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精细化工反应安全风险评估涉及的那些化工工艺(四)

发布时间:

2023-12-27 13:54

让我们继续走进精细化工反应安全风险评估涉及的重点监管危险化工工艺。日前,从工艺简介、工艺危险特点、典型工艺三方面为大家介绍了氯化、硝化、重氮化、氧化工艺、过氧化工艺、加氢工艺、氟化工艺、光气及光气化工艺、胺基化工艺、磺化工艺和烷基化工艺共11种工艺。今天再为大家带来其中另外3种工艺:聚合工艺、新型煤化工工艺、偶氮化工艺。
十二、聚合工艺
1、工艺简介
聚合是一种或几种小分子化合物变成大分子化合物(也称高分子化合物或聚合物,通常分子量为1×104-1×107)的反应,涉及聚合反应的工艺过程为聚合工艺。聚合工艺的种类很多,按聚合方法可分为本体聚合、悬浮聚合、乳液聚合、溶液聚合等。
2、工艺危险特点
(1)聚合原料具有自聚和燃爆危险性;
(2)如果反应过程中热量不能及时移出,随物料温度上升,发生裂解和暴聚,所产生的热量使裂解和暴聚过程进一步加剧,进而引发反应器爆炸;
(3)部分聚合助剂危险性较大。
3、典型工艺
(1)聚烯烃生产:聚乙烯生产;聚丙烯生产;聚苯乙烯生产等。
(2)聚氯乙烯生产
(3)合成纤维生产:涤纶生产;锦纶生产;维纶生产;腈纶生产;尼龙生产等。
(4)橡胶生产:丁苯橡胶生产;顺丁橡胶生产;丁腈橡胶生产等。
(5)乳液生产:醋酸乙烯乳液生产;丙烯酸乳液生产等。
(6)涂料粘合剂生产:醇酸油漆生产;聚酯涂料生产;环氧涂料粘合剂生产;丙烯酸涂料粘合剂生产等。
(7)氟化物聚合:四氟乙烯悬浮法、分散法生产聚四氟乙烯;四氟乙烯(TFE)和偏氟乙烯(VDF) 聚合生产氟橡胶和偏氟乙烯-全氟丙烯共聚弹性体(俗称26型氟橡胶或氟橡胶-26)等。
4、重点监控工艺参数
聚合反应釜内温度、压力,聚合反应釜内搅拌速率;引发剂流量;冷却水流量;料仓静电、可燃气体监控等。
5、安全控制的基本要求
反应釜温度和压力的报警和联锁;紧急冷却系统;紧急切断系统;紧急加入反应终止剂系统;搅拌的稳定控制和联锁系统;料仓静电消除、可燃气体置换系统,可燃和有毒气体检测报警装置;高压聚合反应釜设有防爆墙和泄爆面等。
6、宜采用的控制方式
将聚合反应釜内温度、压力与釜内搅拌电流、聚合单体流量、引发剂加入量、聚合反应釜夹套冷却水进水阀形成联锁关系,在聚合反应釜处设立紧急停车系统。当反应超温、搅拌失效或冷却失效时,能及时加入聚合反应终止剂。安全泄放系统。
十三、新型煤化工工艺
1、工艺简介
以煤为原料,经化学加工使煤直接或者间接转化为气体、液体和固体燃料、化工原料或化学品的工艺过程。主要包括煤制油(甲醇制汽油、费-托合成油)、煤制烯烃(甲醇制烯烃)、煤制二甲醚、煤制乙二醇(合成气制乙二醇)、煤制甲烷气(煤气甲烷化)、煤制甲醇、甲醇制醋酸等工艺。
2、工艺危险特点
(1)反应介质涉及一氧化碳、氢气、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、爆炸和一氧化碳中毒事故;
(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,放热量大,造成反应失控;
(5)反应中间产物不稳定,易造成分解爆炸。
3、典型工艺
(1)煤制油(甲醇制汽油、费-托合成油);
(2)煤制烯烃(甲醇制烯烃);
(3)煤制二甲醚;
(4)煤制乙二醇(合成气制乙二醇);
(5)煤制甲烷气(煤气甲烷化);
(6)煤制甲醇;
(7)甲醇制醋酸。
4、重点监控工艺参数
反应器温度和压力;反应物料的比例控制;料位;液位;进料介质温度、压力与流量;氧含量;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含量等。
5、安全控制的基本要求
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。
6、宜采用的控制方式
(1)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。
(2)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。
十四、偶氮化工艺
1、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。
2、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。
3、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;偶氮二甲酸二乙酯DEAD和偶氮二甲酸二异丙酯DIAD的生产工艺。
(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。
4、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。
5、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。
6、宜采用的控制方式
(1)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。
(2)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。
(3)安全设施,包括安全阀、爆破片、紧急放空阀等。

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