N N 二甲基甲酰胺的可行性报告 DMF

报告说明：

可行性研究报告，简称可研，是在制订生产、基建、科研计划的前期，通过全面的调查研究，分析论证某个建设或改造工程、某种科学研究、某项商务活动切实N,N-二甲基甲酰胺生产可行性报告可行而提出的一种书面材料。 项目可行性研究报告主要是通过对项目的主要内容和配套条件，如市场需求、资源供应、建设规模、工艺路线、设备选型、环境影响、资金筹措、盈利能力等，从技术 、经济、工程等方面进行调查研究和分析比较，并对项目建成以后可能取得的财务、经济效益及社会影响进行预测，从而提出该项目是否值得投资和如何进行建设的咨询意见，为项目决策提供依据的一种综合性的分析方法。可行性研究具有预见性、公正性、可靠性、科学性的特点。 可行性研究报告是确定建设项目前具有决定性意义的工作，是在投资决策之前，对拟建项目进行全面技术经济分析论证的科学方法，在投资管理中，可行性研究是指对拟建项目有关的自然、社会、经济、技术等进行调研、分析比较以及预测建成后的社会经济效益。

可研报告的用途可分为审批性可研报告和决策性可研报告。审批性可研报告主姓名： 要是项目立项时向审批部门申报的书面材料。根据国家投资改革要求，我国大部分地区，企业投资类项目采取项目备案制和项目核准制(编制项目申请报告)；性项目，使用财政资金的编制可研报告。 N,N-二甲基甲酰胺可行性报告目录

1、总论 ....................................................... 6

1.1概述 ................................................... 6

1.1.1项目背景 .......................................... 6 1.1.2投资的必要性和经济意义 ............................ 6 1.2工程项目可行性研究的主要依据 ........................... 7

1.2.1、编制依据 ........................................ 7 1.2.2、指导思想和编制原则 .............................. 7 1.2.3 研究范围 ......................................... 8 2.1产品用途 ............................................... 8 2.2、产品市场供需情况现状及预测 ............................ 9 2.3、产品价格现状及预测 ................................... 12 3产品方案及生产规模 ......................................... 12

3.1产品方案 .............................................. 12

3.1.1、N,N-二甲基甲酰胺的物性数据用途。 ............... 12 3.2生产规模 .............................................. 16 4工艺技术方案 ............................................... 16

4.1 工艺技术方案选择 ...................................... 16

4.1.1 DMF 的生产工艺 .................................. 16

4.1.2 DMF 生产方法 .................................... 16 4.2 工艺流程和消耗定额 .................................... 17

4.2.1 工艺流程概述 .................................... 17 4.2.2 消耗定额 ........................................ 18 4.3 主要设备选择 .......................................... 19 4.4 自动控制 .............................................. 21

4.4.1 概述 ............................................ 21 4.4.2 仪表选型 ........................................ 22 4.4.3 防爆及接地 ...................................... 22 4.4.4 仪表气源与电源 .................................. 22 4.5 标准、规范 ............................................ 23

4.5.1 工艺管道采用标准 ................................ 23 4.5.2 工艺设备采用标准 ................................ 24 4.5.3 自控采用标准 .................................... 24

5、资源可靠性。原材料、燃料的供应及公用设施情况 .............. 25

5.1 主要原、辅材料的种类、规格、年需用量.................. 25

5.1.1 主要原、辅材料的品种及规格 ...................... 25 5.1.2 主要原辅材料年用量 .............................. 26 5.2 公用工程和动力供应 .................................... 27 6、公用工程方案和辅助生产设施 ................................ 28

6. 1 给排水 ............................................... 28

6.1.1 工厂排水 ........................................ 28 6.1.2 项目排水 ........................................ 29 6.2 供电及电讯 ............................................ 30

6.2.1 项目供电 ........................................ 30 6.2.2 电讯 ............................................ 32 6.3 供热 .................................................. 33 6.4 厂区外管道 ............................................ 33 6.5 采暖和通风 ............................................ 34

6.5.1 气象资料 ........................................ 34 6.5.2 采暖设计 ........................................ 34 6.5.3 通风设计 ........................................ 35

6.6 空压制氮站、冷冻站 .................................... 35 7、 环境保护及安全、卫生 ..................................... 36

7.1 建厂条件 .............................................. 36

7.1.1 厂址环境现状 .................................... 36 7.1.2 执行的环境标准与规范 ............................ 36 7.1.3 建设项目主要污染源和污染物 ...................... 37 7.1.4环境影响分析 ..................................... 40 7.2、劳动安全卫生 ......................................... 40

7.2.1劳动安全卫生执行的标准、规范 ..................... 40 7.3、生产过程中危险及有害因素分析 ......................... 42

7.3.1原料及产物的物性毒性分析 ......................... 42 7.3.2 危害分析 ........................................ 43 7.4 安全监督与管理 ........................................ 45 8、工厂组织、劳动定员和人员培训。 ............................ 46

8.1 企业管理及组织机构设置 ............................ 46 8.2人员的来源和培训 ...................................... 46

9 研究结论 ................................................... 47

9.1 综合评价 .............................................. 47 9.2 存在问题及建议 ........................................ 48 1、总论 1.1概述 1.1.1项目背景

DMF项目是目前市场潜力巨大、经济效益好，理想的氨和甲醇下游产品。本项目所需原材料氨和甲醇由郑州化工有限公司提供，电力、蒸汽、循环水及其他配套公用工程和辅助工程由工业园供给，良好的依托条件为本次DMF项目建设提供有利的保证。

1.1.2投资的必要性和经济意义

(1) DMF项目符合国家环保产业，能够促进国内DMF下业的快速发展，满足国内外市场日益增长的需要。

(2) 项目的主要生产原料是郑州化工有限公司生产的氨和甲醇，有利于公司延伸产品链，调整产品结构，提高公司的综合竞争能力；同时又减少了主要原料的采购、运输环节，有利于降低生产成本，提高产品的市场竞争力；

(3) 该项目建设在公司工业园区内，可以充分利用园区的水、电、蒸汽等公用工程以及安全、环保、消防等设施，降低项目建设投资。

1.2工程项目可行性研究的主要依据 1.2.1、编制依据

(1)《化工投资项目可行性研究报告编制办法》中石化协产发（2006）76号 (2)《危险化学品建设项目安全许可实施办法》生产监督管理总局令第8号 (3)《关于印发<河南省建设项目（工程）劳动安全卫生审查验收工作程序>的通知》（豫 安监发[2002]46号）之《劳动安全卫生专篇》编写提要。 (4) 企业提供的编制可行性研究报告的有关资料。 1.2.2、指导思想和编制原则

(1)认真贯彻国家有关方针、，执行有关标准、规范。

(2)在设计中力求生产安全、先进可靠、经济合理、节能降耗、节约投资、降低成本的原则。

(3)贯彻工厂布置一体化、生产装置露天化、建构筑物轻型化、设备技术国产化的原则。

(4)主体工程与环境保护、劳动安全和工业卫生、消防同时考虑，以消除工厂生产对周围环境及职工健康的影响。

(5)把精心设计，为用户服务的思想贯穿于设计的始终。

(6)充分利用当地的现有条件和相应的公用设施，节省投资费用，加快建设进度。

1.2.3 研究范围

1、本项目可行性研究内容为DMF项目及与之配套的水、电等公用工程。 2、 对项目的建设条件、厂址、原料供应、交通运输条件进行研究。 3、就项目的环保、劳动安全卫生、消防等方面进行研究。 4、工程的投资估算和技术经济评价。 2、需求预测 2.1产品用途

DMF是一种重要的有机化工原料和优良的非质子极性有机溶剂，其化学性质稳定，沸点和闪点较高，毒性较小。它能与水、乙醚、乙醇、煤油、氯化烃、芳烃及多数有机溶剂混溶，在常温下可溶解乙基纤维素、硝化纤维素、乙酸丁酯纤维素、聚丙烯腈、氯乙烯、聚氯乙烯等聚合物，被称为全能溶剂，广泛应用于皮革、合成纤维、医药、石油化工、电子、染料、涂料、金属加工等领域，其主要用途如下： (1) 重要的化工原料

DMF可以用来合成胺、酰胺、醚、醛、腈、肽类和卤代、杂环和含磷化合物，也可用于可的松、扑尔敏、强力霉素、维生素、驱挠净等药物的生产。 (2) 化学反应的催化剂。 (3) 湿法聚氨酯合成革的溶剂。

(4) 聚丙烯腈干法抽丝制腈纶和合成纤维的溶剂。

(5) 作为萃取剂用于物质的分离。由于DMF对碳氢化合物可进行选择吸收，因此在石油化工行业，DMF作为萃取剂用于从乙烯裂解气C4中抽提丁二烯。

(6) 合成树脂和聚合物领域。DMF是涂料、胶片及纤维的优良粘结剂，在某些聚合反应中可作为介质使用，还是油漆的清洗剂。 (7) 在金属加工行业用于马口铁的淬冷。 2.2、产品市场供需情况现状及预测

世界上DMF的生产厂主要分布在西欧，美国、日本和韩国。德国的BASF公司几乎垄断了西欧的DMF生产。DMF用于聚丙烯腈抽丝溶剂，农药医药染料工业、丁二烯抽丝、人造革溶剂，部分出口我国的省。

作为精细化工子行业之一，DMF市场未来发展前景十分广阔，全球DMF消费市场主要集中在亚太地区，成为近几年来DMF消费增长较快的地区，中国是全球最大的DMF市场，随着世界合成革生产能力逐渐向中国转移，拉动其配套原料DMF在中国的快速发展，成就了中国DMF大国地位，对DMF的需求也迅速增长。

1999年，国内DMF市场需求量仅为9万吨，而到了2005年市场需求已经增至38万吨，占全球消费量的61％，其中还有5万吨需要进口，年均增长率保持20％的高速度。其中，有50％的市场需求来源于箱包制鞋业发展迅速的浙江省华东地区，尤其是温州地区是国内最大的DMF市场。

DMF国内消费主要在湿法PU（聚氨酯树脂）浆料工业上，占DMF总需求量的80％

左右。PU合成革有透气性好、柔软性好、手感好及穿着舒适等优点，随着经济增长和人民生活水平提高，需求量日益增加。我国PU合成革生产国际比较优势明显，已经发展成为世界最大的皮鞋、箱包生产国，年产量占世界的50％，并且规模还在不断扩大，与之相应的DMF的用量也大幅增加。PU浆料未来对DMF的需求仍然保持20％左右的增长态势。

DMF另一个快速发展的应用领域是电子覆铜板，2005年，我国覆铜板产量超过20000万平方米，位居世界第一，其对DMF需求量也从2004年的2万吨增长到3万吨左右。而在未来10年内电子覆铜板仍将持续高速发展，这也直接刺激了对DMF的需求。而随着国产DMF竞争力的逐渐加强，在覆铜板行业中的需求也将呈增加趋势。 DMF还广泛应用于医药行业，用于生产合成抗生素、头孢拉定、维生素B6等20多种药物，未来几年内DMF在医药行业需求将以15％的速度平稳增长。此外，DMF也被应用于丁二烯抽提、聚丙烯腈干法抽丝，预计2010年以前国内年需求增长10％以上。

我国主要的甲胺/DMF生产厂家、能力

产能（万吨/厂名 年））） 韩国三星精细化DMF 10 工公司 德国巴斯夫公司 DMF 6.1 美国杜邦公司 DMF 5.5 Taminco DMF 4 化纤 DMF 4 日本三菱瓦斯公 DMF 3.7 司 日本化学品公司 DMF 3.5 云南云维集团 DMF 10 内蒙远兴江山 DMF 10 河南骏马集团 DMF 2 江苏新菱集团 DMF 3 江苏新亚公司 DMF 2 浙江江山集团 DMF 14 河南安化集团 DMF 8 安徽淮化集团 DMF 10 据调查，该项目有先进的生产工艺、产品质量好、且此工艺原材料消耗少，生产成本低，在销售价格上有绝对的竞争优势，有条件占领国内主要市场，并向国外出口，市场前景非常乐观。 2.3、产品价格现状及预测

根据目前国际国内市场的产品价格现状，为保持项目产品的市场竞争力，本项目产品的销售价格（含税价）参考类似的企业的同类产品销售价格，暂定DMF的销售价格为6900元/吨，并以此为依据进行经济效益测算。 3产品方案及生产规模 3.1产品方案

3.1.1、N,N-二甲基甲酰胺的物性数据用途。

N,N-二甲基甲酰胺的物性数据用途。

DMF，英文名称：N,N-dimethylformamide，简称DMF。学名二甲基甲酰胺，分子式C3H7NO，分子量：73.10。

N,N-二甲基甲酰胺红外图谱

1、状：无色头名或淡黄色液体，有鱼腥味。 2、熔点：-61C 3、沸点：153C

4、相对密度(水=1):0.95

5、相对蒸汽密度（空气=1）：2.51 6、饱和蒸汽压（kpa）:0.5（25C） 7、燃烧热（kl/mol）:-1921

8、溶解性：与水混溶，可混荣誉多数有机溶剂。 9、折射率（25C）：1.42817

性

10、黏度（mpas,25C）:0.802

11、比热容(KJ/(kgK),25C,定压）：2.14 12、电导率（S/m）: 610 性质与稳定性：

1.为非质子型极性溶剂，对多种有机化合物和无机化合物均有较好的溶解能力，在无碱、酸、水存在下，具有良好的化学稳定性。

2.化学性质：在无碱、酸、水存在下，即使加热到沸点也是比较稳定的。在酸的作用下分解成甲酸和二甲铵盐，而在碱的作用下则分解成甲酸和二甲胺。受紫外线照射分解成二甲胺和甲醛，加热到350C左右分解成二甲胺和一氧化碳。 3．属于低毒性化合物。

贮存方法：存储于阴凉、通风的仓库中，库温不能超过37C.原理火种、热源。保持容器密封。应与氧化剂、还原剂、卤素等分开放置，切勿混储。采用防爆型照明、通风设施。

用途：能与水、乙醇、乙醚、氯仿及多数有机溶剂混溶，对多种有机化合物和无机化合物均有良好的溶解能力和化学稳定性。遇明火、高热可引起燃烧爆炸，能与浓硫酸、发烟剧烈反应甚至发生爆炸。二甲基甲酰胺是一种重要化工原料和农药、医药中间体，也是性能优良的溶剂和气体吸收剂，在有机合成、无机化工、农药、石油、合成纤维、人造革、医药工业和其他行业都有着广泛的应用。

8二甲基甲酰胺质量指标一览表

指标名称 一等品 合格品 二甲基甲酰胺(wt%) ＞99.9 99.8 色度(Pt-Co)号 ≤5 ≤15 甲醇(mg/kg) ≤100 ≤100 折光率ND25 1.427～1.429 1.427～1.429 水份(wt%) 0.05 0.05 甲酸(mg/kg) ≤30 ≤30 二甲胺,(mg/kg) ≤15 ≤15 PH（20%水溶液） 6.5～8.0 6.5～8.0 Fe含量,(mg/kg) ≤0.05 ≤0.05 比重15.6℃ 0.953 0.953 3.2生产规模

根据国内甲胺/DMF市场情况，结合郑州化工有限公司现有合成氨、甲醇生产装置情况，确定本项目建设规模为10万吨/年,年操作时间为6000小时。 4工艺技术方案 4.1 工艺技术方案选择 4.1.1 DMF 的生产工艺

最早的工业品DMF 是由甲酸甲酯与二甲胺反应制得。目前, DMF 的生产工艺有二甲胺- 甲酸甲酯法、二甲胺- 三氯乙醛法、氢氰酸- 甲醇法及二甲胺- 一氧化碳一步合成法。

国内生产甲胺和DMF 的企业较多，大多数技术落后，生产成本高。DMF 大多数采用二步法生产技术，设备庞大，产品质量差，满足一般客户要求。后期引 进一步法后产品质量才上一个台阶。 4.1.2 DMF 生产方法

DMF 生产技术在吸收先进的CO 一步法工艺的基础上进行了创新，以甲胺、一氧化碳为原料，在甲酸钠催化剂的作用下、温度100～120℃、压力2.5Mpa 条件下直接合成DMF。净化的一氧化碳、二甲胺和催化剂（甲醇钠溶液）经计量后，进入合成反

应器反应得。

净化的一氧化碳、二甲胺和催化剂（甲醇钠溶液）经计量后，进入合成反应器反应得到粗DMF，然后经过滤和蒸发后进入六塔分离系统，经蒸馏分离得到合格的DMF 产品。

工艺特点：该工艺在消化吸收传统的CO 一步法技术的基础上，提高了反应温度和操作压力，增加了分离提纯设备，与甲酸甲酯和甲醇脱氢工艺、传统的CO 一步法技术相比，该法技术先进，工艺流程简单，设备少，原料价格低廉，来源广阔，节省能源，产品纯度高，达99%以上，更适合大规模连续化生产。 4.2 工艺流程和消耗定额 4.2.1 工艺流程概述

一氧化碳一步法生产DMF 分为合成和精制两个工段。 (1) DMF 合成工段

二甲胺、催化剂(甲醇钠溶液)经计量后，从反应器中部进入反应器，一氧化碳经计量后从反应器下部进入反应器。从反应器底部抽出的液相物流一部分送至蒸发器，一部分循环回反应器。反应器顶部出来的气体进入冷却器，冷凝液返回反应器，未冷凝气体进入反应器尾凝器，冷凝液返回反应器。 (2) 精制工序

反应产物经过滤除去其中的盐类副产物和催化剂后进入蒸发器，过滤出的固体

定期送至锅炉房掺入煤中烧掉。经过滤的反应液在蒸发器中全部汽化后进入脱氢塔，由塔顶脱去轻组分(二甲胺/甲醇混合物)至循环槽，釜液进入真空塔。真空塔在真空下操作，塔底脱出资源可靠性，原材料、燃料的供应及公用设施情况。的重组份去重组份贮槽；馏出的DMF 经冷凝后送入气提塔。气提塔采用干燥氮气作气提剂，气提塔底进入的氮气与DMF 进行气液两相逆流接触，进一步除去产物中残留的二甲胺。气提塔釜液一部分循环至塔顶，一部分经冷却后送入DMF 中间槽，经化验合格后用泵送至DMF成品贮槽。 4.2.2 消耗定额

1、原材料消耗定额及年消耗量见下表（年操作时数：5000小时）

序号 项目名称 单位 数量 备注 产品：二甲基甲酰 吨/100000 年 胺 主要原材料用量 吨/1 甲醇 年 125000 2 液氨 吨/35000 年 Nm3/3 CO 年 38× 106 2、动力消耗定额及年消耗量见下表。

燃料动力名序号 称 定额 用量 供应来源 鲁西化工供电1 电 kWh/h 10000 网 鲁西化工供水2 新鲜水 m3/h 21.6 管网 3 循环冷却水 m3/h 2000 循环水系统 鲁西化工供热4 蒸汽 t/h 185.2 管网 4.3 主要设备选择

DMF 装置主要设备汇总表

设备名序号 称 单位 数量 材质 备注 1 反应釜 台 8 碳钢 碳钢、不锈2 精馏塔 台 20 钢 碳钢、不锈3 换热器 台 50 钢 碳钢、不锈4 罐 台 20 钢 定型设5 备 台 80 碳钢、不锈 钢 合计 台 170 CO 净化装置主要设备汇总表

序号 设备名称 单位 数量 材质 备注 1 PSA-I吸尘器 台 8 2 PSA－Ⅱ吸附器 台 8 真空泵后冷却3 器 台 2 4 膜过滤器 台 2 5 置换气压缩机 台 3 6 产品气压缩机 台 3 7 真空泵 台 2 合计 台 28 4.4 自动控制 4.4.1 概述

根据工艺生产技术特点，设立仪表控制柜，配备智能控制器、显示测量仪、数显报警仪、流量积算仪、打点记录仪等对重要参数进行集中监视控制，其余为就地指示。对现场温度进行就地监测控制，对压力采用就地仪表对其现场指示；按照塔

的工作过程，进行自动程序控制。 4.4.2 仪表选型

压力控制采用变送器、数显控制仪配气动调节阀；远传压力采用变送器与数显仪；远传温度采用热电阻配打点记录仪；压力、温度就地测量，采用不锈钢压力表和双金属温度计；气体流量计量，采用电远传金属转子流量计配数字积算仪；液位控制采用磁翻板液位计、数显控制仪配气动调节阀；液位就地测量，采用玻璃管液位计。测量信号进入数显报警仪及调节器显示并进行报警值设定，输出的报警信号进入变压吸附微机控制器进行报警。 4.4.3 防爆及接地

1、生产原料及产品均是易燃易爆介质，生产界区内按2区爆炸危险区域设计。 2、在界区内安装的电动仪表除压力变送器采用隔爆型仪表外，其余均采用本安型，在控制室和界区之间的信号连接本安型仪表采用安全栅隔离，防止高电压、电流进入防爆区，以确保安全生产。

3、现场隔爆型仪表如需检修，应先切断电源，严禁在带电情况下打开接线盒。 4、现场仪表选用隔爆型仪表；现场电缆经防爆挠性连接管、穿线管至电缆桥架；现场仪表及电缆桥架等保护接地可就近接至电气接地网。 4.4.4 仪表气源与电源

1、仪表空气由厂区空压机供给。要求连续供气，如遇供气故障应及时通知并持续供

气10分钟，以便装置停车处理操作。压力不低于0.6MPa。气源质量必须符合GB4830标准要求。

2、仪表电源由电气引至仪表柜内的电源端子，其质量要求为交流：220+10% 50Hz～1Hz，要求连续供电，在生产过程中不允许停电，以确保安全生产。 4.5 标准、规范 4.5.1 工艺管道采用标准

1、《钢制管法兰、垫片、紧固件》（HG20592～20635-97） 2、《化工装置工艺系统工程设计规定》（一）HG20557～20559-93 3、《化工装置工艺系统工程设计规定》（二）HG/T20570-95 4、《化工装置工艺系统工程设计规定》（三）HG20559-93 5、《化工装置设备布置设计规定》（HG20546-92） 6、《化工装置管道布置设计规定》（HG20549-1998） 7、《化工装置管道机构设计规定》（HG205-1998） 8、《工业金属管道设计规范》（GB50316-2000） 9、《化工企业静电接地设计规程》（HG/T20675-90） 10、《奥氏体不锈钢焊接钢管选用规定》（HG20537-92）

11、《化工设备、管道外防腐设计规定》（HG/T20679-1990） 12、《工业金属管道工程施工及验收规范》（GB50235-97）

13、《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》（GB50236-98） 4.5.2 工艺设备采用标准

1、《特种设备安全监察条例》（第373号令） 2、《钢制焊接常压容器》（JB/T4735-1997） 3、《设备及管道保温设计导则》（GB8175-87）

4、《钢制管法兰、垫片、紧固件》（HG20592～20635-97） 5、《化工机器安装工程施工及验收通用规范》（HG20203-2000） 4.5.3 自控采用标准

1、《过程检测和控制系统用文字代号和图形符号》（HG20505-92） 2、《自动化仪表选型设计规定》（HG/T20507-2000）

3、《自动化仪表工程施工及验收设计规范》（GB50093-2002） 4.5.4 电气采用标准

1、《建筑设计防火规范》（GB50016-2006）

2、《建筑物防雷设计规范》（GB50057-94）2000年版

3、《供配电系统设计规范》（GB50052-95） 4、《低压配电设计规范》（GB50054-95） 5、《工业企业照明设计标准》（GB50034-2004） 6、《化工企业供电设计技术规定》（HG/T206-1999） 7、《化工企业静电接地设计规程》（HG/T20675-90） 5、资源可靠性。原材料、燃料的供应及公用设施情况 5.1 主要原、辅材料的种类、规格、年需用量 5.1.1 主要原、辅材料的品种及规格 1、一氧化碳

规格：作为DMF 生产装置的原料，CO 的规格见表

CO 指标一览表

序号 项目 指标 1 CO ≥96.0vol% 2 H2+惰性气体 ≤4.0vol% ≤3 40ppm(vol) ≤4 40ppm(vol) ≤5 20ppm(vol) 6 氯化物 ≤0.1ppm 硫化物（按S7 计） ≤1ppm 8 羰基铁 ≤0.1ppm 9 固体颗粒 无 每吨DMF 消耗一氧化碳360 Nm3

5.1.2 主要原辅材料年用量

甲醇钠溶液规格：甲醇钠溶液规格见表

甲醇钠溶液指标一览表

序号 项目 指标 1 CH3ONa ≥25wt% 2 CH3OH 平衡量 3 H2O ≤0.1wt% 4 碱和碳酸盐 ＜1wt% 年用量：2560 吨/年

5.2 公用工程和动力供应 动力消耗定额及年消耗量见表

燃料动力消耗一览表

序号 燃料动力名称 定额 用量 供应来源 1 电 kWh/h 10000 郑州化工供电网 新鲜水（补水2 量） 郑州化工供水管21.6 网 郑州化工供热管3 蒸汽 t/h 185.2 网 6、公用工程方案和辅助生产设施 6. 1 给排水 6.1.1 工厂排水 1．给水水源

该项目水源拟采用深井水，根据项目需要，现工业园内供水压力0.3MPa，供水能力为300m3h1，实际用量为21.6m3h1，故该项目新鲜水供水的水量、水压、水质能满足工程需要。 2．厂区给水

厂区给水分一次水给水系统、循环水给水系统两部分。 （1）一次水给水

一次水给水包括生产、生活及系统。一次水给水管网设为环状管网，以增加给水系统的可靠性及安全性。一次水管网内压力为0.3MPa，管材为焊接钢管，管道防腐做

加强级防腐层。本项目生产系统一次水利用现有水源（现有公用水、井水）供循环水补水用和双氧水生产用水。 （2）消防给水

本项目利用工业园区已有的消防给水设施。厂区内同时发生火灾的次数为1 次，一次灭火用水量按各装置及罐区消防用水量最大一处确定。室外消防给水由室外消防水管网供给，室内消防用水由原消防水泵供给。工业园区设消防泵房一处，配有三台消防水泵，其中两台电机泵（型号IS125-100-250，流量200m3h1，扬程80m。）一台柴油机泵（型号DF-SS125-500，流量200m3h1，扬程80m；厂区停电时，自动开启）。另有补水泵一台（型号DFW50-250/2 流量10m3h1，扬程80m。）消防给水系统为稳高压系统，压力约为0.76MPa,平时消防给水管网由稳压装置维持消防给水管网压力约在0.75MPa。火灾时管网向外供水，系统压力下降至约0.65MPa 时，自动启动消防给水主泵，保证及时供给消防用水。 （3）循环水系统

利用该公司以北新上氯碱装置循环水。总处理水量为7000m3h1 左右，本项目需用循环水量2000m3h1，能满足生产。 6.1.2 项目排水

根据河南郑州化工股份有限公司工业园区的总体规划，公司将集中建设统一的排水系统，排水采用清污分流，综合对废水进行治理，清净雨水及极少量的生活废水均向北集中排放。

郑州化工有限公司工业园区统一建设生产污水处理场，采用TR—废水处理工艺，即采用物理化学混凝法除去污水中的还原性物质及悬浮物，降低污水中的化学需氧量，生物需氧量等污染物，处理量为400m3h1，处理后达到GB9878-1996 第二类污染物二级排放标准，排至市政污水管网。 6.2 供电及电讯 6.2.1 项目供电 1．设计范围

本可研为郑州化工化工股份有限公司年产10万吨DMF 项目可行性研究报告，电气内容包括：10万吨DMF 及配套公用工程设施的动力、照明、防雷接地。 2．设计标准

本工程电力设计所使用的设计标准或规定如下： 《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB50058-92 《供配电系统设计规范》GB50052-95 《10kV 及以下变电所设计规范》GB50053-94 《低压配电装置及线路设计规范》GB50054-95 《3-110kV 高压配电装置设计规范》GB50060-92 《石油化工企业设计防火规范》GB50160-92(1999 年版)

《建筑设计防火规范》GB50016-2006

《建筑物防雷设计规范》GB50057-94（2000 年版） 《电力工程电缆设计规范》GB50214-94 《化工企业照明设计技术规定》HG/T20586-96 《化工企业供电设计技术规定》HG/T206-1999 《化工企业静电接地设计规程》HG/T20675-90 3．供电电源

主要电源有：（1）自郑州电厂的装机容量120 万kW 以上。（2）自郑州电网来的220kV供电线路，有郑州电厂供电（装机容量90 万kW）。 以上变电站之间均已形成互相联络的双电源供电网络。

另外，郑州化工股份有限公司有2×30MW+2×60MW 自备电站，除现有生产装置需用110MW 外，电量仍有富裕。所以新上20 万吨/年甲胺/DMF 装置不仅电源可靠，而且电量亦能得到充分保证。 4．供电方案

按项目参考负荷数，其供电系统暂确定为：车间变配电站采用10kV 单回路埋地电缆供电，电源取自厂区原有110kV 变电站。

（1）本工程供电来自本厂110kV/10kV 总降压变电所，变电所配置三台50000kVA 变

压器。满足10 万吨/年DMF 装置生产需要。

（2）10kV/380V 变配电室低压配电柜配出的回路采用：放射式至车间配电室。电缆沿电缆桥架敷设。 5．动力、照明设计

（1）本技改项目爆炸性气体危险区域内电气设备的选型应符合GB50058-92《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》的有关要求。

（2）根据各建筑物内功能格局的不同，按有关规范配置照明，在重要场所设置应急照明。

6．防雷及接地：

（1）装置区厂房、框架上应设避雷针或架空避雷线（网）防直击雷，并应有的接地装置，要求接地电阻不大于10 欧姆。1 区和2 区爆炸危险环境建筑物内的设备、管道、构架、电缆金属外皮、钢屋架、钢窗等较大金属物和突出屋面的放散管、风管等金属物，均应接到防感应雷的接地装置上，接地装置应和电气设备接地装置共用，其工频接地电阻不大于4 欧姆。

（2）厂区接地形式采用：TN-C-S 系统，厂区内设置统一的接地网。 6.2.2 电讯

1．项目电讯设施的组成及包括范围：

（1）生产调度电话；（2）火灾自动报警及可燃气体泄漏报警系统。

2．项目电讯设施方案的选择：

（1）生产调度电话：在车间办公室、各生产工段操作室、公用工程及辅助设施岗位等场所装设内部程控电话。联系频繁的生产岗位可增设对讲电话。

（2）火灾自动报警及可燃气体泄漏报警系统：在控制室、仪表监控室、化验室及变电室，罐区等重要岗位设置火灾自动报警设备。

（3）界区通讯网络：界区通讯干线线路采用全塑铠装电缆直埋敷设或沿桥架敷设方式。 6.3 供热

本装置蒸汽消耗量185.2t/h。工业园区原有的热电锅炉，富余大量的低位蒸汽，既完全能满足本装置需要，又可以使锅炉能量得以综合利用。 6.4 厂区外管道

一、厂区管道敷设的原则及敷设方式

外管道设计范围仅为该技改项目界区内的工艺及供热、给排水外管道，设计中在满足工艺需要的前提下，力求管线布置整齐美观，又节约投资。根据总图布置，考虑经济合理，在不妨碍交通运输的前提下，管道以架空敷设为主。厂区主管廊和主要地下管线根据工艺流程沿主干道两侧布置。跨越马路的管架净空高度不小于5m，装置内考虑消防通道时，净空高度不小于4m，其余管架可为3.5m。 二、管道材料、形式及保温

1、管道材料根据输送介质的不同采用碳钢管、PVC 管、不锈钢管。

2、管道形式：根据管道管径和管道数量分别采用单柱式或双柱式管架，在跨马路及大跨度的地方采用桁架。

3、管道保温：本设计管道采用玻璃棉作为主要保温材料，所有保温材料均采用PAP 保温外护材料。 6.5 采暖和通风 6.5.1 气象资料

1、冬季室外采暖计算温度：-8℃ 2、冬季室外通风计算温度：-4℃ 3、夏季室外通风计算温度：31℃ 4、最热月平均相对湿度：76% 5、室外风速（年平均）：3.4m/s 6.5.2 采暖设计

1、采暖供热来源：本工程的采暖热源来自本工业园区锅炉及余热热水。 2、采暖范围：办公室、控制室、操作室、化验室、水泵房、变配电设施。 3、本工程采暖设计热媒为： 70℃热水，有管网供至需供暖的建筑物内。

4、采暖设备：选用灰铸铁辐射对流散热器。

5、室内采暖设计温度：办公室、控制室、操作室、化验室等工作人员停留时间长的地方室温按18℃设计计算。水泵房、变配电室房间室温按5℃（防冻设计温度）设计计算。

6、采暖系统型式：为双管上供下回式系统。 6.5.3 通风设计 1、设计原则

各生产厂房的通风主要以自然通风为主，当自然通风达不到要求时考虑局部通风或全面机械通风。 2、设计方案

（1）在产生大量有害气体和易燃易爆气体的厂房内内，设计采用屋顶风机进行通风换气，换气次数不少于8 次/小时，以便及时排走有害气体，把气体浓度控制在安全范围之内。

（2）变电室、高低压配电室、开关室等均设轴流式通风机进行事故通风。 6.6 空压制氮站、冷冻站 一、项目仪表空气质量要求

仪表空气要求：尘：≤20 微米尘柱；水：无凝结水；油：≤0.1ppm

二、空压机、冰机的选型及规格确定

本装置的空压制氮站，冷冻均与新上离子膜氯碱装置统一考虑。 7、环境保护及安全、卫生 7.1 建厂条件 7.1.1 厂址环境现状

河南郑州化工有限公司DMF装置位于郑州西化工工业园区的西部，DMF装置以南为郑州化工股份有限公司东阿蓝威分公司离子膜烧碱装置，以北为须水河，以西为工业园区预留空地。

河南郑州化工有限公司DMF装置厂区周围是河南郑州化工有限公司下属企业，而河南郑州西化工工业园区多为农田和村庄，无较大规模的工矿企业，也没有大的污染源，对环境基本无不良影响。 7.1.2 执行的环境标准与规范 1、环境质量标准

(1)《环境空气质量标准》GB3095-1996 二级标准 (2)《地下水环境质量标准》GB/T14848-93 Ⅲ类标准 (3)《城市区域环境噪声标准》GB3096-93 Ⅲ类标准 2、环境排放标准

(1)《大气污染物综合排放标准》GB16297-1996 二级标准 (2)《污水综合排放标准》GB78-1996 三级标准 (3)《工业企业厂界噪声标准》GB12348-90 Ⅲ类标准 7.1.3 建设项目主要污染源和污染物

甲胺生产采用甲醇和氨催化反应生产工艺，该工艺分为配料合成和精馏两个工序；DMF生产采用一氧化碳一步法生产工艺，该技术是以一氧化碳和二甲胺为原料，甲醇钠为催化剂，一步合成二甲基甲酰胺；一氧化碳净化装置包括PSA-Ⅰ、PSA-Ⅱ两个工序。主要污染源及污染物排放情况、处理方法详见下表

主要污染源及污染物排放情况、处理方法表

排放特征 污染源名称 序号 及排放点 （正常） 及主要组成 排放量 处理前特性 治理方案 温度℃ 压力Mpa 一 废气 DMF 装置 1 反应器尾凝器工艺450NCO,N2,H2,DM原装置锅15 0.5 废气 m3h1 A 炉燃烧 尾气吸收塔顶工艺2 废气 4250Nm3N2 /h 原装置锅常温 炉燃烧 常压 CO净化装置 15500m31 废气 /h H2,CO,CO2, 回原装置 25 0.5 CH4,O2,N2 二 废水、废液 DMF 装置 77.51kg1 真空塔塔釜重组分 /h DMF,MMF,DMA外卖 C 40 常压 1 废气

DMF装置反应器尾凝器的放空气，主要含有CO、H2等组分送回原装置锅炉燃烧；脱氢塔尾凝器的放空气，含有微量DMA和CO组分，气提塔尾凝器的放空气中主要成分为N2和微量的DMF，

排放至尾气吸收塔吸收后再送锅炉燃烧。CO净化装置解吸气缓冲罐解吸气含有H2、CO、CO2、CH4、O2、N2等组分送回原装置。 2 污水处理工艺

DMF装置真空塔塔釜重组分，主要含有DMF、MMF、DMAC等有用物质，进行外销。生活污水进行化粪池预处理后送污水处理装置处理达标后排放。 3 噪音

该装置工艺过程中产生的工业噪音污染源主要为生产设备运行时产生的动力性噪音。因此优先选择低噪声设备，并根据具体情况采取相应降噪措施，厂区周围及高噪音设备周围种植降噪植物。 4 综合利用

DMF装置的尾气经DMF尾气吸收塔吸收后送回原装置锅炉燃烧，吸收液送至脱氢塔处理。

5 清洁生产的技术路线选择及特点

DMF生产采用一步法合成工艺路线，即二甲胺与一氧化碳在一定的温度、压力和催化剂存在的条件下，一步合成反应生成DMF。该法工艺简单，产品质量好，原料充足，产品成本低。另外该装置的主要原料二甲胺比产品二甲基甲酰胺毒性大，所以本生产是以毒性较大的原料加工成毒性较小且畅销的产品，以低附加值的原料加工成高附加值产品。除工艺路线合理、技术先进外，该装置还具有“三废”排放量少，可以综合利用，易治理等优点，因此符合清洁生产的要求。

7.1.4环境影响分析

本项目生产过程中产生的“三废”和噪声均可得到有效治理和控制，各种污染物排放均满足国家有关环保标准。因此在设计和建设中认真按“三同时”落实、执行，严格遵守国家关于基本建设、技术改造项目中有关环境保护的法规、法令，装置投产后，在生产中加强管理，预计不会给周围生态环境带来显着影响。 7.2、劳动安全卫生

7.2.1劳动安全卫生执行的标准、规范

1 、国家、地方和主管部门的有关法规、规定

（1）中华人民共和国令第70号《中华人民共和全生产法》 （2）中华人民共和国令第72号《中华人民共和国清洁生产促进法》 （3）中华人民共和国令第28号《中华人民共和国劳动法》 （4）中华人民共和国令第4号《中华人民共和国消防法》 （5）令第344号《危险化学品安全管理条例》 （6）令第373号《特种设备安全监察条例》

（7）生产监督管理局公告2003第1号《危险化学品名录》 （8）国家质量技术监督局令第13号《特种设备质量监督与安全监察规定》 （9）原劳动部1996年4月23日《压力管道安全管理与监察规定》

（10）令第6号《仓库防火安全管理规则》

（11）生产监督管理总局令第8号《危险化学品建设项目安全许可实施办法》 （12）豫安监发[2002]46号《劳动安全卫生专篇编写提要》 2 、采用的主要技术规范、规程、标准

（1）《化工企业安全卫生设计规范》HG20571-95 （2）《工业企业设计卫生标准》GBZ1-2002 （3）《建筑设计防火规范》GB50016-2006 （4）《常用化学危险品贮存通则》GB15603-1995 （5）《常用危险化学品的分类及标志》GB13690-1992 （6）《工业企业厂界噪声标准》GB12348－90 （7）《工业企业噪声控制设计规范》GBJ87-85 （8）《工业企业总平面设计规范》GB50187-93 （9）《化工企业静电接地设计规程》HG/T20675-90 （10）《建筑物防雷设计规范》GB50057-94（2000年版） （11）《生产过程安全卫生要求总则》GB12801-91 （12）《工作场所有害因素职业接触限值》GBZ 2-2002

（13）《建筑灭火器配置设计规范》GB50140-2005 （14）《安全标志》GB24-96

（15）《工业管道的基本识别色和识别符号》GB7231-1987 7.3、生产过程中危险及有害因素分析 7.3.1原料及产物的物性毒性分析

二甲胺，分子式：C2H7N，分子量：45.09，CAS号：124-40-3，熔点-96℃，沸点6.9℃，相对密度0.654，冰点-92.19℃，闪点-17.78℃，自燃点400℃，其蒸气能与空气形成爆炸性混合物，爆炸极限2.8%-14.4%。蒸气压0.2026kPa，临界温度1.6℃，临界压力5.309kPa，折射率1.347。40%二甲胺水溶液的沸点51.5℃，闪点-99.4℃，相对密度0.8，蒸气压（20℃）26.2kPa，粘度（40℃）0.0017Pa·s。为无色易燃气体或液体，高浓度或压缩液化时，具有强烈的令人不愉快的氨臭，浓度极低时有鱼油的恶臭。易溶于水，溶于乙醇和乙醚。有毒。

DMF学名二甲基甲酰胺分子式C3H7NO，分子量73.10。别名：N,N-二甲基甲酰胺；甲酰二甲胺。英文名称：N,N-dimethylformamide，简称DMF。相对密度0.9445(25℃)。熔点-61℃。沸点152.8℃。闪点57.78℃。蒸气密度2.51。蒸汽压

0.49kpa(3.7mmHg25℃)。自燃点445℃。蒸汽与空气混合物爆炸极限2.2～15.2 % 。二甲基甲酰胺外观为无色透明液体，淡的胺味。与水和乙醇、乙醚、氯仿及多数有机溶剂混溶，对多种有机化合物和无机化合物均有良好的溶解能力和化学稳定性。遇明火、高热可引起燃烧爆炸，能与浓硫酸、发烟剧烈反

应甚至发生爆炸。

N,N-二甲基甲酰胺毒理学数据：

1.急性毒性[16]LD50:4000mg/kg(大鼠经口）；4720mg/kg(兔经皮） LC50：9400mg/m3(小鼠吸入，2h）

2.刺激性[17]家兔经眼：100%重度刺激（用水清洗）

3.亚急性和慢性毒性[18]大鼠吸入2500mg/m3,每天6h,共5d,16只中有8~10只死亡，尸解可见肝脏和肺脏损伤。 7.3.2 危害分析 1. 电危害 （1） 触电危害

若电气设备发生事故或电气设备安装不规范，缺少接地或接零，或接地接零损坏失效，会发生触电伤害事故。沿墙壁敷设或沿地面铺设的临时线路无保护套管或绝缘损坏，接触人体会发生触电事故。由于在检修和排除故障中违章作业、误操作，以及电器本身缺陷或绝缘损坏、线头外露等未能及时发现和整改等原因，可能造成触电事故的发生。 （3） 静电危害

甲醇属于易燃液体，在输送过程中易产生静电，如果工艺管线的阀门、法兰连接处

未用金属线跨接、工艺设备未设置静电接地装置或设置的跨接金属线、静电接地设施失效，生产过程中很容易积聚静电，继而造成静电放电引燃泄漏的易燃物质，引发火灾、爆炸事故。 2、 雷电危害

装置内设备未设置防雷接地或设置的防雷接地设施失去效用，雷雨天气容易发生雷击事故，致使人员遭受雷电伤害或引发火灾、爆炸事故。 3、机械伤害

生产装置中有泵电机等转动设备，人体触及这些设备的转动机件，可能造成机械伤人事故。当转动部分缺少护栏、护罩时，操作、擦洗时职工触及可能发生撞击、衣物或长发被缠绕而造成伤害。 4、噪音危害

生产装置中泵类电机等转动设备产生机械噪音，长时间在附近操作，会产生噪音伤害。在噪声较大的岗位，操作工人须带耳套以降低噪声危害。 5、高空坠落

设备顶部、操作平台未设置盘梯扶手、防护栏或设置的盘梯扶手、防护栏杆由于日久失修、损坏或长时间腐蚀失去应有的防护作用，作业人员登高作业时如疏忽大意或其他原因可能发生高空坠落事故。 6、高空落物打击

生产装置中设有平台、爬梯等，职工在操作及检修交叉作业中，有受到高空落物打击的危险。

7.4 安全监督与管理

1、工程项目的建设及安装必须严格按国家及地方的有关规范、规定进行。项目建设完成投产前必须经过消防、安全等有关部门的验收。

2、加强对安全管理的领导，建立健全各项安全、消防管理网络。企业应配备专职安全生产管理人员。

3、企业主要负责人和安全生产管理人员必须参加当地安监部门组织的安全培训，并经考核取得生产企业负责人和安全生产管理人员安全资格证书。

4、建立健全各项安全管理制度、安全检查制度和安全操作规程，建立健全各项岗位责任制及安全教育、培训制度，设备、管道等设施的定期检验、维护、保养、检修制度，并严格执行。

5、按照《特种设备安全监察条例》，对锅炉等特种设备进行定期检验和维修保养，并应建立专门技术档案。

6、加强对从业人员的安全生产教育和培训，熟悉有关的安全生产规章制度和安全操作

规程，掌握本岗位的安全操作技能，提高职工的业务素质和安全防范意识。未经安全生产教育和培训的从业人员不得上岗作业。

7、定期对设备及管路进行检验和维修保养，保证完好，防止泄漏；加强对安全用火的管理，从根本上防止火灾、爆炸、中毒事故的发生。

8、加强对职工的消防知识教育，做到人人会用消防器材。要制定好全厂危险化学品事故应急预案，并告之全体职工，定期进行演练。厂区内应配备紧急报警电话。 9、应在重要部位设立安全标志。

10、管道按《工业管道的基本识别色和识别符号》要求标识。 8、工厂组织、劳动定员和人员培训。 8.1 企业管理及组织机构设置 1、组织机构

本项目实行车间编制，下设管理、生产、安全等职能部门。 2、工作制度

公司全年生产时间以5000 小时，四班三运转工作制。 3、系统总定员和各类人员的比例

本项目总定员80 人，化验工4 人，班长4 人，操作人员 人,维修4 人，管理及其他人员4 人。 8.2人员的来源和培训

1、工人、技术人员和管理人员的来源，企业内部调剂。

2、人员培训规划

企业主要负责人必须参加县级以上安监部门组织的安全培训，并经考核取得生产企业负责人安全资格证书。对操作人员、管理人员进行《中华人民共和全生产法》、《危险化学品管理条例》、《常用化学危险品贮存通则》及安全生产各种规章制度的教育，达到并胜任本岗位的操作能力，并经考核合格，方可上岗作业。对所有生产人员进行生产过程、设备原理的理论学习；熟悉和掌握工艺操作规程，并经考核合格，方可上岗作业。特种设备作业人员应按照国家有关规定经当地特种设备安全监督管理部门考核合格，取得国家统一格式的特种作业人员证书，方可从事相应的作业或者管理工作。 9 研究结论 9.1 综合评价

1、郑州化工股份有限公司甲胺/DMF项目符合国家的行业，并符合当地的整体规划。

2、该项目产品市场广阔，有销路，可为国家、地方和企业创造较好的经济效益和社会效益。

3、该项目工程条件较为优越，交通位置便利。工艺技术成熟，原料来源可靠，水电供应稳定。

4、该项目的环保、劳动安全卫生、消防均符合国家和地方的有关规范和规定的要求。 5、经济效益显着，本项目经过经济分析和财务评价，各项经济指标较好。敏感性分

析表明，该项目有一定的抗风险能力。 9.2 研究报告的结论

综上所述，实施郑州化工股份有限公司10万吨/年DMF项目是必要的，社会效益与经济效益较好，该项目是可行的。 9.2 存在问题及建议

1、本项目属于危险化学品生产装置的建设项目，建议项目建设单位按照《危险化学品建设项目安全许可实施办法》的要求，报请当地安监管理部门对建设项目设立（审批、核准、备案）前的安全审查、建设项目安全设施设计的审查和竣工验收。 2、建议项目建设单位委托有资质的设计单位进行工艺、公用工程及安全等工程设计；委托有较高级别施工资质并有化工项目施工经历的施工单位对项目实施建设。 【参考文献】

1.山东鲁西化工股份有限公司

《20 万吨/年甲胺、20 万吨/年DMF 项目可行性研究报告》 2.李国庭 陈焕章 黄文焕 崔群 《化工设计概论》