年产12万吨氯乙烯合成工艺 - 初步设计书

程 设 武 汉

说

程 大 I

书

课计明

工学

化工与制药学院

课程设计说明书

课题名称年产12万吨氯乙烯合成工艺 ——初步设计书 专业班级 学生学号 学生姓名 学生成绩 指导教师

课题工作时间10-05-2013

武汉工程大学化工与制药学院

II

化工与制药学院

《课程设计》综合成绩评定表

学生姓名 学生班级 指导教师评语 设计题目 年产12万吨氯乙烯合成工艺——初步设计书 指导教师签字： 年月日 答辩记录 答辩组成员签字：记录人： 年月日 成绩综合评定栏 设计情况 项目 权重 分值 答辩情况 项目 1、回答问题能力 2、表述能力（逻辑性、条理性） 权重 20 10 分值 35 1、计算和绘图能力 10 2、综合运用专业知识能力 10 3、运用计算机能力和外语能力 5 4、查阅资料、运用工具书的能力 5 5、独立完成设计能力 6、书写情况（文字能力、整洁度） 5 综合成绩 指导教师签名：学科部主任签名： 年月日年月日

III

前言

氯乙烯（简称VC），是合成聚氯乙烯（简称PVC）的单体。聚氯乙烯树脂是一种重要的塑料原料，是五大通用合成树脂之一，具有良好的物理及机械性能，广泛应用于生产生活中的各个领域。氯乙烯单体的生产是聚氯乙烯工业中的一个重要环节。

本次设计的主要目的是培养正确的设计思想，理论联系实际的工作作风，严谨求实的科学态度和勇于探索的创新精神以及综合运用所学知识分析和解决工程实际问题的能力，同时提高在理论计算、结构设计、工程绘图、查阅设计资料、标准与规范的运用和计算机应用方面的能力，巩固、扩展理论知识与初步的专业技能。

本书主要介绍了电石法生产氯乙烯单体的工业过程，其中主要涉及生产工艺流程、生产原理、设备选型、设备布置等问题。

由于时间有限，本人的水品有限，所以书中的内容难免有很多不足，而且很多细节问题可能都没有详细介绍，希望老师们批评指正！

IV

摘要

工业上生产氯乙烯的方法很多，大致分为乙炔法和乙烯法两种。乙炔法是将乙炔和氯化氢混合气体在较高温度下通过氯化汞催化制得氯乙烯。乙炔法原料易于取得、技术成熟、投资规模相对较小、具有成本优势，流程简单，转化率较高；为此本文将对乙炔法生产氯乙烯的工艺进行说明。

关键词：氯乙烯；工艺；设备

V

4.2环境可行性及评价结论

综合环境空气、地表水环境、声环境影响评价结论及厂址合理性分析、环境经济损益分析结论，本项目在确保清洁生产工艺正常运行、全面严格落实本报告书所提各项污染防治措施并正常运行的前提下，通过加强环境管理和环境监测，杜绝事故排放，同时，对本项目增加的污染物排放总量，在地方环保进行区域平衡的前提下，对地表水环境、环境空气及声环境等影响较小，可以被周围环境所接受，能够实现社会效益、经济效益和环境效益的统一，因此，从环境保护角度分析，本项目在拟建厂址建设是可行的。

第五章通风和空气调节

5.1设计依据

《采暖通风与空气调节术语标准》 GB 50155-2008 《环境空气质量标准》 GB 3095-2001 《通风与空调工程施工质量验收规范》 GB 50234-2002 《采暖通风与空气调节设计规范》 GB 50019-2003 5.2设计范围

按照各车间生产的实际情况，结合相关设计规范设计各车间通风设施。

按照各房间空气调节的设计参数，提出对空调的要求：相关空调的设计、安装由空调提供方依据相关行业标准及设计规范进行设计。

设计范围为办公大楼、科研楼、消防中心等各建筑物的通风、空调的初步设计。在生产车间、库房内部设置了通风系统，以排除可能积聚的有害粉尘及细小固体颗粒。 5.3设计方案 5.3.1通风要求

加强和改善厂房的自然通风设计是提高厂房内环境质量的重要环节，组织好厂房内部的进、排气流，使厂房内获得充足的新鲜空气，并带走影响工人健康和产品质量的大量污浊气流和有害固体粉尘，使厂房内作业地带的空气保持适宜的温度、湿度和卫生要求，以保证劳动者的劳动时正常的环境卫生条件和产品质量。

当通风、空气调节系统的关、回风管通过贵重设备，如火灾危险性大的厂房隔墙和楼板处应设防火阀；

通风、空气调节系统的风管采用不燃烧材料制作；风管和设备的保温材料、消气材料及其粘结剂，应采用非燃烧材料或难燃烧材料；

空气中含有易燃或爆炸危险物质的厂房或库房，其送、排风系统采用防爆型的通风设备，并设有除静电的接地装置；

排除有爆炸或燃烧危险的气体蒸气的排风管不暗设，直接通到室外的安全处。排他含有比空气轻的可燃气体与空气的混合物时，其排风水平管全长应顺气流方向的向上坡度敷设。

5.3.2通风设计

(1)通风设计要达到形成合理的室内气流组织、提高厂房内部环境质量的要求，因此必须满足以下三个条件：

①足够的室内风速和空气流量；

②合理的气流通路，即气流应当经过需要换气和降温的地方； ③良好的气流质量，即进入厂房的应是低温洁净的空气。

(2)充分掌握通风设计知识后，我们按照以下五个原则来设计通风系统：

①合理设计进、排气口面积。利用厂房内外空气的温度差所形成的热压作用和室外空气流动时产生的风压作用，使厂房内外空气不断交换，形成自然通风。在设计厂区总图方位时，避免有大面积的窗和墙受日晒影响，使之有良好的通风条件。

②克服进气短流问题。所谓进气短流，系指由进气口进入厂房内的新鲜空气，在未进入作业区范围之前，就已经被加热而上升至天窗排气口排出室外的现象。通常设置在厂房吊车轨面以上的高侧窗，采用造价低廉的固定式采光带即可。但是考虑到吊车检修时操作人员的换气需要，尚须每隔一定距离在该采光带上设置一个换气口。设计采用高侧窗作为排气口时，必须像避风天窗一样，设置挡风板装置。

③将高侧排风窗的位置设在紧靠厂房的檐口部位，排风窗上部严禁留有实墙面，避免产生涡流而导致飘雨。

④将高侧排风窗的垂直挡风板加高，设计成象全封闭式矩形通风天窗的挡风板一样，挡风板上部折向屋面成倾斜状，以防止任何角度的飘雨。

⑤创造良好的风源环境。良好的气流质量应当具备低温、无毒、无尘、不潮湿四个条件。为了达到低温进风效果，我们将进风口设在日照时间少的建筑阴面，避免处于有大量热能散发的装置或设施的下风向。而且在厂区内尽可能多的配置绿化，降低地面对空气的加温作用。

第六章电气

6.1设计原则

(1)根据《工业企业照明设计标准》GB50034-92、《供配电系统设计规范》GB50052-95的规定，该厂供电系统应满足“二级负荷”要求，保证两回线路供电。本工程两回线路供电均由市政公用电网供给。

(2)厂内为爆炸危险场所，按《化工企业爆炸和火灾危险环境电力设计技术规定》HG/T20687-1989要求进行设计。

①电气设备选择隔爆型，照明线路穿钢管明敷，事故应急照明电缆采用耐火电缆，其它环境按一般建筑物设计。

②车间的变电室按规程要求设两道防火门，门向外开，门框间距的净距大于两米。 ③厂内电气装置采用接零保护，接地方式为TN-S系统，工艺设备采取防静电接地。

(3)厂区的电力电缆和热力管道分别设在不同的管沟内。

(4)变配电室及电缆沟处设置阻火墙，电缆穿越构建物处刷防火漆。 6.2防雷、防静电

高度超过15米的建筑物及年计雷击次数大于0.01的构建物，设防雷击接地装置。 本厂的电气装置采用TN-S系统，接地阻值符合规范要求。

第七章消防

7.1 消防系统 7.1.1水源

本厂中的消防系统包括厂区内的全部建筑物。站内生活及消防用水由市政给水管道接入，接口管径DN100，供水压力不低于0.15Mpa。 7.1.2用水量

消防用水采用低压制，在生产、生活及消防给水管网上每隔一定距离设置地上式消火栓，由消防车加压后实施消防。

①根据《建筑设计防火规范》GBJ16-87（2001年版）第8.2.2条及8.3.4条规定，生产辅助用户及门卫室属民用建筑，可不设室内消防用水，其室外消防水量为10升/秒，火灾延续时间为2小时。

②储罐区消防水量为50L/s，同一时间内的火灾次数按1次考虑，火灾延续时间以2h计，则一次消防用水量为360m3(消防水量贮存在水池内)；火灾后消防水量2d内补完。生产、生活及消防给水管成环网布置,管网供水压力不小于0.250MPa。消火栓间距不大于120m，保护半径不小于150m。生产、生活及消防给水管径不小于DN100。

③灭火器配置：在具有火灾爆炸危险的场所设置移动式灭火器材—干粉灭火器，其配置应根据《建筑灭火器配置设计规范》GBJ140-90（1997年版）进行。除利用自身消防力量外，还应同当地消防部门密切配合，充分利用当地消防力量。 7.1.3给水系统

本工程采用生活和消防分流制给水系统，即生活用水由一个系统供水，消防利用专用消防给水系统供水。厂内给水管线接自城市供水管网，接口管径DN100，采用球型给水铸铁管，橡胶圈柔性接口。 7.2消防实施 7.2.1室内消防设施

在行政大楼、中心控制室。分析化验室内，设有室内减压稳压消火栓；其余的建筑物内设有手提式磷酸铵盐干粉灭火器，以满足室内消防的要求 7.2.2室外消防设施

厂区消防管网布置成环状，在环状管网上设有室外地下式消火栓。 7.2.3管材及接口

消防水管道采用钢骨架塑料复合管，电熔或法兰连接，室外管顶覆土厚度不小于1.20m。

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