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鸿泰设计安全诊断报告书

50kt/a氨基乙酸项目

设计安全诊断报告书

项目单位名称：

临沂鸿泰化工有限公司

项目单位法定代表人：

苏国艳

项目单位主要负责人：

苏国艳

项目单位联系人：

孔波

项目单位联系电话：

（项目单位公章）

2012年08月22日

设计工作人员组成

设计单位：

信息产业电子第十一设计研究院科技工程股份有限公司

报告编制人：

陈文秀

审核人：

邹其琦

批准人：

秦建兵

设计单位：

信息产业电子第十一设计研究院科技工程股份有限公司

设计单位法定代表人：

赵振元

设计单位联系人：

毕红彬

设计单位联系电话：

（设计单位公章）

2012年12月12日

前言

1、企业基本情况

（一）企业名称、地址和安全生产许可证取证情况

（二）无正规设计化工装置的规模

（三）主要原材料和产品

二、诊断检查发现的问题和隐患

（一）工艺技术及流程

（二）主要设备和管道

（三）自动控制

（四）重要设备设施布置

三、整改的意见建议

（一）一般事故隐患

（二）重大事故隐患

四、相关法律、法规、规章及标准目录

五、有关图表

总平面布置图，生产和储存装置（设施）、气体检测平面布置图，工艺管道及仪表流程图，爆炸危险区域划分图，主要设备、特种设备、安全设施一览表

前言

临沂鸿泰化工有限公司成立于2008年05月28日，在临沂市工商行政管理局登记名称核准，是一家专门从事化工生产与科研开发、具有独立法人资格的化工企业。

企业注册资金10000万元，现有员工456人，其中包括具有氨基乙酸生产经验的专业技术人员和管理人员。

主导产品工业级氨基乙酸规划年生产能力为50kt，副产品为81kt盐酸和氯化铵。

项目总投资万元，其中安全设施投资万元，占总投资的％。

公司位于山东省临沂市莒南县经淮海路西段（济技术开发区），公司于2010年取得危险化学品生产许可证。

主要从事氨基乙酸项目产品的生产与销售。

根据《关于开展化工装置设计安全诊断工作的意见》（鲁安监发[2011]118号）文件要求。

受临沂鸿泰化工有限公司的委托，信息产业电子第十一设计研究院科技工程股份有限公司承担了该50kt/a氨基乙酸项目的安全诊断设计报告书。

并编制《50kt/a氨基乙酸项目的企业设计安全诊断报告书》。

一、企业基本情况

（一）企业名称、地址和安全生产许可证取证情况

临沂鸿泰化工有限公司成立于2008年05月28日，是一家专门从事化工生产与科研开发、具有独立法人资格的化工企业。

企业注册资金10000万元，现有员工456人，其中包括具有氨基乙酸生产经验的专业技术人员和管理人员。

主导产品工业级氨基乙酸规划年生产能力为50kt，副产品为81kt盐酸和氯化铵。

项目总投资万元，其中安全设施投资万元，占总投资的％。

公司位于山东省临沂市莒南县经济技术开发区，公司于2010年3月取得危险化学品生产许可证。

主要从事氨基乙酸项目产品的生产与销售。

（二）正规设计化工装置的规模

该企业的50kt/a氨基乙酸项目，由信息产业电子第十一设计研究院科技工程股份有限公司负责设计。

。

（三）主要原材料和产品

1、名称和数量

原料：

乙酸、液氯、液氨、甲醇、甲醛

中间产物：

氯乙酸

产品：

氨基乙酸、盐酸、氯化铵

辅助物料：

硫磺

2、主要危险化学品的理化性质

物质名称

危险类别

闪点℃

火灾危险性

毒物危害

爆炸极限%V/V

引燃温度℃

沸点℃

密度

g/cm3

接触限值

MACmg/m3

乙酸

39

乙

酸性腐蚀品

17

426

20

氯气

--

--

有毒气体

--

--

1

氨气

--

--

有毒气体

--

--

30

甲醇

--

甲

中闪点液体

--

--

--

甲醛

--

乙

其他腐蚀品

--

--

--

氯乙酸

--

--

酸性腐蚀品

--

--

189

--

盐酸

--

--

酸性腐蚀品

--

--

15

硫磺

--

--

易燃固体

--

--

--

3、主要公用工程情况

1、工业用电

本工程10KV供电电源引自莒南县城区供电所供电管网，主供厂区动力供电、道路照明、办公和生活设施用电，能够满足用电要求。

2、工业用汽

蒸汽来自莒南力源热电有限公司集中供热管网，压力。

工程用蒸汽量为h,压力,供汽能力能够满足生产要求。

3、工业用水

厂区一次用水量为h，引自市政供水管网，能够满足生产与生活需求。

二、诊断检查发现的问题和隐患

（一）工艺技术及流程

1、工艺技术来源

（1）采用生产工艺：

本项目采用成熟的氯乙酸合成法生产氨基乙酸生产工艺。

该工艺路线总体上与国内外厂家的技术相同，目前成熟、可靠。

企业经过生产多年，已掌握该产品生产的工艺参数的技术要点。

不属于新技术、新工艺。

（2）氯乙酸工艺流程简介

1）氯化反应

用泵将醋酸从储罐打入计量罐中，经计量后的醋酸分别加入主、副两级串联反应釜内，然后利用真空系统向两级反应釜中分别加入适量的硫磺粉。

通入蒸汽对反应釜进行间接加热，当温度上升至70℃左右时，向主反应釜中通入氯气并继续加热，反应过程中醋酸过量，控制氯气流量和反应釜温度。

每个反应釜上部均设置二级冷冻盐水冷凝器，盐水温度控制在-2～-15℃之间，将反应过程中挥发出来的醋酸冷凝回流到反应釜，上一级反应釜内未反应的氯气通过冷凝器后进入下一级反应釜，通入物料内进行反应。

二级反应釜出来的尾气经过冷凝回收醋酸后，进入尾气吸收装置副产盐酸。

当主反应釜中氯化液的密度达到ml（80℃）时关闭通氯阀门并继续升温，在100℃左右连续蒸料液30min，完成氯化反应。

反应结束后，开启真空系统，将物料倒入配水罐，加入一定量水后，通过氯乙酸倒料泵直接输送到氨基乙酸工段。

2）尾气吸收

主副交替反应产生的氯化氢尾气先进入洗涤塔吸收醋酸后，再进入降膜吸收塔多级循环逆流吸收，主塔盐酸合格后，打入盐酸贮罐，贮存、外卖。

副塔稀盐酸打入主塔继续吸收，副塔吸收液由一次水来补充，进行循环吸收。

氯乙酸酸工序

投入

产出

物料名称

投入量（公斤/批）

物料名称

产出量（公斤/批）

物料去向

乙酸

6200

回收催化剂

200

套用

氯气

8080

废水

盐酸

6600

销售

水

1400

硫磺

100

回收酸

200

废气

二氧化硫

返回氯化

氯化氢

6680

水吸收

氯乙酸

9300

合计

15980

合计

（3）氨基乙酸工艺流程简介

1）乌洛托品合成

将来自罐区的浓度为37%的甲醛溶液打入乌洛托品反应罐中，同时打开通氨阀缓慢的通入氨气，根据反应温度调节通氨量，当溶液pH达到8～11时停止加氨，循环料液2～3min，得到浓度为%的乌洛托品溶液。

将反应液用乌洛托品上料泵送至乌洛托品循环冷却器用循环水进行冷却后放至乌洛托品循环槽，经乌洛托品循环泵打入乌洛托品计量罐中。

整个反应过程中保持氨过量。

3）氨解反应

本工段氯乙酸计量罐中的氯乙酸为氯乙酸工段生成的浓度约为80%的氯乙酸溶液。

将计量后的水、乌洛托品放入反应釜中，然后通入计量后的氯乙酸，然后不断通入氨气（保持pH值在7左右），用泵将反应液打入圆块孔式石墨换热器，不断循环，保持反应温度在60～90℃，反应1～2h，在反应过程中始终保持氨过量。

4）萃取分离

将氨解反应液通过过滤器放入萃取釜，在萃取釜中加入甲醇，萃取液温度控制在20～30℃之间，当反应液中有氨基乙酸白色结晶出现后开启搅拌，在1小时内连续加入甲醇并不停搅拌。

打开萃取釜底部放料阀，将料液放入离心机内，启动离心机，离心5～6min，用水冲洗滤饼，然后吊带式离心机取出固体料，粘连在滤布上的少量氨基乙酸用水冲入滤布冲洗水池，反应生成的副产氯化铵进入甲醇母液中。

5）干燥包装

用气流干燥机对湿品氨基乙酸进行干燥，干燥后的干品经包装机包装后入库。

6）甲醇蒸馏

氨基乙酸车间生产中产生的含有大量甲醇的母液，经过精馏塔处理，回收出来含量为92%～93%的甲醇再回用到氨基乙酸的生产中去。

由氨基乙酸车间离心机来的氨基乙酸母液进入母液池，由进料泵打入精馏塔进行精馏。

甲醇蒸汽由精馏塔顶进入一次冷凝器，经冷凝后的甲醇进冷却器进一步冷却后进入缓冲罐。

不凝气进入二次冷凝器继续冷凝，二次冷凝后的甲醇进入缓冲罐，不凝气体放空。

缓冲罐中的甲醇一部分回流到精馏塔，其余回用于氨基乙酸车间。

精馏塔底液流至再沸器，再沸后甲醇蒸汽回精馏塔，剩余残液送至氯化铵车间。

7）氯化铵生产

来自甲醇精馏的氯化铵残液进入氯化铵车间的Ⅱ效蒸发系统中进行蒸发浓缩，Ⅱ效蒸发系统由Ⅱ效加热器、Ⅱ效蒸发器、Ⅱ效旋分器、Ⅱ效冷凝器等组成，主要是将氯化铵残液加热、蒸发、浓缩，Ⅱ效蒸发系统采用负压操作，用真空泵系统将操作压力控制到－，热源使用I效蒸发系统蒸出的二次蒸汽，经Ⅱ效蒸发系统浓缩后的饱和溶液进入I效蒸发系统蒸发浓缩，其过程和Ⅱ效蒸发系统相似，I效蒸发系统采用常压操作，热源使用新鲜蒸汽，压力，经I效蒸发系统蒸发浓缩后的饱和溶液进入结晶釜降温结晶，在结晶釜内随着温度的降低，氯化铵逐渐析出，待氯化铵溶液降到常温后将物料放到过滤池进行过滤，过滤母液溶液经残液泵送至预热器预热后进入Ⅱ效蒸发系统中进行循环蒸发浓缩。

过滤得固体氯化铵，包装出售。

蒸出水分经冷凝后送污水处理。

氨基乙酸工序

投入

产出

物料名称

投入量（公斤/批）

物料名称

产出量（公斤/批）

物料去向

氯乙酸

1230

回收催化剂

乌洛托品

397

废水

水

200

母液

4257

甲醇蒸馏工序

氨

650

甲醇

2500

废气

氨基乙酸

720

销售

合计

4977

合计

甲醇蒸馏工序

投入

产出

物料名称

投入量（公斤/批）

物料名称

产出量（公斤/批）

物料去向

母液

4257

回收催化剂

蒸汽

5110

废水

母液

1882

氯化铵工序

冷凝水

3300

水收集池

废气

甲醇

2375

返回甘氨酸工序

合计

9367

合计

4257

氯化铵工序

投入

产出

物料名称

投入量（公斤/批）

物料名称

产出量（公斤/批）

物料去向

母液

1882

回收催化剂

100

返回氯化铵工序

蒸汽

2260

废水

母液

2295

返回氯化铵工序

催化剂

100

二效水

1230

废水处理工序

废气

氯化铵

617

返回甘氨酸工序

合计

4242

合计

4242

2、工艺流程示意图

3、工艺流程的组成分析

（1）原料处理、化学反应、产品精制、储存和装卸分析

生产装置由原料处理、化学反应、产品精制、储存和装卸组成，分步操作合理性分析如下：

（2）每个环节的单元操作过程分析

操作步聚

实际操作

设计操作

偏差

结论

原料处理

按照50kt/a氨基乙酸项目安全设施设计专篇

0kt/a氨基乙酸项目安全设施设计专篇

无

符合

化学反应

按照50kt/a氨基乙酸项目安全设施设计专篇

0kt/a氨基乙酸项目安全设施设计专篇

无

符合

产品精制

按照50kt/a氨基乙酸项目安全设施设计专篇

0kt/a氨基乙酸项目安全设施设计专篇

无

符合

储存

按照50kt/a氨基乙酸项目安全设施设计专篇

0kt/a氨基乙酸项目安全设施设计专篇

无

符合

装卸

按照50kt/a氨基乙酸项目安全设施设计专篇

0kt/a氨基乙酸项目安全设施设计专篇

无

符合

（3）每个单元操作过程设备构成和连接分析

氯乙酸操作单元

序号

设施

反应釜

塔

计量槽

储罐

管道

符合

符合

符合

符合

温度表

符合

符合

——

——

压力表

符合

符合

——

符合

流量计

符合

符合

——

——

液位计

——

——

符合

符合

安全阀（防爆膜）

符合

——

——

——

阻火器

——

——

——

——

吸收、中和设施

符合

符合

——

——

惰性气体

——

——

——

——

自动联锁

符合

符合

符合

符合

尾气操作单元

序号

设施

反应釜

塔

计量槽

储罐

管道

符合

符合

符合

符合

温度表

符合

符合

符合

——

压力表

符合

符合

符合

——

流量计

符合

——

——

——

液位计

——

——

——

符合

安全阀（防爆膜）

——

符合

——

——

阻火器

——

——

——

——

吸收、中和设施

——

符合

符合

符合

惰性气体

——

——

——

——

自动联锁

——

——

——

——

氨基乙酸操作单元

序号

设施

反应釜

塔

计量槽

储罐

管道

符合

——

符合

符合

温度表

符合

——

符合

符合

压力表

符合

——

符合

符合

流量计

符合

——

——

符合

液位计

——

——

——

符合

安全阀（防爆膜）

——

——

——

符合

阻火器

符合

——

符合

符合

吸收、中和设施

符合

符合

符合

符合

惰性气体

——

——

——

——

自动联锁

符合

——

——

符合

蒸馏操作单元

序号

设施

反应釜

塔

计量槽

储罐

1

管道

符合

符合

符合

符合

2

温度表

符合

符合

——

符合

3

压力表

符合

符合

——

符合

4

流量计

符合

符合

符合

符合

5

液位计

符合

符合

符合

符合

6

安全阀（防爆膜）

符合

符合

——

符合

7

阻火器

——

——

——

符合

8

吸收、中和设施

符合

——

符合

符合

9

自动联锁

符合

符合

——

符合

氯化铵操作单元

序号

设施

反应釜

塔

计量槽

储罐

管道

符合

符合

符合

符合

温度表

符合

符合

符合

——

压力表

——

符合

——

——

流量计

——

符合

——

——

液位计

——

——

——

符合

安全阀（防爆膜）

——

符合

——

——

阻火器

——

——

——

——

吸收、中和设施

——

——

——

——

惰性气体

——

——

——

——

自动联锁

——

——

——

——

4、操作方式、工艺参数、主要控制指标（温度、压力、流量、配比、液位等）分析

（1）反应釜工艺参数

氯化工序

工艺参数

操作方式

控制指标

运行数据

偏差

结论

温度

手动调节

90℃

90℃

±5℃

符合

压力

手动调节

﹣60kPa

﹣60kPa

±5kPa

符合

流量

手/自动调节

200m3/h

200m3/h

±200L

符合

配比

手动调节

1/

1/

±

符合

液位

手动调节

8000L

8000L

±50L

符合

尾气工序

工艺参数

操作方式

控制指标

运行数据

偏差

结论

温度

常温

常温

常温

——

符合

压力

自动调节

微负压

微负压

微负压

符合

流量

自动调节

自动调节

自动调节

自动调节

符合

配比

手动调节

33％

33％

±1％

符合

液位

手动调节

800mm

800mm

±50mm

符合

氨基乙酸工序

工艺参数

操作方式

控制指标

运行数据

偏差

结论

温度

手动调节

83℃

83℃

±2℃

符合

压力

——

常压

常压

——

符合

流量

手/自动调节

200m3/h

200m3/h

±200L

符合

配比

手动调节配比

1/397

1/397

±1㎏

符合

液位

手动调节

2000L

2000L

±5L

符合

氯化铵工序

工艺参数

操作方式

控制指标

运行数据

偏差

结论

温度

手动调节

120℃

120℃

±10℃

符合

压力

手动调节

±

符合

流量

手动调节

20m3/h

20m3/h

±2m3/h

符合

配比

手动调节

＞70％

＞70％

±2％

符合

液位

手动调节

300mm

300mm

±50mm

符合

（2）蒸馏塔工艺参数

工艺参数

操作方式

控制指标

运行数据

偏差

结论

温度

减温减压调节

68℃

68℃

±2℃

符合

压力

常压

常压

常压

常压

符合

流量

25m3/h

＜26m3/h

25m3/h

±1m3/h

符合

配比

——

——

——

——

——

液位

液位计中间（500mm）

液位计中间＜250mm

液位计中间＞200mm

±50mm

符合

5、各生产物料所流经工艺设备的顺序、去向、步骤及禁忌物料的使用分析

（1）反应釜物料流向

序号

物料名称

步骤

去向

顺序

结论

1

氨基乙酸

萃取、分离、烘干、包装

成品库

符合工艺

符合

2

氯化铵

浓缩、结晶、分离、包装

成品库

符合工艺

符合

3

氯乙酸

氯化、计量

甘氨酸工序

符合工艺

符合

（2）塔物料流向

序号

物料名称

步骤

去向

顺序

结论

1

母液

甲醇蒸馏、

返回工序

符合工艺

符合

2

氯化氢

吸收、计量

盐酸罐区

符合工艺

符合

（3）没有禁忌物料的使用。

6、整个工艺技术及流程分析

该产品最初由国外研发并投入工业化生产，其工艺路线有氯乙酸氨解法、施特雷克法（streeker）和海因法（Hydantion）等三种方法反应得到产品。

目前国外同类生产企业均采用氯乙酸氨解法，该工艺，国内的生产厂家有三家公司生产装置，年产量10吨/年。

经过以上分析，整个工艺技术及流程满足安全生产要求。

（二）主要设备和管道

1、主要设备包括定型设备的选型、非标设备的制作和选用分析

（1）主要定型设备

序号

名称

规格

型号

数量

制造

单位

制造单位资质

检测情况

结论

备注

1

氯化釜

K-8000L

24

淄博搪瓷公司

是

合格

符合

2

储槽

K-10000L

6

淄博搪瓷公司

是

合格

符合

3

氨解釜

K-2000L

10

淄博搪瓷公司

是

合格

符合

4

萃取釜

K-8000L

12

淄博搪瓷公司

是

合格

符合

5

结晶釜

K-2000L

12

淄博搪瓷公司

是

合格

符合

6

离心机

LD1250

12

上海离心机公司

是

合格

符合

7

干燥机

2

江苏干燥机公司

是

合格

符合

8

蒸馏塔

DN2000×21950

2

常州机械公司

是

合格

符合

9

变压器

SG-800

2

临沂电力公司

是

合格

符合

10

螺杆制冷机

2

烟台制冷机公司

是

合格

符合

11

氟利昂制冷机

3

烟台制冷机公司

是

合格

符合

（2）主要非标设备

序号

名称

规格

型号

数量

制造

单位

制造单位资质

检测情况

结论

备注

1

盐酸储罐

Q=200m3

6

河北玻璃钢公司

是

合格

符合

2

乙酸储罐

Q=200m3

3

济南机械公司

是

合格

符合

3

甲醇储罐

Q=200m3

6

济南机械公司

是

合格

符合

4

甲醛储罐

Q=200m3

3

济南机械公司

是

合格

符合

2、设备、管道、管件的选材是否符合物料性质（有毒、腐蚀、易燃、易爆等）及作业环境（高温、高压、低温、临氢等）分析

序号

名称

规格

型号

材质

作业环境

物料性质

结论

备注

一

有毒

液氯管道

DN50

16MnR

有毒气体

符合

液氨管道

DN50

16MnR

有毒气体

符合

二

腐蚀

盐酸管道

DN50

PVC

酸性腐蚀品

符合

乙酸

DN50

PVC

酸性腐蚀品

符合

三

易燃、易爆

甲醇

DN150

Q235A

中闪点液体

符合

甲醛

DN25

Q235A

其他腐蚀品

符合

3、主要工艺物料管道及其他辅助管道和阀门、法兰等管道元件的选用和连接方式分析

序号

名称

规格

型号

数量

连接方式

检测情况

结论

备注

一

工艺物料管道

液氯管道

GN65

29

平面

合格

符合

液氨管道

DN65

38

平面

合格

符合

甲醇管道

DN100

24

平面

合格

符合

乙酸管道

DN65

60

平面

合格

符合

甲醛管道

DN50

27

平面

合格

符合

二

辅助管道

蒸汽管道

DN50

29

平面

合格

符合

水管道

DN50

37

平面

合格

符合

三

阀门

球阀

DN50、65、80

--

平面

合格

符合

截止阀

DN50、65、80、100