蒸餾系統(tǒng)安全控制指導意見

1、蒸餾系統(tǒng)安全控制指導意見為有效防范涉及易燃、 易爆和有毒有害物料的蒸餾過程事故 的發(fā)生， 指導全省化工、 醫(yī)藥企業(yè)蒸餾操作安全控制系統(tǒng)的改造 和安全操作規(guī)程的修訂工作， 提升蒸餾操作的本質(zhì)安全水平， 并 為有關(guān)設(shè)計單位相應(yīng)的安全控制系統(tǒng)設(shè)計提供參考， 依據(jù)國務(wù)院 安委會辦公室 關(guān)于進一步加強危險化學品安全生產(chǎn)工作的指導 意見（安委辦 200826 號）、省政府辦公廳關(guān)于進一步加強危 險化學品安全生產(chǎn)工作的意見 （魯政辦發(fā) 200868 號）和有關(guān) 法規(guī)、標準的規(guī)定，制訂本意見。1.概述1.1 工藝簡介 蒸餾是指利用液體混合物中各組分揮發(fā)性能的不同， 通過部 分氣化或部分冷凝，來達到組分相對分離

2、的一類化工單元操作。 蒸餾操作廣泛應(yīng)用于化工、 醫(yī)藥等行業(yè)， 如： 石油煉制的常減壓 蒸餾，基本有機化工產(chǎn)品的提純， 精細化工產(chǎn)品的精制， 化學制 藥過程的溶劑回收，空氣分離等。1.2 分類1.2.1 按組分，可分為雙組分和多組分蒸餾。1.2.2 按操作壓力，可分為常壓蒸餾，減壓蒸餾（用于常壓 下沸點較高、難揮發(fā)或高溫下蒸餾能引起分解 、爆炸、 聚合等的 熱敏性物質(zhì)的混合物， 減壓可以降低物料的沸點， 借以降低蒸餾溫度，增加安全性，如硝基甲苯在高溫下分解爆炸、苯乙烯在高 溫下易聚合；還可用于劇毒物料蒸餾，防止泄漏到空氣中），加壓蒸餾（用于常壓下為氣體的物系）。123按生產(chǎn)連續(xù)性，可分為連續(xù)蒸餾

3、和間歇蒸餾。1.2.4按操作方式，可分為無回流、有回流蒸餾；其中，無 回流的又分為簡單蒸餾和平衡蒸餾，有回流的蒸餾稱為精餾； 精餾又可分為一般精餾和恒沸精餾、萃取精餾、水蒸汽精餾等。1.3裝臵組成一套完整的蒸餾系統(tǒng)一般由蒸餾塔、再沸器、冷凝冷卻器、 回流罐、物料泵、產(chǎn)品儲罐等部分組成，也可能是其中兩個或幾 個部分的組合。簡單蒸餾系統(tǒng)通常是由蒸餾釜及其加熱裝臵、冷凝冷卻器及受液槽組成。 釜式蒸餾的加熱裝臵有釜外夾套式，釜內(nèi)盤管式，有些物料還采用釜外直接火加熱式或電熱式。2. 危險性分析蒸餾的物料，絕大多數(shù)易燃、易爆、有毒或有腐蝕性；蒸餾 過程中，還涉及系統(tǒng)（設(shè)備）內(nèi)壓力的變化。因此，蒸餾系統(tǒng)的

4、主要危險性有：火災、爆炸、中毒、窒息、灼燙等。2.1危險物料可能引發(fā)的事故2.1.1爆炸危險性雜質(zhì)在塔內(nèi)某一位臵富集積聚可能引起爆 炸，如硝基物中的多硝基物、液氧中的烴類、能引起環(huán)氧乙烷聚合的催化劑等。2.1.2蒸餾過程中，體系內(nèi)始終呈現(xiàn)氣液共存狀態(tài)，若易燃、 易爆的物料外泄或吸入空氣， 可形成爆炸性氣體混合物。 特別是 高溫下蒸餾自燃點低的物料時， 一旦高溫物料泄漏出來， 遇空氣 即能發(fā)生自燃導致火災事故。2.1.3蒸餾釜底的殘留物，特別是間歇蒸餾過程的殘留物，如果是高沸點、高粘度、高溫下容易分解或發(fā)生聚合反應(yīng)的成分復雜的混合物，極易在高溫下發(fā)生熱分解、自聚或積熱自燃。當殘留物中含有熱敏性、

5、燃燒爆炸性的物質(zhì)時，則火災爆炸危險性更大。2.1.4蒸餾易燃液體，特別是不易導電的液體時，物料在管 道內(nèi)高速流動，蒸餾釜內(nèi)液體激烈攪拌、摩擦、噴濺，均可能產(chǎn) 生靜電且易積聚，存在靜電放電引起火災的可能性。2.1.5高溫下操作的蒸餾設(shè)備內(nèi)，如進入冷水或其他低沸點物質(zhì)，瞬間會引起大量氣化造成設(shè)備內(nèi)壓力驟升，導致容器爆炸事故。2.1.6蒸餾凝固點較高的物質(zhì)，設(shè)備的出口管道被凝結(jié)、堵塞，會造成設(shè)備內(nèi)壓力升高，發(fā)生容器爆炸。2.1.7蒸餾有毒或腐蝕性物料時，發(fā)生設(shè)備泄漏則容易引發(fā) 中毒或化學灼傷事故。2.1.8蒸餾過程中一旦存在高、低溫物料，防護不當則造成 燙傷或凍傷。2.2違反操作規(guī)程可能引發(fā)的事故2

6、.2.1連續(xù)蒸餾連續(xù)蒸餾一般操作比較復雜，輔助設(shè)備多，蒸餾過程某一控 制指標或某一操作環(huán)節(jié)出現(xiàn)偏差，都會影響整個蒸餾系統(tǒng)的平 衡，導致事故發(fā)生。如果蒸餾溫度過高，有造成超壓爆炸、泛液、沖料、過熱分 解及自燃的危險；若溫度過低，則有淹塔的危險。若加料量超負荷，對于塔式蒸餾，則可使氣化量增大，使未冷凝的蒸氣進入受液槽，導致槽體超壓爆炸。當回流量增大時，不但會降低體系內(nèi)的操作溫度，而且容易出現(xiàn)淹塔致使操作失控。222間歇蒸餾對于易燃易爆物料，因周期性的加料放料， 易臵換不徹底而 混入氧氣引發(fā)事故。一旦加熱介質(zhì)流量過大，會造成汽化過量，導致設(shè)備超壓。 若蒸餾釜液位過低，導致燒干蒸餾釜，引發(fā)事故。因加料

7、量超負荷，可造成沸溢性火災。如果餾出物放料閥關(guān)閉即開始加熱，易造成系統(tǒng)超壓。2.2.3減壓蒸餾因各種原因造成壓力上升， 會導致物料沸點升高， 可能造成 超溫而引發(fā)事故。生產(chǎn)中出現(xiàn)違章操作使大量空氣吸入減壓塔內(nèi)，可能發(fā)生火災，甚至減壓塔發(fā)生爆炸事故。2.2.4平衡蒸餾如果進料溫度過高，造成液體過熱度太大， 在閃蒸塔內(nèi)急劇閃蒸而發(fā)生超壓事故。2.3設(shè)備、設(shè)施缺陷引發(fā)的事故2.3.1蒸餾大都在高溫下進行，設(shè)備與管線等會出現(xiàn)金屬疲 勞，如選材不當，會引起高溫蠕變破裂。232高溫、高壓設(shè)備及法蘭密封不好，會造成危險物料泄 漏。233含腐蝕性物料的蒸餾操作，易造成設(shè)備及管道的腐蝕 穿孔、壁厚減薄、結(jié)焦速度

8、加快，進而失去承載能力，可能發(fā)生 泄漏釀成火災。2.3.4直接火加熱的蒸餾釜下部有明火或火花產(chǎn)生，遇可燃 物料會引發(fā)火災或爆炸事故。2.3.5減壓操作時，設(shè)備、設(shè)施密封不嚴造成空氣或其他氧 化劑進入，形成爆炸性混合物。另外，還有公用工程供水、供配電、供汽（氣）、供冷、通 風等突然停供，導致蒸餾操作的工藝條件改變，可能引發(fā)超壓 泄漏事故等。3. 重點監(jiān)控的工藝參數(shù)3.1蒸餾塔（釜）：塔釜溫度、液位，重點塔板溫度、組分， 進料流量、溫度，塔頂溫度、壓力（真空度）、回流量。3.2再沸器：溫度、壓力（真空度），加熱介質(zhì)流量、溫度、 壓力。3.3 冷凝器：溫度，冷卻介質(zhì)流量、溫度、壓力。3.4 回流罐：

9、液位、壓力（真空度） 。4. 主要安全控制要求 蒸餾過程中，重點是嚴格控制溫度、壓力、液位、進料量、 回流量等操作參數(shù)，還要注意它們之間的相互制約、相互影響， 盡量使用自動控制操作系統(tǒng)，減少人為操作失誤。4.1 共性要求4.1.1 塔內(nèi)存在危險物料（硝基物中的多硝基物、液氧中的 烴類、 能引起環(huán)氧乙烷聚合的催化劑等） 富集的重點部位應(yīng)進行 組分檢測， 如設(shè)臵組分分析儀器即時或定期分析組分含量， 或采 取人工定期取樣分析等，并應(yīng)采取定期排放措施。4.1.2 采用蒸汽或其他高溫氣體加熱的再沸器，蒸汽或高溫 氣管道上設(shè)臵流量集中顯示、 控制閥， 根據(jù)釜溫調(diào)節(jié)汽 （氣） 量； 立式再沸器殼程走蒸汽時，

10、 也可在冷凝水管道上設(shè)臵控制閥。 采 用液體加熱的再沸器， 加熱液體的管道上設(shè)臵控制閥， 依據(jù)加熱 液體溫度和釜溫來調(diào)節(jié)加熱液體流量，在控制閥前設(shè)臵過濾器。4.1.3 冷凝器冷卻水管設(shè)臵流量集中顯示、報警，冷卻水流 量低低聯(lián)鎖停加熱介質(zhì)。4.1.4 塔頂設(shè)臵壓力（或真空度）集中顯示，頂部最高操作 壓力大于 0.03MPa 的蒸餾設(shè)備，應(yīng)設(shè)臵安全閥或爆破片等防爆 泄壓系統(tǒng)。安全閥設(shè)在設(shè)備頂部或頂部氣相餾出管道上。4.1.5 使用加熱爐加熱時，應(yīng)設(shè)臵蒸餾加熱介質(zhì)的溫度顯示，設(shè)臵燃料或空氣流量自動控制，并設(shè)臵加熱爐熄火保護裝臵。4.2 個性要求4.2.1 常壓蒸餾塔和加壓蒸餾塔設(shè)臵塔釜壓力高限報警、

11、高 高聯(lián)鎖切斷加熱物料。4.2.2 加壓蒸餾系統(tǒng)物料側(cè)放空管道設(shè)臵壓力自動調(diào)節(jié)。4.2.3 減壓蒸餾塔設(shè)臵塔釜真空度低限報警。因真空度降低 致使溫度升高而造成物料有爆炸危險的， 設(shè)臵塔釜真空度低低聯(lián) 鎖切斷加熱物料。4.2.4 連續(xù)蒸餾設(shè)臵塔進料流量集中顯示及自動控制閥。4.2.5 間歇蒸餾應(yīng)設(shè)臵餾出物料出料閥一旦關(guān)閉時，保證塔 內(nèi)壓力處于正常范圍的安全措施。4.2.6 間歇蒸餾應(yīng)設(shè)臵蒸餾釜高、低液位報警，設(shè)臵蒸餾釜 低低液位聯(lián)鎖切斷加熱介質(zhì)系統(tǒng)。4.2.7 平衡蒸餾設(shè)臵進料溫度集中顯示及報警。4.3 其他安全設(shè)計要求4.3.1 有爆炸危險的蒸餾裝臵設(shè)臵安全聯(lián)鎖停車系統(tǒng)或具有 安全聯(lián)鎖停車功能

12、的其他系統(tǒng)， 以保證操作人員及設(shè)備運行的安 全。4.3.2 應(yīng)有防止管道被凝固點較高的物質(zhì)凝結(jié)堵塞，使塔內(nèi) 壓增高而引起爆炸的措施， 如管道伴熱， 設(shè)臵雙壓力表， 安全閥 前串聯(lián)爆破片等。4.3.3 可燃、易燃液體的蒸餾不宜采用明火或電熱器具作為熱源，宜利用蒸汽、過熱水或其他載熱體等方法加熱。4.3.4 蒸餾可與水產(chǎn)生化學反應(yīng)的物料時，不宜采用水及蒸 汽作為加熱載體或致冷劑， 以免發(fā)生泄漏引起反應(yīng)失控導致火災 或爆炸。4.3.5 蒸餾裝臵宜采取露天或敞開式布臵，盡量靠近生產(chǎn)區(qū) 的邊沿， 蒸餾裝臵上方不宜設(shè)臵其它裝臵或房間， 爆炸危險性較 大的蒸餾釜宜采用防爆墻與其它部位相隔。4.3.6 應(yīng)注意

13、塔板、填料材料、塔底泵和換熱設(shè)備與物料的 相容性， 如：物料組合對特定材料的應(yīng)力腐蝕，介質(zhì)與設(shè)備材料 的是否相互反應(yīng)等。4.3.7 易燃物料減壓蒸餾的真空泵應(yīng)裝有止回閥。438極度危害（I級）、高級危害（級）的職業(yè)性接觸毒物和 高溫及強腐蝕性物料的液面指示， 不得采用玻璃管液面計。 承載 易燃、爆炸和毒性為中度的危險性介質(zhì)的容器一般不得采用玻璃 管液面計。4.3.9 根據(jù)工藝過程要求，向塔頂餾出管道注入與操作介質(zhì) 不同的添加劑時，其接管上應(yīng)設(shè)臵止回閥和切斷閥。4.3.10 冷凝液管道要有坡度要求，坡向回流罐。4.3.11 需要設(shè)臵安全聯(lián)鎖停車系統(tǒng)的蒸餾裝臵應(yīng)配臵備用電 源或應(yīng)急電源，以保證在主

14、供電源停電時仍能正常啟動。4.3.12 蒸餾裝臵中，很多屬于操作溫度等于或高于自燃點的 設(shè)備、 使用明火加熱爐的設(shè)備， 這些設(shè)備在布臵中與其他設(shè)備的防火間距，應(yīng)符合石油化工企業(yè)設(shè)計防火規(guī)范GB50160-2008的規(guī)定。4.4主要設(shè)備安全監(jiān)控的基本要求序號工藝參數(shù)及監(jiān)控要求備注、蒸餾塔1塔釜溫度集中顯小、冋限報警，塔釜溫度高高聯(lián)鎖切斷加熱物料2塔釜現(xiàn)場液位，按需設(shè)置自控液位計，通過液位調(diào)節(jié)器調(diào) 節(jié)塔釜液位和釜液泵流量3塔頂溫度集中顯示、高限報警，塔頂溫度或靈敏點溫度與 回流量自動控制4塔中部適當位置溫度集中顯示、高限報警5塔中部適當位置壓力集中顯示、高限報警6塔頂、釜壓差，集中顯示、高限報警7

15、進料流量集中顯示，自動控制8進料溫度集中顯示9泵壓力、流量顯示和自動控制。設(shè)現(xiàn)場、操作臺停泵、自 動停泵系統(tǒng)10進料換熱器溫度顯示和自動控制二、再沸器（蒸餾釜）1加熱蒸汽管道壓力集中顯示2升氣管溫度集中顯示3液體加熱時回液管切斷閥上游設(shè)置安全閥4液體加熱時熱液體循環(huán)管道上設(shè)置溫度集中顯示5釜式再沸器上直接安裝現(xiàn)場液位計和自控液位計，并依據(jù)液位調(diào)節(jié)釜液泵流量6釜式再沸器釜液循環(huán)管道及出液管道上設(shè)置溫度顯示7蒸餾殘液有爆炸危險性的設(shè)置雙溫度顯示。三、冷凝器1升氣管設(shè)溫度集中顯示2凝液管設(shè)溫度集中顯示3調(diào)節(jié)冷卻水量的冷凝器，冷卻水管設(shè)置控制閥，用物料出 口溫度控制冷卻水流量4冷卻水壓力低報警，冷卻水壓力低低聯(lián)鎖停加熱介質(zhì)