000×5600V=160m34Q235-B利旧3二甲苯槽Φ4500×3800V=60m31Q235-B利旧4噻吩储槽Φ3000×2800V=18m34Q235-B利旧5重质苯槽Φ4500×3800V=60m31Q235-B利旧6轻组分槽Φ4500×3800V=60m31Q235-B利旧27 7非芳溶剂油储槽Φ4500×3800V=60m31Q235-B利旧8C8~9溶剂油储槽Φ4500×3800V=60m31Q235-B利旧9中间槽Φ6000×5600V=160m31Q235-B利旧10粗苯槽Φ6000×5600V=160m38Q235-B利旧27 4.4自控技术方案4.4.1概述本设计的范围包括某省某县某化工有限公司55000t/a粗苯萃取精馏新技术改造工程新增界区内的现场仪表和控制室分散控制系统（DCS）以及可燃气体检测报警系统（GAS）的所有内容。根据工艺装置的规模、流程特点及操作要求，本设计对生产过程中介质的温度、压力、流量、液位等主要参数，按工艺要求分别采用集中和就地检测相结合的方式进行监控。生产装置工艺参数在控制室的DCS控制系统操作站上显示、操作，并包括主要泵组的运行参数的显示报警和启停控制。根据本项目中工艺介质易燃易爆的特点，设置可燃气体检测报警系统（GAS）。报警控制器设置在控制室，在生产装置区内设置固定式可燃气体检测器，实时监测空气中的可燃气体浓度，当检测区域内可燃气体泄漏浓度超过可燃气体爆炸下限浓度的20%时，报警控制器会发出声光报警提醒操作人员及时采取措施。4.4.2控制系统的选择本项目用以监控生产的控制系统选用分散控制系统（DCS），DCS系统采用当前最新的微机硬件技术和成熟可靠的软件系统，具有完整的过程控制功能，数据采集与监视功能，包括各类算法和辅助设备。生产流程中的主要工艺参数，包括温度、压力、液位、流量等远传信号均采入DCS系统进行监测，重要参数通过DCS进行调节。这些信号经过处理将分别用于实时控制、实时显示报警、并生成各种生产和管理用的记录和报表。在设计DCS的配置时，应充分考虑其硬件、软件的可靠性、主流型和先进性、以及系统的可扩展性、网络开放性，网络通讯的硬软件平台及其相应接口，使采用的DCS系统不仅能适应现阶段的要求，而且能为装置以后实施高级控制、先进控制和公司今后实施全厂计算机高层网络管理创造条件。4.4.3仪表选型4.4.3.1仪表选型原则生产装置安全运行和长期连续运转是工厂经济效益的基础58 ，因此，在国产仪表和国外仪表中筛选出性能价格比较好的仪表，使每个控制或监测回路都能在安全、可靠、长周期、自动状态下运行，提高整个装置的仪表投用率和自动化管理水平。（1）本项目选用经过技术和产品鉴定的产品，在构成系统时保证其先进性、可靠性、配套性及经济性。选用产品时遵循技术先进、质量优良、价格合理、售后服务好的原则。(2）在同类用途中，国内已有生产且在技术上、性能上能满足使用要求，符合相关标准，优先采用国内产品。(3）对于生产装置区内，生产环境为爆炸性气体危险环境的，仪表选型以本质安全型为主，无本安型则选用隔爆型仪表。(4)对于易结晶的介质，压力表和压力变送器选用隔膜型，或在测量管线上采取保温措施。(5）对于同类型仪表，为了维护方便以及减少备件的种类，尽量归类到相同规格型号。4.4.3.2主要仪表选型(1)温度仪表均为集中显示，根据工艺流程中温度特点，选用铂热电阻。(2)压力仪表就地指示:易结晶的介质选用隔膜式压力表，其他选用一般压力表。远传压力：智能压力变送器，易结晶介质测量管需保温或伴热。(3)流量仪表远传流量：涡街流量计或金属转子流量计(4)液位仪表就地指示：磁翻板液位计远传液位：双法兰差压液位变送器(5)执行机构：调节阀采用气动执行机构+电气阀门定位器；58 (6)安全栅：选用隔离式安全栅。表4.3主要仪表设备清单序号仪表名称单位数量一温度仪表1铂电阻温度计支91二压力仪表1压力表块372智能压力变送器台14三流量仪表1涡街流量计台62金属转子流量计台18四液位仪表1磁翻板液位计台272双法兰差压液位变送器台22五阀门1气动薄膜调节阀套32六辅助仪表1隔离式热电阻输入安全栅个912隔离式模拟量输入安全栅个603隔离式模拟量输出安全栅个32七DCS控制系统1控制软件套12控制站(控制器冗余)台13I/O卡件柜台24操作站台15工程师站台158 6打印机台17UPS电源220VAC10KW台1八安全仪表1可燃气体报警控制器套12可燃气体检测器台43便携式可燃气体检测报警器台14.4.4控制室的设置本项目控制室设置在非防爆区内，面积为60m2。DCS系统的全部硬件、卡、柜、工程师站、操作站以及可燃气体检测报警系统（GAS）及其外围设备等设置在本控制室内。控制室环境要求：温度—冬季20±2℃，夏季26±2℃，湿度50%±10%。控制室设有温度和湿度调节的空调，无腐蚀性气体。室内设有消防设备。室内采用抗静电活动地板。4.4.5仪表的供电和供气(1）仪表供电：DCS系统及GAS系统均采用不间断电源（UPS）供电。当正常电源故障时，能维持供电时间≥30min,电源切换时间<5ms。(2）仪表供气：仪表气源来自空压站，仪表气源质量应满足以下要求：1)压力　550±10%kPa(G)2)油份含量<1mg/m33)露点温度<-50℃4)供应温度<30℃5)用气量1.5Nm3/min4.4.6安全技术措施58 （1）可燃气体检测报警系统（GAS）是为确保安全生产，在存在易燃易爆气体泄漏的装置区内，设置可燃气体检测装置，在中心控制室内安装报警装置。当可燃气体泄漏浓度超过设定值时，报警装置将发出声光报警提醒值班人员及时采取措施。（2）DCS控制系统的操作站、控制器、电源、网络全部1：1冗余配置。I/O卡件要考虑15%的富裕量，以确保DCS控制系统的可靠运行。（3）针对装置内易燃易爆介质的特点，仪表主要选用本质安全型仪表。（4）装置框架内仪表采用就地或保护箱安装，室外仪表在保护箱内安装。电缆与现场仪表的连接处均采用防爆挠性连接管保护。其它仪表附件，如电缆桥架采用热镀锌，穿线管采用镀锌钢管。（5）仪表接地：仪表系统根据规范的要求设置接地系统。一是将现场和控制室内的用电仪表、用电设备、控制柜等的金属外壳进行保护接地；二是所有信号屏蔽电缆的屏蔽层在DCS柜内进行工作接地；最终与总接地板连接，接到电气总接地网，并实现等电位联结。现场仪表外壳、仪表桥架、穿线管等就近与电气接地装置联接，形成可靠的电气通路。仪表接地与电气接地共用接地系统，接地电阻要求不大于4Ω。4.4.7采用的标准和规范《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB50058-1992《石油化工企业可燃气体和有毒气体检测报警设计规范》SH3063-1999《过程测量与控制仪表的功能标志及图形符号》HG/T20505-2000《控制室设计规定》HG/T20508-2000《仪表供电设计规定》HG/T20509-2000《仪表供气设计规定》HG/T20510-2000《信号报警、安全联锁系统设计规定》HG/T20511-2000《仪表配管配线设计规定》HG/T20512-200058 《仪表系统接地设计规定》HG/T20513-2000《仪表及管线伴热和绝热保温设计规定》HG/T20514-2000《分散型控制系统工程设计规定》HG/T20573-200058 5.原材料、辅助材料及动力供应5.1主要原材料的品种、年需用量及供应来源表5.1主要原材料用量及运输表序号原料名称年用量t运输方式备注1焦化粗苯55000t/a槽车本项目属于改造项目，原有原材料由某各厂家提供，供应有保障。5.2主要辅助材料的品种、年需用量及供应来源本项目所用辅助材料主要为萃取剂，用量为25t/a,由天津凯赛特科技有限公司供应，来源可靠，供应有保证。5.3动力供应5.3.1供水项目原来部分改造后用水量5.5m3/h，项目新增部分生产、生活用水总量14.5m3/h，共计20m3/h。本项目水源为东山供水站或龙兴铁厂自备井水，供水能力为1400m3/d，作为生产、生活用水、循环水补水的水源，可满足本工程的需要。5.3.2供电项目原来部分改造后用电量160kWh，新增部分用电量254kWh，该厂现有10/0.4kV变电所一座，安装有1250kVA变压器2台，富裕电量500kVA，本工程新增部分所需电源即由此2台变压器的两段母线分别给锅炉配电室、给排水配电室各提供两路0.4kV电源，其中一台变压器母线再给装置区配电室提供一路0.4kV电源，即可满足工程需要。5.3.3供热根据用热参数和特点，本工程新增工艺装置采用导热油为传热介质的有机载体进行供热。导热油为供热介质具有热容量高、传热均匀、热稳定性好、可低压运行不汽化等特点，且不需要蒸汽系统的给水脱盐、除盐等复杂的处理过程，因此具有系统简单、输送方便等优点。工艺装置伴热负荷，采用原厂区顺酐车间的副产蒸汽伴热，满足生产要求。厂区控制室等房间的采暖，利用原厂区的采暖管道。5.4燃料供应本项目改造前装置燃煤量为6274t/a，改造新增部分燃煤年耗量7680t/a，58 共用煤量13954t/a，来源于某本地，供应有保证。58 6.建厂条件和厂址方案6.1建厂条件6.1.1厂址的地理位置、地形、地貌概况某省某县某化工有限责任公司位于某县陶寺乡兴光村，距县城10km。企业所在地某县位于某市中南部，东邻浮山、翼城，西傍乡宁，南与曲沃、侯马、新绛为邻，北与尧都区相连，地理坐标为东经111º06′-111º40′，北纬35º40′-36º03′。6.1.2工程地质、地震烈度、水文地质概况和有关的江、湖、海、河水文资料6.1.2.1工程地质某县东依塔儿山（属太岳山脉），西傍姑射山（属吕梁山脉），中为汾河谷槽，山河之间构成了两旁略呈梯型的盆关地带。该企业所在地属黄土台区，台面平坦，覆盖有厚度较大Q2红色土，受汾河流水长期冲刷，塬面切为峡谷，两岸切入二迭系砂岩，谷壁有上新统三趾马红土和Q1河湖堆积物出露。汾河之东冲沟发育，深切达50-100m，暴露着较厚冲积砂砾石层。本地区属汾渭地震带的中段，属地震多发地带，在建筑设计中均需按抗8度地震强度设防。6.1.2.2水文地质某县境内主要河流为汾河，由北向南纵贯县境，北自某杜家庄入境，海拔391m，流程52.5km，落差29m，河床上为泥沙，下为岩石，河槽上游宽400-700m，下游宽300-500m，中游城关至柴庄15km的峡谷间，河宽130m左右，纵坡0.4‰-3‰。流量年差极大，1-6月枯水季节，最小至5m/s。6.1.3当地气象条件某县属暖温带大陆性气候，四季分明。冬季寒冷干燥，春季少雨多风，夏季炎热，雨量集中，秋季多晴朗凉爽天气。年平均气温12.4℃极端最高气温41.9℃极端最低气温-18.3℃年平均大气压力961.5MPa最大积雪深度6.0cm58 全年平均风速1.4m/s30年一遇的最大风速18.0m/s全年主导风向西北风6.1.4地区和城镇社会经济的现状及发展规划2000年，该县建成并投入使用20座125m3以上的炼铁高炉，8个400kt以上的机焦企业，同时，100kt金属锌、20kt钾、30kt超细高岭土等新项目也相继建成投产，初步迈开了传统产业新型化和新兴产业规模化的调产步伐。　　为实现可持续发展，在有序开发和合理利用中促进资源节约，在全面治理和严格控制中促进环境保护，在积极修复和大力建设中促进生态改善，某县从2000年起，就加大了节约资源、保护环境、建设生态的力度，提高资源“稀缺化”的程度，较好地破解了发展中资源环境生态的一系列难题。　在处理县域经济发展和基本农田保护二者的关系时，某县坚决贯彻“负责”的原则，即：新建企业的占地，首先要考虑利用停产关闭的旧厂房、旧场地，盘活土地存量和资本存量；旧厂房旧场地不适应的，考虑占用河滩地、荒沟地；以上两个办法都解决不了，确需新批占用土地的，则精打细算，能省就省。该纳税的纳税，该补偿的补偿，条条依法，宗宗合规，决不以牺牲国家土地资源和农民利益换取一时的所谓政绩。　　在处理矿产资源和发展县域经济二者的关系时，某县为可持续发展储备资源，借机做成大文章。该县煤田面积达300余平方公里，煤炭储量十分丰富，但目前只开采了9平方公里。因为，该县不主张内采，每年所需的煤炭全部外采。该县的铁矿资源在全市数一数二，但他们也不乱采，也不滥卖。县上有关部门制定了一套政策，鼓励铁矿就地深加工，最大限度地把资源优势转化为经济优势。集约发展的工业园区中，以钢铁、焦化企业为依托，扩大焦炉煤气综合利用，以高耗能、高排放企业为依托，大力推进废物资源化，形成了一套完整的循环化、集约型的经济格局。各企业发挥自身优势，不断延伸产业链条，提高附加值，促进了经济由线性运行向企业的小循环和园区的大循环运行转变。光大集团的洗煤-炼焦-化工-供气-发电；冶金园区的矿-铁-钢-58 型材以及废气发电、废渣建材；精密铸造园区的生铁-铸造-机加工-装配等产业链条，或将资源一步步吃干榨尽，循环利用。依靠科技进步，大胆采用新工艺、新技术，节约能源，扩大利润空间，是某发展循环经济的又一举措。星原、龙兴等6家企业上了10项高炉喷煤技改项目，年可节约焦炭3.8万吨，吨铁成本平均降低约80元。光大公司、张礼银业洗煤厂等企业，采用国内目前最先进的洗煤设备和技术，使回收率提高近10个百分点。某有色金属公司利用自行开发的双飞溅式冷凝电炉炼锌技术，使电炉回收率达93.6%，单炉日产量达14吨，创同行业世界纪录。6.1.5交通运输条件和运输量的现状及发展规划境内交通有同蒲铁路和大运公路由北而南贯穿全境，县级公路和乡镇路四通八达，交通运输甚为方便。108国道贯穿县城并且直通某市区。6.1.6拟选厂址目前土地使用现状、厂区拟占地面积某省某县某化工有限公司粗苯精制建设项目建在原厂区的东南侧，位于某县陶寺乡兴光村西，厂区拟征地12846m2，需征土地12846m2，土地现状为荒地。6.2厂址方案某省某县某化工有限公司位于某县河东工业园区，陶寺乡兴光村西侧，占地面积23330m2。主要生产项目为50000t/年粗苯加工装置和20000t/年顺酐生产装置各一套，年可生产纯苯34500t，甲苯6400t，二甲苯1500t，溶积油2400t，重油1500t，顺酐20000t。某省某县某化工有限公司距某县城10km，距某市20km。厂址东距兴光村3km，南面100m处是某县龙兴铁厂，东北侧距离300m处新兵铁厂，西边150m处是临襄公路，3km处是霍侯一级公路和南同蒲铁路,交通十分便利。供水由东山供水站或龙兴铁厂自备井水供给1400t/d。供电由赤邓供电站供给2500kW/h。供热由顺酐车间副产蒸汽供给每小时余3t，原料焦化粗苯在周边县市焦化厂供给50000t。综合以上几点，此处选址较为合适。58 7.公用工程和辅助生产设施方案7.1总图运输7.1.1总平面布置7.1.1.1总平面布置的原则（1）满足工艺生产流程的要求，使工艺路线便捷、顺畅。（2）符合有关防火规范的要求，合理确定通道宽度。（3）在满足消防、防火等规范要求下，尽可能布置紧凑，节约用地。（4）合理组织人流物流，使人流、物流分开，并尽可能使运输线路便捷通畅。（5）合理的综合布置地上、地下各种工程技术管线。7.1.1.2总平面布置的方案某省某县某化工有限公司粗苯精制建设项目建设在原有厂区的东南方向，主要包括生产装置区和公用工程辅助区。生产装置包括主装置和控制室，位于东侧主导风向的下风向。燃油锅炉位于东南方向。厂前区利用原有的办公和食堂位于西北方向，主导风向的上风向。储罐区利用位于北厂区原有罐区。7.1.2竖向布置原则（1）满足建构筑物的功能布置要求；（2）与厂区现有竖向相结合，项目竖向与原厂区连接合理；（3）满足技术规程、规范要求，保证工程建设与使用期间的稳定和安全；（4）解决场地排水问题；（5）满足工程建设与使用的地质、水文等要求；（6）满足建筑基础埋深、工程管线敷设的要求。本次项目采用平坡式竖向布置。7.1.3绿化本项目绿化主要是沿路种植行道树，起到美化，净化的作用（1）应符合企业总体规划，与总平面布置统一考虑。58 （2）应根据企业性质、环保、厂容和景观要求，结合当地自然条件因地制宜布置。（3）充分利用厂区内非建筑地段及零星空地进行绿化。（4）满足检修、安全、卫生及防火要求。（5）满足管线和交通线路布置的技术要求。根据以上要求，努力把绿化做到线、面结合，以线连面，有集中绿化又有道旁绿化，并在绿化时根据绿化区周边环境要求选择合适的树种。7.1.4工厂运输本工程物料进出厂运输采用社会力量汽车运输。7.2给排水7.2.1概述1)设计依据(1)《建筑给排水设计规范》GB50015-2003(2)《室外给水设计规范》GB50013-2006(3)《室外排水设计规范》GB50014-2006(4)《石油化工企业设计防火规范》GB50160-92（1999年版）(5)《工业循环水冷却设计规范》GB/T50102-2003(6)《工业循环冷却水处理设计规范》GB50050-20072)设计范围本项目可行性研究的范围：某省某县某化工有限公司55000t/a粗苯萃取精馏新技术改造工程的给排水、循环水和消防系统。3)设计原则本可行性研究遵循采用新技术、新工艺，经济合理的原则。4)可依托情况本项目用水由东山供水站或龙兴铁厂自备井水供给，供水水量为1400m3/ｄ,可满足本技改项目的需要。7.2.2用水量和排水量本项目新增部分公用工程的用水量和改造后排水量详见表7.2和表7.3。58 表7.1用水量表(单位：m3／h)序号装置名称生产用水循环冷却水备注最大正常最大正常1工艺装置区21冲洗地面2循环水系统7.57.56006003锅炉房2.52.5脱硫除尘4浇洒绿地用水0.50.55管网漏损水1.01.06未预见用水1.01.07合计14.513.5表7.2排水量表(单位：m3／h)序号装置名称生活污水生产污水备注正常最大正常最大1工艺装置区1.81.82循环水系统1.01.03锅炉房1.01.04合计10.010.03.83.87.2.3给水工程1）供水水源本项目水源为东山供水站或龙兴铁厂自备井水，供水能力为1400m3/d，本项目新增部分最大用水量为14.5m3/h，经改造后，整体项目用水量为20m3/h，能满足项目需要。2）给水系统现简述流程如下:供水站或深井来水→给水管网→各用水点该技改项目给水管线设成枝状，给水干管管径为DN50，埋地敷设。3）消防水系统58 本厂区消防水流量为125L/S，火灾持续时间为2h,消防用水量为900m3，原厂区已建一个容积均为1400m3的地下式消防水池，该水池被分成容积相等的二格，一座半地下消防泵房，水量水压均能满足本技改项目消防供水的需要。4）循环冷却水系统本项目新增部分设一套独立的循环水系统，现对本循环水系统简述如下：循环水系统主要技术参数为：循环水最大量：600m3/h夏季湿球温度：25.9℃供水压力：0.3MPa压力回水：0.15MPa供水温度：32℃回水温度：38℃本系统的主要任务是提供55000t/a粗苯萃取精馏新技术改造工程新增工艺部分的循环水，系统流程如下：带压循环回水→冷却塔→集水池→循环水泵→工艺各用水点系统运行中，水温38℃的带压回水，经冷却塔降温后进入塔下集水池，再由循环水泵组提升进入工艺装置循环水供水系统。本系统建构筑物主要包括集水池，设备包括冷却塔、循环水泵。详见表7.3、表7.4.表7.3主要给排水设备一览表序号设备名称规格型号单位总数备用备注循环水系统1冷却塔DFNL-600N=15/7.5kw台12冷却循环泵Q=600m3/hH=0.38MPaN=90kw台213综合水处理器Q=440~640m3/hN=0.85kw台14推车式灭火器MF/TABC25具658 5手提式灭火器MF/ABC8具246CO2灭火器MT7具4表7.4主要建构筑物一览表序号名称结构型式耐火等级平面尺寸(长×宽×深)m生产类别建筑面积(m2)层数（个数）备注1冷却循环水池地上式钢混6.0×6.0×2.0（1个）2事故池地下式钢混12.0×18.0×5.0（1个）5）给水管网系统该技术改造工程给水管网主要包括生产、消防水管网，循环冷却水管网。（1）生产、消防水管网该系统主要用于新增部分生产及消防用水，管道埋地敷设成枝状管网，采用球磨铸铁管。（2）消防水系统该系统用于新增部分室内外消防，由原厂区消防管网引两条出水管埋地敷设成环状管网，管道采用球磨铸铁管，地面以上采用焊接钢管。焊接钢管防腐采用加强级环氧沥青进行防腐。（3）循环冷却水管网系统该系统用于循环上水的供给及循环回水的收集，管道埋地敷设，管材采用螺旋焊缝管或无缝钢管，钢管防腐采用加强级环氧沥青进行防腐。7.2.4排水工程1）厂区排水系统原装置利用旧厂区排水系统，本次设计的排水系统包括新增部分的生产废水、生活污水、雨水排水系统及事故水池。（1）生产废水排水系统58 该系统的服务对象为工艺装置区冲洗水、循环水排污，工艺装置区排水出口，应设水封，水封高度不小于250mm，循环水排污利用埋地管道收集，最终排往园区新建污水处理站，管材采用U-PVC,埋地敷设。（2）清净雨水排水系统项目所在地暴雨强度公式为:1207.4(1+0.94LgP)q=(t+5.64)0.74其中降雨历时t为5min,雨水重现期P取5年,则暴雨强度q=269.23L/（s.ha),雨水由马路边雨水口收集，重力自流排出厂外，管材采用聚氯乙烯双壁波纹管，埋地敷设。（4）事故水池本技改项目新建一座有效容积为900m3消防事故水池，收集厂区发生火灾时的消防废水，同时收集全厂初期雨水，防止环境污染。事故水池做防渗处理，同时设置阀门转换井，阀门转换井采用管道与事故水池相连，发生火灾或收集初期雨水时，通过操作阀门转换井的阀门，进行事故水或初期雨水收集；事故水或初期雨水经处理达标合格后，再排至厂外管网。事故水池应及时清空。7.3供电及电讯7.3.1供电7.3.1.1设计依据采用国家现行设计规范为设计依据。《10kV及以下变电所设计规范》GB50053-94《供配电系统设计规范》GB50052-95《通用用电设备配电设计规范》GB50055-93《低压配电设计规范》GB50054-95《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB50058-92《建筑设计防火规范》GB50016-2006《建筑物防雷设计规范》GB50057-94（2000年版）《建筑照明设计标准》GB50034-20047.3.1.2供电电源58 本工程即某省某县某化工有限公司55000t/a粗苯萃取精馏新技术改造项目。该厂现有10/0.4kV变电所一座，安装有1250kVA变压器2台，富裕电量500kVA。本工程所需电源即由此2台变压器的两段母线分别给锅炉配电室、给排水配电室各提供两路0.4kV电源，其中一台变压器母线再给装置区配电室提供一路0.4kV电源，即可满足工程需要。7.3.1.3供电方案本工程锅炉系统、给排水系统为二级负荷，装置区系统为三级负荷。工程用电电压现为：0.4kV。本工程由现厂内变电所提供电源，在导热油炉、给排水泵房和装置区各自设配电室分别担负各自区域供电和动力控制，各配电室安装集中无功补偿装置，使功率因数达0.90以上。7.3.1.4负荷计算本工程新增部分工艺设备用电、公辅设施用电全部为低压～380V/220V等级。表7.5负荷计算表序号名称装机容量(kW)运行容量(kW)计算负荷备注有功(kW)无功(kvar)视在(kVA)二级负荷1给排水18910080602导热油锅炉109997959三级负荷3工艺装置区21011895704合计5083172541893175无功补偿-966总计25493270计算负荷：有功功率：254kW无功功率：93kVar视在功率：270kVA58 功率因数：0.94按三班工作制，全年工作8000小时计，年有功耗电量：146万kWh年无功耗电量：54万kVarh7.3.1.5电气控制与设备（1）该工程导热油炉、给排水泵房和装置区的配电室，选用GGD2配电柜，担负向各区域配电室的供电，。各区域配电室分布：给排水配电室、装置配电室、导热油炉配电操作室。（2）装置区各用电设备分就地、集中两地操作方式。就地采用防爆按钮操作；根据生产原料和产品，装置区确定为2区爆炸危险场所，防爆电力装置按不低于dⅡAT2级别、组别选型；工厂设中心控制室即主控室，集中操作采用在主控室DCS设备操作、监控及管理。给排水水泵都采用就地操作室集中手动操作。导热油炉设备在操作室，就地集中手动操作。（3）动力电缆和控制电缆全部采用直埋方式敷设。防爆区采用阻燃电缆。7.3.2防雷接地该工程所在地某县位于某某地区，年雷暴日数31.1，中雷区。建构筑物高度较低，故一般各建构筑物不做防雷设施。2区防爆场所，装置区建筑按二类防雷建筑物设防。工程的电力系统接地采用TN-C-S接地方式。系统工作接地、防雷接地、安全接地、防静电接地采用共用接地装置，设计要求接地电阻小于4Ω。7.3.3照明（1）严格按照国家规范设计用电量，不高于照明功率密度值。合理设置开关以方便充分利用自然光照。按照度要求有效布置灯具，一般照明和局部照明合理分布，最有效地使用照明灯具。（2）照明光源，根据照明场合不同，采用高效光源金属卤化物灯、荧光灯、电子节能灯。灯具加装电容器，使光源功率因数达到0.9以上；优先选用电子节能镇流器。58 （3）照明系统接地采用TN-S方式。表7.6电气主要设备材料表序号设备名称规格型号单位总数备用备注1配电柜GGD2800x600x2200面122无功补偿柜GGJ2800X600X2200面33防爆控制按钮dⅡA1个364电力电缆YJV22-0.6/13x70+2x35米10005电力电缆YJV22-0.6/13x120+1x70米2006电力电缆YJV22-0.6/14x2.5米30007控制电缆KVV22-50010x1.5米30008控制电缆KVV22-50014x1.5米15007.4采暖与供热7.4.1供热7.4.1.1研究范围和原则根据建设项目55000t/a焦化粗苯萃取精馏新技术技改工程工艺装置所需的热负荷，拟在厂区内设置导热油锅炉房一座。锅炉房内设置一台5.3MW有机载体（导热油）锅炉。本研究范围主要进行锅炉房热工设计，力求做到技术先进，经济合理、安全可靠。研究遵循的主要国家及行业标准规范有：《锅炉房设计规范》GB50041-2008《建筑防火设计规范》GB50016-2006《有机热载体炉安全技术监察规程》劳动部发（1993）356号《工业锅炉安装工程施工及验收规范》GB50237-98《锅炉大气污染排放标准》GB13271-2001《城市区域环境噪声标准》GB3096-937.4.1.2全厂热负荷，规格58 1)全厂工艺装置用热负荷统计如下：表7.7工艺装置热负荷计算表序号装置名称用热规格连续消耗量(kW)备注1装置区压力：0.4Mpa供/回油温度：230/210℃49602管路损失2503合计压力：0.4Mpa供/回油温度：230/210℃52107.4.1.3供热方案比选及确定1）供热方案：根据用热参数和特点，本工程工艺装置采用导热油为传热介质的有机载体进行供热。导热油为供热介质具有热容量高、传热均匀、热稳定性好、可低压运行不汽化等特点，且不需要蒸汽系统的给水脱盐、除盐等复杂的处理过程，因此具有系统简单、输送方便等优点。2）装机方案：根据工艺装置用热负荷，导热油锅炉正常工况下供热量为5210kW，选用一台5.3MW的有机载体（导热油）炉。7.4.1.4锅炉炉型的选择由于导热油局部过热会引起不良的化学反应，极易破坏导热油的性能及设备，因此要求油加热炉燃烧稳定，受热均匀，有自控操作手段。本工程导热油炉选用机械化链条炉排燃煤炉。有机载体（导热油）炉主要技术参数如下：锅炉型号YLW-5300MA额定供热量5300kW最高工作压力0.8MPa介质最高工作温度320℃排烟温度≤介质出口温度+100℃热效率≥78%7.4.1.5锅炉燃料及运煤58 1）燃料煤供应燃料煤采用烟煤，低位发热量为25481kJ/kg。2）燃料煤消耗量燃料消耗量为：960kg/h。1）运煤锅炉上煤采用人工推车由煤场运至炉前，由提升上煤机提升至炉前煤斗的方式。7.4.1.6系统说明1）热油系统：热载体导热油利用热油循环泵（两台，一用一备）送入导热油炉，经导热油炉加热后，送入用热设备，导热油再经气液分离器、过滤器后，回到热油泵进口，这样就形成了加热利用——再加热再利用的闭路循环系统。系统组成除有机载体炉、热油循环泵、气液分离器还包括储油槽、膨胀槽。膨胀槽的作用是及时补充循环系统中损失的导热油，接收系统导热油膨胀量及排除系统气体。2）通风系统：为了保证燃烧，有机载体（导热油）炉采用了机械通风，配备了鼓、引风机及烟囱。燃烧用的空气通过鼓风机、空气预热器及风道送入燃烧设备；煤经燃烧后产生的烟气，经除尘器除尘后，用引风机经烟囱排出。烟囱为砖烟囱，高度35m，上口直径800mm。7.4.1.7设备布置锅炉房由包括以下几部分功能组成：锅炉间、油泵间、通风机间、控制室、浴厕及维修工具间。通风机间布置在锅炉间后侧，其它功能间布置在锅炉间一侧。储油罐布置在室外。膨胀槽布置于装置区最高处。7.4.1.8主要设备选定58 有机载体（导热油）炉选定：根据工艺运行参数，合理选用锅炉的工作压力及导热油的最高温度保证系统运行平稳；锅炉具有完备的运行控制和安全监测装置，可使导热油炉出口温度控制在要求范围内，简单易操作；配套节能环保设备使烟气排放浓度和噪音均低于国家标准。设备带空气预热器，有效回收烟气热量，经济效果好。7.4.1.9环保措施（1）导热油炉烟气除尘采用文丘里水膜脱硫除尘器，经处理烟气排放达到国家二类区环境空气质量标准。烟尘排放浓度低于《锅炉大气污染排放标准》GB13271-2001的要求。（2）除渣：锅炉下来的灰渣经螺旋除渣机由人工小车运至渣场。作为建筑材料利用。（3）噪声：选用低噪声风机，风机进风口加消声器。7.4.1.10主要设备表：表7.8主要设备一览表序号设备名称性能参数单位数量备注1有机载体（导热油）炉YLW-5300MA额定热功率：5300kW工作压力：0.8MPa介质最高工作温度：320℃介质循环量：250t/h台1带配电控柜及控制柜2鼓风机Q=14378m3/hH=3080PaN=18.5kW台13引风机Q=33117m3/hH=3357PaN=45kW台14提升式上煤机N=2.2kW台15调速箱N=1.5kW台158 6螺旋出渣机N=1.5kW台17空气预热器台18高温循环油泵Q=250m3/hH=75mN=75kW台2一用一备9齿轮注油泵N=2.2kW台110膨胀槽V=6m3台111储油槽V=15m3台112文丘里水膜除尘器Q=33485~36746m3/hφ=1600mm台113耐腐蚀耐磨泵Q=35m3/hH=28mN=3kW台2一用一备14烟囱出口内径φ=800mmH=35m座1砖15沉灰池10X5X4.5(深)座17.4.2采暖、通风和空气调节7.4.2.1全厂采暖、通风和空气调节的设计范围和要求根据生产需求对有采暖、通风和空气调节要求的厂区建筑物进行设计。（1）设计所依据的主要标准规范《采暖通风与空气调节设计规范》GB50019-2003《化工采暖通风与空气调节设计规定》HG/T20698-200058 《建筑防火设计规范》GB50016-2006《工业企业设计卫生标准》GBZ1-2002（2）室外气象参数(参照运城)冬季：供暖室外计算温度-7℃室外平均风速2.6m/s夏季：空调室外计算温度35.5℃空调日平均温度31.4℃室外平均风速3.4m/s(3)室内设计参数冬季采暖设计温度：锅炉、空压控制室18℃浴室25℃卫生间12℃维修工具间16℃夏季空调设计温度：控制室24~28℃办公室26~28℃通风换气次数：卫浴间8~10次/h7.4.2.2设计方案1）采暖厂区设置集中采暖，热媒拟采用热水，供回水温度为95/70℃；热水来自厂区内的供暖热水总管。本工程采暖拟采用散热器采暖的形式，散热器拟采用灰铸铁（内腔无砂）散热器。全厂集中采暖负荷约为25kW。2）通风58 建筑物内的通风尽量利用自然通风，当自然通风不能满足通风要求时，考虑采用机械通风。油泵间及锅炉间设置轴流风机，风机设在房间外墙上。3）空调为满足设备需要，在锅炉及空压站控制室设置空调机；为节省投资，拟选用单冷型分体柜式空调机。7.4.2.3主要设备一览表表7.9主要设备一览表序号设备名称性能参数单位数量备注1边墙排风机WEX-3.5风量：3810m3/h全压:219Pa功率：0.25kW台3锅炉房2吊顶通风器BL-400风量：3810m3/h功率：0.06kW/220台2卫生间、淋浴3单冷分体柜式空调机制冷量：4.0kW输入功率：1.75kW/220台2控制室7.5贮运设施及机械化运输7.5.1各种物料贮存天数、贮存量的确定各种物料贮存天数及贮存量，根据各种物料的特性、产地、运距及产品销售特点，确保生产正常运转的原则进行确定。原料粗苯，萃取剂及成品纯苯、甲苯、二甲苯、初馏分、噻吩等集中贮存在厂内原有罐区。7.5.3物料的装卸、贮运、处理等方案的确定原料粗苯及萃取剂通过罐车经泵送至原料储罐，再经管道送至主生产装置区，产品经泵送至储罐，在经泵打到罐车出售。58 7.6外管7.6.1设计采用的规范、标准《工业金属管道设计规范》GB50316-2000（2008年版）《工业设备及管道绝热工程设计规范》GB50264-97《建筑设计防火规范》GB50016-2006《工业金属管道工程施工及验收规范》GB50235-97《工业设备及管道绝热工程质量验收标准》GB50185-93《输送流体用无缝钢管》GB/T8163-19997.6.2设计范围本工程外部工艺及供热管道范围包括：主生产装置区、导热油炉、循环水装置和罐区等，输送的物料有导热油、热水和生产物料等。7.6.3管道敷设原则及敷设方式7.6.3.1敷设原则厂区的管道布置统筹规划，做到安全可靠、经济合理、满足施工、操作、维修等方面的要求，并力求整齐美观。本设计中有单层管廊和多层管廊，多层管廊的布置为气体管道、热管道、公用工程管道等布置在管廊上层；一般工艺管道、腐蚀性介质管道、低温管道等布置在管廊下层。7.6.3.2敷设方式厂区内管线敷设方式均采用架空敷设。7.6.4管廊设计的一般原则管廊的形式：管架选用双柱梁式管架，局部跨越道路处采用桁架结构。管廊的走向：主管廊的走向要沿主干道的走向进行布置；次管廊的走向要沿次干道的走向进行布置。管廊的高度：管廊高度取决于管架经过地点的具体情况。本设计遵循《建筑设计防火规范》GB50016-2006。管道及其桁架跨越厂内铁路的净空高度不小于5.0m。管道及其桁架跨越厂内道路的净空高度不小于4.5m。7.6.5管道的保温、隔热58 管道的保温（保冷）结构由“保温（保冷）层+防潮层＋保护层”构成。保温层采用复合硅酸铝，保冷层采用聚氨酯泡沫，保护层采用铝皮。7.6.6管道的防腐本设计的管廊为架空敷设，管道的防腐涂层采用防锈漆。7.7空压站本装置仪表气源来自空压站，仪表气源质量应满足以下要求：1)压力　550±10%kPa(G)2)油份含量<1mg/m33)露点温度<-50℃4)供应温度<30℃5)用气量1.5Nm3/min因此，本项目拟选用压缩空气量1.5Nm3/min的单螺杆空气压缩机，满足生产要求。其工艺流程如下：空气经单螺杆空气压缩机压缩到0.7~0.8Mpa，储存在暂存罐内。然后气体经预过滤器滤除大量液体以及3μm以上的固态颗粒，达到残油量5ppm；从预过滤器出来的气体经过精过滤器，滤除大于1μm的液体及固态颗粒，达到残油量0.5ppm；然后经过吸附式干燥机、微过滤器，使压缩空气达到液体及固态颗粒小于0.01μm，油份含量小于0.01ppm,露点小于-40℃~-70℃的状态，储存在储气罐里面以备工艺仪表使用。7.8维修本工程的维修依靠厂区原有维修车间。7.9土建7.9.1设计原则58 本工程土建设计遵照国家现行规范、标准和规定。满足工艺要求，满足防火、防腐、卫生节能等要求，设计中确保建筑物、构筑物安全、可靠、经济，尽可能使建筑物造型美观、功能适用，在保证工程质量和安全生产的前提下尽量节省投资。贯彻节约能源和保护环境的原则，尽量采用新型建筑材料，力求达到经济、安全、适用、美观、技术先进的设计原则。7.9.2设计基础资料7.9.2.1自然条件某化工有限公司位于某县河东工业园区，陶寺乡兴光村西侧，占地面积23330m2。所在地某县位于某市中南部，东邻浮山、翼城，西傍乡宁，南与曲沃、侯马、新绛为邻，北与尧都区相连，地理坐标为东经111º06′-111º40′，北纬35º40′-36º03′。本工程项目布置的原则为符合国家有关消防安全规定、满足工艺要求。设计依据为建设单位提供的地块现状图，以及建设地点的气象、水文、地形条件。气象资料：某县属暖温带大陆性气候，四季分明。冬季寒冷干燥，春季少雨多风，夏季炎热，雨量集中，秋季多晴朗凉爽天气。年平均气温12.4℃极端最高气温41.9℃极端最低气温-18.3℃年平均大气压力961.5MPa最大积雪深度6.0cm全年平均风速1.4m/s30年一遇的最大风速18.0m/s全年主导风向西北风水文地质：某县境内主要河流为汾河，由北向南纵贯县境，北自某杜家庄入境，海拔391m，流程52.5km，落差29m，河床上为泥沙，下为岩石，河槽上游宽400-700m，下游宽300-500m，中游城关至柴庄15km的峡谷间，河宽130m左右，纵坡0.4‰-3‰。流量年差极大，1-6月枯水季节，最小至5m/s。7.9.2.2工程地质：某58 县东依塔儿山（属太岳山脉），西傍姑射山（属吕梁山脉），中为汾河谷槽，山河之间构成了两旁略呈梯型的盆关地带。该企业所在地属黄土台区，台面平坦，覆盖有厚度较大Q2红色土，受汾河流水长期冲刷，塬面切为峡谷，两岸切入二迭系砂岩，谷壁有上新统三趾马红土和Q1河湖堆积物出露。汾河之东冲沟发育，深切达50-100m，暴露着较厚冲积砂砾石层。本地区属汾渭地震带的中段，属地震多发地带，在建筑设计中均需按抗8度地震强度设防。7.9.2.3施工安装条件本项目施工时应选择有相应资质的施工单位承担施工任务。7.9.3建筑设计本工程项目内容包括：装置框架、锅炉房、空压站及控制室、冷却循环水池、事故池。装置框架甲类生产，其余均为丁戊类。框架结构填充墙采用加气混凝土砌块，砖混结构墙体采用空心砖,进出设备的大门采用平开钢大门,其余门窗均采用塑钢门窗,中空玻璃.屋面保温采用聚苯乙烯泡沫板.具体详见建(构)筑物一览表。7.9.3.1防火、防爆本项目装置框架属于甲类防火、防爆厂房,建、构筑物耐火等级均应达到二级，应采用排架或框架承重结构,采用敞开式布置或轻质屋面板墙板,泄压面积满足泄爆要求，钢结构则要求涂装防火涂料,满足耐火极限时间要求；易燃、易爆区域的地面为不发火地面。建筑物每个防火分区的安全出口应不少于两个。安全疏散距离和楼梯、走道及门的宽度符合防火规范的要求，安全疏散门向外开启。7.9.3.2建筑防毒防尘生产中有毒液体和气雾或粉尘的部位应加强通风设计和除尘，做好防毒措施。7.9.3.3在各操作平台、钢梯等场所进行作业时，扶梯、防护栏杆符合要求；扶梯踏板和操作平台采取有效的防滑措施，高处作业人员采取相应的安全防护措施，避免高处坠落事故。7.9.3.4受冲击与振动影响的部位，应采取防振动措施。表7.10主要建(构)筑物一览表序号建（构）筑物名称结构型式层数平面尺寸（m）长x宽x高(深)火灾危险性类别建筑面积（㎡）耐火等级备注58 1装置框架钢框架结构230x11x10甲660二级2锅炉房钢筋混凝土框排架结构121.6x15x5.0丁324二级局部高8m3空压站及控制室钢筋混凝土框架结构136x6x4.5戊216二级4冷却循环水池钢筋混凝土6x6x236地上5事故池钢筋混凝土12x18x5216地下58 8.节能8.1能耗分析本工程能耗主要是：燃煤、电、一次水等，每处理1t粗苯的综合能耗见下表：表8.1主要能耗一览表序号名称及规格单位消耗定额折标系数年消耗量标准煤(kg)1燃料煤t0.2540.714313970181.442电380V/220Vkwh60.220.404331210024.333一次水m32.90.0861595000.25合计206.02经计算，每处理1t粗苯消耗折标煤206.02kg。8.2主要节能措施本工程采用的主要节能措施有：1）选用节能效果好的工艺设备和装置以及国家推荐的新型节能机电产品，减少无功消耗，提高效率，降低电耗；办公及福利设施照明等选用节能型灯具及设备，避免不必要的浪费。本工程中一律不得选用已公布淘汰的机电产品。2）生产装置中充分考虑能量的梯度利用，既节省循环水的用量，又减小导热油炉的负荷。3）充分利用尾冷器的一次冷却水梯度换热，最终冷却水作为循环水的补水。4）采用高性能的保温材料对设备和管道进行保温，减少能量损失。5）在满足工艺生产的前提下，设备布置采用集成化布置方式，缩短管线，减少运输距离，节约能源。6）工艺设备合理布置，充分利用位差，减少液体、固体物料输送能耗。7）在生产过程中应加强对设施的维修与维护，防止跑、冒、滴、漏现象。8）总平面布置和设计充分利用冬季日照并避开冬季主导风向，利用夏季凉爽时段的自然通风。建筑朝向为南北向布置，主要房间避免夏季西晒。83 9）选用国家推荐的高效率的机泵，合理选用功率、流量，对运行中工艺参数经常变化的泵，选用变频电机，节省电力消耗。83 9.环境保护9.1设计采用的环保标准9.1.1环境质量标准：《建设项目环境保护管理条例》（国务院253号令）《建设项目环境保护设计规定》（87国环字第003号）《环境空气质量标准》（GB3095-2000）《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）《地下水质量标准》（GB/T14848-93）《城市区域环境噪声标准》（GB3093-93）9.1.2污染物排放标准：《污水综合排放标准》（GB8979-1996）《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996）《锅炉大气污染物排放标准》（GB13271-2001）《工业企业厂界噪声标准》（GB12348-90）《工业企业卫生设计标准》（GBZ1-2002）《一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准》（GB18599-2001）中的相关要求9.2厂址与环境现状某省某县龙腾化工有限公司位于某县东北10km处的陶寺乡兴光村西北。厂址东、西、北均为农田，厂址南约100m处有某县龙兴铁厂。厂址西约150m处为临襄公路，霍侯公路距厂址约3km，南同蒲铁路距厂址约3km。距厂址较近的村庄分别为厂址南面约600m处的王云村，厂址西侧约200m处的小梁村，厂址东南向约800m处的兴光村。本项目建设地周围环境现状良好。9.3主要污染源、污染物排放量9.3.1废水9.3.1.1改造前废水排放情况83 本项目原来的粗苯精制为酸洗工艺，此生产过程中产生的生产废水包括净废水与污水，其中净废水有循环冷却水排水，污水包括油水分离器废水、粗苯分离水、再生酸、废碱液、车间冲洗水、生活化验废水。主要排放量如下：循环冷却水排水，包括贮罐冷却水和循环水池排水，排水量合计60t/d，直接外排。油水分离器废水，产生量32m3/d，其中含苯500mg/L，甲苯100mg/L，二甲苯100mg/L。粗苯分离水，产生量2m3/d，其中含苯50mg/L，甲苯100mg/L，二甲苯100mg/L。车间清洗水，产生量5m3/d，其中含苯50mg/L；再生酸，产生量4m3/d，其中含硫酸40%；废碱液，产生量3m3/d，其中pH大于12；9.3.1.2改造后废水排放情况本项目主要是改造酸洗工艺产生的废水、酸焦油和废碱液等，本项目采用萃取精馏工艺替代酸洗工艺制取精苯，主要是取消了现有产生废水和废碱液的洗涤工段设备和吹苯塔，取消了产生酸焦油的酸洗工段。具体取消的设备见下表：表9.1取消设备一览表序号设备名称规格单位数量备注145%浓碱槽Φ1500×2300V=4m3台1洗涤工段215%稀碱槽Φ1500×2300V=4m3台1洗涤工段395%浓碱槽Φ1500×2300V=4m3台1洗涤工段4酸旋混器台1洗涤工段5反应器V=10m3台1洗涤工段6水旋混器台1洗涤工段7酸洗分离器V=15m3台1洗涤工段8碱旋混器台1洗涤工段9再生酸沉降槽V=4.5m3台1洗涤工段10碱洗分离器Φ1600×3000V=6m3台1洗涤工段11配碱槽V=18m3台1洗涤工段83 12配碱泵台1洗涤工段13连洗泵台1洗涤工段14观察槽台1洗涤工段15吹苯塔DN=1000台1蒸馏工段16吹苯塔预热器Φ500×2900F=50m3台1蒸馏工段17吹苯塔原料泵台2蒸馏工段18吹出泵冷却器F=80m3台1蒸馏工段19吹出苯油水分离器Φ1200×4000F=4.5m3台1蒸馏工段20吹出苯中间槽V=18m3台1蒸馏工段本项目改造取消了酸洗工段的设备和吹苯塔相应的设备，利用原来的初馏塔、两苯塔、纯苯塔和精制塔，新增萃取精馏脱非芳、脱噻吩以及噻吩精制装置，采用萃取精馏工艺进行粗苯精制，不会产生对环境污染的生产废水、酸焦油和废碱液。厂区污水主要为生活污水，包括各工段生活排水和辅助设施排水，产生量为10m3/h。生产污水主要为循环水系统、锅炉房系统和生产装置的冲洗地面水，产生量为3.8m3/h。另外，当厂区发生火灾时的消防废水，全厂初期雨水也作为废水处理。9.3.2废气9.3.2.1改造前废气排放情况本工程原有装置产生的废气主要有生产区和油库区不凝性的苯族烃气体的无组织排放和导热油炉的烟气排放，其中不凝性的苯族烃气体经洗净处理后排气体中苯、甲苯、二甲苯的浓度分别为10mg/m3、0.5mg/m3、0.2mg/m3；导热油炉烟气量31500m3/h，排入大气的烟尘、二氧化硫的浓度分别为175mg/m3、267mg/m3。9.3.2.2改造后废气排放情况本工程经改造后产生的废气主要是开车过程中装置区塔和回流罐排空时的不凝气、生产过程中真空泵排放的抽空气与罐区的放空气、锅炉燃煤时产生的烟气。主装置区和罐区的放空气夹带微量的苯蒸汽。83 开车时主装置区塔和回流罐的放空气总量为153.28kg/h(按开车时间为5h计算)，真空泵排气量为3.92kg/h，罐区的放空气排放量为20kg/h。锅炉燃煤产生的烟气大约31500m3/h。9.3.3废渣9.3.3.1改造前废渣排放情况本工程原有装置产生的废渣主要为酸焦油和导热油炉产生的燃煤灰渣。酸焦油经处理后排放量为550t/a，其中聚合物占95%。导热油炉产生的燃煤灰渣为1300t/a。9.3.3.2改造后废渣排放情况本装置产生的废渣为原有导热油炉和新上导热油炉产生的炉渣，产生量为4720t/a。9.3.4噪声本装置的主要噪声来自机泵及运转工艺设备等，其噪声等级约为75～90分贝。综上所述，厂区三废排放量列表如下：表9.2厂区三废排放量列表污染类型污染物排放点主要污染物产生量备注废水循环水系统、锅炉房系统、装置区冲洗地面水生产污水3.8m3/h生活及辅助设施排水10m3/h废气主装置区苯蒸汽、空气153.28kg/h开车时排空总量苯蒸汽、空气3.92kg/h真空泵排空导热油炉CO2、SO2、粉尘31500m3/h罐区苯蒸汽、空气20kg/h固废导热油炉煤渣10.464t/d9.4主要污染源、污染物治理措施9.4.1废水本工程的工艺装置区冲洗水、循环水排污，工艺装置区排水出口，设置水封，水封高度不小于250mm，循环水排污利用埋地管道收集，最终排往污水处理站，管材采用U-PVC,埋地敷设。本技改项目新建一座有效容积为900m3消防事故水池，收集厂区发生火灾时的消防废水，同时收集全厂初期雨水，防止环境污染。83 事故水池做防渗处理，同时设置阀门转换井，阀门转换井采用管道与事故水池相连，发生火灾或收集初期雨水时，通过操作阀门转换井的阀门，进行事故水或初期雨水收集；事故水或初期雨水经处理达标合格后，再排至厂外管网。事故水池应及时清空。9.4.2废气开车时，主装置区塔和回流罐放空的不凝气主要成分是空气夹带苯蒸汽，回流罐放空气（含苯蒸气）经冷凝器冷凝后，苯回流至罐内，不凝气（空气）进入活性炭吸附罐进一步吸收残余的微量苯蒸汽后排放至大气。生产中主装置区的真空泵排放的抽空气和罐区的放空气也分别经冷凝器冷凝后经活性炭吸附罐后排放至大气。定期更换活性炭，使放空气体中苯含量小于20ppm，达到《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996）二级标准的要求。废气进行活性炭吸附前后的放空气排放量比较如下表：表9.3废气排放量比较表吸附前放空量(kg/h)吸附前苯含量(%)吸附前甲苯含量(%)吸附后放空量(kg/h)吸附后苯含量(ppm)备注主装置区153.289.92.9133.2620开车时放空3.929.92.93.4220真空泵放空罐区209.92.917.4420储罐放空锅炉参考燃煤含灰分及硫都很低，导热油炉烟气除尘采用花岗石水膜除尘器，热水锅炉采用水浴除尘器，除尘后排放的烟气中SO2含量为740mg/Nm3,烟尘排放浓度120mg/Nm3，达到国家二类区环境空气质量标准，符合《锅炉大气污染排放标准》（GB13271-2001）的要求。9.4.3废渣锅炉下来的灰渣经螺旋除渣机由人工小车运至渣场，可作为建筑材料出售，达到《一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准》（GB18599—2001）的要求。9.4.4噪声本工程中噪声主要来真空泵、离心泵、风机等运行时产生的噪声，其噪声值为70～90dB(A)。主要设备声级值见下表。83 表9.4主要设备噪声级值表序号噪声设备名称数量声级值dB(A)1真空泵365～752离心泵4565～753空压机280～854冷却塔风机175～805锅炉风机385～90该项目对不同的噪声源拟采取不同的降噪措施，具体措施见下表。表9.5噪声源降噪措施表序号噪声设备名称降噪措施降低声级值dB(A)1空压机减震、置于厂房内15以上2冷却塔风机选用低噪声的设备15以上3锅炉风机减震、隔音、吸声等20以上产生噪声的设备，在设计中除选用低噪声的产品外，还在技术方案中考虑采用消音器、设备进出口设软性接头、在机座和设备基础之间装设减震器、设置密封操作间等减振、隔振措施，降低噪声强度，使工程噪声控制在65dB以下，达到《工业企业厂界噪声标准》的要求。9.5预计达到的效果本工程采用的工艺路线、生产装置方案，符合清洁生产的要求。对“三废”处理做了统筹规划，并消除在生产过程中，必须外排的进行必要的治理使之达标排放，故本工程实施后，不会对环境产生不良影响。9.6环境保护专项投资本工程用于环境保护专项投资约为120万元。83 10.劳动保护与安全卫生10.1劳动保护与安全卫生10.1.1设计依据及标准1）《石油化工企业设计防火规范》GB50160—92(1999年版)2）《建设项目（工程）劳动安全监察规定》劳动部19973）《工业企业卫生设计标准》GBZ1-20024）《工业场所有害因素职业接触限值》GBZ2-20025）《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB50058-926）《工业企业厂界噪声标准》（GB12348-90）10.1.2职业危害因素及其影响10.1.2.1工程火灾、爆炸危害因素分析1）本生产装置中粗苯、纯苯、甲苯、二甲苯、噻吩等均易燃易爆，故火灾、爆炸危险是主要的不安全因素。表10.1生产过程中主要原料、产品火灾危险性分类序号号物料名称常温状态闪点（℃）℃火灾危险分类性质1苯液-11甲易爆、剧毒2甲苯液4.4（闭式）甲易燃、低毒3二甲苯液27.2～46.1甲易燃4噻吩液-6.7甲易燃5重质苯液46~70乙易燃6初馏分液-13~-11甲易燃2）主要危险岗位危害性及防范措施装置中的主要危险设备包括:精馏塔、导热油炉等。表10.2主要危险岗位危害性及防范措施序号场所或设备危险性防范措施1精馏塔着火、爆炸装置露天，保持通风83 2导热油炉高温、噪声保温、选择低噪声设备并隔离3泵噪声、着火选择低噪声设备、防止泄漏4罐区有毒、爆炸地面设防火堤，满足安全距离5装置区着火、爆炸设置若干可燃气体报警仪10.1.2.2有毒、有害物质的危害在本装置中，原料及产品多为有毒、有害物质，其中主要有粗苯、纯苯、甲苯、二甲苯、噻吩、重质苯等。1）纯苯：无色易挥发和易燃液体，有芳香气味，有毒。分子式C6H6。为有机化学工业的基本原料之一。无色、易燃、有特殊气味的液体。熔点5.5℃，沸点80.1℃，相对密度0.8765（20／4℃）。在水中的溶解度很小，能与乙醇、乙醚、二硫化碳等有机溶剂混溶。能与水生成恒沸混合物，沸点为69.25℃，含苯91.2％。危险特性：毒性为极度危害，易燃，其蒸汽与空气可形成爆炸性混合物。遇明火、高热极易燃烧爆炸。与氧化剂能发生强烈反应。易产生和聚集静电，有燃烧爆炸危险。其蒸汽比空气重，能在较低处扩散到相当远的的地方，遇明火会引着回燃。健康危害：高浓度苯对中枢神经系统有麻醉作用，引起急性中毒；长期接触苯对造血系统有损害，引起慢性中毒。2）甲苯：无色易挥发的液体，有芳香气味。不溶于水，溶于乙醇、乙醚和丙酮。甲苯是有机化合物，属芳香烃，结构简式为C6H5CH3。在常温下呈液体状，无色、易燃。它的沸点为110.8℃，凝固点为-95℃，密度为0.866g/m3。化学性质与苯相像。蒸气与空气形成爆炸性混合物，爆炸极限为1.2～7.0%（体积）。危险特性：毒性为高度危害，易燃，其蒸气与空气可形成爆炸性混合物。遇明火、高热能引起燃烧爆炸。与氧化剂能发生强烈反应。流速过快，容易产生和积聚静电。其蒸汽比空气重，能在较低处扩散到相当远的地方，遇明火会引着回燃。83 健康危害：对皮肤、粘膜有刺激性，对中枢神经系统有麻醉作用。急性中毒：短时间内吸入较高浓度本品可出现眼及上呼吸道明显的刺激症状、眼结膜及咽部充血、头晕、恶心、呕吐、胸闷、四肢无力、步态蹒跚、意识模糊。重症者可有躁动、抽搐、昏迷。慢性中毒：长期接触可发生神经衰弱综合症，肝肿大，女工月经异常等。皮肤干燥、皲裂、皮炎。3）二甲苯二甲苯为无色透明液体，结构简式为C6H4(CH3)2，密度为0.86g/cm3，沸程为137～140℃。为邻、间、对三种异构体的混合物，具特臭、易燃的特性。与乙醇、氯仿或乙醚能任意混合，在水中不溶。危险特性：易燃，其蒸汽与空气可形成爆炸性混合物。遇明火、高热能引起燃烧爆炸。与氧化剂能发生强烈的反应。流速过快，容易产生和积聚静电。其蒸汽比空气重，能在较低处扩散到相当远的地方，遇明火会引着回燃。健康危害：二甲苯对眼及上呼吸道有刺激作用，高浓度时对中枢神经系统有麻醉作用。急性中毒：短期内吸入较高浓度本品可出现眼及上呼吸道明显的刺激症状、眼结膜及咽充血、头晕、头痛、恶心、呕吐、胸闷四肢无力、意识模糊、步态蹒跚。重者可有躁动、抽搐或昏迷。有的有癔病样发作。慢性中毒：长期接触有神经衰弱综合症，女工有月经异常，工人常发生皮肤干燥、皲裂、皮炎。4）噻吩无色流动性液体，有类似苯的芳香气味。密度1.064g/cm3。溶点-38.3℃。沸点84.4℃。闪点-1.11℃。能与乙醇、乙醚等有机溶剂混和，不溶于水。易燃。有毒，经皮肤吸收或吸入蒸气会引起中毒。健康危害：麻醉剂，也具有引起兴奋和痉挛的作用。其蒸气刺激呼吸道粘膜。对造血系统亦有毒性作用(刺激骨髓中白细胞的生成)。83 危险特性：其蒸气与空气形成爆炸性混合物，遇明火、高热能引起燃烧爆炸。与氧化剂能发生强烈反应。其蒸气比空气重，能在较低处扩散到相当远的地方，遇火源引着回燃。若遇高热，容器内压增大，有破裂和爆炸的危险。5）重质苯无色或棕黄色液体，是苯的同系的的混合液；有特殊臭味，具有麻醉性和毒性；能溶于醇、醚、酮等溶剂。沸点为160～200℃，相对密度(水=1)为0.91～0.89（20℃）。危险特性：遇明火、高温、氧化剂有引起燃烧爆炸的危险。健康危害：本品具有麻醉性和毒性，对神经系统有损害，长期接触可致多种疾病。皮肤接触：立即脱去被污染的衣着，并用大量流动的清水冲洗，至少15分钟；严重的立即就医。眼睛接触：立即翻开眼睑，并用大量流动的清水或生理盐水冲洗，至少15分钟；严重的立即就医。吸入：迅速脱离现场至空气新鲜处，保持呼吸道畅通；如呼吸困难，给输氧；如呼吸停止，立即进行人工呼吸，并立即就医。10.1.2.3噪音危害本装置主要噪声源为导热油炉、泵、风机、空压机等。噪音可引起听觉疲劳、消化不良及高血压等。10.1.2.4其它安全事故此外，触电、碰撞、机械伤害等事故均对人体造成伤害，严重时可造成人员的死亡。停电事故影响生产，甚至损坏设备，造成有害物外逸，危及人身安全。10.1.3职业安全卫生防护措施10.1.3.1总平面布置在满足工艺生产要求的前提下，充分考虑了厂区卫生防护要求和防火要求，合理布置，人流物流分开，厂区道路满足交通、消防和疏散的要求，搞好绿化，美化环境。83 10.1.3.2工艺装置1）采用先进可靠的工艺技术和合理的工艺流程，装置设计考虑必要的裕度及操作弹性，以适应生产负荷上下波动的需要。2）装置内所有带压设备均设安全阀。3）装置设置回收罐，当装置停车时回收各中间罐的残液，最终再用泵打到原料罐中，避免装置中残留物料引起爆炸。4）装置内关键转动设备，设有备机，以确保装置安全生产。5）对于表面温度高于60℃管线，在其操作人员可触摸到的部位均采用隔热层防烫保护。在管带区、框架区、塔区等地方均设灭火系统。6）选用优质垫片，加强管道、设备密封，防止介质泄漏。7）设备、管道的防凝、防冻作为配管设计的一项重点。10.1.3.3自控设计1）装置的仪表自动控制采用DCS，由控制室进行统一管理，并根据工艺特点和安全要求，对装置的关键部位，设置必要的报警、自动控制及自动联锁等控制措施。2）为保证装置停电时仪表用电，设置UPS不间断电源。3）为了保护设备和生产安全，在设计中选用风开、风关调节阀，以便装置停风时，调节阀能处于安全位置。同时为防止仪表管道的冻凝和阻塞，在必要部位设置仪表蒸汽伴热系统。4）监测、控制仪表除按工艺生产要求选型时，还考虑了仪表安装地点的防爆等级，并按《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB50058－92进行选型。5）生产仪表及其它电气设备按所处区域的防爆等级选用防爆型号。罐区、装置区内设置可燃气体报警仪。10.1.3.4电气设计1）装置中爆炸危险区域内的电力装置严格按照《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB50058－1992的要求进行设计。83 2）在爆炸危险场所的电器设备均选用相应等级的防爆电器，如防爆电钮、防爆照明灯、防爆电机等。3）为确保人身安全，在有关建构筑物、工艺设备及管道上均设置防雷防静电的可靠接地装置，接地电阻<4Ω，接地线均采用镀锌扁钢。4）装置的电力配电电缆均选用阻燃型电缆。5）装置平台、过道及其它需要的地方均设置照明设施，照明亮度符合规范要求。为了便于事故抢救，配备事故照明设施。6)电气确保电源设计容量,可靠保证供电二级负荷及消防水泵的用量并提供两路电源。10.1.3.5建筑设计1）装置内各建筑物、构筑物的抗震性能均按《建筑抗震设计规范》GB50011-2001的规定进行设计。建筑物的耐火性能满足2级耐火等级的要求。2）钢结构框架、管带及其它梁柱均满足设计规范所要求的强度、耐火、防爆等性能，并加设外防火层，以防止火灾伤害及火势蔓延。3）抗震、防雷措施：新建装置内的建、构筑物及大型框架设备采取相应的抗震、防雷措施。10.1.3.6设备机械设计1）根据有关规定，设备设计中充分考虑当地的风压、地震烈度及场地等因素，对精馏塔等主要设备基础按7度地震烈度设计。2）对主要设备的裙座均设置防火层，对高温设备和管道均进行隔热保温。3）根据设备内介质操作温度、压力和腐蚀情况，分别选用相适应的材质，以减少腐蚀，延长设备寿命。导热油炉设置长明灯，以防瞬间停火而引起炉内瓦斯爆炸，同时在炉体安装防爆门。4）对必须在高空操作的设备,根据规范要求在必要的位置均设置平台、梯子、扶手、围栏等，以保证操作人员的人身安全。10.1.3.7安全救治发现吸入有毒气体中毒，应迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅，如呼吸困难给输氧；如呼吸停止，应立即进行人工呼吸，就医。83 10.1.3.8严格管理健全安全管理制度，完善安全管理机构，严格执行操作规程和安全规程。根据安全生产需要发放各种劳保用品和防护用品。工作人员上岗必须穿戴好防护用品，加强生产工人的个人劳动保护。厂区设集中浴室，工作人员勤洗澡，保持个人卫生。10.1.4预期效果针对本装置生产过程中的不安全因素，本设计严格执行安全卫生的国家标准，采取必要措施，如采用安全、可靠的工艺流程，对易燃、易爆和有毒物料均密闭输送、生产，对装置易燃易爆和可燃物料做到严格的控制，使火灾和爆炸的危险降低至最低。在本工程的设计中充分考虑了劳动安全卫生的要求，严格执行有关规定，使职工健康不受损害。10.1.5职业安全卫生专项投资本工程劳动安全卫生专项投资100万元。10.2消防10.2.1本工程遵循的设计依据如下：（1）《建筑设计防火规范》GB50016-2006（2）《建筑灭火器配置设计规范》GB50140-200510.2.2工程概述本项目消防系统的防护对象为：界区内的全部生产装置及建构筑物。主要危险场所为：焦化粗苯萃取精馏精制工艺装置、锅炉房，火灾危险类别为甲或丁类。本工程消防设计，将严格按照国家现行规范之规定执行，本着以“预防为主，防消结合”的消防方针，加强防火措施，以确保安全生产。10.2.3消防设施和措施根据本技改项目的火灾危险特性，遵循设计规范之规定，确定设计采用的消防设施和措施为：以水消防冷却为主，辅以移动式灭火器。10.2.3.1常规消防水系统83 该技改项目室内外消防，由原厂区消防管网引二条出水管埋地敷设成环状管网，管道采用球磨铸铁管，地面以上采用焊接钢管。焊接钢管防腐采用加强级环氧沥青进行防腐。该技改项目消防水管线埋地敷设，环状布置。环网主管管径为300mm，并采用阀门分成若干独立段，每段内的消火栓和消防炮的数量不超过5个。室外地下式消火栓，型号为SA100/65，消防炮的型号为PS50,工艺装置周围其间距不超过60m，其它间距不超过120m。10.2.3.2移动式灭火器根据本工程工艺装置及其他构建筑物火灾危险等级的不同，配置了不同种类和数量的移动式灭火器，用以扑救小型初始火灾。10.2.3.3机动消防本项目位于某县河东工业园区内，可以依托园区消防站。该站配备完善的消防设施。消防支队接到火灾报警后，5min后可到达火灾现场，能及时提供快机动消防。以上部分构成了本工程的消防体系。此消防体系对本工程实施保护，是可以确保安全生产的。10.2.4消防设施费用及比例消防设施投资费用78.67万元,占投资比例2.86%。83 11.工厂组织和劳动定员11.1工厂体制及组织机构公司董事会下设总经理、生产副总经理、供销副总经理、财务副总经理，管理部门有公司办公室、生产部、财务部、供销部、安全部、设材部、质检部，生产车间有精苯车间、顺酐车间。安全科设专职安全员，生产车间设兼职安全员。11.2生产班制和定员本生产装置年操作8000小时，实行四班三运转。厂部职能部门实行常白班工作制，领导轮流值班，并安排三班值班人员。操作岗位按三班制度考虑。公司精苯车间原有人员40人，本次改造需增加17人，由公司统一调配。11.3人员的来源和培训11.3.1人员的来源管理人员由内部协调安排，一般人员由当地劳动部门择优录用帮助解决。11.3.2人员培训新招人员上岗前应进行培训，先集中学习，然后按岗位进行实习培训。在设备安装后期，工艺操作及设备维修人员应参加安装工作，以便掌握工艺过程和设备性能。各岗位操作人员考试合格后上岗。83 12.项目实施规划12.1建设周期的规划12.1.1建设阶段的划分本工程拟分为以下几个阶段进行：前期工作阶段、工程设计阶段、设备及材料采购阶段、土建施工阶段、装置安装阶段、人员培训阶段、调试投产阶段。其中，项目的前期准备工作包括工艺技术选择、设备选型、确定厂商、研究技术资料、询价、积累资料编制可研报告、组织有关专家论证、批复，并确定资金来源渠道。12.1.2建设周期总时间项目建设周期自可行性研究报告审批后至全部投产定为6月。12.2实施进度规划表12.1项目实施进度表工程阶段建设期（月）123456施工图设计设备及材料采购土建工程安装工程人员培训调试、投产各阶段交叉进行,以缩短建设期。83 13.投资估算和资金筹措13.1投资估算本项目为某省某县某化工有限公司55000t/a粗苯萃取精馏新技术改造工程，其投资估算包括：主要生产项目、辅助生产项目、公用工程项目、服务性工程项目及配套的其他费用等。13.1.1编制依据（1）根据我院工程设计各专业提供的资料。（2）定额及规定①中石化协办发（2005）10号《化工建设概算定额》。（第二版）②原国家石油和化学工业局国石化规发（1999）195号《化工建设项目可行性研究投资估算编制办法》。③当地的现行估算指标。④国家、部门、地方的其他有关规定。（3）设备价格及建安工程费计取主要设备价格依据生产厂家的报价，不足部分参照《全国机电产品价格目录》，并按规定计取了运杂费。建筑工程费根据建构筑物的结构特点，依据当地类似工程，按单方造价进行估算。安装工程费在相关定额及概算指标基础上，结合当前的市场情况进行了调整。（4）其他费用的计取①建设单位管理费按财建[2002]394号《基本建设财务管理规定》计算，为10.5万元。②招标代理服务费按计价格[2002]1980号《招标代理服务收费管理暂行办法》计算，为5.91万元。③勘察设计费按计价格[2002]10号《工程勘察设计收费管理规定》计算，为38.38万元。83 ④环境影响评价咨询费按计价格[2002]125号《关于规范环境影响咨询收费有关问题的通知》计算，为2.21万元。⑤安全评价费用为5万元。⑥基本预备费为99.19万元。13.1.2投资费用分析本项目估算新增建设投资1201.3万元，其中建筑工程费240.75万元设备购置费496.45万元安装工程费147.26万元其他费用316.84万元本项目利旧投资500万元。13.1.3固定资产投资固定资产投资由建设投资和建设期利息组成，共计1701.3万元。13.1.4流动资金估算流动资金估算采用详细估算法，估算流动资金需用量为3563.92万元，其中铺底流动资金为1069.18万元。13.1.5项目总投资项目总投资由固定资产投资和流动资金两部分组成，总计为5265.22万元。13.1.6报批项目总投资报批项目总投资由固定资产投资和铺底流动资金组成，本项目新增报批总投资为2770.48万元。13.2资金筹措本项目总投资5265.22万元。全部由企业自筹资金解决。（详见附表）83 14.财务评价根据国家发展和改革委员会发改投资[2006]1325号文，投资项目可行性研究指南计办[2002]15号文及2006年《建设项目经济评价方法与参数》并按现行的财税、银行等有关规定进行评价。14.1基础数据（1）生产规模及产品方案(详见附表）（2）计算期及生产负荷项目计划建设期6个月，生产期13.5年，计算期14年，投产第1年生产负荷按80%计算，以后各年均按100%计算。（3）产品成本费用〈1〉主要原、辅材料按到厂价格计算，动力按企业现行不含税价格计算。〈2〉工资及福利项目实施设计定员57人，人均工资按每年15000元/人。并按规定计取了福利费。年工资及福利费97.47万元。〈3〉折旧及摊销折旧按固定资产的不同类别分别计算，固定资产原值1571.1万元，其中：房屋构筑物386.69万元，按25年计提折旧；机器设备1184.41万元，按13.5年计提折旧，残值率均按5%计。年折旧为95.07万元无形资产120万元，按10年摊销，年摊销额12万元。其它资产10.2万元，按5年摊销，年摊销额2.04万元。〈4〉修理费按固定资产原值的4.5%计算。〈5〉其他制造费按固定资产投资（扣除建设期利息）的2%计算。〈6〉其他销售费用按销售收入的4%计取。〈7〉其他管理费用按工资总额的3倍计取。（4）销售收入及销售税金根据财务评价的计价原则结合本行业的国内外现状及未来发展预测，本项目确定产品含税售价为：纯苯3300元/吨；甲苯3900元/吨；二甲苯2900元/吨83 ；噻吩49000元/吨；重质苯1400元/吨；轻组分1000元/吨；非芳溶剂油2400元/吨；C8-9溶剂油2400元/吨。指标取定第五年，年营业收入为16047.78万元。（5）利润总额及所得税（指标取定第五年）年利润总额为2197.45万元，按规定应缴纳25%的所得税，年所得税为549.36万元，年净利润为1648.09万元。14.2财务评价14.2.1盈利性分析本项目编制了项目投资现金流量表和权益投资现金流量表（见附表）。（1）在项目投资现金流量表中，假定全部投资均为自有资金进行现金流量财务内部收益率（税后）：44.92%财务内部收益率（税前）：65.64%财务净现值（Ic=11%）（税后）：7645.99万元。财务净现值（Ic=11%）（税前）：11182.72万元投资回收期（静态）：3.6年投资回收期（动态）：4.06年（2）在权益投资现金流量表中，权益投资财务内部收益率为44.92%。（3）通过损益表的计算可得如下经济指标：总投资收益率：41.47%权益投资净利润率：31.1%14.2.2财务生存能力分析财务分析中应在财务分析辅助表和利润与利润分配表的基础上编制财务计划现金流量表，综合考虑项目计算期内各年的投资活动、融资活动和经营活动所产生的各项现金流入和流出，计算净现金流量和累计净现金流量；分析项目是否有足够的净现金流量维持正常运营，以实现财务可持续性。通过财务计划现金流量表的计算可以看出本项目拥有足够的净现金流量支持，各年累计盈余资金均为正值，项目可以持续运营。83 14.3不确定性分析14.3.1盈亏平衡分析以达产年生产能力利用率表示的盈亏平衡点：年固定成本BEP=———————————————————————*100%年营业收入—年可变成本—年营业税金及附加=35.31%计算结果表明，该项目只要达到设计能力的35.31%，企业就可保本，故本项目风险较小。14.3.2敏感性分析影响企业经济效益的主要因素有:成本、售价、产量、投资，本项目就单因素变化情况下，对经济效益的影响进行敏感性分析，计算结果表明价格的影响最为敏感.因此，企业再生产经营中应加强产品的销售力度，以保证达到预期的经济效益。14.4评价结论以上分析可以看出：本项目具有较好的财务指标，内部收益率、总投资收益率、权益投资净利润率均高于行业基准值，投资回收期低于基准回收期，从不确定性分析看，项目具有一定的抗风险能力和市场竞争能力。综上所述，本项目从财务上讲是可行的。83 15.结论15.1市场前景纯苯是基础有机化工原料，广泛用于合成橡胶、塑料、纤维、洗涤剂、染料、医药、农药和炸药生产，也可用作溶剂，在炼油工业中用作提高汽油辛烷值的掺和剂。由于纯苯用途比较广泛，随着化学工业及相关行业的发展，其消费量增加较快,国内市场对纯苯的需求将会有较大幅度的增长。甲苯和二甲苯也是最基本的有机化工原料。随着石化工业的发展，我国甲苯和二甲苯供不应求。通过比较近两年三苯（纯苯、甲苯、二甲苯）化工产品的国内产量、需求量、进口量，经过分析，发现国内三苯需求量仍然很大，国内产量还难以满足市场需求。因此，本项目的市场前景广阔。15.2工艺技术路线本项目在酸洗法粗苯精制工艺被淘汰的前提下，经过对苯加氢粗苯精制和萃取精馏粗苯精制的比较，从投资和项目目的上比较，拟选用天津凯赛特科技有限公司新开发的粗苯萃取精馏制取苯类产品和噻吩的技术，此技术经过数厂家的实验证明，工艺先进，节省投资，能得到高纯度的产品，对环境没有影响。15.3建厂条件本项目位于某县东北10km处的陶寺乡兴光村西北。改造项目在原厂址内。工程建设所需的水、电等供应有保证。15.4环境环保本工程采用的工艺路线、生产装置方案，符合清洁生产的要求。对“三废”处理做了统筹规划，并消除在生产过程中，必须外排的进行必要的治理使之达标排放，故本工程实施后，对环境无明显影响。15.5主要技术经济指标表表15.1主要技术经济指标表一项目总投资1项目总投资万元5265.222建设投资万元1701.383 3流动资金万元3563.92十主要技术经济指标1年均营业收入万元16047.782年均总成本费用万元13793.343年均利润总额万元2197.454权益投资净利润率%31.15投资回收期静态投资回收期年3.66项目投资税前财务内部收益率%65.647项目投资税后财务内部收益率%44.92综上所述，本项目从市场、技术、资源和财务上看是可行的。15.6建议上级主管部门近早批准建设，使该项目早投产，早见效益。83'