兰炭多联产建设项目安全条件和技术工艺设备设施安全可靠性的分析结果

兰炭多联产建设项目安全条件和技术工艺设备设施安全可靠性的分析结果1.1建设项目安全条件分析结果1.1.1建设项目对周边生产、经营活动和居民生活的影响该项目周边1000m范围内没有居民区、商业中心等人口密集区；没有学校、医院等公共设施，即没有法律法规予以保护的重要区域。该项目的选址在XX市所辖XX市境内的XX化工基地XX临河循环经济示范区，距离XX市XX镇西北约10公里处。与周边的距离符合《危险化学品安全管理条例》、《焦化厂卫生防护距离标准》GB11661-89和《焦化行业准入条件》等规定的安全要求。按照《焦化厂卫生防护距离标准》GB11661-89的规定，根据拟建厂区周边实际情况和当地多年2.6m/s的平均风速，拟建项目不会对居住区产生影响，发生火灾和泄漏事故时，与周围建筑物的安全距离符合要求，风险程度可以接受。直立炉生产装置、煤气净化及化产回收、炭化气制甲醇、焦油加氢、粗苯加氢装置、储罐区、气柜发生火灾、爆炸事故时也可能会对周边装置产生影响。但与周边各装置间保持足够的安全距离，风险程度可以接受。1.1.2建设项目周边生产、经营活动和居民生活情况对建设项目投入生产后的影响周边的生产经营活动不会对该项目产生不良影响。1.1.3建设项目所在地自然条件对建设项目投入生产后的影响拟建厂区地质构造位置处于鄂尔多斯缘凹陷带，属单斜构造，岩层平缓，倾向南东，倾角10~12度。场区及周围没有发现大的区域性断裂构造，地质条件稳定。能够满足厂房、仓库、设备基础建设的基本要求。项目所处地区地震设防烈度8度，地址地段不属于泄洪区，一般情况下不会发生洪水自然灾害。当地自然条件优越，适合组织工业生产，自然条件对建设项目不会产生不良影响。1.2主要技术、工艺和装置、设备、设施及其安全可靠性评价结果1.2.1主要技术、工艺或者方式和装置、设备、设施的安全可靠性一、直立炉生产、炭化煤气净化工艺技术、设备、设施可靠性1.直立炉装置该项目选用内外加热型的直立炭化炉，炉型为：MWH型带蓄热室直立炭化炉。以单一煤种为原料干馏产气的直立炉装置，在国内应用历史悠久，生产技术成熟可靠。2.备煤、炭化、筛储焦1）直立炉备煤该系统拟采用PLC控制与就地操作相结合的控制方式，提高了生产的安全可靠性。2）直立炉炭化（1)加煤方式：通过手动、气动控制的滚筒阀和插板阀进行；（2)出焦方式：采用水封式出焦机，连续出焦；（3)控制水平：总管压力、流量、压力调节采用自动控制，每组炉顶温度、压力、炉底温度、压力、加热煤气、熄焦煤气和空气、炉顶荒煤气压力、流量采用DCS自控监测和调节，安全可靠。3）筛储焦该系统拟采用PLC控制与就地控制相结合的控制方式，提高了生产的安全可靠性。3.煤气净化化产回收1）冷鼓电捕、回收循环氨水（1）煤气的冷却冷凝该项目采用间冷工艺流程，煤气处理量大，煤气加压采用离心鼓风机，配套液力偶合器调速，不仅便于操作且节省能源。（2）焦油回收与循环氨水焦油回收采取重力旋流和大截面沉降分离，配合机械化沉降槽除去焦油渣的工艺方法进行不同重度的焦油回收，工艺上配置德国先进技术的三相卧螺沉降离心机进行产品把关。（3）电捕煤气中焦油雾及萘的脱除采用高效蜂窝式电捕焦油器，电捕焦油器布置在鼓风机后，既处在正压的安全状态下操作又能最大限度地脱除煤气中的焦油雾滴及萘，提高了煤气净化的质量。2）脱硫及硫回收该工段采用湿法脱硫，将煤气中的H2S含量脱至≤50mg／Nm3，并回收硫膏，脱水干燥制取硫磺。剩余氨水采用直接蒸汽汽提蒸氨，生产浓氨水作脱硫的补充液。蒸氨废水送生化处理。该工段采用煤气中自身含有的氨为碱源，以PDS+栲胶为复合催化剂的湿式氧化法前脱硫工艺，该法脱硫效率高，不必外加碱源，循环液中付产物积累慢，可不设提盐装置，产生的废液不多，因此不仅具有投资省，操作费用低，运行稳定的特点，而且具有良好的环保效果。脱硫采用湍球塔和新型轻瓷填料塔。湍球塔气速高，处理能力大，塔的重量轻，气液分布比较均匀，不易被固体颗粒及粘性物料堵塞，特别是由于塔内湍动强烈，故质量及能量传递得以强化，因而能够较大地缩小塔径及降低塔高。轻瓷填料在传质过程中，填料表面始终保持一层液膜，形成良好的气液接触，比其它填料具有更高的传质效率。3）硫铵制备采用喷淋式饱和器脱除直立炉煤气中的氨，它集酸洗与结晶为一体，煤气系统阻力小，流程简单，工艺先进，技术可靠。干燥采用振动流化床，技术成熟，操作稳定。4)洗苯、脱苯该工段包括终冷、洗苯、脱苯三部分：终冷采用横管间接终冷塔冷却直立炉煤气，即将硫铵来的煤气在此冷却至洗苯所需的温度。该工艺较直接终冷工艺相比具有流程短、设备少、废水量小等优点。洗苯即为用焦油洗油吸收终冷后煤气中的苯，然后将净煤气送往各用户使用。洗苯后煤气含苯量为2g／Nm3。脱苯即将洗苯后的含苯富油脱苯，所得粗苯入粗苯贮槽，然后由粗苯输送泵送出装车外售，脱苯后的贫油返回洗苯塔循环使用。所采用的工艺先进，技术可靠。二、炭化煤气制甲醇工艺技术、设备、设施可靠性1.炭化煤气中的含碳量(C0+C02)比焦炉煤气高，经转化后的转化气H／C接近于甲醇合成的最佳H／C=2，而焦炉气经转化后气体中的H／C约为2.6~2.7，由炭化煤气制取甲醇生产的工艺应比焦炉煤气的工艺更为有利。2.采用的主要技术及其特点1)采用螺杆压缩机加压炭化煤气，在0.35MPa(G)和200℃时进行有机硫水解，首先采用氧化铁干法脱硫，使干法脱硫剂的费用大大的降低。另外，由于喷水螺杆压缩机不怕炭化煤气中的焦油、尘等杂质，可保证机组长周期稳定运转。2)用活塞压缩机继续加压洁净的炭化气至2.5MPa(G)，进入干法脱硫及转化工序，合成气压缩也采用活塞式压缩机，以节省投资。3)炭化气部分氧化装置采用预热流程，并有效的利用装置尾部的低温热量发生蒸汽，节省了冷却水。4)采用低压恒温水管式甲醇合成塔，操作稳定可靠，副产蒸汽多，品位高；精馏采用三塔流程，产品质量好，能耗低。5)空分空气压缩机采用蒸汽透平驱动的离心式压缩机，有效降低了装置能耗，同时可不设备机。6)为提高甲醇产量，在合成的弛放气中回收H2，采用国内技术成熟的PSA装置。提H2后的弛放气则作为甲醇装置中转化加热炉的燃料气，充分利用了热源。甲醇合成在较低的温度和压力下可以达到较高的甲醇产率，铜系催化剂选择性好，副反应少，改善了甲醇质量，降低了产品能耗，成本较低，具有明显的优越性。该项目确定选用安淳公司的水管式低压恒温甲醇合成塔及相应的配套设备，同时副产品位较高的中压蒸汽。该技术稳妥可靠，实用先进，投资较低，运行成本低。三、焦油加氢工艺技术、设备、设施可靠性煤焦油加氢装置拟采用先进的中温煤焦油加氢异构工艺和催化剂，以上游产品煤焦油作为装置进料。氢气采用PSA制氢装置供氢，生产柴油、石脑油和焦油沥青。目前，在陕西省神木县锦界工业园区天元化工有限公司实现《50万t/a中温煤焦油轻质化项目》工业化。该项目设计以天元化工有限公司《50万t/a中温煤焦油轻质化项目》为基础。其工艺技术、设备和设施具备可靠性。四、粗苯加氢工艺技术、设备、设施可靠性采用低温加氢精制法,其工艺技术有如下特点：1)采用原料预处理工艺，除去粗苯中重质苯等成分，较大程度的防止易结焦堵塞物质进入加氢反应系统，延长了设备检修周期，同时简化加氢物料汽化工艺；2)加入阻聚剂，防止不饱和化合物的聚合，同样延长了设备检修周期和催化剂再生周期；3)反应条件温和，投资低，脱硫效果好。其工艺技术、设备和设施具备先进、可靠性。1.2.2主要装置、设备或者设施与危险化学品生产或者储存过程的匹配性该项目的原料主要包括原煤、煤焦油、粗苯和氢气。1.原料1）干馏煤：进厂煤采购量：计入≤25mm煤粉量为10%时，为162.87×104t/a（日均4462t/d）。计量之后卸入地下受煤槽或煤场，煤场采用封闭式煤棚设施。储存设施能够满足生产装置的需要。2）煤焦油：由该项目直立炉进行煤干馏回收的煤焦油为87032t/a，需由X市及其周边地区采购69218t/a（日供～208t/a）。配备有相应储槽。储存设施能够满足生产装置的需要。3）粗苯：由该项目直立炉进行煤干馏回收的粗苯量为5404t/a，需由XX石化集团炼油厂或周边地区的焦化或干馏煤企业中提供44600t/a的原料粗苯。配备有相应储槽。储存设施能够满足生产装置的需要。4）氢气：该项目的两套加氢装置所需的氢气将由直立炉炭化煤气作为提H2的原料气，由PSA变压吸附装置提供。设有氢气气柜。储存兼缓冲作用的时间为20分钟；并设有炭化煤气气柜，储存净化后的炭化煤气和分别提供制H2装置原料气源和甲醇装置生产甲醇的原料气。储存兼缓冲作用的时间为20分钟。储存设施能够满足生产装置的需要。2.辅助原料该项目煤气净化、化产回收、合成甲醇、焦油加氢和粗苯加氢各生产装置所需的辅助原料、催化剂等设置有相应储存设施。储存设施能够满足生产装置的需要。3.产品及副产品该项目产品及副产品设置有相应储存装置。储存设施能够满足生产装置的需要。1.2.3危险化学品生产或者储存过程配套和辅助工程的安全可靠性1.供排水、化学水处理拟建厂址为工业开发区，有工业水管道引入，水量、水质符合生产生活用水标准，可作为该工程水源。该项目厂区生产、生活给水管网与消防给水管网均呈环状布置，并按有关规范的要求布置室外地下式消火栓及阀门井。为减少新鲜水用水量，提高水的利用率，该工程拟设置复用水系统。系统分为生化处理复用水系统和清净下水复用水系统。生化处理复用水系统：生化处理后的水经加压后作为循环水的补充水。清净下水复用水系统：锅炉房排出的清净下水经加压后送至直立炉工段作为熄焦补充水。该项目含有压生产排水和无压生产、生活排水，分别收集化产及甲醇工段排出的有压污水及生活区、直立炉等工段排出的无压生产、生活污水（不包括脱硫残液），全部送往生化处理装置经处理后作为循环水补充水，以实现零排放。2.供电电源选择及可靠性1)该工程建在工业园区内，工业园区内具有可靠的变电站，该站供电裕量较大，可以向该工程分别提供两路35KV电源，其可靠性及供电能力完全可以满足该工程所需的用电量。即每条电源容量都能够按100%的负荷要求供电。2)一级用电负荷的保安电源：引自青铝厂变电所。3.供配电系统根据用电负荷统计计算、用电负荷的分布，以及各生产装置的特性，按照技术先进可靠，运行灵活、维护方便，较好的性能价格比，环保节能等原则，确定供配电系统方案。4.电气设备继电保护及自动装置1)10KV配电系统采用电站微机综保装置。继电保护按现行国标来设计系统保护和安全自动装置。总变与净化开闭所之间的10千伏系统的监控、通讯联络采用光纤通讯。总变电站按有人职守，净化开闭所、分变电所按无人值守设计。2)直流系统：总变选择一套100Ah的直流屏。开闭所选择一套30Ah的直流屏。3)低压用电设备的操作电源选用AC220V，保护采用低压断路器、接触器、智能保护器（热继电器）的组合方式。功率≥45kW的电机和重要电机现场安装电流表。功率≥110kW的电机配备软启动器。备煤系统、筛储焦系统工艺流程长，联锁复杂，采用PLC控制系统。5.电缆敷设该工程各界区变电所各电压等级的馈电均采用放射式方式。电缆敷设根据装置环境特性采用电缆桥架、穿管沿建筑物敷设或局部穿管埋地敷设。6.防雷、接地及防静电该工程高压系统为中性点不接地系统。0.4kV系统采用TN-S接地系统。对容易产生和积累静电荷的工艺设备、管道按规范要求做防静电接地。各生产装置建筑物按二类防雷建筑物设置，其余按三类建筑物设置。1.供热该项目供热范围包括直立炉、煤气净化、化产回收、焦油加氢、粗苯加氢和合成甲醇等主要生产装置的生产用汽以及全厂生活用汽。其中中压蒸汽由园区中压蒸汽管网提供。该工程拟建一座锅炉房，内设置三台50t/h循环流化床蒸汽锅炉，锅炉正常运行锅炉二开一备，可满足化工工艺连续生产、生活和采暖用汽。当一台锅炉停止运行时，启动备用锅炉，增加了全厂安全生产供汽的可靠性。8.空压氮压站为满足甲醇装置开车吹扫、置换、压缩空气以及仪表空气的用量及压力要求，选用SA-250W型螺杆式空压机3台。同时配置一套无热再生压缩空气干燥净化装置，满足仪表用气的露点及含尘量要求，能够满足全厂仪表用气的质量要求。当空分装置运行正常后，仪表所用压缩空气由空分装置提供，两台压缩机作为氮压机满足压缩氮气的要求。9.制冷站在（冷鼓工段和洗脱苯工段）对炭化煤气冷却装置，为了提高冷却效率，减少新鲜水的消耗量，节约用水，设置制冷站。10.采暖通风与空气调节及除尘该项目的生产厂房及辅助建筑物均设置全面采暖系统。采暖热媒为110℃/70℃热水（高温水）及95℃/70℃