试论炼厂装置总平面图设计优化问题

试论炼厂装置总平面图设计优化问题

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兰州寰球工程有限公司 730060 甘肃 兰州

摘要：炼厂装置总平面图设计要在工艺布置的基础之上进行，要最大限度的节约用地紧凑合理地布置生产装置、运输线路、管道和绿化等设施平面位置，综合选择最佳布置方案。本文主要从工厂选址、工艺布局、建筑物设计以及厂区道路设计等几个问题入手讨论其优化问题。

关键词：总平面图   设计   装置   炼厂  优化

1.工厂选址

炼厂选址应遵循科学选址的基本原则，需要经过多轮的研究比较最终才能确定。一般来说需要遵循以下几个选址的基本原则：首先是“物尽其用”，能利用荒地就不占用耕地，能利用劣地就不用好地；其次，能源补给问题，炼厂后期运行需要大量的水源和电力，取水、电力的方便情况为后期炼厂盈利打下基础；第三，符合后期环保法规。排污、排空等后期问题在选址时就要避免，尤其是距离河流的安全距离等问题至关重要。

根据地形，利用山坡、劣地，考虑生产特点、物料位能和输送压力，以及便于起重运输设备操作等因素予以布置，充分发挥用地效能。优先选择荒地和山地作为厂址，做到不影响或尽量少影响周围群众生活，不能无故增加搬迁费用；在地形的选址上，要优先选用形状规则的土地，便于装置区规划布置，力求使所设置的各种设备平面紧凑合理，不浪费面积。避免选用三角形或狭长等不规则场地，装置区规划布置时易出现边角等无效场地，降低了土地利用率，容易造成土地资源浪费。

2.工艺布置优化

2.1矩阵式布置优化

炼厂总图布置的重要单位是炼化生产装置单元，要根据用地的长宽情况进行布置，根据炼厂单元的密度可布置成三行式或四行式。由于炼厂装置工艺技术复杂，建构筑物和生产设备多，各生产单元操作方式以及物料火灾危险程度差别很大。为确保操作安全，运行管理方便，在优化石油化工装置平面布置方案时，功能相近的单元应尽量集中布置，装置中的建筑物和构筑物应尽可能合并。

2.2集中和联合布置优化

将同类装置尽可能合并或靠近设计师工艺布置优化的一个重要方面，联合装置被视为一个装置，装置中设备、建筑物、构筑物间的防火间距应执行《石化防火规范》第5.2.1条规定，而不再执行该规范第4.2.12的规定。所谓联合装置，就是由2个或2个以上独立装置集中紧凑布置，且装置间直接进料，无供大修设置的中间原料储罐，其开工或停车检修均同步进行，设计和运行均视为同一套装置。

2.3罐区设计优化

炼厂罐区设计是必不可少的一个部分，其占地面积较大，因而罐区设计的优化也是总平面图设计优化的一个重要方面。炼厂中的罐区通常分为原料罐区、中间罐区和成品罐区，并依照储存的物料特性分区并合理布置，以方便运行管理。

不同的储罐型式危险性不同，防火间距要求差异较大，应根据工艺要求严格选型，采用内浮顶罐、浮顶罐相对于固定顶罐来说安全性较高，但固定顶罐储罐与其它设备或建筑物间的防火间距较大。若工艺要求必须采用固定顶罐，可采取措施用氮气或惰性气体密封罐顶部，使储罐内没有发生爆炸的危险空间。采取这样的措施后，固定顶罐与其它建、构筑物间的防火间距可以按浮顶或内浮顶罐处理。

3.建筑物设计优化

3.1建筑物外形优化

炼化装置的设计应当在外形上简洁，采用规则的外形设计，而非不规则外形。在执行《石化防火规范》时，某建筑物与其他建筑物(设备或构筑物间)的防火间距是由两者的最近距离确定，即由该建筑物凸出部分决定，不规则的建筑外形会使布置显得更加松散，致使装置区面积缩减(总平面的面积为固定值时)。因此尽量采用简单规整的建筑物外形轮廓；有利于总平面布置的有序而紧凑。

3.2建筑物的系数和场地利用系数优化

建筑物的系数和场地利用系数是反应炼厂总图合理性的重要指标，因而在设计过程中要提高这两个系数值。提高这两个系数，也是装置总平面布置中节约用地的一个重要标志。在满足石油化工工艺顺畅和安全的前提下，合理紧凑布置，就一定能提高建筑系数和场地利用系数。合理地确定各类交通通道宽度及其与各建构筑物、设备和管廊等的距离; 尽量采用多层建筑，是提高建筑系数和场地利用系数的又一关键所在。

4.厂区道路设计优化

厂区道路是联系各单元的纽带，道路布置是否得当，直接影响石油化工企业经济效益。道路一般要占据厂区面积的30%左右，在满足运输需求的前提下，合理规划可减少道路用地。应严格遵守生产运输以及设计规范，根据运输车辆的种类和吨位设计厂区内的道路等级和宽度，选用合适的转弯半径，减少道路的占地面积。

5.结语

炼厂装置总平面图设计的合理与否，对炼厂后期运行的影响极大，在合理选择装置的厂址以及最大程度地利用土地的可行性方案编制过程中，工艺和总图布置专业应起主导作用，面对多方案比选，需经多专业优化后确定最终的总体布置和厂区总平面设计方案。工艺、设备、土建和公用工程等专业都要根据一体化的要求，在满足生产需要并且符合各种规范规定的前提下，谨遵我国“合理利用土地，切实保护耕地”的土地基本国策，采取多专业综合途径优化方案，为节约用地尽心尽力，使总图布置方案更加合理和节省用地。

参考文献

［1］滕大君，孙迪，唐立强．合理利用场地优化石油化工装置总图布置［M］．石油化工设计，2019，36(2) :44-45

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