2万吨年乙二醇项目可行性研究报告.docx
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2万吨年乙二醇项目可行性研究报告
公用工程及辅助设施方案
1.1给排水
1.1.1概述
本项目给排水设计内容包括：
一次水站、循环水站、除盐水站、污水处理站、栈桥冲洗水处理站、全厂事故水池及全厂配套的给排水管网。
1.1.2设计采用的标准规范
设计采用的规范及标准如下：
《室外给水设计规范》GB50013-2006
《室外排水设计规范》GB50014-2006
《建筑给水排水设计规范》GB50015-2003
《工业循环水冷却设计规范》GB50102-2003
《工业循环冷却水处理设计规范》GB50050-2007
《工业用水软化除盐设计规范》GB/T50109-2206
《化工企业化学水处理设计技术规定》HG/T20653-2011
《化工企业循环冷却水处理设计技术规定》HG/T20690-2000
《化工企业循环冷却水处理加药装置设计统一规定》HG20524-2006
《建筑设计防火规范》GB50016-2006
《石油化工企业设计防火规范》GB50160-2008
《污水综合排放标准》GB8978-1996
《生活饮用水卫生标准》GB5749—2006
《石油化工给水排水水质标准》SH3099—2000
《给水排水设计基本术语标准》GB/T50125-2010
《给水排水管道工程施工及验收规范》GB50268-2008
1.1.3设计原则及设计特点
（1）工艺设计上尽量减少新鲜水用量，多用循环水，并考虑部分清净废水的再利用，以达到节水的目的。
（2）装置排水清污分流，按质排放，并加强装置内生产污水的预处理，以保证污水处理达标排放。
（3）采用先进合理的工艺方案，以节省投资，保证工程建设进度。
1.1.4项目用水排水量
项目用排水水量见下表1.1-1。
表1.1-1项目用水量一览表（xxx/xxx：
正常/最大）
序号
装置名称
用水量（m3/h）
备注
一次水
循环水
除盐水
1
煤气化装置
25/30
2000/2200
80/100
2
气体净化装置
2699/2938
1/2
3
草酸二甲酯合成装置
6644/7162
4
乙二醇装置
5169/7144
5
硫回收
15/20
6
空分装置
5772
7
工艺透平
3535
8
锅炉房
20
1200
390
9
除盐水站
227/257
672
10
循环水站
426/468
11
生活用水
15
12
未预见水量
75
总计
788/865
27706/30643
471//492
表1.1-2项目排水量一览表（xxx/xxx：
正常/最大）
序号
装置名称
排水量（m3/h）
备注
冷凝液
生产生活污水
生产废水
1
煤气化
60/80
2
气体净化装置
1/2
6/10
排污至循环水系统补水
3
循环冷却水站
87/96
排至厂外
4
除盐水站
75/84
排至厂外
5
锅炉房
4
锅炉排污至循环水系统补水
6
乙二醇装置
5/10
至全厂污水处理站
7
草酸二甲酯合成
12/27
至全厂污水处理站
8
生活用水
14
至全厂污水处理站
9
蒸汽冷凝液
272
至除盐水站
10
透平冷凝液
47
至除盐水站
总计
319
92/133
172/194
注：
本工程生产一次水用量773/850m3/h，生活水用量15m3/h，循环水用量27706/30643m3/h；除盐水量471/492m3/h；回收透平冷凝液47m3/h，回收蒸汽冷凝液272m3/h；全厂生产废水排放量172/194m3/h，其中10/14m3/h排至循环水系统作补水，其余162/190m3/h排至厂外。
本项目生产生活污水排放量92/133m3/h，送至全厂污水处理站处理达标后排放。
。
本项目用排水量详见项目水平衡图（12039-FP08-WT18）。
1.1.5给水水源
本项目生活供水水源为地下水；生产、消防供水水源为厂外地表水源。
厂外地表水源主要有二处：
一是项目南面的衡水湖，二是项目北面的石津渠。
地表水水水质主要指标如下：
电导率为644us/cm，总溶解固体为410mg/l、浊度10mg/l。
厂外地表水供水至本项目界区处压力不小于0.20MPag。
1.1.6项目给水系统
根据各装置的用水量、水质、水温、水压要求，本着尽量减少一次水用量，多用循环水，以节约用水的原则，同时根据各装置的生产性质、规模大小、耐火等级的不同合理设置消防水设施，将本项目给水划分为以下几个系统：
生产给水系统、高压消防给水系统、生活给水系统、循环水系统、除盐水系统。
1.1.6.1生产给水系统
本项目正常生产用水量773m3/h，最大生产用水量850m3/h，供水压力0.50MPa（G），主要用于各生产装置地坪冲洗水、锅炉房用水、循环水补充水和除盐水装置用水。
根据厂外地下水水质指标，本项目原水水质比较好，只需经过过滤处理后，即可直接用于生产、消防用水。
故本项目设置一次水站，设计供水能力为1000m3/h。
厂外地表水经浅层砂过滤器过滤后，其出水浊度小于3mg/l，直接进入清水池，然后通过水泵加压后供各装置生产消防用水。
一次水站内设置清水池（兼消防水池）、泵房（与消防水泵房联合布置）和供水管网。
清水池及消防水池有效容积8000m3，贮存8小时设计生产用水（含最大消防用水量）。
本系统主要设备及构筑物：
生产消防水池一座，有效容积为8000m3，分2格。
生产水泵3台，2用1备，每台供水量500m3/h，扬程0.50MPa（G）。
1.1.6.2生活给水系统
本项目生活给水由厂外生活供水管网供给。
生活用水量约为15m3/h，主要用于本项目生活用水和化验用水，供水水质满足《生活饮用水卫生标准》GB5749—2006。
1.1.6.3高压消防给水系统
根据《石油化工企业设计防火规范》（GB50160-2008），该工厂总占地面积<100ha，厂区内同一时间火灾次数为1处。
全厂最大消防用水量发生在乙二醇罐区，罐区消防冷却最大用水量为440m3/h，持续时间6h；泡沫用水量为610m3/h，持续时间25min，故最大消防流量为1050m3/h，消防总用水量为2900m3。
消防水源来自生产消防水池。
消防水采用独立的稳高压消防给水系统，供水压力1.2MPa。
高压消防水系统分别由水源、消防泵组、消防栓、消防水炮及相应的系统管网、阀门等组成。
高压消防给水系统设置2台稳压泵（1开1备），流量为5l/s，扬程1.20MPa。
2台消防主泵（1台电泵1台柴油泵，1开1备），单台流量1050m3/h，扬程1.20MPa。
消防水池与生产水池合建总有效容积8000m3。
1.1.6.4循环水系统
A.概述
本项目循环冷却水量正常为27706m3/h，最大为30643m3/h，给水压力0.45MPa（G），回水压力≥0.20MPa（G），给水温度32℃，回水温度42℃，温差10℃，浓缩倍数5倍。
冷却塔型式及选择
冷却塔分为逆流式和横流式，其中逆流式冷却塔冷却水与空气逆流接触，热交换效率高，填料容积比横流式要少15%~20%；当循环水量和热工性能相同条件下，造价比横流塔低约20%~30%；成组布置时，湿热空气回流影响比横流塔小；由于淋水填料面积基本同塔体面积，故占地面积要比横流塔小约20%~30%。
横流式高度比逆流式低，配水系统需要水压比逆流式低，水泵节电约5%~10%；风阻比逆流式低，风机节电约10%~20%；风机功率低，同样条件下噪声值比逆流式低3~4dB（A）。
同时结合本工程总图布置和本项目所在地区气候条件，冬季气温低易结冰，逆流式更适应本工程。
因此，本工程拟采用逆流式冷却塔。
B.流程简述
来自装置的循环冷却回水（≥0.20Mpa（G））直接进入冷却塔，经喷头、填料与塔顶轴流风机抽入空气换热后落入塔底水池，被循环水泵提升压力后，分别供给各装置循环使用。
为补充循环水蒸发和排污损失需向循环水补充一次水，循环冷却水的补充水主要来自一次水及少量生产废水。
为防止冷却水对设备腐蚀结垢，系统采用投加药剂的方法进行缓蚀阻垢处理，药剂配方需经过试验后确定。
药剂在加药装置溶药罐内溶解稀释后，由计量泵送到循环水冷却塔吸水池，加药采用连续加药的方式投加。
为防止冷却水中细菌的孳生，采用投加二氧化氯的方法杀菌灭藻。
杀菌灭藻剂的制取采用二氧化氯发生器。
将氯酸钠和盐酸投入二氧化氯发生器，反应生成二氧化氯溶液，然后由喷射器投加至冷却塔水池。
二氧化氯发生器为自动控制成套设备。
为降低循环水中悬浮物的含量，设置旁滤器作为循环冷却水的旁流处理，在循环水回水管上接出管道至旁滤器，经过滤后的出水浊度≤5mg/l返回冷却塔水池，旁滤处理量约为总循环水量的5%左右。
C.装置规模及设备选型
本项目设置循环冷却水站，设计处理能力31500m3/h。
采用逆流式冷却塔7座，单塔处理量4500m3/h；循环水泵5台（4用1备），单台流量7880m3/h，扬程0.52Mpa（G）。
循环水旁滤器：
6套，单套处理能力：
250m3/h。
1.1.6.5除盐水系统
本项目共需除盐水最大量492m3/h。
本系统含二个单元：
除盐水制备和冷凝液精制。
第一单元除盐水制备单元。
采用反渗透+混合离子交换器制备二级除盐水，水源为生产水。
第二单元是冷凝液精制单元。
精制二级除盐水，水源为冷凝液。
本项目回收透平冷凝液47m3/h，蒸汽冷凝液272m3/h，共计319m3/h。
考虑部分冷凝液事故状态无法返回精制，故本项目除盐水的制备能力采用250m3/h，冷凝液精制能力350m3/h。
二级除盐水水质为：
电导率μS/cm≤0.2
二氧化硅mg/L≤0.02
铁ppm<0.03
供水压力MPa1.0
冷凝液处理工艺流程为：
冷凝液→换热器→精密过滤器→混合离子交换器→并入除盐水箱。
除盐水制备的流程如下：
生产水→多介质过滤器→超滤→反渗透→混合离子交换器→除盐水箱→用户
再生系统：
酸碱槽车来的盐酸、烧碱由装置内卸酸碱泵送入酸碱贮槽贮存，酸碱通过贮槽进入酸、碱计量箱，再生时，酸、碱经贮槽进入计量箱然后通过酸、碱喷射器与除盐水混合后配制成再生液送入离子交换器再生使用。
本站采用的再生剂为：
阳离子交换剂采用盐酸（浓度30%），阴离子交换剂采用烧碱（浓度30%），再生液浓度1.5～3.0%。
本站离子交换器再生过程中排放的酸碱废水通过明沟汇入酸碱中和池，经压缩空气搅拌中和均匀pH达6~9后排至厂外。
主要设备选型：
多介质过滤器：
采用5台Φ3200mm，单台处理能力72m3/h，5用1备。
超滤装置：
2套，单套处理能力：
180m3/h。
反渗透装置：
2套，单套处理能力：
165m3/h。
混合离子交换器：
采用4台Φ2200mm，单台处理能力200m3/h，3用1备。
精密过滤器：
采用2台精密过滤器，单台处理能力175m3/h，2用。
除盐水箱：
采用钢制除盐水箱2座，单座容积750m3。
冷凝液水泵2台，1用1备，每台供水量350m3/h，扬程0.35MPa（G）。
除盐水泵3台，2用1备，每台供水量300m3/h，扬程1.0MPa（G）。
1.1.7管材、接口、基础、管道埋深
生产水管、高压消防水管、循环水管、采用焊接钢管或无缝钢管，焊接或法兰连接，管径以外径×壁厚（D×δ）表示。
除盐水管采用钢衬胶或钢衬塑管，管架敷设。
钢管敷设在未被搅动的土壤地段时采用素土基础。
当管道敷设在被搅动的土壤地段时，应对搅动的土壤地段进行分层夯实。
对敷设在卵石层地段上的钢管采用砂垫层，其厚度为100~150mm，宽度为管径+200mm。
管道最小覆土厚度应根据外部荷载、管材强度和当地冻土层深度等条件综合确定。
管道在车行道下的管道埋深一般不应小于1.0m。
1.1.8厂区排水系统
根据清污分流的原则，排水系统分为生产污水系统、生活污水系统、生产废水排水系统，初期雨水及地坪冲洗水排水系统、雨水排水系统。
1.1.8.1生产污水系统
生产污水系统主要收集煤气化、乙二醇、草酸二甲酯合成、酸性气体脱除等工艺装置排放污水，污水量为78/119m3/h。
经有压管道输送至厂内设置的污水处理站，经生化处理后达到《污水综合排放标准》GB8978-1996一级标准后排放。
本项目主要收集装置的污水水质及排放量见表1.1-3。
表1.1-3污水水质水量排放表
序号
排放源
排放
规律
排放量
m3/h
水质（mg/l）
1
煤气化装置
连续
60/80
COD：
280，BOD：
200，氨氮：
200
2
酸性气体脱除
连续
1/2
甲醇：
≤1000
3
草酸二甲酯合成
连续
12/27
甲醇：
200，硝酸：
100，pH：
2.8
4
乙二醇装置
连续
5/10
甲醇：
1000，乙醇：
1000，乙二醇：
50
5
生活污水
连续
14
COD：
300，BOD：
200，SS：
100，
氨氮：
70
合计
92/133
由上述水量水质表可知，本项目生产污水因含硝酸，须经过加碱中和预处理，再与生活污水一起通过生化处理来降解有机污染物。
本项目设置污水处理站，设计处理能力170m3/h，酸性生产污水加碱中和预处理设计处理能力30m3/h，综合污水生化处理能力170m3/h。
A.概述：
本项目采用A/O法主生化处理工艺处理降解水中的氨氮及有机污染物。
处理工艺流程如下：
工艺酸性污水→中和调节池→综合调节池
生活污水→生活污水调节池→综合调节池
综合调节池→A/O反应池→二沉池→监测池→排放
工艺酸性污水先经过加碱中和至pH为7左右，在与生活污水及其他生产污水进入综合调节池，各调节池均设置提升水泵及潜水搅拌器。
综合调节池出水进入A/O池，在A/O池的A段，回流污泥及内回流的混合液与进水进行混合，利用兼性微生物将回流污水中的硝酸根和亚硝酸根还原成氮气，在此过程中同时除去部分COD，池内安置潜水搅拌器。
缺氧反硝化池出水进入好氧脱COD池，利用好氧型异养微生物将大部分COD氧化分解。
池内填充高效悬浮填料作为好氧微生物生长的载体，池底设专用弹性曝气管。
生化池出水经二沉池分离后进入监测池，经在线监测达标后排放，如不达标则返回综合调节池。
系统生化所产生的污泥进入污泥浓缩池浓缩后进入污泥脱水设备进行脱水，脱水污泥定期外运处置。
B．主要设备的选择
A/O生化池
LxBxH=52x17x5.5m，有效水深：
5.0m，总有效容积4400m3，其中缺氧区1355m3，好氧区3045m3，缺氧区停留时间8h，好氧区停留时间18h。
二沉池
设计流量：
170m3/hr
表面负荷：
0.84m3/m2·hr
尺寸：
φ16.0m×5.0m，1座
采用1座辐流式沉淀池。
池内径16m，有效水深2.5m，超高0.5m，池底斜坡高0.5m,泥斗高1.5m总高度5.0m。
污泥浓缩池
数量1座
停留时间4.0h
池径D=7m
有效水深h=3.0m
配套设备浓缩刮泥机1台
污泥脱水机
生化处理设置1台带式浓缩脱水一体机，压滤脱水后污泥外运处理渣场填埋。
压滤出水分别送至调节池。
带宽：
1.0m
处理能力：
Q=8m3/h
数量：
1台
鼓风机
设置鼓风机3台，2用1备。
其性能参数如下：
流量：
30Nm3/min
风压：
69kPa
功率：
45kW
风机配带消音器及过滤器
生活污水提升泵
采用2台潜水泵，1开1备，每台流量14m3/h,扬程0.15MPa。
调节池污水泵
采用2台潜水泵，1开1备，每台流量170m3/h,扬程0.15MPa。
事故水泵
采用2台潜水泵，1开1备，每台流量15m3/h,扬程0.20MPa。
混合液回流水泵
采用3台潜水泵，2开1备，每台流量340m3/h,扬程0.10MPa。
排污泵
采用2台潜水泵，1开1备，每台流量170m3/h,扬程0.25MPa。
1.1.8.2生活污水系统
生活污水排水系统负责收集本项目界区内工艺装置各车间排出的生活、化验等污水及公用、辅助设施排放的生活污水，污水量为14m3/h，生活污水须先经化粪池处理后送至本项目新建污水处理站，经生化处理后达到《污水综合排放标准》GB8978-1996一级标准后排放。
1.1.8.3生产废水排水系统
生产废水排水系统主要收集循环水站、除盐水站，锅炉房、气体净化装置的排水，合计排水量172/194m3/h，其中10/14m3/h的锅炉排污水排至循环水系统作补水，其余的162/180m3/h排至厂外。
1.1.8.4初期雨水及地坪冲洗水排水系统
受污染区域的工艺装置及罐区均设置初期雨水、地面冲洗水、消防事故排水收集系统，该系统由排水沟、集水井和切换阀门、管线等组成，装置区内初期雨水和后期雨水由切换阀门分别引入本项目设置的全厂事故水池和清净雨水管线。
厂区内设置有效容积为7000m3的事故水池1座，用于收集各受污染区初期雨水及地坪冲洗水及消防事故排水，然后用泵分批打到污水处理站进行生化处理后达标排放。
1.1.8.5雨水排水系统
厂区非污染区域的雨水及污染区后期清净雨水经管道收集后重力流排入界区外雨水管网。
雨水管道系统采用钢筋混凝土排水管，埋地敷设。
1.1.9栈桥冲洗水处理站
冲洗水处理站主要处理煤贮运系统的冲洗废水，该废水经沉淀、过滤处理后再送至煤贮运系统重复利用。
根据冲洗水水量，装置设计处理能力采用100m3/h。
设计水质
进水水质指标：
pH6.5~9.5
悬浮物<800mg/L
pH6.5~9.5
悬浮物<20mg/L
工艺流程说明。
本装置采用平流沉淀和+一体化净水器去除悬浮物质。
冲洗废水→平流沉淀池→集水池→净水器→澄清水池→煤贮运系统
来自煤贮运系统的冲洗废水先进入平流沉淀池去除大颗粒固体，出水溢流至集水池，在集水池中设污水提升泵，经提升后废水与来自混凝剂加药设备来的混凝剂和助凝剂加药设备来的助凝剂在混合器中进行混合，出水进入净水器经反应、沉淀、过滤后进一步去除水中悬浮物，出水进入澄清水池。
然后经冲洗水泵送至煤贮运系统重复利用。
一体化净水器排出的沉泥和反洗排水回流至平流沉淀池。
平流沉淀池中的沉淀煤泥用抓斗起重机抓出后外运煤场作燃料。
平流沉淀池：
一座，尺寸：
16mx6m（分二格）
一体化净水器：
一台，处理水量100m3/h
抓斗起重机：
一台，起重量3t，抓斗容积1.5m3。
1.1.10全厂事故水池
本项目设置一个有效容积7000m3的全厂事故污水池，并通过初期雨水及地面冲洗水排水系统，用于收集工厂事故状态下的事故污水和消防排水，收集后的事故污水送入全厂事故水池，并最终通过污水提升泵送至厂内新建污水处理站分批进行生化处理后达标排放。
1.1.11管材、接口、基础、管道埋深
管径小于或等于200mm的排水管（无压）采用排水铸铁管（球墨铸铁），油麻石棉水泥接口。
管径大于200mm的排水管（无压）采用重型钢筋混凝土排水管，钢丝网水泥砂浆抹带接口。
建筑物排水出户管采用排水铸铁管（球墨铸铁）或硬聚氯乙烯塑料排水管，连接型式分别采用油麻石棉水泥接口及专用粘胶剂连接。
单箅雨水口与检查井之间的连接管为DN200排水铸铁管（球墨铸铁）。
双箅雨水口与检查井之间的连接管为d300重型钢筋混凝土排水管。
雨水口连接管坡度i=0.01，雨水口连接管起点管顶覆土需大于0.7米。
排水铸铁管（球墨铸铁）敷设在未被搅动的土壤地段时采用素土基础。
当管道敷设在被搅动的土壤地段时，应对搅动的土壤地段进行分层夯实。
对敷设在卵石层地段上的钢管及排水铸铁管（球墨铸铁）采用砂垫层，其厚度为100~150mm，宽度为管径+200mm。
重型钢筋混凝土排水管采用120°混凝土条形基础。
管道最小覆土厚度应根据外部荷载、管材强度和当地冻土层深度等条件综合确定。
管道在车行道下的管道埋深一般不应小于1.0米。
1.1.12主要节水措施
本项目主要采用以下节水措施：
（1）本项目要求在各出水点（生产水泵、除盐水泵等）及用水干管上设置计量和调节、控制装置，对各用水装置实行定额管理，消除跑冒滴漏，并将厂区内计量数据传送到控制室内的DCS系统上，进行数据统计、处理和分析，得出用水、排水数据，有针对性的进行水量控制。
（2）在工厂运行时，总用水量、总排水量和各车间或各系统的用水量应进行连续和阶段性统计，以供全厂对用、排水进行管理和监测，发现问题及时处理，如循环水浓缩倍率，要求稳定达到设计指标，严格控制循环水补充水量。
水务管理工作还应大力宣扬节水的意义和加强全体员工节水的意识，采用有效限量用水的手段，确实做到水务管理的各项要求。
（3）优化循环冷却水水质稳定处理方案，提高循环水浓缩倍数，减少补充水量。
（4）采用高效收水器减少循环水漂滴损失，循环水收水器漂滴损失为0.01%，较国家标准（循环水的漂滴损失小于0.1%）减少漂滴损失约25m3/h。
（5）对需要水冲洗的过滤器及设备尽量采用气水反冲洗来清洗设备，以便减少新鲜水的用量。
（6）对用水分质管理，根据工艺对用水水质的要求，采取分质供水；对生产装置排出的废水尽可能回用作生产用水，减少一次水用量。
（7）对各装置主要工业水、冷却水尽可能采用循环水，实行水的重复利用，节约水资源。
1.2供电
1.2.1概述
本工程可行性研究电气范围：
工艺生产装置、公用工程（包括总降压变电所）以及与之配套的辅助生产设施、服务设施等的供配电系统方案的可行性研究。
不包括本工程所需的两回110kV高压供电线路部分的研究。
1.2.2全厂用电负荷
本工程用电负荷为35596kW,按年运行8000小时计，全年耗电量2.49x108kW﹒h。
全厂负荷等级确定为二级。
详见下表1.2-1。
表1.2-1全厂各装置及辅助设施用电负荷表
装置名称
需要容量（kW）
负荷等级
供电参数
备注
空分装置
517
二级
380/220V,50Hz
草酸二甲酯合成和乙二醇合成装置
1048+438
二级
10kV,380/220V,50Hz
10kV用电负荷438kW
煤气化装置
1800+5450
二级
10kV,380/220V,50Hz
10kV用电负荷5450kW
气体净化装置
325+5400
二级
10kV,380/220V,50Hz
10kV用电负荷5400kW
硫回收
268
二级
380/220V,50Hz
罐区
214
二级
380/220V,50Hz
循环水站
1462+8100
二级
10kV,380/220V,50Hz
10kV用电负荷8100kW
除盐水站
535
二级
380/220V,50Hz
污水处理站
210
二级
380/220V,50Hz
一次水站
187
一、二级
10kV,380/220V,50Hz
空压站
87
二级
10kV,380/220V,50Hz
中
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