年产6吨三聚氰胺工厂设计文档格式.docx
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本设计是年产6万吨三聚氰胺工厂设计,主要进行了工艺计算、设备选型,并绘制了全厂平面布置图、工艺流程图、设备装备图、生产车间的立面图和平面图。
关键词:
三聚氰胺,尿素,氨,二氧化碳,设备选型
TheFactoryofMelamineWhoseOutputis60,000TonsPerYear
Abstract
Melamineisanorganicchemicalproductofveryextensiveuse.Melamineisdeservedbythegas-phasepolymerizationofisocyanicacidwhichisthedecomposingproductsofcymene.MelamineisanimportantHeterocyclicorganicchemicalrawmaterials,ureaisthedeepprocessingofproducts,mainlyusedintheproductionofmelamine-formaldehyderesin,widelyusedinwoodprocessing,plastics,paint,paper,textiles,leather,Electrical,andmedicalindustries,itisimportanttoureaprocessingproducts.Inadditiontomelaminecanalsofireretardantandwaterreducer,formaldehydecleaningagent.Melamineproductionmethodshavedicyandiamidelawandthelawofurea.Astherawmaterialsforureaproductionline,thetechnicalandeconomicindicatorsdicyandiamidefarbetterthantherawmaterialsfortheprocessline,dicyandiamidemethodhasgraduallybeeneliminated,urealawisthefuturedirectionofdevelopment.Forthemelamineureaasthedevelopmentofdownstreamproducts,ithasuniqueconditions.Approachingureaproductionfacilities,abletoprovidereliabledevicesmelamineureameltingofrawmaterials,butalsowillbeaby-productofmelamineinstallationofmethylaminereturntotheureaplantproductionofurea.Thisindicationistodesignforachemicalfactory,whichproduce60,000tonsMelamineyearly.ItincludethemainequipmentcomputationandtheshapinginthetechnicalprocessofpolymerizingMelamine,entirefactoryfloor-plan,processflowdiagramformelamineproduction,Equipmentassemblydiagram,variousworkshopselevationandhorizontalplan.
KEYWORDS:
melamine,urea,Ammonia,carbondioxide,theequipmentcomputationandtheshaping
1总论
1.1三聚氰胺产业背景
三聚氰胺是一种重要的氮杂环有机化工原料,是尿素的深加工产品,主要用于生产三聚氰胺—甲醛树脂,广泛用于木材加工、塑料、涂料、造纸、纺织、皮革、电气、医药等行业,目前是重要的尿素后加工产品。
1.2我国三聚氰胺产业概况
随着中国经济总体发展水平的不断提高,人们对高档建筑装饰材料的需求不断增加,极大地刺激了三聚氰胺在建筑装饰材料生产方面的消费。
目前,我国生产的三聚氰胺近一半用于出口创汇,随着我国加入世贸组织,更为我国的三聚氰胺产品参加国际市场竞争提供了极为有利的条件。
从全球角度看,国外相当一部分三聚氰胺厂家成本要高于国内生产厂家的成本,为拓宽国际市场提供了有利条件。
我国有2家在建规模为3万吨和2.6万吨外,其余7家多是1万吨左右的规模,数量多、规模小是我国三聚氰胺行业的突出问题,根据三聚氰胺产业目前的现状,国内三聚氰胺的主要消耗领域是木材加工、涂料和造纸等行业。
三聚氰胺深加工产品在建筑、轻工、涂料、塑料、造纸、纺织皮革、电子和材料加工等行业中的应用前景十分广阔。
1.3全球三聚氰胺需求现状
美国、西欧的三聚氰胺生产厂主要出口地区是东南亚。
由于东南亚地区对层压板和模塑料的强劲需求,该地区对木板粘合剂和表面涂料的需求增长也较快,预计2009~2010年期间年需求量平均增长率为10%。
预计2009~2010年间,世界三聚氰胺的需求将以年平均4.1%的速度增长,2010年需求量将达到175万吨左右。
近几年中国三聚氰胺消费快速增长,中国需求量较大的市场是广东、广西、苏南地区,东北、浙闽、西北、湘赣等地的市场,其需求量不断增加,价格也比较稳定,随着西部大开发的进行,今后西部地区的用量也将不断的增加,预计未来几年中国对三聚氰胺消费增长幅度仍会保持在10%~20%,2009年中国消费量将达到22万吨左右。
1.4三聚氰胺设计规模
新建装置一定要考虑技术起点要高,同时必须考虑规模效益,尤其要避免低水平重复建设现象(有关业内人士认为规模小于1.5万吨的新建装置已不具备国际竞争力)。
本设计的规模为年产6万吨三聚氰胺工厂。
2工程设计条件与总平面布置
2.1设计任务
三聚氰胺生产工厂的工艺流程设计,物料、热量衡算,主要设备的计算和选型,画出工艺流程图,设备装备图,车间平面、立面布置图以及全厂平面图。
2.1.1设计原则
A.设计要求:
(1)产品的数量和质量指标;
(2)经济地使用资金、原材料、公用工程和人力;
(3)考虑各种明显和潜在的危险,保证生产人员的安全;
(4)符合国家和各地的环境保护法规,对排放的三废进行处理;
(5)整个系统必须可操作和可控制。
2.1.2约束条件
外部约束指:
(1)政府制定的各种法律和规定要求;
(2)各种自然规律;
(3)安全要求;
(4)资源情况;
(5)各种必须遵循的标准和规范。
内部约束指:
(1)技术的成熟程度,价格和使用条件;
(2)原材料、建筑材料、关键设备的供应难易;
(3)允许和必要的实际时间;
(4)人员素质和数量;
(5)建厂地区的具体情况。
2.2工程设计条件
2.2.1原材料及辅助物料的资源条件
本厂原材料为尿素,辅助物料主要为液氨可由就近的当地化工生产企业提供。
消耗定额(按生产每吨产品计):
尿素:
3.20吨
2.2.2公用工程概述
公用工程是指全厂各部门有密切联系的,为这些部门所共有的一类动力类辅助设施。
公用工程一般包括供排水、供汽、供电、仪表、制冷、采暖、通风。
在公用工程的设计中,常涉及到公用工程的区域的划分:
厂外工程、厂区工程、车间内工程。
对于厂外工程一般由当地的市政工程部门负责,对于厂区工程一般由专业化工设计院负责设计,对于车间内工程皆由工业设计人员负责,一般包括所有设备及管线的安装、电器、照明、采暖、通风等。
2.2.3给排水设计
(1)供水要求
(a)生活用水:
水的硬度1.5,PH=6.5~8.5,水质符合国家卫生标准。
(b)消防用水:
根据《建筑设计防水规范》中有关数据。
(2)给水系统
(a)生产用水:
采用地下水,须经过一定软化处理达到水质要求,分别按不同水质送至装置。
(b)循环冷却水:
设置循环冷却塔,将水循环使用,为防在循环水系统中产生腐蚀,结垢,需要投入水质稳定剂,同时为了维持水质,需要不断排污和不加新水。
(c)锅炉用水:
用地下水,直接使用会产生结垢影响传热,损坏锅炉,因此须经沉淀软化、离子交换等处理,使水符合锅炉给水的的水质标准。
(d)生活用水:
生活用水采用地下水,在厂区自设净化过滤系统,与生产用水分设系统供应。
设置高位储水池,以保证平时用水量,并降低泵的能耗。
(e)消防用水:
消防用水在短时间内用水量很大,要求设置独立系统,并要求在生产,生活用水系统设置消防泵,以保证水压。
(3)排水系统
(1)工业废水:
有高含量化学污染物,应在厂内经适当处理后一部分循环使用,另一部分排入城镇的排水管道。
(2)生活废水:
在排出前必须经过处理,以免恶化水体并影响人体安全。
(3)雨水:
一般不经过处理,直接排入排水系统,采用合流排水系统。
2.2.4采暖、通风设计
(1)采暖:
(a)对于厂区主要采用热水和蒸汽混合供热,一般也可以利用散热器供热。
(b)对于集中分布的生活区,行政建筑采用热水采暖以利于凝结水的回收,由厂区提供蒸汽,在生活区设置热交换站。
(2)通风:
露天设备采用自然通风。
2.2.5用电、供电要求
(1)电源:
生产中使用易燃易爆物料,为连续生产中途不允许突然停电。
(a)生产车间、泵房、锅炉房、消防泵等均属于二级负荷用电,以免停电影响产品质量,其余用电属于三级负荷用电。
(b)供电形式:
采用一个住电源,一个保安电源,主电源取自由电力系统,厂内变电所变电380V工业用电,工厂自备保安电源,采用380V低电源直接供电。
(c)根据GB50058-92《爆炸和火灾危险环境电力装置设