第二批重點監(jiān)管危險化工工藝重點監(jiān)控參數(shù)、安全控制基本要求及推薦的控制方案
一、新型煤化工工藝
反應類型
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放熱反應
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重點監(jiān)控單元
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煤氣化爐
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工藝簡介
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以煤為原料,經(jīng)化學加工使煤直接或者間接轉化為氣體、液體和固體燃料、化工原料或化學品的工藝過程。主要包括煤制油(甲醇制汽油、費-托合成油)、煤制烯烴(甲醇制烯烴)、煤制二甲醚、煤制乙二醇(合成氣制乙二醇)、煤制甲烷氣(煤氣甲烷化)、煤制甲醇、甲醇制醋酸等工藝。
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工藝危險特點
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1.反應介質涉及一氧化碳、氫氣、甲烷、乙烯、丙烯等易燃氣體,具有燃爆危險性;
2.反應過程多為高溫、高壓過程,易發(fā)生工藝介質泄漏,引發(fā)火災、爆炸和一氧化碳中毒事故;
3.反應過程可能形成爆炸性混合氣體;
4.多數(shù)煤化工新工藝反應速度快,放熱量大,造成反應失控;
5.反應中間產(chǎn)物不穩(wěn)定,易造成分解爆炸。
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典型工藝
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煤制油(甲醇制汽油、費-托合成油);
煤制烯烴(甲醇制烯烴);
煤制二甲醚;
煤制乙二醇(合成氣制乙二醇);
煤制甲烷氣(煤氣甲烷化);
煤制甲醇;
甲醇制醋酸。
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重點監(jiān)控工藝參數(shù)
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反應器溫度和壓力;反應物料的比例控制;料位;液位;進料介質溫度、壓力與流量;氧含量;外取熱器蒸汽溫度與壓力;風壓和風溫;煙氣壓力與溫度;壓降;H2/CO比;NO/ O2比;NO/ 醇比;H2、H2S、CO2含量等。
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安全控制的基本要求
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反應器溫度、壓力報警與聯(lián)鎖;進料介質流量控制與聯(lián)鎖;反應系統(tǒng)緊急切斷進料聯(lián)鎖;料位控制回路;液位控制回路;H2/CO比例控制與聯(lián)鎖;NO/O2比例控制與聯(lián)鎖;外取熱器蒸汽熱水泵聯(lián)鎖;主風流量聯(lián)鎖;可燃和有毒氣體檢測報警裝置;緊急冷卻系統(tǒng);安全泄放系統(tǒng)。
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宜采用的控制方式
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將進料流量、外取熱蒸汽流量、外取熱蒸汽包液位、H2/CO比例與反應器進料系統(tǒng)設立聯(lián)鎖關系,一旦發(fā)生異常工況啟動聯(lián)鎖,緊急切斷所有進料,開啟事故蒸汽閥或氮氣閥,迅速置換反應器內(nèi)物料,并將反應器進行冷卻、降溫。
安全設施,包括安全閥、防爆膜、緊急切斷閥及緊急排放系統(tǒng)等。
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二、電石生產(chǎn)工藝
反應類型
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吸熱反應
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重點監(jiān)控單元
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電石爐
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工藝簡介
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電石生產(chǎn)工藝是以石灰和炭素材料(焦炭、蘭炭、石油焦、冶金焦、白煤等)為原料,在電石爐內(nèi)依靠電弧熱和電阻熱在高溫進行反應,生成電石的工藝過程。電石爐型式主要分為兩種:內(nèi)燃型和全密閉型。
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工藝危險特點
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1.電石爐工藝操作具有火災、爆炸、燒傷、中毒、觸電等危險性;
2.電石遇水會發(fā)生激烈反應,生成乙炔氣體,具有燃爆危險性;
3.電石的冷卻、破碎過程具有人身傷害、燙傷等危險性;
4.反應產(chǎn)物一氧化碳有毒,與空氣混合到12.5%~74%時會引起燃燒和爆炸;
5.生產(chǎn)中漏糊造成電極軟斷時,會使爐氣出口溫度突然升高,爐內(nèi)壓力突然增大,造成嚴重的爆炸事故。
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典型工藝
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石灰和炭素材料(焦炭、蘭炭、石油焦、冶金焦、白煤等)反應制備電石。
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重點監(jiān)控工藝參數(shù)
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爐氣溫度;爐氣壓力;料倉料位;電極壓放量;一次電流;一次電壓;電極電流;電極電壓;有功功率;冷卻水溫度、壓力;液壓箱油位、溫度;變壓器溫度;凈化過濾器入口溫度、爐氣組分分析等。
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安全控制的基本要求
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設置緊急停爐按鈕;電爐運行平臺和電極壓放視頻監(jiān)控、輸送系統(tǒng)視頻監(jiān)控和啟,F(xiàn)場聲音報警;原料稱重和輸送系統(tǒng)控制;電石爐爐壓調(diào)節(jié)、控制;電極升降控制;電極壓放控制;液壓泵站控制;爐氣組分在線檢測、報警和聯(lián)鎖;可燃和有毒氣體檢測和聲光報警裝置;設置緊急停車按鈕等。
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宜采用的控制方式
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將爐氣壓力、凈化總閥與放散閥形成聯(lián)鎖關系;將爐氣組分氫、氧含量高與凈化系統(tǒng)形成聯(lián)鎖關系;將料倉超料位、氫含量與停爐形成聯(lián)鎖關系。
安全設施,包括安全閥、重力泄壓閥、緊急放空閥、防爆膜等。
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三、偶氮化工藝
反應類型
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放熱反應
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重點監(jiān)控單元
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偶氮化反應釜、
后處理單元
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工藝簡介
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合成通式為R-N=N-R的偶氮化合物的反應為偶氮化反應,式中R為脂烴基或芳烴基,兩個R基可相同或不同。涉及偶氮化反應的工藝過程為偶氮化工藝。脂肪族偶氮化合物由相應的肼經(jīng)過氧化或脫氫反應制取。芳香族偶氮化合物一般由重氮化合物的偶聯(lián)反應制備。
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工藝危險特點
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1.部分偶氮化合物極不穩(wěn)定,活性強,受熱或摩擦、撞擊等作用能發(fā)生分解甚至爆炸;
2.偶氮化生產(chǎn)過程所使用的肼類化合物,高毒,具有腐蝕性,易發(fā)生分解爆炸,遇氧化劑能自燃;
3.反應原料具有燃爆危險性。
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典型工藝
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1.脂肪族偶氮化合物合成:水合肼和丙酮氰醇反應,再經(jīng)液氯氧化制備偶氮二異丁腈;次氯酸鈉水溶液氧化氨基庚腈,或者甲基異丁基酮和水合肼縮合后與氰化氫反應,再經(jīng)氯氣氧化制取偶氮二異庚腈;偶氮二甲酸二乙酯DEAD和偶氮二甲酸二異丙酯DIAD的生產(chǎn)工藝。
2.芳香族偶氮化合物合成:由重氮化合物的偶聯(lián)反應制備的偶氮化合物。
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重點監(jiān)控工藝參數(shù)
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偶氮化反應釜內(nèi)溫度、壓力、液位、pH值;偶氮化反應釜內(nèi)攪拌速率;肼流量;反應物質的配料比;后處理單元溫度等。
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安全控制的基本要求
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反應釜溫度和壓力的報警和聯(lián)鎖;反應物料的比例控制和聯(lián)鎖系統(tǒng);緊急冷卻系統(tǒng);緊急停車系統(tǒng);安全泄放系統(tǒng);后處理單元配置溫度監(jiān)測、惰性氣體保護的聯(lián)鎖裝置等。
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宜采用的控制方式
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將偶氮化反應釜內(nèi)溫度、壓力與釜內(nèi)攪拌、肼流量、偶氮化反應釜夾套冷卻水進水閥形成聯(lián)鎖關系。在偶氮化反應釜處設立緊急停車系統(tǒng),當偶氮化反應釜內(nèi)溫度超標或攪拌系統(tǒng)發(fā)生故障時,自動停止加料,并緊急停車。
后處理設備應配置溫度檢測、攪拌、冷卻聯(lián)鎖自動控制調(diào)節(jié)裝置,干燥設備應配置溫度測量、加熱熱源開關、惰性氣體保護的聯(lián)鎖裝置。
安全設施,包括安全閥、爆破片、緊急放空閥等。
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