6万吨二甲醚安全设立报告Word格式.docx
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4、定性、定量分析危险、有害程度
5、分析安全条件和安全生产条件
6、提出安全对策措施及建议
7、安全设立评价结论
三、与建设单位交换意见
四、编制安全设立评价报告
安全设立评价工作程序如下页图所示。
安全设立评价工作程序图
第二章建设项目概况
第一节建设项目单位简介
甲方系2008年10月经甲方地区工商行政管理局企业名称预先核准的有限公司,注册资本1000万元,主要从事二甲醚项目的筹建及其生产、经营业务。
甲方位于甲方地区,甲方厂内厂区内;
依托甲方厂内10万吨/年甲醇的建设项目,在10万吨/年甲醇的基础上,拟投资2647.24万元,新建以甲醇为原料的6万吨/年二甲醚的生产装置,生产燃料级二甲醚,公辅设施不另行建设。
第二节建设项目背景
能源是国民经济可持续发展的物质基础,我国能源总的特征是“富煤、缺油、贫气”;
1993年起我国已成为原油进口国,2002年我国的石油对外依赖程度达33%,超过世界公认的30%的安全警戒线,危及国家能源安全,2003年进口石油达到创记录的9779万吨。
我国天然气总储量为38万亿立方米、煤炭总储量为1145亿吨,有80%的煤是通过直接燃烧,因燃烧煤产生的二氧化硫的年排放量已达1900万吨,化学反应产生的大量臭氧、烟雾、酸雨和温室气体,造成我国的经济损失每年高达数百亿元以上,成为世界上因大气污染排放造成损失最大的国家之一。
随着城市人口急剧增加,民用液化石油气也出现短缺和价格上扬,近期车用燃料价格也大幅提升。
因此,寻求价廉、污染小的新能源替代或部分替代以石油为基础的车用与民用燃料有着重要意义。
二甲醚燃料及其配套燃具在正常使用条件下,对人体不会造成伤害,空气污染极低,在使用配套的燃具后,室内空气中甲醇、甲醛及一氧化碳残留量,均符合国家居住区大气卫生标准及居室空气质量标准。
该项目燃料级二甲醚的生产在原料上选择甲醇,生产技术较先进且成熟,市场可靠,预计燃料级二甲醚的生产成本远低于液化石油气和柴油的市场价,具有较好的竞争能力。
第三节建设项目采用的工艺、技术与国内外同类建设项目水平对比情况
一、新建项目采用的工艺、技术简介
该二甲醚新建项目拟选用甲醇气相催化脱水制二甲醚的工艺技术,工艺如下:
甲醇在催化剂作用下,生成二甲醚(DME),(反应式2CH3OH=CH3OCH3+H2O)反应温度240~380℃,反应为放热反应,为防止反应器催化剂床层温度过高,有效地利用反应热,拟采用换热式固定床DME反应器,用汽相甲醇原料换热降温,使反应在一定的温度范围内进行;
原料甲醇单程转化率为80~85%,DME选择性大于99%,生成物及未反应的甲醇经换热后以气、液相混合物形式直接进入二甲醚精馏塔,再通过精馏的方法得到产品DME,同时,未反应的甲醇经精馏后循环使用;
DME生产装置的操作拟采用集散型控制系统(小型DCS)进行集中操作,控制系统设置在主控室。
二、国内二甲醚建设项目采用的工艺、技术
目前国内二甲醚生产工艺主要有液相甲醇脱水法、甲醇气相催化脱水法两种方法。
液相甲醇脱水法可生产纯度大于99.6%的DME产品,可用作一般要求不高的气雾抛射剂及硫酸二甲酯中间体。
该工艺的主要特点是反应条件温和(130~160℃),甲醇单程转化率高(>
85%),可间歇或连续生产。
但设备腐蚀严重,残液及废水对环境污染严重,操作条件苛刻,产品后处理比较困难。
目前我国只有武汉硫酸厂、山东临沂久泰化工科技股份有限公司等少数厂家采用此工艺生产DME。
甲醇气相催化脱水法为目前国内大部分厂家使用的生产DME方法。
三、国外二甲醚建设项目采用的工艺、技术
目前国外二甲醚生产工艺主要有甲醇气相催化脱水法、合成气直接合成DME法两种方法。
甲醇气相催化脱水法为目前国外普遍使用的生产DME方法。
合成气直接合成DME法工艺操作压力3.5~6.3MPa、温度200~290℃,通过水煤气变换、甲醇合成与甲醇脱水三个可逆、放热反应协同进行,避免了多步合成法受平衡条件的影响,从而提高单程转化率;
用惰性浆液的返混流动,吸收化学反应产生的热量,保护对热敏感的催化剂,使反应更快、更有效地进行。
四、与国内、外同类产品生产技术和工艺对比情况
二甲醚的生产方法主要有液相甲醇脱水法、甲醇气相催化脱水法、合成气直接法合成二甲醚法。
液相甲醇脱水法虽然反应条件温和,甲醇单程转化率高(>
85%),可间歇或连续生产,但设备腐蚀严重,残液及废水对环境污染严重,操作条件苛刻,产品难以脱除微量杂质,有异味,产品质量差,属淘汰工艺;
合成气直接法合成二甲醚法的生产技术目前尚不成熟;
甲醇气相催化脱水法具有原材料和能耗低,反应条件温和,生产连续进行,易于实现自动化,并且产品质量稳定的特点。
该二甲醚新建项目二甲醚生产采用的工艺为目前国内外普遍采用的工艺,为先进成熟的工艺。
第四节建设项目所在的地理位置、用地面积、生产及储存规模
一、新建项目地理位置
1、项目选址
甲方二甲醚新建项目地处甲方所在园区工业园区丰碱公路东1.8km处(甲方厂内厂区内),厂址东临北侧是尚在筹建中的污水处理厂,南距沿海高速公路1km,地势平坦开阔,交通方便。
2、周边环境
二甲醚新建项目位于甲方所在园区工业园区丰碱公路东1.8km处(甲方厂内厂区内)。
其东侧围墙距唐山惠达陶瓷有限公司西侧围墙6m,装置区距惠达陶瓷有限公司建筑物89m,西侧和北侧是甲方甲醇生产装置,二甲醚生产装置与甲醇生产装置最近距离为72.8m,西北侧距村2000m,东南侧距米厂村600m,南侧是企业新修的厂前道路,路对面是农田,北侧为尚在筹建中的污水处理厂。
3、自然条件
(1)工程地质条件
甲方新建二甲醚项目,位于华北地层区的燕山分区,小区的东南部,区内被巨厚的松散地层所覆盖,区域内地层由老至新发育为远古界、古生界、新生界。
是燕山沉降带与华北大凹陷接合部位,两者以昌黎大断裂分割开来,均属于中朝地台上的级构造单元。
该区地质结构较为简单,地下20m范围内为冲击形成的第四地层,按岩性和物理性质以及埋藏条件,可分为七层,自上而下依次为杂土、亚粘土、轻粘土、粉细砂和轻亚粘土类薄层粉砂、细砂、轻亚粘土。
该区域地下水分为上层滞水和微压承压潜水,水位6.3~7.1m和18m,地下水补给来源主要为大气降水和地下水的侧向补给,流向由东北西南。
根据《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001)该地区地震基本烈度为8度。
(2)气象条件
新建项目所在地区属暖温带半湿润大陆性季风气候,冬季多东北风寒冷干燥,夏季多偏南风,炎热潮湿,具有四季分明,寒暑适中的特征、气象条件如下:
极端最高气温40℃
极端最低气温-16℃
年平均气温12℃
年平均降水量177.4mm
年最大降水量582.8mm
年平均蒸发量1728.8mm
最大积雪深度250mm
最大冻土深度800mm
基本风压0.4kN/m2
基本雪压0.35kN/m2
冬季采暖室外计算温度-15℃
年平均风速2.3m/s
年最大风速15.0m/s
年主导风向偏东风
二、新建项目占地面积
甲方二甲醚项目占地面积6667m2。
三、建设项目生产及储存规模
1、生产规模
燃料二甲醚作为民用燃料替代液化石油气、作为车用燃料替代柴油为二甲醚的销售创造了有利的条件,依据此有利条件、结合该公司得天独厚的区域优势,该项目生产规模定为年产燃料级二甲醚6万吨。
2、储存规模
二甲醚生产新建项目储存设施主要是二甲醚的罐区储存,详情见下表:
贮存设施一览表
序号
名称
规格
压力
数量
材料
1
二甲醚储罐
V=980m3
1.0Mpa
2个
碳钢
第四节建设项目涉及的主要原材料、中间产品和产品
1、主要原料
二甲醚生产涉及到的主要原料为甲醇,年使用量8.46万吨,由甲方厂内的储罐通过管道输送,储存设置1个80m3的甲醇中间罐。
详情见下表:
原料甲醇储存一览表
甲醇中间罐
V=80m3
0.01Mpa
1个
2、辅助材料
辅助材料主要包括催化剂(三氧化二铝等),催化剂一次装填量为9t,三年换一次,不设置储存库房。
3、产品、中间产品
该项目年产二甲醚6万吨,并且伴随着每小时120m3的反应尾气,产生的尾气送至火炬或者锅炉房燃烧。
产品、中间产品表
名称
产量
产品
二甲醚
6万t/a
副产品
反应尾气(H264.0%,CO11.6%,CO216.3%,CH46.6%,CH3OH1.5%)
120Nm3/h
中间产品
没有中间产品
第五节生产工艺流程
一、生产工艺流程
该项目原料甲醇从甲醇罐区送入甲醇中间储罐,用进料泵送至换热器换热升温后进入甲醇塔汽化,甲醇蒸汽进一步换热升温后进入反应器反应,冷凝液和汽相反应产物进入二甲醚塔精馏、分离,最后经二甲醚凝器冷凝成液体送至二甲醚罐区储存。
该工艺流程实现了二甲醚反应、精馏一体化。
具体工艺如下:
1、甲醇汽化
来自中间储罐的甲醇经泵加压至1.0MPa,进入甲醇预热器,同甲醇换热器出来的320℃的反应气换热,温度升至120℃后,进入甲醇汽化塔,被塔底再沸器加热到150℃,甲醇受热汽化变成150℃、0.8MPa甲醇蒸气,甲醇蒸汽进入甲醇换热器与反应器出来的480℃反应气换热,温度升至350℃进入反应器。
汽化塔塔底再沸器用蒸汽间接加热,蒸汽冷凝水回锅炉。
2、二甲醚合成
甲醇蒸气在甲醇换热器中与粗甲醚蒸气换热后进入列管换热式固定床反应器,在催化剂的作用下(催化反应温度240~360℃,压力1.0Mpa)发生反应生成二甲醚(甲醇转化率80%),同时伴随发生副反应,生成一氧化碳、氢、甲烷等气体。
含有水、甲醇、二甲醚的混合气体出反应器温度480℃,进入甲醇换热器与甲醇气换热,温度降至350℃后进入甲醇预热器与甲醇换热,温度降至240℃,进入二甲醚塔精馏、分离。
3、二甲醚精馏工序
汽相反应产物进入二甲醚塔后,汽相沿塔上升,受塔顶喷洒而下的回流二甲醚液的冷却,汽相分离,其中的甲醇、水被冷凝下流进入塔中部提馏段,二甲醚塔底部配有二甲醚塔再沸器用蒸汽供热,使釜液中的少量二甲醚汽化上升。
甲醇由二甲醚塔中