AHF大型装置工艺设计中安全环保措施探研.docx

AHF大型装置工艺设计中安全环保措施探研
近年来，我国氟化学工业进展快速，特殊是AHF的进展更是令人瞩目。无论是装置规模，还是工艺技术水平都有了长足的进步。这些成绩的取得得益于我国丰富的萤石资源；得益于我国设备制造水平的不断提高；更得益于AHF工艺技术水平的进步。
AHF属于高危急性行业，国家对其安全生产和环境爱护的要求极高，特殊是在当前化工全行业面对安全环保和节能减排大的产业政策背景下，对日趋大型化的AHF工艺装置提出了更高的要求，这就需要我们在大型AHF工艺装置的设计和建立上，要不断优化工艺条件和配置，不断推动装备技术和工艺掌握技术的进步，从而更好的应对日益加大的安全和环保压力。对于氟化工企业我们不仅要严格遵守国家有关安全环保和节能减排的法律法规，更要意识到这是企业生存和进展的根本。
安全环保和节能减排是建立大型AHF工艺装置的最为重要的前提，基于这个前提我们必需在工艺装置的软硬件的设置上不断进展工艺技术和掌握技术的优化处理。AHF工艺装置的安全环保性能，应在工艺设计过程中充分表达。安全环保的应对措施是不是能使整个工艺装置始终处于受控状态，预防、掌握、处理的过程是否具有牢靠性和可操作性。
一、AHF工艺生产过程中的安全环保问题和特点：
（1）火灾及爆炸危害：生产过程中涉及的煤气、发烟硫酸分别为易燃、助燃物质，遇到明火或高热会引起燃烧与爆炸。
（2）毒物危害：HF是高毒物质且腐蚀性极强，生产过程的泄漏对人体和周边环境产生严峻危害和污染。
（3）高温场所：回转反响炉、煤气发生炉、燃烧炉、锅炉等工序中，都存在煤、煤气及自然气的燃烧，其生产过程都是高温，易对人体产生损害。
（4）噪音：在工艺系统中设有固体物料输送设备（螺旋输送机、斗式提升机等）、冷冻机组、高温循环风机、引风机等机器设备，其噪音对人体会带来危害。
（5）粉尘：在粉体上料、输送系统和排渣系统中存在粉尘泄漏，危害人体安康，造成环境污染。
AHF工艺装置安全环保问题的特点主要表现在突发性、无规律性和无组织性。
二、AHF工艺装置安全环保劳动卫生设计的一般要求：
（1）防火、防爆和防泄漏：萤石粉无防爆要求，但有粉尘，故厂房设计为一层砖混构造，墙上部设置窗户，并配置单级除尘设备或集中的收尘和除尘设备。原料酸和成品酸以及反响、净化局部除燃烧炉炉头处及四周设局部防爆外其余无防火防爆要求，单酸性物质对设备、建构筑物有腐蚀，气体对人体有严峻的刺激性损伤，因此要求对主框架进展防腐处理，并在每层分别设置了安全喷头（紧急淋浴器）和洗眼器。煤气发生炉和燃烧炉区域均为防火、防爆区，为电气1区防爆环境，采纳露天布置，地面为不发火花水泥地面。电机为防爆型；原料储罐和成品储罐的布置严格按国家防火安全距离设计，并设置容积大于单罐最大容积的实体围堰。
（2） 建构筑物的安全要求：主装置楼耐火等级应达二级要求，并按国家相关消防安全规定，配备完整的消防设施。主控楼，主装置楼和主要化学危急品区域的间距要求应严格按国家相关安全规定。
（3）气体检测系统：在煤气发生炉和燃烧炉、罐区、汽车装卸台、装置楼均设置可燃气体检测仪和有毒介质检测仪，并设超限报警，以确保生产安全和操作人员身体安康。
（4）操作安全：设置反响炉与送粉螺旋、出渣螺旋开停的连锁关系，同时对转炉的帮助电机、尾气汲取系统，供冷等设备设置自备电源供电，满意二级负荷要求，保证事故状态设备的安全运行和环保受控状态。
（5）劳动卫生安全：在设计中选用低噪音的节能产品，同时配备消音设施，从而削减噪音对人体的危害；对有毒有害岗位应按其毒害特点设置防毒面具、防毒口罩、防酸手套、防酸面具、眼镜等；对存在高温的环境，对高温的设备、管道等设施进展保温处理，防止烫伤人员；对于存在粉尘的工序，配备高效除尘设备，削减粉尘对环境的污染，同时为操作人员配备必要的劳保用品；设计依据需要和便利的原则设置生产卫生用室，如更衣室等；在采光照明上，按标准设计，其照度不低于生产车间工作面上的最低照明度值。

  三、工艺设计过程中对传统工艺过程的优化设计
传统工艺装置中主要存在的问题有，计量误差大、反响效率低、消耗能耗高、系统整体密封性能差腐蚀严峻、安全环保保障力量差、安全环保处于非受控状态等。针对存在的问题，我们从工艺设置和装备技术上进展了有益的尝试，取得了较好的效果。
（1）AHF生产对原料的计量精度要求较高，它对反响状况和最终的原料消耗有着至关重要的影响，国内现有一般装置计量系统流程长且误差大，这也是传统装置消耗较高的缘由之一。采纳高精度粉体计量仪和流体计量仪表，利用计算机进展原料的配比掌握和跟踪调整掌握，有效提高了原料的计量和配比精确性及转化率，计量掌握流程简洁，且运行的牢靠性和保障性更高。
（2）转炉是AHF工艺生产的核心主体设备，它的运行状况直接关系到反响的最终状况和整个系统的运行状态。AHF工艺生产过程中，整个系统处于微负压状态，系统运行平稳和正常是安全环保的根本保障。工艺装置的整体密封性能和工艺过程的清洁生产程度直接影响系统的平稳和正常。从提高工艺装置的整体密封性能入手，我们在强调设备和管路的密封外，更注意AHF主反响装置转炉的整体密封性能。在转炉密封（炉体、热风夹套前后端）、进料方式、传动设置、给热分布等进展不断的改良和革新，使转炉的整体性能和技术含量大为提高。氟化氢反响内返料技术作为一种有效解决反响炉腐蚀和改善反响状况的有用技术，长期以来始终受到行业同仁的高度关注。通过局部反响渣的返回，使CaF2、CaSO4、H2SO4形成相宜的固液比，有效地分散粘稠状态的反响物料，削减粘稠状态物料的粘壁和对炉体的腐蚀；由于尾渣返回的过程中还携带了肯定的热量，在与物料的混合接触中引发快速的反响，缩短了反响时间从而相应延长了物料在炉内的停留时间，提高了转炉的反响效率和热利用率，转炉单体产能增大；在返回的尾渣中剩余的未完全反响物料可连续参加反响，使得原料的转化率进一步提高，原料消耗得以降低。在反响炉的给热方式上，将热量最大限度地集中于转炉的主反响区域，充分保证反响所需热量，使反响更充分、更完全，热能的利用更科学、更合理。转炉前后端机械密封采纳新材料和新的构造形式，密封性能大为提高，从而使系统的整体密封进一步改善，为系统的平稳运行和腐蚀减轻供应了保障。
（3）采纳硫酸洗涤循环工艺，有效提高HF预净化系统的分别力量；传统生产工艺中没有硫酸的强制洗涤过程，造成后续系统污染严峻，易使系统形成周期性的堵塞，造成泄漏污染环境，操作人员劳动强度加大，操作环境恶劣。硫酸洗涤循环工艺的采纳有效减轻了上述问题，通过强制洗涤过程有效去除了粗HF气体中的杂质，使最终产品质量大为提高。
（4）优化预净化系统的工艺掌握过程，采纳相宜的温度梯度掌握和粗酸成分掌握；掌握好粗酸成分、系统返酸成分和返酸量，提高工艺系统的稳定性，减小波动。
（5）科学、合理对系统的能耗进展配置并综合利用，尽可能利用系统内能耗进展平衡转化并采纳廉价能源，最大限度地节约能耗。详细措施有：降低粗HF气体进入洗涤塔温度或采纳二级洗涤净化，提高净化效果；采纳常温水作为一级冷却介质；热烟气余热再利用可作精制系统的加热介质等。
（6）加强废气的汲取和净化，废水处理达标排放；含氟尾气通过硫酸汲取装置进展强制循环汲取，并采纳三级水洗和一级碱洗可完全实现达标排放，废水经过中和和除氟处理达标排放，反响渣尾气经处理达标排放。特殊加强生产过程中的无组织污染排放的预防、掌握和处理，有效保障环保达标受控。
（7）装置设置全系统、全在线、多点位的负压监测系统，适时在线对工艺系统的运行状况进展监控，发觉问题准时进展调整和处理，系统处于有效的掌握状态下，杜绝了工艺系统的波动和失压（负压）状态下造成的环境污染事故。
在近年来的成套AHF工艺技术实践中，我们借鉴和汲取了国外同类型装置的先进阅历，结合国内大型装置的实际状况和掌握特点,不断总结，不断优化，开发了既有较先进的掌握水平，又有较高的投入产出比，特殊是在安全环保性能、综合经济技术指标上优于现有一般AHF工艺装置的工艺技术。在国内的数套万吨级AHF装置工艺技术实践中，均取得了较为抱负的效果。装置的节能减排效果显著，综合经济技术指标优于一般装置，根本实现污染的零排放。
     提高工艺装置的安全环保水平，实现节能减排，将会是我们氟化工企业必需长期面对的一个课题。只有不断推动工艺技术、装备技术和工艺掌握技术的进步，装置的安全环保和节能减排水平才能不断提高。我们愿与行业同仁一道，为我国AHF装置工艺技术的进步和安全环保水平的提高共同努力。