脂肪醇聚氧乙烯醚设计说明书Word下载.docx
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14汽车库研究开发新产品
15铁路及信号系统设备维修
表1-1醇醚装置组成表
1.4设计范围
本项目设计包括上表的全套设计
1.5装置规模及产品方案
Press公司醇醚装置的第三代放应器，每一套生产能力为60000吨/年。
产品方案：
产品名称：
脂肪醇+9EO
年生产量：
27000t/a
日生产量：
90t/d
年生产天数：
300d
1.6主要原材料来源及产品去向
表1-2主要原材料来源
TABLE1-2Primarilyoriginalmaterialsource
序号名称数量来源供应方式供货协议
1环氧乙烷吉化电石厂管道输送
2脂肪醇长岭管道输送
3氢氧化钾吉化电石厂火车输送
4导热油燕山石化公司火车输送
表1-3产品去向
TABLE1-3Productdirection
名称数量去向用途
脂肪醇+9EO27000吉化自销洗涤剂助剂
1.7生产方法论述
工业上，EO缩合反应是在一定的温度（100-2000C）和压力（0.2-0.6Mpa）以及催化剂存在下进行的，传统的生产方法是带是在搅拌的釜式反应器中进行间歇操作。
埃索公司（ESSO）壳牌公司（SHELL）和国内的生产方法都是如此，液态环氧乙烷从反应釜下不通入，用搅拌器使其与起始器混合，由于反应物的接触面小，反应不均匀，在同一反应釜中链起始剂缩合的环氧乙烷分子数相差较大，反应时间长，由副反应生成的聚已二醇最大，产品质量较差，由于反应不好控制反应热不易导出，反应器的生产能力受到限制，而且因溶解在反应物中的环氧乙烷量最大，搅拌器转动产生静电等原因，往往会发生爆炸事故。
意大利普利斯公司的“汽液接触法”生产技术，彻底改变了传统的生产工艺，其反应器的设计具有生产能力大，反应速度快，产品质量好，安全等特点，居于世界领先地位，其优点分述如下：
1.传质面积大。
普利斯反映器是将液相链起始剂分散成极细的微粒，使其进入连续的环氧乙烷气相空间，因此获得了非常大的传质表面积，而且气液接触均匀。
2.反应速度快。
每批产品的生产周期为2小时，而壳牌公司需要6小时40分，单位容积的反映器生产能力最大，约比传统反映器高了3-5倍。
3.产品质量好。
由于气液接触均匀，每个链起始剂液第四周接触环氧乙烷气相分子的机会几乎是均等的，因而缩合物分子量增加较为均匀，缩合反应是在反映器气相空间进行的，液相中溶解的环氧乙烷较少，由副反应生成的聚已二醇少。
4.生产极其安全，液相中残留的环氧乙烷少，在180度时仅为100ppm，远底于爆炸极限，反映器无搅拌设备，没有转动部件与环氧乙烷接触，反映器上部气相导电率高，所以可以避免热电和静电产生，从工艺和设备设计上杜绝了不安全因素。
5.适宜生产高分子量产品。
普利斯第三代反应器，增设一小循环系统，可以生产一般反映器不能生产的高分子量产品。
1.8工程总定员
表1-4工程总定员
序号
名称
生产人员
非生产人员
总定员
备注
技术人员
行政人员
管理人员
1
醇醚生产装置
157
5
6
173
2
分析化验
25
3
设备维修
30
4
仓库
15
班车司机
小试装置
8
12
7
汽车库
17
铁路维修信号
11
9
合计
278
298
第2章技术分析
2.1生产规模及产品方案
本装置生产规模为27000吨/年。
2.2建设投资
总投资：
19913.32万元
2.3醇醚装置技术综合经济指标表
表2-1醇醚装置技术综合经济指标表
TABLE2-1TheAPEOequipstosynthesizetheeconomicindexsignwatch
指标名称
单位
数量
（一）
设备规模
吨
27000
（二）
原料及动力消耗
吨/年
脂肪醇
10489.51
EO
3599.685
冷却水
1933864.2
新鲜水
519100
蒸气
1185.58
电
万度/年
266
氮气
标准立升
616740
仪表空气
1282800
（三）
总投资
万元
19913.3
（四）
产品平均单位成本
元/吨
10289
（五）
产品年总成本
万元/年
29632
2.4年总成本表
表2-2年总成本表
TABLE2-2Yeartotalcostwatch
项目
消耗定额
价/元
年成本万元/年
一
原料消耗
1000
1048.951
3500
1259.890
NAOH
68.57
650
4.457
醋酸
102.86
2300
23.658
汽油
48
1620
7.773
机油
4.6
8750
4.025
16805.626
二
公用工程
0.08
15.471
0.25
12.98
5585.58
63
35.19
2100
55.86
标立/年
0.15
9.251
标立升/年
1202800
0.07
8.989
137.741
三
工人工资
58.75
四
车间经费
折旧费
819.49
大修费
545.18
车间管理费
229.55
五
车间成本
26431.557
六
企业管理费
2900.55
七
工厂总成本
29332.107
八
销售费用
330
九
销售成本
29632.107
十
固定成本
4853.52
2.5利润率及利税率
税率：
10.7%
销售收入：
27000×
1.4=37800万元
税金：
37800×
10.7%=4044.6万元
利润：
37800-29632.107-4044.6=4123.293万元
利润率：
利润/总投资=4123.293/19913.3=20.71%
利税率：
（销售收入-成本）/总投资=（37800-29632.107）/19913.3×
100%=41.02%
2.6盈亏平衡分析
年固定成本（F）：
4883.52万元
产品售价（S）：
37800万元
产品可变成本（V）：
24778.59万元
WB-WB＝F/[（S-V）/27000]＝4883.52/[（37800-24778.59）/27000]＝10126吨
第3章总图运输
3.1设计依据
1.1989年9月吉化公司设计院勘测队实测的1：
500地形图
2.1990年7月吉化公司设计院勘测队编制的环氧乙烷工地质初勘报告。
3.设计基础资料：
土壤最大冻土深度：
1.8米土壤设计冻土深度：
1.7米
全年主导风向：
西南风夏季主导风向：
东南风
年平均风速：
3.4米/秒地震裂度：
7度
年平均降雨量：
668.4毫米日最大降雨量：
119.3毫米
3.2装置布置
醇醚装置布置在吉化电石厂北侧空地上，距离吉化电石厂150米，装置东侧留有“八五”规划的乙二醇车间预留地，南侧紧靠龙此北路，龙北路以南30米处有吉哈铁路，西北角为E0生产装置，西侧为E0辅助街区，北侧为E0贮罐区，另外，去吉哈铁路南侧50米设有醇醚铁路装卸台和仓库，醇醚装置占地面积2.86公顷，场地地形西高东低，最底海拔191.12米，初见水位标高183.81-185.31米，静止水位高185.01-185.91米。
3.3总平面布置
3.3.1总平面布置的确定
本着节约空地的要求，在设计中注意远近结合既紧凑又要符合生产工艺和安全要求，生产装置街区根据工艺流程和安全的需要，尽可能缩短装卸物料线，缩短送给醇醚装置的E0管线，为此装置布置在E0街区的东南侧，北侧有E0产品罐区，南侧有本装置铁路装卸站台及鹤位栈桥，并与吉哈铁路接触，东侧有“八五”规划内乙二醇装置预留地这样既能满足远近期的生产要求，又能计划的使用土地。
3.3.2界区明确，工艺流程通畅，安全合理
1.主生产装置区：
该区有纯醚生产装置主厂房，综合楼，原料和产品罐区，集中布置在一个区域内，体现了工艺流程合理，节约用地的原则。
2.生产辅助区：
该去以原料准备和产品包装为主，社有仓库机修和叉车库等辅助设施，街区内主要用叉车倒运生产所需的原料及产品。
3.铁路装卸区：
该去设有铁路小包装，大包装，原料槽车解冻站。
3.3.3执行规范标准
1.《建设设计防火规范》
2.《炼油化工企业防火规范》
3.《工业企业标准轨距铁路设计规范》
３.４运输及运输量
3.4.1运输方式及运输量
本装置主要采用铁路和公路两种运输方式
凡外运的产品和由内地购买的原料，均通过铁路运输，铁路年运输量78900吨，除铁路大包装和解冻罐用管道运输外，其余一切用汽车运输，汽车年运输量38100吨。
表3-1年运输量总表
运入（出）
运输量及运输方式
形态
包装方式
铁路
公路
水路
液粉块
散装桶
运入
22230
10100
液块
袋桶
运出
57000
28000
79230
38100
3.4.2铁路运输
铁路运输设计根据年运输量需一条专用线，从厂西部铁路专用线上引入，共需三条铁路装卸线，一条用于小包装，另外一条用于解冻站线，总1500米，采用P43公斤铁轨，6组9号道岔，槽车数量的选择按照化工部30A4__84的计算规定共需20台，槽车型呈G60不锈刚罐车，信号共8组，信号楼建筑面积348平方米，机车与其车辆均由吉化铁路运输。
表3-2铁路运输装卸表
TABLE3-2Therailroadconveyancepackstounloadthewatch
货物名称
运入或运出地
货运量吨/年
车辆数
装卸方式
抚顺
15300
解冻
大连
2600
脂与醇
1400
硬脂酸
长岭
1100
其它
外购
1300
产品
哈尔宾
19467
槽车
北京
9730
13
火车
3.4.3道路运输
汽车运输按取货制，满足厂内交通运输和消防要求，道路布置成环形道路网，宽有4米、6米两种，倒运车数量根据运量决定，选用9吨载重车5台，职工通勤用鞍山产AK6941型大客1台，氢氧化钠、醋酸的汽车槽车由厂家自备，本设计考虑车库1座，建筑面积393.75平方米，车库的地点和维修设备由厂统一调配。
表3-3道路运输量表
TABLE3-3Thehighwayconveyancemeasuresthewath
装车卸车地
运输量吨/年
日装车辆（台）
运距（公里）
自备车备注（辆）
厂内
129
HAC
82
原料
6400
醇醚车间
空桶
联化
47
袋
制桶
第4章工艺
4.1生产制度
年操作日：
300天（7200h）批生产
生产班次：
三班
脂肪醇+9EO
生产时间：
链起始剂加料10分钟，催化剂加料5分钟，加热，脱水15分钟，强化真空10分钟，引发5分钟，预反应时间60分钟，反应时间50分钟，熟化15分钟，冷却10分钟，脱气5分钟，卸料10分钟，生产总时间195分钟。
4.2原料和产品的主要规格
4.2.1原料规格
规格
外观
透明液体
气味
甜
色号（Pt-Co）
无
密度（0/14℃）
0.894~0.896
含量
99.5WT%MIN
水
0.05WT%MAX
CO2
0.0015T%MAX
酸度（乙酸）
0.012T%MAX
醛（乙醇）
0.01WT%MAX
蒸发残渣
0.01G/100mlmax
外观（20℃）
密度（40℃）
0.83Kg/l
水分值
0.1%MAX
羟值
289±
4mgKOH/g
碘值
0.3gI2/100gmax
酸值
0.1mgKOH/gmax
APHA
20MAX
皂化值
0.5mgKOH/gmax
45.0Wt%
Na2CO3
0.30Wt%
Ni
0.040Wt%
Fe2CO3
0.003Wt%
颜色
待确定
工业醋酸
色号
<
30Pt-Co
铁
1ppmmax
甲酸
0.5ppmmax
醛
0.1
80Wt%max
0.03max
重金属
4ppmmax
比重（20-30℃）
1.070Kg
水分
20%
10max
过氧化氢
25%
游离酸（H2SO4）
0.6%
不挥发物含量
0.12
稳定度
95%
导热油
牌号
YD-300
透明
比重
1.01
闪点（开杯）
130kmin
凝固点
-10kmax
0.02mgKOH/gmax
总硫
0.12Wt%
粘度（50℃）
56m^2/s
毒性
低毒
馏程：
50%
25K/min
4.2.2产品规格
C13H27+9EO
期望值
保证值
外观（25℃）
液体
0.2%MAX
9172±
172±
羟值重复性
±
2mgKOH/g
PH（3%水溶液）25℃
6-7
游离EO
1PPmax
聚乙二醇
0.5
20
50MAX
4.3工艺流程叙述
100号单元和200号单元是两套并列的反应中和生产线，分别设在两个独立的厂房内。
反应公序来自原料准备单元（500）或原料罐区（800）的链起使剂，通过质量流量计量后进入反应器（R0102），链起始剂的数量根据产品的配方由DCS软件决定，达到规定数量时，送料泵停止，并关闭管线上的自动阀，液体催化剂NaOH从催化剂计量罐（V0102），用催化剂计量泵（V0103）加入气液反应器（R0101），催化剂的数量用计量罐液位减少的方法自动控制。
在到达配方规定数量时，由DCS软件自动停计量泵，链起始剂和催化剂溶液中含有水分，反应也生成一些水分。
这些水分在反应器的循环和加热过程中通过真空脱除，真空系统是由反应真空泵（P0204）和蒸汽喷射泵（P0202）串接组成，吸入压力为1.33Kpa（绝压）。
在链起始剂与EO反应前，反应器用氮气置换，被催化了的链起始剂在反应回路换热器（E0101/E0102）中被加热到反应开始温度（1200C）。
在流量，温度，压力控制下向反应器（R0101）通入EO即开始反应，反应热用导热油通过反应回路换热器（E0101/E0102）移出，导热油用导热油循环泵（P0104）通过导热油加热器（E0104）用循环水冷却。
反应器操作压力为400-500Kpa，操作温度为120-1850C，反应温度自动阀控制，通过来自导热油加热器（E0103）得导热油和导热油冷却器（E0104）的冷导热油的比率进行调节。
在EO加入量达到反应配方要求时，EO进料阀自动关闭，此时仍有少量EO存在气相以及溶液相中，因此要保持物料循环，熟化一段时间，直到氧化物全部反应完了，反应结束后，反应器中剩余气体首先排至废气处理单元，然后在真空下脱气直到循环产品冷却至120-1400C，然后用反应循环泵（P0101/P0102）卸入中和器，管道中剩余的产品用氮气吹出，以上全部操作均由DCS软件自动控制。
第5章自动控制
5.1设计依据
根据编制的“吉化公司环氧乙烷及醇醚项目的可行性研究报告”。
1.根据工艺专业提出的自控条件。
2.根据60000吨/年醇醚装置生产合同，合同91JLCL/50098。
5.2采用的标准规范
由卖方提供的基础设计和详细按合同规定执行卖方标准，配套设计均按化工部设计标准。
5.3控制原则
1设计的主要装置有意大利引进，采用DOS集散系统集中控制，控制室的面积13.2*7.2M2
2配套工程均采用常规仪表，分别设置在原料准备控制室、产品包装控制室、罐区控制室，各自分别集中控制。
5.4仪表选型
1.本设计除引进设备外，全部选用电动三型仪表，采用4-22A，DC或1-5V，DC的标准信号。
2.测温元件全部采用PT100的电组体。
3.变送气选用吉化仪表厂的电动FC系列。
4.二次表选用吉化仪表厂的电动三型。
5.所有调节阀，切断阀全部选用气动阀。
6.为确保计量的准确性，槽车计量选用质量流量计。
5.5动力供应
5.5.1仪表用电源
1.仪表用电有电器专业提供双回路220V+10%，50HZ+2的电源。
2.系统采用UPC供电。
3.仪表用电容量23KW
4.供电等级为二级。
5.5.2仪表用气源
1仪表压缩空气要求：
尘粒〈10HM，油含量〈PPM，露点〈400C。
2地仪表采用小型空气过滤减压阀单独处理的供气方式。
3仪表用气取自仪表空气压缩站，气源压力0.8Mpa，用气量300M3/时。
5.6存在的问题
质量流量计的配套使用及接线
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