第三届全国大学生化工安全设计规划大赛题目(附件三).doc

“道达尔杯”第三届全国大学生化工安全设计大赛 题 目 完成化工生产装置的工程及安全设计。 一、选题 1．总要求 比赛作品应遵守国家现行法律、法规、政策、标准和技术规范，所有数据必须有据可依，项目方案以最终可安全、高效、经济、环境友好地实施为目的。 2．目标产品 目标产品应为国家有重大需求的化学品。 3．工艺流程 工艺流程应包括化学反应、混合物分离、能量交换、流体输送和物料贮存等基本单元，连续生产。 计算基准：每年330个工作日。 4．产量 综合考虑产品的社会需求、原料供应、投资规模等因素确定装置的产量。 5．质量 生产过程所使用的所有原料、辅料、催化剂及所制得的产品的质量均应符合相关国家标准、部颁标准或行业标准。 6．环境保护 满足相关国家标准、部颁标准或行业标准。 二、作品 1．初赛作品 提交电子版一式一份。格式：文本文件采用PDF，工程图采用AutoCAD。 2．决赛作品 提交电子版一式一份，纸版一式三份。 电子版格式：文本文件采用PDF，工程图采用AutoCAD。 纸版格式：文本文件以A4纸黑白双面打印，简装成册；工程图按实际图幅提交蓝图，折叠至A4幅面。 电子版作品与纸版作品应完全一致。 三、工程设计工艺设计说明书； 带控制点的工艺流程图（PID）； 物料与能量衡算，工艺物料流程图（PFD）； 分类设备清单； 主要设备（任选一台）装配图、零部件图及设计说明书； 设备平面布置图； 操作规程。 设计文件格式及深度可参考附录，工程图样应满足制图类相关国家标准、部颁标准或行业标准。 四、安全内容 在工艺过程中选择一个典型的物料储罐，对其进行工艺安全分析和评价。评价专篇至少应包含下列内容： 1、工艺安全分析。详细阐明装置可能存在的危险和有害因素，可采用表格形式逐项列出，并提出对应的保护措施； 2、安全评价结论与建议。 五、其他说明 不按本题目要求的作品视为形式审查不合格，超出本题目要求的内容不加分。 “道达尔杯”第三届全国大学生化工安全设计大赛 竞赛委员会 2015年3月10日 附 录 30万吨/年气体分离装置 一、装置概况 装置原料系催化裂化装置所产的并经脱H2S、硫醇后的液化气，装置公称设计规模30万吨/年，年开工8400小时，操作弹性为60～120%，占地99×29= 2871m2（除管廊外），共用管廊占地99×10= 990m2。主要产品是纯度≥99.6%（mol）的精丙烯，副产品有丙烷馏分、碳四馏分和燃料气。装置按三塔流程设计，即脱丙烷塔、脱乙烷塔和丙烯塔，其中丙烯塔板数较多（200层），为两塔串联。装置采用集散型控制系统（DCS），配电间布置在联合装置配电间内。 二、工艺流程简述 本装置工艺过程分为脱丙烷部分、脱乙烷部分和精丙烯部分。 脱硫后的液化石油气进入本装置，经凝聚脱水器脱除游离水后进入脱丙烷塔进料罐（D001），液化气经脱丙烷塔进料泵（P001）从脱丙烷塔进料罐抽出，经原料-碳四换热器（E008）换热后再经脱丙烷塔进料加热器（E001）加热，以泡点状态进入脱丙烷塔（C001）第34层塔板。E001热源为本装置回收的凝结水。 脱丙烷塔采用了69层ADV高效浮阀塔盘，压力控制在1.9MPa（G）。塔顶的C2、C3馏分经脱丙烷塔顶冷凝器（E012）冷凝冷却后，进入脱丙烷塔回流罐（D002）。冷凝液一部分用脱丙烷塔回流泵（P002）抽出作为脱丙烷塔（C001）回流，另一部分用脱乙烷塔进料泵（P003）加压后作为脱乙烷塔（C002）进料。塔底物料碳四馏分经与原料换热后，用碳四冷却器（E009）冷却至40℃后送至气体分馏装置。脱丙烷塔重沸器（E-002）的热源为0.45MPa蒸汽。 脱乙烷塔采用了57层ADV高效浮阀塔盘，压力控制在2.9MPa（G）。塔顶碳二、碳三气体经脱乙烷塔顶冷凝器（E005）部分冷凝后，进入脱乙烷塔回流罐（D003），未冷凝的气体主要是乙烷和部分丙烯、丙烷，由回流罐上部经压控阀放至高压瓦斯管网。冷凝液用脱乙烷塔回流泵（P004）送回脱乙烷塔顶全部作为回流。脱乙烷塔底物料自压至精丙烯塔1（C003）第59层塔板，作为精丙烯塔进料。脱乙烷塔重沸器（E003）热源为来自催化裂化装置的103℃热水。 丙烯塔分为两塔串联操作。丙烯塔1（C-003）塔底丙烷馏分经丙烷冷却器（E007）冷却至40℃后，用丙烷馏分泵（P005）抽出送至罐区。塔顶气体进入丙烯塔2（C004）底部，丙烯塔2底部液体由丙烯塔中间泵（P007）送回丙烯塔1顶部作为回流。丙烯塔2顶气体经丙烯塔塔顶冷凝器（E013）冷凝冷却后，进入丙烯塔回流罐（D004），冷凝液用丙烯塔回流泵（P006）从丙烯塔回流罐抽出后一部分送回丙烯塔2顶部作为回流，另一部分经丙烯冷却器（E006）冷却至40℃后用丙烯产品泵（P008）送至罐区。丙烯塔1重沸器