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1、德丰化工有限公司 安全生产控制系统方案 淄博市桓台县德丰化工有限公司自动化控制及安全联锁系统安装报告书山东省科学院济南东科工控自动化有限公司二零零九年五月23济南东科工控自动化有限公司 地址 ：山东省济南市山大路228号齐鲁软件园B座3楼3-16 电话 ：053162391907 62391877传真 ：053162391877 目录1、企业的基本情况12、生产工艺13、生产装置34、储存设施35、安全生产许可证取证时间36、工艺装置的危险性及有害因素分析36、1、有害因素分析36、2、物料特性及物质危险度分级：47、自动控制及安全联锁系统设计安装单位77、1设计单位77、2安装单位78、自动
2、控制及安全联锁安装改造方案简介89、系统的稳定性1010、系统的组态原则1011、系统网络拓补图1012信号采集系统1112.1 总则1112.2 显示1112.3 记录1313.信号控制系统1413.1 基本要求1414.系统硬件设计及配置1514.1系统硬件设计1514.2系统配置1514.3仪表选型（见附表3）1515.系统设计原则标准1516.系统技术指标1616.1 技术标准1616.2 实时性指标1816.3 可靠性指标1916.4 可维护性指标1916.5 可利用率指标2016.6 系统安全指标2016.7 可扩展性指标2117.防雷系统2117.1 防雷设计直击雷防护措施211
3、7.2防感应雷及防雷电波措施2217.3信号系统防护措施221、企业的基本情况淄博德丰化工有限公司位于山东淄博市桓台县田庄镇大庞工业园区，成立于1997年，职工68人，公司主要从事氰乙酸甲酯（600t/a）的生产与销售。蒸馏装置已在2005年进行改造，实现了自动化控制。济南东科工控自动化有限公司编制了淄博德丰化工自动化控制及安全联锁系统设计方案。济南东科工控自动化有限公司位于山东省济南市山大路228号齐鲁软件园B座3楼316.公司主营自动化系统集成，工业数字自动一体化设计、安装。拥有智能建筑设计安装乙级资质。2、生产工艺淄博德丰化工有限公司氰乙酸甲酯装置主要涉及盐酸、硫酸、甲醇、氰乙酸、氰化钠
4、等危险化学品。主要工艺流程如下：（1）、中和工艺：将氰乙酸用水溶解，再将计量好的饱和碳酸溶液加入反应釜中，开搅拌，反应结束后生成氯乙酸钠，同时放出二氧化碳。（2）、氰化反应：将30%的液体氰化钠升温至60度，在2030分钟内加入氯乙酸钠，生成氰基乙酸钠溶液，升温到一定温度后保温，经过滤后压入酸化罐。（3）、酸化工序：酸化釜内加入30%的盐酸生成氰乙酸溶液，静止后升温，开搅拌蒸水，温度控制在100110度之间。（4）、酯化车间：酯化釜内加入甲醇、氰乙酸、浓硫酸，浓硫酸作催化剂，控制温度，酯化反应4个小时，生成氰乙酸甲酯的粗酯混合液，加入碳酸钠溶液中和粗酯中的硫酸，粗酯经蒸馏、精馏得到氰乙酸甲酯的
5、液体精品。粗酯溶液经结晶、离心、干燥后得到氰乙酸甲酯的固体产品。工艺流程方块图： 针对生产装置的4个工艺，经安装单位与企业沟通，因企业目前外购氰乙酸，暂时停止1、中和工艺、2、氰化反应、3、酸化工序的生产，所以此次改造工作只涉及酯化车间和氰化钠储罐、甲醇储罐。3、生产装置生产装置有酯化反应釜K2000L10台，酯化反应釜K3000L2个,蒸馏釜K2000L8台，蒸馏塔ID60015000的8台,打料泵4台。4、储存设施储存设施有硫酸罐20m32台，盐酸罐12m32台，甲醇罐56m32台，甲醇罐20m31台，甲醇罐9m31个，氰化钠储罐30 m31个。5、安全生产许可证取证时间安全生产许可证取证
6、时间为2006年6月30日。6、工艺装置的危险性及有害因素分析6、1、有害因素分析硫酸、盐酸储罐选材不合理，施工质量不过关和防腐措施不到位，可能引起储罐腐蚀或开裂，发生管壁、罐底穿孔和开裂等事故；工艺设计不合理，设备选型不符合要求，安全防护设施没有落实到位、安全管理制度欠缺等，都会给储罐的使用留下隐患。罐区物料甲醇为甲类易燃液体，在卸车、物料输送过程中若不做好防雷防静电接地，或防雷、防静电接地不符合标准规定，则可能发生火灾爆炸。硫酸遇水大量放热，可发生沸溅。与易燃物（如苯）和可燃物（如糖、纤维素等）接触会发生剧烈反应，甚至引起燃烧。遇电石、高氯酸盐金属粉末等猛烈反应，发生爆炸或燃烧。有强烈的腐
7、蚀性和吸水性。6、2、物料特性及物质危险度分级：盐酸：工业级盐酸是无色或微黄色发烟液体，含量为36，有刺鼻的酸味。危害：接触其蒸气或烟雾，可引起急性中毒，出现眼结膜炎，鼻及口腔粘膜有烧灼感，鼻衄、齿龈出血，气管炎等。误服可引起消化道灼伤、溃疡形成，有可能引起胃穿孔、腹膜炎等。眼和皮肤接触可致灼伤。慢性影响：长期接触，引起慢性鼻炎、慢性支气管炎、牙齿酸蚀症及皮肤损害。硫酸：硫酸为无色油状液体。常用的浓硫酸中H2SO4的质量分数为98.3，其密度为1.84gcm-3，其物质的量浓度为18.4molL-1。硫酸是一种高沸点难挥发的强酸，易溶于水，能以任意比与水混溶。浓硫酸溶解时放出大量的热对皮肤和粘
8、膜有强烈的腐蚀作用。化学性质：具有吸水性、脱水性、强氧化型，常温下浓硫酸能使铁、铝等金属钝化。热的浓硫酸可将碳、硫、磷等非金属单质氧化到其高价态的氧化物或含氧酸，本身被还原为SO2。危害：吸入硫酸雾可引起呼吸道刺激症状、化学性支气管炎、肺炎，严重病例可发生肺水肿。吸入高浓度硫酸雾尚可引起喉痉挛或喉头水肿。误服硫酸后，口腔、咽部、胸骨后和腹部，会立即产生剧烈的灼热性疼痛，唇、口腔和咽部可见灼伤以至溃疡形成呕吐物中有大量棕褐色酸性血红蛋白和食管及胃粘膜碎片。患者出现烦躁不安、吞咽困难、声音嘶哑、肾脏损害，甚至休克。严重喉痉挛和声门力肿可引起窒息皮肤接触浓硫酸后，局部立即产生疼痛，并可形成不同程度灼
9、伤。轻者表现为皮肤红斑、或呈暗褐色，出现水疱；重者可形成焦痂、溃疡。若灼伤面积较大，可引起休克。眼部接触硫酸后可引起结膜炎、角膜混浊以至穿孔，严重者可失明，所以在使用硫酸时一定要格外小心。甲醇：甲醇又称木醇，是一种无色透明、易燃烧的液体，容易挥发，气味与乙醇相似，多用作化学助剂，可经呼吸道、胃肠道和皮肤吸收而致中毒。甲醇的中毒病因和途径，主要是误服甲醇或吸入甲醇蒸汽。假酒和劣质酒中含有高浓度的甲醇，饮用这类洒也可致中毒，吸入甲醇蒸气可引起眼和呼吸道粘膜刺激症状。中枢神经症状：患者常有头晕、头痛、眩晕、乏力、步态蹒跚、失眠,表情淡漠，意识混浊等。重者出现意识朦胧、昏迷及癫痫样抽搐等。氰化钠在潮湿
10、空气中,因吸湿而稍有苦杏仁味。易溶于水，水溶液为强碱性。职业性中毒主要为呼吸道吸入其粉尘或在热处理时吸入氰化钠形成的蒸气而引起中毒。氰化钠可经皮肤、消化道吸收。本品属高毒类，人口服致死量约为2mg/kg。它的毒性作用是在体内释放氰基，与氧化型细胞色素氧化酶的Fe3+结合, 使细胞色素失去传递电子能力,结果使呼吸链中断,出现细胞内窒息, 引起组织缺氧而致中毒。危险度分级：序号物质名称危险性类别MAC(mg/m3)主要危险特征火险类别职业危害1硫酸第8.1类酸性腐蚀品2火灾爆炸、中毒和窒息、灼烫、腐蚀乙III2盐酸第8.1类酸性腐蚀品15中毒和窒息、灼烫、腐蚀丁III3甲醇第3.2类酸性腐蚀品50
11、火灾爆炸中毒窒息甲III4氰化钠第61类酸性腐蚀品0.3（HCN）皮中毒窒息丁 I自动化控制及安全联锁系统安装改造的时间期限济南东科工控自动化有限公司编制了淄博德丰化工自动化控制及安全联锁系统设计方案。根据山东省安全生产监督管理局关于推进化工企业自动化控制及安全联锁技术改造工作的意见、山东省人民政府办公厅关于进一步加强危险化学品安全生产工作的意见、中共山东省委山东省人民政府关于进一步加强安全生产工作的意见、桓台县危险化学品企业自动化控制及安全联锁技术改造实施方案的规定，自动化控制及安全联锁系统改造应在9月30日前安装完毕。7、自动控制及安全联锁系统设计安装单位7、1设计单位本系统由山东齐阳石化
12、工程有限公司设计，公司坐落在山东淄博张店流泉路246号（实际商务中心520室）。电话：0533-3591622传真：0533-3591622 邮编：255000E-mail: 公司拥有化工石化医药行业（化工工程、炼油、石油及化工产业储运）乙级设计资质；一、二、三类压力容器及压力管道设计资质；化工工程专业承包乙级资质；工程技术咨询等资质。7、2安装单位本系统由济南东科工控自动化有限公司安装，公司地址：山东省济南市山大路228号齐鲁软件园B座3楼3-16。电话：0531-62391907 62391877传真：0531-62391877邮编：250016E-mail:公司主营DCS、PLC自动化系
13、统集成；工业数字自动一体化设计、安装；无线、有线、视频、监控系统等业务。拥有智能建筑（综合布线、网络、通信、通信子系统集成）设计安装乙级资质。（见附表）8、自动控制及安全联锁安装改造方案简介安全生产质量控制的功能覆盖范围包括信号采集和处理系统、信号控制系统。该厂现有3个酯化车间，共18个反应釜；储罐7个，其中硫酸储罐3个，甲醇和盐酸储罐各2个，储罐为3个车间共用；打料泵3台，其中3个硫酸罐用1台打料泵，2个甲醇罐用一台打料泵，2个盐酸罐用1台打料泵，供3个车间打料；高位槽3组，每车间1组，其中每组有盐酸、甲醇、硫酸各1个。 一、生产流程（1）盐酸由泵经3个电动阀分别打入3个盐酸高位槽，高位槽加
14、装磁翻板液位计并与电动阀实行联锁，经高位槽磁翻板液位计（能输出4-20mA信号）测得液位的设定值时，阀自动关闭；同时打料泵与电动阀联动，即三个电动阀至少有一个打开时，泵就要打料，当3个电动阀全关时，泵才停止打料。（2）甲醇与硫酸打料方式与（1）相同。（3）高位槽中的盐酸与甲醇经人工一次性加入反应釜，硫酸高位槽与釜之间加电动调节阀，由釜内温度控制电动调节阀的开度大小，釜内温度与电动调节阀联锁控制硫酸滴加速度。同时人工投加固体原料。反应完成后去深加工。二、功能范围（1）以上各高位槽经液位计和电动阀实行安全联锁，当出现异常时，电动阀可做紧急刹车用，釜内温度与电动调节阀联锁。（2）各储罐均设有液位上限报警，以保证储罐液位在设定范围内，当出现异常时立刻报警。其中盐酸、硫酸储罐因用量小，设现场观察的浮漂式液位计。三、报警安全装置对各储罐、高位槽加装磁翻板液位计并设置上限预警、报警；监视屏幕可自动弹窗显示详细信息并记录。对甲醇、氰化钠储罐加装高低液位报警及高高报警装置（报警提示区黄色指示为高报，红色指示为高高报），实现与市县安监系统信息平台系统联网。其中甲醇属易燃化学品
