安全评价单位名称

赣州中能实业有限公司

项目名称:

赣州中能实业有限公司年产5万吨N-甲基吡咯烷酮（NMP）生产线技术改造项目（技改为年产4.5万吨）安全条件评价报告

简 介:

赣州中能实业有限公司成立于2011年1月6日，法定代表人为刘甫先，注册资本陆仟万元整，位于江西省赣州市信丰县工业园区星村路，公司统一社会信用代码为91360722566292903G，经营范围为化工产品的技术开发、生产及销售（不含危险化学品）；环保设备的研发、生产；N-甲基吡咯烷酮有机溶剂（危险品除外）的回收加工和再利用；γ-丁内酯的生产和销售；锂电池的技术研发、生产；电子产品、机械设备的购销；N-甲基吡咯烷酮合成生产、销售；货物及技术进出口（以上经营项目国家法律、法规有专项规定的从其规定）（依法须经批准的项目，经相关部门批准后方可开展经营活动）。

2014年，赣州中能实业有限公司建成年产6000吨精制N-甲基吡咯烷酮生产线。2016年，公司建设年产10000t合成N-甲基吡咯烷酮（NMP）、ɑ-吡咯烷酮生产线，其中年产合成N-甲基吡咯烷酮（NMP）9000吨，ɑ-吡咯烷酮1000吨。2018年，公司进行了年产5万吨N-甲基吡咯烷酮精制扩产项目的建设。目前，公司已形成年产6.5万吨N-甲基吡咯烷酮（NMP）、1000吨ɑ-吡咯烷酮的产能，其中ɑ-吡咯烷酮尚未生产。

为了提质增效、降低工业产值能耗指标、安全环保提升等，赣州中能实业有限公司拟对年产5万吨NMP精制项目进行技改。赣州中能实业有限公司年产5万吨N-甲基吡咯烷酮（NMP）生产线技术改造项目（技改为年产4.5万吨）于2022年2月27日取得信丰县行政审批局的备案通知书（项目统一代码为：2109-360722-07-02-575827），建设地点位于江西省赣州市信丰高新技术产业园区。项目具有信丰县自然资源局下发的“关于赣州中能实业有限公司年产5万吨NMP生产线技术改造项目的用地预审与选址意见”（信自然资建字[2022]6号）。

项目拟将年产5万吨NMP回收利用生产线通过技术改造为年产4.5万吨合成生产线。项目分两期建设，其中一期为3万t/a的NMP合成生产线，二期将2万t/a的回收再利用NMP生产线调整为1.5万t/a的NMP合成生产线。项目拟拆除原有106仓库，拟在公司现有厂区东侧新增用地55.54亩。新建106敞开式反应塔楼（106-1车间储罐组区、106-2氢气压缩机区、106-3 NMP合成反应器）、109敞开式反应塔楼（109-1车间储罐组区、109-2氢气压缩机区、109-3 NMP合成反应器），改造原有的103甲胺罐区。新建110丙类生产车间1（预留）、111丙类仓库（预留）、112丙类生产车间2（预留）、303综合楼、304门卫、113甲胺罐区以及213-216公用工程房（包括213锅炉房、214空压制氮房、冷冻机房、215变配电房、发配电房、216消防泵房）等公用辅助设备设施，停用现有的1台YLL-3500MA型燃生物质导热油锅炉，新增1台型号为YQL-24000（2000）Q燃气导热油锅炉，并将现有的1台型号为YYW-8200Q燃气导热油锅炉作为备用锅炉。拟购置脱氢反应器、氢气压缩机、高压气液分离器、计量泵、合成反应器、DCS控制系统、SIS系统、燃气锅炉等NMP合成生产、辅助设备。技改项目建成达产后，形成年产4.5万吨NMP的合成生产能力。

赣州中能实业有限公司年产5万吨N-甲基吡咯烷酮（NMP）生产线技术改造项目（技改为年产4.5万吨）（以下简称“该项目”）生产过程中涉及的原辅料为1,4-丁二醇、一甲胺、氮气（压缩的）和天然气（燃料），中间产品为γ-丁内酯，产品为NMP，副产物氢气、四氢呋喃、正丁醇，生产过程中涉及一甲胺溶液，其中一甲胺、氮气、天然气、氢气、四氢呋喃、正丁醇和一甲胺溶液属于危险化学品。经辨识，该项目涉及的一甲胺、氢气和天然气属于重点监管的危险化学品，一甲胺和一甲胺溶液属于易制爆危险化学品，γ-丁内酯属于第三类易制毒化学品，项目106敞开式反应塔楼（106-1车间储罐组、106-2氢气压缩机区、106-3NMP合成反应器）、109敞开式反应塔楼（109-1车间储罐组、109-2氢气压缩机区、109-3NMP合成反应器）的重大危险源等级为四级，项目103甲胺罐区、113甲胺罐区甲胺罐区的重大危险源等级为三级。项目生产NMP过程中涉及胺基化反应，胺基化属于重点监管的危险化工工艺。该项目生产过程中主要的危险有害因素为火灾、爆炸、中毒与窒息等。该项目属于精细化工项目。

根据《中华人民共和国安全生产法》、《危险化学品建设项目安全监督管理办法》（国家安监总局令第45号、79号修改）、《江西省危险化学品建设项目安全监督管理实施细则（试行）》的要求，新建、改建、扩建项目在可行性研究阶段，应当进行安全预评价，以便于工程项目的安全设施与主体工程同时设计、同时施工、同时投入生产和使用，有利于工程项目在安全生产方面符合国家及地方、行业有关安全生产法律、法规和标准、规章规范的要求。

赣州中能实业有限公司委托江西赣安安全生产科学技术咨询服务中心承担其年产5万吨N-甲基吡咯烷酮（NMP）生产线技术改造项目（技改为年产4.5万吨）的安全预评价工作。江西赣安安全生产科学技术咨询服务中心于2022年2月22日组成评价小组，评价小组对该公司所提供的项目可行性研究报告、相关资料、文件等进行了审核，并对拟建现场及周边环境进行了实地勘察、调研和询问了解。通过对项目的危险及有害因素识别与分析，基本掌握了项目中可能存在的主要危险与危害因素种类，危险、有害程度以及分布情况。在此基础上运用安全评价方法进行了定性、定量评价，评估了各单元的风险程度。在经过综合分析后对拟建系统的安全状态做出评价结论。

评价组根据《安全评价通则》AQ8001-2007和《安全预评价导则》AQ8002-2007、《危险化学品建设项目安全评价细则》（安监总危化[2007]255号）的要求，编写此安全条件评价报告。

本安全条件评价报告力求内容详实、数据准确，并根据该项目建设方案的有关内容和类比企业的安全设施、安全管理运行状况，客观公正地预测本工程的安全状况，提出相应的安全对策措施和建议，做出安全条件评价分析结论。本次安全条件评价工作和报告编制，得到相关部门的大力支持，在此表示衷心的感谢！本报告不妥之处，敬请指正。

安全评价项目组长:

李永辉

技术负责人:

马  程

过程控制负责人:

檀廷斌

评价报告编制人:

李永辉

报告审核人:

戴  磷

参与评价工作的安全评价师:

李永辉、谢寒梅、曾华玉、林大建、刘志强

注册安全工程师:

李永辉

技术专家:

  /

到现场开展安全评价工作的人员名单:

李永辉、刘志强

时间和主要任务:

完成时间：2022年3月25日；

主要任务：安全条件评价报告；

评价报告:

一、评价对象及范围：

根据该项目安全评价委托书，本次评价的范围为赣州中能实业有限公司年产5万吨N-甲基吡咯烷酮（NMP）生产线技术改造项目（技改为年产4.5万吨）的选址、总图布置、建构筑物、生产工艺、设备设施及公用工程及辅助设施等。

评价范围具体包括103甲胺罐区（改建）、106敞开式反应塔楼（106-1车间储罐组区、106-2氢气压缩机区、106-3 NMP合成反应器）、109敞开式反应塔楼（109-1车间储罐组区、109-2氢气压缩机区、109-3 NMP合成反应器）、110丙类生产车间1（预留）、111丙类仓库（预留）、112丙类生产车间2（预留）、303综合楼、304门卫、113甲胺罐区、213-216公用工程房（包括213锅炉房、214空压制氮房、冷冻机房、215变配电房、发配电房、216消防泵房）、217消防水池、218事故应急池、219初期雨水池、220污水处理区。

该项目厂区前期工程涉及的101精馏车间、102 1,4-丁二醇罐区、104敞开式反应塔楼、105丁类仓库、107原料成品罐区、108原料装卸平台、204配电房1、209配电房2、205变配电房、206发电机房、207空压制氮房、208冷冻机房、201-202锅炉房、203消防（循环）水池2#、210消防（循环）水池1#、211初期雨水池、212污水处理站、213事故应急池、301办公楼、门卫等已通过安全设施竣工验收，不在本次评价范围内。

该项目部分原料、产品依托厂区原有储存设施，如102 1,4-丁二醇罐区和107原料成品罐区，本次评价仅对其安全间距、安全设施符合性评价。

本次安全条件评价报告主要针对上述建设项目范围内安全方面的所涉及到的危险、有害因素进行辨识，采用定性、定量的评价方法进行分析，针对危险、有害因素的辨识和分析提出安全技术对策措施和管理措施，从而得出科学、客观、公正、公平的评价结果。

本项目厂外危险化学品的运输不在本评价范围内，涉及本工程的环境及消防问题则应执行国家的有关规定及相关标准，职业卫生评价由建设单位另行组织，本项目以后变更或新增的部分不适合本评价结果。

本报告仅对有害因素进行简要辨识与分析，不给予评价。本评价报告具有很强的时效性，本报告通过后因各种原因超过时效，项目周边环境发生了变化，本报告不承担相关责任。

二、项目基本情况：

项目名称：赣州中能实业有限公司年产5万吨N-甲基吡咯烷酮（NMP）生产线技术改造项目（技改为年产4.5万吨）

项目地址：江西省赣州市信丰县工业园区星村路

项目性质：技术改造

投资主体：赣州中能实业有限公司

项目总投资：15000万元

企业法人代表：刘甫先

设计单位：江西省化学工业设计院

三、工艺流程

1、γ-丁内酯生产工艺

①脱氢反应

1，4-丁二醇由计量泵送入丁二醇气化器气化后，经反应物料加热器加热至170℃（导热油加热）后进入脱氢反应器中与催化剂（CuT,ZnT 金属复合物，使用周期为一年）充分混合，在180－240℃（导热油加热）下经催化剂作用脱氢产生粗产品γ-丁内酯及氢气混合物。脱氢反应是吸热反应，为保证床层温度均匀，反应器壳程采用导热油加热。

化学反应方程式为：

②气液分离

上一步产生的产物通过密封管道输送进入气液分离器，气液分离主要是利用气体与液体的密度不同，液体与气体混合一起流动时，液体受到的离心力大于气体，所以液体有离心分离的倾向，液体附着在分离壁面上由于重力的作用向下汇集到一起，通过气液分离器底部得到γ-丁内酯粗品，自流入γ-丁内酯粗品储罐，氢气则进入循环氢管道。气液分离的温度为常温，压力为 0.1±0.01Mpa，分离时间约为 5 分钟。脱氢反应工序完全密封，不产生废气。

催化脱氢反应中产生大量的氢气，反应初期的氢气用于氢气循环，多余氢气通过管道输送至锅炉房作为燃料燃烧。循环氢气的作用是：利用氢气压缩机将氢气在脱氢反应塔内循环流动，一是可以使 1,4-丁二醇汽化得比较充分，二是利用氢气的还原性使催化剂长期保持一定的活性。 氢出气管与氢气总管之间设置氢气放空管。

③脱轻

通过气液分离器得到的γ-丁内酯粗品，通过屏蔽泵输送入脱轻组分塔脱氢组分处理，轻组分通过塔顶采出，自流入厂区污水处理站，治理达标后排放。塔底物料重组分进入下一工序处理。轻组分是指沸点小于γ-丁内酯的组分，脱轻的顶温为 95-100℃，塔釜温度 205±5℃，压力为常压，热源为导热油，脱轻时间约为30分钟；脱轻主要脱除的组分为水。

脱轻反应工段输送管道至脱轻组分塔均为全密闭，无废气外排。

④脱重

脱轻组分塔塔底的物料通过屏蔽泵输送至脱重组分塔，在塔顶连续采出合格的γ-丁内酯产品。脱重主要是根据各物质的沸点不同，通过加热蒸发分离，重组分是指沸点大于γ-丁内酯的组分；脱重的塔顶温为130-140℃，塔釜温度160±15℃，压力为负压，热源为导热油，分离时间30分钟；脱重主要脱除的组分为1,4-丁二醇。

2、N-甲基吡咯烷酮（NMP）生产工艺

（1）NMP反应

分别将 γ-丁内酯、一甲胺按一定配比（摩尔比 1:1.1）通过高压计量泵送往静态混合器进行混合，充分混合后进入管式反应器进行胺基化反应，反应温度为260－280℃（导热油加热），压力为6.5MPa（反应压力由高压氮压机补氮维持），充分反应得到 NMP 粗品。其粗品成分为：NMP81.786%，一甲胺 2.56%，γ-丁内酯 0.004%，水 15.65%。

化学反应方程式：

反应产物由泵输往进料换热器换热后，进入脱甲胺塔。

（2）脱胺

将反应过量的一甲胺在 NMP 粗品中清除。通过屏蔽泵将反应所得的NMP 粗品输送入脱胺塔进行精馏脱除一甲胺。由于一甲胺的沸点较低，所以精馏采用常压精馏，热源为导热油。具体操作如下：

①启动脱胺塔进料泵，将反应器中物料送至脱胺塔，当脱胺塔底液位处于液位计上 2/3 处时，暂时停止脱胺塔进料泵，同时暂停脱胺塔的进料和各点采出，使之处于全回流状态，等待精馏塔建立塔内平衡。

②开启蒸汽调节阀至适当流量，通过再沸器缓慢加热物料，切勿温升过快。

③待塔底气相到达塔顶时，经冷凝器，冷凝液进入一甲胺溶液储罐。此时为减少NMP的挥发性，脱胺塔精馏出的一甲胺溶液（水吸收），再次进入反应器循环使用。脱胺塔产出的一甲胺溶液进入一甲胺溶液储罐中，回用于NMP反应，未冷凝气体排入四级水喷淋吸收处理后进入焚烧处理系统处理，处理后由35m高排气筒排放。

④此时，塔底物料基本不含一甲胺时，进入脱水除渣精馏工序。

脱胺塔脱胺系统平衡状态下之工艺条件

（3）一塔脱水

将脱胺后的 NMP 粗品通过管道泵送入一塔预热器（热源为导热油），预热后进入一级精馏工序（一塔），本塔为负压脱水，NMP 粗品经过预热后进入一塔的中部，通过一塔精馏高效分离，将 NMP 粗品中 95%的水通过塔顶采出，蒸出水冷凝后进入厂区污水处理站处理（产生：蒸馏废水 W1；未凝气体为蒸馏废气），而 NMP由于沸点较高而积聚在塔底，塔底得到 99%以上的 NMP。具体操作如下：

①启动一塔进料泵，将NMP原料送至一塔预热器预热后进入一塔，当塔底液位处于液位计上2/3处时，暂时关闭脱水塔进料泵。

②加热前开启冷却水循环泵，再开启调节阀至适当流量，通过再沸器缓慢加热物料，切勿温升过快（热源为导热油），同时开启一塔真空泵，使系统处于真空状态（表压0.08MPa），真空尾气经废气处理装置“一级水喷淋吸收+焚烧处理系统”处理后，由 35m 高排气筒排放。

③待塔底气相到达塔顶时，经冷凝器冷却后，进行全回流操作，以尽快建立塔内汽液平衡。

④逐步建立塔内平衡。待各点取样分析达到设计指标后，启动脱水塔进料泵，调节各点流量至设计值，保持一塔压力、加热温度、液位的平稳运行。同时将塔顶采出的废水送至污水处理站。

一塔脱水过程处于密闭环境中，在脱水过程不涉及废气的排放，一塔脱水的进出料全部为密闭管道负压输送，故在物料输送过程也不涉及废气的外排，一塔脱水阶段仅有在真空泵开启过程会有蒸汽进入冷凝器冷凝处理，未冷凝蒸汽再进入废气处理装置（一级水喷淋吸收+焚烧处理系统）处理，最后由 35m 高排气筒排放。

一塔脱水系统平衡状态下之工艺条件

4）二塔脱水

通过再沸器加热，NMP 物料进入二级精馏工序（二塔），本塔为减压蒸馏，通过管道泵将一塔塔底的 NMP 送至二塔的中上部进行精馏进一步脱除少量的水。由于塔内始终保持一定的气化温度，水积聚在塔顶，通过二塔采出NMP 的过馏份（NMP 与水的混合物），冷凝后泵至一塔重复使用。二塔塔底得到无水的 NMP。具体操作如下：

①启动二塔进料泵 ，将一塔塔底物料送至二塔，当二塔塔底液位处于液位计上 2/3 处时，暂时停止二塔进料泵，同时暂停二塔的进料和各点采出，使之处于全回流状态，等待精馏塔建立塔内平衡。

②开启蒸汽调节阀至适当流量，通过再沸器缓慢加热物料，切勿温升过快，同时开启二塔真空泵，使系统真空抽至极限（表压 0.098MPa），真空尾气经废气处理装置“一级水喷淋吸收+焚烧处理系统”处理后，由 35m 高排气筒排放。

③待塔底气相到达塔顶时，经冷凝器冷却，冷凝液进入二塔集液罐并处 2/3 液位时，启动回流泵进行全回流操作，以尽快建立塔内汽液平衡。

④调节操作单元，逐步建立塔内平衡。通过取样检测，待各点取样分析达标后，开启二塔进料泵 ，同时恢复一塔正常运行。调节各点流量至设计值，保持二塔压力、加热温度、液位的平稳运行。

二塔脱水过程处于密闭环境中，在脱水过程不涉及废气的排放，二塔脱水的进出料全部为密闭管道负压输送，故在物料输送过程也不涉及废气的外排，二塔脱水阶段仅有在真空泵开启过程会有蒸汽进入冷凝器冷凝处理，未冷凝蒸汽再进入废气处理装置（一级水喷淋吸收+焚烧处理系统）处理，最后由 35m 高排气筒排放。

二塔脱水系统平衡状态下之工艺条件

5）成品精制

采用减压高效精馏，NMP 通过管道泵将二塔的无水 NMP 送至成品精制塔， 通过成品精制塔的高效精馏分离，在塔顶采出 99.95%的 NMP 成品，成品精制塔回收率＞99%。具体步骤如下：

①在减压条件下，启动成品塔进料泵,将二塔塔底物料经过滤后送至成品

精制塔，当成品塔加热釜液位处于液位计上 2/3 处时，暂时停止成品塔进料泵,同时暂停精馏塔和二塔进料和各点采出，使之处于全回流状态，等待成品塔建立塔内平衡。

②开启塔釜调节阀至适当流量，使物料缓慢升温至沸腾并保持沸腾状态。待气相到达塔顶时，经冷凝器和捕集器冷却，冷凝液全回流。

③调节操作单元，逐步建立塔内平衡。通过取样检测，待各点取样分析达标后，开启成品塔进料泵，调节各点流量至设计值，保持成品塔压力、加热温度、 液位的平稳运行。同时恢复脱水塔、精馏塔正常运行。

④采出物料暂存于成品罐中，待液位达液位计 2/3 时，开启成品泵，将 NMP成品送至 NMP 成品罐中罐装待售。成品精制过程处于密闭环境中，在精制过程不涉及废气的排放，成品精制的进出料全部为密闭管道负压输送，故在物料输送过程也不涉及废气的外排，成品精制阶段仅有在真空泵开启过程产品蒸汽进入冷凝器冷凝处理得到产品，未冷凝的蒸汽再进入废气处理装置（一级水喷淋吸收+焚烧处理系统）处理，最后由 35m高排气筒排放。

成品精制塔系统平衡状态下之工艺条件

6）釜残液回收

当成品精制塔内的釜底残液越来越多时，通过管道泵将其送入釜底残液回收塔进行简单蒸馏，通过塔顶得到 NMP 粗品，NMP 粗品再回入二塔收集贮罐重复使用。釜残回收塔塔底得到少量废渣，回收率在 55%以上。

具体步骤如下：

当成品精制塔的釜底残液达到一定量时，开启釜残泵将釜底残液送至釜残回收塔进行粗蒸。

①开启釜残泵，将成品精制塔的釜底残液同时注入釜残回收塔，直至釜残回收塔的液位处于液位计的 2/3 处，停止釜残泵。

②开启真空泵阀门，使塔内真空度达到工艺要求。

③开启塔釜调节阀至适当流量，使物料缓慢升温至沸腾并保持沸腾状态。釜内物料汽化上升，气相经塔顶进入冷凝器被冷却。冷凝液流入前馏份罐或中间馏份罐,当罐内液位达到 2/3 处时，将物料转到成品精制塔当原料回用。

④釜残回收塔塔内物料在蒸馏过程中会越来越少，最后产生一些半固体物质（有机物）。该物质为废渣（产生：釜残底液 S2）。

釜残液回收过程处于密闭环境中，在釜残液回收过程不涉及废气的排放，釜残液回收的进出料全部为密闭管道负压输送，故在物料输送过程也不涉及废气的外排，釜残液回收阶段仅有在真空泵开启过程成品蒸汽进入冷凝器冷凝处理得到产品，未冷凝的蒸汽再进入废气处理装置（一级水喷淋吸收+焚烧处理系统）处理，最后由35m 高排气筒排放。

8）蒸汽冷凝器：

本项目冷凝器冷凝效率达 99.9%以上。

①冷凝器在设备设计时热交换面积有足够的余量，使蒸汽冷凝效果更加突出。

②采用凉水塔降温方式使冷却水温度低于常温，冷却水吸热效果更佳，也就

是说冷凝效果更好。

③采用大流量的水泵，增强冷却水的流量及流速，提高冷凝效果。

图1.6-1  生产工艺流程框图

尾气处理工艺

脱胺精馏废气采用密封管道进行收集输送至通过四级水喷淋处理，其余精馏废气通过一级水喷淋处理（废气经过水喷淋降低废气浓度和温度），焚烧炉废气直接连接1套SNCR+SCR和1套布袋除尘器，最后通过烟囱排放。焚烧炉需要天然气作为助燃气体，尾气处理工艺见下图所示。

制氮工艺

制氮机工作原理：

变压吸附空分制氮(简称P.S.A制氮) 是一种先进的气体分离技术，以优质高效制氮碳分子筛为吸附剂，采用常温下变压吸附原理（PSA）分离空气制取高纯度99.995%的氮气，即“高压吸氧制氮，常压解析氧气”的原理。

氧、氮两种气体分子在碳分子筛表面上的扩散速率不同，直径较小的气体分子（O2）扩散速率较快，较多的进入高效制氮碳分子筛微孔，直径较大的气体分子（N2）扩散速率较慢，进入高效制氮碳分子筛微孔较少。利用高效制氮碳分子筛对氮和氧的这种选择吸附性差异，导致短时间内氧气在吸附相富集，氮气在气体相富集，如此氧氮分离，在PSA条件下得到气相富集物氮气。

一段时间后，碳分子筛对氮气的吸附达到平衡，根据高效制氮碳分子筛在不同压力下对吸附气体的吸附量不同的特性，降低压力使高效制氮碳分子筛解除对氧气的吸附，这一过程为再生。根据再生压力的不同，可分为真空再生和常压再生。常压再生利于碳分子筛的彻底再生，易于获得高纯度气体。

变压吸附制氮机（简称PSA制氮机）是按变压吸附技术设计、制造的氮气发生设备。通常使用两吸附塔并联，由全自动控制系统按特定可编程序严格控制时序，交替进行加压吸附和解压再生，完成氮氧分离，获得所需高纯度氮气。

三、评价结论

赣州中能实业有限公司年产5万吨N-甲基吡咯烷酮（NMP）生产线技术改造项目（技改为年产4.5万吨）在以后的初步设计、施工图设计和建设施工、安装调试及生产运行中，如能严格执行国家有关安全生产法律、法规和有关标准、规范，认真落实该项目可行性研究报告提出的安全措施，并合理采纳本报告中安全对策、措施及建议，真正做到安全设施与主体工程同时设计、同时施工、同时投入生产和使用的“三同时”，工程潜在的危险、有害因素可得到有效控制，风险在有效控制和可接受范围内。项目的安全有一定保障。项目符合国家有关法律、法规、规章、规范、标准的相关要求，项目可以满足安全生产条件。

提交时间:

2022年4月 5日

现场影像资料