1、一倀刀吀嘀堀娀尀帀怀戀搀昀栀樀氀渀瀀爀琀瘀砀稀簀縀耀舀萀蘀蠀言谀踀退鈀鐀阀頀騀鰀鸀鼀一倀刀吀嘀堀娀尀帀怀戀搀昀栀樀欀渀瀀爀琀瘀砀礀簀缀脀舀萀蘀蠀言谀踀退鈀鐀需頀騀鰀鸀一倀刀唀嘀堀娀尀帀怀戀搀最栀欀氀漀瀀猀琀瘀砀稀簀縀耀舀萀蘀蠀言贀輀退鐀阀錀騀餀鰀鸀笀縀缀舀萀蘀褀言退鈀谀阀錀鐀餀騀鰀鸀一倀刀吀嘀堀娀崀戀昀栀尀开最椀氀渀瀀爀琀瘀砀稀簀縀脀舀萀蘀蠀言谀踀退鈀销阀頀騀鰀鸀一倀刀吀嘀堀娀尀帀怀挀搀昀樀欀氀渀瀀爀琀瘀砀稀簀縀脀舀萀蘀蠀言谀踀退鈀鐀阀需騀鰀鸀一倀刀吀嘀堀经换热器预热的富吸收液进入 EO 解吸塔的顶部， 用直接蒸汽及再沸器加热解吸，解吸出来的塔顶物(大约含有 60wt% EO)去 轻组份脱除和
2、 EO 精制工序(300 号单元)。贫吸收液从解析塔底部抽出， 返回 EO 吸收塔再次使用。富吸收液在被加热过程中会部分发生水解，使 少量的 EO 转化为 EG。可以通过使用板式换热器减少热贫吸收液的停留 时间，从而尽量减少水解的发生。循环气中反应器入口的 CO2 浓度设计 值为 0.65（1.04）%。为了脱除氧化反应中副反应生成的二氧化碳，从循 环气压缩机出口抽出部分约 58%的气体经 CO2 吸收塔进料预热器去 CO2 吸收塔。在此，循环气和冷却后的贫碳酸盐溶液相遇，吸收其中的二氧化 碳。二氧化碳的吸收伴随化学反应的吸收，反应式如下： CO2 K2CO3 H2O 2 KHCO3 为了达到
3、 CO2 的设计浓度，在碳酸盐溶液中加入了一种活化剂。它 可以促使上面的反应平衡向右移动，同时还可以作为缓蚀剂。CO2 吸收塔 塔顶气经产品冷却器冷却至 42，其中的水份变为凝液。进入水分离罐 V 201 后，分离出饱和水（如果水分未去除，会形成酸性液体，对压缩机 造成损害） ，气体返回环氧乙烷反应工序(100 号单元)。 2.4.1.3 环氧乙烷精制 副轻组分的脱除是去除轻组分和 CO2。轻组分的去除既有利于满足生 产高纯 EO 的要求，以及减小由于二氧化碳所造成的腐蚀)EO 解吸塔的塔 顶气含有约 60wt的 EO 和 40wt的水，经过一系列的解吸塔塔顶冷凝 器冷却至 24后，进入解吸塔
4、顶缓冲罐。在此轻组份被分离出来，其成份 主要有二氧化碳、乙烯和 EO。被分离出的气体用低温水在 EO 解吸塔顶 哈尔滨理工大学学士学位论文 - 11 - 放空急冷器中冷却至 13，大部分的环氧乙烷被回收作为含水冷凝液回到 解吸塔顶缓冲罐。但是不凝气中仍然含有约 85的环氧乙烷，将其送至残 余 EO 吸收塔中与贫吸收液接触进一步回收环氧乙烷。残余环氧乙烷吸收 塔的操作压力 0.045Mpa，操作温度 36（底部） ，其釜液与 EO 吸收塔的 富吸收液混合后回 EO 解吸塔，塔顶气经尾气压缩机升压后回 EO 吸收 塔。解吸塔顶缓冲罐底部含 EO/H2O 的凝液用泵送至轻组份塔轻组分塔。 轻组分塔通
5、过再沸器由热贫吸收液提供热源。在轻组分塔内，CO2、乙烯 及其它溶解在环氧乙烷/水混合物中的轻组分气体随着环氧乙烷一起从塔顶 被脱除。该塔顶气返回到 EO 解吸塔顶冷凝器以回收环氧乙烷。轻组份塔 塔底操作压力 0.056Mpa，釜液 24含有 55-60wt的 EO，用泵直接送到 EO 精制塔 (生产高纯度环氧乙烷)和 EO/水缓冲罐。在 EO 解吸塔顶放空 急冷器中没有冷凝的气体被送入残余 EO 吸收塔，用贫吸收液来吸收 EO。残余环氧乙烷吸收塔的釜液由泵送回 EO 解吸塔回收 EO；塔顶气体 则经尾气压缩机送至 EO 吸收塔，这样可以减少乙烯和甲烷的损失。由轻 组份塔塔底来的含有 55-6
6、0wt 的 EO 水溶液进入 EO 精制塔的第 4 块 塔板上。塔顶气含 CO2 及甲醛的低纯度 EO 产品经 EO 精制塔顶冷凝器 及 EO 精制塔顶冷却器冷凝及过冷到 29后流至 EO 精制塔回流罐，该 凝液大部分回流。高纯度环氧乙烷产品从第 61 块塔板侧线采出，经高纯 度 EO 冷却器冷却至 20后用泵送至 EO 储罐（400 号单元） 。 2.5 本章小结 本章主要对反应工艺进行简单的介绍和比较，环氧乙烷主要的生产工 艺包括氯醇法和氧化法，氧化法细分包含空气氧化法和高纯氧气氧化法， 通过比较工艺的优缺点以及可行性确定了自己的工艺流程，依据工艺流程 对每个工段进行了设计和工艺的优化，并
7、详细的描述每一个工段的流程。 哈尔滨理工大学学士学位论文 - 12 - 第3章 物料衡算 3.1 物料衡算 料衡算是以质量守恒定律为基础，主要是计算整个生产过程中所需要 的原料量和产生的产品量以及无聊的组成成分。确定物料各组分在整个化 学反应历程中的定量转化关系。并通过衡算来确定原料的定额消耗量。 3.1.1 物料衡算依据及原理 物料衡算的理论依据是质量守恒定理。进行物料衡算时，必须先确定 衡算的体系。对一般体系，均可表示为 物料的累积率=物料投入率-物料流出率+反应生成率-反应消耗率 本工艺进行物料衡算的依据为有： 1. 原料组成：乙烯含量 99.9% mol 2. 产品质量指标：环氧乙烷水
8、溶液 15.2% （摩尔分数） 3. 原料指标 (所有指标以反应器进料指标为准)如表 3-1 所示 表 3-1 原料气的组成 组分 总氯 甲烷 乙烷 乙烯 CO2 O2 氩气 氮气 含量 2 1 mg kg 61.1 /61.0 %mol 1.3 /1.4 %mol 25.0 %mol 0.8 %mol 88.4 %mol 3.09 /3.64 %mol 0.16 /0.19 %mol 4.乙烯的单程转化率为 11.6%12.2%，取 12.2%； 环氧乙烷的选择性为 84.988.9%，计算取 88.9% 5.反应温度：250 6.反应压力：1.66Mpa 7.生产过程安全系数：1.04；
9、8.吸收系统吸收率：99.6%；吸收系统收率：91.0%； 9.精馏系统收率：93.0%； 空速：6000h-1； 10.总收率：84.63% 11. 一年 365 天，扣除大、中修理等 30 天，每年按 8000h 设计 原料气各组分的分子量如表 3-2 所示。 哈尔滨理工大学学士学位论文 - 13 - 表 3-2 各组分的分子量 组分 总氯 甲烷 乙烷 乙烯 分子量 70.91 16.043 30.070 28.054 组分 CO2 O2 氩气 氮气 分子量 44.010 31.999 39.95 28.013 3.2 反应部分基础计算 以 100 1 kmol h气体进料为基准，根据已知
10、原料气的组成，计算出每 小时进入列管式反应器各气体组分的摩尔数，计算结果见表 3-3 中。 根据反应方机理、反应方程式及已知的数据，则反应器的出口气体 量。 主反应：CH2=CH2 + O2 C2H4O （3-1） 副反应：CH2=CH2 + 3 O2 2CO2 + 2H2O （3-2） 已知在该反应体系中乙烯的单程转化率为 12.2%，选择性为 88.9%， 进入反应器量为 25 1 kmol h。 所以由方程式（3-1）得： 消耗乙烯的量： 1 25 0.122 0.8892.7115kmol h 消耗氧气量： 1 2.7118 0.51.3558kmol h 生成环氧乙烷量：2.7115
11、 1 kmol h 所以由公式（3-2）得： 消耗乙烯量： 1 25 0.1221 0.8890.3386kmol h 消耗氧气量： 1 0.3368 31.0157kmol h 生成二氧化碳量： 目建设地给水管网统一供给，规划在场区内建设完善的给水管网，接入场区外部现有给水管网，即可保证项目的正常用水。场内供水采用生活供水系统、消防供水系统、生产补给水系统，消防供水系统在场区内形成供水管网。2、项目建设区域位于项目建设地，场区水源为市政自来水管网，水源充裕水质良好，符合国家卫生要求，场区给水系统采用生产、生活、消防合一给水系统。3、10KV配电室设有专用防雷柜，低压系统分级配有避雷器，弱电系
12、统配有电涌保护器（SPD）。配电系统采用TN-C-S制，变压器中性点接地，接地电阻R4.00欧姆，高压配电设备采用接地保护，低压用电设备采用接零保护，正常情况下不带电的用电设备金属外壳、构架、穿线钢管均应可靠接零。电源设备选用隔爆型dBT4级防爆电器，照明导线穿钢管敷设，其他环境按一般建筑物设计；进入易燃易爆区域的各类电缆采用防火性能较高的阻燃电缆；场内配电采用放射式配电方式，室外电缆直埋或电缆沟敷设，直埋埋深1.00米，过路及穿墙以钢管保护。4、场内运输系统的设计要注意物料支撑状态的选择，尽量做到物料不落地，使之有利于搬运；运输线路的布置，应尽量减少货流与人流相交叉，以保证运输的安全。场外运
13、输主要为原材料的供给以及产品的外运；产品的远距离运输由汽车或铁路运输解决，项目建设地社会运输力量充足，可满足投资项目场外远距离运输的需求。5、主体工程及原材料仓库等均采用自然通风为主、机械换气通风为辅；对生产系统中个别温度高、粉尘多的工位采取机械强制通风方案，以保证良好的生产环境。车间采用传统的热水循环取暖形式，其他厂房及办公室采用燃气辐射采暖形式。有空调要求的办公室和生活间夏季设置空调，空调温度范围要求为26.00-28.00，空调设备采用分体式空调控制器。主体工程采用机械通风方式进行通风换气；送风系统利用空气处理机组，空气处理机组置于车间平台上，室外空气经初、中效过滤后经风机及通风管道送至
14、车间各生产区，排风系统可采用屋顶风机和局部机械排风系统，车间换气次数为5.00次/小时。八、选址综合评价该项目拟选址在项目建设地，所选区域土地资源充裕，而且地理位置优越、地形平坦、土地平整、交通运输条件便利、配套设施齐全，符合项目选址要求。项目承办单位通过对可供选择的建设地区进行缜密比选后，充分考虑了项目拟建区域的交通条件、土地取得成本及职工交通便利条件，项目经营期所需的内外部条件：距原料产地的远近、企业劳动力成本、生产成本以及拟建区域产业配套情况、基础设施条件等，通过建设条件比选最终选定的项目最佳建设地点项目建设地，投资项目建设区域供电、供水、道路、照明、供汽、供气、通讯网络、施工环境等条件
15、均较好，可保证项目的建设和正常经营，所选区域完善的基础设施和配套的生活设施为项目建设提供了良好的投资环境。投资项目选址符合国家相关供地政策及规划要求，其建筑系数、建筑容积率、建设区域绿化覆盖率、办公及生活服务用地比例、投资强度等各项用地指标，均符合工业项目建设用地控制指标（2008版）中的相关规定要求。第六章 项目工程设计说明一、建筑工程设计原则项目承办单位本着“适用、安全、经济、美观”的原则并遵照国家建筑设计规范进行项目建筑工程设计；在满足投资项目生产工艺设备要求的前提下，力求布局合理、造型美观、色彩协调、施工方便，努力建设既有时代感又有地方特色的工业建筑群的新形象。项目承办单位本着“适用、
16、安全、经济、美观”的原则并遵照国家建筑设计规范进行项目建筑工程设计；在满足投资项目生产工艺设备要求的前提下，力求布局合理、造型美观、色彩协调、施工方便，努力建设既有时代感又有地方特色的工业建筑群的新形象。二、项目总平面设计要求应留有发展或改、扩建余地。应有完整的绿化规划。三、土建工程设计年限及安全等级建筑结构的安全等级是根据建筑物结构破坏可能产生的后果（危及人的生命、造成经济损失）的严重性来划分的，本工程结构安全等级设计为级。根据建筑结构可靠度设计统一标准（GB50068）的规定，投资项目中所有建（构）筑物均按永久性建筑要求设计，使用年限为50.00年。四、建筑工程设计总体要求本项目设计必须认
17、真执行国家的技术经济政策及现行的有关规范，根据国民经济发展的需要，按照市规划和环境保护等规划的要求，统筹安排、因地制宜，做到技术先进、经济合理、安全适用、功能齐全、确保建筑工程质量。根据需要，积极采用经过验证的新技术和经过国家或省、部级鉴定的新材料，并尽可能利用地方建设材料；在生产工艺允许的条件下，尽可能采用联合厂房，并考虑开敞与半开敞甚至露天装置以节约项目建设投资。五、土建工程建设指标本期工程项目预计总建筑面积52188.68平方米，其中：计容建筑面积52188.68平方米，计划建筑工程投资3808.44万元，占项目总投资的33.77%。第七章 工艺技术方案一、原辅材料采购及管理项目建成投产
18、后，项目承办单位物资采购部门根据生产实际需要制定原材料采购计划，掌握原材料的性能、特点，在不影响产品质量的前提下，对项目所需原辅材料合理地选择品种、规格、质量，为企业节约使用原材料降低采购成本。二、技术管理特点项目承办单位从项目产品的研发阶段就特别关注质量控制，引入了DFMEA设计失效模式分析、QC质量检验、SPC统计过程方法、GRR检验测量的再现性、TQM全面质量管理等控制方法。三、项目工艺技术设计方案（一）工艺技术方案要求工艺技术节能环境保护与安全生产原则：项目建设中所采用的工艺技术必须体现“以人为本”的原则，确保安全生产和清洁生产的需要；项目产品生产工艺技术要有利于环境保护，不会对生产区
19、域内外环境质量构成危险性或威胁性影响；尽量采用节能、污染少的生产工艺和技术装备，从源头上消除和控制污染源，严格贯彻“三同时”原则，搞好“三废”治理；项目承办单位要大力采用现代化的生态技术、节能技术、节水技术、循环技术和信息技术，采纳国际上先进的生产过程管理和环境管理标准，要求经济效益和环境效益实现最佳平衡。积极采用新技术、新工艺和高效率专用设备，使用高质量的原辅材料，稳定和提高产品质量，制造高附加值的产品，提高项目承办单位市场竞争能力。（二）项目技术优势分析投资项目采用的技术与国内资源条件适应，具有良好的技术适应性；该技术工艺路线可以适应国内主要原材料特性，技术工艺路线简洁，有利于流程控制和设备操作，工艺技术已经被国内生产实践检验，证明技术成熟，技术支援条件良好，具有较强的可靠性。四、设备选型方案主要设备的配置应与产品的生产技术工艺及生产规模相适应，同时应具备“先进、适用、经济、环境保护、节能”的特性，能够达到节能和清洁生产的各项要求；投资项目所选设备必须达到目前国内外先进水平，经生产厂家使用证明运转稳定可靠，能够满足生产高质量产品的要求。项目拟选购国内先进的关键工艺设备和国内外先进的检测设备，预计购置安装主要设备共计125台（套），设备购置费3033.32万元。第八章 环境保护可行性
