防火防爆课设说明书Word下载.doc
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2工程概况 2
3工程项目分析 3
3.1工艺流程介绍 3
3.1.1生产工艺简述 3
3.1.2安全防火重点部位 3
3.1.3安全工作重点 4
3.2工艺环节的划分 5
3.2.1生产区 5
3.2.2仓储设施 5
3.2.3其他设施 7
4区域划分 9
5总平面的布置 10
5.1分区布置 10
5.2火灾危险类别的确定 10
5.2.1丙酮氰醇及生产原料的理化性质简介 10
5.2.2生产工艺火灾危险分类 11
5.2.3存储区火灾危险分类 12
5.3耐火等级的确定 12
5.3.1生产区 12
5.3.2储存区 12
5.3.3生活区 13
5.3.4附属设施区 14
5.4防火间距 14
5.4.1防火间距设计原则 14
5.4.2防火间距的确定 14
6防爆电气的设计 16
6.1划分爆炸危险区域 16
6.2防爆电气选择 16
6.2.1爆炸性混合物分级、分组 16
6.2.2防爆电气选择 17
7泄爆方式确定及泄爆面积计算 18
7.1泄爆方式 18
7.2泄爆面积的计算 18
8灭火器配置 20
8.1灭火器的选择 20
8.2灭火器设置 20
总结 23
参考文献 24
附录Ⅰ火灾危险类别划分 25
附录Ⅱ防爆电气选型 28
附录Ⅲ灭火器的配置 30
附录Ⅳ爆炸危险区域划分 33
附录Ⅴ防火间距 34
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第1页
1前言
石油化工企业是以石油、天然气和石油炼制产品为原料，加工和生产各种燃料油，润滑油，化工原料，化工中间体和化工产品的工业，包括炼油，石油化工，化纤和化肥四大行业。
随着社会的发展和科学技术的进步，在经济建设快速发展的同时，由于物质财富的增多，商品流通领域的扩大，新材料，新工艺，新技术的大量使用。
人们生产和生活用火、用电、用油、用气日益增多引发火灾的因素增加。
比起社会进步和经济，科技的快速发展，社会消防安全意识和防御火灾的能力相对滞后，致使火灾起数逐年增加，重大特大火灾时有发生。
火灾形式仍较严峻。
而石油化工企业的火灾尤为严重。
然而石油化工原料和产品的易燃性、易爆性和毒性，决定了其他生产事故的多发性和严重性。
例如
2010年3月26日14时40分左右，青岛海怡精细化工有限公司爆炸引发火灾，事故造成3人死亡、1人失踪、1人重伤。
血的教训一再的告诫我们，重视和加强石油化工生产的防火防爆工作有效的防火灾爆炸事故的发生，保卫国家和人民的生命财产安全，已是一项十分紧迫的任务，这也是本次对丙酮氰醇厂进行防火防爆设计的初衷。
本次课程设计主要依据《石油化工企业设计防火规范.GB50160-92》、《建筑设计防火规范GB50016-2006》、《总制图标准.GB/50160-92》、《房屋建筑制图统一标准.GB/T5001-2001》和《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范.GB50058-92》等材料对丙酮氰醇厂进行防火防爆设计。
2工程概况
每个企业都不是孤立存在的，都是连接整个社会生产分配链的一个环节，它的输出（产品）就是另一个企业的输入（原料、材料）。
任何企业的选址都既要考虑供应厂家，又要考虑顾客，还要考虑产品分配。
从系统的观点看，选址决策应该使得整个生产分配链的成本最低；
同时，从一个企业看，选址决策也应该使得它所能控制的那段生产分配链的成本最低。
因此，针对企业自身特点，综合考虑工程地质、资源环境、运输条件等因素，选择合适的厂址，才能最大限度地实现企业价值最大化的目标。
所以一个化工生产企业，原料和产品的运输量每年有几百万吨之多，水、电动力消耗也非常巨大。
因此，选择厂址要充分考虑外部交通运输条件，以及水、电及其他能源供应条件。
这些条件的优劣将直接影响生产成本。
同时，化工生产企业又是技术密集型的企业，选择厂址也要考虑到有利于集结资金、人力、资源。
一般化工生产企业宜建在大中城市附近。
抚顺望花区是东北老工业蕃地中一个典型的重工业城区。
它位于抚顺市区西部，毗邻省会城市沈阳，距营口海港240公里，距大连海港400公里。
行政建制下辖10街l镇，辖区总面积112平方公里.总人口34万人，是一个以工业为主、农业为辅.正在振兴发展的新型城区。
抚顺地区处于中温带，属大陆性季风气候，四季分明。
夏季温暖多雨，冬季寒冷，春秋两季较短，多风，年平均气温为摄氏13.9度，年平均降水量为826.8毫米，降雪日数历年平均24天，地面冻结深度1.2-1.4米。
所以将工厂地址选在抚顺市望花区沈通线附近，靠近大型城市道路、交通方便且远离市区。
厂子西侧为荒地，东侧为沈通线，南北侧为其他厂区，厂区内道路为东西，大门朝东。
厂长400m，宽280m，厂区占地面积112000m2。
3工程项目分析
3.1工艺流程介绍
3.1.1生产工艺简述
该装置以氢氰酸、丙酮为原料，进行加成反应生产丙酮氰醇。
简要工艺流程是将氢氰酸与丙酮加入反应器中，在催化剂氢氧化钠的作用下，进行加成反应，生成丙酮氰醇。
反应产物经预冷、深冷后送入中和釜，加入硫酸进行中和反应，以去除氢氧化钠。
中和后的反应液进入结晶槽，使硫酸钠结晶析出。
析出晶体后的液体经过滤得到产品丙酮氰醇。
[1]其方框流程图如图3.1所示。
深冷
预冷
加成
氢氧化钠
氢氰酸
丙酮
硫酸
丙酮氰醇
过滤
结晶
中和
图3.1丙酮氰醇生产工艺方框流程图
该装置的物料氢氰酸、丙酮易燃、易爆、有毒；
丙酮氰醇可燃、可爆、有毒；
氢氧化钠、硫酸有强腐蚀性。
3.1.2安全防火重点部位
1.反应釜
氢氰酸与丙酮的加成反应，在碱性条件下，在反应釜中进行。
氢氰酸与丙酮有火灾爆炸危险。
在反应过程中，要控制氢氧化钠的加入量，少则满足不了反应需要；
多则会使后工序的中和反应生成大量的硫酸钠，析出晶体过多，造成管道阻塞。
当操作人员疏通管道时，由于物料外泄，容易发生中毒事故。
该装置曾发生过中毒死亡事故。
在疏通管道工作中，由于物料外泄造成中毒死亡2人、轻度中毒4人的重大伤亡事故。
2.中和釜
丙酮氰醇不稳定，在碱性条件下，易重新分解为氢氰酸和丙酮，只有在低温和酸性条件下才较稳定。
因此在中和釜中加入硫酸用来中和反应液中的氢氧化钠，并且控制温度为-20℃。
中和釜中反应液PH值要控制在一定范围内，pH值过低，设备腐蚀增强，还可能引起氰根的水解；
pH值过高，丙酮氰醇的分解加剧，容易引起氢氰酸发生聚合，有爆炸危险。
因此要控制好硫酸的加入量，使中和釜物料的pH值在2.5～3.0的范围内。
3.1.3安全工作重点
（1）向反应釜投料后，要控制反应温度不能急剧上升。
冷却系统要保证运行正常，以保证反应温度控制在10℃。
（2）控制好氢氧化钠的加入量，保证氢氧化钠不超量。
（3）杜绝泄漏
（1）严格控制硫酸的加入量，保证反应液的pH值在2.5～3.0的范围内。
（2）控制好中和釜的温度。
（3）中和釜的溢流管易被硫酸钠结晶体堵塞，操作人员在进行疏通时，必须做好防护，防止发生中毒。
3.3.其他部分
（1）维修工人在有毒岗位进行检修时，必须穿戴好防护用品。
（2）定期对装置区的大气进行监测，保证空气中的有害气体浓度不超过国家容许标准。
（3）一旦发生火灾，在灭火时，必须戴好防毒面罩。
（4）所有安全装备要保证处于良好状态。
（5）严禁在工作场所内饮食。
3.2工艺环节的划分
3.2.1生产区
丙酮氰醇的工艺流程共分为六个步骤：
加成、预冷、深冷、中和、结晶、过滤。
由于洗涤、过滤是在分馏塔中进行的。
所以将丙酮氰醇的生产工艺过程分为六个部分。
各个生产车间的功能与规模见表3.1。
表3.2各个生产车间的功能与规模
编号
生产车间功能
长（m）
宽（m）
高（m）
面积（㎡㎡）
1
氢氧化钠、氢氰酸、丙酮加成反应
60
40
8
2400
2
进行预冷
40
3
进行深冷
40
4
加入硫酸进行中和，除去氢氧化钠
5
使硫酸钠结晶析出
6
经过滤得到丙酮氰醇
3.2.2仓储设施
为了方便工厂的生产与成品的管理，所以在厂内设计有储存车间和成品车间。
储存车间（建筑物7）是为了储存生产原料氢氧化钠（钢桶），储存车间（建筑物8）是为了储存生产原料氢氰酸的。
储存车间（建筑物9）是为了储存生产原料丙酮（密封容器）的。
储存车间（建筑物10）是为了储存生产原料硫酸（密封容器）的，成品车间（建筑物11）是储存生成物丙酮氰醇的。
原料库存储的物质为氢氧化钠、氢氰酸、丙酮和硫酸的，成品库存储的物质为丙酮氰醇的。
下面对各物质的化学性质及存储注意事项进行简单介绍。
1.氢氧化钠
纯的无水氢氧化钠为白色半透明，结晶状固体。
氢氧化钠极易溶于水，溶解度随温度的升高而增大，溶解时能放出大量的热，288K时其饱和溶液浓度可达26.4mol/L。
在工业上，氢氧化钠通常称为烧碱，或叫火碱、苛性钠。
这是因为较浓的氢氧化钠溶液溅到皮肤上，会腐蚀表皮，造成烧伤。
固体氢氧化钠可装入0.5毫米厚的钢桶中严封，每桶净重不超过100公斤，包装容器要完整、密封，应有明显的“腐蚀性物品”标志，不得与易燃物
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