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1、 毕业论文（设计）题 目：年产60万吨甲醇制烯烃项目储存和消防系统设计学 院： 石油化工学院 学生姓名： 专 业： 化学工程与工艺 班 级： A08化工（1）班 指导教师： 起止日期： 2012.2.13-2012.4.20 2012年4月15日目录摘要IV英文摘要V一.前言1二.设计概述22.1设计依据22.2设计原则22.3设计任务3三.甲醇制烯烃项目概述43.1项目背景以意义43.2甲醇制烯烃工艺技术简介43.3本项目工艺简介5四.储存设计64.1原料甲醇的储存设计6 4.1.1.甲醇的主要物化性质6 4.1.2.甲醇储罐64.2产品的储存设计8 4.2.1.产品的种类及产量8 4.2.
2、2.产品储罐16五.消防系统设计185.1危险性物质及存在的装卸工序185.2主要有毒有害、易燃易爆物质的爆炸性及毒性185.3事故发生可能性及危险性分析18 5.3.1危险性18 5.3.2燃烧爆炸的原因195.4消防安全措施19 5.4.1基础安全消防措施19 5.4.2厂区消防布置19 5.4.3生产过程的防火防爆205.5消防系统20 5.5.1消防水系统20 5.5.2泡沫灭火系统20 5.5.3其他灭火系统205.6原料罐区消防系统设计20 5.6.1防火防爆设计要求20 5.6.2消防系统具体设施21 5.6.3泡沫消防系统计算24 5.6.4消防水系统计算255.7产品罐区消防
3、系统设计26 5.7.1具体消防设施26 5.7.2防火堤计算26 5.7.3泡沫消防系统计算27 5.7.4消防水系统计算285.8消防中心29六.小结30七.参考文献31致谢32年产60万吨甲醇制烯烃项目储存和消防系统设计 摘要本设计主要是根据已经给定的甲醇制烯烃项目的年产量及参数设计出合理的储存设备及消防系统，包括原料（甲醇）储存灌区设计、产品储存灌区设计、消防系统设计以及灌区和消防系统布置。具体包括该项目中原料及产品种类的确定及其储存方式的选择、储罐的选型及其材质选择、储罐的安全分析、储罐区的消防设计等。通过对该项目中的原料及产品的计算，确定储存设备的选型、储罐大小和数量，同时设计出相
4、应的消防系统，经过一系列合理的计算分析，最终完成年产60万吨甲醇制烯烃项目中储存和消防系统的设计及平面布置。关键词:甲醇制烯烃；储存；消防系统；安全设计英文摘要AbstractThis design is based on the annual production and parameters of the methanol to olefins project has given a reasonable storage and fire prevention systems, Including raw material (methanol) Irrigation design、prod
5、uct irrigation district design、fire protection system design.Including the types of raw materials and products in the project to determine their storage mode choice, selection and material selection of the storage tank, storage tank safety analysis, the design of the storage tank area of the fire, e
6、tc. Through the calculation of raw materials and products in the project, determine the selection, storage tank size and number of fire system design, After a series of rational calculation and analysis, the final completion of the annual output of 600,000 tons of methanol to olefins project storage
7、 and fire protection system design and layout.【Keywords】: Methanol to olefins; store; Fire protection system; Security Design一.前言能源是经济和社会发展的基础，能源安全一直受到各国政府的高度重视。我国是一个缺油、少气、煤炭相对丰富的国家我国的石油严重依赖于进口，同时我国的石油化工工业正经受着国际石油供应及高价格的严峻考验。低碳烯烃尤其是乙烯丙烯是重要的化工原料。一般采用裂解法来生产低烯烃，随着市场需求不断强劲以及石油价格的攀升，传统的石油裂解法生产低烯烃日益无法满足需要
8、。在这种背景下，各大能源机构和公司纷纷致力于研制替代石油的低碳烯烃生产技术。而通过煤气化制取粗煤气、之后经过净化，再由合成气生产甲醇、再由甲醇合成低烯烃的新型工艺，更是为煤代油的能源战略开辟了一条新的途径。甲醇制烯烃技术的兴起，一大批大规模的化工企业开始不断发展，在甲醇制烯烃项目中，原料是易燃易爆的甲醇，产品的烯烃也容易起火、引起爆炸。同时，化工行业作为一个特殊的行业，必须极度重视原料和产品储存问题以及厂区内的消防问题。甲醇制烯烃项目的大型化发展，必然要求原料甲醇和产品烯烃的储存也往大型化发面发展。因为，甲醇和烯烃储存的单位质量费用随着储罐的体积的增加而减小；其次，通过对甲醇和烯烃的大型化储存
9、，可实现集中管理和自动化控制，使得烯烃储存的安全性也增加了。然而，随着储罐的大型化，相应的安全要求也将更高，而且甲醇和烯烃作为易燃易爆物质，一旦泄露发生燃烧与爆炸，引起的事故后果难以估量。因此，在甲醇制烯烃项目中，保证原料储存和产品储存的安全就显得尤为的重要。储罐的安全和环保是我国烯烃工业发展的强大的后盾。甲醇和液化烃均属于火灾危险性为甲类危险品。罐区的厂址选择与布置应符合/3.0、石油化工企业设计防火规范所规定的防火要求。进行储罐区布局时，充分考虑到储罐间的防火间距。储罐区在设计上从多个方面考虑了防火防爆要求，设置了防火墙、消火栓、消防水炮、移动式泡沫灭火装置等多项防火防爆措施。并设置了避雷
10、针、静电接地板等多项防雷防静电措施和逃逸楼梯等安全设施。消防设施主要以消防冷却水系统为主，辅以消防水炮、干粉灭火器等设施加以保护。同时要做好预防措施，罐区内要有喷淋系统，呼吸阀，洗眼器和淋浴器，可燃气体检测报警器等等。本项目所用原料甲醇，产物乙烯、丙烯等都是易燃易爆的危险品，因此在生产、储存和运输过程中，存在着火灾、爆炸等危险因素。为了保证工厂和员工的安全，本设计按照国家有关政策方针，从全局出发，统筹兼顾，积极采用先进有效的防火技术，做到促进生产、保障安全。本项目的设计范围包括厂区内生产区、生产辅助区、储罐区、仓库、行政办公区及厂区内其它配套设施的消防设计。本设计对原料储罐、产品储罐自身的特点
11、和厂区内存在的危险性进行分析，在基于危险源辨识的基础上，划分工艺单元，对具体的工艺单元进行安全分析，并进行相应的安全设计。二.设计概述2.1设计依据本化工设计，以设计任务书为基础，综合所查文献，资料搜索，综合分析利用，以较新的一些科研成果为依据，参考一系列的教科书，选择了合适设计方案。2.2设计原则1.）安全生产，所以安全放在第一位。各方面设计均要先考虑安全性能。2.）尽可能节约能源，充分发挥工艺的效应，实现可持续的生产。3.）充分依托化工厂现有的物质基础和公用工程条件，适当简化厂区内的设备及设施。4.）装置所用的设备、材料、仪器、仪表要立足国内解决，在满足生产要求的前提下，严格控制和节省基建
12、投资。5.）装置设计采用安全可靠的技术措施，严格执行国家现有的安全法规。6.）达到投资经济、布局合理、运行可靠的目的。化工厂的投资建设，要考虑到环境、国家标准、技术可行性、人员等各方面的因素，参照的设计原则如下表所示：表2.1设计规范名称标准号化工企业总图运输设计规范化工工厂初步设计文件内容深度规定化工装置设备布置设计规定建筑设计防火规范污水综合排放标准化工装置基础工程设计深度规定GB50489-2009HG/T20688-2000HG/T20546.1-2009GB50016-2006GB8978-1996HG/T20689-2007表2.2消防设计标准规范名称标准号石油化工企业设计防火规范
13、建筑设计防火规范石油化工钢结构防火保护技术规范建筑灭火器配置设计规范火灾自动报警系统设计规范石油化工防火堤设计规范储罐区防火堤设计规范低倍数泡沫灭火系统设计规范GB50160-2008GB50016-2006SH3137-2003GB50140-2005GB50116-98SH3125-2001GB50351-2005GB50151-92 (2000年版)表2.3厂区内建筑物防火耐火等级场所耐火等级生产类型防火防爆等级生产及辅助区成品仓库储罐区行政办公室变电站、锅炉房一、二一、二一、二一、二一、二甲甲甲甲丙0区0区0区1区1区2.3设计任务1.）甲醇制烯烃项目概述。2.）甲醇制烯烃项目储存设计
14、。具体包括原料甲醇的储存设计和产品的储存设计。3.）甲醇制烯烃项目消防系统设计。4.）绘制甲醇制烯烃项目储存和消防系统的平面布置图。三.甲醇制烯烃项目概述3.1项目背景以意义我国的能源结构是“富煤、缺油、少气”，石油资源短缺已成为我国烯烃工业发展的主要瓶颈之一。国民经济的持续健康发展要求我国企业必须依托本国资源优势发展化工基础原料，煤制烯烃技术是以煤炭替代石油生产甲醇，进而再向乙烯、丙烯、聚烯烃等产业链下游方面发展。国际油价的节节攀升使MTOMTP项目的经济性更具竞争力。采用煤制烯烃技术代替石油制烯烃技术，可以减少我国对石油资源的过度依赖，而且对推动贫油地区的工业发展及均衡合理利用我国资源都具
15、有重要的意义。中西部是中国主要煤炭产区，然而当地资源利用不足以及运输成本高昂导致煤炭生产很难对当地经济产生全面拉动。煤制烯烃属于典型的深加工产业，必须建立在原料产地以降低运输成本，大型工业的建立必将对当地经济产生广泛的拉动作用。而聚烯烃是现代工业中重要的基础原料，原料供应的增加也将对制造业内迁提供有利条件。而中西部制造业的繁荣也将反过来进一步促进聚烯烃行业的增长。因此，从一个良性循环的角度来看，煤制烯烃将是推进中国化工产业可持续发展的一把金钥匙。为了解决国内能源缺口，实现煤制烯烃代替传统的石油烯烃的国家政策。此项目充分利用总厂煤化工生产得到的甲醇，利用MT0技术生产烯烃，既增加了煤的利用率，同
16、时也缓解了石油生产烯烃的压力，充分利用了能源。3.2甲醇制烯烃工艺技术简介甲醇制烯烃工艺是煤基烯烃产业链中的关键步骤，其工艺流程主要为在合适的操作条件下，以甲醇为原料，选取适宜的催化剂（ZSM-5沸石催化剂、SAPO-34分子筛等），在固定床或流化床反应器中通过甲醇脱水制取低碳烯烃。根据目的产品不同，甲醇制烯烃工艺分为甲醇制乙烯、丙烯（methanol-to-olefin ,MTO），甲醇制丙烯（methanol-to-propylene，MTP）。MTO工艺的代表技术有环球石油公司( UOP )和海德鲁公司( Norsk Hydro )共同开发的UOP/Hydro MTO技术，中国科学院大连
17、化学物理研究所自主创新研发的DMTO技术；MTP工艺的代表技术有鲁奇公司（Lurgi）开发的Lurgi MTP技术和我国清华大学自主研发的FMTP技术。自1976年美国UOP公司科研小组首次发现甲醇在ZSM- 5催化剂和一定的反应温度下，可以转化得到包括烯烃、烷烃和芳香烃在内的烃类以来，至今甲醇制烯烃工艺技术在各国工业研究和设计部门的努力研究下已经取得了长足的进展。尤其是其关键技术催化剂的选择和反应器的开发均已比较成熟。目前，UOP/Hydro MTO技术、DMTO技术、Lurgi MTP均已建有示范装置，FMTP技术也在安徽淮化集团建成了实验装置。3.3本项目工艺简介该甲醇制烯烃项目利用中国
18、科学院大连化物所的研究成果，该工艺分为两段：第一阶段是在固定床中将合成气转化为二甲醚，该阶段采用催化剂为金属酸双功能催化剂SD219-2，反应温度240，压力3.43.7Mpa，DME选择性95%。第二阶段将DME转化成低碳烯烃，催化剂为基于SAPO-34的 DO123或DO300催化剂；经试验表明，原料可以采用甲醇或者是二甲醚，而无需水的加入。催化剂可以在 600下、10min内容易再生，而且连续反应再生100次以上，催化剂性能未见明显改变。大连化物所开发的 SDTO 工艺开辟了由合成气制取低碳烯烃的新路线。但是，从装置的大型化角度来说，由于现有 DME 装置规模远远达不到 OTO（Oxyg
19、enates-to-Olefins）所需的进料要求，因此甲醇仍将作为OTO的原料用于制取低碳烯烃。其工艺流程如图3.1。该工艺特点是：一是考虑到 MTO反应环境内的水量太多，所以增设一个甲醇转化二甲醚的反应器，然后将生成的水量分离出大部分，这样可以减弱水对催化剂稳定性的影响；二是第二个反应器，即制取烯烃的反应器的尺寸可以相应减小，随后的分离负荷也降低。具有工艺技术先进，有创新性的特点。项目的建设由于采用先进工艺与积极的三废治理措施，不会对环境产生影响。 图3.1二甲醚制烯烃工艺流程图四.储存设计4.1原料甲醇的储存设计4.1.1.甲醇的主要物化性质甲醇的主要物理性质：甲醇是一种透明、无色、易燃
20、、有毒的液体，略带酒精味。熔点97.8度，沸点64.8度，闪点12.22度，自燃点47度，相对密度0.7915(20度/4度)，爆炸极限下限6%，上限36.5%，能与水、乙醇、乙醚、苯、丙酮和大多数有机溶剂相混溶。甲醇的电导率，主要取决于它含有的能电离的杂质，如硫、胺、硫化物和金属物质等。工业生产的精甲醇都含有一定量的有机杂质，其一般电导率1*10-67*10-7 -1.cm-1.甲醇的主要化学性质：甲醇是最简单的饱和脂肪醇，具有饱和脂肪醇的性质。其化学性能很活泼，如氧化反应，氨化反应，酯化反应，卤化反应，脱水反应，裂解反应等，甲醇可与多种物质反应。其毒性：致死剂量75ml(59.3g)/60
21、kg，在中等毒性范围内。腐蚀性：常温污水是无腐蚀性，铝、铅例外，对某些塑料、橡胶，有一些溶胀性。甲醇的危险性：易爆易燃性甲醇生产从原料开始从半成品和产品及副反应生成具有毒、易燃、易爆、易腐蚀等危险因素；同时又是在高温高压的情况下进行。如合成甲醇低压法5Mpa，高压法30Mpa下进行，且连续性强，工艺操作比较严格。因此在生产过程中要高度重视安全生产。工业介质易爆，必定易燃，防止着火更加重要。往往爆炸和着火同时发生，不论物理还是化学爆炸，定然随之发生大火。因此防爆大部分措施也适用于防火。有毒性急性中毒：常见于误服。其中毒程度，一般随误服剂量和中毒人的体质不同而异。甲醇急性中毒症状如下；轻度，恶心，
22、头晕，中度，腹痛，视力减退，重度，四肢无力，嘴唇发紫等。慢性中毒：甲醇的蒸汽有一定的刺激作用，可发生湿疹，皮炎，上呼吸道炎，结膜炎等症状。4.1.2.甲醇储罐储罐的选型内浮顶罐是在固定顶罐内部再加上一个浮动顶盖，主要由固定顶罐体、内浮盘、密封装置、通气孔、高低液位报警器等组成。这种罐的浮动顶漂浮在储液面上,浮顶与罐壁之间有一环形空间,环形空间中有密封元件。浮顶与密封元件一起构成了储液面上的覆盖层，随着储液上下浮动,使得罐内的储液与大气完全隔开,不受风雨等外界因素的影响，减少了储液储存过程中的蒸发损耗,减少了大气污染，易于保证贮液的质量和安全。因此，内浮顶罐是降低固定顶贮罐物料蒸发损失最安全、最
23、经济、最简便的结构形式，现已广泛用于储存汽油、 醛类 、醇类、酮类、苯类等易燃易爆易挥发的液体化学品。 甲醇是重要的化工原料，无论是生产还是使用企业，其甲醇储罐都是非常重要的设备。而甲醇是易挥发、易流动的液体，也是易燃易爆的危险性物质，并且有毒性。其沸点 64.65,爆炸范围(在空气中的体积分数)为 6.72%36.5%.。因此,甲醇贮罐作为甲醇的贮存体,安全性不言而喻。用内浮顶罐储存甲醇，内浮顶浮在甲醇液面上，随液面升降而升降。由于甲醇液面被内浮顶紧密贴住，不存在蒸发空间，所以内浮顶罐几乎没有甲醇的呼吸损失，这样可有效地防止因甲醇挥发、浓度堆积而造成的爆炸危险。当然，由于浮顶四周密封圈不可能
24、绝对密封，甲醇会在此处有一点呼吸损失，但与固定顶罐的呼吸损失相比，几乎可以忽略。由于内浮顶罐的泄漏量极少，因而也更安全。甲醇以及甲醇下游产品的大力发展,使得甲醇储存变得越来越重要。由于甲醇易燃易爆、易挥发、有毒,所以,甲醇在储存中如何保证安全与质量，如何减少污染与损失一直是个难题。目前，大多采用内浮顶罐储存，较好地解决了这个难题。储罐规格液体储罐按建造材料分，可分为金属罐和非金属罐。非金属罐导电性能差，容易遭受雷击，且罐容往往比较大，发生火灾难以扑救，所以相对来说金属罐应用更加广泛一些。16MnR比较经济，所以选择16MnR钢板为制造筒体和封头的材料。钢板标准号为GB6654-1996.通体结
25、构设计为圆筒形，制造容易，安装内件方便，承压能力较好，使用最广泛。国内已建成的 10 万立方米浮顶储罐，但其主体材料大多采用日本进口的 SPV490 钢板。这种材料的屈服强度比16MnR高40，抗拉强度比16MnR高20，而且可焊性能好,Ceq小于等于0.43，冲击功的实物值可超过200J（-15摄氏度)。同时国内有设计单位采用国产化钢板 12MnNiVR建造大型储罐。储罐壁板厚度不一样，选材也不用，一般有Q235、16MnR,SPV490，综合考虑，该项目10立方米的储罐采用SPV490。根据物料衡算，年产60万吨烯烃需要180万吨甲醇，原料存储量必须要保证生产能正常进行，主要根据原料市场供
26、应情况和供应周期而定，该项目以1个月（30天）的生产用量来进行储存设计。一年按350个生产日算,一个月30天所需的甲醇用量为：3035018015.43万吨由计算得，储罐需要储存15.43万吨的甲醇。查得甲醇常温常压下的密度为791kg.m-3,15.43万吨的甲醇体积为：15.430.79119.5万立方米查阅资料，考虑到储存的单位质量费用随着储罐的体积的增加而减小，我们首先选择公称容积为100000立方米的储罐。储罐基本参数所示如下：公称容积100000立方米；底板直径80.286米；内径80米；高度21.8米；罐总重1950500kg。储罐数量为满足生产需要，我们需要储存19.5万立方米
27、的甲醇。1022019.5总容积为20万立方米的储罐能满足19.5万立方米甲醇的储存，所以该项目需要2个10万立方米的内浮顶罐。4.2产品的储存设计4.2.1.产品的种类及产量物料衡算:脱二甲醚精馏塔(T01)：由管式反应器出来的二甲醚混合物经T01分离未反应的甲醇。表4.1物料衡算表入塔物料塔顶塔底温度 压力 bar蒸汽压摩尔流量 kmol/hr质量流量 kg/hr体积流量 cum/hr焓 MMkcal/hr各组分摩尔流量 kmol/hrCH3OHCH3OCH3CH4C2H4C2H6C3H6C3H8C4H8C4H10C5H12H2OCO2205016081.398503176.467638.
28、604-946.4371578.9366819.6937682.769-8206819.6933142.155446.106-336.6390.6816819.0120.003131.9519261.705189009.312234.066-595.0021578.2550.6817682.769脱C3精馏塔(T02)：经分离器分离出的烃类产物经压缩机加压至1.5MPa，温度升高至187.8，将C1、C2、C3和C4、C5分离开来。4.2物料衡算表入塔物料塔顶塔底温度 压力 bar蒸汽压摩尔流量 kmol/hr质量流量 kg/hr体积流量 cum/hr焓 MMkcal/hr各组分摩尔流量 km
29、ol/hrCH3OHCH3OCH3CH4C2H4C3H6C3H8C4H8C4H10C5H12H2OCO201505015.718189157.077344.1634.155149.8382367.8941306.95374.964891.18974.96474.961-43.31303973.497129442.497246.65414.835149.8382364.8941304.20873.7373.9210.054TRACE92.81501041.11459714.58121.575-7.188TRACETRACETRACE1.277887.26874.9174.961脱C2精馏塔(T0
30、3)：由T02塔顶分离出来的C1、C2、C3继续进行精馏将C1、C2和C3分离开来。4.3物料衡算表入塔物料塔顶塔底温度 压力 bar蒸汽压摩尔流量 kmol/hr质量流量 kg/hr体积流量 cum/hr焓 MMkcal/hr各组分摩尔流量 kmol/hrCH3OHCH3OCH3CH4C2H4C2H6C3H6C3H8C4H8C4H10C5H12H2OCO2-43.31303974.604129422.497246.65414.835149.8382367.89474.9551304.20873.7373.9210.054TRACE-62.41102592.68771117.148144.24
31、916.77149.8382364.89472.3632.5920.003TRACETRACETRACE29.71301381.91758325.346116.835-0.084TRACE0.0032.5921301.61673.7433.921TRACETRACE脱CH4精馏塔(T04)：由T03塔顶分离出来的C1、C2继续进行精馏将CH4和C2分离开来。4.4物料衡算表入塔物料塔顶塔底温度 压力 bar蒸汽压摩尔流量 kmol/hr质量流量 kg/hr体积流量 cum/hr焓 MMkcal/hr各组分摩尔流量 kmol/hrCH3OHCH3OCH3CH4C2H4C2H6C3H6C3H8C4
32、H8C4H10C5H12H2OCO2-62.41102592.68771117.148144.249149.8382367.89472.3632.5920.003TRACETRACETRACE-126.290149.8382405.5926.615149.6880.15TRACETRACETRACE-48.41102422.84968711.556143.1630.152367.74472.3632.5920.003脱乙烯精馏塔(T05)：由T04塔底分离出来的C2继续进行精馏将C2H4和C2H6分离开来。4.5物料衡算表入塔物料塔顶塔底温度 压力 bar蒸汽压摩尔流量 kmol/hr质量流量
33、 kg/hr体积流量 cum/hr焓 MMkcal/hr各组分摩尔流量 kmol/hrCH3OHCH3OCH3CH4C2H4C2H6C3H6C3H8C4H8C4H10C5H12H2OCO2-48.41102442.84968711.556143.16320.3460.152367.74472.3632.5920.003-627038789.24866426.783131.79621.2460.152365.3772.217TRACETRACE-35.49075.1052284.7734.818-1.635TRACE2.36770.1462.5920.003脱丙烯精馏塔(T06)：由T03塔底分
34、离出来的C3继续进行精馏将C3H6和C3H8分离开来。4.6物料衡算表入塔物料塔顶塔底温度 压力 bar蒸汽压摩尔流量 kmol/hr质量流量 kg/hr体积流量 cum/hr焓 MMkcal/hr各组分摩尔流量 kmol/hrCH3OHCH3OCH3CH4C2H4C2H6C3H6C3H8C4H8C4H10C5H12H2OCO229.71301381.91758325.846116.835-0.084TRACE0.0032.5921301.61673.7343.9210.054TRACE18.61001301.61654741.699105.5461.5150.0032.5921299.012
35、0.009TRACETRACETRACE38.813080.3013583.657.53-2.079TRACETRACE2.60473.7253.9210.054TRACE脱甲醇和水精馏塔(T07)：由T01塔底分离出来的甲醇和水继续进行精馏将甲醇和水分离开来。4.7物料衡算表入塔物料塔顶塔底温度 压力 bar蒸汽压摩尔流量 kmol/hr质量流量 kg/hr体积流量 cum/hr焓 MMkcal/hr各组分摩尔流量 kmol/hrCH3OHCH3OCH3CH4C2H4C2H6C3H6C3H8C4H8C4H10C5H12H2OCO2131.9509261.705189009.312234.06
36、6-595.0021578.2550.6817682.769151.9507583.49613730.256157.773-496.2331.578TRACE7536.91864.7101723.12553176.46770.839-98.1511.5780.681145.842物料汇总得单位质量产品中主要组分所占百分比如下：表4.8产品组分百分比组分CH3OCH3CH4C2H4C2H6C3H6C3H8C4H8百分比0.080.8417.260.3416.761.124.09C4H10C5H12H2OCO20.181.2156.200.12注：丁烯包括丁烯-1，丁烯-2，异丁烯，其中丁烯-1占
37、总产品的1.08%我们按工厂短期停车后仍能保证满足市场需求来确定存储量，该项目中产品储罐按储存半个月（15天）的产品产量来进行产品储罐设计。计算半个月的产品产量，物料衡算结果如下：半个月（15天）的产品产量：每小时质量流量2415甲烷的产量：2405.5922415=0.0866万吨；乙烯的产量：1.7794万吨；乙烷的产量：0.0351万吨丙烯的产量：1.7279万吨；丙烷的产量：0.1155万吨丁烯-1的产量：0.1113万吨；除丁烯-1外的混合C4的产量：0.3289万吨；C5及C5以上的产量：0.1247万吨。4.2.2.产品储罐 产品的储存容器主要用的是球形罐。与圆筒形立式和卧式储罐
38、比较，在相同的压力和直径下，球形罐的受力情况最好，刚才消耗量也较少。除此之外，球形罐占地面积较少，维护简单，土建工程量也少。被项目球罐罐体材料选择16MnR钢板。表4.9球罐尺寸表公称容积m350m3120m3200m3400m3650m31000m31500m32000m33000m34000m35000m36000m38000m310000m3内直径m4.66.17.19.210.712.314.215.718.019.721.222.624.826.8几何容积m351119187408641974149920263054400340896044798610079注：产品均通过液化处理后储
39、存。液态甲烷的相对密度为0.42，甲烷质量为0.0866万吨。所储存的甲烷体积=甲烷质量/甲烷密度V=0.08660.42=0.1977万立方米所需储罐：1个2000立方米的球罐液态乙烯的相对密度为0.5679，乙烯质量为1.7794万吨。所储存的乙烯体积=乙烯质量/乙烯密度V=1.77940.5679=3.1333万立方米所需储罐：3个10000立方米的球罐和1个2000立方米的球罐液态丙烯的相对密度为0.5139,丙烯质量为1.7279万吨。V=1.72790.5139=3.3623万立方米所需储罐：3个10000立方米的球罐和2个2000立方米的球罐丁烯-1的相对密度为0.67,丁烯-1
40、质量为0.1113万吨。 V=0.11130.67=0.1661万立方米 所需储罐：1个2000立方米的球罐除丁烯-1外的混合C4相对密度约为0.5955,其质量为0.3289万吨 V=0.32890.5955=0.5523万立方米 所需储罐：3个2000立方米的球罐C5及C5以上的相对密度约为为0.63，其质量为0.1247万吨 V=0.12470.63=0.1979万立方米 所需储罐：1个2000立方米的球罐4.10所需球罐汇总表甲烷乙烯丙烯丁烯-1混合C4混合C510000m32000m3 01个3个1个3个2个01个03个01个五.消防系统设计5.1危险性物质及存在的装卸工序甲醇存在工
41、段：合成工段，储运工段，装卸工段CO+H2+CH4存在工段：合成工段，分离工段C2H4存在工段：合成工段，分离工段，储运工段，装卸工段C3H6存在工段：合成工段，分离工段，储运工段，装卸工段5.2主要有毒有害、易燃易爆物质的爆炸性及毒性表5.1危险物一览表品名自然点闪点沸点爆炸下限V%爆炸上限V%毒性可燃等级甲醇一氧化碳氢气甲烷乙烯丙烯38561051053842545511.11-50-50-188无意义-10864.7-191.5-252.8-161.5-103.9-47.76.712.545.32.713674.274.2153615有有无无有有甲B类乙类甲类甲类甲A类甲A类5.3事故发生可能性及危险性分析5.3.1危险性这些危险物质极易在空气中达到爆炸的条件，自燃点也较低；工业生产中的操作条件多为 中压、中温和高温范围；尽管生产过程在密闭系统下进行，但在发生事故或检修时，易燃易爆物质因跑冒滴漏等原因进入环境中，可能导致燃烧爆炸。氢气
