化工安全工程课程设计碳酸二甲酯化工厂工艺与安全设计.docx
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化工安全工程课程设计碳酸二甲酯化工厂工艺与安全设计
课程设计成果说明书
题目：
化工安全工程课程设计
学生姓名：
SSSSS
学号：
SSSSSSSS
学院：
石油化工学院
班级：
A10安工
指导教师：
叶继红
浙江海洋学院教务处
2013年12月23日
浙江海洋学院课程设计成绩评定表
2013—2014学年第1学期
学院石油化工学院班级A10安工专业安全工程
学生姓名（学号）
课程设计名称
化工安全工程课程设计
题目
指导教师评语
指导教师签名：
年月日
答辩评语及成绩
答辩小组教师签名：
年月日
浙江海洋学院课程设计任务书
2013—2014学年第1学期
学院石油化工学院班级A10安工专业安全工程
学生姓名（学号）
课程名称
化工安全工程课程设计
设计
题目
完成
期限
自2013年12月14日至2013年12月28日
共2周
设
计
依
据
1、
2、《建筑设计防火规范》GB50016-2006
对化工厂的平面布置，化工工艺，消防系统，建筑安全方面做了综合的设计分析。
设
计
要
求
及
主
要
内
容
设计要求：
通过本课程的学习，要求学生初步掌握化工安全设计的基本原理、程序和方法，能根据所学理论知识，对设计项目的生产工艺进行分析和论证，并根据物料衡算和能量衡算选择合适的设备、装置、管线及其他附属设施，最后分析其安全生产条件和经济效益情况，并独立完成设计计算，绘制设计图纸，编制课程设计报告书，正确阐述设计过程和分析结果。
主要内容：
1、总平面布置安全设计
2、化工装置及设备安全设计
3、配套设施及公用工程安全设计
4、消防和报警系统安全设计
参
考
资
料
[1]李萌中.化工防火防爆手册.中国石化出版社，2003
[2]《建筑设计防火规范》GB50016-2006
[3]
[4]《石油库设计规范》GB50074-2011
[5]胡兴志.机电安全技术.北京：
国防工业出版
[6]解立峰，防火防爆工程；冶金工业出版社
[7]
指导教
师签字
日期
摘要：
伴随着中国经济高速发展，我国化工厂行业迅速发展。
化工厂多依水而建，往往充足的水源可以吸引更多的化工企业。
但是，中国的化工产业因此存在很多问题。
很多企业一般不愿意购买处理污染的设备。
这导致了严重的空气污染和水污染。
化工厂安全贯穿于规划、设计、建厂、试车、投产的全过程。
工厂的选址和布局、设备配置和结构材料的微小变化都会对化工安全产生重大影响。
由于石油化工业的快速进步和石油化工的战略地位的不断提高，石油化工厂的建设也越来越重要。
本设计主要包括化工厂总平面布置、工艺流程及消防系安全统设计和计算、自动化控制概念设计等方面。
关键词：
化工厂；工艺设计；平面布置；设备；消防设备
Abstract：
AlongwithChina'srapideconomicdevelopment,China'schemicalindustryisdevelopingrapidly.Chemicalplant,waterandmoreoftenenoughwatercanattractmorechemicalenterprise.ThechemicalindustryinChina,however,therearealotofproblems.Manyenterprisesgenerallyreluctanttotreatcontaminatedequipmentpurchase.Thisledtotheseriousairpollutionandwaterpollution.Chemicalplantsecuritythroughouttheplanning,design,build,test,andthewholeprocessofproduction.Theplant'slocationandlayout,equipmentconfigurationandsmallchangesinthestructurematerialsforchemicalsafetyhaveamajorimpact.Becauseoftherapidadvancementofthepetrochemicalindustryandpetrochemicalindustrydevelopmentofstrategicposition,theconstructionofpetroleumchemicalplantisbecomingmoreandmoreimportant.Thisdesignmainlyincludeschemicalplantgenerallayout,processflowandfirecontrolsafetyofdesignconceptdesignandcalculation,automaticcontrol,etc.
Keywords:
Chemicalplantprocessdesignequipment
目录
0前言：
1
1化工厂地区选址1
1.1碳酸二甲酯的化学特性1
1.2化工厂选址应当遵循的原则1
2化工厂的主要设备设计与选型2
2.1热换器的选型举例2
2.2精馏塔的设计与选型2
3化工厂的大致布局要求3
3.1工艺装置区4
3.2罐区4
3.3公用设施区4
3.4运输装卸区4
3.5辅助生产区4
4化工厂的泡沫灭火系统设施5
4.1各类泡沫灭火系统介绍5
4.1.1固定式泡沫灭火系统5
4.1.2半固定式泡沫灭火系统5
4.1.3移动式泡沫灭火系统5
4.2化工厂的泡沫灭火系统设施的设置方式6
4.2.1泡沫灭火装置设置应符合下列规定：
6
4.2.2油库泡沫灭火系统泡沫量的确定6
4.3消防冷却水系统的设置6
4.4消防车辆数量的确定7
5化工厂防雷技术设置7
5.1防止静电8
5.2防雷技术8
6化工厂公用工程设施安全8
6.1电气设施8
6.2供养空气和辅助气体设施9
6.3废料处理设施9
6.4水和蒸汽设施9
7化工厂平面布局设计10
总结10
参考文献11
0前言：
碳酸二甲酯的工艺流程的设计是根据我国众多的化工厂普遍使用的工艺流程的一般情况，进行的简单优化流程设计。
在老师指导下，根据给定的化工物料选择合适的设备、装置、管线及其他附属设施，最后分析其安全生产条件和经济效益情况，按规范要求独立地完成化工厂简单化工工艺流程的设计以及化工厂消防系统的设计。
合理的工艺流程流程以及合理的消防系统能够保证保证供应，完成化学工艺品的正常输转对满足企业的生产和生活的要求，都有着十分重要的意义
重新审视设计出来的化工厂可能发生的一切意外事故，如火灾、爆炸、中毒。
结合所学习的《防火防爆工程》、《》、《建筑灭火器配置设计规范》、《化工过程安全工程》对化工装置及设备安全设计、消防系统、配套设施及公用工程安全设计进行综合研究。
1化工厂地区选址
1.1碳酸二甲酯的化学特性
碳酸二甲酯，是一种无毒、环保性能优异、用途广泛的化工原料，它是一种重要的有机合成中间体，分子结构中含有羰基、甲基和甲氧基等官能团，具有多种反应性能，在生产中具有使用安全、方便、污染少、容易运输等特点。
由于碳酸二甲酯毒性较小，是一种具有发展前景的“绿色”化工产品。
1.2化工厂选址应当遵循的原则
考虑工厂定位，我们面对的是一个计划中的工厂和一个现实的环境，要解决的问题是把工厂建于何处。
化工厂定位，一般遵循以下基本原则：
（1）有原料、燃料供应和产品销售的良好的流通条件
（2）有贮运、公用工程和生活设施等方面良好的协作环境；
（3）靠近水量充足、水质优良的水源，
（4）有便利的交通条件，
（5）有良好的工程地质和水文气象条件。
工厂应避免定位在下列地区：
（1）发震断层地区和基本烈度9度以上的地震区；
（2）厚度较大的Ⅲ级自重湿陷性黄土地区；
（3）易遭受洪水、泥石流、滑坡等危害的山区；
（4）有开采价值的矿藏地区；
（5）对机场、电台等使用有影响的地区；
（6）国家规定的历史文物、生物保护和风景游览地区；
（7）城镇等人口密集的地区。
工厂定位时除了谨遵以上禁忌外，考虑得更多的是经济问题。
固然，高风速、地震、雨雪量、雷电频发率等不安全因素，在工厂定位时会给予适度考虑，但这些往往会淹没在经济考虑之中。
比如，世界上多数大型石油化工企业都建立在原料产地附近，就是出于原料流通经济上的考虑。
2化工厂的主要设备设计与选型
2.1热换器的选型举例
列管式换热器是目前化工及酒精生产上应用最广的一种换热器。
它主要由壳体、管板、换热管、封头、折流挡板等组成。
所需材质，可分别采用普通碳钢、紫铜、或不锈钢制作。
在进行换热时，一种流体由封头的连结管处进入，在管流动，从封头另一端的出口管流出，这称之管程；另-种流体由壳体的接管进入，从壳体上的另一接管处流出，这称为壳程。
1-封头法兰；2-介质A接管法兰；3-壳体；
4-换热管束；5-封头；6-介质B接管法兰
图2-1列管式换热器
2.2精馏塔的设计与选型
浮阀的阀片可以浮动，随着气体负荷的变化而调节其开启度，因此，浮阀塔的操作弹性大，特别是在低负荷时，仍能保持正常操作。
浮阀塔由于气液接触状态良好，雾沫夹带量小（因气体水平吹出之故），塔板效率较高，生产能力较大。
塔结构简单，制造费用便宜，并能适应常用的物料状况，是化工、炼油行业中使用最广泛的塔型之一。
图2-2为其结构示意图：
1-全凝器；2-塔盘；3-液体分布器；4-固定床反应器；5-列管式反应器；a-尿素进料管；i、b-温度计口；k、c-甲醇进料口；d-物料出口；e-接管；f-塔底出料口；
h、g-液位计口；j-回流管接口
图2-2精馏塔结构示意图
尿素醇解法生产碳酸二甲酯反应精馏塔塔身为圆柱状，由反应段精馏段两部分组成，下部分反应段，上部分分离段。
塔身下部的反应段：
共包括两种反应形式，即绝热与换热两种反应形式。
反应段下端为换热的列管固定床。
反应段上端为绝热固定床。
列管固定床内可以装催化剂。
列管固定床外上部有通加热蒸汽的蒸汽入口；列管固定床管外下部有蒸汽凝液出口。
列管式固定床下部为气相甲醇进料口，甲醇进料口下为液位控制区。
塔底部有循环液出口。
列管式固定床的上部有一层液体分布器，液体分布器有排液孔和升气管。
液体分布器上部有循环物料进料口。
循环物料进料口上部为气相甲醇进料口，气相甲醇进料口上部为绝热固定床，绝热固定床层顶部有绝热固定床层的液体分布器，绝热固定床层的液体分布器上有排液孔和升气管。
在绝热固定床层的液体分布器上有液体尿素进料口，尿素进料口以上为分离段。
塔身上部的分离段：
分离段下端是板式精馏塔，有塔板，每块塔板上装有俘阀，在分离段的下端的塔板之间分别有三个粗碳酸二甲酯侧线采出口，在第一块塔板上有回流口，分离段上端是全凝器，分离段的顶端有氨气出口。
分离段下端的塔式精馏塔，可
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