重點(diǎn)監(jiān)控的危險(xiǎn)化工工藝

氧化工藝工藝簡介氧化為有電子轉(zhuǎn)移的化學(xué)反應(yīng)中失電子的過程，即氧化數(shù)升高的過程。多數(shù)有機(jī)化合物的氧化反應(yīng)表現(xiàn)為反應(yīng)原料得到氧或失去氫。涉及氧化反應(yīng)的工藝過程為氧化工藝。常用的氧化劑有:空氣、氧氣、雙氧水、氯酸鉀、高錳酸鉀、硝酸鹽等。典型工藝乙烯氧化制環(huán)氧乙烷；甲醇氧化制備甲醛；對二甲苯氧化制備對苯二甲酸；環(huán)己烷氧化制環(huán)己酮；天然氣氧化制乙炔；丁烯、丁烷、C4餾分或苯的氧化制順丁烯二酸酐；鄰二甲苯或萘的氧化制備鄰苯二甲酸酐；對氯甲苯氧化制備對氯苯甲醛(酸)；甲苯氧化制備苯甲醛(酸)；對硝基甲苯氧化制備對硝基苯甲酸；環(huán)己酮/醇混合物的氧化制己二酸；乙二醛硝酸氧化法合成乙醛酸；丁醛氧化制丁酸；氨氧化制硝酸等。工藝危險(xiǎn)特點(diǎn)1.反應(yīng)原料及產(chǎn)品具有燃爆危險(xiǎn)性；2.反應(yīng)氣相組成容易達(dá)到爆炸極限，具有閃爆危險(xiǎn)；3.部分氧化劑具有燃爆危險(xiǎn)性，如氯酸鉀、高錳酸鉀、鉻酸酐等都屬于氧化劑，如遇高溫或受撞擊、摩擦以及與有機(jī)物、酸類接觸，皆能引起火災(zāi)爆炸；4.產(chǎn)物中易生成過氧化物，化學(xué)穩(wěn)定性差，受高溫、摩擦或撞擊作用易分解、燃燒或爆炸。重點(diǎn)監(jiān)控單元氧化反應(yīng)釜重點(diǎn)監(jiān)控工藝參數(shù)氧化反應(yīng)釜內(nèi)溫度和壓力氧化反應(yīng)釜內(nèi)攪拌速率氧化劑流量反應(yīng)物料的配比氣相氧含量過氧化物含量等安全控制的基本要求反應(yīng)釜溫度和壓力的報(bào)警和聯(lián)鎖；反應(yīng)物料的比例控制和聯(lián)鎖及緊急切斷動力系統(tǒng)；緊急斷料系統(tǒng)；緊急冷卻系統(tǒng)；緊急送入惰性氣體的系統(tǒng)；氣相氧含量監(jiān)測、報(bào)警和聯(lián)鎖；安全泄放系統(tǒng)；可燃和有毒氣體檢測報(bào)警裝置等。措施建議涉及氧化工藝的企業(yè)應(yīng)及時委托專業(yè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行反應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)評估，并根據(jù)評估結(jié)果采取相應(yīng)措施保證工藝安全。將氧化反應(yīng)釜內(nèi)溫度和壓力與反應(yīng)物的配比和流量、氧化反應(yīng)釜夾套冷卻水進(jìn)水閥、緊急冷卻系統(tǒng)形成聯(lián)鎖關(guān)系，在氧化反應(yīng)釜處設(shè)立緊急停車系統(tǒng)，當(dāng)氧化反應(yīng)釜內(nèi)溫度超標(biāo)或攪拌系統(tǒng)發(fā)生故障時自動停止加料并緊急停車。配備安全閥、爆破片等安全設(shè)施。氟化工藝工藝簡介氟化是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。屬于強(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。典型工藝a.直接氟化黃磷氟化制備五氟化磷等。b.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。c.置換氟化三氯甲烷氟化制備二氟一氯甲烷；四氯嘧啶與氟化鈉制備2，4，6-三氟-5-氟嘧啶等。d.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。工藝危險(xiǎn)特點(diǎn)反應(yīng)物料具有燃爆危險(xiǎn)性；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；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(xiǎn)。重點(diǎn)監(jiān)控單元氟化劑儲運(yùn)單元重點(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1.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(bào)警和聯(lián)鎖；2.攪拌的穩(wěn)定控制系統(tǒng)；3.安全泄放系統(tǒng)；4.可燃和有毒氣體檢測報(bào)警裝置等。措施建議涉及氟化工藝的企業(yè)應(yīng)及時委托專業(yè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行反應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)評估，并根據(jù)評估結(jié)果采取相應(yīng)措施保證工藝安全。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)。重氮化工藝工藝簡介一級胺與亞硝酸在低溫下作用，生成重氮鹽的反應(yīng)，如：脂肪族、芳香族和雜環(huán)的一級胺。涉及重氮化反應(yīng)的工藝過程為重氮化工藝。通常重氮化試劑是由亞硝酸鈉和鹽酸作用臨時制備的。除鹽酸外，也可以使用硫酸、高氯酸和氟硼酸等無機(jī)酸。脂肪族重氮鹽很不穩(wěn)定，即使在低溫下也能迅速自發(fā)分解，芳香族重氮鹽較為穩(wěn)定。典型工藝順法對氨基苯磺酸鈉與2-蔡酚制備酸性橙-Ⅱ染料；芳香族伯胺與亞硝酸鈉反應(yīng)制備芳香族重氮化合物等。反加法間苯二胺生產(chǎn)二氟硼酸間苯二重氮鹽；苯胺與亞硝酸鈉反應(yīng)生產(chǎn)苯胺基重氮苯等。亞硝酰硫酸法2-氰基-4-硝基苯胺、2-氰基-4-硝基-6-溴苯胺、2，4-二硝基-6-溴苯胺、2，6-二氰基-4-硝基苯胺和2，4-二硝基-6-氰基苯胺為氮組份與端氨基含醚基的偶合組份經(jīng)重氮化、偶合成單偶氮分散染料；2-氰基-4-硝基苯胺為原料制備藍(lán)色分散染料等。硫酸銅觸媒法鄰、間氨基苯酚用弱酸（醋酸、草酸等）或易于水解的無機(jī)鹽和亞硝酸鈉反應(yīng)制備鄰、間氨基苯酚的重氮化合物等。鹽析法氨基偶氮化合物通過鹽析法進(jìn)行重氮化生產(chǎn)多偶氮燃料等。工藝危險(xiǎn)特點(diǎn)重氮鹽在溫度稍高或光照的作用下，特別是含有硝基的重氮鹽極易分解，有的甚至在室溫時亦能分解。在干燥狀態(tài)下，有些重氮鹽不穩(wěn)定，活性強(qiáng)，受熱或摩擦、撞擊等作用能發(fā)生分解甚至爆炸；若酸用量不足，生成的重氮鹽容易和未反應(yīng)的芳胺偶合，生成重氮氨基化合物；在酸量不足的情況下，重氮鹽容易分解，且溫度越高分解越快。重氮化生產(chǎn)過程中所使用的亞硝酸鈉是無機(jī)氧化劑，175℃時能發(fā)生分解、與有機(jī)物反應(yīng)導(dǎo)致著火或爆炸。反應(yīng)原料具有燃爆危險(xiǎn)性。如：2，6-二氯對三氟甲基苯胺、鄰氨基苯磺酸重點(diǎn)監(jiān)控工藝參數(shù)重氮化反應(yīng)釜內(nèi)溫度、壓力、液位、pH值；重氮化反應(yīng)釜內(nèi)攪拌速度；亞硝酸鹽流量；反應(yīng)物質(zhì)的配料比；后處理單元溫度等。安全控制的基本要求1.反應(yīng)釜溫度和壓力的報(bào)警和聯(lián)鎖；2.反應(yīng)物料的比例控制和聯(lián)鎖系統(tǒng)；3.緊急冷卻系統(tǒng)；4.緊急停車系統(tǒng)；5.安全泄放系統(tǒng)；6.后處理單元配置溫度監(jiān)測、惰性氣體保護(hù)的聯(lián)鎖裝置等。措施建議（1）原料和產(chǎn)品的安全運(yùn)輸芳胺和亞硝酸鈉必須分車運(yùn)輸，隔離存放；產(chǎn)品重氮鹽搬運(yùn)時必須輕裝輕卸，杜絕摩擦、撞擊；儲存時，重氮鹽、亞硝酸鈉應(yīng)遠(yuǎn)離火源、電源或其他熱源，避開日光照射。（2）嚴(yán)格控制投料量和速度亞硝酸鈉投料結(jié)束后，應(yīng)用淀粉碘化鉀試紙檢測反應(yīng)液，呈微藍(lán)色則表示投料量合適。若發(fā)現(xiàn)亞硝酸鈉過量，應(yīng)及時采取補(bǔ)救措施。亞硝酸鈉投料速度的控制應(yīng)根據(jù)芳胺的堿性不同而有所區(qū)別。堿性較強(qiáng)，亞硝酸鈉的投料速度一定要緩慢。（3）配備安全裝置和設(shè)備將重氮化反應(yīng)釜內(nèi)溫度、壓力與釜內(nèi)攪拌、亞硫酸鹽流量、重氮化反應(yīng)釜夾套冷卻水進(jìn)水閥形成聯(lián)鎖關(guān)系，在重氮化反應(yīng)釜處設(shè)立緊急停車系統(tǒng)，當(dāng)重氮化反應(yīng)釜內(nèi)溫度超標(biāo)或攪拌系統(tǒng)發(fā)生故障時自動停止加料并緊急停車。重氮鹽后處理設(shè)備應(yīng)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(shè)備應(yīng)配置溫度測量、加熱熱源開關(guān)、惰性氣體保護(hù)的聯(lián)鎖裝置。（4）具有相應(yīng)的安全設(shè)施，包括安全閥、爆破片、緊急放空閥等。加氫工藝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、含氧化合物加氫、含氮化合物加氫、氫解等典型工藝不飽和炔烴、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。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。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。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。油品加氫：餾分油加氫裂化生產(chǎn)石腦油、柴油和尾油；渣油加氫改質(zhì)；減壓餾分油加氫改質(zhì)；催化（異構(gòu)）脫蠟生產(chǎn)低凝柴油、潤滑油基礎(chǔ)油等。工藝危險(xiǎn)特點(diǎn)1.反應(yīng)物料具有燃爆危險(xiǎn)性，氫氣的爆炸極限為4%~75%，具有高燃爆危險(xiǎn)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衔锸逛撝圃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。重點(diǎn)監(jiān)控工藝參數(shù)氫氣溫度及流速；冷卻介質(zhì)流量及出口溫度；反應(yīng)釜內(nèi)溫度、壓強(qiáng)；反應(yīng)釜密封性；環(huán)境溫度；系統(tǒng)氧含量；出口氣體成分及濃度等。安全控制的基本要求以高性能的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)，以過控系統(tǒng)（DCS/PLC/FCS）為運(yùn)行環(huán)境，在常規(guī)的控制方法的基礎(chǔ)上，對整個生產(chǎn)工藝過程中的設(shè)備裝置或特定的核心設(shè)備實(shí)現(xiàn)繁復(fù)的、多變量的、大規(guī)模和高穩(wěn)定性的高性能控制。在先進(jìn)控制方法實(shí)際實(shí)施后能夠改善生產(chǎn)過程的控制效果，提高各項(xiàng)控制指標(biāo)以增加企業(yè)經(jīng)濟(jì)效應(yīng)和減少能源損耗。實(shí)現(xiàn)自動加料、設(shè)置安全聯(lián)鎖；使用自動控制系統(tǒng)，實(shí)時記錄裝置狀況和聯(lián)鎖保護(hù)條件和狀態(tài)，一旦發(fā)生異常系統(tǒng)能夠自動報(bào)警；確定工藝最大允許氫氣壓強(qiáng)，設(shè)置不可超調(diào)的限流措施；采用雙溫度控制系統(tǒng)，實(shí)時監(jiān)控釜內(nèi)溫度不超過反應(yīng)溫度上限和系統(tǒng)允許最高溫度；設(shè)置緊急冷卻系統(tǒng)（不間斷），以保障在冷卻水故障、停電等突發(fā)狀態(tài)下能夠迅速停車并冷卻反應(yīng)釜；定期對自動生產(chǎn)系統(tǒng)、安全連鎖系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)和測試，保障其可靠性；設(shè)置防雷隔離措施。措施建議每次使用反應(yīng)釜均需氣密檢查、加強(qiáng)現(xiàn)場通風(fēng)，最大限度降低可燃?xì)怏w泄漏量，使其濃度降低到爆炸極限以下；嚴(yán)格控制火源，避免發(fā)生可燃?xì)怏w著火爆炸事故；定期維護(hù)和校驗(yàn)現(xiàn)場報(bào)警儀器的維護(hù)、校驗(yàn)工作；嚴(yán)格監(jiān)控反應(yīng)器、高壓換熱器、高壓空冷器、循環(huán)氫壓縮機(jī)、循環(huán)氫脫硫塔、尾油系統(tǒng)等重要部位，一旦出現(xiàn)超溫超壓、超工藝指標(biāo)等問題，迅速報(bào)警、及時處理；在裝置停工過程中，注重高壓臨氫設(shè)備對氫的徹底充分釋放，防止氫脆現(xiàn)象的發(fā)生；加強(qiáng)對設(shè)備的管理，提高裝置的本質(zhì)安全系數(shù)。對可能發(fā)生高溫氫腐蝕的部位重點(diǎn)關(guān)注。對腐蝕較為嚴(yán)重的設(shè)備、管線進(jìn)行材料升級，確保設(shè)備的本質(zhì)安全；加強(qiáng)事故應(yīng)急預(yù)案的演練，定期組織崗位操作人員學(xué)習(xí)各種事故預(yù)案，提高職工處理突發(fā)事故的能力；加強(qiáng)消防、氣防管理，確保消防、氣防設(shè)施完好，消防道路暢通；裝置中可燃?xì)怏w報(bào)警設(shè)施，定期校驗(yàn)。硝化工藝工藝簡介硝化是有機(jī)化合物分子中引入硝基（-NO2）的反應(yīng)，最常見的是取代反應(yīng)。硝化方法可分成直接硝化法、間接硝化法和亞硝化法，分別用于生產(chǎn)硝基化合物、硝胺、硝酸酯和亞硝基化合物等。涉及硝化反應(yīng)的工藝過程為硝化工藝。典型工藝直接硝化法丙三醇與混酸反應(yīng)制備硝酸甘油氯苯硝化制備鄰硝基氯苯、對硝基氯苯苯硝化制備硝基苯蒽醌硝化制備1-硝基蒽醌甲苯硝化生產(chǎn)三硝基甲苯（俗稱梯恩梯，TNT）丙烷等烷烴與硝酸通過氣相反應(yīng)制備硝基烷烴等間接硝化法苯酚采用磺酰基的取代硝化制備苦味酸等亞硝化法2-萘酚與亞硝酸鹽反應(yīng)制備1-亞硝基-2-萘酚二苯胺與亞硝酸鈉和硫酸水溶液反應(yīng)制備對亞硝基二苯胺等硝化反應(yīng)在小試或者中試時，反應(yīng)器較小、物料均勻、反應(yīng)溫度好控制。一旦工業(yè)化，換成大的反應(yīng)釜，情況就完全不一樣，風(fēng)險(xiǎn)會大大增加。反應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)研究和安全風(fēng)險(xiǎn)評估，能夠從本質(zhì)上研究工藝的安全和可靠性，并通過風(fēng)險(xiǎn)研究有效指導(dǎo)工藝優(yōu)化，為工藝設(shè)計(jì)提供參數(shù)。工藝危險(xiǎn)特點(diǎn)1.反應(yīng)速度快，放熱量大。大多數(shù)硝化反應(yīng)是在非均相中進(jìn)行的，反應(yīng)組分的不均勻分布容易引起局部過熱導(dǎo)致危險(xiǎn)。尤其在硝化反應(yīng)開始階段，停止攪拌或由于攪拌葉片脫落等造成攪拌失效是非常危險(xiǎn)的，一旦攪拌再次開動，就會突然引發(fā)局部激烈反應(yīng)，瞬間釋放大量的熱量，引起爆炸事故；2.反應(yīng)物料具有燃爆危險(xiǎn)性；3.硝化劑具有強(qiáng)腐蝕性、強(qiáng)氧化性，與油脂、有機(jī)化合物（尤其是不飽和有機(jī)化合物）接觸能引起燃燒或爆炸；4.硝化產(chǎn)物、副產(chǎn)物具有爆炸危險(xiǎn)性。重點(diǎn)監(jiān)控工藝參數(shù)雜質(zhì)含量；加料流量，加料溫度；硝化反應(yīng)釜換熱器換熱介質(zhì)的流量；硝化釜內(nèi)溫度（應(yīng)設(shè)置多溫度探點(diǎn)）；攪拌器的電流，電壓，攪拌速率。安全控制的基本要求實(shí)現(xiàn)自動加料并設(shè)置安全聯(lián)鎖；計(jì)算工藝控制要求最大允許流量，設(shè)置固定的不可超調(diào)的限流措施；設(shè)置滴加物料管道視鏡。硝化釜中設(shè)置雙溫度計(jì)，嚴(yán)格控制硝化反應(yīng)溫度上下限，禁止溫度超限特別是超下限狀態(tài)，避免物料累積、反應(yīng)滯后引發(fā)的過程失控。硝化釜設(shè)置緊急冷卻系統(tǒng)（不間斷）以保障冷卻水故障、停電等突發(fā)狀態(tài)下能保證硝化裝置緊急安全停車。硝化系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備，如硝化釜攪拌等應(yīng)設(shè)置獨(dú)立的后備電源（EPS），在電網(wǎng)波動時能保證攪拌正常運(yùn)行至安全停車。增設(shè)過程信息管理系統(tǒng)(ProcessInformationManagerSystem，簡稱PIMS)，加強(qiáng)對DCS操作人員的違章監(jiān)管，對硝化裝置重要工藝參數(shù)異常能自動發(fā)報(bào)警信息給相關(guān)人員。定期對硝化自動生產(chǎn)系統(tǒng)、安全聯(lián)鎖系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)和測試，保證DCS和安全聯(lián)鎖系統(tǒng)可靠性。設(shè)置DCS系統(tǒng)防雷隔離措施。措施建議1.相關(guān)企業(yè)應(yīng)建立完整的硝化工藝安全信息檔案，包括完善工藝各環(huán)節(jié)熱力學(xué)研究，尤其是放熱速度和放熱量等熱特性數(shù)據(jù)，根據(jù)真實(shí)信息篩選反應(yīng)最佳控制點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)工藝本質(zhì)安全可控。2.開展工藝風(fēng)險(xiǎn)辨識與評估，全面收集生產(chǎn)過程涉及的化學(xué)物料特性、工藝和設(shè)備等方面的安全生產(chǎn)信息，提出工藝控制要點(diǎn)、設(shè)備選型要求、操作冗余要求、檢查要點(diǎn)等安全要素參數(shù)，逐步完善工藝系統(tǒng)改造、工廠設(shè)計(jì)、生產(chǎn)操作、設(shè)備維修保養(yǎng)經(jīng)驗(yàn)、應(yīng)急處置措施等安全信息檔案。3.嚴(yán)禁停用硝化反應(yīng)系統(tǒng)溫度、進(jìn)料、冷卻、攪拌、緊