初步设计说明书

第二章初步设计说明书第一章项目总论1.1项目概览煤或天然气经由甲醇制取低碳烯烃技术是国际上广泛关注的研究热点，但一直以来由于其高昂的投资成本、生产成本和技术风险，使得此项目在工业化的过程中步履维艰。2004年国际市场乙烯、丙烯大幅度上扬，为本项技术的推广带来新的契机。文章从市场分析和财务评价的角度论述了甲醇制取低碳烯烃项目的必要性和可行性。近年来我国一些产煤大省、地区，为把资源优势转化为经济优势，纷纷作出发展煤化工的决策。甲醇制乙烯（MTO）和甲醇制丙烯(MTP)是国际上广泛受关注的煤化工的潜在市场。随着甲醇生产的日益规模化，成本日趋降低，以及甲醇制烯烃技术的日益成熟，MTO、MTP已面临大型商业化。本实验装置拟采用某研究所实验室已经成熟的甲醇制取低碳烯烃技术，建设300kt/a甲醇制乙烯装置，装置包括反应和分离两部分。原料为甲醇，产品为乙烯，同时副产丙烯、碳三、碳四等产品。根据靠近原料地选址原则，项目厂址假定为我国西南某地甲醇厂内，公用工程依托该甲醇厂设施。1.2设计依据本组编制的可行性报告化工工程设计相关规定国家经济、建筑、环保等相关政策1.3产品及原料方案本项目年产乙烯为12万吨，其中大部分用于直接进行销售。主要原材料需购进甲醇，重庆利全化工有限公司成立于2008年，位于九龙坡区水碾化工市场，是一家主营各种化工原料及化学试剂的专业性公司。自成立以来，公司一直秉承“诚信经营合作共赢”的经营理念，坚持“客户第一客户至上”的原则。在短短几年间，已与多家企业建立了长期业务合作关系。该公司主要经营液碱、甲醇、沥青、水玻璃、双氧水、盐酸、硫酸、次氯酸钠、桐油、油酸钠、铬酸酐、单宁酸、氯化锌、乙醇、醋酸酯、二甲苯、硼酸、硼砂、纯碱、片碱等各种化工原料、实验室仪器及各种化学试剂。该公司甲醇3350元/吨（3吨起售）第二章总图运输2.1设计依据《化工企业总图运输设计规范》GB50489-2009《工业企业总平面设计规范》GB50187-93《石油化工企业厂区总平面布置设计规范》SH/T3053-2002《建筑设计防火规范》GB50016-2006《厂矿道路设计规范》GBJ22－87《压缩机厂房建筑设计规定》HG/T20673-2005《化工管道设计规范》HG/T20695-87《化工设备管道外防腐设计规定》HG/T20679-90《化工工厂总图运输施工图设计文件编制深度规定》HG/T20561-94本项目厂区位于重庆市长寿化工园区。厂区的工程地质与水文地质资料、地震烈度等，参考初步设计说明书的“第八章土建”。有关气象资料等参考可行性论证“第四章厂址选择”。2.2设计范围本章主要介绍厂内总平面布置、场内交通运输设计规范及特点。2.3厂址概况重庆（长寿）化工园区是2001年12月重庆市人民政府批准成立的省级工业园区。园区首期规划面积为31.3平方公里，如图6.1所示。分为天然气化工片区、石油化工片区、精细化工片区及化工材料片区，是重庆市集天然气化工、石油化工、生物质化工、精细化工和新材料产业于一体的综合性化工园区，是重庆市资源加工业的重要平台。园区具有优越的地理位置、便捷的交通网络、丰富的自然资源、雄厚的产业基础、完善的配套设施。详见可行性论证“第六章厂址选择”。2.4总平面布置本厂的总平面布置，是在总体规划的基础上，根据企业的性质、规模、生产流程、交通运输、环境保护以及防火、安全、卫生、施工及检修等要求，结合场地自然条件，通过技术经济比较后，设计多种方案后择优确定而来的。厂区平面布置图2.4.1总平面布置的要求本项目的厂区总平面布置是严格2.1节中所列设计规范的要求进行设计的。并且在进行化工厂总平面布置之前，分析了全厂生产流程顺序、各部分的生产特点和火灾危险性，同时考虑了厂区地形和风向，选择了合理的朝向，使人员集中的建筑物有良好的采光及自然通风条件。根据设计规范的要求，为了节约土地，提高土地利用率，需要按照功能分区集中布置。其中工艺装置，在满足生产、操作、安全和环保的要求许可时，应联合集中布置，集中控制，建筑物宜合并布置。街区需要合理划分，厂区通道宽度需要确定，街区及建筑物、构筑物的布置宜规整。各类仓库，宜按储存货物的性质和要求，宜合并设计为大体量或多层仓库，并提高机械化装卸作业程度，有效地利用空间。生产管理及生活服务设施，宜按使用功能合理组合，设计为多功能综合性建筑。设计规范还规定总平面布置应当防止和减少有害气体、烟、雾、粉尘、振动、噪音对周围环境的污染，污染大的设施应远离对污染敏感的设施，并避免环境重复污染。产生噪音污染的设施，宜相对集中布置，并应远离生产管理设施和有安静要求的场所。在进行总平面布置设计时需要预留发展用地，一方面可以使前期建设的项目集中、紧凑、布置合理，并与后期工程合理衔接；另一方面可以满足辅助生产设施、公用工程设施、仓储和管线铺设等相应后期配套建设。2.4.2厂区总体布局概述厂区布置为矩形，东西方向长为223m，南北方向宽为128m，总面积为25994m2。厂区南侧为总厂公路。本厂区按照功能分区集中布置，即原料输入区、产品输出去、储存设施区、工艺装置区、公用工程设施区、辅助设施区、行政管理区、其他设施区等。其中，在满足生产、操作、安全和环保要求的条件下。本设计中，厂区内道路总体呈网格状布置，并均已其走向进行命名（南北向道路称经某路，东西向道路称纬某路，环线道路以其位置命名），易于识记和辨认；主干道（经某路、纬某路和北环路）设计宽度为10米（双向四车道），次干道设计宽度为5米（双向两车道）。整个厂区的道路及建构筑物都进过严格规划，布置规整。同时，人流与货流分离，并留有消防安全通道。本厂区储存设施区分为成品仓库、储水池、原料储罐、球罐区（储存多余的已捕集的二氧化碳）和气柜（烟道气进入捕集系统前的缓冲设备）。本项目设计将食堂、医疗站以及行政办公场所有效合并，节约了土地。另外，类似地分别将仪修车间、中心化验室和开发部进行合并，将控制中心和环境监控站合并，将机械修理和电器修理车间进行整合，大大提高了土地利用率。本厂区中容易产生噪音和振动的车间被安排在厂区南边，通过停车场以及树林与生产管理区和对安静、振动有要求的场所分隔。同样的，工艺装置区与生产管理区、生活区之间留有足够的安全距离，并通过树木阻隔噪音。本项目中在厂区内留有两块发展用地，一块位于西北角的配套用地是用于辅助生产设施及公用工程设施后期建设的；另一块位于东南侧的发展用地是为了满足后期储罐区扩建而保留的。实际上在工艺装置区，同样预留了一个反应车间，可用于后期其他反应工艺的扩展建设。2.4.3厂区面积计算总占地面积:223*128-60*30-25*30=25994（m2）建构筑物(20*30-10*10+3.14*25)+(25*10+0.5*3.14*25)+15*15+20*30+20*30+30*15+15*30+15*30+(15*15+4*15*7.5)+30*30+30*30+25*30+25*30+3.14*100+25*30+25*12+25*13=9,306.75（m2）道路面积125*5*2+(30*10+30*10)+(30*10*3)*4+(30*7.5*2)+210*5+210*10*3+25*5+30*5+15*5+30*5=13,750（m2）绿化面积(220+117+200+127)*1+(7.5*22.5+3.14/4*7.5*7.5)*3+10*15+30*10+7.5*7.5*4=1,977.71875（m2）围墙长度222+118+202+128=670（m）2.4.4总平面布置各项技术指标：化工厂总平面布置设计的各项技术指标项目参数厂区占地面积25,994平方米建构筑物占地面积9,306.75平方米道路用地面积13,750平方米出入口个数3个绿化面积1,977.72平方米绿化系数7.61%围墙长度670米2.4.5工艺装置的布置设计规范要求工艺装置在厂区内布置应相对集中，形成一个或几个装置街区。本设计中将反应车间和捕集车间集中布置，设置在同一街区内，这样有利于集中铺设公用工程管线以及集中控制管理，而且工艺生产流程顺畅、衔接短捷，紧凑合理，与相邻设施也协调得很好。除了有利于生产管理和安全防护等优点外，集中布置工艺装置还便于施工、安装和检修。工艺生产装置宜布置在人员集中场所全年最小频率风向的上风侧，并位于散发可燃气体的储运设施全年最小频率风向的下风侧。本设计中，人员集中的场所诸如行政办公楼、医疗站、食堂、中心化验室、开发部等等都位于西南角，正处于全年最小频率（东北风）的下风侧。同时可能散发可燃气体的成品罐区和原料罐区处于工艺生产装置的东北侧和东侧，这一方向上全年的风频率都较低。控制室的位置应该靠近主要工艺装置或主要控制设备，本设计中的控制中心距离工艺生产区比较靠近，又在一定的安全距离以外。控制室朝向高压或者有爆炸危险的生产设备区一侧的外墙，应为密闭式或控制室整体采用抗暴型结构。此外，控制室还应该避免噪音、振动以及电磁干扰较大的场所对其的干扰。本设计中，使用较多的树木作为隔音屏障，使得控制中心与噪音较大的工艺装置区以及机修/电修车间隔开。装置区内储罐仅对液化烃、可燃液体和可燃气体有特殊要求，对于性质较为稳定的二氧化碳，可以储存与工艺生产装置区的地段内，有利于服务毗邻的对象，储存未用于反应工艺的二氧化碳（可以供应给市场）。装置区内道路的布置应该满足生产操作、物料运输、设备检修、消防安全和事故急救等的要求下，应力求减少道路的面积；工艺装置的内部道路应与街区外的厂区道路连接。此外，工艺生产装置的主生产区不宜进行绿化。2.4.6辅助生产及公用工程设施2.4.6.1总变电所的布置设计规范规定总变电所应便于电线路的进出、不妨碍工厂的扩建和发展的独立地段。当采用架空输电线时，应布置在厂区边缘地带。总变电站应该布置在易泄漏、散发液化烃及较重的可燃气体、腐蚀性气体及粉尘的生产、储存和装卸设施全年最小频率风向的下风侧和有水雾场所冬季盛行风向的上风侧。本布置方案中，总变电站位于全场西侧边缘地带，正位于可燃气体散发区域、储存和装卸设施的西侧，而全年东风频率都较低。同时，变电站设计远离强振源，与易泄漏、散发液化烃及较重的可燃气体、腐蚀性气体及粉尘的生产、储存和装卸设施也在规定距离（60米）之上。2.4.6.2循环水场的布置循环水场应靠近主要用户，避免在工艺装置的爆炸危险区范围内；避免靠近火炬、加热炉、焦炭塔等热源体；不宜布置在邻近的变配电所、露天工艺设备、主要运输道路冬季最大频率风的上风侧，并不应布置在受水雾影响而产生危害的设施的全年最大频率风向上风侧。本工厂中循环水场位于全厂的东北角，远离总变电所和工艺设备区，同时在全年风频率最小的东北风的上风侧，减轻了对易受水雾影响的设施所产生的危害。2.4.6.3中心化验室、仪修车间、开发部的布置按照设计规范的要求，中心化验室、仪修车间应该布置在生产管理区内，不应布置在散发毒性、腐蚀性及其它有害气体、粉尘以及循环水冷却塔等产生大量水雾设施的全年最大频率风向的下风侧。本设计方案中，将中心化验室、开发部、仪修车间整合到一栋综合多功能建筑中。循环水场以及可能散发毒性、腐蚀性、易燃性气体的储罐区均远离中心化验室、仪修车间，并且处于相对此楼频率较低风向的上风侧，均符合设计规范的要求。设计规范还要求中心化验室、仪修车间远离振源，要有良好的朝向，避免西晒。本设计中，此栋综合楼整体朝南，保证了这栋楼的采光条件，同时该楼为东西走向，最大限度地避免了西照。此外，与强振源区域保持较远的距离，并设有树林作为隔音屏障。2.4.6.4机修、电修车间的布置机修、电修车间宜集中布置在厂区的一侧、靠近人流出入口的地段，并有较方便的交通运输条件；同时应避免机修、电修车间的噪音、振动对周围设施的影响。本设计方案中机修、电修车间紧邻1号门（人流出入口）和停车厂，具有非常便利的交通运输条件。同时，由于停车厂在空间上的阻隔以及树木作为屏障，使得噪音以及振动对周围设施的影响降至最低。2.4.6.5污水处理场的布置根据设计规范的要求