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文档简介
浙江信汇合成新材料有限
公司安全设施设计专篇
目录
1建设项目概况......................................................4
1.1建设项目内部基本情况............................................4
1.2建设项目外部基本情况...........................................33
2建设项目涉及的危险、有害因素和危险、有害程度...................38
2.1危险、有害因素..................................................38
2.2危险、有害程度.................................................46
3建设项目设立安全评价报告中的安全对策和建议采纳情况说明.........82
3.1列出落实建设项目设立安全评价报告中安全对策与建议,所采取的全部安
全设施及所在作业场所(部位).......................................82
3.2说明未落实或者部分落实的建设项目设立安全评价报告中每项安全对策与
建议的论证情况或者理由.............................................85
4采用的安全设施和措施............................................88
4.1预防事故设施....................................................88
4.2控制事故设施....................................................93
4.3减少与消除事故影响设施.........................................94
5事故预防及应急救援措施..........................................98
5.1应急救援组织或应急救援人员的设置或配备情况....................98
5.2消防队伍的依托或者建设情况.....................................99
5.3应急救援器材的配备情况........................................100
5.4消防器材的配备情况............................................100
5.5应急救援措施...................................................103
6安全管理机构的设备及人员配备...................................107
6.1对建设项目投入生产或者使用后设置安全管理机构及其职责的建议……107
6.2对建设项目投入生产或者使用后配备安全管理人员的条件和数量的建议
........................................................................................................................................109
7安全设施投资概算...............................................112
7.1建设项目总投资概算.............................................112
7.2建设项目中安全设施投资概算和分类投资概算.....................112
7.3建设项目中安全投资概算占总投资概算的比例,建设项目中安全设施分类
投资概算占安全设施投资概算的比例..................................112
8结论和建议......................................................114
8.1结论............................................................114
8.2建议...........................................................115
9附件............................................................119
9.1建设项目区域位置图、工艺流程简图、爆炸危险区域划分图.........119
9.2建设项目平面布置图,生产和储存装置(设施)、防雷防静电接地、消防设
施及消防器材、气体检测平面布置图..................................119
9.3建设项目涉及的特种设备及主要安全附件一览表...................120
9.4建设项目所在地安全条件的分析情况..............................122
9.5建设项目风险程度的定性、定量分析情况..........................123
9.6建设项目选用的技术、工艺安全性的分析过程.....................125
9.7建设项目安全设施设计依据的国家现行有关安全生产法律、法规和部门规
章及标准的目录....................................................125
1建设项目概况
1.1建设项目内部基本情况
项目名称:浙江信汇合成新材料有限公司R100项目
建设单位:浙江信汇合成新材料有限公司
建设性质:新建
建设规模:丁基橡胶装置公称规模5万吨/年,MTBE裂解装置处理MTBE
原料能力10万吨/年。
建设地点:浙江省嘉兴港区乍浦经济开发区的化工园区内规划空地
项目总投资:95572.52万元
浙江信汇合成新材料有限公司是由北京信汇科技有限公司、信汇科技有限
公司、北京大清创业投资有限公司共同投资,北京信汇科技有限公司控股的公
司。经营范围:合成新材料、石油化工技术的研究开发、非国家禁止类化工产
品的进出口贸易和技术贸易,化工产品的销售、机电设备(除轿车)的进出口
贸易、咨询服务等(以上除危险品、易制毒化学品)。
公司成立于2008年7月,注册资本40000万元。公司董事长和CEO由北
京清华工业开发研究院院长助理朱德权先生担任。公司依托清华大学、北京大
学、中科院等科研机构的技术和人才优势,充分利用中国资源优势的发展道路,
致力于发展具有全球比较优势的传统产业和高新技术产业,以先进的技术和优
秀的管理能力建立在全球市场中有竞争优势的企业,结合资本市场的力量,创
造出一个立足于中国的强大的全球化公司。
公司总部母公司——北京信汇科技有限公司下设产品与市场本部、研发中
心、销售部、供应资源与采购部、项目与工程部、化工事业部、金融投资本部、
行政部、人力资源本部、财务本部等职能部门。
公司在天津的控股子公司——天津信汇制药股份有限公司,位于天津泰达
经济技术开发区化学工业区,是天津市科委认定的高新技术企业。信汇制药占
地157亩,主要从事天然植物提取物、头泡中间体GCLE的生产开发。其主打
产品GCLE是继7-ACA、7-ADCA之后更新型的头抱关键母核,是生产第三代
第四代头泡产品的基础原料。目前,信汇制药全年实际生产能力为220吨,产
品市场占有率占30%,产销能力与日本大冢化学株式会社公司并列全球第一。
公司下一步目标是:
(1)基于头抱药物强大的市场发展潜力,做大做强GCLE产业链。在依
托清华大学科技资源的基础上,以天津信汇制药股份有限公司为主体在深圳中
小企业板上市筹集资金,不断扩大GCLE产能的同时开发GCLE前后一体化产
品。通过3〜5年的努力,使公司成为全球最大的头抱中间体及其衍生品供应
商之一。
(2)在立足现有业务和产品的基础上,进一步发展具有全球比较优势的
医药化工产品和高新技术产业,推动公司向多元化、复合化发展。
信汇科技有限公司具有多年化工生产的从业经验,具有一批技术精湛、有
志于发展中国化工的精英人才和一支高效、和谐的团队。为加快我国合成橡胶
生产的发展,公司决定建设一套年产5万吨丁基橡胶生产装置,满足国内不断
增长的丁基橡胶需求,摆脱我国丁基橡胶的发展滞后于整个合成橡胶的发展速
度的困境。
1.1.1建设项目的主要技术、工艺(方式)和国内、外同类建设项目水平对比
情况
认真贯彻国家关于环境保护、劳动保护和工业卫生的法规和要求,做到三
废治理,安全卫生等保障措施与工程建设三同时,树立安全第一思想,做到在
满足生产的前提下,尽量节约工程用地,平面布置合理,配套设施安全实用。
目前丁基橡胶生产工艺主要分为淤浆法和溶液法两类,淤浆法的技术经济
指标明显优于溶液法。自1940年在美国Texas州Baytown「基橡胶中试装置以
来,淤浆法生产丁基橡胶的工艺技术有了长足的发展。1959年以来,Exxon公
司先后与法国、日本等国合资建设的丁基橡胶生产装置,并成为世界上最大的
丁基橡胶生产商。意大利Pressindustria公司1983年与前苏联合作,利用
Pressindusria公司的聚合反应器,改造其丁基橡胶生产装置,取得了成功。截止
2005年,全世界共有9个国家12套装置生产丁基橡胶,总生产能力达到114.6万
吨/年,最大的工厂生产能力已经达到年产31.5万吨(日本)。国内年产3万吨
丁基橡胶生产装置自1999年投产以来,已经安全运行了10年,具有成熟的生产
经验。
随着我国经济的持续稳定发展,作为支柱产业的汽车工业取得了前所未有
的发展。据统计2006年我国汽车产量达到728万辆,在汽车工业高速发展的
带动下,国内轮胎工业取得了长足进步,2006年国内轮胎产量达到2.8亿条,
其中子午线胎产量达到1.8亿条,跃居世界世界第一,预计2010年国内轮胎行
业的主要原材料橡胶年消耗量将达到365万吨以上。其中,用于制造汽车内胎
及无内胎全钢载重子午胎的内部衬层的丁基橡胶,消耗量也在增长迅速,2005
年国内丁基橡胶总的消耗量为15.45万吨,仅轮胎工业就消耗13.5万吨。目前,
国内丁基橡胶产量仅有3.9万吨,远远不能满足工农业发展的要求。当前发达
国家内胎全部实现了丁基化,东南亚国家也达到了70〜90%,而我国目前则不
到30%,丁基橡胶的应用潜力巨大。
大力发展丁基橡胶工业,增加丁基橡胶产品市场的国产化率,不仅有利于
摆脱对依赖进口产品,也有利于长远的战略意义。国家有关部门发布的工业行
业“十一五”规划中确认,我国轮胎工业主要发展子午胎,以满足未来汽车和道
路升级发展的需要。高级轿车子午胎、轻卡车子午胎、低断面和无内胎全钢载
重子午胎生产技术,子午胎发展已经得到国家政策性鼓励。据海关统计,2000
年以来我国丁基橡胶进口量逐年增长,从2000年的3.93万吨,猛增至2006年
的16.67万吨,目前国内丁基橡胶的生产仅有燕山石化一套年产3万吨的生产
装置,远远不能满足快速增长的市场需求,也严重影响了民族产业化发展。抓
住市场机遇,增加国内丁基橡胶的产能十分迫切。本项目的建设,将在一定程
度上缓解我国丁基橡胶的供应紧张状况,对改变过度依赖进口的被动局面、满
足国内轮胎工业的要求均具有十分积极的意义。
该项目在国内属于国家重点扶持产业,目前正处于发展阶段,市场前景和
盈利水平均远优于一般的大化工装置;同时由于丁基橡胶的生产技术和操作难
度大,门槛高,建设周期长(20个月),在短时间内不会出现过度投资的现象,
具有长周期的盈利能力。
加上,项目建设所在地乍浦经济开发区的化工园区内已经有多家化工企业
投产,能提供本项目生产所需的氯甲烷、氢氧化钠、氮气、蒸汽等,同时本项
目副产甲醇在园区内可就地销售。因此本项目在该区建设具有原料和产品运输
方便、运输成本低的优势,同时工业区内集成式配套工业设施和生活设施也将
极大改善工程建厂条件,降低投资成本。
工艺可靠性方面,本建设项目并非燕山石化年产3万吨丁基橡胶工艺(引
进意大利PI公司的技术)的简单放大,而是引进前苏联丁基橡胶关键工艺技术,
在消化吸收国外关键先进工艺技术和自主研发的基础上,形成独特的技术优
势,加大工程设计和设备国产化力度,最大程度地节省建设投资,提高项目的
竞争和盈利能力。引进的工艺技术包是目前国际上通用的3〜9万吨的成熟生产
工艺,工艺先进、可靠。
因此,在当前技术水平发展条件下,本建设项目使用淤浆法生产丁基橡胶,
工艺技术和设备制造技术成熟、先进,有符合国家标准的生产工艺、设备或者
储存方式、设施,无论是产品质量、原辅料和能源消耗等指标,均处于国内、
外同类建设项目先进水平。
1.1.2建设项目所在的地理位置、用地面积和生产(储存)规模
1.1.2.1建设项目所在的地理位置
本项目在浙江省嘉兴港区乍浦经济开发区的化工园区内建设。乍浦经济开
发区位于长江三角洲南翼,杭州湾北岸,地理坐标为东经121。5,36",北纬
30。33,42”。背靠美丽富饶的杭嘉湖平原,紧临上海,东距上海95km,西离杭
州110km、北至苏州115km,南达宁波74海里。
本项目一期使用南部地块,该地块东侧临开发区经三路和开发区综合管
廊、预留用地;西侧临经四路;南侧为富康石化和新汇化工;北侧为纬五路、
预留用地。具体位置见项目区域位置图。
1.1.2.2建设项目用地面积
浙江信汇合成新材料有限公司年产5万吨丁基橡胶项目建设工程计划占地
403.8亩,南部地块354.3亩,470x502=235940m2;北部地块49.5亩,北部地块
150x220=33000m2(二期预留)。
1.1.2.3生产规模
1.定员:
项目实施后定员约200人,其中管理、销售人员20人,生产人员180人。
2.生产时间及班次:
年操作时间为8000h,(6.25t/h,150t/d,操作弹性70〜110%)。
3.生产规模:
本建设项目由原料MTBE裂解制异丁烯、丁基橡胶反应合成、辅助设施、
公用工程装置和行政生活设施等组成。
其中丁基橡胶装置公称规模5万吨/年,MTBE裂解装置处理MTBE原料
能力10万吨/年。生产规模如下表所示:
表1/建设项目生产规模及产品方案
序号装置产品生产规模(t/a)备注
1甲醇3.4xl04副产品,外运出售
MTBE裂解
2异丁烯5.9x104作为丁基橡胶合成原料
3丁基橡胶合成丁基橡胶5.0x104主产品,外运出售
主要产品质量指标如下:
表1-2甲醇质量指标
序号项目单位指标
1色度(伯——钻色号)<10
2密度(20℃)g/cm30.791〜0.792
3温度范围(101325Pa)℃64.0〜65.5
4高镒酸钾试验min50
5水混溶性试验通过实验(1+3)
6水分含量%0.05
7堤基化合物含量(以CH2O计)%<0.002
8蒸发残渣含量%<0.001
9硫酸洗涤实验(弟——钻色号)50
10乙醇的质量分数%供需双方协商
表1-3异丁烯质量指标
序号项目指标
1异丁烯>99.5wt%
21-丁烯<200ppmwt
32-丁烯<300ppmwt
4二烯垃<50ppmwt
5丙稀<50ppmwt
序号项目指标
6丙烷<500ppmwt
7MTBE<5ppmwt
8甲醇<5ppmwt
表14丁基橡胶质量指标
序号项目单位指标
1门尼黏度ML1+8(125℃)51±5
2防老剂(非污染型)WT%,最小0.05〜0.2
3挥发分WT%,最大0.5
1.1.3建设项目涉及的主要原辅材料和品种(包括产品、中间产品,下同)名
称、数量
1.1.3.1原辅材料的消耗情况
表1-5主要原材料消刷三情况
消3耗量备注
序号名称来源
kg/t丁基橡胶t/a
外购,海港油品码头卸货并贮
1MTBE2986.24149311.84
存,用槽车送至本项目罐区
2异戊二烯1174.0258700.88外购,槽车
3氯甲烷30.241512外购,槽车
4三氯化铝1.3467外购,汽车
外购,由开发区临近工厂用管
5乙烯371850泄漏补充
道输送至本项目装置
6丙烯2100外购,槽车泄漏补充
7氢氧化钠7.56378外购,汽车
8溶剂油3.43171.36外购,槽车
9硬脂酸钙4.57228.312外购,汽车
10防老剂2.02100.8外购,汽车
注:其中丙烯实际生产过程并无消耗,仅在开停车时有所损耗。
1.1.3.2原辅材料的储运情况
建设项目原料及化工料罐区主要由各种物料的储存罐、输送泵、汽车槽车、
卸车设施一级相关的公用工程系统等组成。所储存的物料品种主要有MTBE、
异丁烯、异戊二烯、氯甲烷、丙烯、甲醇等。
根据物料的特性、运输条件和储量要求,储罐和运输均采用密闭形式,并
设置完善的报警消防系统。设计中充分考虑安全生产,劳动强度,操作环境等
重要因素,以达到技术先进、安全可靠,经济合理的目的。
原料储存情况见表1-6和表l-7o
表1-6生产场所贮存量一览表
序
储存产品物料储罐数贮罐所在物料对应贮存温贮存设计压操作压储罐规格氮气
号
名称分类类型量位置的装置度。C量n?力bar力bar(pxHm保护
1粗异丁烯中间体卧式2装置区MTBE裂解区4020106.5①2200x4600否
2精异丁烯中间体立式2装置区MTBE裂解区4040106.5①2800x6600否
3甲醇副产品卧式1装置区MTBE裂解区402561.2①2400x4800否
4混合进料中间体义式1装置区聚合区152082.70)2400x3600是
5浓碱原料乂_1_式__LX1装置区聚合区4533常压常压①3200x4800否
6稀碱原料立式1装置区聚合区4525常压常压02800x4000否
7洗釜溶剂原料卧式2装置区聚合区4540.78常压①2600x6600是
8添加剂原料乂式_lx1装置区聚合区6039.6常压常压①3500x3800否
9精氯甲烷原料卧式1装置区脱气回收区-35-45616801600x4200否
10粗氯甲烷原料卧式1装置区脱气回收区-35〜4561680)1600x4200否
11丙烯原料卧式7装置区压缩冷区4380301903200x9000否
12乙烯原料卧式7装置区压缩冷区-3560301602500x11300否
注:生产场所指产品生产、加工及使用等的场所;贮存量指单罐贮存量,下同。
表1-7贮存X贮存量•览表
贮存
序物料储罐类贮罐贮存量设计压操作压储罐规格氮/€
储存产品名称数量温度
分类型所在位置3保护
号℃m力bar力bar(pxHm
1100000)28000x16960
1MTBE原料浮顶罐原料罐区常温常压常压否
25000020000x16080
2异戊二烯原料球罐1原料罐区5040021209200是
3新鲜氯甲烷原料球罐1原料罐区504001211(D9200是
4丙烯原料球罐1原料罐区504002220①9200否
5洗釜溶剂原料卧罐1原料罐区常温100常压常压0)3200x12870是
6MEG溶液原料卧罐1原料罐区常压50常压常压①2500x10570是
7精异丁烯中间体球罐1中间罐区5030007.96.30)18000是
8异丁烯脱水罐中间体卧罐1中间罐区5025//①2400x5600否
210002500x10570
9精氯甲烷中间体卧罐中间罐区501211否
1254)1750x10280
10粗氯甲烷中间体卧罐1中间罐区50100121103200x12870否
11不合格氯甲烷中间体卧罐1中间罐区500121103200x12870否
12废氯甲烷副产品卧罐1副产品罐区5001211①3200x12870杏
13废异丁烯副产品球罐1副产品罐区5010007.96.3012300是
异戊二烯重组
14副产品卧罐1副产品罐区5010021.20)3200x12870否
分
15甲醇副产品浮顶罐2副产品罐区503000常压常压0)16800x15000否
MTBE裂解重
16副产品浮顶罐1副产品罐区501000常压常压010800x12690否
组分
MTBE裂解轻
17副产品球罐1副产品罐区504001.51①9200是
组分
由表1-6和表1-7可知,由于本项目涉及的多数物料沸点较低,贮运均采用
压力储罐,而对于罐区常压储存的MTBE、甲醇等物料,则采用内浮顶罐储存,
以减少物料储存时的呼吸损耗。
1.1.4建设项目的工艺流程和主要装置(设备)和设施的布局及其上下游生产
装置的关系
1.1.4.1建设项目工艺流程
1.MTBE裂解制异丁烯工艺流程简述
(1)MTBE精微
来自罐区、纯度为95%的MTBE控制流量进入MTBE原料加热器,加热
至138C。然后自MTBE精微塔上部进入。塔的热量全部由MTBE精微塔再沸
器提供。塔顶蒸汽经塔顶冷凝器冷却后,进入回流中间罐。回流物料经回流泵
控制一定流量送入MTBE精微塔塔顶。MTBE精微塔塔底排出的物料,经自压
出装置。纯度为99.5%的MTBE自塔中部塔板采出,通过精MTBE采出泵增压
后送至反前换热器。
(2)反应
精制后合格的MTBE原料经MTBE原料泵抽出与反应气换热后,温度升
至128℃进入MTBE汽化器,在汽化器内汽化并过热至170℃(初期170℃,
后期210℃),进入裂解反应器。汽化器由中压蒸汽加热。原料在裂解反应器
中,在催化剂的作用下发生裂解反应,生成异丁烯和甲醇。反应是吸热反应,
反应器采用列管式固定床反应器,由中压蒸汽加热。
反应物料自反应器底部出来,先经反前换热器与原料MTBE换热冷却后,
再经反后冷却器被循环水冷凝冷却至40℃以下,呈液相进入反后中间罐,再经
水洗进料泵增压送至水洗塔脱除甲醇。
(3)水洗和甲醇蒸储
水洗:反应后液体主要成分是异丁烯、甲醇和未反应的MTBE(称其为油
相)。水洗分为两部分,一部分经控制流量与油相一起进入静态混合器,水洗
比(重量)为1:1,充分混合,使部分甲醇溶于水中,混合液进入水洗塔底部,
进行油水分离,经界面调节阀控制水洗塔界面,油相呈液体,进入异丁烯精镭
塔中;另一部分水洗水自塔顶加入。水洗塔采用筛孔式塔盘,水为连续相,油
为分散相。含甲醇15%的水自塔底流出,采用界面控制,靠自压去甲醇精储塔
回收甲醇。
来自水洗塔的甲醇水洗液靠自压先经甲醇塔底换热器与甲醇精微塔塔釜
排水的热水换热,经预热后进入甲醇精微塔。从第10块板采出纯度大于96%
的回收甲醇,经甲醇出料冷却器冷却至40℃以下,用甲醇出料泵送至装置外罐
区甲醇罐;甲醇精饰塔塔顶气相经轻组分冷凝器冷却至40℃,进入甲醇回流罐,
再由甲醇回流泵,一部分经流量调节阀控制流量,作为回流打入甲醇精储塔第
一块板,另一部分返回反后中间罐,不凝气经调节阀控制压力,从甲醇回流罐
顶部排入火炬系统。
脱除甲醇的热水自甲醇精储塔釜出来,经水洗泵增压,在甲醇塔底换热器
与来自水洗塔底出来的甲醇水溶液换热被冷却至60℃,再经水冷却器冷却至
40℃以下,分两路分别控制流量去静态混合器和水洗塔顶,形成洗水循环。为
了保持洗水质量,少量水经控制阀连续排入污水系统。为了补充洗水,来自第
二水洗塔的洗水从甲醇塔进料线补入。
(4)异丁烯精储和二次水洗
自水洗塔塔顶出来的油相,靠自压进入异丁烯精储塔,塔顶储出纯度99.5%
异丁烯蒸汽,经冷凝冷却器冷却后,进入粗异丁烯回流罐,回流物料由粗异丁
烯回流泵控制一定的流量送入异丁烯精储塔顶。如果生产化学级异丁烯,将粗
异丁烯回流罐用粗异丁烯水洗泵送入粗异丁烯罐中。异丁烯精微塔塔底排出的
未反应的MTBE及少量低聚物,经重组分冷却塔冷却至40℃,靠自压至罐区
粗MTBE罐。异丁烯精微塔由异丁烯精馈塔再沸器提供全部热量,异丁烯精储
塔再沸器通过异丁烯精微塔灵敏板进行温度控制,以0.3MPa饱和蒸汽加热。
粗异丁烯自粗异丁烯回流罐,经由粗异丁烯水洗泵增压后进入第二水洗塔底
部,软水经由软水泵增压,经软水冷却器冷却至40℃,控制流量进入第二水洗
塔顶部。粗异丁烯自塔底经筛孔分散成液滴,穿过水相,在塔顶扩大部分集聚
分层,以洗去其中所含的微量甲醇。洗后异丁烯进入粗异丁烯缓冲罐。洗涤水
经塔顶界面控制,自塔底排出,进入甲醇精镭塔,以使洗水再利用。
(5)异丁烯精制
洗后粗异丁烯自缓冲罐经由粗异丁烯进料泵增压后,控制流量,先经进料
加热器,由蒸汽冷凝水加热至泡点,进入异丁烯精制塔。轻组分用轻组分冷凝
器冷凝冷却至40℃进入轻组分回流罐中,析出游离水集于水包内,不定期排入
下水道去污水系统。轻组分自轻组分回流罐,经轻组分回流泵增压后,一部分
作为回流进入异丁烯精储塔塔顶。另一部分送至罐区C4罐中。脱除了二甲醛、
水、甲醇的聚合级异丁烯自精储塔釜排出,经精异丁烯冷却器冷却至40℃,靠
自压排入高纯检验罐,分析合格后,用高纯异丁烯出料泵送至高纯异丁烯罐中。
(6)工艺流程图
图1-1MTBE裂解装置流程简图
2.丁基橡胶合成及干燥
淤浆法丁基橡胶生产装置主要由聚合反应装置和辅助生产装置两部分组
°
生产工艺流程简述如下:
(1)引发剂的配制
引发剂配制工艺有三氯化铝溶解、稀释和冷却降温三个步骤。
用精制氯甲烷作为溶剂,连续配制三氯化铝溶液。按照三氯化铝溶解所采
用的温度,配制分为低温配制法和常温配制法。低温配制时溶解温度控制在0℃
以下,常温配制为20〜40℃。该溶液在缓冲罐中储存、缓冲,由泵送经丙烯、
乙烯两级冷却器,降温至-90C以下进入反应器。
引发剂配制工艺流程简图如下:
(2)聚合
聚合反应在釜式反应器中进行,采用单釜连续聚合方式。聚合工艺系统由
混合配料、混合配料降温、聚合反应组成,见下图:
图1-3混合进料配制及聚合工艺流程示意图
异丁烯、异戊二烯和氯甲烷按一定比率配制成混合进料,进入缓冲罐,再
用泵送经丙烯、乙烯降温后,从底部进入反应器。
混合物料进入反应器后,异丁烯和异戊二烯与引发剂混合,立即发生反应,
形成丁基橡胶淤浆液。在强烈搅拌作用下,聚合单体和淤浆得到很好的分散。
聚合反应热由乙烯蒸发罐进入反应器换热管束中的液态乙烯蒸发带出。控制乙
烯蒸发量可以调节聚合反应稳定在一定的温度范围内。聚合形成的丁基橡胶淤
浆从反应器顶部的溢流管流出,加入添加剂后进入脱气釜,为防止淤浆的堵塞,
溢流管的结构不仅特殊,而且长度较短。
聚合工艺条件见下表:
表1-8聚合工艺条件
进料单体质量分数(%)聚合反应条件
异丁烯异戊二烯引发剂进料温度混合进料温度反应温度(°C)
(℃)(℃)
20〜352〜3.5-95--90-100--95-100-88
(3)聚合物淤浆的后处理和未反应单体及溶剂的回收
①聚合淤浆的脱气和汽提
采用水蒸气蒸储法脱气和汽提工艺从聚合淤浆中分离出丁基橡胶。工艺流
程简图如图1-4所示:
从反应器溢出的含有20〜30%丁基橡胶、温度低于-90℃的淤浆,在喷嘴处
与蒸汽、热水及添加剂混合,按一定方向喷入脱气釜。脱气釜下部热水中通入
蒸汽保持温度。溶剂和未反应的单体从脱气釜顶脱出。橡胶以粒状发布在热水
中。脱气后的胶粒和热水靠差压进入汽提塔,在真空条件下进一步脱出氯甲烷
和未反应的单体。汽提塔脱出的气体和脱气釜顶脱出的气体一道去干燥回收系
统处理。脱除氯甲烷和未反应单体的胶粒与热水被送至有搅拌器的中间罐。
随淤浆进入脱气塔的三氯化铝水解生成氯化氢,需要加入氢氧化钠溶液来
中和,控制系统的pH值,防止设备腐蚀。脱气和汽提工艺条件见下表:
表1-9脱气和汽提工艺条件
脱气釜汽提塔
温度压力胶粒质量分率pH值温度压力胶粒质量分率pH值
(℃)(kPa)(%)(℃)(kPa)(%)
55〜7040〜608〜128〜9〜7040〜608〜128〜9
②聚合物的后处理
丁基橡胶的后处理采用挤压脱水、膨胀闪蒸、热风流化床干燥工艺。流程
示意图如下:
中间罐的胶粒、水一起被送入脱水筛,水与胶粒分离。水含量约为50%的
胶粒落入脱水挤压机,经挤压脱水,然后进入双螺杆挤压机。在双螺杆挤压机
中,橡胶粒被挤压,经过模头和切刀排出。离开挤压机的胶粒由于瞬间减压,
内部和表面的水汽化。分布均匀的胶粒进入热风流化床干燥箱。离开干燥箱的
胶粒控制温度约为60℃,经过称重、压块、薄膜包装、金属检测、装箱等工序
得到成品丁基橡胶。
③回收气体的干燥
一般采用氧化铝吸附干燥工艺。有的生产装置采用甘醇脱水再经氧化铝吸
附干燥工艺,其流程示意图见图1-60
图1-6回收气体干燥工艺流程示意图
从脱气釜和汽提塔顶排出的回收气体,经压缩机加压后,分离冷凝水,送
入干燥工序。在进入干燥系统之前,该气体压力240〜340kPa(表压),水含
量2000〜3000ppm,含氯甲烷95%,其余为未反应的异丁烯和异戊二烯。单纯
使用氧化铝吸附法时,干燥剂使用24〜36小时即需要切换再生,甘醇脱水与
氧化铝吸附联用时,干燥剂使用周期大幅度延长。干燥后的回收气体水含量要
求小于lOppm,二甲醛等毒物也都控制在允许范围内。吸水后的氧化铝用热惰
性气体进行再生,以除去吸附的水分和其他毒物。解吸后的廿醇循环使用。
④回收气体的分离
干燥后的回收气体经压缩机再次压缩,压力升高到l.IMPa,进入精馈分离
系统。在精微分离系统,干回收气体被分离成精制氯甲烷、循环氯甲烷、异丁
烯和重组分等几部分。精制氯甲烷专用于配制引发剂,要求其中的异丁烯含量
小于50ppm,循环氯甲烷用于配制单体混合物料。回收的异丁烯可送回异丁烯
装置精制或做其它用途,重组分可作为燃料使用。
为实现上述目的,采用如图1-7的工艺流程,该流程在回收气流量变换很
大的情况下也能很好地满足分离要求。
图1-7回收气体精微工艺流程示意
精微工艺技术参数如下:
表1-10精镭工艺技术参数
参数塔盘数回流比塔顶压力(MPa)塔顶温度(℃)
精氯甲烷塔504〜61.151
循环氯甲烷塔851.5〜2.51.1558
异丁烯回收塔2020.4544
⑤制冷剂的运作
丁基橡胶装置使用的制冷剂主要包括循环冷却水、0℃左右的低温水、低
温冷剂。工业循环水是丁基橡胶装置基本制冷剂,用于一般的冷却过程。
0℃左右的低温水用于氯甲烷等回收气的回收、氯化铝再生等工艺过程。
丁基橡胶聚合反应一般采用两级制冷的方式提供所需的-115〜-110℃的制冷
剂。第一级制冷系统通常选用氨、丙烷、丙烯等作制冷剂,在常温下可获得-40C
左右的低温。第二级制冷系统采用乙烯作制冷剂。乙烯在常压下蒸发只能获得
-102C左右的低温,要达到-115〜-110C的低温必须使乙烯在负压下蒸发。
图1-8是乙烯压缩机在负压下工作的制冷系统流程示意。若乙烯压缩机一
级入口压力为正压,则应在二级用户和压缩机一段简增设抽气机来保证二级用
户的低温。
图1-8乙烯制冷系统流程示意图
-40℃左右的低温制冷剂除用于乙烯制冷外,还用于引发剂、混合配料等工
艺过程的一级降温。-115〜-110℃的低温冷媒用于引发剂、混合配料等工艺过
程的二级降温和计划反应过程的撤热。丁基橡胶的聚合反应器经常处于清理、
准备、聚合反应等不同状态,各种状态需要的冷量不同。因此,制冷机组特别
是乙烯制冷机组应具有良好的适应和调控能力。
(4)挂胶清理
虽然应用了淤浆稳定技术,聚合反应器运行一段时间后,仍然会产生挂胶,
致使聚合反应的温度、压力和搅拌电流升高,超过工艺条件控制范围,此时需
要将反应器由反应状态转入清理状态。聚合反应器挂胶的清理有两种方式:一
是采用己烷或石脑油溶解、清洗挂胶;二是利用混合配料清洗挂胶。对于挂胶
严重或运行时间较长的反应器采用前一种方式,耗时约20小时;挂胶轻的可
采用后一种,一般耗时约3小时。采用混合配料清洗聚合反应器的工艺流程示
意图如图1-9所示:
图1-9洗涤工艺流程简图
首先停止聚合反应,换用循环氯甲烷冲洗反应器,加入终止剂,降低反应
器内的淤浆浓度,逐步升温至常温;排空反应器内物料,切换至清洗流程。用
清洗溶剂填充反应器并建立清洗溶剂循环,常温下进行清洗,溶剂循环使用。
当溶剂中胶含量不再上升时,可视反应器被清洗干净。停止清洗溶剂循环并排
空反应器,切换反应器进入生产准备流程,用循环氯甲烷冲洗、填充反应器,
降温备用。用过的清洗溶剂需要再生重复使用。再生釜液作为副产品排出装置。
(5)工艺流程图
丁基橡胶工艺流程简图如下:
I,缓冲罐2.乙烯塔父探R亲力反应器人蜕气疾人汽捉塔6殷1八水中间景7,脱水标R脱水挤战机
9.双螺杆挤压机ML热风I馒机II.爪块帆12薄膜包装”.台区检验14•氯甲烷压络机1兄甘静吸收塔
16.[|•前制/塔17.仪化铝|点器”发甲笈用IQ精叔甲仁也20.片「嫁网收增
图I/O丁基橡胶流程筒图
1.1.4.2主要装置和设施的布局
建设项目的土建情况如下表所示:
表1-11主要建构筑物一览表
序号建构筑物名称平面尺寸建构筑面积(n?)火灾危险类别耐火等级
1后处理系统120x637727丙二级
2生产综合楼18x146.15260丙二级
序号建构筑物名称平面尺寸建构筑面积(n?)火灾危险类别耐火等级
3变配电站27x27486丙二级
4机电仪维修车间30x121620丙二级
5门卫8.24x5.2443.18二级
6MTBE裂解12x541296甲二级
7聚合脱气42x305040甲二级
8压缩制冷42x181728甲二级
9聚合配制36x12648甲二级
10脱气回收60x182340甲二级
11球罐区118x53甲
12卧罐区70.5x21.5甲
13MTBE罐区78.5x93.8甲
1.1.4.3上下游生产装置的关系
总平面布置在遵循有利生产,满足生产工艺要求,流程顺畅,方便管理,
便于检修和符合国家有关规范及标准的前提下,尽可能地节约用地。总平面布
置满足厂区内外运输要求,符合安全防护和卫生规范要求。总平面布置严格遵
循《石油化工企业设计防火规范》(GB50160-92,1999年版)及《建筑设计防
火规范》(GB50016-2006)。储罐库区内各储罐区以及建构筑物的布置规整、
紧凑。合理组织人流物流,避免有较大货流的道路与人流交叉。
建设项目厂区范围由丁基橡胶主生产装置区(包括MTBE裂解装置、聚合
装置、后处理装置、中央控制及化验),集中布置在厂区用地的北面。消防水、
循环水、公用工程配电、空压氮气等公用工程集中布置在厂区的西南角地块。
罐区集中布置在厂区南面。污水处理厂布置在西南角,地面火炬布置在东南角。
装卸区布置在厂区最南面,与外界形成便利的沟通。厂区北面设人流出入口,
道路宽度为9米,该人流入口与园区纬五路相通。厂区南面为货流出入口,并
有9米宽的道路与外界相通。
总平面布置以各专业所提条件为依据,以及多次与甲方沟通协商,在满足
工艺流程顺畅的前提下,力求合理最大效率的利用土地,并兼顾二期预留的合
理分配。
1.1.5建设项目配套和辅助工程名称、能力(或者负荷)、介质(或者物料)来
源
浙江信汇合成新材料有限公司年产5万吨丁基橡胶项目中所需要的配套和
辅助工程,包括:给水系统、消防系统、供电与通讯系统、供气系统、供热系
统和冷冻系统。
1.1.5.1给水系统
区内实行生活用水工业用水分质供水,现有生活用水和工业用水厂各一
座,工业用水供应能力为10万吨/日,一期规模5万吨/日,生活用水供应能力为
5万吨/日,一期规模2.5万吨/日。
1.给水系统
本项目所需的工艺用水主要使用蒸汽冷凝水、设备清洗水等生产用水和生
活用水、消防用水、循环冷却水等均由嘉兴市港区供水有限责任公司供给,厂
区内设置相应的给水加压站、循环冷却水站。
根据各装置对水质、水压的不同要求,共设置生产生活给水系统、高压消
防给水系统、循环冷却水系统等三个系统。
(1)生产生活给水系统:供厂区生产生活用水,由加压泵加压后供给。
(2)高压消防给水系统:供厂区生产和消防用水,由给水加压站供给。
给水加压站包括2x500()0?贮水池1座,给水加压泵房一座。
(3)循环冷却水系统:供丁基橡胶装置、MTBE裂解装置和空压装置用
循环冷却水,由循环冷却水站供给。循环冷却水站设计规模为1.6xl04m3/ho循
环冷却水采用逆流式钢筋混凝土结构机力通风冷却塔降温,设旁滤池降低循环
冷却水的浊度,为了节约用水,设计采用投加缓蚀阻垢剂等方法,增加循环水
的浓缩倍率,节约补充水水量,投加杀菌灭藻剂进行杀菌灭藻。循环冷却水制
备工艺流程见图l-llo
图1-11循环冷却水流程图
2.污水排放系统
区内企业污水包括生活污水经处理后达到国家3级标准后进入公共污水管
网系统,经嘉兴污水处理厂集中处理后深海排放。嘉兴污水处理厂目前规模为
30万吨/日,二期将达到55万吨/日。
全厂排水实行雨污分流、清污分流和污污分流制。根据污水的水质,共设
置雨水、生活污水、生产废水和循环水系统排水四个系统。
(1)雨水系统:接纳厂区非污染雨水和清洁废水,汇集后排出厂区。
(2)生活污水系统:接纳厂区生活污水,经化粪池处理后排入污水预处
理站,处理达标后通过开发区污水管网排入嘉兴污水处理厂集中处理达标后排
入杭州湾。
(3)生产污水系统:接纳丁基橡胶生产装置污水、MTBE裂解装置废水、
原料及化工料罐区初期污染雨水、设备及地面冲洗水等汇集后排入污水预处理
站,处理达标后通过开发区污水管网排入嘉兴污水处理厂集中处理达标后排入
杭州湾。
(4)循环水系统排水:收集循环冷却水排水,进入循环水系统反渗透过
滤处理后约67%实现回用,另外33%(约560m3/d)和生产废水混合后通过污
水管网排入嘉兴污水处理厂集中处理达标后排入杭州湾。
3.消防给水
本项目消防给水系统供水量320L/S,消防水管网压力日常维持在0.7MPa,
火警时达到l.OMPa,一次火灾消防用水量为6920m3。厂区消防储水与生产、
生活水池合建,总容积1200011?。
1.1.5.2消防系统
厂区消防水采用独立稳高压消防供水系统:罐区配有相应的冷却水系统及
泡沫灭火系统。采用以水消防、泡沫灭火为主,干粉灭火次之,其它消防为辅
的消防方案。消防用电负荷为一级负荷。
1.水消防系统
根据消防设计规范和标准的规定,本项目设置专用消防给水系统和生产、
消防给水系统两个系统。
专用消防给水系统主要用于供生产装置消防用水和原料及化工料罐区泡
沫消防用水,消防给水系统供水量320L/S,一次火灾消防用水量为6920m3。厂
区消防储水与生产、生活水池合建,总容积12000m3。消防水管网压力日常维
持在0.7MPa,火警时达至ljl.OMPa。
厂区设稳高压消防给水系统,为厂区装置和罐区提供消防用水。沿装置及
罐区周围设置DN450、DN350环状稳高压消防给水管网,在消防水管道上布设
SS150-1.6型地上式消火栓用阀门将管道分成若干独立管段,每段消火栓的数量
不超过5个。装置区周围及内部设PS40W型消防水炮。另外,在罐区周围和
装置内的部分区域还设置适量的消防排栓,每组消防排栓上设有4〜8个
SNW65型减压稳压消火栓。
装置消防水量按大型石油化工装置考虑,本工程最大消防用水量按照
3000m3异丁烯球罐区考虑,着火罐固定式消防冷却水强度为9L/min-m2,邻近罐
固定式消防冷却水强度为4.5L/min-m2,另加上45L/s的移动式消防冷却水量。其
消防冷却水量为320L/S。消防冷却水持续供水时间为6h,一次火灾消防用水量
约为6920m3o
2.泡沫灭火系统
为保证泡沫混合液输送至最远点的输送时间小于5min和尽量减少管道系统
中的容积,泡沫比例混合装置就近设在罐区防火堤外适当位置。
泡沫混合采用压力式泡沫比例混合装置,流量不小于80L/S,泡沫液储量不
小于8m3。罐区泡沫灭火系统设置方式均为固定式泡沫灭火系统。
3.灭火器配置
根据《建筑灭火器配置设计规范》(GB50140-2005)和《石油化工企业设
计防火规范》(GB50160-92,1999年版)的要求,在厂区内所有装置、罐区和
生产辅助设施内配置适量的推车式或手提式干粉灭火器(在配电间和控制室等
场所配置手提式二氧化碳灭火器)等移动式灭火器具,供火灾初期使用。
1.1.5.3供电与通讯
1.供电
区内电力由浙江电网提供,电力供应安全可靠。区内现有220kv变电所1
座,3
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