湖南某二硫化碳厂区总图设计要点探讨

王会崇，顾小雨

（天津渤化工程有限公司,天津300193）

二硫化碳是一种重要的化工原料，主要用于化学纤维、玻璃纸、四氯化碳的制造[1]。近年笔者规划了多套二硫化碳装置厂区，本文将以湖南某二硫化碳厂区为例，从设计的角度对二硫化碳厂区总平面布置进行分析，与大家分享且进行探讨。该厂区采用天然气制二硫化碳，主要原料为天然气(甲类气体)和硫磺，产品为二硫化碳（甲类液体），因原料产品均含甲类物料，因此天然气制二硫化碳生产装置及二硫化碳成品罐区火灾危险性类别均为甲类。二硫化碳厂区生产规模一般为5万t/a，设计为两条2.5万t/a的生产线，主要包括生产装置区、公用工程及辅助生产设施区、仓储区、行政办公及生活服务设施区四个功能分区。在用地平坦且不做明沟排水的情况下，一般一套5万t/a二硫化碳装置需要征地约65亩（43400m2）；如果项目地形有高差或需明沟排水，应适当增大征地面积。

湖南某二硫化碳厂区位于县级工业园区内，厂外四周情况如下：东侧为非饮用水水塘，南侧隔园区道路为某化工同类企业，西侧、北侧为自然山体。本项目征地面积为65亩（43400 m2），南北向长约212m，东西向宽约204m，主要由生产装置区（2×2.5万t/a二硫化碳装置）、公用工程及辅助生产设施、仓储区、行政办公及生活服务设施四部分组成，建、构筑物总占地面积为13040.83 m2，建筑面积为9036.01 m2。具体布置见图1。

图1 湖南某二硫化碳厂区平面布置图

1 总平面布置

本工程总平面根据工程性质、规模、生产流程、交通运输情况，在满足环境保护、防火、安全、卫生、施工、检修、生产、经营管理的情况下进行布置，划分为生产装置区（2×2.5万t/a二硫化碳装置）、公用工程及辅助生产设施区、仓储区、行政办公及生活服务设施区四个功能分区。一般情况下各区包括子项(见表1)。

表1

该厂区将生产装置（2×2.5万t/a二硫化碳装置）布置在厂区的东南部，即全年最小频率风向的上风向；仓储区布置在厂区西部南侧，东侧紧邻生产装置区（2×2.5万t/a二硫化碳装置）缩短了原料和成品的运输距离，南侧紧邻厂区物流出入口方便物料进出，减少了对其他建筑的干扰，提高了安全性；公用工程及辅助生产设施位于厂区西部北侧，东侧距离生产装置区（2×2.5万t/a二硫化碳装置）和行政办公及生活服务设施均比较近；行政办公及生活服务设施用地不超过厂区总用地面积的7%，布置在厂区东部北侧，东侧为人流出入口方便人流进出。整个平面功能分区明确，布置紧凑，工艺流程短捷顺畅，缩短了系统管廊长度，节约了用地面积，降低了能耗。

2 运输设计

本厂区原料为硫磺（固态）、天然气（气态），产品为二硫化碳（液态）。硫磺通过卡车运送到厂区硫磺库内，固体二硫化碳通过叉车运至装置区的熔硫槽熔为液体硫磺，然后通过管道进入装置内参与生产。天然气通过管道输送到厂区内，如果厂外输送过来的天然气压力过大，需要设置调压设施，调压后的二硫化碳通过管道输送到装置内。装置生产出来的二硫化碳通过管道打到二硫化碳成品罐区，在汽车装车台装槽车，通过地中衡称重后运走。厂区汽车运输主要集中在硫磺库和二硫化碳成品罐区区域，该区域设置了回车场和装车场地。

3 厂区出入口、道路设计

厂区人货分流，在不同方位设置两个安全出入口：人流出入口设置在本厂区东面偏北位置靠近人员集中的行政办公及生活服务设施区，与厂外道路联系；物流出入口设置在厂区南面偏西位置靠近仓储区，方便原料及产品运输，且与厂外道路联系便利。

厂区道路设置：厂区内四周设置6m或7m宽的环形厂区道路，所有路网均呈环形布置，且连通人流、物流出口。2×2.5万t/a二硫化碳装置、成品罐区、硫磺库四周均设环形消防通道。路面内缘转弯半径均为12m，路面上净空高度大于5m。厂内道路净空满足操作、检修和消防车辆通行的需要,且在成品罐区东面和硫磺库四周布置大片水泥混凝土硬化地面作为装卸车及回车场地，满足运输需要。道路采用水泥混凝土路面，纵向找坡，横坡为双面坡。主要原料和产品运输道路为重载路面。车间引道宽度一般为“门宽+1m”，除有特殊要求外，路面内缘转弯半径均为3m。

2×2.5 万t/a二硫化碳装置区块占地面积为8800m2，装置南北两侧消防道路间距为111m，东西两侧消防道路间距最大为82m，装置四周通过局部硬化地面与厂区道路衔接。

厂区出入口及道路设计与厂外公路衔接短捷、通畅，厂内路网布置与总平面功能分区相结合，并与场地竖向设计和主要管线带的走向相协调，与主要建、构筑物轴线方向平行或垂直，满足厂区内生产、交通运输、消防、安全、施工、安装与检修各方面要求。

4 厂区消防、防护、安全

根据工艺流程，本厂区的二硫化碳单元、硫回收单元、脱硫单元、装置管廊装置为同一装置——2×2.5万t/a二硫化碳装置，火灾危险性类别为甲类。本厂区与园区内厂外各建构筑物之间的防火间距，按照《石油化工企业防火标准》GB50016第4.2.11条进行布置；厂区内个建构筑物之间的防火间距，按照《石油化工企业防火标准》GB50016第4.2.12条进行设计；二硫化碳装置内部各建构筑物之间的防火间距满足《石油化工企业防火标准》GB50016第5.2.1条进行设计。

二硫化碳装置采取的消防、安全、环保措施为：1）该装置某些设备产生硫化氢气体，为高毒气体泄漏源（未构成重大危险源），其与人员集中场所（固定操作岗位上的人员工作时间为40人·h/d以上的场所）的安全防护距离除满足安全预评价要求外，还应满足《石油化工企业布置规范》相关规定。如果装置控制室距离高度气体泄漏源小于60m，应采取防护措施：建筑物设计成抗爆结构；建筑物设有强制通风系统；进风口处设有有毒气体检测器。抗爆控制室设计应满足《石油化工控制室抗爆设计规范》GB 50779的规定。2）本装置内有腐蚀性介质或对环境污染严重的介质，该装置区做防腐、防渗地面及围堰、地漏，防止以上介质渗透到土壤或者流散到其他区域污染环境，同时避免火灾时消防水携带流淌火扩散至厂区其他区域。3）因生产需要，装置内有三个地坑位于《爆炸危险环境电力装置设计规范》GB50058规定的爆炸危险区域内，二硫化碳装置产生较空气重的可燃气体，为防止可燃气体在地坑内积聚，根据三个坑内生产设备的特点，三个坑分别采取了不同措施：充水；填砂；加装通风换气系统同时加装可燃气体报警器。

本厂区四周设置围墙，高度均为2.2m：为了美观，行政办公及生活服务设施的东侧围墙设置镂空围墙；为避免外界火源引燃厂区内生产装置或罐区泄露的可燃气体，同时对厂外一些难以控制的设施和环境可能带来的危险进行主动防范，其余部分的围墙设置实体围墙。

5 结语

通过对二硫化碳厂区设计过程中遇到及施工、生产过程中回馈问题的不断探索，笔者认为二硫化碳厂区的总平面布置应根据工厂的性质、规模、生产流程、交通运输、环境保护、防火、安全、卫生、施工、检修、生产、经营管理、厂容厂貌及发展等要求，结合当地自然条件进行布置，经方案比较后择优确定，并针对二硫化碳生产专业的特点进行针对设计且采取相应的安全、环保、消防措施。这样设计出来的厂区总平面才能更科学、合理，更好的为生产服务[2]。