1、吉林化工学院毕业设计目录目录I前言1第1章 概述21.1 设计依据21.2 设计指导思想21.3 装置组成21.4 设计范围31.5 装置规模及产品方案31.6 主要原材料来源及产品去向31.7 生产方法论述41.8 工程总定员5第2章 技术分析62.1 生产规模及产品方案62.2 建设投资62.3 醇醚装置技术综合经济指标表62.4 年总成本表72.5 利润率及利税率72.6 盈亏平衡分析8第3章 总图运输93.1 设计依据93.2 装置布置93.3 总平面布置93.3.1总平面布置的确定93.3.2 界区明确，工艺流程通畅，安全合理93.3.3执行规范标准10. 运输及运输量103.4.1
2、运输方式及运输量103.4.2铁路运输103.4.3道路运输11第4章 工艺124.1 生产制度124.2 原料和产品的主要规格124.2.1原料规格124.2.2产品规格134.3 工艺流程叙述14第5章 自动控制155.1 设计依据155.2 采用的标准规范155.3 控制原则155.4 仪表选型155.5 动力供应155.5.1仪表用电源155.5.2仪表用气源165.6 存在的问题16第6章 土建176.1 设计依据176.2 气象条件176.3 主要建筑材料176.4 采用标准图176.5 结构设计176.6 建筑设计18第7章 给排水197.1 给水197.2 排水19第8章 供电
3、208.1 设计范围208.2 负荷等级及供电要求208.3 供电电压208.4 电源状况及供电方案208.5 功率因数补偿208.6 动力配电208.7 照明208.8 供电外线和道路照明21第9章 采暖通风229.1 设计数据229.2 通风设计方案22第10章 环境保护2310.1 编制依据2310.2 设计采用的环保批准2310.3 设计中采取的环保措施2310.4 环保投资23第11章 安全与防火2411.1 设计依据2411.2 火灭危险区域划分2411.3 生产性质及消防措施2411.3.1工艺2411.3.2建筑物2411.3.3采暖通风2411.3.4电气2511.3.5自控
4、2511.3.6化学消防2511.3.7水消防2511.4 其它安全防火措施2511.5 消防设施费用26第12章 工业卫生与劳动保护2712.1 编制依据2712.2 生产过程中职业危害因素分析及控制措施2712.3 劳动安全及工业卫生设施27致谢28附录2949前言脂肪醇聚氧乙烯醚 (AE)简称醇醚 ,它是脂肪醇与环氧乙烷的加成物。醇醚是一类非常典型的非离子表面活性剂 ,由于它具有耐硬水、低泡沫、低温洗涤性好 ,以及生物降解性能好等优点 ,主要作为合成涤剂的活性原料。此外 ,醇醚在工业清洗剂、纺织、印染、医药、化妆品、金属加工、石油化工、采矿燃料、农药、造纸、油墨、皮革、建筑行业中也得到广
5、泛应用。特别是 20世纪 70年代后 ,能源危机加剧以及国际社会对环境保护的日益重视 ,采用复合配方的趋向以及液体洗涤剂和浓缩粉的增长 ,使得醇醚类产品的市场消费量猛增。到 80年代后期 ,国际表面活性剂工业中 ,醇醚的产量已出现了超过传统产量最大的阴离子表面活性剂烷基苯磺酸钠的发展势头。脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐简称醇醚硫酸盐(AES) ,是由高级脂肪醇 (通常天然醇为 C12 C14碳基合成醇为 C12 )与环氧乙烷进行加成反应 (常用的平均加合数 n = 23) ,制得 AE再经硫酸化而得。它具有优良的抗硬水性、发泡性和低温性能 ,生物降解迅速 ,对皮肤刺激性小 ,与酶的配伍性好 ,而且溶液
6、透明稳定并易于被电解质调节增加粘度 ,因而被广泛应用于液体洗涤剂、低磷和无磷洗涤剂以及个人保护用品中。本工艺中虽然传统的釜式工艺已很成熟但由于EO溶于液体的时间较长，反应时间长，反应速率低，且易发生危险，而增高催化剂的浓度或升高系统的反应温度来提高反应速度，会造成副产物增多，能耗也相对较高。采用意大利Press生产技术，就能克服上述缺点，不但能提高产品的质量，同时也可大大降低EO的不安全爆炸性。第1章 概述1.1 设计依据1.国家计委文件，计投资（1989）1035号文件“关于吉林化学工业公司环氧乙烷及项目可行性研究的批复”。2.吉林化学工业公司电石厂22140吨/年酸脂项目可行性研究报告。吉
7、林设计院编，档案号103-685-163.“吉林省合成洗涤剂专用原料工程可行性研究报告”。 吉林省石油化工院编4.“吉化电石厂引进60000吨/年醇醚生产设备及技术项目评估报告”。 -中国投资银行吉林省分行编5.吉化电石厂与抚顺洗涤化学厂签署的“关于合成脂肪醇共贷协议”。6.吉化电石厂与大连油脂化学厂签署的关于合成脂肪醇共贷的“意向书”。7.吉化电石厂与吉林省长岭化肥厂油化筹建办公室签署的脂肪酸共货“意向书”。8.关于抚顺洗涤化学厂脂肪醇及醇醚产品安排意见函。 轻工部文件（89）轻综规定177号9.吉化工司签发的“吉化公司电石厂醇醚产品，产量方案”。 10. 吉化进出口公司与意大利PRESS公
8、司签署的“吉化公司利用增产乙烯生产EO/PO综合产品技术改造项目合同”，91JICT/50098IJ11.吉化进出口公司与意大利PRESS公司签署的“设计条件纪要”。12.“吉化电石厂6万吨/年醇醚装置配套工程设计初步方案”。 吉化工程设计部编1.2 设计指导思想1. 引进世界先进技术，确保醇醚产品质量高，生产过程安全。2. 为了减少投资，节省外汇，尽量少引进，多国内制造。3. 生产过程尽量采用自动控制，机械化操作。4. 最终产品的包装尽量采用先进技术。5. 对于易燃易爆场所，采用可靠的检测，报警消防设施。6. 生产过程排除的尾气中含有毒气体，设计采用先进技术，在装置内进行处理，达到排放要求。
9、1.3 装置组成装置中设有两套并列的反应，中和单元，一套主要用来生产洗涤剂，另一套生产工业助剂，从而适应醇醚产品的系列，多品种的市场要求，对环氧乙烷装置来说，其后加工装置有两套系统，也有较大的灵活性。醇醚工程的主要组成部分。序号 单元 名称 内容及功能 1 100 反应中和单元1 进行EO缩合及中和反应2 200 反应中和单元2 进行EO缩合及中和反应3 300 废气处理 处理生产过程中的含EO废气4 400 中间贮存 产品中间贮存，酸碱配制，洗涤剂水配制5 500 原料准备 产品中间贮存，酸碱配制，洗涤剂水配制6 600 产品包装 化桶，倒桶，拆带熔化7 700 装卸车站台 桶罐装，切片装袋
10、8 800 原材料及产品罐区 原料槽车解冻卸车，产品装槽车9 仓库及产品堆 原料 及产品储存，热水制备10 控制室，配电室 贮存堆放用桶袋装的原料和产品11 综合槽 贮存堆放用桶袋装的原料和产品12 小试装置 生产控制及边配电13 机修间 化验室，办公室，生活区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： 300d1.
11、6 主要原材料来源及产品去向表1-2主要原材料来源TABLE 1-2Primarily original material source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TABLE 1-3 Product direction名称 数量 去向 用途脂肪醇+9EO 27000 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
12、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
13、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
14、，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生产人员技术人员行政人员管理人员1醇醚生产装置1575561732分析化验25253设备维修30304仓库15155班车司机15156小试装置84127汽车库17178铁路维修信号11119合计278956298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
15、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TABLE 2-1 The APEO equips to synthesize the economic index sign watch序号指标名称单位数量（一）设备规模吨27000（二）原料及动力消耗吨/年1脂肪醇吨/年10489.512EO吨/年3599.6853冷却水吨/年1933864.24新鲜水吨/年5191005蒸气吨/年1185.586电万度/年2667氮气标准立升6167408仪表空气标准立升1282800（三）总投资万元19913.3（四）产品平均单位成本元/吨1028
16、9（五）产品年总成本万元/年296322.4 年总成本表 表 2-2 年总成本表TABLE 2-2 Year total cost watch序号项目单位消耗定额价/元年成本万元/年一原料消耗1脂肪醇吨/年10489.5110001048.9512EO吨/年3599.68535001259.8903NAOH吨/年68.576504.4574醋酸吨/年102.86230023.6585汽油吨/年4816207.7736机油吨/年4.687504.0257合计16805.626二公用工程1冷却水吨/年1933864.20.0815.4712新鲜水吨/年5191000.2512.983蒸气吨/年55
17、85.586335.194电万度/年266210055.865氮气标立/年6167400.159.2516仪表空气标立升/年12028000.078.989合计137.741三工人工资58.75四车间经费1折旧费819.492大修费545.183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4853.522.5 利润率及利税率税 率：10.7% 销售收入：270001.4=37800万元税 金：3780010.7%=4044.6万元利 润：37800-29632.107-4044.
18、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）/19913.3100%=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-WBF/（S-V）/270004883.52/（37800-24778.59）/2700010126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
19、。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.
20、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，
21、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. 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年运输量总表序号运入（出）运输量及运输方式吨/年形态包装方式备注
22、1铁路公路水路液粉块散装桶2运入2223010100液块袋桶3运出5700028000液块袋桶4合计79230381003.4.2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TABLE 3-2 The railroad conveyance packs to unload the wat
23、ch序号货物名称运入或运出地货运量吨/年车辆数装卸方式备注1脂肪醇抚顺15300解冻2脂肪醇大连26003脂与醇大连14004硬脂酸长岭11005其它外购13006产品哈尔宾194677槽车7产品北京973013槽车8产品28000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TABLE 3-3 The hig
24、hway conveyance measures the wath序号货物名称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）1NAOH厂内1292HAC厂内823原料铁路64004产品醇醚车间28000445空桶联化35001476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：三班产品名称：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
25、格4.2.1原料规格序号名称指标名称规格1EO外观透明液体气味甜色号（Pt-Co）无密度（0/14）0.8940.896含量99.5WT%MIN水0.05WT%MAXCO20.0015T%MAX酸度（乙酸）0.012T%MAX醛（乙醇）0.01WT%MAX 蒸发残渣0.01G/100mlmax2脂肪醇外观（20）透明液体密度（40）0.83Kg/l水分值0.1%MAX羟值2894mgKOH/g碘值0.3gI2/100gmax酸值0.1 mgKOH/gmaxAPHA20MAX皂化值0.5 mgKOH/gmax3NAOH含量45.0Wt%Na2CO30.30Wt%Ni0.040Wt%Fe2CO30.003Wt%颜色待确定4工业醋酸色号30Pt-Co铁1ppm max甲酸0.5ppm max 醛0.1醋酸80 Wt% max蒸发残渣0.03 m
