18种重点危险化学品生产工艺典型反应及安全控制条件汇总1.docx
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1、18种重点监管的危急化工工艺安全掌握要求、重点监控参数及推举的掌握方案汇总编辑:乡市安全生产委员会特聘危急化学品安全专家 组组长:朱振尧2023.9.71、光气及光气化工艺反响类型放热反响重点监控单元光气化反响釜、光气储运单元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,光气化工艺主要分为气相和液相两种。工艺危急特点(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;(2) 反响介质具有燃爆危急性;(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。典型工艺一氧化碳与氯气的反响得到光气; 光气合成双光气、
2、三光气;承受光气作单体合成聚碳酸酯;甲苯二异氰酸酯TDI的制备;4,4”-二苯基甲烷二异氰酸酯MDI的制备等。重点监控工艺参数一氧化碳、氯气含水量;反响釜温度、压力;反响物质的配料比; 光气进料速度;冷却系统中冷却介质的温度、压力、流量等。安全掌握的根本要求事故紧急迫断阀;紧急冷却系统;反响釜温度、压力报警联锁; 局部排风设施;有毒气体回收及处理系统;自动泄压装置;自动氨或碱液喷淋装置;光气、氯气、一氧化碳监测及超限报警;双电源供电。宜承受的掌握方式光气及光气化生产系统一旦消灭特别现象或发生光气及其剧毒 产品泄漏事故时,应通过自控联锁装置启动紧急停车并自动切断全部进诞生产装置的物料,将反响装置
3、快速冷却降温,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。2、电解工艺氯碱反响类型吸热反响重点监控单元工艺简介电解槽、氯气储运单元电流通过电解质溶液或熔融电解质时,在两个极上所引起的化学变化称为电解反响。涉及电解反响的工艺过程为电解工艺。很多根本化学工业产品氢、氧、氯、烧碱、过氧化氢等的制备,都是通过电解来实现的。工艺危急特点(1) 电解食盐水过程中产生的氢气是极易燃烧的气体,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,当氯气中含氢量到达 5以上,则随时可能在光照或受热状况下发生爆炸;(2) 假设盐水中存在的铵
4、盐超标,在适宜的条件pH4.5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,与很多有机物接触或加热至 90以上以及被撞击、摩擦等,即发生猛烈的分解而爆炸;(3) 电解溶液腐蚀性强;(4) 液氯的生产、储存、包装、输送、运输可能发生液氯的泄漏。典型工艺氯化钠食盐水溶液电解生产氯气、氢氧化钠、氢气;氯化钾水溶液电解生产氯气、氢氧化钾、氢气。重点监控工艺参数电解槽内液位;电解槽内电流和电压;电解槽进出物料流量;可燃和有毒气体浓度;电解槽的温度和压力;原料中铵含量;氯气杂质含量水、氢气、氧气、三氯化氮等等。安全掌握的根本要求电解槽温度、压力、液位、
5、流量报警和联锁;电解供电整流装置与电解槽供电的报警和联锁;紧急联锁切断装置;事故状态下氯气吸取中和系统;可燃和有毒气体检测报警装置等。宜承受的掌握方式将电解槽内压力、槽电压等形成联锁关系,系统设立联锁停车系统。安全设施,包括安全阀、高压阀、紧急排放阀、液位计、单向阀及紧急迫断装置等。3、氯化工艺反响类型放热反响重点监控单元氯化反响釜、氯气储运单元工艺简介氯化是化合物的分子中引入氯原子的反响,包含氯化反响的工艺过程为氯化工艺,主要包括取代氯化、加成氯化、氧氯化等。工艺危急特点(1) 氯化反响是一个放热过程,尤其在较高温度下进展氯化,反响更为猛烈,速度快,放热量较大;(2) 所用的原料大多具有燃爆
6、危急性;(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,多数氯化工艺承受液氯生产是先汽化再氯化,一旦泄漏危急性较大;(4) 氯气中的杂质,如水、氢气、氧气、三氯化氮等,在使用中易发生危急,特别是三氯化氮积存后,简洁引发爆炸危急;(5) 生成的氯化氢气体遇水后腐蚀性强;(6) 氯化反响尾气可能形成爆炸性混合物。典型工艺(1) 取代氯化氯取代烷烃的氢原子制备氯代烷烃; 氯取代苯的氢原子生产六氯化苯; 氯取代萘的氢原子生产多氯化萘; 甲醇与氯反响生产氯甲烷;乙醇和氯反响生产氯乙烷氯乙醛类;醋酸与氯反响生产氯乙酸;氯取代甲苯的氢原子生产苄基氯等。(2) 加成氯化乙烯与氯加成氯化生产
7、1,2-二氯乙烷; 乙炔与氯加成氯化生产 1,2-二氯乙烯; 乙炔和氯化氢加成生产氯乙烯等。(3) 氧氯化乙烯氧氯化生产二氯乙烷;丙烯氧氯化生产 1,2-二氯丙烷; 甲烷氧氯化生产甲烷氯化物; 丙烷氧氯化生产丙烷氯化物等。(4) 其他工艺硫与氯反响生成一氯化硫; 四氯化钛的制备;黄磷与氯气反响生产三氯化磷、五氯化磷等。重点监控工艺参数氯化反响釜温度和压力;氯化反响釜搅拌速率;反响物料的配比; 氯化剂进料流量;冷却系统中冷却介质的温度、压力、流量等;氯气杂质含量水、氢气、氧气、三氯化氮等;氯化反响尾气组成等。安全掌握的根本要求反响釜温度和压力的报警和联锁;反响物料的比例掌握和联锁;搅拌的稳定掌握
8、;进料缓冲器;紧急进料切断系统;紧急冷却系统;安全泄放系统;事故状态下氯气吸取中和系统;可燃和有毒气体检测报警装置等。宜承受的掌握方式将氯化反响釜内温度、压力与釜内搅拌、氯化剂流量、氯化反响釜夹套冷却水进水阀形成联锁关系,设立紧急停车系统。安全设施,包括安全阀、高压阀、紧急放空阀、液位计、单向阀及紧急迫断装置等。4、硝化工艺反响类型放热反响重点监控单元硝化反响釜、分别单元工艺简介硝化是有机化合物分子中引入硝基 -NO2的反响,最常见的是取代反响。硝化方法可分成直接硝化法、间接硝化法和亚硝化法,分别用于生产硝基化合物、硝胺、硝酸酯和亚硝基化合物等。涉及硝化反响的工艺过程为硝化工艺。工艺危急特点(
9、1) 反响速度快,放热量大。大多数硝化反响是在非均相中进展的,反响组分的不均匀分布简洁引起局部过热导致危急。尤其在硝化反响开头阶段,停顿搅拌或由于搅拌叶片脱落等造成搅拌失效是格外危急的,一旦搅拌再次开动,就会突然引发局部剧烈反响, 瞬间释放大量的热量,引起爆炸事故;(2) 反响物料具有燃爆危急性;(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;(4) 硝化产物、副产物具有爆炸危急性。典型工艺(1) 直接硝化法丙三醇与混酸反响制备硝酸甘油;氯苯硝化制备邻硝基氯苯、对硝基氯苯;苯硝化制备硝基苯;蒽醌硝化制备 1-硝基蒽醌;甲苯硝化生产三硝基甲苯俗
10、称梯恩梯,TNT;丙烷等烷烃与硝酸通过气相反响制备硝基烷烃等。(2) 间接硝化法苯酚承受磺酰基的取代硝化制备苦味酸等。(3) 亚硝化法2-萘酚与亚硝酸盐反响制备 1-亚硝基-2-萘酚;二苯胺与亚硝酸钠和硫酸水溶液反响制备对亚硝基二苯胺等。重点监控工艺参数硝化反响釜内温度、搅拌速率;硝化剂流量;冷却水流量;pH 值;硝化产物中杂质含量;精馏分别系统温度;塔釜杂质含量等。安全掌握的根本要求反响釜温度的报警和联锁;自动进料掌握和联锁;紧急冷却系统;搅拌的稳定掌握和联锁系统;分别系统温度掌握与联锁;塔釜杂质监控系统;安全泄放系统等。宜承受的掌握方式将硝化反响釜内温度与釜内搅拌、硝化剂流量、硝化反响釜夹
11、套冷却水进水阀形成联锁关系,在硝化反响釜处设立紧急停车系 统,当硝化反响釜内温度超标或搅拌系统发生故障,能自动报警并自动停顿加料。分别系统温度与加热、冷却形成联锁,温度超标时, 能停顿加热并紧急冷却。硝化反响系统应设有泄爆管和紧急排放系统。反响类型5、合成氨工艺吸重点监控单元热反响工艺简介合成塔、压缩机、氨储存系统氮和氢两种组分按肯定比例1:3组成的气体合成气,在高温、高压下一般为 400450,1530MPa经催化反响生成氨的工艺过程。工艺危急特点(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;(2) 高温、高压气体物料从设备管线泄漏时会快速膨
12、胀与空气混合形成爆炸性混合物,遇到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) 气体压缩机等转动设备在高温下运行会使润滑油挥发裂解,在四周管道内造成积炭,可导致积炭燃烧或爆炸;(4) 高温、高压可加速设备金属材料发生蠕变、转变金相组织,还会加剧氢气、氮气对钢材的氢蚀及渗氮,加剧设备的疲乏腐蚀, 使其机械强度减弱,引发物理爆炸;(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。典型工艺(1) 节能 AMV 法;(2) 德士古水煤浆加压气化法;(3) 凯洛格法;(4) 甲醇与合成氨联合生产的联醇法;(5) 纯碱与合成氨联合生产的联碱法;
13、(6) 承受变换催化剂、氧化锌脱硫剂和甲烷催化剂的“三催化”气体净化法等。重点监控工艺参数合成塔、压缩机、氨储存系统的运行根本掌握参数,包括温度、压力、液位、物料流量及比例等。安全掌握的根本要求合成氨装置温度、压力报警和联锁;物料比例掌握和联锁;压缩机的温度、入口分别器液位、压力报警联锁;紧急冷却系统;紧急迫断系统;安全泄放系统;可燃、有毒气体检测报警装置。宜承受的掌握方式将合成氨装置内温度、压力与物料流量、冷却系统形成联锁关系; 将压缩机温度、压力、入口分别器液位与供电系统形成联锁关系;紧急停车系统。合成单元自动掌握还需要设置以下几个掌握回路:氨分、冷交液位;废锅液位;循环量掌握;废锅蒸汽流
14、量;废锅蒸汽压力。安全设施,包括安全阀、爆破片、紧急放空阀、液位计、单向阀及紧急迫断装置等。6、裂解裂化工艺裂解炉、制冷系统、反响类型高温吸热反响重点监控单元压缩机、引风机、分别单元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响,生成烯烃及其他产物的过程。产品以乙烯、丙烯为主,同时副产丁烯、丁二烯等烯烃和裂解汽油、柴油、燃料油等产品。烃类原料在裂解炉内进展高温裂解,产出组成为氢气、低/高碳烃类、芳烃类以及馏分为 288以上的裂解燃料油的裂解气混合物。经过急冷、压缩、激冷、分馏以及枯燥和加氢等方法,分别出目标产品和副产品。在裂解过程中,同时伴随缩合、环化和脱氢等反响。由于所
15、发生的反响很简单,通常把反响分成两个阶段。第一阶段,原料变成的目的产物为乙烯、丙烯,这种反响称为一次反响。其次阶段,一次反响生成的乙烯、丙烯连续反响转化为炔烃、二烯烃、芳烃、环烷烃,甚至最终转化为氢气和焦炭,这种反响称为二次反响。裂解产物往往是多种组分混合物。影响裂解的根本因素主要为温度和反响的持续时 间。化工生产中用热裂解的方法生产小分子烯烃、炔烃和芳香烃,如乙烯、丙烯、丁二烯、乙炔、苯和甲苯等。工艺危急特点(1) 在高温高压下进展反响,装置内的物料温度一般超过其自燃点,假设漏出会马上引起火灾;(2) 炉管内壁结焦会使流体阻力增加,影响传热,当焦层到达肯定厚度时,因炉管壁温度过高,而不能连续
16、运行下去,必需进展清焦,否则会烧穿炉管,裂解气外泄,引起裂解炉爆炸;(3) 假设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,严峻时会引起炉膛爆炸;(4) 假设燃料系统大幅度波动,燃料气压力过低,则可能造成裂解炉烧嘴回火,使烧嘴烧坏,甚至会引起爆炸;(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。典型工艺热裂解制烯烃工艺;重油催化裂化制汽油、柴油、丙烯、丁烯; 乙苯裂解制苯乙烯;二氟一氯甲烷HCFC-22热裂解制得四氟乙烯TFE;二氟一氯乙烷HCFC-142b热裂解制得偏氟乙烯VDF;四氟乙烯和八氟环丁烷热裂解
17、制得六氟乙烯HFP等。重点监控工艺参数裂解炉进料流量;裂解炉温度;引风机电流;燃料油进料流量; 稀释蒸汽比及压力;燃料油压力;滑阀差压超驰掌握、主风流量掌握、外取热器掌握、机组掌握、锅炉掌握等。安全掌握的根本要求裂解炉进料压力、流量掌握报警与联锁;紧急裂解炉温度报警和联锁;紧急冷却系统;紧急迫断系统;反响压力与压缩机转速及入口放火炬掌握;再生压力的分程掌握;滑阀差压与料位;温度的超驰掌握;再生温度与外取热器负荷掌握;外取热器汽包和锅炉汽包液位的三冲量掌握;锅炉的熄火保护;机组相关掌握;可燃与有毒气体检测报警装置等。宜承受的掌握方式将引风机电流与裂解炉进料阀、燃料油进料阀、稀释蒸汽阀之间形成联锁
18、关系,一旦引风机故障停车,则裂解炉自动停顿进料并切断燃料供给,但应连续供给稀释蒸汽,以带走炉膛内的余热。将燃料油压力与燃料油进料阀、裂解炉进料阀之间形成联锁关 系,燃料油压力降低,则切断燃料油进料阀,同时切断裂解炉进料阀。分别塔应安装安全阀和放空管,低压系统与高压系统之间应有逆止阀并配备固定的氮气装置、蒸汽灭火装置。将裂解炉电流与锅炉给水流量、稀释蒸汽流量之间形成联锁关 系;一旦水、电、蒸汽等公用工程消灭故障,裂解炉能自动紧急停车。反响压力正常状况下由压缩机转速掌握,开工及非正常工况下由压缩机入口放火炬掌握。再生压力由烟机入口蝶阀和旁路滑阀或蝶阀分程掌握。再生、待生滑阀正常状况下分别由反响温度
19、信号和反响器料位信号掌握,一旦滑阀差压消灭低限,则转由滑阀差压掌握。再生温度由外取热器催化剂循环量或流化介质流量掌握。外取热汽包和锅炉汽包液位承受液位、补水量和蒸发量三冲量掌握。带明火的锅炉设置熄火保护掌握。大型机组设置相关的轴温、轴震惊、轴位移、油压、油温、防喘振等系统掌握。在装置存在可燃气体、有毒气体泄漏的部位设置可燃气体报警仪和有毒气体报警仪。7、氟化工艺反响类型放热反响重点监控单元工艺简介氟化剂储运单元氟化是化合物的分子中引入氟原子的反响,涉及氟化反响的工艺过程为氟化工艺。氟与有机化合物作用是强放热反响,放出大量的热可使反响物分子构造遭到破坏,甚至着火爆炸。氟化剂通常为氟气、卤族氟化物
20、、惰性元素氟化物、高价金属氟化物、氟化氢、氟化钾等。工艺危急特点(1) 反响物料具有燃爆危急性;(2) 氟化反响为强放热反响,不准时排解反响热量,易导致超温超压,引发设备爆炸事故;(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,简洁因泄漏、操作不当、误接触以及其他意外而造成危急。典型工艺(1) 直接氟化黄磷氟化制备五氟化磷等。(2) 金属氟化物或氟化氢气体氟化SbF3、AgF2、CoF3 等金属氟化物与烃反响制备氟化烃; 氟化氢气体与氢氧化铝反响制备氟化铝等。(3) 置换氟化三氯甲烷氟化制备二氟一氯甲烷;2,4,5,6-四氯嘧啶与氟化钠制备 2,4,6-三氟-5-氟嘧啶
21、等。(4) 其他氟化物的制备浓硫酸与氟化钙萤石制备无水氟化氢等。重点监控工艺参数氟化反响釜内温度、压力;氟化反响釜内搅拌速率;氟化物流量; 助剂流量;反响物的配料比;氟化物浓度。安全掌握的根本要求反响釜内温度和压力与反响进料、紧急冷却系统的报警和联锁; 搅拌的稳定掌握系统;安全泄放系统;可燃和有毒气体检测报警装置等。宜承受的掌握方式氟化反响操作中,要严格掌握氟化物浓度、投料配比、进料速度和反响温度等。必要时应设置自动比例调整装置和自动联锁掌握装置。将氟化反响釜内温度、压力与釜内搅拌、氟化物流量、氟化反响釜夹套冷却水进水阀形成联锁掌握,在氟化反响釜处设立紧急停车系统,当氟化反响釜内温度或压力超标
22、或搅拌系统发生故障时自动停顿加料并紧急停车。安全泄放系统。8、加氢工艺反响类型放热反响重点监控单元工艺简介加氢反响釜、氢气压缩机加氢是在有机化合物分子中参加氢原子的反响,涉及加氢反响的工艺过程为加氢工艺,主要包括不饱和键加氢、芳环化合物加氢、含氮化合物加氢、含氧化合物加氢、氢解等。工艺危急特点(1) 反响物料具有燃爆危急性,氢气的爆炸极限为 475,具有高燃爆危急特性;(2) 加氢为猛烈的放热反响,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响生成碳氢化合物,使钢制设备强度降低,发生氢脆;(3) 催化剂再生和活化过程中易引发爆炸;(4) 加氢反响尾气中有未完全反响的氢气和其他杂质
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