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文檔簡介

氧化工藝安全控制設計指導方案目錄1概述 11.1氧化工藝 11.2氧化反應類型 11.2.1空氣或氧氣氧化工藝 11.2.2其他氧化劑氧化工藝 11.3氧化工藝關鍵設備和重點監控單元 21.3.1氧化工藝的關鍵設備 21.3.2氧化工藝的重點監控單元 21.4氧化工藝涉及的主要危險介質 21.4.1氧化原料 21.4.2產品和中間產品 31.4.3其他 31.5XX省主要氧化工藝產品目錄 32危險性分析 42.1固有危險性 42.1.1火災危險性 42.1.2爆炸危險性 42.1.3中毒危險性 52.1.4腐蝕及其他危險性 52.2工藝過程的危險性 52.2.1工藝過程的危險性 52.2.2反應安全風險評估 62.2.3危險和可操作性分析 63重點監控的工藝參數和控制要求 73.1溫度 73.2壓力 73.3氧化劑流量 83.4氣相氧含量和過氧化物含量 83.5反應釜攪拌 83.6冷媒 94推薦的安全控制方案 104.1各工藝參數的控制方式 104.2工藝系統控制方式 104.2.1基本監控要求 104.2.2基本控制要求 104.3根據反應安全風險評估結果,制定相應的控制措施。 124.4儀表系統選用原則 124.4.1控制系統選用原則 124.4.2安全儀表系統選用原則 134.4.3氣體檢測報警系統(GDS)選用原則 134.5其他安全設施 135通用設計要求 155.1收集產品工藝資料 155.2確定改造范圍 155.3儀表設備選型 165.4提交方案 165.5與建設方技術交底,提交改造圖紙,簽署設計變更 166典型工藝安全控制系統改造設計方案 176.1工藝簡述 176.2裝置氧化工藝危險性分析 176.2.1固有危險性 176.2.2工藝過程的危險性 176.3裝置氧化工藝控制方案綜述 187氧化工藝安全控制系統設計指導方案附表、附圖 207.1XX省主要氧化工藝產品目錄(附表1) 207.2氧化工藝重點監控參數的控制方式(附表2) 207.3企業需提交的設計資料清單(附表3) 207.4某企業氧化工藝控制、報警、聯鎖一覽表(附表4) 207.5某企業氧化工藝管道儀表流程圖(附圖1) 20附表1XX省主要氧化工藝產品目錄 21附表2氧化工藝重點監控參數的控制方式 22附表3企業需提交的設計資料清單 23附表4某企業甲醛裝置氧化工藝控制、報警、聯鎖一覽表 24附圖1某企業氧化工藝管道與儀表流程圖 261概述1.1氧化工藝氧化為有電子轉移的化學反應中失電子的過程,即氧化數升高的過程。多數有機化合物的氧化反應表現為反應原料得到氧或失去氫。涉及氧化反應的工藝過程為氧化工藝。如:乙烯氧化制備環氧乙烷,正丁烷氧化制備順丁烯二酸酐,甲醇氧化制備甲醛,乙二醛硝酸氧化法制備乙醛酸,甲苯高錳酸鉀氧化法制備苯甲酸等。1.2氧化反應類型氧化工藝按照氧化劑種類可以分為:空氣或氧氣氧化工藝和其他氧化劑氧化工藝。1.2.1空氣或氧氣氧化工藝空氣或氧氣氧化工藝是指使用空氣或氧氣等氣態氧化劑進行氧化的工藝。如乙烯氧化制備環氧乙烷,正丁烷氧化制備順丁烯二酸酐,甲醇氧化制備甲醛。如甲醇與空氣反應生產甲醛的反應方程式為:CH3OH+1/2O2HCHO+H2OCH3OHHCHO+H2H2+1/2O2H2O1.2.2其他氧化劑氧化工藝其他氧化劑氧化工藝是指使用雙氧水、硝酸鹽、高錳酸鉀、氯酸鉀等液態或固態的氧化劑的氧化工藝。如乙二醛硝酸氧化法生產乙醛酸,甲苯高錳酸鉀氧化法生產苯甲酸等。如乙二醛與硝酸反應生產乙醛酸的反應方程式為:3CHOCHO+2HNO33CHOCOOH+2NO+H2O3CHOCOOH+2HNO33H2C2O4+2NO+H2O1.3氧化工藝關鍵設備和重點監控單元1.3.1氧化工藝的關鍵設備氧化工藝關鍵設備:氧化反應器(釜)。過氧化反應器(釜)的型式跟反應類型有關。連續氧化工藝主要在管式反應器或塔式反應器內進行。對于間歇氧化工藝,大多采用釜式反應器。1.3.2氧化工藝的重點監控單元氧化工藝的重點監控單元為氧化反應器(釜)。氧化工藝過程中,氧化反應為放熱反應,反應溫度在氧化工藝中為重要參數需要嚴格控制。氧化反應器(釜)內大多需保持一定壓力,應設置溫度、壓力監控、冷(熱)媒流量調節等。屬于壓力容器的氧化反應器(釜),應設安全閥、爆破片等安全附件。氧化工藝涉及的主要危險介質1.4.1氧化原料1.4.1.1氧化劑氧化劑均具有氧化性,不同工藝使用的氧化劑氧化性有較大差異,通常使用空氣、氧氣、雙氧水、硝酸鹽等無機氧化劑和酸酐等有機氧化劑。部分氧化劑易燃易爆,遇熱、光照、摩擦或碰撞以及與有機物、酸類接觸皆能起火災爆炸,如氯酸鉀、高錳酸鉀等。1.4.1.2其他原料氧化工藝涉及到的其他原料主要為各種有機物如芳香烴類、脂肪烴類、醇類、醛類等物質,大多為易燃易爆物品。部分氧化原料與氧化性物質能形成爆炸性混合物。有的氧化原料還具有毒性,如甲醇、甲苯等。1.4.2產品和中間產品氧化產品大部分為可燃液體,與氧化性物質能形成爆炸性混合物,部分氧化產品受熱或光照條件下發生分解或爆炸,如部分種類的酸酐。產物中易形成過氧化物,化學穩定性差,受高溫、摩擦或撞擊作用易分解、燃燒或爆炸。氧化產品多數有一定中毒危險性和腐蝕性,并有一定刺激性,如有機酸類、醛類等。1.4.3其他氧化工藝需要使用催化劑,涉及催化劑種類較多,如金屬氧化物、無機酸、以及部分種類的有機物,其火災危險性、中毒危險性以及腐蝕性有較大差異。大部分金屬氧化物一般條件下無燃燒危險性、無毒,但部分重金屬氧化物有劇毒。部分無機酸具有一定氧化性,能與還原性物質或金屬發生氧化反應,甚至起火爆炸。1.5XX省主要氧化工藝產品目錄XX省主要的氧化工藝有乙烯氧化制備環氧乙烷、正丁烷氧化生成順丁烯二酸酐、甲醇氧化制備甲醛、對二甲苯氧化制備對二甲苯酸、天然氣氧化制乙炔、甲苯高錳酸鉀氧化法制備苯甲醛、苯甲酸等。XX省主要氧化工藝產品目錄詳見附表1。2危險性分析氧化反應是一個放熱過程,尤其在較高溫度下進行氧化,反應更為劇烈,速度快,放熱量較大。所用的原料大多具有易燃易爆、毒性、腐蝕性,一旦泄漏危險性較大。反應氣相容易達到爆炸極限,具有燃爆危險。2.1固有危險性固有危險性是指氧化反應中的原料、產品、中間產品等本身具有的危險有害特性。2.1.1火災危險性在氧化工藝過程中,氧化劑與還原劑在反應器(釜)內進行受控制的氧化還原反應,一般氧化工藝的反應溫度在其物料的自燃點或是閃點以上,當反應器(釜)進料管線混入空氣或是釜內物料進料比例出現變化,反應釜器(釜)內物料達到燃燒條件,或是反應器(釜)內物質發生泄漏,都會出現火災危險。2.1.2爆炸危險性氧化工藝中,氧化原料一般為還原性物質,氧化劑具有氧化性。在工藝條件下,反應溫度一般超過了氧化原料的自燃點或閃點,通過控制反應器(釜)內物料濃度在其爆炸極限之外,避免反應器(釜)內發生化學爆炸。當氧化器(釜)內進料比例出現變化、進料管線內混入空氣或是設備及管道出現泄露,就會發生火災爆炸事故。空氣或氧氣等氣態氧化劑流量過大等原因也會導致反應器(釜)內壓力過高會發生物理爆炸。部分氧化劑及氧化產物,如雙氧水、高錳酸鉀、部分種類的酸酐等物質受熱、光照、摩擦、碰撞等條件下發生分解反應,放出大量熱量甚至發生爆炸。部分種類的氧化劑如硝酸等與還原劑或水接觸放出大量熱量,若遇金屬則放出燃燒性氣體。當上述種類物質在生產過程,如處理不當可能造成爆炸事故。2.1.3中毒危險性部分氧化劑如高錳酸鉀等有毒性,硝酸等物質有強酸性和強氧化性,能造成嚴重的化學灼傷,對皮膚有很強的刺激性。不同氧化原料及產品中毒危險性有較大不同。原料如乙醇、脂肪醇類、乙烯、乙炔等,產品如乙酸,無中毒危害或中毒危害較低;部分氧化原料如苯胺、甲苯、甲醇等,產品如甲醛、硝基苯等有較強的毒性。2.1.4腐蝕及其他危險性氧化工藝中腐蝕性危害主要是氧化劑對于金屬及橡膠制品等的腐蝕作用,同時部分氧化劑或是氧化原料具有酸堿性,特別是需要在較高溫度下,使用強氧化劑的氧化工藝。氧化劑的腐蝕作用使工藝設備、管道老化,強度下降,導致設備或管道泄漏或發生爆炸,同時發生火災和中毒事故。2.2工藝過程的危險性氧化反應是一個放熱過程,所用原料又多為易燃易爆、有毒、強腐蝕物質,因此在氧化反應過程中存在諸多不安全因素。2.2.1工藝過程的危險性氧化反應過程為放熱反應,反應器(釜)中同時存在氧化性物質和還原性物質且反應溫度一般在其自燃點、閃點以上,若出現泄漏或反應器(釜)內混入空氣,易發生火災爆炸事故。同時,部分的氧化劑及氧化產品具有很強的腐蝕性(如硝酸等),若設備、管道選材不當,容易發生泄漏,導致火災、爆炸、中毒等事故。氧化工藝涉及的原料、中間體或產品在遇熱、光照、碰撞或摩擦條件下發生分解甚至爆炸,故在氧化工藝過程中,當設備、管道發生泄漏、反應器(釜)內溫度過高或在物料的處理過程中處理不當,都有可能造成火災、爆炸或中毒事故。部分工藝過程中會產生過氧化物,特別是低溫氧化工藝,氧化產物在進一步分離之前,需有一個過氧化物的消除過程。氧化工藝在開、停車前需要進行惰性氣體置換,避免在開、停車過程中,因裝置內殘留空氣或是工藝氣體引發火災、爆炸或中毒事故。2.2.2反應安全風險評估按要求開展反應安全風險評估的企業,應按照《精細化工反應安全風險評估導則(試行)》進行反應安全風險評估,綜合反應安全風險評估結果,考慮不同的工藝危險程度,建立相應的控制措施。2.2.3危險和可操作性分析針對具體的氧化工藝,應在基礎設計階段開展危險和可操作性分析(HAZOP),及預先危險分析(PHA)或事故樹分析(ETA)等定性、定量風險評價方法,對整個工藝過程的危險性進行分析。3重點監控的工藝參數和控制要求3.1溫度包括反應器(釜)溫度。氧化工藝均為放熱反應,氧化反應器(釜)內存在氧化劑和還原劑,在反應器(釜)內進行控制下的氧化還原反應。對于反應器(釜),其反應溫度一般與反應速率、反應程度、反應壓力均有關系,所以反應溫度作為重要的工藝參數需要進行嚴格的監控,防止反應溫度異常。在反應器(釜)上應設置溫度控制聯鎖,一般反應器(釜)內溫度與反應器(釜)冷媒流量和反應進料量控制進行聯鎖,當反應器(釜)內溫度過高時,通過加大冷媒流量、減少反應器(釜)內進料量或改變物料配比或降低反應壓力來降低反應器(釜)內溫度。3.2壓力包括反應器(釜)溫度。對于管式反應器和塔式反應器等連續氧化工藝,反應壓力與反應速率和反應溫度有密切的關系,壓力升高一般能提高反應速率,使反應器內溫度升高。反應器需要安裝壓力監控聯鎖,反應器內壓力一般由反應進料的溫度和壓力、反應器出口壓力以及反應器冷媒流量進行控制。當反應器內壓力過高時,通過加大反應器內冷媒流量、減小反應器進料速率來降低反應器壓力。對于間歇氧化工藝,大多采用釜式反應器,氧化反應釜內壓力與反應釜內溫度有關,需要對其進行監控,防止反應釜內出現超溫超壓情況。如果氧化劑為氣態氧化劑,如空氣、氧氣等,反應需在一定壓力下進行,反應釜內壓力與進氣速率、反應速率有直接關系,需要進行嚴格監控,防止反應釜內氧含量過高或過低,出現火災爆炸危險,防止反應溫度異常造成的壓力過高發生設備、管道破損泄漏引發火災、爆炸事故。反應釜壓力通過控制反應溫度和進料速率進行控制。3.3氧化劑流量氧化工藝需要對氧化劑流量、反應物料的配比進行監控。氧化工藝中,氧化器(釜)內同時存在氧化劑和還原劑,反應器(釜)內溫度一般在物料燃點以上,通過控制反應器(釜)內物料配比量,使反應器(釜)內物料不能達到燃燒或爆炸條件,來控制氧化還原反應在安全條件下進行。對于部分工藝需要控制氧化反應程度,減少產品進一步氧化生成副產物。3.4氣相氧含量和過氧化物含量氧化工藝需要監控反應器(釜)內氣相氧含量防止反應器(釜)內氣相達到爆炸極限。反應器(釜)內溫度一般在物料燃點以上,當反應器(釜)內形成爆炸性混合氣體,會發生火災爆炸事故。部分氧化工藝在反應器(釜)內形成過氧化物中間體,或是氧化劑本身為過氧化物,由于過氧化物不穩定,在受熱、光照等條件下可能發生分解、自燃甚至發生爆炸,所以在可能出現因反應器(釜)內過氧化物發生事故的氧化工藝需要對反應器(釜)內過氧化物含量進行監控。3.5反應釜攪拌對于釜式反應器,氧化工藝需要對反應釜攪拌狀況或速率進行監控。攪拌速率與反應釜內熱量分布有關,因攪拌異常,導致反應和釜內傳質、傳熱不利,可能降低產品產率,還可能因釜內局部溫度過高出現火災和爆炸。對反應釜攪拌速率的監控,可通過監控反應釜攪拌電機電流,防止因反應釜攪拌故障、停車造成火災、爆炸事故。3.6冷媒氧化反應熱大多是通過盤管或夾套中的冷媒帶走的,冷媒的溫度、壓力、流量等決定了冷媒的運行效果,進而影響氧化反應。因此應對冷媒的溫度、壓力、流量等工藝參數進行監控。

4推薦的安全控制方案4.1各工藝參數的控制方式氧化工藝的溫度、壓力、進料流量及物料配比、液位、反應釜攪拌速率、反應氣相O2含量、冷媒運行狀況等重點監控工藝參數的控制方式見附表2。4.2工藝系統控制方式4.2.1基本監控要求氧化工藝的生產裝置設置的自動控制系統應達到重點監管危險化工工藝目錄中有關安全控制的基本要求,重點監控工藝參數應傳送至控制室集中顯示,并按照宜采用的控制方式設置相應的聯鎖。自動控制系統應具備遠程調節、信息存儲、連續記錄、超限報警、聯鎖切斷、緊急停車等功能。記錄的電子數據的保存時間不少于30天。4.2.2基本控制要求4.2.2.1氧化工藝安全控制基本要求中涉及反應溫度、壓力報警及聯鎖的自動控制方式至少滿足下列要求:(1)對于常壓放熱反應工藝,依據反應安全風險評估,反應釜宜設緊急冷卻系統、緊急送入惰性氣體系統、緊急停車系統、安全泄放系統,反應釜宜設進料流量自動控制閥,通過改變進料流量調節反應溫度,反應溫度高高報警并聯鎖切斷進料、打開緊急冷卻系統、緊急停車系統、緊急送入惰性氣體系統,打開安全泄放系統。當攪拌系統發生故障時聯鎖切斷進料,打開安全泄放系統。(2)對于使用熱媒加熱的常壓反應工藝,反應釜宜設緊急冷卻系統、緊急送入惰性氣體系統、緊急停車系統、安全泄放系統,反應釜宜設進料流量自動控制閥,通過改變進料流量調節反應溫度,反應溫度高高報警并聯鎖切斷進料、打開緊急冷卻系統、緊急停車系統、緊急送入惰性氣體系統,打開安全泄放系統。當攪拌系統發生故障時聯鎖切斷進料,打開安全泄放系統。(3)對于帶壓放熱反應工藝,反應釜應設緊急冷卻系統、緊急送入惰性氣體系統、緊急停車系統、安全泄放系統,反應釜應設進料流量自動控制閥,通過改變進料流量調節反應溫度和(或)壓力、反應溫度和(或)壓力高高報警并聯鎖切斷進料、打開緊急冷卻系統、緊急停車系統、緊急送入惰性氣體系統,打開安全泄放系統。當攪拌系統發生故障時聯鎖切斷進料,打開安全泄放系統。(4)對于使用熱媒加熱的帶壓反應工藝,反應釜應設緊急冷卻系統、緊急送入惰性氣體系統、緊急停車系統、安全泄放系統,反應釜應設進料和熱媒流量自動控制閥,通過改變進料流量調節反應溫度和(或)壓力、反應溫度和(或)壓力高高報警并聯鎖切斷進料和(或)熱媒、打開緊急冷卻系統、緊急停車系統、緊急送入惰性氣體系統,打開安全泄放系統。當攪拌系統發生故障時聯鎖切斷進料,打開安全泄放系統。其他(1)反應過程中需要通過調節冷卻系統控制或者輔助控制反應溫度的,應當設置自動控制回路,實現反應溫度升高時自動提高冷卻劑流量;調節精度要求較高的冷卻劑應當設流量控制回路。(2)氧化化工工藝安全控制基本要求的涉及反應物料配比、反應釜溫度和壓力、氣相氧含量等報警及聯鎖的安全控制方式,應同時滿足《重點監管危險化工工藝目錄》中的要求,并根據設計方案或HAZOP分析報告設置相應聯鎖系統。(3)在組分測量儀表條件滿足時,宜加裝反應氣相在線氧含量分析儀表,并將其分析結果遠傳至控制室。(4)設計時,應結合具體的工藝機理,合理的設置控制方案,避免出現因控制回路間密切相關、互相影響導致工藝參數無法控制的情況,控制措施中相互關聯不允許發生耦合控制。(5)氧化反應釜(器)區域設置視頻監控系統及可燃、有毒氣體檢測報警系統。4.3根據反應安全風險評估結果,制定相應的控制措施。所有涉及硝化、氯化、氟化、重氮化、過氧化工藝的化工生產裝置按照《關于加強精細化工反應安全風險評估工作的實施方案》(安監總管三〔2017〕1號)要求必須完成反應安全風險評估,并綜合反應安全風險評估結果,考慮不同的工藝危險程度,設置相應的控制措施,氧化工藝參照執行。4.4儀表系統選用原則4.4.1控制系統選用原則(1)基本過程控制系統(BPCS)宜首選DCS系統;(2)基本過程控制系統的CPU、通信、電源等模塊應冗余設置。(3)生產過程中的重點工藝參數監控回路的AI、AO、DI、DO點應冗余配置,且相同儀表位號的AI、AO、DI、DO點應配置在不同的卡件上。(4)在控制室內加裝緊急停車按鈕,確保現場出現緊急情況(如物料泄漏、重要設備損壞等)時,操作人員可在控制室內切斷原料進料、啟動緊急冷卻系統、緊急泄放系統和吸收中和系統等。BPCS的報警及聯鎖的設計應滿足《信號報警及聯鎖系統設計規范》(HG/T20511)之要求。4.4.2安全儀表系統選用原則針對具體的氧化工藝,依據反應安全風險評估結果、危險和可操作性分析(HAZOP)、LOPA分析確定相關各安全儀表功能(SIF)的安全完整性等級(SIL)。通過LOPA分析,安全儀表功能(SIF)的安全完整性等級(SIL)>1時,應配置獨立于DCS系統之外的安全儀表系統(SIS),≤1的可以與DCS合并設置。考慮儀表的安全性和可用性,測量儀表宜三取二。安全儀表系統的邏輯控制器硬件要求、測量儀表獨立性和冗余性、最終元件獨立性和冗余性等技術要求,須符合《石油化工安全儀表系統設計規范》(GB/T50770-2013)規范要求。安全儀表系統在投入運行之前,應進行SIL等級的驗證,驗證合格方能投入運行。4.4.3氣體檢測報警系統(GDS)選用原則工藝的原料、中間產品及產品大多為有毒、易燃易爆物品,裝置應按《石油化工可燃氣體和有毒氣體檢測報警設計標準》(GB/T50493-2019)設置獨立的氣體檢測報警系統,并保證裝置停車或工藝控制監控系統失效后,仍能有效地進行監測、報警。4.5其他安全設施對于具體的裝置,考慮安全設施時不應孤立的看待具體的設備或工序,還應考慮相關的原料準備、產品儲存、公用工程等相關設施和工序,任何一個工序出現故障都可能影響到整套裝置的安全,在設置監控或聯鎖、報警時一并考慮進去。對于裝置中因工藝參數失控而引起的過壓、危及設備或管道時,除了設置自控、聯鎖系統外,還應設置爆破片、安全閥、單向閥、緊急排空閥及緊急切斷裝置等其他安全設施。

5通用設計要求對于新建或改、擴建裝置,在制定設計方案時,應根據工藝、自控及安全要求,結合本指導方案,進行優化設計。對于在役氧化工藝裝置進行自控與安全聯鎖改造,增加或者完善安全控制系統,其設計工作應遵循以下原則要求:5.1收集產品工藝資料企業產品簡介、使用工藝簡介、氧化工藝管道與儀表流程圖,涉及的設備簡圖和工藝物性參數、危險和可操作性分析(HAZOP)報告和保護層分析(LOPA)及SIL定級報告。按要求開展精細化工反應安全風險評估的企業,應提供反應安全風險評估報告。改造企業需提交的設計資料清單見附表3。5.2確定改造范圍(1)與企業協商,根據《國家安全監管總局關于公布首批重點監管的危險化工工藝目錄的通知》(安監總管三〔2009〕116號)、《國家安全監管總局關于公布第二批重點監管危險化工工藝目錄和調整首批重點監管危險化工工藝中部分典型工藝的通知》(安監總管三〔2013〕3號)、《關于加強化工安全儀表系統管理的實施方案》(安監總管三〔2014〕116號)文要求,確定需要改造的裝置范圍,實現氧化工藝過程的自控聯鎖。(2)核實氧化工藝過程所涉及的上下游工藝過程對自身的影響(如冷媒的規格數量、惰性保護氣體的規格數量等)。(3)將氧化工藝以及對該工藝過程產生影響的上下游的工藝過程和對工藝安全產生影響的相關公用工程,一并納入自動化控制與安全聯鎖技術改造范圍,確定控制方案,繪制PID圖。5.3儀表設備選型(1)確定相關檢測儀表型號;(2)計算并選定執行機構型號;(3)根據工藝過程復雜程度、檢修能力等確定自動化和安全聯鎖的實現載體(如SIS、DCS;檢測儀表、自控調節閥、緊急切斷閥等)。5.4提交方案(1)工藝管道與儀表流程圖(PID);(2)順序控制邏輯圖(需要時);(3)控制、報警、聯鎖一覽表;(4)自控設備表;(5)檢測取源和執行器改造圖(說明或標注標準號);(6)自控、聯鎖能源供應方案。5.5與建設方技術交底,提交改造圖紙,簽署設計變更6典型工藝安全控制系統改造設計方案某企業甲醇氧化制備甲醛裝置氧化反應部分的安全控制方案。6.1工藝簡述甲醇經流量調節計量進入甲醇蒸發器預熱,與計量的空氣混合成二元氣體進入甲醇過熱器;蒸汽進入過熱器與甲醇、空氣二元氣體混合成三元氣體。該混合氣進入氧化反應器在一定溫度條件下通過催化劑層反應轉化為甲醛。該甲醛混合氣經吸收處理得到甲醛產品。6.2裝置氧化工藝危險性分析6.2.1固有危險性本裝置屬甲類火災危險性場所,所涉及危險品主要有原料甲醇、產品甲醛。甲醇氣與空氣混合形成爆炸性混合物,爆炸極限為5.5%~44%(體積),閃點11℃,引燃溫度約385℃。甲醇屬于有毒化工物料,具有顯著的麻醉作用,對于視神經危害最為嚴重。甲醛氣與空氣混合形成爆炸性混合物,爆炸極限7%~73%(體積),閃點50℃(37%),引燃溫度約430℃,吸入甲醛蒸氣會引起惡心、鼻炎、支氣管炎和結膜炎等。6.2.2工藝過程的危險性(1)該反應過程控制條件苛刻,如果物料加入速度過快、溫度控制高造成反應速度過快,可能造成容器內壓升高,引起火災或設備爆炸,同時造成周圍設備損壞,易燃物料泄漏引起二次事故。(2)反應過程在一定壓力、溫度下進行,而且為放熱反應,如安全附件不全或不可靠,工藝控制失誤,配套的冷卻等安全設施中斷或不足,引起火災、爆炸事故。(3)本工藝中原料甲醇、產品甲醛屬于有毒化工物料。甲醇具有顯著的麻醉作用,對于視神經危害最為嚴重。在生產過程中非正常狀態下,吸入濃的甲醇蒸氣時,除了特有的癥狀酩酊、頭痛以外,常使視力模糊而眼痛。這些癥狀有的在數小時之后即能發生,重癥時,呈現眩暈、呼吸困難、胃痛、疝痛、便秘,有時還會有出血,需要數日才恢復。甲醇可經消化道、呼吸道及皮膚身體侵入人體導致中毒事故。甲醛有毒,在生產過程中非正常狀態下,吸入甲醛蒸氣會引起惡心、鼻炎、支氣管炎和結膜炎等中毒事故。(4)裝置中的反應器、蒸汽包等設備以及相關輸送物料管道中存有高溫介質,一旦發生泄漏濺及人體將會發生灼傷事故。6.3裝置氧化工藝控制方案綜述甲醇蒸發器甲醇、空氣進料設置流量遠傳比例調節控制。甲醇蒸發器液位高/低限報警及調節甲醇進料。甲醇蒸發器設蒸汽流量自動控制閥,通過改變蒸汽流量調節進氧化器的物料溫度。氧化器汽包設置液位遠傳高/低限報警并調節控制汽包補水量。氧化器汽包設置安全閥。氧化器頂部設置爆破片。甲醇蒸發器出口壓力高高,氧化反應器進口溫度高高,聯鎖切斷羅茨風機進料。裝置內設置甲醛、甲醇現場泄漏濃度檢測報警并遠傳控制室等項措施以達到保障企業的安全生產及員工的人身安全目的。根據保護層分析(LOPA)及SIL定級報告,某企業50萬噸/年甲醛裝置的安全完整性等級采用SIL1級。氧化器溫度高高限、氧化器物料進口壓力高高限、氧化器汽包液位低低限、氧化器物料進口醇氧比高高/低低限信號直接引至安全儀表系統,實現溫度、壓力等參數的信息遠傳、連續記錄、信息存儲、事故預警,以及聯鎖甲醇蒸發器甲醇進料緊急切斷,空氣羅茨風機緊急停止,打開緊急冷卻系統、緊急停車系統,打開安全泄放系統。本裝置基本過程控制系統采用DCS系統,并配置了獨立的安全儀表系統(SIS),以上控制、報警及聯鎖方式在控制室實現。工藝流程圖見附圖1,控制、報警、聯鎖一覽表見附表4。7氧化工藝安全控制系統設計指導方案附表、附圖7.1XX省主要氧化工藝產品目錄(附表1)7.2氧化工藝重點監控參數的控制方式(附表2)7.3企業需提交的設計資料清單(附表3)7.4某企業氧化工藝控制、報警、聯鎖一覽表(附表4)7.5某企業氧化工藝管道儀表流程圖(附圖1)附表1XX省主要氧化工藝產品目錄產品名稱甲醛硝酸苯甲酸對甲基苯甲酸雙氧水間苯二甲腈烏洛托品(六次甲基四胺)環氧乙烷過氧化氫二異丙苯對羥基苯海因均苯四甲酸二酐均苯四甲酸丙烯酸三氯氧磷硫酸鄰苯二甲酸酐順丁烯二甲酸酐正丁酸均苯四甲酸二酐對羥基苯海因異丁酸乙酸乙二醛乙醛酸過氧化氫異丙苯促進劑M,DM丁腈擴散劑(NNO)、防新戊二醇季戊四醇乙醛順丁烯二酸酐丁酸酐醋酸環己酮均苯四甲酸二酐己二酸富馬酸防老劑SP五氧化二磷十溴二苯醚焦磷酸鈉四溴雙酚A附表2氧化工藝重點監控參數的控制方式序號工藝參數控制方式備注1氧化反應器溫度1、集中顯示、控制、報警2、聯鎖2氧化反應器壓力1、

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