年产5万吨C5综合利用制环戊烷及环己烷项目安全设计专篇(终稿).doc

山东联成化学工业有限公司5x104t/a C5综合利用生产环戊烷和环己烷项目 安全设施设计专篇联成化学工业有限公司 5x104 t/a C5综合利用生产环戊烷和环己烷项目安全设施设计专篇目 录编制说明9术语说明91、设计依据101.1 建设项目的批复、合同、评价报告等文件101.2 法律、法规111.3 标准、规范132. 建设项目概况162.1 项目基本情况162.2 建设项目的主要工艺技术和国内外同类建设项目水平对比情况162.2.1 制氢技术162.2.2 环戊烷分离技术172.2.3 苯加氢技术182.3 项目涉及到的主要原辅材料和产品的名称及最大储存量202.3.1主要原辅材料及成品202.3.2原辅材料和产品的最大储量212.4 项目的工艺流程和主要装置（设备）和设施的布局及上下游生产装置的关系232.4.1 工艺流程232.4.2 工艺流程框图242.4.3 物料平衡表262.4.4主要装置和设施（设备）的布局及上下游生产装置的关系272.5 建设项目配套和辅助工程名称、能力（负荷）、介质（物料）来源302.5.1 供电来源302.5.2 给排水302.5.3 电信312.5.4 供热312.5.5 工业气体供应322.5.6 供冷：322.5.7其他辅助工程322.6 主要设备332.7 自然条件432.7.1 地形、地貌、地质432.7.2 水文432.7.3 气象442.7.4 地震452.8 项目外部依托452.9项目周边环境452.10定员463建设项目过程危险源及危险和有害因素分析463.1危险物料分析463.2 建设项目可能出现爆炸、火灾、中毒、灼烫事故的危险、有害因素493.2.1生产过程中设计的危险、有害因素分析493.3.2生产工艺过程的危险、有害因素分析493.3建设项目可能出现作业人员伤亡的其他危险、有害因素513.3.1建设过程中危险、有害因素分析513.3.2装置开停车过程的危险、有害因素分析523.3.3项目试生产期间危险、有害因素分析533.3.4事故状态下清净下水的危险、有害因素分析533.3.5安全管理方面危险性分析533.3.6自然条件危险有害、因素分析543.4危险有害因素分布553.4.1爆炸、火灾、中毒、烫伤事故的主要危险有害因素分布553.4.2可能造成作业人员伤亡的危险、有害因素分布563.5爆炸危险区域划分563.6重大危险源563.7危险工艺辨识593.8安全评价报告主要分析结果603.9风险分析613.9.1固有危险度分析613.9.2 风险程度的分析614.安全设施设计734.1工艺系统734.1.1防泄漏734.1.2防火、防爆、防尘、防毒734.1.3防腐蚀744.1.4安全控制措施744.1.5火炬工艺系统764.2总平面布置图764.2.1总平面布置图的原则764.2.2平面布置概述764.2.3平面布置安全间距774.2.4竖向布置784.2.5道路与出口784.3电气设施794.3.1供电电源794.3.2负荷等级794.3.3配电设计824.3.4电气防爆824.3.5照明824.3.6防雷、静电834.3.7其他电气安全措施844.4自控仪表及火灾报警844.4.1控制系统844.4.2可燃有毒气体报警设施854.4.3火灾报警设施864.4.4工业电视监控设施864.5建、构筑物874.5.1 建、构筑物防火设计874.5.2采暖、通风884.6消防884.6.1 消防站884.6.2消防水罐及泵站894.6.3消防给水系统894.6.4泡沫灭火系统894.6.5灭火器904.6.6事故水904.6.7罐区防火堤904.7其他防范措施904.7.1防震904.7.2噪声904.7.3防护栏914.7.4防灼烫914.7.5个体防护设施924.7.6安全警示标志934.8事故应急措施及安全管理机构934.8.1事故应急措施934.8.2安全管理机构944.9安全评价报告意见采纳情况954.9.1安全对策和建议中与设计相关的内容及作出的采纳情况见下表：954.9.2未采纳的对策措施与建议的论证及说明1025结论和建议1035.1 结论1035.1.1建设项目所在地安全条件及与周边的安全防护距离1035.1.2 建设项目选用的技术、工艺先进性1035.1.3 建设项目选用的主要装置、设施安全性1035.1.4 建设项目采用的安全设施水平1045.1.5 建设项目所达到的安全水平1045.2 建议1045.2.1 主要装置、设施和安全设施及特种设备的订购1045.2.2 施工单位的选择1055.2.3 主要原辅材料的选择1055.2.4 安全管理方面的建议105附图：107- 6 -山东联成化学工业有限公司5x104 t/a C5综合利用生产环戊烷和环己烷项目 安全设施设计专篇编制说明山东联成化学工业有限公司是一家新成立的民营股份制化工企业，坐落于鲁西南平原黄河南岸黄河入鲁第一县东明县化工园区，注册资本3000万元。山东联成化学工业有限公司以市场需求为导向，以优化产品结构为主线，以提高竞争力为核心，以提高经济增长质量和效益为最终目的，密切跟踪国内外石化行业与煤化工下游延伸行业发展趋势，充分发挥区位和资源优势，积极采用高新技术，投资建设环戊烷发泡剂项目，加快替代HCFC141b（含氢氯氟烃）的新产品的开发和市场投放，投身节能降耗产业并推动产业升级，推动公司在“十二五”期间持续、快速、健康发展。本项目生产的戊烷(正，异，环)发泡剂属无氟全环保型材料，GWP和生产成本较低，特别是环戊烷综合了化学、物理等诸多优点，对臭氧层无破坏，无温室效应，零ODP，导热系数低，流动性好，低GWP，价格便宜，无健康危害，因而是当前国际上公认的比较合适HCFC-14lb的替代品，并作为环保型发泡剂被首选用于制造聚氨酯硬泡。本项目在生产过程中存在着火灾、爆炸、灼伤等危险、有害因素。依据中华人民共和国安全生产法（国家主席令第70号2002）、危险化学品建设项目安全监督管理办法（国家安监总局令第45号）等相关法律、法规的要求。公司委托山东诚泰安全技术咨询有限公司对本项目进行了安全评价分析，并通过了审查。在设计阶段委托具有综合甲级资质或者化工石化专业甲级设计资质的设计单位设计，编制安全设施设计专篇并报审。项目竣工验收合格后要根据产品进行安全生产许可证的变更。现根据山东联成化学工业有限公司5万吨/年C5综合利用生产环戊烷和环己烷项目安全预评价报告，按照危险化学品建设项目安全设施设计专篇编制导则安监总厅管三201339号编制山东联成化学工业有限公司5万吨/年C5综合利用生产环戊烷和环己烷项目安全设施设计专篇。根据合同要求，本设计的主要内容：5万吨/年C5综合利用生产环戊烷和环己烷项目甲醇制氢装置、戊烷分离和苯加氢联合装置及其相应的辅助配套设施、公用工程设计术语说明序号非常用的术语、符号和代号说明1CAS号是美国化学文摘对化学物质登录的检索服务号。2RTECS 号是美国毒物登记信息系统的注册登记号。3UN 编号是联合国关于危险货物运输的建议书对危险货物制定的编号。4CN编号是国标GB12268制定的危险货物编号。5LD50急性口服毒物的半数致死量LD50：用成熟的雌雄性白鼠做试验，经口摄入，在14天内能引起实验动物半数死亡所使用的毒物剂量，结果以每公斤体重的毫克数表示（mg/kg）。急性皮肤接触毒物的半数致死量LD50：在白兔裸露的皮肤上持续接触24小时，在14天内能引起实验动物半数死亡所使用的毒物剂量。结果以每公斤体重的毫克数表示（mg/kg）。6LC50急性吸入毒物的半数致死量LC50：用成熟的雌雄性白鼠做试验，连续吸入1小时后，在14天内最可能引起实验动物半数死亡所使用的毒物的蒸汽、烟雾或粉尘的浓度。就粉尘和烟雾而言，试验结果以每升空气中的毫克数表示（mg/l）。就蒸汽而言，试验结果以每立方米空气中的毫升数表示（ml/m3）。7MAC最高容许浓度，指工作地点、在一个工作日内、任何时间均不应超过的有毒化学物质的浓度。8PC-TWA时间加权平均容许浓度。以时间为权数规定的8h工作日，40h工作周的平均容许浓度。9PC-STEL短时间接触容许浓度。在遵守PC-TWA前提下容许短时间（15min）接触的浓度。10TLV（阈限值）由美国政府工业卫生专家协会（ACGIH）制定。包括：TLV-TWA（时间加权平均阈限值）；TLV-STEL（短时接触阈限值）；TLV-C（阈限值的峰值）。编制原则认真贯彻“安全第一，预防为主，综合治理”的方针和“生产必须结合安全，安全为了生产”的设计思想，严格遵循国家及行业有关的安全法规、规范、规定和技术标准，对生产中易燃、易爆、有毒、有害物质，设置必要的安全防范和防护措施，并实施有效控制，防止事故的发生，实现装置的“安、稳、长、满、优”生产。认真落实项目设立安全评价报告及其审查意见，制定相应的安全对策，针对所提出的问题，逐项进行落实。对可能发生的各项危险、危害因素采取完善、可靠、有效地防范措施，防止和减少各类事故的发生，确保人员安全健康。1、设计依据1.1 建设项目的批复、合同、评价报告等文件11 关于核准山东联成化学工业有限公司新建5万吨每年C5综合利用生产环戊烷和环己烷项目的通知（鲁化管外核准 2013 001号文）12 信息产业电子第十一设计研究院科技工程股份有限公司与山东联成化学工业有限公司签订的关于“山东联成化学工业有限公司5万吨/年C5综合利用生产环戊烷和环己烷项目”的建设工程设计合同和合同附件（合同号：SUPEC2013-09）；13 山东联成化学工业有限公司5万吨/年C5综合利用生产环戊烷和环己烷项目可行性研究报告及批复；14 安全评价报告与安全条件审查意见书15 山东联成化学工业有限公司提供的设计基础资料；16 相关会议纪、往来传真邮件；17 其他与本项目相关的文件。1.2 法律、法规18 中华人民共和国安全生产法（中华人民共和国主席令第70号）19 安全生产培训管理办法（安全监管总局令第44号）20 安全生产许可证条例（国务院令第397号）21 防雷装置设计审核和竣工验收规定（中国气象局第11号令）22 高危行业企业安全生产费用财务管理暂行办法（财企【2006】478号文）23 关于督促化工企业切实做好几项安全环保重点工作的紧急通知（安监总危化【2006】10号）24 关于规范重大危险源监督与管理工作的通知（安监总协调字【2005】125号）25 关于加强作业场所职业卫生监督检查工作的通知（安监管协调字200448号）26 关于开展重大危险源监督管理工作的指导意见（安监管协调字号）27 关于认真做好重大危险源监督管理工作的通知（安监总协调字【2005】62号）28 关于生产经营单位主要负责人、安全生产管理人员及其他从业人员安全生产培训考核工作的意见（安监管人字2002123号）29 国家安全监管总局工业和信息化部关于危险化学品企业贯彻落实国务院关于进一步加强企业安全生产工作的通知（安监总管三2010186号）30 国家安全监管总局关于公布首批重点监管的危险化工工艺目录的通知（安监总管三【2009】116号）31 国家安全监管总局关于危险化学品建设项目安全许可和试生产使用方案备案工作的意见（安监总危化【2007】121号）32 国务院关于进一步加强企业安全生产工作的通知（国发201023号）33 建设工程安全生产管理条例（国务院令第393号）34 建设项目安全设施三同时监督管理暂行办法（国家安监总局令第36号）35 建设项目职业病危害分类管理办法（卫生部令第49号）36 山东省危险化学品建设项目安全监督管理办法实施细则的通知 鲁安监发【2013】39号19-237 山东省劳动防护用品配备标准DB37/1922-201138 山东省特种设备安全监察条例鲁政发【2008】64号39 进出口锅炉压力容器监督管理办法试行（一九八五年十一月一日起试行）40 劳动防护用品监督管理规定（国家安全生产监督管理总局令第1号）41 生产安全事故报告和调查处理条例（国务院令第493号）42 生产经营单位安全培训规定（国家安全生产监督管理总局令第3号）43 使用有毒物品作业场所劳动保护条例（国务院令第352号）44 特种设备安全监察条例（中华人民共和国国务院令第549号）45 特种设备质量监督与安全监察规定（国家质量技术监督局令第13号）46 特种设备注册登记与使用管理规则（质技监局锅发200157号）47 危险化学品安全管理条例（国务院令第591号）48 危险化学品登记管理办法（安全监管总局令第53号）49 危险化学品建设项目安全监督管理办法（国家安全生产监督管理总局令第45号）50 危险化学品名录（2012版）51 危险化学品生产企业安全生产许可证实施办法（安全监管总局令第41号)）52 危险化学品重大危险源监督管理暂行规定（安全监管总局令第40号)）53 压力管道安全管理与监察规定（劳部发1996140号）54 易制毒化学品管理条例（国务院令第445号）55 中华人民共和国工业产品生产许可证管理条例（中华人民共和国国务院令第440号）56 中华人民共和国环境保护法（中华人民共和国主席令第22号）57 中华人民共和国监控化学品管理条例（中华人民共和国国务院令第190号）58 中华人民共和国劳动法（2009年修正）（中华人民共和国主席令第28号）59 中华人民共和国清洁生产促进法 （中华人民共和国主席令第五十四号）60 中华人民共和国消防法（中华人民共和国主席令第6号（11届）61 中华人民共和国职业病防治法(2011修订版)（中华人民共和国主席令第52号）1.3 标准、规范62 石油化工企业设计防火规范（GB50160-2008）63 建筑设计防火规范（GB50016-2006）64 化工企业总图运输设计规范（GB50489-2009）65 工业企业总平面设计规范（GB50187-2012）66 生产过程安全卫生要求总则（GB/T12801-2008）67 工业企业设计卫生标准（GBZ1-2010）68 工作场所有害因素职业接触限值 第1部分：化学因素（GBZ2.1-2007）69 工作场所有害因素职业接触限值 第2部分：物理因素（GBZ2.2-2007）70 化工企业安全卫生设计规定（HG20571-95）71 建筑抗震设计规范（GB50011-2010）72 石油化工建(构)筑物抗震设防分类标准（GB50453-2008）73 建筑工程抗震设防分类标准（GB50223-2008）74 危险化学品重大危险源辨识（GB18218-2009）75 化学品分类、警示标签和警示性说明安全规范 急性毒性（GB20592-2006）76 石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计规范（GB50493-2009）77 可燃性粉尘环境用电气设备第1部分: 用外壳和限制表面温度保护的电气设备第1节: 电气设备的技术要求（GB12476.1-2000）78 可燃性粉尘环境用电气设备 第2部分：选型和安装（GB12476.2-2010）79 外壳防护等级(IP代码)（GB4208-2008）80 爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范（GB50058-92）81 压力容器中化学介质毒性危害和爆炸危险程度分类（HG20660-2000）82 化工装置管道布置设计规定（HG/T20549-1998）83 职业性接触毒物危害程度分级（GBZ230-2010）84 固定式钢梯及平台安全要求 第1部分：钢直梯（GB4053.1-2009）85 固定式钢梯及平台安全要求 第2部分：钢斜梯（GB4053.2-2009）86 固定式钢梯及平台安全要求 第3部分：工业防护栏杆及钢平台（GB4053.3-2009）87 化学品分类和危险性公示 通则（GB13690-2009）88 危险货物分类和品名编号（GB6944-2012）89 生产设备安全卫生设计总则（GB5083-1999）90 化工设备、管道外防腐设计规定（HG/T20679-1990）91 工业建筑防腐蚀设计规范（GB50046-2008）92 工业金属管道设计规范（GB50316-2000(2008局部修订）93 电力工程电缆设计规范（GB50217-2007）94 供配电系统设计规范（GB50052-2009）95 低压配电设计规范（GB50054-2011）96 压缩空气站设计规范（GB50029-2003）97 储罐区防火堤设计规范（GB50351-2005）98 建筑照明设计标准（GB50034-2004）99 爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范（GB50058-92）100 建筑物防雷设计规范（GB50057-2010）101 化工企业静电接地设计规程（HG/T20675-1990）102 石油化工静电接地设计规范（SH3097-2000）103 安全色（GB2893-2008）104 安全标志及其使用导则（GB2894-2008）105 工业管道的基本识别色、识别符号和安全标识（GB7231-2003）106 石油化工设备管道钢结构表面色和标志规定（SH3043-2003）107 工作场所职业病危害警示标识（GBZ158-2003 ）108 建筑灭火器配置设计规范（GB50140-2005）109 泡沫灭火系统设计规范（GB50151-2010）110 火灾自动报警系统设计规范(2008版)（GB50116-98）111 建筑物电子信息系统防雷技术规范（GB50343-2012）112 常用化学危险品贮存通则（GB15603-1995）113 危险货物品名表（GB12268-2012）114 危险货物运输包装通用技术条件（GB12463-2009）115 生产经营单位生产安全事故应急预案编制导则（AQ/T9002-2006）2. 建设项目概况2.1 项目基本情况项目名称：山东联诚化学工业有限公司5万吨/年C5综合利用生产环戊烷和环己烷项目 建设单位：山东联成化学工业有限公司 项目性质：新建项目建设规模：5 万吨/年环戊烷、环己烷、戊烷、C6重油、C7重油建设地点：山东省东明县南工业园区设计范围：工艺装置、原料及产品罐区、汽车装车设施以及公用工程设计分工：山东联成化学工业有限公司负责提供工艺包，信息产业电子第十一设计研究院科技工程股份公司承担安全设施设计专篇的编制及工程设计。占地面积：33071平方米（49.6亩）项目投资：15000.43万元人民币2.2 建设项目的主要工艺技术和国内外同类建设项目水平对比情况本项目采用的工艺技术包括：制氢技术、环戊烷分离技术、苯加氢技术。2.2.1 制氢技术目前，制氢工艺主要由电解制氢、热解制氢、光化制氢、放射能水解制氢、等离子电化学法制氢等。各种工艺比较如下：（1）电解水制氢技术：此种技术以水为原料，是氢与氧燃烧生成水的逆过程，制得的氢气的效率一般在 75%85%。这种技术工艺过程比较简单，也不会造成污染，但消耗电量大，因此其应用受到一定的限制。（2）烃类水蒸汽重整制氢：这种技术的反应是强吸热反应，反应时需外部供热，热效率较低，反应温度较高，反应过程中水大量过量，能耗较高，造成资源浪费。（3）重油氧化制氢：这种技术的反应温度较高，制得的氢纯度低，也不利于能源的综合利用。因此，用上述方法制氢，在付出很高的制造成本和环境代价的同时，利用效率却相当低。（4）甲醇制氢技术：甲醇制氢是以甲醇与水蒸汽在一定的温度、压力条件下通过催化剂，在催化剂的作用下，发生甲醇裂解反应和一氧化碳的变换反应，生成氢和二氧化碳。这种技术的优点如下：a.甲醇蒸汽在专用催化剂上裂解和转化一步完成。b.采用加压操作，产生的转化气不需要进一步加压，即可直接送入变压吸附分离装置，降低了能耗。c.与电解法相比，电耗下降90%以上，生产成本下降 4050%，且氢气纯度高。专用催化剂具有活性高、选择性好、使用温度低，寿命长等特点。d.采用导热油作为循环供热载体，满足了工艺要求，且投资少，能耗低，降低了操作费用。本项目选用甲醇制氢工艺。2.2.2 环戊烷分离技术目前，国内对环戊烷分离采用普通精馏法分离，这种分离方案又可以分为两种，一种是两塔方案、一种是三塔方案。两塔方案是分别除去轻组分和重组分；三塔方案是先切割出一股窄馏分，然后再去除轻、重组分。两种方案的技术比较如下。表2-1 国内分离方案技术、工艺对比情况分离方案两塔三塔环戊烷产品质量含量，wt%9999环戊烷产量，kg/h587586正、异戊烷产量，kg/h100.8101.8重组分产量，kg/h4562.44562.4需要热量，kw5984.51931.3需要冷量，kw57311703设备投资，万元8701410从上表可以看出：（1）两塔和三塔方案均能分离出相同质量含量的环戊烷产品，且产量相差很小，另外正、异戊烷产量和重组分产量都相同。（2）两塔方案明显比三塔方案能耗更高，约高出 3 倍。（3）两塔方案只需要两个塔进行操作，投资更省。由此可以得到，若从装置投资来看，两塔方案比三塔方案更有优势，但三塔方案相比两塔方案只是多一个中等高度的小塔，且两塔方案在操作时所需要的热量和冷量均高出三塔方案 3 倍以上，因为采用三塔方案能够明显降低操作热量和冷量消耗，并能更好的控制操作运行。因而，本项目采用三塔方案来分离环戊烷。2.2.3 苯加氢技术目前以苯为原料经加氢生成环己烷的工艺有气相法及液相法两种工艺路线。 气相加氢法是在固定床内以镍或铂为催化剂，气相的苯与氢气在一定压力下，通过催化剂床层进行反应生成环己烷。气相加氢是工业上广泛采用的方法。气相苯加氢工艺特点是气相苯加氢工艺混合均匀，转化率和收率均很高。液相加氢法是苯在反应其中与适当温度和压力下呈液相状态，以镍铝粉为催化剂，催化剂在液相中保持稳定的悬浮状态。液相苯加氢适用于生产规模大的装置，其工艺特点是反应稳定、环合，转化率和收率也很高，但能耗也较高，液相反应的氢气利用率仅为 85%。苯液相加氢制环己烷工艺的特点如下：（1）减少局部过热，反应温度较均匀，副产物少，产品质量较好。（2）催化剂的活性高，生产强度大。（3）催化剂的寿命短，消耗量大，运行周期短，需经常更换，操作麻烦，而且需用泵进行循环，动力消耗大。悬浮的催化剂容易堵塞管道和阀门。表2-2 苯气相加氢工艺和液相加氢工艺的对比情况DSM技术国内技术 IFP技术反应温度,200400130250180200反应压力, MPa3.20.61.02.7催化剂及寿命Pt- AL2O3,5年Ni-AL2O3,2年NiPS2,36月转化率, %99.999.5100(催化剂活性高时)技术特征1、固定床气相加氢工艺固定床气相加氢工艺液相加氢工艺2、反应热用热油移去,副产0.9MPa蒸汽反应热用热水移去,副产低压蒸汽反应热用水移去,副产低压蒸汽3、为防止催化剂结块,原料苯经衡沸蒸馏脱水至100ppm催化剂在气体鼓泡和液体用泵循环的联合作用下呈悬浮状态,产品烷经稳定塔除去轻组分。4、反应温度控制在不高于420,以免发生烷的异构化反应反应温度严格控制在不高于260,以免发生副反应,并损坏催化剂随着催化剂活性降低,补加新催化剂,当催化剂达一定量后,则停车更换催化剂苯加氢反应常用催化剂的活性金属组分为 Pt，Ni，而 Pt 的活性大于 Ni。加氢活性的比例为：KPt：KNi=18：7，表明铂的活性比镍高 2.6 倍，但铂的价格是镍的几百倍，因此选择镍作为催化剂活性组分更经济。 表2-3 铂催化剂和镍催化剂的优缺点比较如下序号项目铂催化剂镍催化剂1反应温度/2004001302502反应压力/MPa3.20.61.03转化率/%99.999.54液体空速1.61.80.60.85催化剂寿命/年510246催化剂来源进口或国内研制进口或国内研制7产品环己烷质量含苯20ppm含苯100ppm8操作维护反应温度范围较宽反应温度范围较窄铂催化加氢法的优点是转化率高，空速大，催化剂使用寿命长，但催化剂价格昂贵，装置投资大。镍催化加氢的优点是装置投资较少，催化剂较便宜，催化剂的活性及选择性能满足苯加氢装置的要求，因此本项目采用镍催化、气相加氢工艺。2.3 项目涉及到的主要原辅材料和产品的名称及最大储存量2.3.1主要原辅材料及成品本项目中主要原料为抽余C5油产品和主要原辅料的情况如表2-4（抽余C5组成规格表）和表2-5（甲醇组成规格表）所示：表2-4抽余C5组成规格表序号组分含量wt%1C4及C4以下组份0.252C5（不包括环戊烷）1.53环戊烷254苯33.55C6非芳246C7及C7以上组份15.5表2-5甲醇组成规格表序号指标名称指标1甲醇(CH3OH)含量,% 99.02密度（20），g/cm30.7910.7933水,%0.154酸含量,% 0.00305碱含量,% 0.00086羟基化合物含量,% 0.0057蒸发残渣含量,% 0.0038沸程，1.09色度,mL5.0 本项目中的主要产品为环戊烷及环己烷，同时副产正、异戊烷，C6重油及C7重油，见表2-6（本项目主要产品）：表2-6 本项目主要产品数量项目104t/a备注主产物环戊烷（95%）0.43环戊烷（99%）0.80环己烷2.53副产物正、异戊烷0.12C6重油0.55C7重油0.702.3.2原辅材料和产品的最大储量本项目在生产过程中所涉及的原辅材料和产品的储存位置及最大储量见下表2-7（产品和主要原料储存情况一览表）所示：105表2-7 产品和主要原料储存情况一览表序号名称用途CN号UN号火灾类别年产/消耗量最大存量储存方式储存地点运输方式1抽余油C5原料甲B50000t1563t储罐原料、成品罐区槽车/汽车2甲醇原料320581230甲B20663t323t储罐原料、成品罐区槽车/汽车3 环戊烷产品310031146甲B508t42t储罐原料、成品罐区槽车/汽车4正异戊烷产品310021265甲B651t54t储罐原料、成品罐区槽车/汽车5环己烷产品310041145甲B37t4t储罐原料、成品罐区槽车/汽车6C6重油产品甲B28826t1067t储罐原料、成品罐区槽车/汽车7C7重油产品甲B50t5t储罐原料、成品罐区槽车/汽车2.4 项目的工艺流程和主要装置（设备）和设施的布局及上下游生产装置的关系2.4.1 工艺流程 该项目的生产工艺主要分为环戊烷分离、甲醇制氢反应和苯加氢反应三部分。一、环戊烷分离抽余 C5 原料经过泵升压（59、绝压 895kPaA）后进入 脱C7 塔。脱C7 塔用于粗分 C5 和 C7 组分，不含环戊烷的重组分从塔底（172.5、绝压 500kPaA）采出，进入 C7 重油罐，而塔顶（129.8、绝压 470kPaA）则采出戊烷及少量 C6 组分，进入脱 C6塔。在 脱C6 塔中，戊烷与 C6 分离，C6 组分从塔底（97.7、绝压 180kPaA）采出进入 C6 中间罐，而混合戊烷则从塔顶（60.2、绝压 150kPaA）采出，进入戊烷塔。戊烷塔用来分离环戊烷和正、异戊烷。塔底（74.7、绝压 220kPaA）采出精制的环戊烷，而塔顶（52.7、绝压 200kPaA）采出正、异戊烷，分别作为产品送入贮罐。工艺流程简图如下图所示。二、甲醇制氢反应甲醇裂解制氢装置生产工艺过程可分为： 原料液预热、汽化、过热工序、催化裂解反应工序、产品气冷却冷凝工序、裂解气净化工序、变压吸附（PSA）氢提纯工序等五个过程。工艺路线为：甲醇和脱盐水为原料，在 240280、1200kPaA（绝压）条件下通过催化剂，在催化剂的作用下，发生甲醇裂解反应和一氧化碳的变换反应，生成氢和二氧化碳。再经过变压吸附法将氢气和二氧化碳分离，得到氢气。裂解气经冷却、冷凝后的组成：含H273%74%、CO223%24.5%、CO1.0%、CH3OH 300ppm、其余为 H2O。主反应：CH3OHCO2H2 COH2OCO2H2 副反应：2CH3OHCH3OCH3H2O CO3H2CH4H2O 总反应：CH3OHH2OCO23H2 三、苯加氢反应该反应的方程式为：C6H6+3H2=C6H12。从 C6 中间罐采出的 C6 组分经换热器预热（160，绝压 780kPaA），加热器加热汽化后，再送至汽化器中与氢气一起过热（160，绝压 770kPaA）进入反应器，其中氢气由新鲜氢和循环氢混合而成。蒸发后的苯氢混合气由前反应器顶部进入并进行反应，反应热用于副产低压蒸汽。未反应的原料在后反应器中完全反应，从后反应器中出来的反应物料（200，绝压 710kPaA），经冷凝冷却（142.6，绝压 195kPaA）后在分离器中进行气液分离。气相经深冷器（50，绝压 685kPaA）和吸附器回收微量环己烷后，未反应的氢气经压缩机增压（74.05，绝压 1000kPaA）后循环使用。液相环己烷则送入环己烷脱轻塔，塔顶（127、绝压 400kPaA）采出轻组分，进入 C6 重油罐，塔底液（138.5、绝压 430kPaA）采出的粗环己烷进入脱重塔。脱重塔用来精制环己烷，塔底（99.39，绝压 50kPaA）脱除的重组分进入 C6 重油罐，塔顶（86.66，绝压 120kPaA）则采出精制的环己烷产品，经冷却（40，绝压 110kPaA）储存在环己烷贮槽中。2.4.2 工艺流程框图 甲醇制氢流程简图 苯加氢工艺流程简图2.4.3 物料平衡表表2-8 甲醇制氢物料平衡表序号物料名称数量kg/ht/d104t/a一入方1工业甲醇953.4422.880.762水537.1912.890.43合计1490.6335.781.19二出方1二氧化碳1310.6331.461.052氢气180.004.320.14合计1490.6335.781.19表2-9 碳五综合利用生产环戊烷及环己烷装置物料平衡表序号物料名称数量kg/ht/d104t/a一入方1抽余C5625015052氢气1804.3200.144合计6430.00154.325.14二出方1环戊烷 99%999.38 23.99 0.80环戊烷 95%537.16 12.89 0.432正、异戊烷144.983.480.123环己烷3163.5775.932.534C6重油686.2816.470.555C7重油871.4620.920.75废气27.170.650.02合计6430.00154.32 5.142.4.4主要装置和设施（设备）的布局及上下游生产装置的关系2.4.4.1主要装置(设备)和设施的布局本项目的主要装置如下表所示。表 2-10 项目主要设施一览表单元号单元名称火灾危险类别2100原料罐区甲类2200成品罐区甲类2300装卸站3100甲醇制氢装置甲类3300环戊烷分离和苯加氢联合装置甲类3400控制室丙类4100循环水丁类4200消防水丁类4300污水处理丁类4400脱盐水戊类4500导热油炉系统丁类4600动力房丁类4700事故池丁类4800火炬系统丁类5100办公楼戊类6100变配电站丙类6200维修车间戊类主装置地块呈矩形，占地面积1828平方米，位于地块北侧居中。脱盐水站，循环水池，动力房及导热油系统等公用工程位于主装置西侧，罐区位于装置区东侧，装卸区位于地块东北角。本地块的西侧自北而南分别是污水处理站、事故池、地面火炬。本地块东南侧为综合办公楼、实验楼、维修车间，而西南侧则为二期预留罐区用地和装置用地。本项目生产装置、罐区的四周均建有宽度6-8米宽的环形消防、检修道路，道路内缘的转弯半径为12米。厂区四周建有铁栅围墙与外界分隔，厂界东侧共设2座大门与厂外的纬五路相通，其中南侧大门为厂区人流通道，北侧大门为厂区物流通道。厂区各装置设施具体布置位置见图：“山东联成化学工业有限公司5万吨/年C5综合利用生产环戊烷和环己烷项目总平面布置图SDLC-6000-A0-LAY-001。”2.4.4.2 装置上下游关系1，生产装置(设备)上下游关系简述a) 甲醇制氢装置原料甲醇来自储罐，通过管道输入甲醇汽化塔；裂解所得产品氢气通过管道送往环戊烷分离和苯加氢联合装置；解吸气通过管道送往火炬系统燃烧；B, 环戊烷分离和苯加氢联合装置原料C5抽余油来自于原料罐区储罐，通过管道输送进入脱C7塔（T201)，将戊烷和C7进行分离，塔釜C7有泵送至C7重油罐，塔顶气富含戊烷和少量的C6，进入脱 C6 塔（T-202)。脱 C6 塔进一步分离 C6 组分和戊烷混合物，含有 C6 组分的塔底液进入 C6 中间罐，而不含 C6 组分的戊烷混合物从塔顶采出，进入戊烷塔(T-203)。戊烷塔用来分离环戊烷和正、异戊烷。塔底采出精制的环戊烷有泵送入成品罐区的环戊烷储罐，而塔顶采出正、异戊烷，分别作为产品送入成品罐区的正戊烷、异戊烷贮罐。从 C6 中间罐采出的 C6 组分经换热器预热，加热器加热汽化后，再送至汽化器（E-301)中与氢气一起过热进入反应器(R-301)，其中氢气由新鲜氢和循环氢混合而成。蒸发后的苯氢混合气由前反应器顶部进入并进行反应，反应热用于副产低压蒸汽。未反应的原料在后反应器(R-302)中完全反应，从后反应器中出来的反应物料经冷凝冷却（142.6，绝压 1后在分离器(V-303)中进行气液分离。气相经深冷器(E-304)和吸附器回收微量环己烷后，未反应的氢气经压缩机增压(C-301)后循环使用。液相环己烷则送入环己烷脱轻塔(T-401)，塔顶采出轻组分，进入 C6 重油罐，塔底采出的粗环己烷进入脱重塔(T-402)。脱重塔用来精制环己烷，塔底脱除的重组分进入 C6 重油罐，塔顶则采出精制的环己烷产品，经冷却送至罐区储存在环己烷贮槽中。C，公用工程：项目所需电来自东明县南工业园区10kV区域变电所；项目所需新鲜水来自南工业园区管网；项目需要压缩空气和氮气来自本项目新建空氮站；项目所需的天然气来自南工业园区管网；项目所需蒸汽来自本项目新建的导热油炉系统；项目产生的废气送地面火炬系统焚烧，固废委外处理；项目产品储存在产品罐区。2，生产装置（设备）上下游关系如下图 环戊烷分离装置 苯加氢装置 甲醇制氢装置2.5 建设项目配套和辅助工程名称、能力（负荷）、介质（物料）来源2.5.1 供电来源该项目用电由小井变电站和东明县变电站两路提供。新建本项目变配电站1座。负荷为2000Kw；生产装置的DCS 系统、报警系统、紧急停车系统及事故照明、消防电源属二级负荷，其它为三级负荷。生产系统、消防电源二级负荷设双回路供电，分别由小井变电站和东明县变电站提供，埋地进入厂区配电室,供电电压为10kV7%，三相三线中性点不接地，电源容量及可靠性均满足本装置变电所的要求，电源落实可靠。DCS 系统、报警系统、紧急停车系统采用 UPS 供电，事故照明电源由 UPS 或 EPS 电源装置供给。2.5.2 给排水116 水源本项目所在地位于东明县南工业园区，所在地给排水配套设施完善。厂区新鲜水引自园区生产给水管网，引入管径DN150，水压0.25MPa。生活给水引自园区生活给水管网，引入管径DN100，水压不低于0.2MPa。厂区的生产、生活用水在企业用地红线外1米处接化工园区新鲜水和生活水供水管网，新鲜水、生活水采用园区管网直供水。（2）循环水和消防给水，本项目新建循环水消防水合用站一座。循环水供水量为 700m/h，选用处理水量为 700m/h圆型逆流式机械通风冷却塔三座, 循环水泵选用3台卧式离心泵（2用1备），每台水泵的规格为：RQ22/400-75/4(2),Q=600m3/h，H=45m，N=75KW。该项目消防水用户分为以下四类：装置区，罐区、辅助生产设施、装卸站。按照石油化工企业设计防火规范（GB50160-2008）之规定，装置区消防用水量确定为150L/s ,火灾延续供水3小时。则用水量为1620M3；罐区消防用水量确定为89.9L/s ,火灾延续供水4小时 ，则用水量为1295M3；辅助生产设施的消防用水量按照石油化工企业设计防火规范GB50160-2008）确定为 50L/s，火灾延续供水时间为 2 小时，则消防用水量为360 m；装卸站的消防用水量按照石油化工企业设计防火规范（GB50160-2008）确定为 60L/s，火灾延续供水时间为 3 小时，则消防用水量为648 m。所以，该项目的消防用水量的最大值在装置区，为1620m。该项目新建消防水罐的两座容积分别为2000 m，其中一座预留二期使用、一座为本期工程使用,选用2台消防水泵，1开1备，每台规格为XBD9.1/150-250M4/565,Q=150L/S，H=0.92MPa，N=250KW。采用稳高压系统，选用两台稳压泵，1开1备，每台规格为XBD10.1/5-65-285-18.5/2,Q=15L/S，H=1.0MPa，N=250KW。（3）雨水排放系统雨水排水系统接纳的排水包括道路雨水、装置区、罐区后期未污染雨水。装置区雨水排水采用明沟自流进入厂区道路雨水系统。道路雨水采用暗管排水。地面雨水由雨水口收集，暗管输送，排入界区外雨水排水系统。（4）生活污水排放系统生活污水主要来自办公楼、维修车间及门卫的建筑排水设施。生活污水量最大为6m3/h。生活污水经化粪池预处理后，直接排入临近的纬五路市政管网。（5）生产污水排放系统生产废水来自主装置区罐区等。生产废水将被收集并通过重力流管道送至本项目新设一座污水处理能力为10t/h污水处理站