(2)高溫、高壓氣體物料從設(shè)備管線泄漏時會迅速膨脹與空氣混合形成爆炸性混合物,遇到明火或因高流速物料與裂(噴)口處摩擦產(chǎn)生靜電火花引起著火和空間爆炸;
(3)氣體壓縮機(jī)等轉(zhuǎn)動設(shè)備在高溫下運(yùn)行會使?jié)櫥蛽]發(fā)裂解,在附近管道內(nèi)造成積炭,可導(dǎo)致積炭燃燒或爆炸;
(4)高溫、高壓可加速設(shè)備金屬材料發(fā)生蠕變、改變金相組織,還會加劇氫氣、氮?dú)鈱︿摬牡臍湮g及滲氮,加劇設(shè)備的疲勞腐蝕,使其機(jī)械強(qiáng)度減弱,引發(fā)物理爆炸;
(5)液氨大規(guī)模事故性泄漏會形成低溫云團(tuán)引起大范圍人群中毒,遇明火還會發(fā)生空間爆炸。
典型工藝
(1)節(jié)能AMV法;
(2)德士古水煤漿加壓氣化法;
(3)凱洛格法;
(4)甲醇與合成氨聯(lián)合生產(chǎn)的聯(lián)醇法;
(5)純堿與合成氨聯(lián)合生產(chǎn)的聯(lián)堿法;
(6)采用變換催化劑、氧化鋅脫硫劑和甲烷催化劑的“三催化”氣體凈化法等。
重點(diǎn)監(jiān)控工藝參數(shù)
合成塔、壓縮機(jī)、氨儲存系統(tǒng)的運(yùn)行基本控制參數(shù),包括溫度、壓力、液位、物料流量及比例等。
安全控制的基本要求
合成氨裝置溫度、壓力報警和聯(lián)鎖;物料比例控制和聯(lián)鎖;壓縮機(jī)的溫度、入口分離器液位、壓力報警聯(lián)鎖;緊急冷卻系統(tǒng);緊急切斷系統(tǒng);安全泄放系統(tǒng);可燃、有毒氣體檢測報警裝置。
宜采用的控制方式
將合成氨裝置內(nèi)溫度、壓力與物料流量、冷卻系統(tǒng)形成聯(lián)鎖關(guān)系;將壓縮機(jī)溫度、壓力、入口分離器液位與供電系統(tǒng)形成聯(lián)鎖關(guān)系;緊急停車系統(tǒng)。
合成單元自動控制還需要設(shè)置以下幾個控制回路:
⑴氨分、冷交液位;⑵廢鍋液位;⑶循環(huán)量控制;⑷廢鍋蒸汽流量;⑸廢鍋蒸汽壓力。
安全設(shè)施,包括安全閥、爆破片、緊急放空閥、液位計(jì)、單向閥及緊急切斷裝置等。
6、裂解(裂化)工藝
反應(yīng)類型 高溫吸熱反應(yīng) 重點(diǎn)監(jiān)控單元 裂解爐、制冷系統(tǒng)、壓縮機(jī)、引風(fēng)機(jī)、分離單元
工藝簡介
裂解是指石油系的烴類原料在高溫條件下,發(fā)生碳鏈斷裂或脫氫反應(yīng),生成烯烴及其他產(chǎn)物的過程。產(chǎn)品以乙烯、丙烯為主,同時副產(chǎn)丁烯、丁二烯等烯烴和裂解汽油、柴油、燃料油等產(chǎn)品。
烴類原料在裂解爐內(nèi)進(jìn)行高溫裂解,產(chǎn)出組成為氫氣、低/高碳烴類、芳烴類以及餾分為288℃以上的裂解燃料油的裂解氣混合物。經(jīng)過急冷、壓縮、激冷、分餾以及干燥和加氫等方法,分離出目標(biāo)產(chǎn)品和副產(chǎn)品。
在裂解過程中,同時伴隨縮合、環(huán)化和脫氫等反應(yīng)。由于所發(fā)生的反應(yīng)很復(fù)雜,通常把反應(yīng)分成兩個階段。第一階段,原料變成的目的產(chǎn)物為乙烯、丙烯,這種反應(yīng)稱為一次反應(yīng)。第二階段,一次反應(yīng)生成的乙烯、丙烯繼續(xù)反應(yīng)轉(zhuǎn)化為炔烴、二烯烴、芳烴、環(huán)烷烴,甚至最終轉(zhuǎn)化為氫氣和焦炭,這種反應(yīng)稱為二次反應(yīng)。裂解產(chǎn)物往往是多種組分混合物。影響裂解的基本因素主要為溫度和反應(yīng)的持續(xù)時間。化工生產(chǎn)中用熱裂解的方法生產(chǎn)小分子烯烴、炔烴和芳香烴,如乙烯、丙烯、丁二烯、乙炔、苯和甲苯等。
工藝危險特點(diǎn)
(1)在高溫(高壓)下進(jìn)行反應(yīng),裝置內(nèi)的物料溫度一般超過其自燃點(diǎn),若漏出會立即引起火災(zāi);
(2)爐管內(nèi)壁結(jié)焦會使流體阻力增加,影響傳熱,當(dāng)焦層達(dá)到一定厚度時,因爐管壁溫度過高,而不能繼續(xù)運(yùn)行下去,必須進(jìn)行清焦,否則會燒穿爐管,裂解氣外泄,引起裂解爐爆炸;
(3)如果由于斷電或引風(fēng)機(jī)機(jī)械故障而使引風(fēng)機(jī)突然停轉(zhuǎn),則爐膛內(nèi)很快變成正壓,會從窺視孔或燒嘴等處向外噴火,嚴(yán)重時會引起爐膛爆炸;
(4)如果燃料系統(tǒng)大幅度波動,燃料氣壓力過低,則可能造成裂解爐燒嘴回火,使燒嘴燒壞,甚至?xí)鸨ǎ?br />
(5)有些裂解工藝產(chǎn)生的單體會自聚或爆炸,需要向生產(chǎn)的單體中加阻聚劑或稀釋劑等。
典型工藝
熱裂解制烯烴工藝;
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)熱裂解制得四氟乙烯(TFE);
二氟一氯乙烷(HCFC-142b)熱裂解制得偏氟乙烯(VDF);
四氟乙烯和八氟環(huán)丁烷熱裂解制得六氟乙烯(HFP)等。
重點(diǎn)監(jiān)控工藝參數(shù)
裂解爐進(jìn)料流量;裂解爐溫度;引風(fēng)機(jī)電流;燃料油進(jìn)料流量;稀釋蒸汽比及壓力;燃料油壓力;滑閥差壓超馳控制、主風(fēng)流量控制、外取熱器控制、機(jī)組控制、鍋爐控制等。
安全控制的基本要求
裂解爐進(jìn)料壓力、流量控制報警與聯(lián)鎖;緊急裂解爐溫度報警和聯(lián)鎖;緊急冷卻系統(tǒng);緊急切斷系統(tǒng);反應(yīng)壓力與壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速及入口放火炬控制;再生壓力的分程控制;滑閥差壓與料位;溫度的超馳控制;再生溫度與外取熱器負(fù)荷控制;外取熱器汽包和鍋爐汽包液位的三沖量控制;鍋爐的熄火保護(hù);機(jī)組相關(guān)控制;可燃與有毒氣體檢測報警裝置等。
宜采用的控制方式
將引風(fēng)機(jī)電流與裂解爐進(jìn)料閥、燃料油進(jìn)料閥、稀釋蒸汽閥之間形成聯(lián)鎖關(guān)系,一旦引風(fēng)機(jī)故障停車,則裂解爐自動停止進(jìn)料并切斷燃料供應(yīng),但應(yīng)繼續(xù)供應(yīng)稀釋蒸汽,以帶走爐膛內(nèi)的余熱。
將燃料油壓力與燃料油進(jìn)料閥、裂解爐進(jìn)料閥之間形成聯(lián)鎖關(guān)系,燃料油壓力降低,則切斷燃料油進(jìn)料閥,同時切斷裂解爐進(jìn)料閥。
分離塔應(yīng)安裝安全閥和放空管,低壓系統(tǒng)與高壓系統(tǒng)之間應(yīng)有逆止閥并配備固定的氮?dú)庋b置、蒸汽滅火裝置。
將裂解爐電流與鍋爐給水流量、稀釋蒸汽流量之間形成聯(lián)鎖關(guān)系;一旦水、電、蒸汽等公用工程出現(xiàn)故障,裂解爐能自動緊急停車。
反應(yīng)壓力正常情況下由壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速控制,開工及非正常工況下由壓縮機(jī)入口放火炬控制。
再生壓力由煙機(jī)入口蝶閥和旁路滑閥(或蝶閥)分程控制。
再生、待生滑閥正常情況下分別由反應(yīng)溫度信號和反應(yīng)器料位信號控制,一旦滑閥差壓出現(xiàn)低限,則轉(zhuǎn)由滑閥差壓控制。
再生溫度由外取熱器催化劑循環(huán)量或流化介質(zhì)流量控制。
外取熱汽包和鍋爐汽包液位采用液位、補(bǔ)水量和蒸發(fā)量三沖量控制。
帶明火的鍋爐設(shè)置熄火保護(hù)控制。
大型機(jī)組設(shè)置相關(guān)的軸溫、軸震動、軸位移、油壓、油溫、防喘振等系統(tǒng)控制。
在裝置存在可燃?xì)怏w、有毒氣體泄漏的部位設(shè)置可燃?xì)怏w報警儀和有毒氣體報警儀。
7、氟化工藝
反應(yīng)類型 放熱反應(yīng) 重點(diǎn)監(jiān)控單元 氟化劑儲運(yùn)單元
工藝簡介
氟化是化合物的分子中引入氟原子的反應(yīng),涉及氟化反應(yīng)的工藝過程為氟化工藝。氟與有機(jī)化合物作用是強(qiáng)放熱反應(yīng),放出大量的熱可使反應(yīng)物分子結(jié)構(gòu)遭到破壞,甚至著火爆炸。氟化劑通常為氟氣、鹵族氟化物、惰性元素氟化物、高價金屬氟化物、氟化氫、氟化鉀等。
工藝危險特點(diǎn)
(1)反應(yīng)物料具有燃爆危險性;
(2)氟化反應(yīng)為強(qiáng)放熱反應(yīng),不及時排除反應(yīng)熱量,易導(dǎo)致超溫超壓,引發(fā)設(shè)備爆炸事故;
(3)多數(shù)氟化劑具有強(qiáng)腐蝕性、劇毒,在生產(chǎn)、貯存、運(yùn)輸、使用等過程中,容易因泄漏、操作不當(dāng)、誤接觸以及其他意外而造成危險。
典型工藝
(1)直接氟化
黃磷氟化制備五氟化磷等。
(2)金屬氟化物或氟化氫氣體氟化
SbF3、AgF2、CoF3等金屬氟化物與烴反應(yīng)制備氟化烴;
氟化氫氣體與氫氧化鋁反應(yīng)制備氟化鋁等。
(3)置換氟化
三氯甲烷氟化制備二氟一氯甲烷;
2,4,5,6-四氯嘧啶與氟化鈉制備2,4,6-三氟-5-氟嘧啶等。
(4)其他氟化物的制備
濃硫酸與氟化鈣(螢石)制備無水氟化氫等。
重點(diǎn)監(jiān)控工藝參數(shù)
氟化反應(yīng)釜內(nèi)溫度、壓力;氟化反應(yīng)釜內(nèi)攪拌速率;氟化物流量;助劑流量;反應(yīng)物的配料比;氟化物濃度。
安全控制的基本要求
反應(yīng)釜內(nèi)溫度和壓力與反應(yīng)進(jìn)料、緊急冷卻系統(tǒng)的報警和聯(lián)鎖;攪拌的穩(wěn)定控制系統(tǒng);安全泄放系統(tǒng);可燃和有毒氣體檢測報警裝置等。
宜采用的控制方式
氟化反應(yīng)操作中,要嚴(yán)格控制氟化物濃度、投料配比、進(jìn)料速度和反應(yīng)溫度等。必要時應(yīng)設(shè)置自動比例調(diào)節(jié)裝置和自動聯(lián)鎖控制裝置。
將氟化反應(yīng)釜內(nèi)溫度、壓力與釜內(nèi)攪拌、氟化物流量、氟化反應(yīng)釜夾套冷卻水進(jìn)水閥形成聯(lián)鎖控制,在氟化反應(yīng)釜處設(shè)立緊急停車系統(tǒng),當(dāng)氟化反應(yīng)釜內(nèi)溫度或壓力超標(biāo)或攪拌系統(tǒng)發(fā)生故障時自動停止加料并緊急停車。安全泄放系統(tǒng)。
8、加氫工藝
反應(yīng)類型 放熱反應(yīng) 重點(diǎn)監(jiān)控單元 加氫反應(yīng)釜、
氫氣壓縮機(jī)
工藝簡介
加氫是在有機(jī)化合物分子中加入氫原子的反應(yīng),涉及加氫反應(yīng)的工藝過程為加氫工藝,主要包括不飽和鍵加氫、芳環(huán)化合物加氫、含氮化合物加氫、含氧化合物加氫、氫解等。
工藝危險特點(diǎn)
(1)反應(yīng)物料具有燃爆危險性,氫氣的爆炸極限為4%—75%,具有高燃爆危險特性;
(2)加氫為強(qiáng)烈的放熱反應(yīng),氫氣在高溫高壓下與鋼材接觸,鋼材內(nèi)的碳分子易與氫氣發(fā)生反應(yīng)生成碳?xì)浠衔铮逛撝圃O(shè)備強(qiáng)度降低,發(fā)生氫脆;
(3)催化劑再生和活化過程中易引發(fā)爆炸;
(4)加氫反應(yīng)尾氣中有未完全反應(yīng)的氫氣和其他雜質(zhì)在排放時易引發(fā)著火或爆炸。
典型工藝
(1)不飽和炔烴、烯烴的三鍵和雙鍵加氫
環(huán)戊二烯加氫生產(chǎn)環(huán)戊烯等。
(2)芳烴加氫
苯加氫生成環(huán)己烷;
苯酚加氫生產(chǎn)環(huán)己醇等。
(3)含氧化合物加氫
一氧化碳加氫生產(chǎn)甲醇;
丁醛加氫生產(chǎn)丁醇;
辛烯醛加氫生產(chǎn)辛醇等。
(4)含氮化合物加氫
己二腈加氫生產(chǎn)己二胺;
硝基苯催化加氫生產(chǎn)苯胺等。
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