制氧厂15000Nm3h变压吸附制氧车间设立安全评价报告Word文档格式.docx
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本装置氧(压缩)中间储罐出口阀门以外向高炉供气的工业管道及其它设施的安全状况不包括在本评价报告范围之内。
第四节评价工作经过
XXXXXX安全评价有限公司首先对该项目进行风险分析,根据风险分析结果与建设单位签定了安全评价合同,签定合同后,组建项目评价组,任命评价组长,编制完成项目评价计划书。
评价组到现场进行实地考察,向建设单位有关负责人员了解项目的实际情况。
在充分调查研究该评价对象和评价范围相关情况后,收集、整理该建设项目设立安全评价所需要的各种文件、资料和数据。
结合项目的实际情况,依据国家相关法律、法规、标准和规范,对项目可能存在的危险、有害因素进行辨识与分析,划分评价单元,确定安全评价方法,进行定性、定量评价,分析建设项目的安全条件和主要技术工艺、装置、设备、设施及其安全可靠性,提出相应的安全对策措施与建议,整理归纳安全评价结论,并与建设单位反复、充分交换意见,在此基础上从安全生产角度给出该项目的设立安全评价结论。
最后依据《危险化学品建设项目安全评价细则(试行)》编制了本安全评价报告。
报告初稿完成后,首先由项目评价组内部互审,然后由非项目组进行
第一次审核、技术负责人第二次审核、过程控制负责人进行过程控制审核,经修改补充完善后,由各审核人员确认审核后完成报告的编制工作。
第五节评价工作程序
安全预评价程序框图
前期准备
辨识与分析危险、有害因素
划分评价单元
选择评价方法
定性、定量评价
提出安全对策措施建议
编制安全预评价报告
第二章建设项目概况
第一节建设单位简介
XXX市XXXXXX有限公司(以下简称XXXXXX)是一家中型民营XXX企业,位于XXX市区南20km的XXX镇XXX村的村东侧,成立于2002年,其前身为XXX市XXX钢总厂,法定代表人XXX,注册资金4980万元。
公司现有资产251569万元,员工总数4700人,厂区占地面积80多万m2。
经过近几年的发展,企业形成了集烧结、炼铁、炼钢、轧钢一体的XXX联合企业,年产钢350万吨,主导产品为Ф6.5—Ф12工业用高速线材。
产品畅销京、津、沪、XXX、苏、浙、粤等地区。
近三年公司相继投入12.9亿元,进行改术改造完成了2套锅炉汽轮机,高炉余压发电TRT,烧结脱硫,130t转炉2座,1050m3高炉1座。
公司具备了年产铁、钢、材各350万吨的生产能力。
由于公司对1050m3高炉富氧鼓风、降低焦比、减少能耗的要求,现有的空分制氧能力不能满足炼铁生产用氧的需要,因此,公司决定新建一套15000Nm3/h变压吸附制氧车间。
XXXXXX安全管理机构健全,总厂设有安全处,各分厂设有安全科,安全科各设安全科长一名,安全管理人员若干。
第二节建设项目概况
一、项目基本情况
项目名称:
XXX市XXXXXX有限公司制氧厂15000Nm3/h变压吸附制氧车间。
项目性质:
1050m3高炉节能技改项目的配套工程。
项目规模:
公称产富氧能力15000Nm3/h。
项目投资单位为:
XXX市XXXXXX有限公司,本项目拟投资5000万元,其中安全投入250万元。
二、项目主要技术、工艺和国内外同类项目水平对比1、工艺特点
变压吸附空分制氧工艺是二十世纪七十年代初由美国联碳公司和德国AG公司先后开发成功,并开始在日本应用于污泥曝气处理和炼钢。
1975年,美国空气与化学品公司(APCI)开发成功真空解吸流程的变压吸附制氧工艺(VSA或VPSA),使氧氮分离效率提高并降低了制氧能耗。
因此,变压吸附制氧工艺根据解吸方式的不同可以分为两类:
PSA工艺,即在较高压力下吸附、在常压下解吸的工艺;
VSA或VPSA工艺,即在常压或略高于常压下吸附、抽真空解吸的工艺。
在同等制氧规模下,PSA工艺比VSA(或VPSA)工艺设备简单、投资少,但PSA工艺制氧能耗比VSA(或VPSA)工艺高。
在产氧规模较小时,投资占主导地位,PSA工艺较为合适,而在产氧规模较大时,电耗导致的运行费用更加重要,采用VSA或VPSA工艺更为经济。
工艺流程的先进性对于变压吸附制氧装置也非常重要,决定了制氧吸附剂的利用效率、装置的投资、长期运行的可靠性以及制氧电耗的实际水平。
因此,工艺流程开发也始终贯穿于变压吸附空分制氧技术的发展过程。
从常压解吸流程到真空解吸流程的转变是变压吸附制氧技术最重要的工艺创新,它使得变压吸附制氧装置的能耗得以降低、装置的大型化成为可能。
之后的工艺流程开发均是以真空解吸为基础,在简化流程、降低能耗、降低投资和扩大产氧规模方面做了种种努力。
该项目拟采用XXX华西工业气体有限公司设计制造的HX-15000/90型VPSA制氧装置,为常压下吸附、抽真空解吸的工艺。
2、与国内外同类建设项目水平对比情况
变压吸附制氧工艺是20世纪60年代发展起来,90年代该工艺在国外
炼钢领域占有一定地位,在我国90年代变压吸附制氧技术逐渐成熟,已经接近国际水平。
变压吸附法制氧
深度冷冻法制氧
1、装置工艺流程简单、结构紧凑、设备投资省;
2、装置占地面积小,可用于室内、外操作;
1、产品纯度高,且产品多元
3、装置自动化程度高,开停车方便快捷;
化;
优点
4、装置和维护成本低;
2、应用范围广;
5、装置运行独立性强,稳定性好,可靠性高,常温低压
3、切换频率小;
下工作,安全性能好;
4、工艺成熟、可靠性高。
6、装置成套装配,安装周期短,保证现场安装迅速简便。
1、工艺流程复杂;
2、相对占地面积大,工程造
价高,安装周期长;
1、产品比较单一;
3、设备结构复杂,维修保养
缺点
2、氧气纯度低,使用范围受限制;
技术难度大,维修成本高;
3、切换频率较高。
4、耗能量大;
5、低温、高压环境运行,危
险性较高;
6、气体产品纯度不可调。
3、工艺流程比较制氧工艺目前主要采用深度冷冻法和变压吸附法两种工艺。
三、项目地理位置、用地面积及生产规模1、地理位置、周边环境及用地面积
XXXXXX位于XXX市XXX镇XXX村村东,该项目在XXXXXX厂区北部。
项目大周边:
项目北部约1800m为XXX村,西北部约1400m为XXX村,距西部约200m竖炉车间,西侧距XXX村约1200m,东部约1900m为耿虔寺。
其交通运输较为便利。
该项目小周边:
西侧隔铁水路为焦炭料场,南侧距新炼铁喷煤区25m,东侧和北侧15m(道路和墙)为公司水泥
厂。
项目占地面积约7320m2。
2、生产规模
拟建项目规模为:
处理空气量72000Nm3/h,氧气产量15000Nm3/h,产品纯度大于等于90%。
四、项目涉及的主要原料、产品、中间产品名称该生产装置以压缩空气为原料,经沸石分子筛变压吸附,制得含量大
于90%的氧气供炼铁高炉使用,氮气随即排空。
五、工艺流程描述
本装置采用变压吸附真空解吸(简称VPSA)制氧工艺。
空气经脱硫预处理后,由风机增压至25kPa(G)直接进入由2台吸附塔组成的VPSA制富氧装置(其中1台始终处于吸附状态),在多种吸附剂组成的复合吸附床的依次选择吸附下,除去空气的水分、二氧化碳和绝大部分氮气,直接获得纯度约90%的产品富氧,由程控阀进入产品气缓冲罐,经吸附压力调节阀调节后送至氧压机加压后供用户使用。
纯度低于产品要求的富氧气体则通过均压阀进行均压后,由于吸附塔内的压力差作用,富氧气体由正压的吸附塔进入负压的吸附塔进行再次吸附处理,从而实现氧气的有效回收。
吸附饱和后的吸附剂则通过真空泵抽真空的作用得以再生。
再生出的富氮气体直接排入大气。
吸附塔的工作过程依次如下(以吸附塔T101A为例):
1、吸附过程:
原料气经鼓风机升压后自吸附塔底进入VPSA吸附塔T101A中,通过多种吸附剂的选择吸附后,直接得到纯度约90%的氧气从塔顶排出进入产品氧气缓冲罐V101。
2、均压降压过程:
这是在吸附过程完成后,关闭程控阀KV101A和KV102A,同时打开程控阀KV103A,KV105B,由于此时吸附塔T101A内的压力比吸附塔T101B内的压力高,在压力差的作用下,吸附塔T101A内的气体顺着吸附
方向流向吸附塔T101B内,该部分气体氧含量也比较高(但低于产品氧气
纯度),这一过程不仅是降压过程,而且也回收了吸附床层内死角内的富氧气体,当T101A/B两个吸附塔的压力基本接近时关闭程控阀KV103,吸附塔T101A的均压降压过程结束。
3、抽真空过程:
当均压降压过程结束后,打开程控阀门KV104A吸附塔T101A继续抽真空过程,吸附塔内的气体逆着吸附方向流出,在压力的作用下,一部分气体进入真空缓冲罐,另一部分气体被真空泵强制性地抽出,此时吸附在吸附剂上的氮气被逐渐解吸出来,当该过程持续一定时间后关闭KV105B阀,吸附塔内的气体全部通过真空泵抽出,直至吸附剂中的杂质得以充分解吸为止,关闭KV104A阀,抽真空过程结束。
4、均压升压过程:
该过程与均压降压过程相对应。
当吸附塔T101A抽真空过程结束后,打开程控阀KV103KV105A,由于此时吸附塔T101B内的气体压力比吸附塔T101A高,在压力差的作用下,吸附塔T101B内的气体流入T101A内,同时T101A内的压力升高,该气体与吸附剂充分接触后其中的氮气被吸附剂充分吸附;
当吸附塔T101A/B两塔压力基本接近时关闭KV103程控阀,吸附塔T101A的均压升压过程结束。
5、产品气升压过程:
当均压升压过程结束后,继续打开KV105A补充一部分空气,直到吸附塔压力接近大气压,然后关闭KV105A打开KV101A阀,用原料空气将吸附塔T101A内的压力升至吸附压力。
此时,吸附塔T101A的产品气升压过程结束。
经过这一过程后,吸附塔便完成了整个再生过程,为下一次吸附做好了准备。
吸附塔T101A和T101B如此交替进行,便可以得到连续的产品氧气。
工艺流程简图如下图:
空气
真空泵机组
放空
预处理槽
鼓风机
1--吸附塔组
氧气缓冲罐
氧气增压机
中压罐
调节阀
用户
2--吸附塔组
六、主要装置、设施的布局及其上下游生产装置的关系1、主要设备、设施的平面布置主厂房南北方向呈“L”布局,风机、真空泵房南北51m,东西18m,
配电室、压缩机厂房东西48m,南北15m,4台吸附塔和氧中间储罐布置在厂房东侧,露天安装。
项目南侧由西向东依次为:
主控室、备件室,高压配电室,低压配电室、电容器室,氧压机间。
主要相邻建、构筑物的防火间距
建构筑物
火灾
危险类别
相邻建筑物
实际间距(m)
依据规范(m)
备注
主厂房
乙类
高压配电室
丁类
2
——
《建筑设计防火规范》GB50016-2006第3.3.14条
低压配电室
循环水泵房
戊类
23
12
《深度冷冻法生产氧气及相关气体安全技术规程》
(GB16912-2008)
2、上下游生产装置之间的关系
本项目利用空气经变压吸附,制取90%的氧,送往炼铁高炉使用,氮及其他气体直接放空。
七、主要装置、设施
表2-2主要设备、设施一览表
序号
名称
规格型号
数量
材质
介质
主要技术参数
1
风机
D1000-115
钢材
空气
进口流量:
1000m³
/min;
出口压力:
27.44kPa、常温
活塞式氧压机
ZW-140/5
3
氧气
排气压力:
0.5MPa
水环真空泵
2BEC120
4
氮气
-75kPa
吸附塔
Φ7.0×
5
141m
30kPa
5
缓冲罐
Φ6×
18
350m
最高工作压力:
30kPa
6
中压罐
Φ4.5×
100m
0.6MPa
压力容器
7
循环水泵
KQS-N200-M13/204(F)
水
0.3MPa
8
提升泵
KQSN250-M9/327(F)
9
凉水塔
FBL(Ⅱ)W-750
玻璃钢材
常压,流量
490m/h
10
液压油泵
HXBI-120CA
油
4.0-5.0MPa
120L/min20-50℃
11
桥式起重机
10t
特种设备
八、项目公用工程及辅助设施
1、供配电、防雷及防静电
(1)供配电
●用电总量
本项目用电设备总装机容量9203kW。
其中,高压电动机9台,用电电压10kV;
其余均为380/220V负荷,低压计算负荷约383kW,自然功率因数0.65,补偿后达到0.9以上,年耗电量约为3.064×
106kW.h。
供电容量为7000kW.h,能满足该项目用电量需求。
●供电电源及变配电设施根据工艺要求,本项目主要用电属二级负荷。
其中高压由公司3#变电
站向本工程提供10kV供电电源;
低压由喷煤车间提供。
供电电源均为双回路供电源,当一路电源发生故障时,另一路可以独立承担本工程全部负荷。
本工程设有高压配电室和低压配电室,没有变压器。
高压电源为AC10kV,50HZ,三相交流三线制,中性点不接地,主要用户有风机电机、真空泵电机、氧压机;
低压电源为380/220V,50HZ,TN-C系统,主要用户是液压站电机、油站电机和照明等。
低压电源为二路进线,单排分段,设母联可自投或手投,每段进线开关能承担装置的全部负荷。
●电缆敷设
厂区内低压动力采用ZR-YJV-0.6/1kV型电缆,控制系统采用ZR-KVV-500型电缆。
室内外电缆敷设方式一般采用电缆桥架,电缆沟和穿保护管予埋。
所有电缆穿越墙壁、地面时均须按照防火规范要求,对孔洞采取阻火
封堵、分隔等防火措施。
●照明、接地设施
照明电源为AC380/220V,照明灯具电压为AC220V。
车间厂房照明一般采用高效节能金属卤化物灯,局部需要加强照明的地点设置投光灯以增
强照度。
检修照明选用移动式行灯,灯具电压为36V。
主控室及其附房采
用荧光灯照明,并按需要设置应急照明。
控制室等房间采用节能荧光灯或白炽灯。
2、防雷、防静电设施
依据《建筑物防雷设计规范》(GB50057-94),本工程建筑物防雷设计应划分为第三类建筑物,低压电气与建筑物、生产设施宜建共用接地网。
3、给排水
(1)项目需水量
●生产、生活用水:
需要量~918m3/h。
●循环冷却水:
需要量~750m3/h,进水水温≤34℃,回水水温≤40℃,进口压力0.35MPa(G),PH值6.5~8。
循环水补水量40m3/h。
●消防水:
按一处着火点考虑,室外消防水需要量10L/s(36m3/h),室内消防水需要量5L/s(18m3/h)。
一次消防水量162m3,压力不小于0.35MPa。
(2)给水情况
●给水水源:
生产、生活给水管线接自原厂区一次水给水管线,消防水管线接原厂区消防给水管线,进口管道管径D159,流量170m3/h,压力不低于0.35MPa;
生活用水来自公司供水管网,进口管道管径DN150,流量150m3/h,压力不低于0.35MPa。
消防给水管线和供水管网在车间北侧东部接入。
●新建循环水泵站:
冷却水经加压后送至用户,回水靠余压上冷却塔进行冷却,冷却后循环使用。
水泵站拟设4台循环水泵(2台490m3/h,2台300m3/h,两备两用),2台提升泵,一座凉水塔。
(3)排水系统:
雨水排水系统采用预埋混凝土管,沿厂区道路布置双蓖雨水收集口,汇集沿途及场地雨水,排至市政排水渠;
生活污水经管道排放,集中就近排放至市政排水渠。
4、消防设施
本工程消防拟采用“以水消防为主、辅以化学灭火”的方案。
1)消防水量计算:
根据《建筑设计防火规范》在同一时间内的火灾次
数按一次计;
按需水量最大的一座建筑物计算,
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