危险化工工艺安全控制要求.doc

危险化工工艺安全控制要求

1、光气及光气化工艺
反应类型 放热反应 重点监控单元 光气化反应釜、光气储运单元
工艺简介
光气及光气化工艺包涵光气的制备工艺，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。
工艺危险特点
〔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〕反应介质具有燃爆危险性；
〔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应得到光气；
光气合成双光气、三光气；
采纳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；反应釜温度、压力；反应物质的配料比；光气进料速度；冷却系统中冷却介质的温度、压力、流量等。
安全控制的基本要求
事故紧急切断阀；紧急冷却系统；反应釜温度、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。
宜采纳的控制方式
光气及光气化生产系统一旦出现异常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所有进出生产装置的物料，将反应装置迅速冷却降温，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〕
反应类型 吸热反应 重点监控单元 电解槽、
氯气储运单元
工艺简介
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应。涉及电解反应的工艺过程为电解工艺。许多基本化学工业产品〔氢、氧、氯、烧碱、过氧化氢等〕的制备，都是通过电解来实现的。
工艺危险特点
〔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，当氯气中含氢量达到5％以上，则随时可能在光照或受热状况下发生爆炸；
〔2〕如果盐水中存在的铵盐超标，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，与许多有机物接触或加热至90℃以上以及被撞击、摩擦等，即发生剧烈的分解而爆炸；
〔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。
安全控制的基本要求
电解槽温度、压力、液位、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；事故状态下氯气汲取中和系统；可燃和有毒气体检测报警装置等。
宜采纳的控制方式
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、单向阀及紧急切断装置等。

3、氯化工艺
反应类型 放热反应 重点监控单元 氯化反应釜、
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应，包涵氯化反应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。
工艺危险特点
〔1〕氯化反应是一个放热过程，尤其在较高温度下进行氯化，反应更为剧烈，速度快，放热量较大；
〔2〕所用的原料大多具有燃爆危险性；
〔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，多数氯化工艺采纳液氯生产是先汽化再氯化，一旦泄漏危险性较大；
〔4〕氯气中的杂质，如水、氢气、氧气、三氯化氮等，在使用中易发生危险，特别是三氯化氮积存后，容易引发爆炸危险；
〔5〕生成的氯化氢气体遇水后腐蚀性强；
〔6〕氯化反应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；
甲醇与氯反应生产氯甲烷；
乙醇和氯反应生产氯乙烷〔氯乙醛类〕；
醋酸与氯反应生产氯乙酸；
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
硫与氯反应生成一氯化硫；
四氯化钛的制备；
黄磷与氯气反应生产三氯化磷、五氯化磷等。
重点监控工艺参数
氯化反应釜温度和压力；氯化反应釜搅拌速率；反应物料的配比；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〕；氯化反应尾气组成等。
安全控制的基本要求
反应釜温度和压力的报警和联锁；反应物料的比例控制和联锁；搅拌的稳定控制；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；事故状态下氯气汲取中和系统；可燃和有毒气体检测报警装置等。
宜采纳的控制方式
将氯化反应釜内温度、压力与釜内搅拌、氯化剂流量、氯化反应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、单向阀及紧急切断装置等。
4、硝化工艺
反应类型 放热反应 重点监控单元 硝化反应釜、
分开单元
工艺简介
硝化是有机化合物分子中引入硝基〔-NO2〕的反应，最常见的是取代反应。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。涉及硝化反应的工艺过程为硝化工艺。
工艺危险特点
〔1〕反应速度快，放热量大。大多数硝化反应是在非均相中进行的，反应组分的不均匀分布容易引起局部过热导致危险。尤其在硝化反应开始阶段，停止搅拌或由于搅拌叶片脱落等造成搅拌失效是非常危险的，一旦搅拌再次开动，就会突然引发局部激烈反应，瞬间释扩展量的热量，引起爆炸事故；
〔2〕反应物料具有燃爆危险性；
〔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、副产物具有爆炸危险性。
典型工艺
〔1〕直接硝化法
丙三醇与混酸反应制备硝酸甘油；
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〔俗称梯恩梯，TNT〕；
丙烷等烷烃与硝酸通过气相反应制备硝基烷烃等。
〔2〕间接硝化法
苯酚采纳磺酰基的取代硝化制备苦味酸等。
〔3〕亚硝化法
2-萘酚与亚硝酸盐反应制备1-亚硝基-2-萘酚；
二苯胺与亚硝酸钠和硫酸水溶液反应制备对亚硝基二苯胺等。
重点监控工艺参数
硝化反应釜内温度、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；精馏分开系统温度；塔釜杂质含量等。
安全控制的基本要求
反应釜温度的报警和联锁；自动进料控制和联锁；紧急冷却系统；搅拌的稳定控制和联锁系统；分开系统温度控制与联锁；塔釜杂质监控系统；安全泄放系统等。
宜采纳的控制方式
将硝化反应釜内温度与釜内搅拌、硝化剂流量、硝化反应釜夹套冷却水进水阀形成联锁关系，在硝化反应釜处设立紧急停车系统，当硝化反应釜内温度超标或搅拌系统发生故障，能自动报警并自动停止加料。分开系统温度与加热、冷却形成联锁，温度超标时，能停止加热并紧急冷却。
硝化反应系统应设有泄爆管和紧急排放系统。
5、合成氨工艺
反应类型 吸
热反应 重点监控单元 合成塔、压缩机、氨储存系统
工艺简介
氮和氢两种组分按一定比例〔1:3〕组成的气体〔合成气〕，在高温、高压下〔一般为400—450℃，15—30MPa〕经催化反应生成氨的工艺过程。
工艺危险特点
〔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；