年产5万吨三氯氢硅化工生产项目可行性研究报告(72页)-石油化工(编辑修改稿)

年产5万吨三氯氢硅化工生产项目可行性研究报告(72页)-石油化工(编辑修改稿)内容摘要：

2 310 机前 — 35℃冷凝器 Φ 1200 6071 换热面积 16MnDR 台 2 F=500 ㎡ 311 机后冷却器 Φ 800 4058 换热面积F=100 ㎡ 16MnR 台 1 311 机后 — 35℃冷凝器 Φ 900 4058 换热面积F=120 ㎡ 16MnR 台 1 312 机前计量罐 Φ 2020 3540 V=10m3 16MnR 台 2 313 机后计量罐 Φ 1400 2766 V= 16MnR 台 1 314 隔膜压缩机 GD13480100/ ～～ 5 台 14 4 三氯氢硅提纯及分离 系统 41 三氯氢硅分离塔 Φ 2200 23000 塔板数量 S=40 块 16MnR 台 1 42 三氯氢硅再沸器 Φ 1800 4200 F=240㎡列管规格 Φ 25 4 16MnR 台 1 43 三氯氢硅塔顶冷凝器 Φ 2200 4000 F=240 ㎡ 石墨 台 1 44 四氯化硅分离塔 Φ 1200 21000 塔板数量 S=40 块 16MnR 台 1 42 四氯化硅再沸器 Φ 1000 4200 F=120㎡列管规格 Φ 25 4 16MnR 台 1 43 四氯化硅塔顶冷凝器 Φ 1200 4000 F=120 ㎡ 石墨 台 1 44 尾气冷凝器 Φ 500 3693 F=50 ㎡ 16Mn（正火） 台 1 45 三氯氢硅冷凝器 Φ 219 1500 F=4 ㎡ 碳钢 台 1 46 四氯化硅冷却器 Φ 219 1500 F=4 ㎡ 碳钢 台 1 47 低沸物计量罐 Φ 1400 2766 V= 16MnR 台 1 5 尾气处理系统 54 变压吸附装置 组合件 套 1 6 储罐区 61 合成产品储罐 Φ3200 12304 V=95m3 16MnR 台 2 62 三氯氢硅储罐 Φ3200 12304 V=95m3 16MnR 台 6 63 四氯化硅储罐 Φ3200 12304 V=95m3 16MnR 台 1 64 事故储罐 Φ3200 6900 V=95m3 16MnR 台 1 7 公用系统 71 空分制氮机组 800Nm3/h 套 1 72 活性炭储罐 Q235— B 台 1 73 氮气贮罐 25m3 Q235— B 台 1 74 仪表风缓冲罐 25m3 Q235— B 台 1 8 供电设备 81 变压器 2020KVA 台 2 装置 特点 三氯 氢硅生产由主生产线及其有关的生产辅助设施组成。 其生产特点是物料易燃，要求系统密闭、管道输送；某些辅助设施有噪音、振动。 根据上述特点及技术要求，配置上区别对待。 装置布置 ⑴氯化氢干燥工序紧临主厂房框架南侧露天布置。 硅粉贮存及运送、三氯氢硅合成、三氯氢硅分离等生产工序布置在主框架结构厂房内，方便了物料的输送。 隔膜压缩机室等布置在三氯氢硅主厂房东侧紧临厂房内，有利于生产管理。 整个车间布置紧凑，浑然一体。 ⑵冷冻水及循环水、氮气及仪表空气本项目不考虑自建，不再由唐山氯碱公司提供，用管道将 35℃盐水 及循环水、氮气及仪表空气送至三氯氢硅装置。 装置 支持系统 三氯氢硅整个生产系统都需要用氮气进行置换和保护，氮气质量要求如下： 纯度：≥ ％ 露点：≤ 40℃ 自动化水平 装置生产控制 装置生产采用 DCS进行控制。 对工艺生产过程中的各种参数均进行监控、自动报警和联锁。 当系统供电中断时，可以紧急自动安全停车。 环境特征及仪表选型 根据本装置的工艺和厂区防爆等级分区。 本设计中仪表的结构型式为隔爆型。 现场变送器采用的模拟式和智能数字式变送器，模拟信号传输为二线制，采用 420mADC 标准信号。 仪表及材料选用原则 (1)温度仪表 就地温度指示选用双金属温度计和压力式温度计。 热电阻为铂元件，三线制 ,端子接线盒为防爆。 (2) 压力仪表 就地压力指示一般选用不锈钢压力表 ,根据介质腐蚀情况选用不同材料的膜片压力表。 泵出口及有震动的地方选用耐震压力表。 压力远传一般选用压力变送器 , 测量有腐蚀性或易堵介质的压力选用膜片密封式法兰压力变送器。 (3)流量仪表 精度高的流量选用椭圆齿轮流量计、 涡街流量计等。 (4)物位仪表 差压式液位仪表一般选用差压变送器。 液位报警和联锁选用物位开关。 (5)调节阀 一般选用单座式调节阀、蝶阀等。 电 气阀门定位器采用隔爆型。 执行器一般为弹簧薄膜式和活塞式，阀门泄漏等级为 IV 级和 VI级。 (6)报警 可燃气体报警器设在操作室，传感器探头安装在泵房、设备和阀门等附近。 (7)其它 基地式仪表选用气动基地式仪表。 泵和风机的电流指示选用电流表，经转换器后进 DCS指示。 动力供应 （ 1）仪表电源 主要仪表及 DCS的供电由不间断电源供电。 电源种类采用 220 VAC和 24 VDC 二种，设计容量按实际容量的 120%考虑。 （ 2）仪表气源 仪表空气源 由项目新建制氮 空压装置工序供给，正常操作压力，接至空气过滤缓冲罐，露点 35℃，质量无油、无水、无尘。 原料、辅助材料及燃料供应 、辅助材料供应 本装置主要是以硅粉和氯化氢为原料生产三氯氢硅。 硅粉市场采购，氯化氢来自化工公司副产品（通过管道架空输送）。 主要原辅助材料消耗见表 51。 主要原辅助材料消耗一览表 表 51 序号 名 称 规 格 年 用 量 1 工业硅粉 Si≥ % 16400t 2 氯化氢 HCl:92% 94% 65000t 工业硅粉是三氯氢硅生产的主要原料，年用量 16400吨，国内市场采购。 东北地区工业硅企业众多，产能较大，目前部分企业因市场问题闲置产能。 本项目工业硅营口等地工业硅厂供应，完全可满足本项目需要。 氯化氢 本项目 年用量 65000吨，由化工公司供应，该公司氯化氢除有余量，完全可满足需要。 本项目除所用主要原料为工业硅粉、氯化氢外，其配套 的水、电、汽等其它 动力供应 情况见表 52。 动力及其它消耗一览表 表 52 序号 名 称 规 格 年 用 量 来 源 1 一次水 常温 28 万吨 自备 2 循环水 32℃ 1600 万吨 自建循环水装置 3 电 380伏、 220 伏 2240 万度 来自供电局 4 蒸汽 20 万吨 来自 5 仪表空气 2624 万 Nm3 自建冷冻装置 6 氮气 1280 万 Nm3 自建装置 7 35℃冷冻水 192 万 m3 自建装置 质量要求 氯化氢质量应满足国标 GB/T51381996 要求： HCl≥ %。 H2O≤ %。 工业硅粉 的质量 应 满足国标 GB/T288191 要求： Si≥ %。 Ca≤ %； Fe≤ %。 Al≤ %。 硅粉粒度： 60120目。 建厂条件和厂址方案 厂址的地理位置、地形、地貌概况 工程地质、地震烈度、水文地质概况 当地气象条件 气温 空气 湿度（相对值） 大气压力 雷暴日数 降雨量 雪 风 冻土 气候与降水 地区和城镇社会经济的现况及发展规划 交通运输条件 厂址方案 装置组成 三氯氢硅生产装置主要由生产主装置和公用辅助装置组成。 生产主装置（ 主框架）包括三氯氢硅合成、三氯氢硅分离、硅粉储存提升等 组成；公用辅助装置 包括氯化氢压缩及制氮空压、 储罐区、冷冻及循环水站、控制室及变 配电、库房、消防 水池及泵房、外管等。 设计依据和原则 ⑴设计委托书； ⑵建 .构筑物设计应严格执行国家现行的有关规范规定。 ⑶建筑、空间的划分应充分满足工艺生产操作和检修的要求，并符合化工生产特点，符合防震、防火、防爆、防腐、防尘等特点； ⑷建 、 构筑物的结构设计除满足强度、刚度、稳定等要求外，还应考虑工艺生产过程中的一些特殊要求； ⑸除生产上有特殊要求外，柱网及承重构件的布置应符合建筑模数的要求，构件种类和类型应尽量统一； ⑹积极采用工厂布置一体化 、 生产装置露天化的原则； ⑺结构选型和建 筑物材料的选择应尽量做到标准化、系列化、定型化，优先采用预制装配结构，因地制宜，合理地利用地方材料，并积极推广新技术 、 新材料。 自然条件 工程地质 地下水 地震烈度 根据 中国地震烈度区划图 (1990),地震烈度为度。 场地最大冻结深度 建筑设计 ⑴屋面：优先采用有组织排水方式，屋面防水采用防水卷材 ,水泥珍珠岩保温。 ⑵墙体：砌体结构及排架结构的围护墙采用烧结普通砖；框架结构的填充墙一层采用烧结普通砖墙，二层以上采用加气混 凝土砌块。 ⑶门窗：主要采用塑钢门窗，库房等采用钢制大门。 ⑷地面：一般建筑采用水泥砂浆地面。 对有腐蚀场所则根据具体腐蚀介质进行地面防护。 ⑸内装修：内装修为一般标准，抹灰，刷大白；辅助用房等刷内墙涂料。 有腐蚀场所则根据大气腐蚀对墙面及天棚进行防护。 ⑹外装修：根据化工企业的大气腐蚀情况和厂区的视觉要求，在“整齐大方，便于识别”的原则下合理地对建筑物外墙的色彩和材料加以选用，一般建筑物外墙为外墙涂料，对处于大气腐蚀较重区域的建筑则采用防腐型外墙涂料。 ⑺防爆：有防爆要求的厂房，一方面做好建筑内部通风，使易燃 易爆气体不聚集，另一方面尽量增加门窗等泄压面积，使厂房满足“建筑设计防火规范”的相关要求。 结构设计 ⑴标准和规范： 本工程建筑结构构件设计均以采用全国通用建筑结构标准图和复用图集为主。 ⑵建筑抗震设防烈度： 8 度。 ⑶地基处理 : 根据《岩土工程勘察规范》 GB 5002194，厂区内第一层亚粘土，可作为轻型建筑物天然地基持力层。 对本工程中上部荷载较重及对地基变形要求较严的建（构）筑物采用桩基（主厂房），以第五层轻亚粘土作为桩基的持力层。 由于地下水的弱侵蚀性及地表下 深度以上，场地土盐 渍化，第一层亚粘土为氯盐渍土，中等盐渍化，第二层亚粘土为硫酸 —— 氯盐渍土，中等盐渍化，对于地下构筑物和基础应采取防腐措施。 公用工程 和辅助设施 方案 总图 布置 总平面布置 主要依据《建筑设计防火规范》（ GB500162020）进行，在满足生产区域和装置区规划要求及生产工艺要求的前提下，尽量节省用地。 本项目三氯氢硅生产装置主要由主装置和公用辅助装置组成。 生产主装置（主框架）包括三氯氢硅合成、三氯氢硅分离、硅粉储存提升等；公用辅助装置包括氯化氢压缩及制氮空压、储罐区、冷冻 及循环水站、控制室及变配电、库房、消防水池及泵房、外管等。 其各分装置间间距严格按照国家相关规范要求进行布置。 生产装置厂区内设环形混凝土道路，主干道宽 12 米、次干道宽 ，使之形成完整的環形消防通道。 建筑物 防火间距表（实际 /标准） 表 71 序号 建筑物 名称 主厂房 HCL压缩 制氮空压 罐区 冷冻循 环水站 控制室 变配电 消防水 池泵房 库房 原操作室 原主厂房 原罐区 1 主厂房 19/12 57/20 58/12 16/12 91/40 48/12 31/12 22/12 32/20 2 HCL压缩制氮空压 19/12 30/10 98/15 25/10 29/12 60/20 3 罐区 57/20 25/20 51 /20 35/20 60/20 36/30 4 冷冻循 环水站 58/12 25/20 26/20。