【文章內容簡介】 將廠區(qū)大門設置的西南面環(huán)北路，物流出入口設置在東南面廠區(qū)規(guī)劃道路上。從主入口處向內依次布置產品化驗樓、聯合生產廠房，庫房設在西北偏化北一路側，廠區(qū)西北角布置了事故池，消防控制窒設置在化驗樓一樓，消防水池設置在化驗樓樓下，南側布置了室外集中停車場，共62個停車位。人物分流，以物流為主，動靜分開，兼顧人流組織。便于集裝箱車的通行，使物流運輸極為順暢。很好的保證人流活動區(qū)域的環(huán)境優(yōu)美、隔絕噪音和安全有序。綠化體系采用兩帶兩點結構，即沿城市主干道設集中廠區(qū)綠化帶，辦公區(qū)集中布置綠化廣場及景觀，建筑周邊綠化點綴，擁有良好的景觀視線，形成豐富的經開區(qū)景觀，有效地改善經開區(qū)環(huán)境，并起到廠房間隔離、降噪的作用。廠房周圍布置環(huán)形消防車道，消防車道寬度7m，轉彎半徑9m，滿足消防要求。樓梯間和消防疏出口滿足消防要求和規(guī)范要求。總平面布置圖見附件。該項目乙炔從映天輝通過管道引入,廠界內無儲存，整套裝置的最大在線時小于6kg,因此該項目內部防火間距按《建筑設計防火規(guī)范》設計。依據《建筑設計防火規(guī)范》，主要建、構筑物間的防火距離見表 24。表 24 主要建（構）筑物間的防火距離一覽表防火間距（米）序號 名稱 總圖測量值標準規(guī)定值依據 判斷結果庫房（丁類） 20 12 GB500162022 表 符合產品化驗樓（含辦公） 25 25 GB500162022 表 符合圍墻 5 GB500162022 表 符合1 聯合廠房（甲類）道路 15 GB500162022 表 符合產品化驗樓（含辦公） 25 10 GB500162022 表 符合2 庫房（丁 類）圍墻 6 5 GB500162022 表 符合重慶晶?；び邢薰?1000 噸/年高分子功能新材料單體 N乙烯基己內酰胺項目安全預評價報告13 豎向布置豎向設計地面坡度 i=3～4％，雨水采用明暗溝結合的排水方式。 運輸本項目產品 N乙烯基己內酰胺年產量 1000 噸。原材料包括乙炔、己內酰胺、氫氧化鉀等，其中乙炔通過管道從映天輝直接輸送到該項目生產車間。運輸方式，采用陸運、水運，原材料及成品原則上由專業(yè)運輸部門承運。全年主要新增運輸量見下表。表 25 全年主要新增運輸量運輸量序號 物料名稱 單位運入 運出物料狀態(tài) 運輸及包裝方式1 己內酰胺 t/a 840 固 汽車、袋裝2 氫氧化鉀 t/a 固 汽車、袋裝3 乙炔 t/a 188 氣 管道運輸3 N乙烯基己內酰胺 t/a 1000 固 汽車、桶裝合計 t/a 1000 原料、輔料及動力消耗 主要原料、輔助材料用量及供應1000t/a N乙烯基己內酰胺項目主要原輔材料用量及供應見表 26。表 26 主要原輔材料消耗定額表序號 名稱 規(guī)格 單位 消耗定額（以每噸計） 年消耗量（t/a） 備注1 乙炔 % t 188 映天輝管輸2 己內酰胺 GB/T 132542022（25kg/袋） t 8403 氫氧化鉀 GB/T 19192022（25kg/袋） t 動力用量及供應該項目主要動力用量及供應見表 27。表 27 項目主要動力用量及供應表單耗指標 消耗量名稱單位 指標 單位 數量新鮮水 t/t t/a 重慶晶?；び邢薰?1000 噸/年高分子功能新材料單體 N乙烯基己內酰胺項目安全預評價報告14電 儲存設施該項目擬新建 1 層 1 座，用于產品及原輔材料的儲存；在生產車間北側設置容積為 2m3的乙炔計量罐。具體情況如下。表 28 主要儲存設施情況一覽表位置 結構 分區(qū) 儲存物料 包裝形式 最大儲存量 儲存周期（天）原料一區(qū) 己內酰胺 袋裝 150t 60原料二區(qū) KOH 袋裝 2t 60成品區(qū) N乙烯基己內 酰胺 桶裝 50t 30庫房 磚混結 構包裝區(qū) 鐵桶 / 500只 生產車間北側 鋼罐乙炔計量罐 乙炔 鋼罐 2kg 采用的主要技術、工藝（方式）情況合成 N乙烯基己內酰胺的方法主要有乙炔加成法和非乙炔加成法: 乙炔加成法又分為液相法和微乳液法；非乙炔加成法包括醇胺脫水法和醚交換與酯交換法。 乙炔加成法（1）微乳液法在高溫下，采用超高速攪拌，使己內酰胺液體和乙炔氣體形成氣液微乳液，增加兩相的接觸幾率，提高反應速度。此方法可以在較低的乙炔氣體壓力下進行反應，反應條件緩和、安全、易于操作，但設備投資大、能耗大，未見工業(yè)化報道。（2）液相乙炔法先將己內酰胺加熱熔融成液體，加入催化劑攪拌反應，脫水，用氮氣置換，然后在一定溫度下通入乙炔，保持在一定壓力下進行反應。反應完成后可采用蒸餾或萃取洗滌的方法進行純化，得到 N乙烯基己內酰胺產品。此法是目前國內外比較成熟的工業(yè)生產方法。近年來美國、日本等國在這重慶晶?；び邢薰?1000 噸/年高分子功能新材料單體 N乙烯基己內酰胺項目安全預評價報告15方面有不少專利報道。 非乙炔加成法（1）醇胺脫水法將己內酯、乙醇胺和水加入高壓釜中，氮氣保護，于 260℃ ，30MPa壓力下反應 3 小時，得到羥乙基己內酰胺，羥乙基己內酰胺用氧化鍺做催化劑，在 350℃脫水制得 N乙烯基己內酰胺。此方法的技術難點是要使用高溫高壓和高效催化劑的選擇。（2）醚交換與酯交換法在 DMF 為溶劑中，100℃，以 PdCl2LiCl 復合催化劑催化，己內酰胺與丁基乙烯基醚進行醚交換反應或與醋酸乙烯醋進行醋交換反應，制得 N一乙烯基己內酰胺。這兩種方法的產率較高，反應條件溫和，但有大量副產物產生，產品分離提純不易。目前已見報道的比較成熟的 N乙烯基己內酰胺工業(yè)化生產工藝為液相乙炔法，蘭州***有限公司已經掌握了該技術，蘭州***從 2022 開始逐步完成了該產品研發(fā)、中試放大，規(guī)模工業(yè)化生產。產品已成功打入美國市場，質量達到國外同類產品水平，該生產裝置已連續(xù)安全運行了 3 年。因此擬建項目采用的生產工藝為液相乙炔法。蘭州***有限公司于 2022 年 5 月將N乙烯基己內酰胺生產技術轉讓給重慶***化工有限公司。 擬建項目工藝原理目前乙炔液相加成法是國內、外普遍采用的 N乙烯基己內酰胺合成工藝。該法是采用己內酰胺與乙炔在催化劑作用下發(fā)生的親核加成反應。擬建項目用己內酰胺和 KOH 反應生成的己內酰胺鉀鹽為催化劑，合成N乙烯基己內酰胺，反應機理如下：重慶晶?；び邢薰?1000 噸/年高分子功能新材料單體 N乙烯基己內酰胺項目安全預評價報告16在項目生產條件下合成 N乙烯基己內酰胺過程可能的副反應如下：（a）在酸性或堿性介質中， 在水存在下己內酰胺易水解而開環(huán)為氨基己酸，反應方程式如下： 重慶***化工有限公司利用蘭州***有限公司生產 N乙烯基己內酰胺的成套成熟技術，根據***多年生產實踐，在產生氨基己酸時，添加氫氧化鉀，氨基己酸即可轉化為產品。 生產工藝流程簡介擬建項目工藝過程分為兩大部分，即合成和提純。項目共兩條相同的生產線，根據批所需生產時間及全年生產時間，每條生產線生產線全年可生產 108 批。根據生產時間，從操作方便，節(jié)約時間與成本的角度，每條生產線配備有 48 個反應釜，12 個大反應釜，12 個結晶釜，12 個離心機，6個精蒸餾釜，每 8 個反應釜對應 2 個大反應釜，2 個結晶釜，2 個離心機，1 個精蒸餾釜，即每條生產線可以細分為 6 個生產單元，每個生產單元內的反應釜逐個投料，全廠共 12 個生產單元。（1）合成① 將原料己內酰胺計量通過人孔投入位于生產車間 4F 的反應釜中（逐個反應釜投料，每個反應釜每年投料 108 次，每次投己內酰胺 )，關閉人孔，電加熱至 80℃，己內酰胺熔融成液體并攪拌均勻。② 繼續(xù)電加熱釜溫升至 90℃后，通過氫氧化鉀進料口計量加入固體氫H2N(CH2)5COOH(ε氨基己酸)Comment [微微微微11]: 放熱程度，是否需要降溫措施、是否需要溫度、壓力聯鎖、緊急切斷裝置、是否需要泄爆措施Comment [A12]: 破真空措施：空氣？氮氣？重慶晶粒化工有限公司 1000噸/年高分子功能新材料單體 N乙烯基己內酰胺項目安全預評價報告17氧化鉀（每個反應釜每年投料 108次，每次投氫氧化鉀 ），關閉氫氧化鉀進料口，加入 KOH后等 2～3 分鐘，KOH 充分溶化后，開啟真空，將釜中水以水蒸氣形式抽出，包括己內酰胺和氫氧化鉀生成的水以及己內酰胺原料含的水，通過冷凝器得到冷凝液，收集到接收罐中，接收罐也具有夾套，具有冷凝作用。 ③ 繼續(xù)電加熱溫度升至 98℃時，關閉真空口閥門（此時反應釜內真空度可達 106Pa），通乙炔。為了保證生產安全，保護環(huán)境和降低成本，先將前一釜剩余乙炔氣用管道連接至該釜進行通氣，直至將前一釜剩余乙炔氣基本消耗完畢（反應結束時兩個反應釜內的壓強低于 1KPa，接近于 0），關閉此管道，通入新鮮乙炔氣，通氣速率掌握在 0～179。/h ，直至反應結束（反應結束后將反應釜內過量的乙炔通入另一個已經完成抽真空的反應釜中繼續(xù)反應，若其他反應釜未完成抽真空準備，則等待），根據通入的氣量及取樣化驗判斷反應終點，可根據終點取樣情況和經驗，提前將乙炔氣切斷，而后期反應可將釜內剩余乙炔氣盡量消耗完畢。反應時間約為40h。反應為放熱反應，反應過程的溫度控制在 98℃～102℃之間，通過控制乙炔氣速、開關加熱設備控制溫度。④ 反應結束后，利用真空泵及管道將少量的乙炔引至樓頂排放后，打開閥門，將釜內真空破掉，此時釜內溫度為 65～70℃，破真空時間為3～5min，將熱的反應物通過放料口靠自流倒入生產車間 3F的大反應釜中，物料轉移時間約為 3～5min ，然后用高壓水槍沖洗反應釜，沖洗一次，沖洗水用量為 7kg/釜，并將沖洗液體一并排入 3F的大反應釜中（4 個反應釜的產品轉入一個大反應釜）。此反應釜完成一個反應周期，下一步烘釜溫度在 40℃以下，約一小時后進行下一次投料。從投料到下一次投料合計需 60小時。（2）提純① 待 4個反應釜的物料（主要為產品 N乙烯基己內酰胺、催化劑己內重慶晶?；び邢薰?1000 噸/年高分子功能新材料單體 N乙烯基己內酰胺項目安全預評價報告18酰胺鉀鹽、剩余的己內酰胺以及沖洗水）全部轉移至生產車間 3F 的同一個大反應釜后，將大反應釜中反應物加熱至 50℃，進行減壓蒸餾。由于各物質沸點不同，水最先蒸發(fā)出來，通過夾套冷凝器（冷水溫度 0～5℃）冷凝收集到接收罐中，接收罐也具有夾套，具有冷凝作用。② 水完全蒸發(fā)后，釜內剩余物質主要為未反應的己內酰胺、己內酰胺鉀及產品，產品沸點最低為 128℃，溫度上升后，至 120℃時，開啟真空，進行蒸餾，產品蒸發(fā)出來，直至將所有產品蒸出。蒸發(fā)出來的產品，通過夾套冷凝器（溫水溫度 35～42℃）冷凝收集到接收罐中后和①中冷凝液一起轉到結晶釜中加水進行洗滌結晶。待溫度降至常溫后，釜殘（主要成分為未反應的己內酰胺、己內酰胺鉀等）為固體廢物。③ 蒸餾出的產品中含有少量的己內酰胺，己內酰胺在水中溶解度大，而產品在溫度較低時能基本能全部結晶，以此實現去除雜質。將蒸餾出的產品和①中冷凝液轉到結晶釜中加水進行洗滌結晶，過程不斷攪拌，加水比例為 10（產品）：1（水，包括反應釜沖洗水），結晶釜外夾套通入5～0℃冰水，使結晶釜內物料結晶成為顆粒狀（產品）和水的混合物。 ④ 將結晶釜內顆粒狀（產品）和水的混合物放入離心機，將水和產品進行分離，得到結晶狀顆粒即為產品。分離出來的水可連續(xù)進行結晶，套用 3～5 次，將水中產品完全分離出來。⑤ 將④中分離出來的結晶顆粒轉入精蒸餾釜進行第二次蒸餾，將結晶顆粒物加熱至 50℃，進行減壓蒸餾，將其中的水蒸干，可得到純度為 99%以上產品。由于各物質沸點不同，水最先蒸發(fā)出來，通過夾套冷凝器（冷水溫度 0～5℃）冷凝收集到接收罐中，水完全蒸發(fā)后，產品包裝入庫。生產工藝流程方塊圖見圖 。重慶晶?；び邢薰?1000 噸/年高分子功能新材料單體 N乙烯基己內酰胺項目安全預評價報告19圖 生產工藝流程方塊圖KOH加熱熔化攪拌抽真空W1己內酰胺精蒸餾結晶脫水產品（包裝入庫）轉移產物 G2 乙炔 乙炔 （回用） 反應釜其他反應釜剩余乙炔 新鮮乙炔密閉反應加溫蒸餾S1 反復結晶、脫水 水產品 產品清洗反應釜4F 反應釜(8 個)3F 大反應釜 (2 個)2F 精蒸餾釜(1 個)2F 結晶釜(2 個)1F 離心機(2 個)冷凝 W3冷凝W2G3 不凝氣G4 不凝氣G1 不凝氣蒸發(fā)己內酰胺，回用蒸餾水，回用到①結晶、脫水離心分離廢水，回用到①產品 （單位：kg/生產單元批次）全廠共 12 個生產單元，每個生產單元每年生產 108 批次①回用水新鮮水重慶晶?；び邢薰?1000 噸/年高分子功能新材料單體 N乙烯基己內酰胺項目安全預評價報告20 主要生產設備、設施該項目主要生產設備、設施見下表。表 29 主要生產設備、設施一覽表序號 設備名稱 規(guī)格/型號 單位 數量 備注1 反應釜 800L 臺 96 有效容積800L2 反應釜冷凝器 DN200 臺 96 換熱面積5m 23