第二批重点监管的危险化工工艺安全控制要求重点监控参数及的控制方案

第二批重点监管的危险化工工艺安全控制要求重点监控参数及的控制方案

The document was prepared on January 2, 2021

附件5

第二批重点监管的危险化工工艺安全控制要求、 重点监控参数及推荐的控制方案 1、煤气化及煤化工新工艺

反应类型 放热反应 重点监控单元 煤气化炉 工艺简介 煤气化是煤在特定的设备内,在一定温度及压力下使煤与气化剂如蒸汽/空气或氧气等发生化学反应,将固体煤转化为含有CO、H2、CH4、CO2等气体的过程.煤气化工艺主要包括水煤浆气化和粉煤气化.煤化工新工艺主要包括煤制油、煤制烯烃、煤制二甲醚、煤制乙二醇、煤制甲烷气等工艺. 工艺危险特点 煤气化工艺： 1 煤粉制备或输送过程中煤粉泄漏,如遇明火或其它火源,可引起煤粉燃烧或爆炸； 2气化反应时,氧煤比例失当,氧气量偏高,可能引发气化炉超温、爆炸； 3煤气化工艺为高温、高压过程,气化炉的煤粉加料、灰渣出料及飞灰出料均为间歇操作,一旦阀门、管道或设备发生磨损或故障,极易发生工艺介质泄漏,引发火灾、爆炸事故； 4水冷壁循环冷却水流量低,可造成气化炉超温、爆炸； 5合成气氧含量高,导致后续除尘、洗涤工序发生爆炸； 6停车时,如氧气继续进入气化炉,与炉内存留的可燃物相遇,可能引起设备内部爆炸. 煤化工新工艺： 1反应介质涉及甲醇等易燃液体,甲烷、乙烯、丙烯等易燃气体,具有燃爆危险性； 2反应过程多为高温、高压过程,易发生工艺介质泄漏,引发火灾、爆炸和CO中毒事故； 3反应过程可能形成爆炸性混合气体； 4多数煤化工新工艺反应速度快,放热量较大. 典型工艺 煤气化工艺： 粉煤气化工艺； 水煤浆气化工艺. 煤化工新工艺： 甲醇制烯烃工艺； 合成气制乙二醇工艺； 费-托合成油工艺； 煤制甲烷气等工艺； 甲醇脱水制二甲醚工艺. 重点监控工艺参数 煤气化工艺： 磨煤系统氧含量；氧煤比；水氧比；气化炉温度和压力；进料介质压力与流量；进料管线与气化炉压差；烧嘴冷却水流量、温度；渣池液位；反应段蒸汽产量；合成气中二氧化碳含量；合成气冷却器出口温度；气化炉环形空间温度；煤浆槽液位；激冷水流量、温度；氨冰机出口气体温度. 煤化工新工艺： 反应器温度和压力；料位；液位；进料介质温度、压力与流量；外取热器蒸汽温度与压力；风压和风温；烟气压力与温度；压降；H2/CO比；NO/ O2比；NO/ 醇比；H2、H2S、CO2含量；亚硝酸甲酯浓度. 安全控制的基本要求 煤气化工艺： 磨煤系统氧含量控制与联锁；水氧比控制；氧煤比控制与联锁；烧嘴冷却水温度和流量的报警联锁；防倒流压差联锁；进料介质压力联锁；渣池液位控制与联锁；事故进料紧急切断阀；气化炉环形空间温度联锁；合成气冷却器出口温度联锁；气化炉压力控制与报警；有毒气体回收及处理系统；激冷水流量与温度报警联锁；紧急冷却系统；安全泄放系统；可燃和有毒气体检测报警装置；双电源供电等. 煤化工新工艺： 反应器温度、压力报警与联锁；进料介质流量控制与联锁；反应系统紧急切断进料联锁；料位控制回路；液位控制回路；H2/CO比例控制与联锁；NO/O2比例控制与联锁；外取热器蒸汽热水泵联锁；主风流量联锁；可燃和有毒气体检测报警装置；紧急冷却系统；安全泄放系统. 宜采用的控制方式 煤气化工艺： 将氧煤比、进料介质压力、粉煤流量与气化炉进料系统设立联锁,联锁动作后,局部紧急切断进料,并自动吹扫；将氧气总管与气化炉压差、渣池液位、合成气冷却器出口温度、气化炉环形空间温度与气化炉进料系统、紧急泄压系统、紧急吹扫系统形成联锁关系,设立紧急停车系统；气化、锁斗、黑水处理、耐硫变换、低温甲醇洗、甲烷化等各系统之间设置紧急切断阀；设置煤浆管线高温联锁；设置激冷室低液位停车联锁；设置激冷室出口原料气高低温报警与联锁；设置烧嘴冷却水流量低停车联锁；设置锁斗系统高压联锁；设置气化炉排水高温联锁；粗合成气流量报警与联锁. 安全设施,包括安全阀、防爆膜、紧急放空阀、液位计、单向阀及紧急切断阀等. 煤化工新工艺： 将进料流量、外取热蒸汽流量、外取热蒸汽包液位、H2/CO比例与反应器进料系统设立联锁关系,一旦发生异常工况启动联锁,紧急切断所有进料,开启事故蒸汽阀或氮气阀,迅速置换反应器内物料,并将反应器进行冷却、降温. 安全设施,包括安全阀、防爆膜、紧急切断阀及紧急排放系统等. 2、电石生产工艺

反应类型 吸热反应 重点监控单元 电石炉 工艺简介 电石生产工艺是以石灰和炭素材料焦炭、兰炭、石油焦、冶金焦、白煤等为原料,在电石炉内依靠电弧热和电阻热在高温进行反应,生成电石的工艺过程.电石炉型式主要分为三种：开放型、内燃型和全密闭型. 工艺危险特点 1电石炉工艺操作具有火灾、爆炸、烧伤、中毒、触电等危险性； 2电石遇水会发生激烈反应,生成气体,具有燃爆危险性； 3电石的冷却、破碎过程具有人身伤害、烫伤等危险性； 4反应产物一氧化碳有毒,与空气混合到%～74%时会引起燃烧和爆炸. 典型工艺 石灰和炭素材料焦炭、兰炭、石油焦、冶金焦、白煤等反应制备电石. 重点监控工艺参数 炉气温度；炉气压力；料仓料位；电极压放量；一次电流；一次电压；电极电流；电极电压；有功功率；冷却水温度、压力；液压箱油位、温度；变压器温度；净化过滤器入口温度、炉气组分分析等. 安全控制的基本要求 设置紧急停炉按钮；电炉运行平台和电极压放视频监控、输送系统视频监控和启停现场声音报警；原料称重和输送系统控制；电石炉炉压调节、控制；电极升降控制；电极压放控制；液压泵站控制；炉气组分监测、报警和联锁；可燃和有毒气体检测和声光报警装置等. 宜采用的控制方式 将炉气压力、净化总阀与放散阀形成联锁关系；将炉气组分氢、氧含量高与净化系统形成联锁关系；将料仓超料位、氢含量与停炉形成联锁关系. 安全设施,包括安全阀、重力泄压阀、紧急放空阀、防爆膜等. 3、偶氮化工艺

反应类型 放热反应 重点监控单元 工艺简介 合成通式为R-N=N-R的偶氮化合物的反应为偶氮化反应,式中R为脂烃基或芳烃基,两个R基可相同或不同.涉及偶氮化反应的工艺过程为偶氮化工艺.脂肪族偶氮化合物由相应的肼经过氧化或脱氢反应制取.芳香族偶氮化合物一般由重氮化合物的偶联反应制备. 工艺危险特点 1部分偶氮化合物极不稳定,活性强,受热或摩擦、撞击等作用能发生分解甚至爆炸； 2偶氮化生产过程所使用的肼类化合物,高毒,具有腐蚀性,易发生分解爆炸,遇氧化剂能自燃； 3反应原料具有燃爆危险性. 典型工艺 1脂肪族偶氮化合物合成 水合肼和丙酮氰醇反应,再经液氯氧化制备偶氮二异丁腈； 次氯酸钠水溶液氧化氨基庚腈,或者甲基异丁基酮和水合肼缩合后与氰化氢反应,再经氯气氧化制取偶氮二异庚腈；. 2芳香族偶氮化合物合成 由重氮化合物的偶联反应制备的偶氮化合物. 重点监控工艺参数 偶氮化反应釜内温度、压力、液位、pH值；偶氮化反应釜内搅拌速率；肼流量；反应物质的配料比；后处理单元温度等. 偶氮化反应釜、 后处理单元 安全控制的基本要求 反应釜温度和压力的报警和联锁；反应物料的比例控制和联锁系统；紧急冷却系统；紧急停车系统；安全泄放系统；后处理单元配置温度监测、惰性气体保护的联锁装置等. 宜采用的控制方式 将偶氮化反应釜内温度、压力与釜内搅拌、肼流量、偶氮化反应釜夹套冷却水进水阀形成联锁关系.在偶氮化反应釜处设立紧急停车系统,当偶氮化反应釜内温度超标或搅拌系统发生故障时,自动停止加料,并紧急停车. 后处理设备应配置温度检测、搅拌、冷却联锁自动控制调节装置,干燥设备应配置温度测量、加热热源开关、惰性气体保护的联锁装置. 安全设施,包括安全阀、爆破片、紧急放空阀等.