导图社区 重点监管的化工工艺
注册安全工程师化工实务之重点监管的化工工艺笔记,主要是重点监管危险化工工艺及主要安全技术措施等内容。
编辑于2021-11-23 10:23:16重点监管化工工艺
(1) 放热反应
I. 光气及光气工艺
1. 工艺简介:光气及光气化工艺包含光气的制备工艺,以及以光气为原料制备光气化产品的工艺路线
1.1. 气相
1.2. 液相
2. 典型工艺
2.1. 一氧化碳与氯气的反应得到光气
2.2. 光气合成双光气、三光气
2.3. 采用光气作单体合成聚碳酸酯
2.4. 甲苯二异氰酸脂(TDI)的制备
2.5. 4,4‘-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)的制备
2.6. 异氰酸酯的制备
3. 工艺危险特点
3.1. 光气为剧毒气体,在储运、使用过程中发生泄漏后,易造成大面积污染、中毒事故
3.2. 反应介质具有燃爆危险性
3.3. 副产物氯化氢具有腐蚀性,易造成设备和管线泄漏使人员发生中毒事故
4. 重点监控单元
4.1. 光气化反应釜、光气储存单元
5. 重点监控参数
5.1. 一氧化碳、氯气含水量
5.2. 反应釜温度、压力
5.3. 反应物质的配料比
5.4. 光气进料速度
5.5. 冷却系统中冷却介质的温度、压力、流量等
6. 安全控制的基本要求
6.1. 事故紧急切断阀
6.2. 紧急冷却系统
6.3. 反应釜温度、压力报警联锁
6.4. 局部排风设施
6.5. 有毒气体回收及处理系统
6.6. 自动泄压装置
6.7. 自动氨或碱液喷淋装置
6.8. 光气、氯气、一氧化碳监测及超限报警装置
6.9. 双电源供电
7. 宜采用的控制方式:应通过自控联锁装置启动紧急停车并自动切断所有进出生产装置的物料,将反应装置迅速冷却降温,同时将发生事故设备内的剧毒物料导入事故槽内,开启氨水、稀碱液喷淋,启动通风排毒系统,将事故部位的有毒气体排至处理系统
II. 氯化工艺
1. 工艺简介:氯化是化合物的分子中引入氯原子的反应,包含氯化反应的工艺过程为氯化工艺
2. 2典型工艺
2.1. 取代氯化
2.2. 加成氯化
2.3. 氧氯化
2.4. 其他工艺硫与氯反应生成一氯化硫;四氯化钛的制备;黄磷与氯气反应生成三氯化磷/五氯化磷等。
3. 工艺危险特点
3.1. 氯化放映是一个放热过程,尤其是在高温情况下进行氯化,反应更为剧烈,速度快,放热量大
3.2. 所用的原料大多具有燃爆性
3.3. 常用的氯化剂氯气本身为剧毒化学品,氧化性强,储存压力较高,多数氯化工艺采用液氯生产是先气化再氯化,一旦泄漏危险性较大。
3.4. 氯气中的杂质,如水、氢气、氧气、三氯化氮等,在使用过程中易发生危险,特别是三氯化氮积累后,容易引发爆炸危险
3.5. 生成的氯化氢气体遇水后腐蚀性强
3.6. 氯化反应尾气可能形成爆炸性混合物
4. 重点监控单元
4.1. 氯化反应釜
4.2. 氯气储存单元
5. 重点监控工艺参数
5.1. 氯化发反应釜温度和压力
5.2. 氯化反应釜搅拌速率
5.3. 反应物料的配比
5.4. 氯化剂的进料流量
5.5. 冷却系统中冷却介质的温度、压力、流量等
5.6. 氯气杂质含量
5.7. 氯化反应尾气组成
6. 安全控制的基本要求
6.1. 反应釜温度和压力的联锁报警装置
6.2. 反应物料的比例控制和联锁
6.3. 搅拌的稳定控制
6.4. 进料缓冲器
6.5. 紧急进料切断系统
6.6. 紧急冷却系统
6.7. 安全泄放系统
6.8. 事故状态下氯气吸收中和系统
6.9. 可燃和有毒气体检测报警装置
7. 宜从用的控制方式
7.1. 将氯化反应釜温度、压力与釜内搅拌、氧化剂流量、氯化反应釜夹套冷却水进水阀形成联锁关系,设立紧急停车系统
7.2. 安全设施,包括安全阀、高压阀、紧急放空阀、液位计、单向阀及紧急切断装置等
III. 硝化工艺
1. 工艺简介:硝化是有机化合物分子中引入硝基(-NO2)的方应,最常见的是取代反应。
2. 典型工艺
2.1. 直接消化法
2.2. 简介消化法
2.3. 亚消化法
3. 工艺危险特点
3.1. 反应速度快,放热量大
3.2. 反应物料具有燃爆特性
3.3. 硝化剂具有强腐蚀性、强氧化性,与油脂、有机化合物(尤其是不饱和有机化合物)接触能引起燃烧或爆炸
3.4. 硝化产物、副产物具有爆炸危险性
4. 重点监控单元
4.1. 硝化反应釜
4.2. 分离单元
5. 重点监控工艺参数
5.1. 硝化反应釜内温度、搅拌速率
5.2. 硝化剂流量
5.3. 冷却水流量
5.4. PH值
5.5. 硝化产物中杂质含量
5.6. 精馏分离系统温度
5.7. 塔釜杂质含量等
6. 安全控制的基本要求
6.1. 反应温度的报警和联锁
6.2. 自动进料控制和联锁
6.3. 紧急冷却系统
6.4. 搅拌的稳定控制和联锁系统
6.5. 分离系统温度控制与联锁
6.6. 塔釜杂质监控系统
6.7. 安全泄放系统
7. 宜采用的控制方式
7.1. 将硝化反应釜内温度与釜内搅拌、硝化剂流量、硝化反应釜夹套冷却水进水阀形成联锁,在硝化反应釜处设立紧急停车系统,当硝化反应釜内温度超标或搅拌系统发生故障,能自动报警并自动停止加料。分离系统温度与加热、冷却形成联锁,温度超标时,能停止加热并紧急冷却。
7.2. 硝化反应系统应设有泄爆管和紧急排放系统。
IV. 氟化工艺
1. 工艺简介:氟化是化合物的分子中引入氯原子的反应,包含氟化反应的工艺过程为氟化工艺
2. 典型工艺
2.1. 直接氟化
2.2. 金属氟化物或氟化氢气体氟化
2.3. 置换氟化
2.4. 其他氟化物的制备
3. 工艺危险特点
3.1. 反应物具有燃爆危险性
3.2. 氟化反应为强放热反应,不及时排除反应热量,易导致超温超压,引发设备爆炸事故
3.3. 多数氟化剂具有强腐蚀性、剧毒,在生产、贮存、运输、使用等过程中,容易因泄露、操作不当、误触以及其他意外而造成危害
4. 重点监控工艺参数
4.1. 氟化反应釜内温度、压力
4.2. 氟化反应釜内搅拌速率
4.3. 氟化物流量
4.4. 助剂流量
4.5. 反应物的配料比
4.6. 氟化物浓度
5. 重点监控单元:氟化剂储运单元
6. 安全控制的基本要求
6.1. 反应釜内温度和压力与反应进料、紧急冷却系统的报警和联锁
6.2. 搅拌的稳定控制系统
6.3. 安全泄放系统
6.4. 可燃和有毒气体检测报警装置等
7. 宜采取的控制方式
7.1. 氟化反应操作中,要严格控制氟化物浓度、投料配比、氟化物流量、进料速度和反应温度等。必要设置自动比例调节装置和自动联锁控制装置
7.2. 将氟化反应釜内温度、压力与釜内搅拌、氟化物流量、氟化反应釜夹套冷却水进水阀形成联锁控制,在氟化反应釜处设立紧急停车系统,当氟化反应釜内温度或压力超标或搅拌系统发生故障时自动停止加料并紧急停车。
7.3. 安全泄放系统
V. 加氢工艺
1. 工艺简介:加氢是在有机化合物分子中加入氢原子的反应
2. 典型工艺:
2.1. 不饱和炔烃、烯烃的三键和双键加氢
2.2. 芳烃加氢
2.3. 含氧化合物加氢
2.4. 含氮化合物加氢
2.5. 油品加氢
3. 工艺危险特点
3.1. 反应物料具有燃爆危险性,氢气的爆炸极限为4%-75%,具有高燃爆危险特性
3.2. 加氢为强烈的放热反应,氢气在高温高压下与钢材接触,钢材内的碳分子易与氢气发生反应生成碳氢化合物,使钢制设备强度降低,发生氢脆
3.3. 催化剂再生和活化过程中易引发爆炸
3.4. 加氢反应尾气中有未完全反应的氢气和其他杂质在排放时易引发着火或爆炸
4. 重点监控单元:加氢反应釜、氢气压缩机
5. 重点监控工艺参数
5.1. 加氢反应釜或催化剂床层温度、压力
5.2. 加氢反应釜内搅拌速率
5.3. 氢气流量
5.4. 反应物质的配料比
5.5. 系统氧含量
5.6. 冷却水流量
5.7. 氢气压缩机运行参数、加氢反应尾气组成等
6. 安全控制的基本要求
6.1. 温度和压力的报警和联锁
6.2. 反应物料的比例控制和联锁系统
6.3. 紧急冷却系统
6.4. 搅拌的稳定控制系统
6.5. 氢气紧急切断系统
6.6. 加装安全阀、爆破片等安全设施
6.7. 循环氢压缩机停机报警和联锁
6.8. 氢气检测报警装置等
7. 宜采用的控制方式
7.1. 将加氢反应釜内温度、压力和釜内搅拌电流、氢气流量、加氢反应釜夹套冷却水进水阀形成联锁关系,设立紧急停车系统
7.2. 加入急冷氮气或氢气的系统
7.3. 当加氢反应釜内温度或压力超标或搅拌系统发生故障时自动停止加氢、泄压,并进入紧急状态
7.4. 安全泄放系统
VI. 重氮化工艺
1. 工艺简介:设计重氮化反应的工艺过程为重氮化工艺
2. 典型工艺
2.1. 顺法
2.2. 反加法
2.3. 亚硝酰硫酸法
2.4. 硫酸铜触媒法
2.5. 盐析法
3. 工艺危险特点
3.1. 重氮盐在温度稍高或光照的作用下,特别是含有硝基的重氮盐极易分解,有的甚至在室温是亦能分解。在干燥状态下,有些重氮盐不稳定,活性强,受热或摩擦、撞击等作用能发生分解甚至爆炸
3.2. 重氮化生产过程所使用的亚硝酸盐纳是无极氧化剂,175℃时能发生分解、与有机物反应导致着火或爆炸
3.3. 反应原料具有燃爆危险性
4. 重点监控单元:重氮化反应釜、后处理单元
5. 重点监控工艺参数
5.1. 重氮化反应釜内温度、压力、液位、PH
5.2. 重氮化反应釜内搅拌速率
5.3. 亚硝酸钠流量
5.4. 反应物质的配料比
5.5. 后处理单元温度
6. 安全控制的基本要求
6.1. 反应釜温度和压力的报警和联锁
6.2. 反应物料的比例控制和联锁报警
6.3. 紧急冷却系统
6.4. 紧急停车系统
6.5. 安全泄放装置
6.6. 后处理单元配置温度监测、惰性气体保护的联锁装置等
7. 宜采取的控制的方式
7.1. 将重氮化反应釜内温度、压力与釜内搅拌、亚硝酸钠流量、重氮化反应釜夹套冷却水进水阀形成联锁关系,在重氮化反应釜处设立紧急停车系统,当重氮化反应釜内温度超标或搅拌系统发生故障时自动停止加料并紧急停车。安全泄放系统
7.2. 重氮盐后处理设备应配置温度检测、搅拌、冷却联锁自动控制调节装置,干燥设备应配置温度测量、加热热源开关、惰性气体保护的联锁装置。
7.3. 安全设施,包括安全阀、爆破片、紧急放空阀等
VII. 氧化工艺
1. 工艺简介:氧化为有电子转移的化学反应中失电子的过程,即氧化数升高的过程。多数有机化合物的氧化反应表现为反应原料得到氧或失去氢。
2. 典型工艺
2.1. 乙烯氧化制环氧乙烷
2.2. 甲醇氧化制备甲醛
2.3. 对二甲苯氧化制备对二甲酸
2.4. 异丙苯经氧化-酸解联产苯酚和丙酮
2.5. 环己烷氧化制环己酮
2.6. 天然气氧化制乙炔
2.7. 丁烯、丁烷、C4馏分或苯的氧化制顺丁烯二酸酐
2.8. 领二甲苯或萘的氧化制备邻苯二甲酸酐
2.9. 均四甲苯的氧化制备均苯四甲酸二酐
2.10. 苊的氧化制1,8-萘二甲酸酐
2.11. 3-甲基吡啶氧化制3-吡啶甲酸(烟酸)
2.12. 4-甲基吡啶氧化制4-吡啶甲酸(异烟酸)
2.13. 2-乙基乙醇(异辛醇)氧化制备2-乙基乙酸(异辛酸)
2.14. 对氯甲苯氧化制备对氯苯甲醛和对铝苯甲酸
2.15. 甲苯氧化制备苯甲醛、苯甲酸
2.16. 对硝基甲苯氧化制备对硝基苯甲酸
2.17. 环十二醇/酮混合物的开环氧化制备十二碳二酸
2.18. 环己酮/醇混合物的氧化制备己二酸
2.19. 乙二醛硝酸氧化法合成乙醛酸
2.20. 丁醛氧化制丁酸
2.21. 氨氧化制硝酸等
2.22. 克劳斯法气体脱硫
2.23. 一氧化氮、氧气和甲(乙)醇制备亚硝酸甲(乙)脂
2.24. 以双氧水或邮寄过氧化物为氧化剂生产环氧丙烷、环氧氯丙烷
3. 工艺危险特点
3.1. 反应原料及产品具有燃爆危险性
3.2. 反应气象组成容易达到爆炸极限,具有闪爆特性
3.3. 部分氧化剂具有燃爆危险性,如氯酸钾、高锰酸钾、铬酸酐等都属于氧化剂,如遇高温或受撞击、摩擦以及与有机物、酸类接触,皆能引起火灾爆炸
3.4. 产物中易生成过氧化物,化学稳定性差,受高温、摩擦或撞击作用易分解、燃烧或爆炸
4. 重点监控单元:氧化反应釜
5. 重点监控工艺参数
5.1. 氧化反应釜内温度和压力
5.2. 氧化反应釜内搅拌速率
5.3. 氧化剂流量
5.4. 反应物料的配比
5.5. 气相氧含量
5.6. 过氧化物的含量
6. 安全控制的基本要求
6.1. 反应釜温度和压力的报警和联锁
6.2. 反应物料的比例控制和联锁及紧急切断动力系统
6.3. 紧急断料系统
6.4. 紧急冷却系统
6.5. 紧急送入惰性气体的系统
6.6. 气相氧含量监测、报警和联锁
6.7. 安全泄放系统
6.8. 可燃和有毒气体检测报警装置等
7. 宜采用的控制方式
7.1. 将氧化反应釜内温度和压力与反应物的配比和流量、氧化反应釜夹套冷却水进水阀、紧急冷却系统形成联锁关系
7.2. 在氧化反应釜处设立紧急停车系统,当氧化反应釜内温度超标或搅拌系统发生故障时自动停止加料并紧急停车
7.3. 配备安全阀、爆破片等安全设施
VIII. 胺基化工艺
1. 工艺简介:胺化是在分子中引入胺基(R2N-)反应,包括R-CH3烃类化合物(R:氢、烷基、芳基)在催化剂存在下,与胺和空气的混合物进行高温氧化反应,生成腈类等化合物的反应。
2. 典型工艺
2.1. 领硝基氯苯与氨水反应制备邻硝基苯胺
2.2. 对硝基氯苯与氨水反应制备对硝基苯胺
2.3. 间甲酚与氯化铵的混合物在催化剂和氨水作用下生成间甲苯胺
2.4. 甲醇在催化剂和氨气作用下制备甲胺
2.5. 1-硝基蒽醌与过量的的氨水在氯苯中制备1-胺基蒽醌
2.6. 2,6-蒽醌二磺酸氨解制备2,6-二氨基蒽醌
2.7. 苯乙烯与胺反应制备N-取代苯乙胺
2.8. 环氧乙烷或亚乙基亚胺与胺或胺发生开环加成反应,制备氨基乙醇或二胺
2.9. 甲苯经胺氧化制备苯甲腈
2.10. 丙烯氨氧化制备丙烯腈
2.11. 氯氨法生产甲基肼等
3. 工艺危险特点
3.1. 反应介质具有燃爆危险性
3.2. 在常压下20℃时,氨气的爆炸极限为15%-27%,随着温度、压力的升高,爆炸极限范围增大。因此,在一定的温度、压力和催化剂的作用下,氨的氧化反应放出大量热,一旦氨气与空气比失调,就可能发生爆炸事故。
3.3. 由于氨呈现碱性,具有强腐蚀性,在混有少量水分或湿气的情况下无论是气态或液态氨都会与铜、银、锡、锌及其合金发生化学作用。
3.4. 氨易与氧化银或氧化汞反应生成爆炸性化合物(雷酸盐)
4. 重点监控单元:胺基化反应釜
5. 重点监控工艺参数
5.1. 胺基化反应釜内温度、压力
5.2. 胺基化反应釜内搅拌速率
5.3. 物料流量
5.4. 反应物质的配料比
5.5. 气相氧含量等
6. 安全控制的基本要求
6.1. 反应釜温度和压力的报警和联锁
6.2. 反应物料的比例控制和联锁系统
6.3. 紧急冷却系统
6.4. 气相氧含量监控联锁系统
6.5. 紧急送入惰性气体的系统
6.6. 紧急停车系统
6.7. 安全泄放系统
6.8. 可燃和有毒气体检测报警装置等
7. 宜采用的控制方式
7.1. 将胺基化反应釜内温度、压力与釜内搅拌、胺基化物料流量、胺基化反应釜夹套冷却水进水阀形成联锁关系,设置紧急停车系统
7.2. 安全设施,包括安全阀、爆破片、单向阀及紧急切断装置等。
IX. 磺化工艺
1. 工艺简介:磺化是向有机化合物分子中引入磺酰基(-SO3H)的反应。
2. 典型工艺
2.1. 三氧化硫磺化法
1||| 气体三氧化硫和十二烷基苯等制备十二烷基苯磺酸钠
2||| 硝基苯与液态三氧化硫制备间硝基苯磺酸
3||| 甲苯磺化生产对甲苯磺酸和对位甲酚
4||| 对硝基甲酚磺化生产对硝基甲苯领磺酸等
2.2. 共沸去水磺化法
1||| 苯磺化制备苯磺酸
2||| 甲苯磺化制备甲基苯磺酸等
2.3. 氯磺酸磺化法
1||| 芳香族化合物与氯磺酸反应制备芳磺酸和芳黄酰氯
2||| 乙酰苯胺与氯磺酸生产对氨基苯磺酸等
2.4. 烘焙磺化法:苯胺磺化制备对氨基苯磺酸等
2.5. 亚硫酸盐磺化法
1||| 2,4-二硝基氯苯与亚硫酸氢钠制备2,4-二硝基苯磺酸钠
2||| 1-硝基蒽醌与亚硫酸钠作用得到α-蒽醌硝酸等
3. 工艺危险特点
3.1. 反应原料具有燃爆危险性;磺化具有氧化性、强腐蚀性;如果投料顺序颠倒、投料速度过快、搅拌不良、冷却效果不佳等,都有可能造成反应温度异常升高,使磺化反应变为燃烧反应,引起火灾或爆炸事故
3.2. 氧化硫易冷凝堵管,泄露后易形成酸雾,危害较大。
4. 重点监控单元:磺化反应釜
5. 重点监控工艺参数
5.1. 磺化反应釜内温度
5.2. 磺化反应釜内搅拌速率
5.3. 磺化剂流量
5.4. 冷却水流量
6. 安全控制的基本要求
6.1. 反应釜温度的报警和联锁
6.2. 搅拌的稳定控制和联锁系统
6.3. 紧急冷却系统
6.4. 紧急停车系统
6.5. 安全泄放系统
6.6. 三氧化硫泄露监控报警系统等
7. 宜采用的控制方式
7.1. 将磺化反应釜内温度与磺化剂流量、磺化反应釜夹套冷却水进水阀、釜内搅拌电流形成联锁关系,紧急断料系统、当磺化反应釜内各参数偏离工艺指标时,能自动报警、停止加料、甚至紧急停车
7.2. 磺化反应系统应设有泄爆管和紧急排放系统
X. 聚合工艺
1. 工艺简介:聚合是一种或几种小分子化合物变成大分子化合物的反应
2. 典型工艺
2.1. 聚烯烃生产
2.2. 聚氯乙烯生产
2.3. 合成纤维生产
2.4. 橡胶生产
2.5. 乳液生产
2.6. 涂料粘合剂生产
2.7. 氟化物聚合
3. 工艺危险特点
3.1. 聚合原料具有自居和燃爆危险特性
3.2. 如果反应过程中热量不能及时移出,随物料温度上升,发生裂解和暴聚,所产生的热量使裂解和暴聚过程进一步加剧,进而引发反应器爆炸
3.3. 部分聚合助剂危险性较大
4. 重点监控单元
4.1. 聚合反应釜
4.2. 粉体聚合物料仓
5. 重点监控工艺参数
5.1. 聚合反应釜内温度、压力,聚合反应釜内搅拌速率
5.2. 引发剂流量
5.3. 冷却水流量
5.4. 料仓静电、可燃气体监控等
6. 安全控制的基本要求
6.1. 反应釜温度和压力的报警和联锁
6.2. 紧急冷却系统
6.3. 紧急切断系统
6.4. 紧急加入反应终止剂系统
6.5. 搅拌的温蒂控制和联锁系统
6.6. 料仓静电消除、可燃气体置换系统、可燃和有毒气体检测报警装置
6.7. 高压聚合反应釜设有防爆墙和泄爆炸面等
7. 宜采用的控制方式
7.1. 将聚合反应釜内温度、压力与釜内搅拌电流、聚合单体流量、引发剂加入量、聚合反应釜夹套冷却水进水阀形成联锁关系,在聚合反应釜处设立紧急停车系统
7.2. 当反应超温、搅拌失效或冷却失效时,能及时加入聚合反应终止剂
7.3. 安全泄放系统
XI. 烷基化工艺
1. 工艺简介:将烷基引入有机化合物分子中的碳、氮。氧等原子上的反应称为烷基化反应
2. 典型工艺
2.1. C-烷基化反应
2.2. N-烷基化反应
2.3. O-烷基化反应
3. 工艺危险特点
3.1. 反应介质具有燃爆危险性
3.2. 烷基化催化剂具有自然危险性,遇水剧烈反应,放出大量热量,容易引起火灾甚至爆炸
3.3. 烷基化反应都是在加热条件下进行,原料、催化剂、烷基化剂等加料次序颠倒、加料速度过快或者加班中断停止等异常现象容易引起局部剧烈反应,造成跑聊,引发火灾或爆炸事故
4. 重点监控单元:烷基化反应釜
5. 重点监控工艺参数
5.1. 烷基化反应釜内温度和压力
5.2. 烷基化反应釜内搅拌速率
5.3. 反应物料的流量及配比等
6. 安全控制的基本要求
6.1. 反应物料的紧急切断系统
6.2. 紧急冷却系统
6.3. 安全泄放系统
6.4. 可燃和有毒气体检测报警装置等
7. 宜采用的控制方式
7.1. 将烷基化反应釜内温度和压力与釜内搅拌、烷基化物料流量、烷基化反应釜夹套冷却水进水形成联锁关系,当烷基化反应釜内温度超标或搅拌系统发生故障时自动停止加料并紧急停车
7.2. 安全设施包括安全阀、爆破片、紧急放空阀、单向阀及紧急切断装置等
XII. 新型煤化工艺
1. 工艺简介:以煤为原料,经化学加工使煤直接或间接转化为气体
2. 典型工艺
2.1. 煤制油(甲醇制汽油、费-托合成油)
2.2. 煤制烯烃(甲醇制烯烃)
2.3. 煤制二甲醚
2.4. 煤制乙二醇
2.5. 煤制甲烷气
2.6. 煤制甲醇
2.7. 甲醇制醋酸
3. 工艺危险特点
3.1. 反应介质设计一氧化碳、氢气、甲烷、乙烯、丙烯等易燃液体,具有燃爆危险性
3.2. 反应过程多为高温、高压过程,易发生工艺介质泄露,引发火灾、爆炸和一氧化碳中毒事故
3.3. 反应过程可能形成爆炸性混合气体,放热量大,造成反应失控
3.4. 反应中间产物不稳定,易造成分解爆炸
4. 重点监控单元:煤气化炉
5. 重点工艺监控参数
5.1. 反应器温度和压力
5.2. 反应物料的比例控制
5.3. 料位
5.4. 液位
5.5. 寂寥介质温度、压力和流量
5.6. 氧含量
5.7. 外取热器蒸汽温度和压力
5.8. 风压和风温
5.9. 烟气压力与温度
5.10. 压降
5.11. H2/CO比
5.12. NO/O2比
5.13. NO/醇比
5.14. H2、H2S、CO2含量等
6. 安全控制的基本要求
6.1. 反应器温度、压力报警与联锁
6.2. 进料介质流量控制与联锁
6.3. 反应系统紧急切断进料联锁
6.4. 料位控制回路
6.5. 液位控制回路
6.6. H2/CO比例控制与联锁
6.7. NO/O2比例控制与联锁
6.8. 外取热器蒸汽热水泵联锁
6.9. 主风流量联锁
6.10. 可燃和有毒气体检测报警装置
6.11. 紧急冷却系统
6.12. 安全泄放系统
7. 宜采用的控制方式
7.1. 将进料流量、外取热蒸汽流量、外取热蒸汽包液位、H2/CO比例与反应器进料系统设立联锁关系,一旦发生异常工况启动联锁,紧急切断所有进料,开启事故蒸汽阀或氮气阀。迅速置换反应器内物料,并将反应器进行冷却、降温
7.2. 安全设施,包括安全阀、防爆膜、紧急切断阀及紧急排放系统等
XIII. 偶氮化工艺
1. 工艺简介:合成通式为R-N=N-R的偶氮化合物的反应称为偶氮化反应,式中,R为脂烃基或芳烃基,两个R基可相同或不同。
2. 典型工艺
2.1. 脂肪族偶氮化合物合成
2.2. 芳香族偶氮化合物合成
3. 工艺危险特点
3.1. 部分偶氮化合物极不稳定,活性强,受热或摩擦、撞击等作用能发生分解甚至爆炸
3.2. 偶氮化生产过程所使用的肼类化合物,高毒,具有腐蚀性,易发生分解爆炸,遇氧化剂能自然
4. 重点监控单元:偶氮化反应釜、后处理单元
5. 重点工艺参数
5.1. 偶氮化反应釜内温度、压力、液位、PH
5.2. 偶氮化反应釜内搅拌速率
5.3. 肼流量
5.4. 反应物质的配料比
5.5. 后处理单元的温度等
6. 安全控制的基本要求
6.1. 反应釜温度和压力的报警和联锁
6.2. 反应物料的比例控制和联锁系统
6.3. 紧急冷却系统
6.4. 紧急停车系统
6.5. 安全泄放系统
6.6. 后处理单元配置温度监测、惰性气体保护的联锁装置等
7. 宜采用的控制方式
7.1. 将偶氮化反应釜内温度、压力与釜内搅拌、肼流量、偶氮化反应釜夹套冷却水进水阀形成联锁关系。在偶氮化反应釜处设立紧急停车系统,当偶氮化反应釜内温度超标或搅拌系统发生故障时,自动停止加料,并紧急停车
7.2. 后处理设备应配置温度监测、搅拌、冷却联锁自动控制调节装置,干燥设备应配置温度测量、加热热源开关、惰性气体保护的联锁装置
7.3. 安全设施,包括安全阀、爆破片、紧急放空阀等。
(2) 吸热反应
I. 电解工艺(氯碱)
1. 工艺简介:电流通过电解质溶液或熔融电解质时,在两个极以上所引起的化学变化
2. 典型工艺
2.1. 氯化钠(食盐)水溶液电解生产氯气、氢氧化钠、氢气
2.2. 氯化钾水溶液电解生产氯气、氢氧化钾、氢气
3. 工艺危险特点
3.1. 电解食盐水过程中产生的氢气极易燃烧的气体,氯气是氧化性很强的剧毒气体,两种气体混合极易发生爆炸,当氯气含氢量达到5%以上,则随时可能在光照或受热情况下发生爆炸
3.2. 如果盐水中的铵盐超标,在适宜的条件(PH<4.5)下,铵盐和氯作用可生成氯化铵,浓氯化铵溶液与氯还可生成黄色油状的三氯化氮。三氯化氮是一种爆炸性物质,与许多有机物接触或加热至少90摄氏度以上以及被撞击、摩擦等,即发生剧烈的分裂而爆炸
3.3. 电解溶液腐蚀性强
3.4. 液氯的生产、储存、包装、输送、运输可能发生泄漏
4. 重点监控单元:电解槽、氯气储存单元
5. 重点监控工艺参数
5.1. 电解槽内液位
5.2. 电解槽内电流和电压
5.3. 电解槽进出物料流量
5.4. 可燃和有毒气体浓度
5.5. 电解槽的温度和压力
5.6. 原料中铵含量
5.7. 氯气杂质含量(谁、氢气、氧气、三氯化氮等)
6. 安全控制的基本要求
6.1. 电解槽温度、压力、液位、流量报警和联锁
6.2. 电解供电整流装置与电解槽供电的报警和联锁
6.3. 紧急联锁切断装置
6.4. 事故状态下氯气吸收中和系统
6.5. 可燃和有毒气体检测报警装置等
7. 宜采用的控制方式
7.1. 将电解槽内压力、槽电压等形成联锁关系,系统设立连锁停车系统
7.2. 安全设施,包括安全阀高压阀、紧急排放阀、液位计、单向阀及紧急切断装置等。
II. 合成氨工艺
1. 工艺简介:氮和氢两种组分按一定比例(1:3)组成的气体(合成气),在高温、高压下(一般为400-450℃,15-30MPA)经催化反应生成氨的工艺过程
2. 典型工艺
2.1. 节能AMV法
2.2. 德士古水煤浆加压气化法
2.3. 凯洛格法
2.4. 甲醇与合成氨联合生产的联醇法
2.5. 纯碱与合成氨联合生产的联碱法
2.6. 采用变换催化剂、氧化锌脱硫剂和甲烷催化剂的“三催化”气体净化法
3. 工艺危险特点
3.1. 高温、高压使可燃气体爆炸极限扩宽,气体物料一旦过氧(亦称透氧),极易在设备和管道内发生爆炸
3.2. 高温、高压气体物料从设备管线泄漏是会迅速膨胀与空气形成爆炸性气体混合物,遇明火或因高流速物料与裂(喷)口处摩擦产生静电火花引起着火和空间爆炸
3.3. 气体压缩机等转动设备在高温下运行会使润滑油发生裂解,在附近管道内造成积碳,可导致积碳燃烧或爆炸
3.4. 高温、高压可加速设备金属材料发生蠕变,改变金相组织,还会加剧氢气、氮气等钢材的氢蚀及渗氮,加剧设备的疲劳腐蚀,使其机械强度减弱,引发物理爆炸
3.5. 液氨大规模事故性泄漏会形成低温云团引起大范围人群中毒,遇明火还会发生空间爆炸
4. 重点监控单元:合成塔、压缩机、氨储存系统。
5. 重点监控工艺参数:合成塔、压缩机、氨储存系统的运行基本控制参数,包括温度、压力、液位、物料流量等比例
6. 安全控制基本措施
6.1. 合成氨装置温度、压力报警和联锁
6.2. 物料比例控制和联锁
6.3. 压缩机的温度、入口分离器液位、压力报警联锁
6.4. 紧急冷却系统
6.5. 紧急切断系统
6.6. 安全泄放系统
6.7. 可燃、有毒气体检测报警装置等
7. 宜采用的控制方式
7.1. 合成氨装置内温度、压力与物料流量、冷却系统形成联锁关系。
7.2. 将压缩机温度、压力、入口分离器液位与供电系统形成联锁关系。
7.3. 紧急停车系统
7.4. 合成单元自动该控制还需设置一下几个控制回路:氨分、冷交液位;废锅液位;循环量控制;废锅蒸汽流量;废锅蒸汽压力
7.5. 安全设施:包括安全阀、爆破片、紧急放空阀、液位计、单向阀及紧急切断装置等。
III. 裂解(裂化)工艺
高温吸热反应
1. 工艺简介:裂解是指石油系的烃类原料在高温条件下,发生碳链断裂或脱氢反应,生成烯烃及其他产物的过程
2. 典型工艺
2.1. 热裂解制烯烃工艺
2.2. 重油催化裂化制汽油、柴油、丙烯、丁烯。
2.3. 乙苯裂解制苯乙烯
2.4. 二氟一氯甲烷(HCFC-22)热裂解制得四氟乙烯(TEE)
2.5. 二氟一氯乙烷(HCFC-124b)热裂解制得偏氟乙烯(VDF)
2.6. 四氟乙烯和八氟环丁烷热裂解制得六氟乙烯(HFP)等
3. 工艺危险特点
3.1. 在高温(高压)下进行反应,装置内的物料温度一般超过其自然点,若漏出会立即引起火灾
3.2. 炉管内壁结焦会使流体阻力增加,影响传热,当焦层达到一定厚度时,因炉管壁温度过高,而不能继续运行下去,必须进行清焦,否则会烧穿炉管,裂解气外泄,引起裂解炉爆炸。
3.3. 如果由于断电或引风机机械故障而使引风机突然停转,则炉膛内很快变成正压,会从窥视孔或烧嘴等处向外喷火,严重时引起炉膛爆炸。
3.4. 如果燃烧系统大幅度波动,燃料气压过低,则可能造成裂解炉烧嘴回火,使烧嘴烧坏,甚至会引起爆炸
3.5. 有些裂解工艺产生的单体会自聚或爆炸,需要向生产的单体中加阻聚剂或稀释剂等。
4. 重点监控单元
4.1. 裂解炉
4.2. 制冷系统
4.3. 压缩机
4.4. 引风机
4.5. 分离单元
5. 重点监控工艺参数
5.1. 裂解炉进料流量
5.2. 裂解炉温度
5.3. 引风机电流
5.4. 燃料油进料流量
5.5. 稀释蒸汽比及压力
5.6. 燃料油压力
5.7. 滑阀差压超驰控制、主风流量控制、外取热器控制、机组控制、锅炉控制等。
6. 安全控制措施的基本要求
6.1. 裂解炉进料压力、流量控制报警与联锁
6.2. 紧急裂解炉温度报警与联锁
6.3. 紧急冷却系统
6.4. 紧急切断系统
6.5. 反应压力与压缩机转速及入口放火炬控制
6.6. 再生压力的分层控制
6.7. 滑阀差压与料位
6.8. 温度的超驰控制
6.9. 再生温度与外取热器负荷控制
6.10. 外取热器汽包和锅炉汽包液位的三冲量控制
6.11. 锅炉的熄火保护
6.12. 机组相关控制
6.13. 可燃与有毒气体检测报警装置等。
IV. 电石生产工艺
1. 工艺简介:以石灰和碳素材料(焦炭、兰碳、石油焦、冶金焦、白煤等)为原料,在电石炉内依靠电弧热和电阻热在高温进行反应,生成电石的工艺过程。
2. 典型工艺:石灰和碳素材料(焦炭、兰碳、石油焦、冶金焦、白煤等)反应制备电石
3. 工艺危险特点
3.1. 电石炉工艺操作具有火灾、爆炸、烧伤、中毒、触电等危险性
3.2. 电石遇水会发生激烈反应,生成乙炔气体,具有燃爆危险性
3.3. 电石的冷却、破碎过程具有人身伤害、烫伤等危险性
3.4. 反应产物一氧化碳有毒,与空气混合到12.5%-74%时会引起燃烧和爆炸
3.5. 生产中漏糊造成电极软断时,会使炉气出口温度突然升高,炉内压力突然增大,造成严重的爆炸事故
4. 重点监控单元:电石炉
5. 重点监控工艺参数
5.1. 炉气温度
5.2. 炉气压力
5.3. 料仓料位
5.4. 电极压放量
5.5. 一次电流
5.6. 一次电压
5.7. 电极电流
5.8. 电极电压
5.9. 有功功率
5.10. 冷却水温度、压力
5.11. 液压箱油位、温度
5.12. 变压器温度
5.13. 净化过滤器入口温度、炉气组分分析等
6. 安全控制的基本要求
6.1. 设置紧急停炉按钮
6.2. 电炉运行平台和电极压放视频监控、输送系统视屏监控和启停现场声音报警
6.3. 原料称重和输送系统控制
6.4. 电石炉炉压调节、控制
6.5. 电极升降控制
6.6. 电极压放控制
6.7. 液压泵站控制
6.8. 炉气组分在线检测、报警和联锁
6.9. 可燃和有毒气体检测和声光报警装置
6.10. 设置紧急停车按钮等
7. 宜采用的控制方式
7.1. 将炉气压力、净化总阀与放散阀形成联锁关系
7.2. 将炉气组分氢、氧含量高与净化系统形成联锁关系
7.3. 将料仓超料位、氢含量与停炉形成联锁关系
7.4. 安全设施、包括安全阀、重力泄压阀、紧急放空阀、防爆膜等
(3) 吸热或放热反应
1. 过氧化工艺
1. 工艺简介:向有机化合物分子中引入过氧基(—O—O—)的反应称为过氧反应,得到的产物为过氧化物的工艺称为过氧化工艺
2. 典型工艺
2.1. 双氧水的生产
2.2. 乙酸在硫酸存在下与双氧水作用,制备过氧乙酸水溶液
2.3. 酸酐与双氧水作用直接制备过氧二酸
2.4. 苯甲酰酸与双氧水的碱性溶液作用制备过氧化甲酰
2.5. 异丙苯经空气氧化生产过氧化氢异丙苯
2.6. 叔丁醇与双氧水制备叔丁基过氧化氢等
3. 工艺危险特点
3.1. 过氧化物都含有过氧基(—O—O—),属含能物质,由于过氧键结合力弱,断裂时所需的能量不大,对热、振动、冲击或摩擦等都极为敏感,极易分解甚至爆炸
3.2. 过氧化物与有机物、纤维接触时易发生氧化、发生火灾
3.3. 反应气象组成容易达到爆炸极限,具有燃爆危险性
4. 重点监控单元:过氧化反应釜
5. 重点监控工艺参数
5.1. 过氧化反应釜内温度
5.2. PH
5.3. 过氧化反应釜内搅拌速率
5.4. (过)氧化剂流量
5.5. 参加反应物质的配料比
5.6. 过氧化物浓度
5.7. 气相氧含量等
6. 安全控制的基本要求
6.1. 反应釜温度和压力的报警和联锁
6.2. 反应物料的比例控制和联锁及紧急切断动力系统
6.3. 紧急断料系统
6.4. 经济冷却系统
6.5. 紧急送入惰性气体的系统
6.6. 气相氧含量监测、报警和联锁
6.7. 紧急停车系统
6.8. 安全泄放系统
6.9. 可燃和有毒气体检测报警装置等
7. 宜采用的控制方式等
7.1. 将过氧化反应釜内温度与釜内搅拌电流、过氧化物流量、过氧化反应釜夹套冷却水进水阀形成联锁关系,设置紧急停车系统
7.2. 过氧化反应系统应设置泄爆管和安全泄放系统