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化工工艺参数的安全控制教案精

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化工工艺参数的安全控制教案精_第1页
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学习情境三 化工操作岗位风险掌握及预防措施任务 2:化工装置运行风险掌握及预防措施——化工工艺参数的安全掌握一、工艺参数的安全掌握化学生产过程中的工艺参数主要包括温度、压力、流量及物料配比等实现这些参数的自动调整和掌握室保证化工安全生产的重要措施1. 反响温度掌握温度是化学工业生产的主要掌握参数之一各种化学反响都有其最适宜的温度范围,正确掌握反响温度不但可以保证产品的质量,而且也是防火防爆所必需的假设超温,反响物有可能分解起火,造成压力上升,甚至导致爆炸;也可能因温度过高而产生副反响,生成危急的副产物或过反响物升温过快、过高或冷却设施发生故障,可能会引起猛烈反响,乃至冲料或爆炸温度过低会造成反响速度减慢或停滞,温度一旦恢复正常,往往会由于未反响物料过多而使反响加剧, 有可能引起爆炸温度过低还会使某些物料冻结,造成管道堵塞或裂开,致使易燃物料泄漏引发火灾或爆炸1) 掌握反响温度〔除去反响热〕化学反响—般都伴随着热效应,放出或吸取—定热量例如根本有机合戊中的的各种氧化反响、氯化反响、水合和聚合反响等均是放热反响;而各种裂解反响、脱氢反响,脱水反响等则是吸热反响为使反响在肯定温度下进展,必需在反响系统中参加或移去肯定的热量,以防因过热而发生危急。

例如乙烯氧化制环氧乙烷是一个典型的放热反响环氧乙烷沸点低(10.7℃),爆炸范围极宽(3~100%),没有氧气存在也能发生分解爆炸此外, 杂质存在易引起自聚并放出热量,使湿度上升,遇水进展水合反响,也放出热量假设反响热不准时导出,湿度过高会使乙烯完全燃烧而放出更多热量,使温度急剧上升,导致爆炸因此,在高温下是很危急的具体方法有:a.夹套冷却、内蛇管冷却、或两者兼用; b.稀释剂回流冷却;c. 惰性气体循环冷却;d. 承受一些特别构造的反响器或在工艺上实行一些措施合成甲醇是强放热反响,在反响器内装配热交换器,混合合成气分两路,其中一路掌握流量以掌握反响温度;e. 参加其他介质,如通入水蒸气带走局部反响热如乙醇氧化制取乙醛就是承受乙醇蒸气、空气和水蒸气的混合气体,将其送入氧化炉,在催化剂作用下生成乙醛利用水蒸气的吸热作用将多余的反响热带走2) 防止搅拌中断搅拌可以加速热量的传递有的生产过程假设搅拌中断,可能会造成散热不良或局部反响过于猛烈而发生危急例如,苯与浓硫酸进展磺化反响时,物料参加后由于迟开搅拌,造成物料分层搅拌开动后,反响猛烈,冷却系统不能准时地将大量的反响热移去,导致热量积存,温度上升,未反响完的苯很快受热气化, 造成设备、管线超压爆裂。

所以,加料前必需开动搅拌,防止物料积存生产过程中,假设由于停电、搅拌机械发生故障等造成搅拌中断时,加料应马上停顿,并且应当实行有效的降温措施对因搅拌中断可能引起事故的反响装置,应当实行防止搅拌中断的措施,例如,承受双路供电3) 正确选择传热介质传热介质,即热载体,常用的有水、水蒸气、碳氢化合物、熔盐、汞和熔融金属、烟道气等①避开使用性质与反响物料相抵触的介质应尽量避开使用性质与反响物料相抵触的物质作冷却介质例如,环氧乙烷很简洁与水猛烈反响,甚至极微量的水分渗入液态环氧乙烷中、也会引发自聚放热产生爆炸又如,金属钠遇水猛烈反响而爆炸所以在加工过程中,这些物料的冷却介质不得用水,一般承受液体石蜡②防止传热面结垢在化学工业中,设备传热面结垢是普遍现象传热面结垢不仅会影响传热效率,更危急的是在结垢处易形成局部过热点,造成物料分解而引发爆炸结垢的缘由有,由于水质不好而结成水垢;物料粘结在传热面上; 特别是因物料聚合、缩合、分散、炭化而引起结垢,极具危急性换热器内传热流体宜承受较高流速,这样既可以提高传热效率,又可以削减污垢在传热外表的沉积③传热介质使用安全传热介质在使用过程中处于高温状态,安全问题格外重要。

高温传热介质,如联苯混合物(73.5%联苯醚和 26.5%联苯)在使用过程中要防止低沸点液体(如水或其他液体)进入,低沸点液体进入高温系统,会马上气化超压而引起爆炸传热介质运行系统不得有死角,以免容器试压时积存水或其他低沸点液体传热介质运行系统在水压试验后,肯定要有牢靠的脱水措施, 在运行前应进展枯燥吹扫处理2. 投料掌握(1) 投料速度掌握对于放热反响,投料速率不能超过设备的传热力量,否则,物料温度将会急剧上升,引起物料的分解、突沸,造成事故加料时假设温度过低,往往造成物料的积存、过量,温度一旦适宜反响加剧,加之热量不能准时导出,温度和压力都会超过正常指标,导致事故如某农药厂“保棉丰”反响釜,按工艺要求,在不低于 75℃的温度下,4h 内加完 100kg 双氧水但由于投料温度为 70℃,开头反响速率慢加之投入冷的双氧水使温度降至 52℃,因此将投料速度加快,在 1h20min 投入双氧水 80kg, 造成双氧水与原油猛烈反响,反响热来不及导出而温度骤升,仅在 6s 内温度就升至 200℃以上,使釜内物料气化引起爆炸投料速度太快,除影响反响速度外,还可能造成尾气吸取不完全,引起毒性或可燃性气体外逸。

如某农药厂乐果生产硫化岗位,由于投料速度太快.硫化氢尾气来不及吸取而外逸,引起中毒事故当反响温度不正常时,首先要判明缘由, 不能随便承受补加反响物的方法提高反响温度,更不能承受先增加投料量而后补热的方法2) 投料配比反响物料的配比要严格掌握,影响配比的因素都要准确的分析和计量例如, 反响物料的浓度、含量、流量、重量等对连续化程度较高,危急性较大的生产, 在刚开车时要特别留意投料的配比例如,在环氧乙烷生产中,乙烯和氧混合进展反响,其配比接近爆炸极限,为保证安全,应常常分析气体含量,严格掌握配比,并尽量削减开停车次数催化剂对化学反响的速度影响很大,假设配料失误,多加催化剂,就可能发生危急可燃物与氧化剂进展的反响,要严格掌握氧化剂的投料量在某一比例下能形成爆炸性混合物的物料,生产时其投料量应尽量掌握在爆炸范围之外,假设工艺条件允许,可以添加水、水蒸气或惰性气体进展稀释保护3) 投料挨次在涉及危急品的生产中,必需依据肯定的挨次进展投料例如,氯化氢的合成,应先向合成塔通入氢气,然后通入氯气;生产三氯化磷,应先投磷,后投氯, 否则可能发生爆炸又如,用 2,4-二氯酚和对硝基氯苯加碱生产除草醚,3 种原料必需同时参加反响罐,在 190℃下进展缩合反响。

假设忘加硝基氯苯,只加 2,4-二氯酚和碱,结果生成二氯酚钠盐,在240℃下能分解爆炸假设只加硝基氯苯与碱反响,则能生成对硝基氯酚钠盐,在200℃下也会分解爆炸为了防止误操作,造成颠倒程序投料,可将进料阀门进展联锁动作4) 原料纯度反响物料中危急杂质的增加可能会导致副反响或过反响,引发燃烧或爆炸事故对于化工原料和产品,纯度和成分是质量要求的重要指标,对生产和治理安全也有着重要影响比方,乙炔和氯化氢合成氯乙烯,氯化氢中游离氯不允许超过 0.005%,由于过量的游离氯与乙炔反响生成四氯乙烷会马上起火爆炸又如在乙炔生产中,电石中含磷量不得超过 0.08%由于磷在电石中主要是以磷化钙的形式存在,磷化钙遇水生成磷化氢,遇空气燃烧,导致乙炔和空气混合物的爆炸反响原料气中,假设其中含有的有害气体不去除干净,在物料循环过程中会不断积存,最终会导致燃烧或爆炸等事故的发生去除有害气体,可以承受吸取的方法,也可以在工艺上实行措施,使之无法积存例如高压法合成甲醇,在甲醇分别器之后的气体管道上设置放空管,通过掌握放空量以保证系统中有用气体的比例有时有害杂质来自未去除干净的设备例如在六六六生产中,合成塔可能留有少量的水,通氯后水与氯反响生成次氯酸,次氯酸受光照耀产生氧气,与苯混合发生爆炸。

所以这类设备肯定要清理干净,符合要求后才能投料反响原料中的少量有害成分,在生产的初始阶段可能无明显影响,但在物料循环使用过程中,有害成分越积越多,以致影响生产正常进展,造成严峻问题所以在生产过程中,需定期排放有害成分有时在物料的贮存和处理中参加肯定量的稳定剂,以防止某些杂质引起事 故如氰化氢在常温下呈液态,贮存时水分含量必需低于1%,置于低温密闭容器中假设有水存在,可生成氨,作为催化剂引起聚合反响,聚合热使蒸气压力上升,导致爆炸事故的发生为了提高氰化氢的稳定性,常参加浓度为 0.001%~ 0.5%的硫酸、磷酸或甲酸等酸性物质作为稳定剂或吸附在活性炭上加以保存5) 投料量化工反响设备或贮罐都有肯定的安全容积,带有搅拌器的反响设备要考虑搅拌开动时的液面上升;贮罐、气瓶要考虑温度上升后液面或压力的上升假设投料过多,超过安全容积系数,往往会引起溢料或超压投料过少,也可能发生事故投料量过少,可能使温度计接触不到液面,导致温度消灭假象,由于推断错误而发生事故;投料量过少,也材大难用使加热设备的加热面物料的气相,使易于分解的物料分解,从而引起爆炸6) 过反响的掌握很多过反响的生成物是不稳定的,简洁造成事故。

所以在反响过程中要防止过反响的发生如三氯化磷合成是把氯气通入黄磷中,产物三氯化磷沸点为75℃,很简洁从反响釜中移出但假设反响过头,则生成固体五氯化磷,100℃ 时才升华五氯化磷比三氯化磷的反响活性高得多,由于黄磷的过氧化而发生爆炸的事故时有发生对于这一类反响,往往保存一局部未反响物,使过反响不至于发生在某些化工过程中,要防止物料与空气中的氧反响生成不稳定的过氧化物有些物料,如乙醚、异丙醚、四氢呋喃等,假设在蒸馏时有过氧化物存在,极易发生爆炸3. 溢料和泄漏的掌握溢料主要是指化学反响过程中由于加料、加热速度较快产生液沫引起的物料溢出,以及在配料等操作过程中,由于泡沫夹带而引起的物料溢出由于溢料时相界面不清,给液面的调整掌握带来困难反响过程中,溢料使反响物料外泄, 简洁发生事故在连续封闭的生产过程中,溢流又简洁引起冲浆、液泛等操作事故为了削减泡沫,防止消灭溢料现象,首先应当稳定加料量,平稳操作其次,在工艺上可实行真空消泡的措施,通过调整合理的真空差来消退泡沫如在橡胶生产的脱除挥发物的操作中可通过调整脱挥塔塔顶与塔釜的真空度差来削减脱 气过程的泡沫,以防止冲浆第三是在工艺允许的状况下参加消泡剂消减泡沫。

第四是在配料操作中可通过调整配料温度和配料糟的搅拌强度,削减泡沫和溢 料化工生产中还存在着物料的跑、冒、滴、漏的现象,简洁引起火灾爆炸事故造成跑、冒、滴、漏一般有以下三种状况:(1) 操作不细心或误操作,例如,收料过程中的槽满跑料,分别器液面掌握不稳,开错排污阀等;(2) 设备管线和机泵的结合面不严密;(3) 设备管线被腐蚀,未准时检修更换为了确保安全生产,杜绝跑、冒、滴、漏,必需加强操作人员和修理人员的责任心和技术培训,稳定工艺操作,提高检修质量,保证设备完好率,降低泄漏率为了防止误操作,比照较重要的各种管线应涂以不同颜色以示区分,对重要的阀门要实行挂牌、加锁等措施不同管道上的阀门应相隔肯定的间距,以免启闭错误4. 自动掌握与安全保护装置(1) 自动掌握自动掌握系统按其功能分为以下四类:①自动检测系统:对机械、设备或过程进展连续检测,把检测对象的参数如温度、压力、流量、液位、物料成分等讯号,由自动装置转换为数字,并显示或记录出来的系统②自动调整系统:通过自动装置的作用,使工艺参数保持在设定值的系统③自动操纵系统:对机械、设备或过程的启动、停顿及交换、接通等,由自动装置进展操纵的系统④自动讯号、联锁和保护系统:机械、设备或过程消灭不正常状况时,会发出警报并自动实行措施,以防事故的安全系统。

2) 安全保护装置①信号报警装置在化学工业生产中,可配置信号报警装置,状况失常时发出警告,以便准时。

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