1、（20届）本科毕业设计聚甲醛项目设备管道布置EQIPMENTANDPIPINGLAYOUTSFORTHEPOMPLANT所在学院专业班级有机化学学生姓名学号指导教师职称完成日期年月I摘要【摘要】聚甲醛是一种性能优良的工程塑料，因其成本较其他工程塑料低而广泛应用于各个领域，并正在替代部分传统上被金属所占领的市场，现已发展成为五大工程塑料之一。而我国聚甲醛研制开发较晚，聚甲醛的生产规模、产量以及品种、质量不能满足市场的需求。与国外先进水平相比，存在很大不足。因此，发展我国聚甲醛工业非常紧迫和重要。应国内北方某公司要求，我们将根据专利商提供的工艺包，对40KT/A聚甲醛项目进行设备和管道布置。【关键
2、词】聚甲醛；设备布置；管道布置。IIEQIPMENTANDPIPINGLAYOUTSFORTHEPOMPLANTABSTRACT【ABSTRACT】POMISONEOFEXCELLENTENGINEERINGPLASTICSITSWIDELYUSEDINMANYFIELDSBECAUSEOFITSLOWCOSTCOMPAREDWITHOTHERENGINEERINGPLASTICSITSBEINGINSTEADPARTOFTHEMARKETSWHICHARETRADITIONALLYOCCUPIEDBYTHEMETAL,ANDHASBEENONEOFFIVEMAJORENGINEERINGPL
3、ASTICSFORCHINA,THERESEARCHANDDEVELOPMENTOFPOMISALITTERLATE,THEQUANTITYANDQUALITYOFPOMPRODUCTSCANNOTMEETTHEMARKETDEMANDCOMPAREDWITHFOREIGNADVANCEDLEVEL,THEREISABIGSHORTAGETHEREFORE,ITSISVERYURGENTANDIMPORTANTTODEVELOPTHEPOMINDUSTRYOFCHINAREQUIREDBYACOMPANYINNORTHERNCHINA,WEWILLDESIGNTHEEQUIPMENTANDPI
4、PINGLAYOUTSFORTHE40KT/APOMPLANTACCORDINGTHEPATENTBAG【KEYWORDS】POM；EQIPMENTLAYOUTS；PIPINGLAYOUTSIII目录1前言12工艺流程221甲醛浓缩单元222稀醛回收单元2221甲醛的收集2222低沸点杂质中分离甲醛2223甲醛回收323单体合成单元3231TOX反应3232TOX萃取4233TOX提纯524聚合单元5241催化剂预配置5242TOX与DOL的聚合525聚合后处理单元6251稳定剂混合6252稳定剂溶解626成品包装单元6261造粒和干燥6262筛分6263中和传动机6264POM料仓7265尾
5、气处理系统73初步设计成品831设备概况8311主要设备9312进口设备10313容器（类）汇总表10314换热器（类）汇总表1132设备布置11321设备布置原则11322各单元设备布置概述12323各单元设备布置图1233管道布置16331管道布置原则16332管道输送的介质及其分类16333管道布置图164总结19参考文献20致谢错误未定义书签。附录错误未定义书签。宁波大学本科毕业设计（论文）系列表格11前言资源是人类社会发展的重要物质基础，随着人口的增加和人们物质生活水平的提高，导致自然资源供需矛盾加剧，资源危机凸显。新材料的开发和应用是解决中国经济可持续发展的重大课题。新兴的工程塑料
6、聚甲醛，以十分优异的性能，取代了多种资源短缺的材料，在材料领域起到了越来越重要的作用。聚甲醛是一种性能优良的工程塑料,有“夺钢”、“超钢”之称。它具有类似金属的硬度、强度及钢性，在很宽的温度和湿度范围内都具有很好的自润滑性、良好的耐疲劳性，并富于弹性，此外它还有较好的耐化学品性。聚甲醛以低于其他许多工程塑料的成本，正在替代一些传统上被金属所占领的市场，自问世以来，聚甲醛已经广泛应用于电子电气、机械、仪表、日用轻工、汽车、建材、农业等领域，现已成为五大工程塑料之一。我国聚甲醛消费量从2K3KT/A提高到1020KT/A年经历了约15年，而发展到近40KTA仅仅用了5年。目前我国聚甲醛主要用于电子
7、电气行业，此外还用于消费品、汽车、工业器械等，来料加工出口制品所消费聚甲醛也占较大比例。国内汽车工业逐步成为我国支柱产业，对聚甲醛的需求将进一步增加。据英国NEXANTCHEMSYSTEMS公司高级咨询师MARKMORGAN分析，中国是世界聚甲醛需求的最大市场。近几年国内消费增长速度加快的主要原因一是聚甲醛材质的零部件出口，带动国内消费量增加。据海关统计，我国进口聚甲醛中，来进料加工比重逐年增加。二是聚甲醛消费领域随着汽车、建筑、家用电器、农业灌溉等下游产业快速发展，聚甲醛树脂消费量正持续快速增加。在我国，聚甲醛生产原料价廉易得，生产和贸易利润丰厚，应用领域不断出现新突破，聚甲醛消费持续增长，
8、聚甲醛的价格也保持着稳中有升的趋势。而在目前，我国聚甲醛生产厂家只有两家，上海溶剂厂和云南天然气化工集团公司，生产能力分别为2KT/A和L0KT/A。同时，由于我国对聚甲醛的研制开发相对较晚，国内POM的生产规模、产量以及品种、质量始终不能满足市场的需求。与国外先进水平相比，我国聚甲醛生产存在原料单耗高、装置规模小、质量不稳定、品种牌号少等问题。因此，发展我国聚甲醛工业非常紧迫和重要。应国内北方某公司要求，我们将根据专利商提供的工艺包，对40KT/A聚甲醛项目进行可行性研究，初步设计，施工图设计等相关设计和施工。宁波大学本科毕业设计（论文）系列表格22工艺流程聚甲醛因生产方法不同而分为两大类一
9、类是三聚甲醛或甲醛的均聚体，称为均聚甲醛；另一类是三聚甲醛与少量戊环的共聚体，称为共聚甲醛。本论文设计的是后者即共聚甲醛的生产。共聚甲醛的工艺流程主要包括甲醛浓缩单元、稀醛回收单元、单体合成单元、聚合单元、聚合后处理单元和成品包装单元等环节。21甲醛浓缩单元（1）甲醛浓缩单元是一个真空系统，甲醛分离器（SE102）塔顶的压力通过真空泵PP114A/B及其辅助系统保持真空度为75TORR（MMHGABS）。（2）浓度为45的甲醛原料储存在甲醛储罐TK105中，并通过物料泵（PP110A/B）连续的打入蒸发器（EA110）的管程中，继而进入甲醛分离器（SE102）。（3）从TOX精馏塔（CL301
10、）来的气相TOX反应物连续的进入蒸发器（EA110）的壳程给蒸发器提供热源，通过流量控制阀调整流量来加热并调节蒸发器蒸发效率。同时，在开车时临时使用低压蒸汽来对蒸发器（EA110）提供热量。（4）甲醛分离器（SE102）的底部为液相，通过VE109，得到浓度为74的甲醛溶液，作为TOX反应单元的原料。（5）甲醛分离器（SE102）的塔顶气相产物为低浓度甲醛，进入冷凝器（EA111A/B）中，并进入冷凝罐（VE107）中，通过甲醛回收泵（PP113A/B）进入甲醛回收单元。22稀醛回收单元甲醛是重要的化学中间体之一，由于其较高的反应性通常以水溶液形式存在，即甲醛溶液。在甲醛合成过程中甲醇通常作为
11、稳定剂以防止出现固体沉淀，因此在甲醛溶液中也会含有甲醇。通常的商业甲醛溶液中甲醛的含量为3545WT,甲醇的含量为少于2WT。在甲醛回收单元，主要包括两个主要的功能，一方面，除去溶液中的杂质，如甲醇，甲基物，另一方面即增加甲醛的浓度。221甲醛的收集各种浓度的甲醛储存在甲醛混合罐（TK201）中，主要是通过甲醛浓缩单元的甲醛分离器中的气相冷凝和TOX合成单元的CL303气相冷凝得到。其它的稀醛混合物是通过在维修和停车期间的放空尾气，取样产品，自流的甲醛溶液中得到。222低沸点杂质中分离甲醛（1）混合醛储罐（TK201）中的混合醛通过加热器EA206和EA201，温度达到77度后进去甲醛分离塔C
12、L201。宁波大学本科毕业设计（论文）系列表格3（2）再沸器EA202通过甲醛回收塔CL203的过热气体给热，使CL201的塔底流出物沸腾回流。几乎所有的杂质都以气相的形式上升到CL201的塔顶。CL201的塔顶温度通过回流液流量的控制保持在60。通过侧线采出量的控制使第30块塔板的温度保持在99100范围内，该侧线采出包含的TOX浓度较高，直接去TOX反应器。通常情况下，该侧线采出在第37块塔板上。（3）CL201的塔顶过热气体通过冷凝器EA204和EA205后温度降低并冷凝成液体，收集在回流罐VE202中，没有冷凝的气体去EA205气体吸收塔CL202进行有机组分的吸收。（4）VE202中
13、的冷凝液包含有甲醛，甲醛，TOX，苯，水等组分。大量的冷凝液在CL201的塔顶进行回流，少量的进入到废液储罐（TK202）中，最后这些液体转移至焚烧或再沸过程。（5）CL201的塔底溶液包含水和甲醛，进入甲醛回收塔（CL203）。（6）同时，由于甲酸的腐蚀性，因此需要被中和，在CL201中加入NAOH碱，并控制塔底溶液的PH值。223甲醛回收（1）低纯度的甲醛回收塔CL203在高温下精馏，同时塔底再沸器EA208通过6公斤的蒸汽加热。（2）CL203塔顶温度和压力通过再沸器的蒸汽流率，塔顶回流比，和塔顶气相分率来控制。（3）塔顶浓度为45的甲醛蒸汽通过EA202和EA307换热后冷凝，冷凝后的
14、液体回到回流罐VE204中，（气相也被直接送到VE204并进入气体吸收塔CL204中，）没有冷凝的气体进入到甲醛尾气吸收塔CL205中，通过控制吸收防止对空气进行污染。（4）甲醛回收塔CL203的塔底溶液是包含高沸点杂质的水溶液，通过EA207和EA206冷却后转移到废水处理系统。（5）在CL204上部是加入了消泡剂，以除去气泡，消泡剂在DFA罐（VE203）中配置。23单体合成单元231TOX反应（1）当该单元开始时，工业水首先注入到TOX反应器（RE301A/B）中，（使液位达到EA301A/B的顶部。）（2）硫酸（SA）是TOX生成的催化剂，加入到TOX反应器中（RE301A/B）。在正
15、常操作下，RE301A/B中硫酸的浓度应保持在1015WT当硫酸加入到反应器中时将会被水稀释，因此需要缓慢加入，在后续反应中并被CL301塔底泵（PP302A/B）打入反应器进行循环。（3）从甲醛分离器（SE102）来的浓度为74的甲醛溶液通过浓醛转移泵（PP112A/B）连续的进入TOX反应器（RE301A/B）。（4）低压蒸汽连续的进入位于RE301A/B底部的换热器（EA301A/B）的壳程，提供热源，蒸汽使TOX反应器中的反应物被加热并且沸腾，致使反应器（RE301A/B）中的TOX产物逐渐增多。CL301塔底泵（PP302A/B）的作用是使RE301A/B和RE302A/B中的物质不
16、断地循环和转移。宁波大学本科毕业设计（论文）系列表格4（5）RE302A/B分别是反应器（RE301A/B）的备用设备，当有所需要时，它们可以用来代替生产操作的反应器进行使用。当生产操作的反应器由于停车、整修、维护、检查等原因需要放空时，备用反应器可以用来储存溶液或者混合物。（6）在硫酸做催化剂的条件下，甲醛溶液不断地转换成TOX，并不断沸腾，被气化的混合物进入到TOX精馏塔（CL301）中。（7）气相混合物中主要包含的组分是TOX、水、甲醛，进入低真空吸收塔即TOX精馏塔（CL301）进行精馏。（8）在TOX精馏塔CL301中，气相反应物被不断的分离成TOX富气部分和TOX贫气部分。CL30
17、1塔顶为TOX富气部分，继而进入苯吸收塔（CL303）进行萃取。TOX贫气部分通过CL301塔底泵（PP302A/B）重新回到RE301A/B中继续反应。（9）从CL301塔顶来的气相产物TOX富气，部分进入苯吸收塔（CL303），部分被用来作为甲醛浓缩单元EA110的热源，被冷凝后以液相回到塔CL301的侧线。（10）CL301的塔顶部分气相产物通过冷凝器（EA302）被冷凝，并进入到回流罐（VE302）中，通过PP303A/B回流到CL301中。（11）回流罐（VE302）中的尾气与甲醛浓缩单元中VE108中的尾气一同在蒸汽吸收塔（CL302）中被处理。（12）EA302是蒸汽吸收塔（CL
18、302）的外冷器，塔底循环泵（PP305A/B）使塔底产物通过冷却器EA303变成冷洗液后喷洒到CL302中。（13）CL302中吸收的甲醛（低含量）溶液被回收，并依次通过VE302PP303CL301塔顶PP302后回到RE301中。232TOX萃取（1）从CL301塔顶出来的TOX富气进去到苯吸收塔（CL303）的底部。（2）通过苯回流泵PP308A/B的作用，将苯灌（TK301）中的苯喷淋到吸收塔（CL303）的顶部。（3）在开车时如果需要苯可事先由界外输送到苯灌（TK301）中，苯灌同时回收苯分离器（SE302）中的上层有机相，同时包括苯分离塔（CL305）的回流罐（VE309）中的苯
19、组分。（4）在吸收塔（CL303）中，TOX被苯溶解，其他的组分留在水中。（5）吸收塔（CL303）塔底中的TOX进入到苯水分离器（SE301）中。（6）苯和水层在分离器（SE301）中被分离，上层为苯层，下层为水层，TOX溶解在苯层中。（7）分离器（SE301）中的底部水层被移除并通过PP306A/B进行回流，从而与苯TOX层分离。分离器（SE301）中的部分水回到CL301的侧线部分，以来调节水量平衡同时完全的回收甲醛组分。（8）CL303塔顶气相通过冷凝器（EA304）变成冷凝液并进入到分离器（SE302）中来分离水相和苯相。分离器SE302的上部为苯层，回流到CL303中；分离器（SE
20、302）的底部为水层，储存在二次分离器（VE303）中进入甲醛回收单元。宁波大学本科毕业设计（论文）系列表格5（9）冷凝器（EA304）中的尾气进入吸收塔（CL304）中，对苯进行吸收防止苯的外泄造成空气污染。气体吸收塔（CL304）有一个外冷器（EA305）,通过循环泵（PP310）打入并将洗液喷淋至塔CL304的上部。CL304吸收后的溶液再次被送到SE302中。（10）该单元是在低真空环境下操作的，通过风机（BL301）及一些辅助设备使CL303塔顶的压力维持在670TORRMMHG,ABS。（11）通过分离步骤后，苯TOX层与水层进行了分离，然后通过PP307A/B进入到TBZ储罐TK
21、302中，然后通过PP312A/B进入到TOX的提纯阶段。233TOX提纯（1）通过PP312A/B苯TOX混合物首先进入EA306由热水预热后进入到苯分离塔（CL305）中。（2）苯分离塔（CL305）有两台再沸器设备（EA307,EA308）,EA307是通过甲醛回收塔（CL203）的蒸汽进行给热，EA308通过蒸汽给热来调节热平衡。苯分离塔（CL305）同时有2台冷凝设备（EA309,EA310）,来冷凝苯蒸气。（3）苯分离塔（CL305）的塔顶气相产物包含苯和水，冷凝后进入水分离器（SE303）来移除水层。从分层器（SE303）中移除的水层收集在VE303中，并回收其中的甲醛组分。（4
22、）分离器（SE303）上层中的苯层在回流罐（VE309）中收集，并通过PP316A/B进入到回流预热器（EA311）预热后进行回流。（5）分离塔（CL305）的塔底馏出物为TOX，通过PP315A/B进入到TOX精制塔（CL306）中得到纯净的TOX。（6）TOX精制塔（CL306）有一个再沸器（EA312）,一个冷凝器（EA313）和一个回流罐（VE310）。再沸器EA312通过低压蒸汽给热，冷凝器EA313通过热水来冷凝CL306塔顶蒸汽，以防止TOX凝固。（7）在正常操作的情况下，CL306的塔顶气相包含TOX中所有的杂质，但TOX的质量分数仍能达到999，CL306塔底馏出物是纯度较高
23、的TOX产物（99999WT）。（8）得到高纯度的TOX（99999WT）后，TOX通过PP317A/B进入到聚合单元的TOX储罐中。（9）回流罐VE310中的少部分TOX到VE311中，送到TK201进行TOX组分的回收。24聚合单元从甲醛中提纯TOX比较简单，可以气液相聚合，或者在有阳离子催化剂的溶液中聚合，在共聚体像DOL，或者环氧乙烷中加入引发剂，增长剂，终止剂后共同反应得到POM共聚体。241催化剂预配置引发剂、增长剂、终止剂分别在各自的配置罐（VE403、VE405、VE408）中在干燥苯的存在下进行配置，当浓度达到合适时分别依次进去各自的缓冲罐（VE404、VE407、VE410
24、）。242TOX与DOL的聚合纯净的TOX和DOL通过进料口进去到一级聚合反应器RE401中，同时引发剂、增长剂也通过物料进料口进料。宁波大学本科毕业设计（论文）系列表格6TOX和DOL在引发剂和增长剂的作用在在一级聚合反应器（RE401）中发生反应。在接下来的两个反应器RE402/403中，聚合反应不断的加强，在最后的反应器RE404中，为了防止过聚合反应的发生加入终止剂来使聚合反应终止。在整个反应过程中，为了保证反应能后顺利优质的进行，热水持续的供应到反应器的每个夹套中以维持恒定的温度。来自于四级聚合反应器（RE404）中的粗POM粉末被送到粗聚合物粉粹机GM401中来粉碎大颗粒的聚合物，
25、并通过气动式和管式传送机转移到粗聚合物混合仓GM501/502中。干燥的粗POM均匀的混合在GM501/502中。25聚合后处理单元粗POM在空气中容易降解，尤其在热、紫外线、氧化、酸和碱存在的情况下。这些都是由于聚合物末端的非稳定性。因此，粗POM需要被其它物质进行稳定处理，如抗氧化剂、紫外稳定剂、润滑剂、热稳定剂等。251稳定剂混合粗聚合物在粗聚合物称重机GD501中精确测量，在添加剂称重机GD502A/B中称重一定质量的稳定剂，然后一起混合在添加剂混合器中，然后混合物进入到聚冷槽（HO506）中。252稳定剂溶解来自于HO506的混合物连续的进入挤出机RE501中，并被溶解。为了维持溶解
26、温度，在挤出机的套管中提供热油加热。如果其它级别的POM需要时，可以改变上述稳定剂。挤出机（RE501）中分解材料、甲醛和湿气通过尾气真空泵（PP505A/B）进入到尾气吸收塔。26成品包装单元261造粒和干燥稳定的浓融状态下的聚合物被齿轮泵（GM509）送到造粒机（GM511）中，聚合物通过GM510换网器进行聚合物的过滤，并在开始运行造粒机（GM511）前核查聚合物的性质。造粒系统在水下完成，并且由水转移颗粒至离心干燥机（GM512）中，在GM512中通过离心力和载气将细粒子干燥并送出。262筛分从离心干燥器GM512出来的POM粒子进入到振动筛分机GM513，通过振动筛分机GM513选择
27、粒径，将不合格的粒径产品送到回收传送机（FD520）中到挤出机再次利用。263中和传动机这是POM产品的转移系统，将POM送到产品料仓中，POM粒子通过POM中间槽（VE513）进入到POM转移罐（VE514）中，然后通过供应空气采用气动方式将POM转移到POM储存料仓中。宁波大学本科毕业设计（论文）系列表格7264POM料仓需要多种料仓包括掺混仓，产品仓，次级产品仓和颗粒回收仓。（1）产品掺混仓HO507,HO508。每个产品掺混仓通常有一天的容量。（2）产品仓HO509。产品仓的容量根据市场产品需求量而定，并且需要将产品冷却。（3）次级产品仓HO511。当产品不合格时，将其送到次级产品仓H
28、O511中，颗粒回收料仓HO510用来回收取样样品及布袋除尘器中的杂质颗粒。265尾气处理系统（1）料仓尾气处理系统在上述料仓中会产生大量的POM灰尘，单体，有机气体，湿气等混合在空气中，因此需要空气污染控制。灰尘通过旋风分离器SE502进行分离，其它的气体在料仓尾气吸收塔CL504中通过吸收减少其含量。（2）尾气处理系统从聚合反应单元，稳定单元和（材料单元）得到的气体一方面需要回收再利用，另一方面也需要控制防止其对空气造成污染。在此阶段共有三个吸收塔CL501/CL502/CL503,同时包含一个真空泵PP505，一个风机BL503来防止气体泄露到外部其它设备上对设备造成损害。宁波大学本科毕
29、业设计（论文）系列表格8图1聚甲醛工艺流程3初步设计成品31设备概况本项目共有工艺设备共496台（其中非标设备116台、定型设备380台）。静设备类型有反应器、塔器、换热器、槽罐等。非标设备的操作压力为低压。最高操作压力082MPA，最高操作温度为650最高设计压力091MPA，最高设计温度为680。本项目主要工艺介质有甲醇、甲醛、甲酸、三聚甲醛、苯、聚甲醛、二氧五环等，其中甲醛属高度危害介质，苯、硫酸属中度危害介质。本装置设备材质种类较多，根据不同的介质及操作状况选用碳钢、低合金钢、不锈钢、搪玻璃、锆、铝等材质。其中不锈钢包括0CR19NI9，06CR17NI12MO2，022CR17NI1
30、2MO2，022CR23NI5MO3N。宁波大学本科毕业设计（论文）系列表格9表1设备汇总表311主要设备本项目关键设备为甲醛回收塔、甲醛分离塔、TOX合成精馏塔、TOX反应器等。3111TOX反应器该设备为进口设备，容积为90M3搪玻璃反应釜。74的浓醛及催化剂硫酸分别由釜顶进入TOX反应器。通过硫酸催化三聚甲醛水合物转化成三聚甲醛，反应温度为102，常压。3112塔设备（1）甲醛回收塔直径1900MM，总高为32100MM；塔体选用022CR23NI5MO3N钢板，塔盘及其它内件采用022CR23NI5MO3N。约20WT的稀醛溶液（温度约118）被送至塔上部，与塔底部的蒸汽（通过塔底再沸
31、器加热）在塔内逆流接触传质传热，出塔顶蒸汽中甲醛组分含量约45WT，塔底为微含醛废水。塔底操作温度143，操作压力032MPAG；塔顶操作温度136，操作压力031MPAG。（2）甲醛分离塔直径1800MM，总高36500MM；塔体选用06CR19NI10钢板，塔盘及其它内件采用06CR19NI10。（3）TOX合成精馏塔直径3700MM，总高20850MM；塔体下部液体部分选用022CR23NI5MO3N钢板，塔体其余部分选用022CR17NI12MO2钢板，塔盘及其它内件采用022CR17NI12MO2。约15WT三聚甲醛混合蒸汽（温度约102），由塔底气相入口进入，与塔顶部的回流液逆流接
32、触传质传热，出塔顶蒸汽中三聚甲醛含量约35WT，塔底采出的为甲醛溶液，返回TOX反应釜（RE301）继续反应合成三聚甲醛。塔底操作温度97，操作压力常压塔顶操作温度94操作压力0098MPAA；3113超限设备本项目超限设备共5台，详见下表，考虑运输等问题，宜选择本地制造商制造。表2超限设备一览表宁波大学本科毕业设计（论文）系列表格10312进口设备（1）聚合釜根据国内多家双螺杆聚聚合反应器制造厂商反馈意见，目前这些制造厂尚不具备承担制造该设备的能力，因此聚甲醛聚合釜拟从国外进口解决。（2）挤出机根据国内多家挤出机制造厂商反馈意见，目前这些制造厂尚不具备承担制造该设备的能力，因此挤出机拟从国外
33、进口解决。（3）切粒机从生产情况分析，国外切粒机性价格性能比较高，因此切粒机拟从国外进口解决。（4）TOX反应器国外大容积搪瓷釜设备品质较高，因此TOX反应器搪瓷釜设备拟从国外进口。表3进口设备、材料一览表313容器（类）汇总表容器（类）汇总表见表52。表4容器（类）汇总表宁波大学本科毕业设计（论文）系列表格11314换热器（类）汇总表换热器（类）汇总表见表53。表5换热器（类）汇总表32设备布置321设备布置原则（1）满足生产工艺流程要求下，装置布置露天化、一体化，减少占地，节省投资。宁波大学本科毕业设计（论文）系列表格12（2）充分考虑大型设备吊装要求，装置布置方便生产操作、检修。（3）设
34、备布置即考虑流程顺序同时考虑同类设备集中设备布置整齐、美观。（4）由于装置位于鲁南化肥厂老厂区内，新建外管与醋酐外管等厂区现有设施应保持协调一致。（5）考虑今后厂区甲醛下游产品的发展，在新建甲醛装置南侧，预留甲醛扩建用地。（6）装置布置严格遵守国家相关消防、安全标准及规范要求。装置布置防火间距符合石油化工企业设计防火规范要求，用电设备防爆等级符合爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范要求。（7）装置内设备布置遵循化工装置设备布置设计规定要求。322各单元设备布置概述（1）各单元布置相关位置根据鲁南化肥厂甲醇产品罐区位于墨子大道南侧、新建自动包装位于墨子大道南侧特点，在界区内各单元布置次序由南至北依
35、次如下甲醛制备单元、TOX合成单元、聚合后处理单元、自动包装及仓库单元。（2）甲醛制备单元、TOX合成等单元露天化布置聚甲醛装置的工艺介质多数为具有不同程度的有毒、易燃、易爆的危险介质。装置布置根据防毒、防火、防爆炸特点，将甲醛制备单元、甲醛浓缩单元、TOX合成单元、TOX精制单元、稀醛回收单元露天装置，确保装置通风良好，提高装置运行安全性，同时方便操作和维修。（3）聚合后处理厂房进行合理危险区域划分，降低工程投资根据本项目采用聚合技术特点和火灾危险性类别将聚合与后处理分区布置，聚合单元为甲类防爆厂房，根据工艺流程聚合单元与后处理单元密切相关和输送物料的特性，聚合与后处理应布置在同一建筑物内。
36、为此，对聚合后处理厂房进行优化设计，根据爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范GB5005892采取相应措施进行防爆区域划分，聚合单元位于防爆区厂房，后处理单元位于非防爆区厂房。经过危险区域的优化，在保证聚合单元安全防爆、后处理工艺要求情况下，降低了后处理单元工程投资。（4）节省占地、降低工厂运行费用为缩短后处理单元与自动包装及仓库距离，将聚合后处理厂房东西向布置，靠近包装及成品仓库，缩短粒料风送距离，减少输送过程输送能耗和聚甲醛粒料的损耗。聚合与后处理厂房与TOX合成等单元贴临，布置紧凑、合理、节省占地，降低外管和地下管网投资，也可降低工厂运行费用。323各单元设备布置图宁波大学本科毕业设计（论
37、文）系列表格13图2TOX合成及稀醛回收单元平面图图3TOX合成及稀醛回收单元立面图宁波大学本科毕业设计（论文）系列表格14图4聚合及后处理单元平面图图5聚合及后处理单元立面图宁波大学本科毕业设计（论文）系列表格15图6包装及成品仓库单元平面图图7包装及成品仓库单元立面图宁波大学本科毕业设计（论文）系列表格1633管道布置331管道布置原则（1）管道布置设计符合管道及仪表流程图（PID）的设计要求，并做到安全可靠、经济合理，同时满足施工、操作、维修等方面的要求。（2）管道布置遵守安全及环保的法规，对防火、防爆、安全防护、环保要求等进行检查，以便管道布置能满足安全生产的要求。（3）管道布置满足热
38、胀冷缩所需的柔性（4）对于动设备的管道，注意控制管道的固有频率，避免产生共振。332管道输送的介质及其分类（1）按职业性接触毒物危害程度分级（GBZ2302010）分类极度危害苯、甲醛、硫酸；中度危害甲醇。（2）按石油化工企业设计防火规范（GB501602008）分类甲类气体氢气；甲B类液体甲醇、苯；丙A类液体甲醛水溶液（3）按压力管道设计单位资格认证与管理办法分类GC1级苯、甲醛、硫酸。GC3级压缩空气、仪表空气、氮气。GC2级甲醇、氢气、甲醛水溶液、三聚甲醛、甲缩醛、三乙醇胺、三氟化硼乙醚络合物、烧碱、蒸汽及其凝液。333管道布置图宁波大学本科毕业设计（论文）系列表格17图8000米平面管
39、道布置图9700米平面管道布置宁波大学本科毕业设计（论文）系列表格18图10PDMS中管道布置1图11PDMS中管道布置2宁波大学本科毕业设计（论文）系列表格194总结经过聚甲醛项目设备管道布置的设计，让我深深的体会到在现代工程设计的理念中，设备布置是最重要的环节之一。设备布置的合理性，直接关系到装置建成后能否满足工艺流程的要求，是否符合环境保护、防火及其它安全生产的要求，能否创造更良好的操作条件，便于安装和维修，以及最大限度满足经济合理的要求。对其进行研究和总结，可以促使我们的工程设计更加完美，给社会带来更大的经济效益。设备布置同时还会影响到后续的管道布置。对于管道布置来说，它的设计不仅是将
40、工艺、设备、仪表、电气、消防等相关专业有机地联系起来,而且是关系到装置的安全生产、投资控制、操作维修方便以及环境美观的重要环节,管道布置图的设计水平将影响整个工程项目的进度和费用控制。提高管道平面布置图设计水平首先要着手技术管理,使设计程序和设计方法得到贯彻,以利于设计质量的提高。其次要抓专业基础工作,重点要掌握好标准、规范的理解应用,对相关专业的知识也要适当了解,提高设计者的工程经验并加以精心设计。聚甲醛项目设备管道布置是一个庞大的工程，需要各专业按照各自的国家标准最终设计成既符合国家标准和业主要求又方便操作的工程。宁波大学本科毕业设计（论文）系列表格20参考文献1李传江优异的工程塑料聚甲醛
41、J河北化工,2010,2622石安富,龚云表聚甲醛工程塑料的改性及应用开发J合成树脂及塑料,1987,033程淑英,杨鸿凌聚甲醛生产技术的发展J现代化工,1998,104丁尚春浅谈设备布置中的人机工程学J石油化工安全技术,2005,055彭绍强优化设备布置的方法从至表试验法J工程建设与设计,1993,036刘方厂外易燃物料管架总图设计J化工设计,2003,017李薇石化装置管廊及其管道的布置设计J石油化工安全技术,2003,018梁爱姣,冯晓领,郭亚东,刘恒健化工生产装置工艺外管架的设计J辽宁化工,2006,069夏荔系统管架设计要素浅析J石油和化工设备,2005,0510谢平装置改造中外管架
42、的优化设计J化工设计,2002,0611XDLIN,WLCHEUNGEFFECTOFSINGLESCREWEXTRUSIONTHROUGHAROUNDDIEONTHEMORPHOLOGYOFPOM/PPBLENDSJJOURNALOFMATERIALSPROCESSINGTECHNOLOGY63199747648012DIMITRIOSIPATSIATZIS,LAZAROSGPAPAGEORGIOUOPTIMALMULTIFLOORPROCESSPLANTLAYOUTCOMPUTERSANDCHEMICALENGINEERING26200257558313HG/T205462009，化工装置设备布置设计规定S14GB501602008，石油化工企业设计防火规范S15GBZ2302010，职业性接触毒物危害程度分级S
