5.化工厂布置

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(1)新建厂的工艺生产路线及选厂的依据; (2)建厂地区的基本情况; (3)厂址方案及厂址技术条件的比较,并对建 设费用及经营费用进行评估; (4)对各个厂址方案的综合分析和结论; (5)当地政府和主管部门对厂址的意见; (6)厂区总平面布置示意图 (7)各项协议文件。
5.2 总平面布置
当厂址选择后,就要进行化工厂的总平面 布置,习惯上又称为总图设计。下面是两张 小型化工厂的总图设计鸟瞰图:
5.1.1 厂址选择的基本任务
就是根据国家(或地方或区域)的经济发展规划,工
业布局规划和拟建工程项目的具体情况和要求,经 过考察和比较,合理选定工业企业或工程项目的建 设地区(大区位),确定工业企业或工程项目的具体 地点(小区位)和具体坐落位置(具体位置)。 工程设计的选厂工作:厂址小区和具体位置的选择 选厂工作组:由工艺、土建、给排水、总图运输、 电气、技术经济等专业组成,总图专业人员牵头
3.通道
• 在布置道路系统时,必须考虑当前和将来的交通 运输要求。布置的道路应使车辆在到达指定地点 时尽可能不通过工艺区或不违反危险区域的分类 规定。为了维修而需要运送设备和材料的地方(如 压缩机房),必须有合适的通道。道路应有足够的 宽度,可以通行必须通过的车辆(见下表)。由道 路进入工厂的设备不应受路缘、排水沟和地而上 管道等的阻碍。要考虑消防设备所需要的通道。 • 工厂内部的铁路和与国家铁路的接轨点应与当地 铁路部门协商后设计,以满足工厂原料接收和产 品分配的要求。在场址布置时铁路的设计应尽早 予以考虑,并且要与公路规划部门通盘考虑。
12. 厂区绿化 • 工厂区的绿化设计,应与工厂总平面 布置统一考虑,同时进行,并且应该 与厂区的环境美化设计结合起来进行。 化工厂绿化设计采用“厂区绿化覆盖 面积系数”及“厂区绿化用地系数” 两项指标,前者用来反映厂区绿化水 平,后者反映厂内绿化用地状况。
5.2.2 总图布置的常用标准和规范
数量 D=280mm,H=17.50m 1台 S=721.8mm2 1台 S=582.5mm2 1台 S=414.5mm2 1台 Q=173.5m3/h,H=17.5m 2台 V=1.5m3 1台 V=1.2m3 1台
9. 发展
• 由于工艺流程的更新、加工程度的深化和产品品种的变化等原因, 厂区的布局要求有较大的弹性,对工厂的发展变化有较大的适应能 力。随着工厂的发展变化,厂区的生产布局和安全布局应仍能保持 合理,不需作太大的改动。如下图所示。
考虑发展对布局的影响
10. 竖向布置
• 竖向布置主要满足生产工艺布置和运输,装卸对 高程的要求。 • 设计标高应尽量与自然地形相适应,力求使场地 的土石方工程量为最小。 11. 管线布置 • 管线采用平直敷设,与道路、建筑、管线之间互 相平行或成直角交叉; • 管线布置应满足线路最短,直线敷设,尽量减少 与道路交叉及管线间的交叉; • 管廊在装置中的位置以能联系尽量多的设备为宜; 一般管廊布置在长方形装置并且平行于装置的长 边,其布置有以下四种方案:
车间生产流程示意图
泠凝器
R=12.5
原料贮槽
预热器
精馏塔 再沸器
成品贮槽

去丙烷回收车间
2kt丙烯/a车间设备一览表
序号
设备名称 1 精馏塔 2 泠凝塔 3 预热器 4 再沸器 5 B-01ab 原料泵 6 R-101 原料贮槽 7 R-102 成品贮槽
位号 T-101 H-102 H-101 H-103
8. 安全
• 化工生产具有易燃、易爆、有毒等特点。厂区布置应当充分考虑安 全,严格遵守防火和卫生等安全规范及标准,其中重点是防止火灾 和爆炸的发生。消防站和救护站应当选在发生火灾时不会受影响的 位置。必须正确布置供水总管、消防栓的位置以及消防水龙带的地 点。供给消防栓的埋地水管应沿道路靠近装置布置,若从天然水源 取水,则要有通向水源的道路。
7. 排出物
• 液体排出物有雨水,也有来自车间或装置的排出物。在考虑排水系统 和污水处理系统时要相当地有关部门协商,把未来的发展也考虑进去。 暴雨积水和工厂无害的排水可以在敞开的沟渠内或下水道内通过,但 有气味的排水必须在密闭的下水道内通过。 • 排水走向应与道路系统乎行,下水道可以沿着通路布置。下水道应 有一定坡度,以便排水自净,且与下水井连接。每一个下水井应有一 个液封,以防止气体经下水道流动时发生爆炸和火灾蔓延。
• 易燃的废渣和不含水的废液等焚烧炉的位置,应当在排出这些废物质 的装置附近。废弃的固体物料应从工艺装置直接装车运出。如果必须 在现场设置中间堆场,该设置点不能对其他车间或工厂引起公害。 • 气体排出物应当烧掉或排至一定高度,在任何情况下都不能让有害或 有味的烟雾形或公害。在设置烟囱时,要考虑不利的风向或主导风向 所造成的影响。
5.1.4 方案比较和选厂报告
现场踏勘后,开始编制选厂报告。在现场
工作的基础上,项目总负责人与选厂工作 小组人员进行厂址方案的选择,经过综合、 分析,对各方面的条件进行评估,然后作 出结论性的意见,推荐出较为合理的厂址, 将选厂报告及厂址方案图交主管部门审查。 厂址选择报告内容如下:
厂址选择报告内容
厂区布置的通道尺寸
4.辅助设施的位置
• 锅炉房、动力站、冷却塔和泵房应当布置在安全的地方, 当发生火灾或洪水时,不会丧失它们的功能和作用。
• 在布置辅助设施的位置时,应先考虑将公用系统耗量大的 车间尽且集中布置,以形成负荷个心。辅助工程要接近负 荷个心,使各种公用系统介质的输送距离最短,以减少管 线投资和能量损失。 • 确定锅炉房的位置时,应当考虑不利的风向或主导风向 对烟尘或燃料堆的灰尘所引起的不良后果,要避开工艺区。 锅炉水处理装置一般位于锅炉房内,但规模较大的水处理 装置可以布置在单独的建筑物或地区内,以便于化学药品 的回收。
5.3.1 车间布置示例
1. 车间布置条件:车间生产工艺指标
(1)年产量:2kt丙烯/a
(2)原料及产品组成如下:
组成,% 原料 产品 丙烯 95.0 99.6 丙烷 4.80 0.40 丁烷 0.20 0
(3)操作条件 压力:1.55×106Pa(表压)
(3)操作条件
操作温度:塔顶44℃;进料45℃;塔釜51℃
2.物料运输
• 一个好的现场布置可以把物料从仓库的来回运输 距离以及物料在加工时的运输距离减少至最低限 度。要把原料的卸料区和成品的装载区分开,装 料和卸料区府当位于现场的边界上,靠近人口的 地方(例如靠近道路人口、铁路岔道和码头)。对 于容易散发今人厌恶的气味或有危险性的物料则 要按照有关的规定设置特别装卸区。 • 工厂内部的运输可以用管路、运输机或车辆。运 输管路的铺设应当与道路系统平行;当用车辆运 输时,它们所走的途径应当规划好。交通繁忙的 十字路口可以筑桥解决。
5.1.2 厂址选择的基本原则
(1)厂址应符合国家工业布局,城市或地区规划要求;
(2) 宜选在原料、燃料供应和产品销售便利的地区;
(3)厂址应靠近水量充足、水质良好的水源地;
(4)厂址应尽可能靠近原有交通线(水运、铁路、公 路),即交通运输便利的地区;
(5)厂址地区应具有热电的供应;
(6)选厂址时注意节约用地,不占用或少占用良田。 厂区的大小、形状和其他条件应满足工艺流程合 理布置的需要,并应有发展的余地;
5.1.3 拟定选厂指标
(1) 拟建工厂的产品方案和规模; (2) 工艺流程和生产特性; (3) 工厂的项目构成; (4) 所需原材料、燃料的品种和数量; (5) 全厂年运输量; (6) 全厂职工人数; (7) 水、电、汽等公用工程的耗量; (8) 三废排放量和可能造成的污染程度; (9) 辅助生活设施等特殊要求; (10)工厂建设所需的面积及其要求。
《建筑设计防火规范》
《工矿企业总平面设计规范》
《化工企业总图运输设计规范》
《炼油化工企业设计防火规范》
《石油化工企业设计防火规范》 《厂矿道路设计规范》 《工业企业卫生防护距离标准》
5.2.3 总平面布置图的示例及分析
1. 总平面布置图示例(见下图)
2. 总平面布置图的示例分析
有短捷的生产作业线
第五章 化工厂布置
化工厂布置是化工厂设计中的重要内容,主要包括 三个方面:厂址选择、化工厂总平面布置和车间 (装置)布置。
因此,本章的学习目的:
理解选厂的任务和原则,并能熟练拟定选厂指标; 理解化工厂总平面布置的内涵和要求,并能对总平 面布置图进行初步的评价; 熟练掌握车间设备布置的任务与核心技术,并能熟 练绘制设备布置图。
5.1.3 拟定选厂指标
拟定好选厂指标后,设计人员要踏勘现场,
收集资料。踏勘地形图主要检验实际情况 与所绘图纸是否相符,以确定如果选用, 该区是否要进行重新测量以及厂区自然地 形利用方法。在踏勘现场时,应注意核对 所汇集的原始资料,并注意随时作出详细 记录。一般应踏勘两个以上厂址,经比较 后择优建厂。
5.1.2 厂址选择的基本原则
(7)选厂时注意当地自然环境条件,并对工厂投产后可 能造成的环境影响作出预评价; (8)厂址应避开低于洪水位或在采取措施后仍不能确保 不受水淹的地段; (9)厂址附近应建立生产污水和生活污水的处理装置; (10)厂址应不妨碍或不破坏农业水利工程,应尽量避免 拆迁; (11)厂址应避免建在地震、洪水、泥石流等自然灾害 易发生地区,采矿区域,风景及旅游地,文物保护区,自 然疫源区等。
• 泵房和变电所等应当位于不受火灾和洪水影响的地方。如 果不属于装置整体部分,则应当位于非防爆区域内。
5. 中心建筑物
• 中心建筑物包括行政办公楼、餐厅、医疗中心、机修、仓库及化验室 等。行政办公楼应当位于公共、安全的地方,如工厂的主要入口处或 位于有可能向大气排放烟雾装置的上风向。餐厅和医疗中心应当位于 安全地区,与工人主要集中点的距离要近,并有宜人的周围环境。 • 机修车间、总仓库等应当位于安全区,处于和工艺装置容易接近的地 区运输的直接通道。
总图布置的任务是什么?
就是要总体解决全厂所有的建筑 物和构筑物在平面和竖向上的布置, 运输网和地上、地下工程技术管网 的布置,行政管理、福利及美化设 施的布置等问题。也就是要解决工 厂的总体布局问题。
5.2.1 总图布置的要求
1.生产线
• 厂区布置首先应根据物料流程图决定不同工艺部分彼此间 的相对位置,要求保证径直和短捷的生产作业线,尽量避 免交叉和迂回,使各种物料的输送距离最小。同时也应使 人员的交通路线径直和短捷,不同货流之间、货流和人流 之间都应尽量避免交叉和迂回。但并不要求所有的生产车 间都排在一条直线上。如果生产车间较多,排成直线,将 使地形伸长,给仓库、辅助车间的配置及生产管理带来不 便。可以将建筑物排成T、L或п字形。 • 厂区布置要考虑风向的影响,主要是为了尽可能地避免因 风向而引起的火灾和减少因风向而造成的污染。对产生有 害气体或粉尘的车间应将其布置在下风侧,以减少对周围 环境的污染。
负荷中心靠近供应来源
满足防火、卫生要求 运输方便
ห้องสมุดไป่ตู้
留有发展余地
5.3 车间(装置)布置
车间布置主要是设备的布置,工艺人员首先 确定设备布置的初步方案,对厂房建筑的大 小、平立面结构、跨度、层数、门窗、楼 梯等以及与生产操作、设备安装有关的平 台、预留孔等向土建专业提出设计要求, 待厂房设计完成后,工艺人员再根据厂房建 筑图,对设备布置进行修改和补充,最终的设 备布置图(施工图)就作为设备安装和管道安 装的依据。
5.1 厂址选择
厂址选择对工厂的建设进度、投资数量、经济效
益、环境保护及社会效益等方面都有重大影响。 由于只有厂址选择确定之后,才能估算基建投资额 和投产后的生产成本,才能对经济效益、环境影响、 社会效益进行分析评估,判断项目的可行性。
因此,厂址选择工作是可行性研究的一部分,在有条
件时,也可在编制项目建议书阶段进行。
• 工厂化验室应布置在它们所服务的装置的中心,但应位于安全区。
6. 建筑物的间距
• 工业建筑物之间的距离必须符合消防安全方面的要求,保持必要的防 火距离,同时还必须符合工业卫生、采光和自然通风等方面的要求。 • 厂房之间的防火距离,主要是为了防止火焰蔓延到其他厂房,同时该 防火距离必须能使消防车顺利通过。防火距离是根据生产的火灾危险 程度及建筑物的耐火程度而决定的,见有关标准。
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