化工工艺基础安全设计.ppt

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1、化工安全设计化工安全设计 -化工工艺基础安全设计化工工艺基础安全设计1概述概述化工工艺安全设计的主要设计文件化工工艺安全设计的主要设计文件:u基础工艺设计基础工艺设计u工艺说明工艺说明u界区条件表界区条件表u工艺设备表工艺设备表u物料流程图物料流程图(PFD)u公用物料流程图公用物料流程图(UFD)u工艺管道及仪表流程图工艺管道及仪表流程图(PID)u管道管道特性特性表表1.1基础安全设计基础安全设计u工艺概述工艺概述u工艺流程图工艺流程图u公用工程流程图公用工程流程图u工艺设备一览表工艺设备一览表u管线特性表管线特性表u工艺设备布置图工艺设备布置图u装置投资装置投资1.2工艺概述工艺概述u化

2、学反应概述化学反应概述u工艺设计的指导思想工艺设计的指导思想u工艺控制工艺控制u需要重点说明的工艺问题需要重点说明的工艺问题u流程叙述流程叙述u工艺物流数据工艺物流数据u共用工程表共用工程表1.3安全运行操作内容安全运行操作内容绪论绪论(建厂目的等建厂目的等)工艺概述工艺概述工艺控制说明工艺控制说明开车前的准备工作开车前的准备工作投料试车投料试车正常操作正常操作正常停车正常停车紧急停车紧急停车安全措施安全措施主要设备的操作要领主要设备的操作要领附属资料附属资料1.3.1工艺安全分析工艺安全分析确定在偏离设计条件下的工艺操作条件；确定在偏离设计条件下的工艺操作条件；在各种操作条件下的动态模拟情况

3、；在各种操作条件下的动态模拟情况；非正常操作工况时的动态模拟；非正常操作工况时的动态模拟；确定运行初期和运行后期工艺操作条件；确定运行初期和运行后期工艺操作条件；紧急状态时工艺的动态模拟。紧急状态时工艺的动态模拟。1.3.2操作说明书的编制操作说明书的编制归纳整理应提供的所有资料；归纳整理应提供的所有资料；将获得的资料加以整理总结将获得的资料加以整理总结(如基础设计包、如基础设计包、制造厂家的数据资料等制造厂家的数据资料等)；收集所需要的数据资料；收集所需要的数据资料；研究资料的提供方式；研究资料的提供方式；根据所确定的提供方式组织技术资料。根据所确定的提供方式组织技术资料。2动设备工艺安全设

4、计动设备工艺安全设计泵泵压缩机压缩机2.1泵的工艺安全设计泵的工艺安全设计离心泵离心泵-往复泵往复泵-小流量、高压强计量泵计量泵-流量准确且便于调节齿轮泵齿轮泵-输送粘稠的液体2.1.1一般安全设计一般安全设计(1)泵为机械运行装置，通常都要有备用泵为机械运行装置，通常都要有备用;(2)泵的出、入口均需设置切断阀泵的出、入口均需设置切断阀;(3)为了防止离心泵未启动时物料倒流，在为了防止离心泵未启动时物料倒流，在其出口处应安装止回阀其出口处应安装止回阀;(4)为便于止逆阀拆卸前的泄压，止逆阀上为便于止逆阀拆卸前的泄压，止逆阀上方应加装一个泄液阀或者方应加装一个泄液阀或者3/4带闸阀的旁路。带闸

5、阀的旁路。(5)压力显示和控制是泵安全的主要参数，压力显示和控制是泵安全的主要参数，在泵的出口处应安装压力表。在泵的出口处应安装压力表。(6)入口管道比出口管道的管径通常也大一入口管道比出口管道的管径通常也大一等级，以有利于安全运行。等级，以有利于安全运行。(7)为防止杂物进入泵体损坏叶轮，应在泵吸为防止杂物进入泵体损坏叶轮，应在泵吸入口设过滤器。入口设过滤器。(8)要根据泵的实际气蚀余量校核泵入口液体要根据泵的实际气蚀余量校核泵入口液体容器的安装高度，以免产生气蚀现象。容器的安装高度，以免产生气蚀现象。(9)要用泵的关闭压力校核泵出口设备、仪表要用泵的关闭压力校核泵出口设备、仪表及管道等的设

6、计压力，以保证运行安全。及管道等的设计压力，以保证运行安全。(10)应设计泵体放空返回吸入罐应设计泵体放空返回吸入罐(或塔或塔)的气相的气相空间。空间。(11)泵体和泵的切断阀前后的管道都应设置泵体和泵的切断阀前后的管道都应设置放净阀放净阀(13)重要场合的备用泵要设置泵自启动重要场合的备用泵要设置泵自启动(auto-start)装置，以保证出口的压力不可太低。装置，以保证出口的压力不可太低。2.1.2保护系统管道保护系统管道1)1)暖泵及防凝管道暖泵及防凝管道-输送介质温度输送介质温度230230以上，或者介以上，或者介质的凝点高于环境温度的泵，为了避免泵在启动时因温变过快而质的凝点高于环境

7、温度的泵，为了避免泵在启动时因温变过快而产生应力问题。产生应力问题。暖泵管道暖泵管道防凝管道防凝管道2)2)小流量旁路管道小流量旁路管道-当泵的流量低到一定的程度，泵的当泵的流量低到一定的程度，泵的工作效率很低，而且还会出现发热、空转等安全问题，引起泵运转工作效率很低，而且还会出现发热、空转等安全问题，引起泵运转的事故状态。的事故状态。小流量旁路管道小流量旁路管道3 3）平衡管道）平衡管道-输送常温下饱和蒸汽压高于大气压的液体输送常温下饱和蒸汽压高于大气压的液体或处于闪蒸状态的液体时，为防止蒸汽进入泵体产生汽蚀等安全或处于闪蒸状态的液体时，为防止蒸汽进入泵体产生汽蚀等安全问题，应设安全平衡管道

8、。问题，应设安全平衡管道。平衡管道平衡管道4 4）高扬程旁通管道）高扬程旁通管道-为了避免阀板因单向受压太大为了避免阀板因单向受压太大而使阀门不易打开，造成流体突然中断的危险，高扬程的备用泵而使阀门不易打开，造成流体突然中断的危险，高扬程的备用泵应在切断阀前后设置旁通管道。应在切断阀前后设置旁通管道。高扬程旁通管道高扬程旁通管道2.1.3特殊安全要求特殊安全要求1)1)乙烯装置中的急冷油泵系统乙烯装置中的急冷油泵系统,其泵体、管其泵体、管道等都要伴热，防止介质凝结堵塞道等都要伴热，防止介质凝结堵塞2 2）对于安装在冬季月平均气温低于零度地对于安装在冬季月平均气温低于零度地区输送水的泵，液体会积

9、存在不动的部分都区输送水的泵，液体会积存在不动的部分都应采用伴热，其他部分采用保温措施，应采用伴热，其他部分采用保温措施，3 3）低温泵应注甲醇防冻，而介质温度高于低温泵应注甲醇防冻，而介质温度高于8080的泵则需要用冷却水冷却的泵则需要用冷却水冷却2.2压缩机的工艺安全设计压缩机的工艺安全设计 气体压送机械气体压送机械按其出口压力按其出口压力-真空泵真空泵 通风机通风机 鼓风机鼓风机按其工作原理按其工作原理-离心式离心式 往复式往复式 旋转式旋转式2.2.1往复式压缩机一般工艺安全设计往复式压缩机一般工艺安全设计1)1)压缩机进出口一般应设置切断阀，常为电动压缩机进出口一般应设置切断阀，常为

10、电动阀阀;2)2)为减少压缩机间压力降，降低能耗，乙烯装为减少压缩机间压力降，降低能耗，乙烯装置中裂解气压缩机各段之间，一般不设切断阀置中裂解气压缩机各段之间，一般不设切断阀;3)3)往复式压缩机的间歇吸入和排出，会使气体往复式压缩机的间歇吸入和排出，会使气体产生压力脉动。因此，应在压缩机进口和出口处产生压力脉动。因此，应在压缩机进口和出口处设置缓冲罐，且其位置越接近压缩机管口越好。设置缓冲罐，且其位置越接近压缩机管口越好。4)4)为防止凝液进入压缩机气缸，必须在各段吸为防止凝液进入压缩机气缸，必须在各段吸入口前设置吸入罐或分离罐，以除去凝液。入口前设置吸入罐或分离罐，以除去凝液。5)5)压缩

11、机的凝液分离罐应尽量靠近压缩机吸入压缩机的凝液分离罐应尽量靠近压缩机吸入口处布置。管道应坡向分离器以免凝液进入压缩口处布置。管道应坡向分离器以免凝液进入压缩机气缸。机气缸。6)6)压缩机停车时不允许有凝液回流。当压缩机压缩机停车时不允许有凝液回流。当压缩机出口管内的气体接近液态时，出口管上要设置凝液出口管内的气体接近液态时，出口管上要设置凝液分离罐，同时安装一个止逆阀。分离罐，同时安装一个止逆阀。7)7)冷却压缩机压缩气体，应先将冷却水接往后冷却压缩机压缩气体，应先将冷却水接往后冷器，再往中间冷却器冷器，再往中间冷却器(对二级压缩而言对二级压缩而言)，最后冷，最后冷却气缸夹套，以充分冷却。却气

12、缸夹套，以充分冷却。8)8)各级冷却器的冷凝液应分别用管道排出，并各级冷却器的冷凝液应分别用管道排出，并保证各级排出压力。保证各级排出压力。9)9)凝液分离罐至压缩机间的管道应进行保温或凝液分离罐至压缩机间的管道应进行保温或伴热。伴热。10)10)压缩机入口和入口管道上的切断阀之间应设压缩机入口和入口管道上的切断阀之间应设过滤器。过滤器。2.2.2离心压缩机工艺安全设计离心压缩机工艺安全设计1)1)离心式压缩机是连续排料的，可以不考虑流离心式压缩机是连续排料的，可以不考虑流量波动，压缩机的出入口不需设置缓冲罐。量波动，压缩机的出入口不需设置缓冲罐。2)2)离心压缩机应设置防喘振系统。压缩机必需

13、离心压缩机应设置防喘振系统。压缩机必需在空负荷状态启动，所以每台压缩机都应有出口在空负荷状态启动，所以每台压缩机都应有出口放空阀，且此阀一定要安装在出口切断阀前的管放空阀，且此阀一定要安装在出口切断阀前的管道上。道上。3)3)乙烯装置中的裂解气压缩机注轻质油或注水，乙烯装置中的裂解气压缩机注轻质油或注水，防焦并降温。防焦并降温。4)4)乙烯装置中的乙烯和丙烯制冷压缩机一般都乙烯装置中的乙烯和丙烯制冷压缩机一般都应设置出口气相至一罐底的吹干线，三段或四段应设置出口气相至一罐底的吹干线，三段或四段吸入罐底液相至前面各段吸入罐气相出口管道吸入罐底液相至前面各段吸入罐气相出口管道。2.2.3汽轮机工艺

14、安全设计汽轮机工艺安全设计1)1)汽轮机以蒸汽为动力，可用作压缩机、泵、汽轮机以蒸汽为动力，可用作压缩机、泵、发电机。汽轮机的蒸汽人口管上安装过滤器、疏发电机。汽轮机的蒸汽人口管上安装过滤器、疏水器或其他凝液分离装置。水器或其他凝液分离装置。2)2)蒸汽压力过高会造成汽轮机转速过快或外壳蒸汽压力过高会造成汽轮机转速过快或外壳超压损坏，在蒸汽进口管道上要设调压阀和安全超压损坏，在蒸汽进口管道上要设调压阀和安全阀，以保持恒定的转速。阀，以保持恒定的转速。3)3)汽轮机启动时，加热太快会造成振动或机械汽轮机启动时，加热太快会造成振动或机械的热膨胀太快，应设暖泵线。开车前，应先使少的热膨胀太快，应设暖

15、泵线。开车前，应先使少量蒸汽进入汽轮机暖机。量蒸汽进入汽轮机暖机。4)4)汽轮机外壳的底部要设连续排水的疏水器，汽轮机外壳的底部要设连续排水的疏水器，以排出汽轮冷凝液。以排出汽轮冷凝液。5)5)小型间歇操作的汽轮机，可直排户外高空，小型间歇操作的汽轮机，可直排户外高空，必要时设消声器。连续运行的汽轮机，其乏汽必要时设消声器。连续运行的汽轮机，其乏汽(透透平排气平排气)，可接往装置的低一级或几级压力的蒸汽，可接往装置的低一级或几级压力的蒸汽系统，系统，6)6)汽轮机入口的蒸汽管道上安装过滤器时，过滤汽轮机入口的蒸汽管道上安装过滤器时，过滤器应当尽量靠近汽轮机入口。器应当尽量靠近汽轮机入口。7)7

16、)背压式汽轮机乏汽管道上应设置切断阀，并应背压式汽轮机乏汽管道上应设置切断阀，并应紧靠透平出口。紧靠透平出口。8)8)背压式汽轮机乏汽管道的低点应设疏水装置。背压式汽轮机乏汽管道的低点应设疏水装置。9)9)凝汽式汽轮机的乏汽管道上均应设置全量泄放凝汽式汽轮机的乏汽管道上均应设置全量泄放的安全阀。通常把阀装在冷凝器上。的安全阀。通常把阀装在冷凝器上。2.2.4 安全阀的设置安全阀的设置1)1)若在进入表面冷凝器的乏汽管道上安装切断阀，若在进入表面冷凝器的乏汽管道上安装切断阀，安全阀应安装在切断阀前。安全阀应安装在切断阀前。2)2)压缩机及透平都设置联锁停车系统，一旦发生压缩机及透平都设置联锁停车

17、系统，一旦发生故障，保证进口和出口阀关闭，保证最小流量管故障，保证进口和出口阀关闭，保证最小流量管道全开，淬冷管道全关等，以确保机组的安全。道全开，淬冷管道全关等，以确保机组的安全。3)3)压缩机及汽轮机的出口都应设置安全阀。安全压缩机及汽轮机的出口都应设置安全阀。安全阀的排放量一般应最大设计排量。安全阀均设在阀的排放量一般应最大设计排量。安全阀均设在出口切断阀前的管道上。出口切断阀前的管道上。4)4)应设置压缩机的开车管道，如乙烯装置中，乙应设置压缩机的开车管道，如乙烯装置中，乙烯制冷压缩机开车自产品罐区的乙烯管道；乙烯烯制冷压缩机开车自产品罐区的乙烯管道；乙烯和丙烯制冷压缩机开车时的干燥管

18、道等。同时应和丙烯制冷压缩机开车时的干燥管道等。同时应设置压缩机的停车排空和排放系统。设置压缩机的停车排空和排放系统。乙烯装置中丙烯制冷压缩机的设计示意乙烯装置中丙烯制冷压缩机的设计示意汽轮机的流程示意汽轮机的流程示意3静设备工艺安全设计静设备工艺安全设计l容器容器l贮罐贮罐l换热器换热器l塔塔l反应器反应器l干燥器干燥器l过滤器过滤器3.1容器的工艺安全设计容器的工艺安全设计1)1)与容器相接的空气、蒸汽及氮气等公用物料管道，与容器相接的空气、蒸汽及氮气等公用物料管道，在靠近容器管口处应设切断阀，若物料是易燃的还在靠近容器管口处应设切断阀，若物料是易燃的还应在切断阀前设止逆阀，输送粘度大的流

19、体，管道应在切断阀前设止逆阀，输送粘度大的流体，管道应坡向容器，以防止流体积塞。应坡向容器，以防止流体积塞。2)2)容器顶部气相出口应设调节阀保证压力控制；容容器顶部气相出口应设调节阀保证压力控制；容器的液相出口一般应设切断阀，多为液位控制。器的液相出口一般应设切断阀，多为液位控制。3)3)容器顶部设放空口保证容器压力平衡，底部设放容器顶部设放空口保证容器压力平衡，底部设放净口，以供开停车或检修时容器的放空、排净、吹净口，以供开停车或检修时容器的放空、排净、吹扫及清洗之用。扫及清洗之用。4)4)容器液位显示与控制是容器安全的重要指标。需容器液位显示与控制是容器安全的重要指标。需控制液位容器应设

20、液位控制液位容器应设液位(变送变送)指示控制甚至液位报指示控制甚至液位报警、联锁等装置；警、联锁等装置；5)5)除放净口外，容器底部的液相出口都应设置约除放净口外，容器底部的液相出口都应设置约150mm 150mm 的溢流管，以防固体杂质流入及堵塞管口的溢流管，以防固体杂质流入及堵塞管口;6)6)气相里有可能夹带液体的，可在容器内增设破气相里有可能夹带液体的，可在容器内增设破沫网加以分离沫网加以分离;7)7)带压容器上部气相区域应设压力指示及安全阀带压容器上部气相区域应设压力指示及安全阀或放空或放空;8)8)当容器对标高有具体要求时，应标出最小安装当容器对标高有具体要求时，应标出最小安装高度高

21、度;9)9)为避免轻烃液体由容器顶部形成自由流进入容为避免轻烃液体由容器顶部形成自由流进入容器内而产生静电，轻烃需从容器底部引入或从上部器内而产生静电，轻烃需从容器底部引入或从上部引入液面以下，但不包括混相物料引入液面以下，但不包括混相物料;10)10)容器应进行必要的隔热（保温、保冷等）保容器应进行必要的隔热（保温、保冷等）保护，特别是液相部分，必要时可进行局部伴热或内护，特别是液相部分，必要时可进行局部伴热或内部加热。部加热。卧式容器的安全设计图卧式容器的安全设计图装有破沫器的立式分离罐装有破沫器的立式分离罐装有氮封的立式分离罐装有氮封的立式分离罐分离罐分离罐装有搅拌装置的立式容器装有搅拌

22、装置的立式容器3.2贮罐的工艺安全设计贮罐的工艺安全设计贮罐由于介质贮量大，所以有特殊的危险性。贮罐贮罐由于介质贮量大，所以有特殊的危险性。贮罐有球罐、拱顶罐、浮顶罐及卧式罐等多种。有球罐、拱顶罐、浮顶罐及卧式罐等多种。(1)(1)液面显示与控制是贮罐安全运行的有关参数。液面显示与控制是贮罐安全运行的有关参数。贮罐的液面需要两种不同的液面计进行测量。贮罐的液面需要两种不同的液面计进行测量。(2)(2)为了排出贮罐的积水，常压贮罐的底部应设集为了排出贮罐的积水，常压贮罐的底部应设集水槽，由集水槽向外排放。水槽，由集水槽向外排放。(3)(3)大型贮罐的基础是挠性的，在水压试验过程中大型贮罐的基础是

23、挠性的，在水压试验过程中会有较大的沉降，所以与贮罐管口相接的管道应有会有较大的沉降，所以与贮罐管口相接的管道应有一定的挠性，常用柔性管与其相连接。一定的挠性，常用柔性管与其相连接。(4)(4)拱顶常压罐的顶部应设呼吸阀、真空阀或拱顶常压罐的顶部应设呼吸阀、真空阀或其他相应的设施，以避免贮罐超压损坏或被真空其他相应的设施，以避免贮罐超压损坏或被真空吸扁。浮顶罐不需要设置呼吸阀和真空阀。吸扁。浮顶罐不需要设置呼吸阀和真空阀。(5)(5)球罐应设置安全阀和真空阀。球罐应设置安全阀和真空阀。(6)(6)球罐与产品塔之间常设置平衡管道，以使球罐与产品塔之间常设置平衡管道，以使球罐因日照而汽化出的气体能够

24、及时排出，稳定球罐因日照而汽化出的气体能够及时排出，稳定球罐的压力。球罐的压力。(7)(7)常压贮罐常设有化学泡沫灭火系统。常压贮罐常设有化学泡沫灭火系统。(8)(8)贮罐储存轻烃时，应设消防喷淋系统。拱贮罐储存轻烃时，应设消防喷淋系统。拱顶罐一般沿罐顶设一环状喷淋水管或者水堰；球顶罐一般沿罐顶设一环状喷淋水管或者水堰；球罐从顶到底，可设多圈平行的喷水管。一旦发生罐从顶到底，可设多圈平行的喷水管。一旦发生火灾，喷淋水管自动或手动开启，使贮罐表面不火灾，喷淋水管自动或手动开启，使贮罐表面不致过热。致过热。常压拱顶储罐的工艺安全设计常压拱顶储罐的工艺安全设计3.3换热器的工艺安全设计换热器的工艺安

25、全设计管壳式换热器安全设计条件：管壳式换热器安全设计条件：1管程介质管程介质1)容易结垢和腐蚀性的介质应走管程，以便于清容易结垢和腐蚀性的介质应走管程，以便于清洗和检修。洗和检修。2)有毒的流体宜走管程，使泄漏机会减少。有毒的流体宜走管程，使泄漏机会减少。3)与环境温度相比，一般温度或很低的流体宜走管与环境温度相比，一般温度或很低的流体宜走管程，以减少热或冷损失及降低对壳体的材质要求。程，以减少热或冷损失及降低对壳体的材质要求。4)压力高的流体宜走管程侧，可降低换热器外壳的压力高的流体宜走管程侧，可降低换热器外壳的强度要求。强度要求。2.壳程介质壳程介质1)饱和蒸汽宜走壳程，有利于蒸汽凝液的排

26、出，饱和蒸汽宜走壳程，有利于蒸汽凝液的排出，且蒸汽较洁净，以免污染壳程。且蒸汽较洁净，以免污染壳程。2)被冷却的流体宜走壳程，便于散热，增强冷被冷却的流体宜走壳程，便于散热，增强冷却效果。却效果。3)若两流体温差较大，宜将对流传热系数大的若两流体温差较大，宜将对流传热系数大的流体走壳程，以减小管壁和壳壁的温差。流体走壳程，以减小管壁和壳壁的温差。3.介质流向介质流向 (1)换热器进出口通常给出介质的流向，一般换热器进出口通常给出介质的流向，一般冷流体下进上出，热流体则上进下出。一旦发生冷流体下进上出，热流体则上进下出。一旦发生故障，热介质首先撤出对设备有利。故障，热介质首先撤出对设备有利。(2

27、)使用蒸汽作热源时使用蒸汽作热源时(冷凝冷凝)，蒸汽宜从上部，蒸汽宜从上部引入，凝液应从下部排出。这样调节换热器里的引入，凝液应从下部排出。这样调节换热器里的凝液液位，就可改变传热面积，控制加热量。凝液液位，就可改变传热面积，控制加热量。(3)若换热的两个介质都是液体，采用逆流比若换热的两个介质都是液体，采用逆流比顺流有利。因为在其他条件相同的情况下，逆流顺流有利。因为在其他条件相同的情况下，逆流的温差大，对传热有利。的温差大，对传热有利。4.换热器壳侧的设计压力比管侧的设计压力低，换热器壳侧的设计压力比管侧的设计压力低，且满足下列条件：且满足下列条件：(1)换热器低压侧设计压力换热器低压侧设

28、计压力2/3高压侧的操作压高压侧的操作压力；力；(2)换热器高压侧的操作压换热器高压侧的操作压P7MPa(G)，或者低，或者低压侧的介质是能闪蒸的液体或介质是含有蒸汽、压侧的介质是能闪蒸的液体或介质是含有蒸汽、会汽化的液体，那么换热器的低压侧就应该设置会汽化的液体，那么换热器的低压侧就应该设置安全阀，且设计安全阀时，安全阀的排放介质应安全阀，且设计安全阀时，安全阀的排放介质应取高压侧的流体。取高压侧的流体。5.釜式换热器釜式换热器(1)冷剂及水的完全汽化，宜选用釜式换热器且冷剂及水的完全汽化，宜选用釜式换热器且走壳程，下部细管道进，上部粗管道走壳程，下部细管道进，上部粗管道(或对称双管或对称双

29、管道道)出。若进料为混相，一般应直接进入上部的气出。若进料为混相，一般应直接进入上部的气相空间，在汽化之前首先进行气液两相的分离。相空间，在汽化之前首先进行气液两相的分离。(2)CIK(英文英文“Core In Kettle”的缩写的缩写)是一种具是一种具有类似于釜式换热器的外壳和板翅式换热器的内有类似于釜式换热器的外壳和板翅式换热器的内芯的高通量换热器芯的高通量换热器)。6.操作控制操作控制1)冷剂与水蒸气的冷凝，换热器出口配备一个冷剂与水蒸气的冷凝，换热器出口配备一个凝液罐，操作控制凝液罐更方便一些，并使传热凝液罐，操作控制凝液罐更方便一些，并使传热更好。更好。(2)发生相变的换热器，在汽

30、化或冷凝侧，通常发生相变的换热器，在汽化或冷凝侧，通常应设置玻璃液位计及液位控制应设置玻璃液位计及液位控制(多在凝液罐上多在凝液罐上)。(3)换热器冷却水出口侧应设温度计，以便于调换热器冷却水出口侧应设温度计，以便于调节冷却水流量，控制冷却水出口温度不至于过高节冷却水流量，控制冷却水出口温度不至于过高而结垢。被冷却或加热的工艺介质的出口也应设而结垢。被冷却或加热的工艺介质的出口也应设温度测量点，以便控制物料的加热温度测量点，以便控制物料的加热(冷却冷却)温度。温度。(4)规格大小完全一样的换热器并联使用，一般规格大小完全一样的换热器并联使用，一般上管板应与塔釜稳时的控制液面相等。上管板应与塔釜

31、稳时的控制液面相等。7.泄压与放净泄压与放净1)对换热器在阀门关闭后可能由于热膨胀或液对换热器在阀门关闭后可能由于热膨胀或液体蒸发造成压力太高的地方，应设泄压阀体蒸发造成压力太高的地方，应设泄压阀2)换热器的管侧、壳侧根据需要一般应设置放换热器的管侧、壳侧根据需要一般应设置放空阀及排净阀，必要时排火炬或排往特定的容器空阀及排净阀，必要时排火炬或排往特定的容器加以收集。加以收集。3)若换热器某一侧有液液多相，应设集液槽加若换热器某一侧有液液多相，应设集液槽加以分离，必要时还加界面观测及界面控制系统。以分离，必要时还加界面观测及界面控制系统。4)在寒冷地区，水冷却器和水冷凝器的水管道在寒冷地区，水

32、冷却器和水冷凝器的水管道上可设置一供水、回水管的防冻旁通，并在上水上可设置一供水、回水管的防冻旁通，并在上水管切断阀后及回水管切断阀前，靠近换热器的一管切断阀后及回水管切断阀前，靠近换热器的一侧各设一放净阀。侧各设一放净阀。8.其它其它1)串联换热器宜用重叠式布置，以减少压降并串联换热器宜用重叠式布置，以减少压降并节省投资与占地，但叠放不应超过三个。节省投资与占地，但叠放不应超过三个。2)低传热系统、小温差且干净的介质，选用换低传热系统、小温差且干净的介质，选用换热管单侧或双侧强化的高通量换热器，效果更显热管单侧或双侧强化的高通量换热器，效果更显著。著。3)当列管式换热器壳侧走伴有冷凝的气体时

33、，当列管式换热器壳侧走伴有冷凝的气体时，若换热器设有挡板，挡板的设计应让冷凝液畅通若换热器设有挡板，挡板的设计应让冷凝液畅通流过。流过。换热换热器的器的温度检测温度检测换热换热器的器的管道仪表管道仪表冷却器的工艺安全设计冷却器的工艺安全设计废热锅炉蒸发器的工艺安全设计废热锅炉蒸发器的工艺安全设计蒸汽加热的工艺安全设计蒸汽加热的工艺安全设计带高位槽蒸发器的工艺安全设计带高位槽蒸发器的工艺安全设计3.4塔的工艺安全设计塔的工艺安全设计(1)由于操作及分离的需要，塔的进料口可以有一个，也由于操作及分离的需要，塔的进料口可以有一个，也可以有多个，以便根据组分、温度等的不同，分别进入可以有多个，以便根据

34、组分、温度等的不同，分别进入不同的塔盘。精馏塔进料位置在下部或中部，而汽提塔不同的塔盘。精馏塔进料位置在下部或中部，而汽提塔在顶部。在顶部。(2)精馏塔常有塔顶、塔底及侧线采出等两个或两个以精馏塔常有塔顶、塔底及侧线采出等两个或两个以上的产品，而汽提塔一般仅对塔底流出物有纯度要求。上的产品，而汽提塔一般仅对塔底流出物有纯度要求。采出的产品都应加阀控制，主要产品进行取样或在线分采出的产品都应加阀控制，主要产品进行取样或在线分析。析。(3)精馏塔设回流罐、回流泵；侧线一般采液相且靠重力精馏塔设回流罐、回流泵；侧线一般采液相且靠重力采出；塔釜液靠自身压力压出，也可用泵抽出。采出；塔釜液靠自身压力压出

35、，也可用泵抽出。(4)精馏塔可分开设置再沸器、冷凝器，甚至有中间再精馏塔可分开设置再沸器、冷凝器，甚至有中间再沸器或中间冷凝器。冷凝器的热力平衡及安全运转是塔沸器或中间冷凝器。冷凝器的热力平衡及安全运转是塔安全运行的关键之一。安全运行的关键之一。(5)塔顶馏出线上一般不设阀门，直接接往塔顶冷凝器。塔顶馏出线上一般不设阀门，直接接往塔顶冷凝器。(6)有结焦、堵塞等现象的再沸器，应设置备用再沸器。再有结焦、堵塞等现象的再沸器，应设置备用再沸器。再沸器入口可由塔的一根总管引出，然后分支，但再沸器出沸器入口可由塔的一根总管引出，然后分支，但再沸器出口一般应分别返塔。互为备用的再进出管道都要设切断阀口一

36、般应分别返塔。互为备用的再进出管道都要设切断阀及及“8”字盲板，以便于切换。在再沸器出口到字盲板，以便于切换。在再沸器出口到“8”字盲字盲板间，还应设置安全阀，以防再沸器备用时加热介质漏入板间，还应设置安全阀，以防再沸器备用时加热介质漏入引起汽化超压。引起汽化超压。(7)再沸器入口为液相，出口为气相或混相，所以返回管再沸器入口为液相，出口为气相或混相，所以返回管道一般比入口管道直径大一个等级以上，卧式再沸器常设道一般比入口管道直径大一个等级以上，卧式再沸器常设两个出口，管口对称布置。两个出口，管口对称布置。(8)热虹吸再沸器进出口一般都不设控制阀。再沸器强制循热虹吸再沸器进出口一般都不设控制阀

37、。再沸器强制循环及侧线再沸器控制采出的入口管道除外。环及侧线再沸器控制采出的入口管道除外。(9)热虹吸再沸器与塔之间有相对安装高度要求。塔釜正热虹吸再沸器与塔之间有相对安装高度要求。塔釜正常操作时的液面与立式热虹吸再沸器的上管板一样高或高常操作时的液面与立式热虹吸再沸器的上管板一样高或高出出2540mm。(10)发生冷凝相变的加热介质，出口常设凝液罐，若为发生冷凝相变的加热介质，出口常设凝液罐，若为水蒸汽冷凝液，也可设疏水器。水蒸汽冷凝液，也可设疏水器。(11)用蒸汽加热的再沸器，可在蒸汽入口管道上设调节用蒸汽加热的再沸器，可在蒸汽入口管道上设调节阀，控制蒸汽流量，也可在蒸汽凝液出口管道上装调

38、节阀，阀，控制蒸汽流量，也可在蒸汽凝液出口管道上装调节阀，改变再沸器内蒸汽冷疑液液面高度面调节传热量。改变再沸器内蒸汽冷疑液液面高度面调节传热量。(12)用灵敏板的温度或关健组分的含量来控制再沸器的用灵敏板的温度或关健组分的含量来控制再沸器的加热量，用塔顶或塔底的压力来控制冷凝器冷凝量，而中加热量，用塔顶或塔底的压力来控制冷凝器冷凝量，而中间再沸器的负荷一般仅占再沸器总负荷的间再沸器的负荷一般仅占再沸器总负荷的30%左右，可用左右，可用固定加热负荷的控制方法。固定加热负荷的控制方法。(13)在塔的顶、底及不同的区段，根据需要测量塔的温在塔的顶、底及不同的区段，根据需要测量塔的温度、压力、压差及

39、关健分的纯度等，要保证压力计口在塔度、压力、压差及关健分的纯度等，要保证压力计口在塔的气相区，而温度计口放在塔板上的液相区。的气相区，而温度计口放在塔板上的液相区。(14)为了避免塔被超压损坏，塔顶馏出管道上应设安全为了避免塔被超压损坏，塔顶馏出管道上应设安全阀。这个安全阀最好设在塔顶的气相馏出物管道上，也可阀。这个安全阀最好设在塔顶的气相馏出物管道上，也可设在回流罐上。回流罐要设压控阀，由塔顶或塔釜压力控设在回流罐上。回流罐要设压控阀，由塔顶或塔釜压力控制。制。(15)为减轻火炬系统的负荷压力，在冷却水及电力故障时，为减轻火炬系统的负荷压力，在冷却水及电力故障时，应设置可靠的联锁系统，切断塔

40、的再沸器加热热源，或让应设置可靠的联锁系统，切断塔的再沸器加热热源，或让此热源走可靠的再沸器的旁路管道。此热源走可靠的再沸器的旁路管道。(16)塔的压力控制一般采用冷凝器冷侧物流的流量，或回塔的压力控制一般采用冷凝器冷侧物流的流量，或回流罐上排往火炬的压力控制阀控制。流罐上排往火炬的压力控制阀控制。(17)如乙烯装置中，应根据不同的工艺要求，设置不同的如乙烯装置中，应根据不同的工艺要求，设置不同的注入管道。例如，工艺水汽提塔等要注碱防腐，冷区的低注入管道。例如，工艺水汽提塔等要注碱防腐，冷区的低温塔侧要在不同的塔段必要时注入醇防冻，在一些塔的易温塔侧要在不同的塔段必要时注入醇防冻，在一些塔的易

41、结焦部位如凝液汽提塔、脱烷塔和脱丙烷塔等的塔釜与再结焦部位如凝液汽提塔、脱烷塔和脱丙烷塔等的塔釜与再沸器，应注阻聚剂等。沸器，应注阻聚剂等。(18)注意关健塔的开工管道的设置，如乙烯装置中，油洗注意关健塔的开工管道的设置，如乙烯装置中，油洗塔的开工调质油管道，水洗塔的开工精制水补入管道和石塔的开工调质油管道，水洗塔的开工精制水补入管道和石脑油补入管道，脱乙烷塔的开工气相乙烯充压管道，乙烯脑油补入管道，脱乙烷塔的开工气相乙烯充压管道，乙烯精馏塔的开工气相乙烯管道和开工液相乙烯管道等。精馏塔的开工气相乙烯管道和开工液相乙烯管道等。(19)注意乙烯装置冷区各塔再沸器或中间再沸器干燥管道注意乙烯装置冷

42、区各塔再沸器或中间再沸器干燥管道的设置。的设置。塔塔的的基本基本工艺工艺控制控制1-塔板；塔板；2-测温点；测温点；3-灵敏板温度；灵敏板温度；4-进料管；进料管；5-再再沸器口安全阀；沸器口安全阀；6-再沸器热源入口安全阀；再沸器热源入口安全阀；7-玻璃玻璃液位及液位控制；液位及液位控制；8-再沸器两台；再沸器两台；9-塔体；塔体；10-釜液釜液采出口；采出口；11-塔的安装高度要求；塔的安装高度要求；12-塔体放净阀；塔体放净阀；13-切断阀及切断阀及“8”字盲板；字盲板；14-公用工程口；公用工程口；15-再再沸器与塔的相对高度要求；沸器与塔的相对高度要求；16-塔顶产品采出；塔顶产品采

43、出；17-回流泵两台；回流泵两台；18-回流罐；回流罐；19-塔顶冷凝器；塔顶冷凝器；20-回流回流罐上的压控阀；罐上的压控阀；21-压控联锁系统；压控联锁系统；22-回流管道；回流管道；23-塔顶气相管道上的安全阀；塔顶气相管道上的安全阀；24-塔顶放空口；塔顶放空口；25-压力指示及塔压差；压力指示及塔压差；26-塔编号塔编号塔的工艺安全设计流程图塔的工艺安全设计流程图3.5反应器的工艺安全设计反应器的工艺安全设计1)为防止反应器床层飞温，每个床层至少纵向和为防止反应器床层飞温，每个床层至少纵向和横向均匀设置三处及床层出口共四处测温，每处横向均匀设置三处及床层出口共四处测温，每处至少设两个

44、热电偶监测床层温度，并设置高温联至少设两个热电偶监测床层温度，并设置高温联锁开关。锁开关。2)反应器的进口、出口甚至催化剂床层中，通常反应器的进口、出口甚至催化剂床层中，通常要设置取样点或浓度分析仪，随时测定物料中关要设置取样点或浓度分析仪，随时测定物料中关键组分的含量是否合乎要求。键组分的含量是否合乎要求。5)反应器一般要用氮气吹扫、转换、升温、冷却反应器一般要用氮气吹扫、转换、升温、冷却及充压保护等，及充压保护等，6)反应器转换、再生、活化、还原等的流出物，反应器转换、再生、活化、还原等的流出物，含氢气、水等而不含空气和氮气的返回急冷水塔含氢气、水等而不含空气和氮气的返回急冷水塔塔底，其他

45、的放空或排火炬。塔底，其他的放空或排火炬。7)乙烯装置中的加氢反应器的排放，返急冷区油乙烯装置中的加氢反应器的排放，返急冷区油洗塔中段回流，该排放管道需要伴热、加双阀、带洗塔中段回流，该排放管道需要伴热、加双阀、带止逆阀等。其他反应器底部流出物排放均为火炬，止逆阀等。其他反应器底部流出物排放均为火炬，控制方式为联锁、手控、压控或安全阀。控制方式为联锁、手控、压控或安全阀。8)液相加氢的出口分离罐要用氢气稳压，压力低液相加氢的出口分离罐要用氢气稳压，压力低时补入氢气。压力高时，脱砷反应器流出物排至急时补入氢气。压力高时，脱砷反应器流出物排至急冷水塔塔底，丙二烯转化器流出物分离罐排至裂解冷水塔塔底

46、，丙二烯转化器流出物分离罐排至裂解气压缩机五段吸入罐，而气压缩机五段吸入罐，而DPG单元的一段加氢反单元的一段加氢反应器则由手控阀排至火炬。应器则由手控阀排至火炬。9)反应器进出口一般都要设现场或控制室的温度反应器进出口一般都要设现场或控制室的温度和压力指示。一般不设液位计。和压力指示。一般不设液位计。10)反应器的操作条件要严格控制，如温度、反应器的操作条件要严格控制，如温度、压力、空速、配氢量、反应物浓度、杂质含压力、空速、配氢量、反应物浓度、杂质含量等。必要时加入预处理、中间冷却、引入量等。必要时加入预处理、中间冷却、引入循环等加以控制。循环等加以控制。11)为防止反应超温，在反应器进出

47、口、配为防止反应超温，在反应器进出口、配套管道、循环管道等处都要加联锁控制。套管道、循环管道等处都要加联锁控制。12)应设置火灾工况的安全阀，常由顶部管应设置火灾工况的安全阀，常由顶部管道上引出。安全阀带道上引出。安全阀带1或或3/4的旁通。的旁通。反应器的工艺流程图反应器的工艺流程图3.6干燥器的工艺安全设计干燥器的工艺安全设计 1)干燥器的进口、出口或者干燥剂床层下部，通干燥器的进口、出口或者干燥剂床层下部，通常要设置水分探测仪，以确定进口物料的水分含量常要设置水分探测仪，以确定进口物料的水分含量以及监测出口的含水量是否合格。应注意水分分析以及监测出口的含水量是否合格。应注意水分分析管道上

48、的伴热防冻。管道上的伴热防冻。2)在设置人孔和手孔的问题上，要充分考虑干燥在设置人孔和手孔的问题上，要充分考虑干燥剂周期性装卸的方便。支撑与限位格栅的设置，即剂周期性装卸的方便。支撑与限位格栅的设置，即要考虑干燥时的情况，又要考虑再生时的情况。要考虑干燥时的情况，又要考虑再生时的情况。3)干燥器再生系统可以单设，也可几组干燥器共用。干燥器再生系统可以单设，也可几组干燥器共用。应包括再生气加热器和冷却器以及再生气分配系统。应包括再生气加热器和冷却器以及再生气分配系统。4)干燥器都应设置再生管道，再生时的流向与干干燥器都应设置再生管道，再生时的流向与干燥的流向相反。燥的流向相反。5)干燥管道与再生

49、管道的操作压力通常相差较大，干燥管道与再生管道的操作压力通常相差较大，所以都应设置双阀，而且干燥管道与再生管道上所以都应设置双阀，而且干燥管道与再生管道上的阀门严禁同时打开，必要时联锁加以控制。一的阀门严禁同时打开，必要时联锁加以控制。一般再生管道的压力较低，所以再生管道上还应设般再生管道的压力较低，所以再生管道上还应设置止逆阀。置止逆阀。6)干燥器的下部都应设置泄压管道，双阀控制，干燥器的下部都应设置泄压管道，双阀控制，第一闸阀，第二截止阀。泄压出的物料应适当收第一闸阀，第二截止阀。泄压出的物料应适当收集处理，集处理，7)干燥器干燥时入口常有温度要求，再生时干燥器干燥时入口常有温度要求，再生

50、时升温、恒温和降温都有温度和时间要求；泄升温、恒温和降温都有温度和时间要求；泄压时要有压力控制，干燥与再生的切换更是压时要有压力控制，干燥与再生的切换更是视压力高低而定。所以干燥器进出口一般都视压力高低而定。所以干燥器进出口一般都要设现场或控制室的温度和压力指示。要设现场或控制室的温度和压力指示。8)应设置火灾工况的安全阀，常由顶部管道应设置火灾工况的安全阀，常由顶部管道上引出。安全阀带上引出。安全阀带1或或3/4的旁通，互为备的旁通，互为备用干燥器的安全阀出口可加切断阀用干燥器的安全阀出口可加切断阀(CSO)。乙烯装置中乙烯干燥器的安全设计乙烯装置中乙烯干燥器的安全设计3.7过滤器的工艺安全