年产1000吨生物乙醇项目平安设计专篇.docx

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年产1000吨生物乙醇项目平安设计专篇

1概述

平安设施设计专篇编制目的

依照国家平安生产监督治理总局令第8号《危险化学品建设项目平安许可实施方法》第十三条“建设项目平安设施设计应当由取得相应设计资质的设计单位进行，设计单位对建设项目平安设施设计负责。

设计单位应当依据有关平安生产的法律、法规、规章和标准和建设项目设立平安评判报告，对建设项目平安设施进行设计，并组织设计人员编制建设项目平安设施设计专篇。

”

山东省****设计院具有国家建设部颁发的轻纺行业甲级设计资质，同时具有国家质量监督查验检疫总局颁发的压力容器特种设备设计许可证（编号TS）和压力管道特种设备设计许可证（编号TS），山东****有限公司委托山东省****设计院对其一期建设1000t/a无水乙醇项目进行设计，并编制平安设施设计专篇。

平安设施设计依据

国家、地址政府有关法律、法规、文件

《中华人民共和国平安生产法》（中华人民共和国主席令第70号）

《中华人民共和国职业病防治法》（中华人民共和国主席令第60号）

《中华人民共和国劳动法》（中华人民共和国主席令第83号）

《中华人民共和国消防法》（中华人民共和国主席令第4号）

《危险化学品平安治理条例》（中华人民共和国国务院第344号令）

《特种设备平安监察条例》（中华人民共和国国务院第373号令）

《危险化学品建设项目平安许可实施方法》（国家平安生产监督治理总局令第8号）

《关于贯彻落实增强建设项目平安设施“三同时”工作要求的通知》（国家平安生产监督治理局安监管司办字[2003]92号）

《关于增强建设项目平安设施“三同时”工作的通知》（国家进展和改革委员会、国家平安生产监督治理局发改投资[2003]1346号）

《山东省平安生产条例》（山东省人大常委会公告第80号）

《山东省平安生产监督治理规定》（山东省人民政府第141号令）

《山东省人民政府办公厅关于增强危险化学品建设项目平安治理工作的通知》（鲁政办发[2006]110号）

《压力容器平安技术监察规程》（质技监局锅发[1999]154号）

《压力管道平安治理与监察规定》（原劳动部[1996]140号文）

《关于增强危险化学品从业单位销售危险化学品发货和装卸环节平安监管工作的通知》（鲁安监发[2005]81号）

设计采纳的标准、标准

《酒精厂设计标准》QB6014-96

《酒精工业劳动平安技术规程》QB1853-93

《工业企业总平面设计标准》GB50187-93

《建筑设计防火标准》GB50016-2006

《建筑物灭火器配置设计标准》GB50140-2005

《危险化学品名录》（2002年版）

《建筑抗震设计标准》GB50011-2001

《建筑抗震设防分类标准》GB50223-2004

《建筑结构靠得住度设计统一标准》GB50068

《建筑结构荷载标准》GB50009-2001

《混凝土结构设计标准》GB50010-2002

《建筑地基基础设计标准》GB50007-2002

《砌体结构设计标准》GB50003-2001

《钢制压力容器》GB150-1998

《钢制焊接常压容器》JB/T4735-1997

《化工企业静电平安检查规程》HG/T23003-92

《避免静电事故通用导那么》GB12158-90

《建筑物防雷设计标准》GB50057-94（2000版）

《生产进程平安卫生要求总那么》GB12801-91

《爆炸和火灾危险环境电力装置设计标准》GB50058-92

《建筑照明设计标准》GB50034-2004

《35~110kV变电所设计标准》GB50059-92

《通用用电设备配电设计标准》GB50055-93

《低压配电设计标准》GB50054-95

《电力工程电缆设计标准》QB6014-96

《不锈钢无缝钢管》GB2270-90

《工业金属管道设计标准》GB50316-2000

《工业金属管道施工及验收标准》GB50235-97

《工业管道的大体识别色、识别符号和平安标识》GB7231-2003

《机械设备安装工程施工及验收通用标准》GB50231-98

《紧缩机、风机、泵安装工程施工及验收标准》GB50275-98

《起重设备安装工程施工及验收标准》GB50278-98

《持续输送设备安装工程施工及验收标准》GB50270-98

《工业设备管道防侵蚀工程施工及验收标准》HGJ229-91

《工业安装工程质量查验评定统一标准》GB50252-94

《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收标准》GB50236-98

《工业设备及管道绝热工程施工验收标准》GBJ126-89

《室外给水设计标准》GB50013-2006

《室外排水设计标准》GB50014-2006

《建筑给水排水设计标准》GB50015-2003

《低倍数泡沫灭火系统设计标准》GB50151-92

《污水综合排放标准》GB8978-1996

《采暖通风与空气调剂设计标准》GB50019-2003；

《紧缩空气站设计标准》GB50029-2003；

《经常使用危险化学品的分类及标志》GB13690-1992

《经常使用危险化学品贮存通那么》GB15603-1995

《重大危险源辨识》GB18218-2000

《平安标志》GB2894-96

《平安色》GB2893-2001

《工业企业卫生设计标准》GBZ1-2002

《工业场所有害因素职业接触极限》GBZ2-2002

《职业性接触毒物危害程度分级》GB5044-85

《工业企业噪声操纵设计标准》GBJ87-85

《****建设项目施工图设计编制内容深度规定》QBJS34-2005

《化工企业平安卫生设计规定》HG20571-95

《化工企业静电接地设计技术规程》HG/T20675-1990

《化工企业平安治理工作标准》HG/T23001-92

《化工检修现场平安治理检查标准》HG/T23008-1999

《厂区动火作业平安规程》HG23011-1999

《厂区设备内作业平安规程》HG23012-1999

《厂区高处作业平安规程》HG23014-1999

《厂区吊装作业平安规程》HG23015-1999

《厂区断路作业平安规程》HG23016-1999

《厂区动土作业平安规程》HG23017-1999

《厂区设备检修作业平安规程》HG23018-1999

《生产经营单位平安生产事故应急预案编制导那么》AQ/T9002—2006

本项目有关的文件、资料

本项目的设计合同

本项目的可行性研究报告（山东省****院编制）

《平安预评判报告》（德州聚安特平安效劳有限公司）暂却

山东****有限公司10000吨/年乙醇项目设立平安审查意见

岩土工程勘探报告（德州****勘探院GC060132）

设计范围

山东省****设计院承接的山东****有限公司乙醇项目的设计范围为一期建设的1000t/a无水乙醇生产车间（包括原料前处置工段、纤维素酶制备工段、乙醇发酵工段、蒸馏脱水工段）、综合机房（包括变电所、空压站、减温减压站和循环水泵房）和1台成品储罐。

本平安设施设计专篇即为1000t/a无水乙醇生产车间和综合机房及1台成品储罐的内容。

2建设项目概况

建设单位简介

山东****有限公司是致力于国家高技术生物工程科研开发的国家级重点高新技术企业、中国功能糖城重点支柱企业、山东省农业产业化重点龙头企业。

公司在国内独家实现低聚木糖工业化生产，唯一通过国家科技功效鉴定，填补国内空白，达国内领先、国际先进水平。

现已形成以功能糖和淀粉糖两大系列产品为主导的农副产品加工龙头企业。

山东****有限公司成立于2006年7月，是山东****有限公司的全资子公司，注册资本金5500万元，要紧为筹建燃料乙醇项目而成立。

建设项目概况

建设项目概述

山东****有限公司利用现代生物技术酶解工业纤维废渣生产乙醇项目，工艺是采纳山东****有限公司与山东大学生命科学学院合作开发的利用现代生物技术酶解工业纤维废渣生产乙醇技术。

所选用高活性优良纤维素酶取得国家发明专利（专利名称：

高活性纤维素酶的制造方式，专利号：

ZL961，并获国家发明奖四等奖，国家教委科技进步一等奖，山东省科技进步二等奖等。

该项目工艺技术已通过山东省科技厅组织的科学技术功效鉴定（鉴定证书编号：

鲁科成鉴字[2006]第80号）；禹城高新技术产业开发区计划建设局出具了《建设项目选址意见书》、《建设用地计划许可证》、《建设工程计划许可证》。

该项目已在山东省发改委记录备案（记录备案号09）。

山东省平安生产监督治理局于2006年12月8～9日组织有关专家对山东****有限公司10000吨/年乙醇项目设立平安条件进行了审查，“同意该工程项目的设立”。

（见附件）

建设项目厂址

项目厂址是严格依照山东省平安生产监督治理局审查意见同意的该项目选址进行施工图设计，没有对项目建设地址进行调整。

厂址位于在禹城市高新技术开发区内。

禹城市南依山东省会济南40千米，北距北京350千米，东至青岛港460千米，建设地址距济南国际机场50千米，京沪、济邯铁路，京福高速公路，308国道、10一、109省道和正在建设中的青银高速公路穿境而过。

交通运输十分便利。

供电、供水等配套设施完善，厂区地形平坦，排水方便，该项目选址符合开发区整体计划。

禹城位于华北陆台渤凹陷的南部，最长期沉降区，为第四系地层中河流冲积而成。

因此，地层水平、垂直方向变更频繁，要紧为轻中等的亚砂土组成，第二为薄层粘土及部份细砂层。

城区地耐力平均为120kPa，地基承载力均110kPa。

禹城市地震大体烈度为7度。

禹城市位于黄河冲积平原，黄河泛滥漫流沉积而成的缓平地占总面积的近一半，另一部份浅平洼地，地形平缓。

市区海拔高度～米，徒骇河自市区西南向东北流去，总地形为西南较高，东北较低，平均坡度为～%。

厂址场地东面是空地，西临东外环路，厂区西侧围墙距东外环路边17米，南临汉槐街延长线，厂区南侧围墙距汉槐街延长线路边17米，北面为空地，东北方向靠着前油坊村及大鱼塘。

厂区东侧围墙距前油坊村约500米。

厂址周围无重点文物爱惜单位及风光名胜区，厂址上空及地下无对项目建设不利的障碍。

场地为平地，地下无危险埋藏物。

自然、气象条件

禹城市地处暖温带季风气候区，具有明显的季风转变和季风气候特点，属半湿润大陆性气候，四季分明，光照充沛，雨热同步，降水时空散布不均。

城区要紧风向为西南风及南风，第二为东北风。

降水多集中在7～8月，占全年降水量的60%左右，地下水位2米左右。

年平均气温℃

绝对最高气温℃

绝对最低气温-25℃

年平均降雨量

年最大降雨量

年平均蒸发量

年平均相对湿度65%

最大冻土深度35cm

主导风向WS、S

历年平均风速s

历年最大风速s

禹城市位于黄河冲积平原，属鲁西、鲁北陆向斜水文地质区，新第三系和第四系地层厚度达1500m以上，地下水较丰硕。

浅层地下水补给条件较好，含水层较发育，为浅层淡水突出区。

除淡水普遍散布外，还有微咸水与淡水相间散布，组成水化学垂直分带的咸—淡、淡—咸—淡及全淡型结构

工程地质

依照相应的岩土工程勘探报告内容，建设场地在大地构造单元上属华北地台辽冀台向斜，位于临清坳断区之德州凹陷之内。

场区及其周围地壳稳固性一样，勘探场区位于地震大体烈度Ⅵ度区内。

勘探场区所在区域，自中新生代以来地壳运动总的趋势以下降为主，堆积了巨厚的新生界地层，第四系厚度超过280米，其中全新统（Q4）厚度一样在米左右，要紧为冲积及湖沼相沉积物，较疏松，工程地质性质较差，承载力一样很低；更新统（Q3）地层要紧为氧化—还原交替沉积物，较全新统地层密实，工程地质性质较好，承载力较高；新第三系属内陆湖相沉积，地层密实度良好。

工程所在地域的抗震设防烈度为6度，建筑场地类别为三类。

本工程的地层只要为河流相冲击物，可划分为7个工程地质层，其岩性特点、散布如下：

第①工程地层（Q4）：

粉土，层底埋深～２.30米，厚度～２.30米，层底标高～米。

棕黄色，稍密，稍湿-湿，摇震反映轻微-中等；无光泽，干强度、韧性低。

第②工程地层（Q4）：

粉质粘土，层底埋深～米，厚度～米，层底标高～米。

棕红色，可塑，饱和，稍有光泽，干强度、韧性中等。

第③工程地层（Q4）：

粉土，层底埋深～米，厚度～米，层底标高～米。

棕黄-褐黄色，稍密-中密，很湿，摇震反映中等，无光泽，干强度、韧性低，夹粉质粘土薄层。

第④工程地层（Q4）：

粉质粘土，层底埋深～米，厚度～米，层底标高～米。

棕红-灰黄色，可塑，饱和，刀切面较滑腻，稍有光泽，干强度、韧性中等，夹粉土薄层。

第⑤工程地层（Q4）：

粉土，层底埋深～米，厚度～米，层底标高～米。

棕黄-褐黄色，局部为黑灰色，中密，很湿，摇震反映中等-迅速，无光泽，干强度、韧性低，局部砂粒含量高。

第⑥工程地层（Q4）：

粉质粘土，层底埋深～米，厚度～米，层底标高～米。

棕黄-灰黄色，可塑，饱和，刀切面较滑腻，稍有光泽，干强度、韧性中等，夹粉土薄层。

⑦第工程地层（Q4）：

粉土，未揭穿，最大揭露厚度为米。

灰黄-浅灰，中密，很湿，摇震反映中等，无光泽，干强度、韧性低。

采纳的设计荷载：

大体风压M,大体雪压M.

依照国家标准GB18306-2001《中国地震动参数区划图》附录A的划分，德州抗震设防烈度为6度，属第一组，设计大体地震加速度值为，设计中按6度地域设防，依据《建筑抗震设防分类标准》（GB50223-2004），该建筑抗震设防类别为丙类。

总图及平面布置

严格执行国家现行的大体建设、环境爱惜、劳动爱惜、消防的法律及法规。

在知足工艺需求、生产治理、货运周转的前提下合理布置生产车间及配套设施，使整个厂区分区明确，生产线路持续、顺畅、短捷。

必需知足防火、防爆、日照、通风、卫生等国家现行标准的要求。

建设项目厂区南北长235米，东西宽398米，占地93530平方米。

计划建设1万吨/年无水乙醇生产项目,并预留进展空地。

依照安监部门审查同意的总平面位置。

本项目一期建设1000t/a无水乙醇车间，二期建设9000t/a无水乙醇项目。

一期工程要紧有1000t/a无水乙醇车间、综合机房、循环水池组成。

位于厂区的西南部。

成品罐区位于厂区西北部，一期设置一个150m3乙醇罐，二期建设4个成品乙醇罐，拟建二期工程9000t/a无水乙醇项目位于厂区的东部。

项目各单体间联系紧密，流程合理，管线简捷，治理方便。

如此布置达到了缩短工艺流程与运输线路，节约能源，方便生产治理的目的。

交通组织流畅，方便生产运输。

别离沿新建车间布置环形道路，实现了人流、物流和管线流的三向分离，而且知足了消防需要。

建设厂区新建了两个货流入口，南面有一个主入口，面向汉槐街延长线；西面有一货流入口，面向东外环路。

各要紧建构筑物间均设置道路相通。

总平面中要紧建筑物均设置不小于4米的环形消防道路。

总平面中各建筑物建筑防火品级为二级，均知足建筑设计防火标准要求的不小于10米及12米的防火间距要求。

生产规模和产品方案

一期建设规模为：

年产1000吨生物乙醇，由于生产规模小，其副产杂醇油不进行分离，二氧化碳不搜集。

工艺流程

要紧生产工艺流程：

a）原料预处置工段

生产的要紧原料木糖渣与辅料玉米粉经斗提机进入蒸料绞龙装置，迅速升温至120℃进行杀菌。

时刻应操纵在40min以上。

杀菌完成后，料温降至35℃，进入配料罐。

已灭菌的原料、水及纤维素酶在配料罐内混合，使原料：

水：

酶液=1:

4:

2;搅拌均匀后泵入发酵罐。

b）纤维素酶工段

纤维素原料、辅料加入拌料罐内，加水充分混合，使固形物浓度操纵在%左右。

拌料完成后，先将料液别离泵入一级种子罐、二级种子罐。

在罐内的蛇管内通入蒸汽，将料液加热至100℃，保温灭菌40分钟，然后通入冷水，冷却降温至30℃左右。

然后接种，菌体通过一级、二级种子罐的逐次扩大，达到相应的数量，提供发酵工序接种所需。

培育期间按时通无菌空气，维持温度30℃~32℃，培育时刻每级为40~45小时。

拌料罐的料液泵入纤维素酶发酵罐后，通蒸汽杀菌，温度操纵在100℃左右，时刻约为40分钟。

杀菌后将料液降温至30℃，并接入培育好的菌种进行发酵。

发酵期间按时通入无菌空气，通气量操纵在1:

1,发酵温度维持在30℃∽32℃，发酵时刻为120小时。

发酵完成后，所生成的纤维素酶液进入发酵前处置工序中的配料罐内。

纤维素酶要紧工艺技术指标（见表2-1）

表2-1纤维素酶要紧工艺技术指标

序号

项目

指标

备注

1

杀菌温度

100℃

2

杀菌时间

40min

3

一级培养温度

30~32℃

4

一级培养时间

40~45h

5

二级培养温度

30~32℃

6

二级培养时间

40~45h

7

发酵温度

30~32℃

8

发酵时间

120h

c）、乙醇发酵工段

发酵罐接入活性干酵母后，维持发酵温度为30～34℃，发酵时刻操纵在72h左右。

发酵终止，成熟醪送至蒸馏工段。

乙醇发酵要紧工艺技术指标见表2-2

表2-2乙醇发酵要紧工艺技术指标表

序号

项目

指标

备注

1

洗涤温度

65℃

2

发酵温度

30～34℃

3

发酵时间

72h

d）、乙醇蒸馏、脱水工段

发酵成熟醪液经预热器加热后，从粗馏塔顶部进入，粗馏塔塔底通入蒸汽，操纵粗塔塔底温度为105～106℃，顶温为95～96℃，蒸馏废水从粗馏塔底部排出进入污水处置场进行处置。

乙醇含量约50%的粗乙醇蒸气从粗馏塔顶部进入精馏塔中部，精塔底温为104～105℃，中温为84～85℃，进行精馏，精塔底部废水排入污水处置场。

原料通过进料管线通过再沸器加热，在适当的压力下进入分子筛塔A的顶部。

然后沿塔向下运动，边进入边脱水，脱水后的60%--85%无水乙醇蒸汽在底部排出其余的的返回分子筛塔B在负压下脱水再生，两个分子筛塔如此周期型切换，通过调整压力温度流速完成吸水和再生。

合格后将无水乙醇送至成品罐。

乙醇蒸馏、脱水要紧工艺技术指标见表2-3；

表2-3乙醇蒸馏、脱水要紧工艺技术指标表

序号

项目

指标

备注

1

粗馏塔温度、压力

108℃、

2

精馏塔温度、压力

108℃、

3

过滤器温度、压力

138℃、

4

吸附塔温度、压力

吸附过程138℃、

脱附过程MPa

生产车间要紧工艺设备（见表2-4）

表2-4要紧工艺设备表

序号

设备名称

规格或主要参数

单位

数量

备注

1

斗提机

Q=~hH=10800

台

2

2

喂料斗

1000×560×570

台

2

3

拌料罐

Ф2500×2000V=10m3

台

4

4

配料罐

Ф2500×5000V=25m3

台

4

5

浓浆泵

Q=50m3/h

台

4

6

螺旋输送机

Q=5T/h

台

1

7

蒸料绞龙装置

蒸汽工作压力

最高工作温度121℃

套

2

8

一级种子罐

Ф800×1100V=最大工作压力最高工作温度100℃

台

2

Ⅰ类压力容器

9

二级种子罐

Ф1100×4000V=4m3工作压力最高工作温度100℃

台

2

Ⅰ类压力容器

10

纤维素酶发酵罐

Ф2100×9000V=30m3工作压力最高工作温度100℃

台

6

Ⅰ类压力容器

11

蒸汽过滤器

Ф600工作压力最高工作温度150℃

台

1

Ⅰ类压力容器

12

空气加热器

Ф750工作压力

最高工作温度121℃

台

1

Ⅰ类压力容器

13

粗过滤器

Ф800常压常温

台

1

14

总过滤器

Ф800常压常温

台

1

15

空气贮罐

Ф2000工作压力常温

台

1

Ⅰ类压力容器

16

精过滤器

Q=8m3/min工作压力

常温

台

4

Ⅰ类压力容器

17

精过滤器

Q=30m3/min工作压力

常温

台

6

Ⅰ类压力容器

18

分汽包

Ф350工作压力常温

台

1

Ⅰ类压力容器

19

乙醇发酵罐

Φ4000×9000V=120m3常压

工作温度30~34℃

台

36

20

粗馏塔

Φ800×14000

台

1

21

精馏塔

Φ600×22000

台

1

22

预热器

Φ300×3500

台

1

23

精塔1#冷凝器

Φ400×3000

台

1

24

精塔2#冷凝器

Φ400×3000

台

1

25

精塔3#冷凝器

Φ400×3000

台

1

26

普级乙醇冷却器

Φ300×2500

台

1

27

精塔回流罐

V有效=Φ800×800

台

1

28

乙醇计量罐

V有效=Φ1000×1400

台

2

29

醪液输送泵

Q=5m3/hH=50m

台

2

30

精塔回流泵

Q=hH=50m

台

2

31

分汽包Ⅰ

Φ159×1000

台

1

Ⅰ类压力容器

32

排糟器

Φ500×600

台

1

33

排水器

Φ500×600

台

1

34

吸附塔

Φ800×3000∽MPa

台

2

Ⅰ类压力容器

35

蒸发器

Φ300×3500壳程MPa管程MPa

台

1

Ⅰ类压力容器

36

过热器

Φ300×2000

壳程MPa管程∽MPa

台

1

Ⅰ类压力容器

37

成品冷凝器

Φ300×2500壳程∽管程MPa

台

1

Ⅰ类压力容器

38

冷凝器

Φ400×2500壳程管程常压

台

1

Ⅰ类压力容器

39

后冷凝器

Φ300×2000壳程管程常压

台

1

Ⅰ类压力容器

40

后冲过热器

Φ300×2000壳程

管程∽

台

1

Ⅰ类压力容器

41

成品冷却器

Φ300×3500

台

1

42

真空泵

Q=27m3/h

台

2

43

淡酒泵

Q=1m3/hH=32m

台

2

44

成品泵

Q=5m3/hH=32m

台

2

45

无水乙醇罐

V全=Φ1000×1750

台

1

Ⅰ类压力容器

46

淡酒罐

V全=Φ800×1650

台

1

47

水罐

V全=Φ500×800

台

1

48

暂存罐

V全=Φ800×1000

台

1

49

无水进料泵

Q=1m3/hH=32m

台

2

50

分水包Ⅰ

Φ300×1500

台

1

51

分水包Ⅱ

Φ300×1500

台

1

52

分汽包Ⅱ

Φ159×1000

台

1

Ⅰ类压力容器

53

乙醇成品罐

Φ5600×61000V全=150m3

台

1

土建

建构筑物（见表2-5）

表2-5建构筑物一览表

序号

车间名称

建筑面积M2

结构型式

火灾危险

性类别

耐火

等级

备注

1

无水乙醇车间

原料前处理

框架结构

丙

一

3层

纤维素酶制备、乙醇发酵