10某企业10万吨年甲烷氯化物装置氯化工序安全控制方案.docx

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1、某企业10万吨/年甲烷氯化物装置氯化工序安全控制方案一、工艺简述甲烷氯化物生产装置分为供氯、氢氯化、热氯化、精储、三废处理工序，下面氯化工序进行简述。一氯甲烷和氯气进入氯化反应器进行热氯化反应，二者反应生成 多氯甲烷：CH3C1 + Cl2CH2C12+ HC1CH3CI + 2c 12CHC13 + 2HC1CH3CI + 3C12CC14 + 3HC1控制反应条件、一氯甲烷/氯气配比，调节多氯甲烷的生产比例， 反应后的产物进行冷却分离，冷却后的反应产物进入精储单元。未被 冷却的HC1和少量一氯甲烷一部分回用至氢氯化单元，废气进入水洗 塔、碱洗塔洗涤。二、装置氯化工艺危险性分析.固有危险性甲

2、烷氯化物装置涉及到的氯气、一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、 四氯化碳、盐酸等。其中一氯甲烷属于易燃物质，氯气不燃但助燃， 三氯化氮可分解爆炸，三氯甲烷属第二类易制毒化学品。1 .工艺过程的危险性. 1反应过程的危险性(1)生成的氯化氢气体遇水后腐蚀性强。氯气遇水生成盐酸，也为酸性腐蚀品，对人体的皮肤和粘膜具有刺激腐蚀作用。(2)氯化反应为一氯甲烷与氯气气体混合进行反应，进入氯化反 应器进行反应反应过程控制条件苛刻，如果物料加入速度过快、温度 控制高造成反应速度过快，可能造成容器内压升高，引起火灾或设备 爆炸，同时造成周围设备损坏，易燃物料泄漏引起二次事故。(3)反应过程在一定压力、温度下进行，而

3、且为放热反应，如安 全附件不全或不可靠，工艺控制失误，配套的冷却、氮气保护等安全 设施中断或不足，引起火灾、爆炸事故。(4)甲烷氯化物装置涉及到的氯气为剧毒物质，对眼、呼吸道粘 膜有刺激作用，甲醇对中枢神经系统有麻醉作用，硫酸对皮肤、粘膜 等组织有强烈的刺激和腐蚀作用，盐酸接触其蒸气或烟雾，可引起急 性中毒，一氯甲烷有刺激和麻醉作用，严重损伤中枢神经系统。2 .2.2原料储存过程的危险性氯气不会燃烧，但可助燃；正常情况下液氯商品中含有微量的三 氯化氮，但是在使用液氯时，当三氯化氮被积聚时，产生潜在的爆炸 危险。据资料报道，采用气化液氯工艺时，气化器中液氯蒸发时，三 氯化氮与氯的分离系数为610

4、,所以三氯化氮大部分存留于未蒸发 的液氯残液中，超过5%即有爆炸的危险。三氯化氮的含量远小于5%, 则不考虑爆炸危险性。3.装置氯化工艺控制方案综述氯化反应工艺设紧急停车系统、安全泄放系统和紧急冷却系统。 氯化反应器设进料流量自动控制阀，通过氯气进料流量和一氯甲烷进 料流量进行比例调节。氯化反应器设置温度、压力远传显示报警，反 应温度高高报警并联锁切断氯气进料、打开激冷塔紧急冷却系统、紧 急停车系统；反应压力高高报警并联锁切断氯气进料、打开紧急停车 系统，打开安全泄放系统及氯气吸收中和系统。装置内设置可燃、有毒气体检测报警，工业视频监控等措施以达 到保障企业的安全生产及员工的人身安全目的。根据

5、保护层分析(LOPA)及SIL定级报告，某企业10万吨/年甲 烷氯化物装置的安全完整性等级采用SIL2级。氯化反应器温度高高, 考虑仪表的安全和可用性，测量仪表三取二，联锁切断氯气进料阀。本工序基本过程控制系统采用DCS系统，并配置了独立的安全仪 表系统(SIS),以上控制、报警及联锁方式在控制室实现。工艺控制、 报警、联锁一览表见附表。表1氯化工序DCS控制、报警、联锁一览表序号位号测控变量联锁参数功能一、温度控制、报警、联锁1TICA-102一氯甲烷进料管线温度显示、控制、报警2TISA-103氯气进料管线温度显示、联锁、报警3TIA-108混合器内温度显示、报警4TSA-109混合器内温

6、度联锁、报警5TIA-110氯化反应器内温度显示、报警6TISA-111氯化反应器内温度显示、联锁、报警7TI-112氯化反应器内温度显示8TICA-113氯化反应器内温度显示、控制、报警9TIC-117A氯化反应器电加热器温度显示、控制10TIC-117B氯化反应器电加热器温度显示、控制11TISA-139氯化反应器气相出口管道温度显示、联锁、报警12TI-150氯化反应器内温度显示13TIA-151氯化反应器内温度显示、报警14TIA-152氯化反应器内温度显示、报警二、压力控制、报警、联锁1PISA-105氯化反应器泄放管道压力显示、联锁、报警2PISA-106 A氯气进料管道压力显示、

7、联锁、报警3PIA-107一氯甲烷进料管道压力显示、报警4PISA-108氯化器释放槽压力显示、联锁、报警5PISA-118氯化反应器气相出口管道压力显示、联锁、报警6PIA-123氯气进料管道压力显示、报警三、流量1FE-102一氯甲烷进料管线流量显示、控制、累计2FE-107氯气进料管线流量显示、控制、累计3FL111氯化器释放槽气相出口管道流量显示4FE-810氯气进料管线流量显示、控制表2氯化工序SIS系统报警、联锁一览表序号位号测控变量联锁参数功能一、温度控制、报警、联锁1TISA-114氯化反应器内温度显示、联锁、报警2TISA-115氯化反应器内温度显示、联锁、报警3TISA-116氯化反应器内温度显示、联锁、报警