氯化工艺自控改造设计方案.doc

氯化聚乙烯危险化工工艺自控改造方案设计1、非常用的术语、符号和代号说明氯化聚乙烯：氯化聚乙烯是由高密度聚乙烯(HDPE)经氯化取代反应制得的高分子材料。根据结构和用途不同，氯化聚乙烯可分为树脂型氯化聚乙烯(CPE)和弹性体型氯化聚乙烯(CM)两大类。氯化聚乙烯，为饱和高分子材料，外观为白色粉末，无毒无味，具有优良的耐侯性、耐臭氧、耐化学药品及耐老化性能，具有良好的耐油性、阻燃性及着色性能。韧性良好(在一30仍有柔韧性)，与其它高分子材料具有良好的相容性，分解温度较高。本项目产品为树脂型氯化聚乙烯。2、建设项目概况2.1设计范围本设计的范围是衡山县天马化工有限责任公司氯化聚乙烯危险工艺自控改造的方案设计。具体设计范围包括：10000吨年氯化聚乙烯生产装置氯化工段自控改造方案设计。2.2项目建设单位内部基本情况衡山县天马化工有限责任公司位于衡山县开云镇，原枣强县马屯镇工业区废弃水暖厂内，厂区西侧(距离围墙)6米处为民用房(现已无人居住)。北侧300米处为东方衡强绿色纸业有限公司和枣强兴旺塑料助剂有限公司；南侧距离厂区围墙8米处为民用房(现已无人居住)，东侧为马路，路东为空地。公司成立于2006年3月24日，属于有限责任公司，经营范围为：加工制作氯化聚乙烯。拥有一套生产能力年产10000t氯化聚乙烯生产装置。公司技术力量雄厚，厂区占地面积23000平方米，法人代表马春玲；现有职工29人，其中专职安全管理人员2人。负责安全生产管理工作，做好危险化学品的安全生产和管理。根据国家安全监管总局关于公布首批重点监管的危险化工工艺目录的通知(安全总管三200S116号)文件的要求。该企业委托济南石油化工设计院对氯化聚乙烯危险工艺进行自动化控制及安全联锁技术改造工作，以规范企业的安全生产管理、降低工艺装置的安全风险、防止安全事故的发生，同时强化企业的安全生产基础、提升本质安全水平。3、工艺介绍3.1生产工艺流程简介该项目为氯化危险化工工艺自动化控制方案设计，涉及氯化聚乙烯氯化工段工艺控制参数，车间设有四条氯化反应生产线，分别含氯化釜、液氯钢瓶、氯气缓冲罐及相应的配套管线，该工艺为间歇生产，以液氯和聚乙烯为原料，在氯化釜内进行反应得到氯化聚乙烯，然后进行中和、水洗、脱水、干燥等操作，最终制得氯化聚乙烯产品。目前氯化危险工艺操作及控制现状如下：(1)、原料特性：液氯为钢瓶储存，聚乙烯为固态储存。(2)、氯化工序：向氯化釜中打入定量的水，再经投料孔投入适量高密度聚乙烯及少量助剂（聚甲基丙烯酸钠、聚氧乙烯蓖麻油、过氧化苯甲酰）。关闭人孔后开启搅拌装置同时打开蒸汽及氯气缓冲罐阀门。反应釜缓慢升温至130，该过程约需4h，在升温过程中严格控制氯气流速，使定量的氯气在4h充入反应釜内，釜内压力控制在0.40.6Mpa范围内。当温度升至130时关闭蒸汽阀门，停止加热。然后采取循环冷却水进行冷却降温，当温度降至95时，打开泄压阀门。反应完成后再进行搅拌半小时，使反应完全，反应尾气进入尾气回收塔，与回收塔内的氢氧化钠溶液中和生成氯化钠溶液，然后排入中和池。(3)温度控制靠手动调节阀门完成，温度、压力仪表采用数字显示仪表进行测量显示；投料量、降温水、加温蒸汽和蒸汽疏水全部依靠手动完成。反应方程式如下： CL2 + C4H8nC4H7CL1n + HCL3.2生产设备及物料简介该氯化工艺涉及生产设备主要有氯化釜、液氯钢瓶、氯气缓冲罐等，该项目设四套氯化反应系统，设备具体型号、参数见下表表31 主要工艺设备一览表序号设备名称规格型号数量操作条件温度材质压力/MPa介质是否特种设备备注1氯化釜5000L41300.8搪玻璃氯气、聚乙烯是立式2液氯钢瓶1t4常温1.116MnR液氯是3氯气缓冲罐0.3m32常温0.816MnR氯是该工艺涉及物料主要有液氯、聚乙烯、氢氧化钠溶液、过氧化(二)苯甲酰，其中液氯、氢氧化钠溶液、过氧化(二)苯甲酰被列入危险化学品名录(2002年版)，属于危险化学品。物质主要性能指标及危险性结果见下表：表32 主要危险物质分布表序号名 称危险货物编号闪点()功 能备 注1液氯23002无意义反应原料剧毒2氢氧化钠溶液82001无意义辅料腐蚀品3过氧化(二)苯甲酰52045无意义助剂易燃品本项目危险化学品的危险有害特性具体分析见下表：表33 液氯的主要性能指标及危险性中文名称氯英文名称chlorine别名分子式Cl2外观与性状黄绿色、有刺激性气味的气体。分子量709l蒸汽压熔点-101溶解性易溶于水、碱液。密度2.48相对蒸气密度(空气=1)：稳定性危险标记第2.3类有毒气体主要用途用于漂白，制造氯化合物、盐酸、聚氯乙烯等。一、健康危害侵入途径：吸入、接触。皮肤接触：立即脱去污染的衣着，用大量流动清水冲洗。就医眼睛接触：提起眼睑，用流动清水或生理盐水冲洗。就医对眼、呼吸道粘膜有刺激作用。急性中毒：轻度者有流泪、咳嗽、咳少量痰、胸闷，出现气管炎和支气管炎的表现；中度中毒发生支气管肺炎或间质性肺水肿，病人除有上述症状的加重外，出现呼吸困难、轻度紫绀等；重者发生肺水肿、昏迷和休克，可出现气胸、纵隔气肿等并发症。吸入极高浓度的氯气，可引起迷走神经反射性心跳骤停或喉头痉挛而发生“电击样死亡。皮肤接触液氯或高浓度氯，在暴露部位可有灼伤或急性皮炎。慢性影响：长期低浓度接触，可引起慢性支气管炎、支气管哮喘等；可引起职业性痤疮及牙齿酸蚀症。二、泄漏应急处理迅速撤离泄漏污染区人员至上风处，并立即进行隔离，小泄漏时隔离150m，大泄漏时隔离450m，严格限制出入。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器，穿防毒服。尽可能切断泄漏源。合理通风，加速扩散。喷雾状水稀释、溶解。构筑围堤或挖坑收容产生的大量废水。如有可能，用管道将泄漏物导至还原剂(酸式硫酸钠或酸式碳酸钠)溶液。也可以将漏气钢瓶浸入石灰乳液中。漏气容器要妥善处理，修复、检验后再用。三、防护措施呼吸系统防护：空气中浓度超标时，建议佩戴空气呼吸器或氧气呼吸器。紧急事态抢救或撤离时，必须佩戴氧气呼吸器。眼睛防护：呼吸系统防护中已作防护。身体防护：穿带面罩式胶布防毒衣。手防护：手套。其他防护：工作现场禁止吸烟、进食和饮水。工作完毕，淋浴更衣。保持良好的卫生习惯。进入罐、限制性空间或其它高浓度区作业，须有人监护。四、急救措施迅速脱离现场至空气新鲜处。呼吸心跳停止时，立即进行人工呼吸和胸外心脏按压术。就医。表34 氢氧化钠溶液的主要性能指标及危险性中文名称氢氧化钠英文名称Sodiun hydroxide；Caustic soda别名苛性钠；烧碱；火碱；固碱分子式NaOH外观与性状白色不透明固体，易潮解分子量40.01蒸汽压0.13kPa(739)熔点3184沸点：1390溶解性易溶于水、乙醇、甘油，不溶于丙酮密度相对密度(水=1)2.12稳定性稳定危险标记20(碱性腐蚀品)主要用途用于肥皂工业、石油精炼、造纸、人造丝、染色、制革、医药、有机合成等一、健康危害侵入途径：吸入、食入。健康危害：本品有强烈刺激和腐蚀性。粉尘或烟雾刺激眼和呼吸道，腐蚀鼻中隔；皮肤和眼直接接触可引起灼伤；误服可造成消化道灼伤，粘膜糜烂、出血和休克。二、泄漏应急处理隔离泄漏污染区，周围设警告标志，建议应急处理人员戴好防毒面具，穿化学防护服。不要直接接触泄漏物，用沽消的铲子收集于干燥净沽有盖的容器中，以少量加入大量水中，调节至中性，再放入废水系统。也可以用大量水冲洗，经稀释的洗水放入废水系统。如大量泄漏，收集回收或无害处理后废弃。三、防护措施呼吸系统防护：必要时佩带防毒口罩。眼睛防护：戴化学安全防护眼镜。防护服：穿工作服(防腐材料制作)。手防护：戴橡皮手套。其它：工作后，淋浴更衣。注意个人清洁卫生。四、急救措施皮肤接触：立即用水冲洗至少15分钟。若有灼伤，就医治疗。眼睛接触：立即提起眼睑，用流动清水或生理盐水冲洗至少15分钟。或用3硼酸溶液冲洗。就医。吸入：迅速脱离现场至空气新鲜处。必要时进行人工呼吸。就医。食入：患者清醒时立即漱口，口服稀释的醋或柠檬汁，就医。灭火方法：雾状水、砂土。表34 过氧化(二)苯甲酰的主要性能指标及危险性中文名称过氧化(二)苯甲酰英文名称benzOyl superOxide别名过氧化苯甲酰分子式C 14H10O4外观与性状白色或淡黄色细粒，微有苦杏仁气味。分子量242.23蒸汽压熔点103(分解)溶解性微溶于水、甲醇，溶于乙醇、乙醚、丙酮、苯、二硫化碳等。密度1.33相对密度(水=1)稳定性危险标记第52类有机过氧化物主要用途用作塑料催化剂，油脂的精制，腊的脱色，医药的制造等。一、健康危害侵入途径：吸入、食入。本晶对上呼吸道有刺激性。对皮肤有强烈刺激及致敏作用。进入眼内可造成损害。二、泄漏应急处理隔离泄漏污染区，限制出入。切断火源。建议应急处理人员戴防尘面具(全面罩)，穿防毒服。不要直接接触泄漏物。小量泄漏：用惰性、潮湿的不燃材料混合吸收。大量泄漏：用水润湿，与有关技术部门联系，确定清除方法。三、防护措施呼吸系统防护：可能接触其粉尘时，应该佩戴头罩型电动送风过滤式防尘呼吸器。眼睛防护：呼吸系统防护中已作防护。身体防护：穿聚乙烯防毒服。手防护：手套。其他防护：工作现场严禁吸烟。工作完毕，淋浴更衣。注意个人清洁卫生。四、急救措施隔离泄漏污染区，限制出入。切断火源。建议应急处理人员戴防尘面具(全面罩)，穿防毒服。不要直接接触泄漏物。小量泄漏：用惰性、潮湿的不燃材料混合吸收。大量泄漏：用水润湿，与有关技术部门联系，确定清除方法。3.3公用工程依托情况1)供配电该公司生产车间用电为二级负荷，用电由衡水市马屯镇供电所提供；厂区内设置315KVA变压器一台，同时设置一台150KW发电机组作为生产及消防用电的备用电源，该项目自动化控制DCS系统用电负荷为一级负荷，DCS系统采用UPS不间断电源供电，保证DCS系统及现场仪表至少工作30min，能够满足本项目需求。2)冷却水本项目氯化釜降温控制设计为循环水降温系统，平时使用循环水降温，如果在紧急处理中需要用循环水进行降温处理，公司设300m3循环水池一座，循环水泵流量最大可达到150t/h，能够满足生产需要。4、危险化工工艺辨识4.1危险化工工艺辨识依据国家安全监管总局关于公布首批重点监管的危险化工工艺目录的通知(安全总管三20091 16号)文件，氯化是是化合物的分子中引入氯原子的反应，包含氯化反应的工艺过程为氯化工艺，主要包括取代氯化、加成氯化、氧氯化等。涉及氯化反应的工艺过程为氯化工艺。本项目生产采用聚乙烯与液氯中的氯反应生成氯化聚乙烯，其反应为取代氯法，因此该反应属于氯化工艺，并且属于文件中列举的典型氯化工艺。4.2危险化工工艺的危险特点(1)主要原料聚乙烯属于可燃物品。(2)氯化剂(原料)液氯具有高毒性、助燃性；氯气具有强高毒性，可致人体中毒、甚至死亡，可造成大气污染；接触空气易形成酸雾，腐蚀性和高毒性很大。(3)聚乙烯和液氯投料顺序颠倒、液氯进料速度过快、搅拌电机故障或搅拌桨脱落、未及时开启冷却水、冷却水流量过低、冷却水上水温度过高等，都有可能造成反应温度异常升高，使氯化反应引起火灾或爆炸事故。(4)经查有关资料，当氯化反应初期反应温度低时，加入液氯速率不宜过快。原因是初期反应温度低，液氯引入氯化釜后未充分反应；随着反应进行，放出的热量逐渐累积，使氯化釜温度逐渐升高至适宜反应温度，大量液氯与聚乙烯剧烈反应，使反应得不到有效控制，容易引发生产事故。4.3氯化聚乙烯工艺危险与可操作性研究分析(HAZOP)1、原料分析：衡山天马化工有限公司生产氯化聚乙烯主要原料为聚乙烯，属于可燃物；氯化剂液氯具有高毒性和氧化性、助燃性，原料液氯为危险化学品，氯化反应过程放出大量热，操作不当有爆炸危险。2、工艺过程分析(1)氯化反应是放热反应，若在反应过程中得不到有效的冷却和良好的搅拌反应热的积聚有可能引起超温，导致剧烈的反应。放出更多的热量，可能发生起火或爆炸事故。(2)由于生产所需的聚乙烯是可燃物，而氯化剂液氯是强氧化剂，二者相互作用的条件下进行氯化反应是十分危险的，已经具备了燃烧的条件。加料速率过快或超量加入液氯，夹套循环降温水流量不足，反应体系带水，搅拌脱落造成搅拌不均局部过热，均会产生超温，导致燃烧或爆炸事故。(3)低温氯化反应时，应严格控制反应温度，若控制的温度过于偏低，反应速度较慢，可能积累较多的未反应物料，使反应物料浓度增加，当恢复到较高正常的反应温度时，剧烈反应，瞬间放出大量的热导致超温，引起爆炸事故。(4)生产过程中，所用氯化剂液氯有强烈的高毒性和助燃性，若泄露会造成中毒、烧伤、腐蚀等危害，遇水放出大量热量生成稀酸放热，所以使用过程中应严加防护，禁止泄漏。3、针对氯化聚乙烯生产氯化工艺所涉及的原料和具体工艺过程，确定整个工艺过程的危险性可操作性研究分析(HAZOP)及工艺控制参数设定如下：氯化危险化工工艺的HAZOP分析：对于间断性氯化聚乙烯生产工艺，准备工作比较繁琐。对间断陛反应氯化聚乙烯生产工艺的HAZOP研究的是分析过程。在当聚乙烯投料定量情况下，在工艺生产过程中重点监控对象就是液氯流量，氯气和聚乙烯反应生产氯化聚乙烯为一典型的间歇操作过程，先在氯化釜投入定量聚乙烯和水搅匀后，氯化釜温用蒸汽升温至反应起始温度后通入液氯，进行聚乙烯氯化反应，反应完成后得到产品氯化聚乙烯。详见附图工艺流程图。可操作性分析表见表氯化聚乙烯工艺危险与可操作性表研究分析引导词偏差可能原因可能后果安全措施必要对策None空白缓冲罐内无物料1、无物料2、液氯管线破裂3、液氯输送管线堵塞1、液氯外泄易发生中毒事故1、紧急切断阀2、缓冲罐增加安全阀3、安装液氯浓度检测器1、定期检查维护阀门、管线2、缓冲罐增加高限报警液位变送器3、缓冲罐增加高低限报警压力变送器Less少氯化釜温度底1、蒸汽升温过程未完成1、此时如果通入过量液氯容易引起爆炸事故1、对反应釜温度进行检测1、反应釜温度低低限与液氯进料切断阀联锁氯化釜搅拌电流小1、搅拌桨叶脱落2、氯化釜内物料液面低1、搅拌效果降低，氯化釜内局部升温过快，引起爆炸事故1、配电室安装电流变送器1、电流变送器设置低低限与液氯进料紧急切断阀联锁。2、定期检查维护搅拌连接紧密性3、定期检查维护电气一次、二次回路循环水流量过低1、循环水泵故障2、输送管线堵塞1、氯化釜内温度失控引起爆炸事故1、对循环水管线流量进行检测1、循环水管线流量低低限联锁关液氯进料阀More多氯化釜温度过高1、氯化釜内反应剧烈2、液氯通入量过大1、氯化釜温度过高引起爆炸事故1、对反应釜温度进行检测1、氯化釜内温度高高联锁液氯进料阀氯化釜压力过大1、氯化釜内反应剧烈2、液氯通入量过大1、氯化釜压力过大引起爆竹事故1、对反应釜压力进行检测2、增设安全阀1、氯化釜内压力高高联锁液氯进料阀液氯进料量过大1、调节阀故障1、氯化釜内反应过于剧烈引起爆炸事故1、对液氯管线流量进行检测1、液氯流量联锁不允许超过高高限氯化釜搅拌电流大1、电动机故障2、搅拌堵转1、搅拌效果降低，氯化釜内局部升温过快，引起爆炸事故1、配电室安装电流变送器1、电流变送器设置低低限与液氯进料紧急切断阀联锁。2、定期检查维护搅拌连接紧密性3、定期检查维护电气一次、二次回路Other zhan其它异常运转1、误操作电力系统故障停电供水、搅拌系统停止1、循环冷却系统不能及时保证2、搅拌停局部反应过于剧烈引起爆炸1、备用电源2、备用循环水泵1、定期检查备用电源，保证其处于良好状态2、供水系统应保持循环3、提高生产人员操作水平管道泄漏破裂1、阻塞2、腐蚀3、焊接质量4、有缺陷5、高压1、潜在的主要设备损坏2、氯气泄漏，引起中毒事故1、培训人员就急处理能力，并制定事故处理和紧急防灾预案2、在运行前，对设备、管道进进检测和X光探伤3、定期对设备进行检验检查4、罐子配合焊接部位采用标准件用HAZOP分析方法对生产运行和操作进行分析，考虑到氯气泄漏的危险后果，需要增加安全措施，以保证氯气储运、氯化釜的安全运行。得出在正常的生产运行情况下，应增加安全措施液氯管线止回阀、液氯管线紧急切断阀、DCS系统及仪表设备备用电源、氯化釜紧急放料阀，对事故的发生能起到阻止和中断作用。能满足生产需要。DCS控制、联锁工艺参数设定(1)氯化反应温度 正常反应温度范围120-130 反应温度高限报警温度135 反应温度高高限报警并安全联锁温度140 反应温度超高限报警并安全泄放温度145 反应温度70，不允许开液氯切断阀(2)氯化反应循环冷却水流量 循环冷却水流量9t/h低限报警 循环冷却水流量低低限8t/h报警并安全联锁(3)氯化反应釜搅拌电机低低限报警并安全连锁电流20A 氯化反应釜搅拌电机低低限报警并安全连锁电流42A(4)氯化剂流量 正常反应流量范围0-500kgh 流量高限报警600kgh 流量高高限报警并安全联锁650kgh 每釜投氯量达到2000Kg流量计累计设定值提前报警并安全联锁。(5)储运液氯钢瓶重量 正常重力传感器重量范围减去钢瓶重量后81000kg； 重量8kg至缓冲罐阀门关。5、危险化工工艺自控方案5.1危险化工工艺重点监控工艺参数依据国家安全监管总局关于公布首批重点监管的危险化工工艺目录的通知(安全总管三200911 6号)及相关文件，结合本项目工艺特点，确定项目危险工艺重点监控工艺参数设置见下表：表5-1氯化聚乙烯反应重点监控工艺参数表序号设计监控参数仪表安装位置备注1氯化釜温度：120130反应釜顶部液相温度测量及远传2氯化釜搅拌电机电流：20A42A搅拌电机配电柜信号远传联锁3液氯进料量：液氯进料速率650kg/h液氯进料管质量流量计信号远传联锁、温升和降温水流量联锁，监控视镜和关闭切断阀4冷却水流量812t/h循环水进水管信号远传、报警、联锁5冷却水进水温度氯化反应釜进水管信号采集远传、报警6氯化釜压力：0.40.6Mpa反应釜顶部反应釜压力测量及远传该项目重点监控参数设置与国家安全监管总局关于公布首批重点监管的危险化工工艺目录的通知(安全总管三200911 6号)及相关文件要求的监控参数对照情况见下表：表52氯化危险工艺重点监控参数对照表序号建议监控参数本项目所采用的方案及监控参数备注1氯化反应釜内温度本项目设置热电阻温度计并在DCS系统集中显示符合文件要求2氯化反应釜内搅拌电流本项目在氯化反应釜搅拌电机配电回路上设置电流变送器，用于检测搅拌电机运行状态符合文件要求3液氯流量本项目在液氯进料管道上设置流量计，用于检测氯化剂流量。符合文件要求4氯化反应釜内压力本项目设置压力变送器并在DCS系统集中显示。符合文件要求5冷却水流量本项目在循环水管道上设置流量计，用于检测循环水流量。符合文件要求5.2危险工艺反应系统监测仪表设置该项目危险工艺反应安全监测仪表设置如下：表53氯化聚乙烯反应系统监测仪表设置一览表序号测控变量数量联锁参数功能备注1氯化釜温度4温度达到140时，液氯进料管线阀门关闭，145时排料阀门开启控制室显示、高、超高位报警、联锁关阀报警解除后检查设施核定流量、通知现场人员撤离稳定后处置2氯化釜搅拌电机电流4电流(低于)20A或者高于42A时关进料阀门控制室显示报警、联锁关阀停车倒罐后检查搅拌方可继续反应3循环水流量4流量低于8t/h联锁关液氯阀控制室显示报警、联锁关阀修复循环水系统4氯化釜压力4温度达到0.65Mpa时，排料阀门开启控制室显示、高位联锁，联锁开阀通知现场人员撤离稳定后处置5液氯进料流量4与氯化釜及温度联锁控制室显示，高限报警、调节设有切断阀该项目在每套氯化反应系统上设电动调节阀2台，电动切断阀2台，电动调节阀选用HTS型单座调节阀，阀门法兰公称直径DN50，液氯管线调节阀及切断阀阀芯、阀座材质应耐液氯环境，蒸汽、冷却水管线阀门采用碳钢材质，详见附件：管道及仪表流程图。5.3联锁、报警设置依据国家安全监管总局关于公布首批重点监管的危险化工工艺目录的通知（安全总管三2009116号）及相关文件，该项目危险工艺反应安全控制基本要求如下表：表54氯化危险化工工艺安全控制设置参数表序号测控变量联锁参数备注1氯化釜温度高报警及高高联锁温度达到140液氯进料管线阀门关闭，达到145时放料阀找开温度达到140关闭液氯进料阀，如果温度继续升高到145，反应釜排料阀打开。2氯化釜搅拌电机电流异常联锁电流低于20A或者高于42A时关进料阀门电流低于20A或高于42A时，关闭液氯进料阀。3冷却水上水流量低联锁流量低于8t/h限位关闭液氯进料阀门流量低于8t/h时关闭液氯进料阀4液氯进料流量控制液氯瞬时流量650kg/h使用调节阀控制液氯流量650kg/h5氯化釜压力高高报警及高高联锁压力达到0.62Mpa时液氯进料管线阀门关闭、达到0.65Mpa时放料阀打开压力达到0.62Mpa关闭液氯进料阀，如果压力继续升高到0.65Mpa时，反应釜排料阀打开。6氯化釜温度未达到起始反应温度温度70时，液氯管线阀不允许开温度70时，液氯管线阀门不允许开7氯化釜温度达到起始反应温度温度70时，蒸汽管线阀门不允许开温度70时，蒸汽管线阀门不允许开8液氯钢瓶重量重量8kg时，进缓冲罐电动阀门关重量8kg时，进缓冲罐阀门关该项目安全控制的基本要求设置与国家安全监管总局关于公布首批重点监管的危险化工工艺目录的通知(安全总管三2009116号)及相关文件要求的安全控制要求对照情况如下表：表5-5氯化危险化工工艺安全控制参数对照表序号建议安全控制项目本设计所采用的控制项目备注1反应釜温度报警及联锁本项目设置反应釜反应温度的报警和联锁，氯化釜温度超过130，系统报警，温度超过140，停止向氯化釜内进液氯符合文件要求2反应釜温度报警及联锁本项目设置氯化釜压力的报警和联锁，氯化釜压力超过0.62Mpa，系统报警，压力超过0.65Mpa，停止向氯化釜内进液氯。符合文件要求3氯化釜搅拌的稳定控制和联锁系统本项目在每台氯化釜搅拌电机上设搅拌电流检测，一旦搅拌电机故障，电流低于20A或者高于42A时，则停止向氯化釜进液氯，检查设备情况，防止发生生产事故。符合文件要求4紧急冷却系统本项目氯化釜冷却水切换系统，一旦氯化釜反应温度过高，先停止向氯化釜滴加液氯。一旦温水降温能力不足情况下，马上切换于一次冷却水。符合文件要求5紧急停车系统本项目设氯化釜紧急停车设施，当氯化釜内温度超过145压力超过0.65Mpa，液氯电磁阀关闭。反应釜内物料紧急排放，装置停车。符合文件要求6安全泄放系统本项目设置氯化釜安全泄放系统，当氯化釜温度达到145时，系统应紧急停车，停止进液氯，氯化釜底部自动放料阀自动打开，将物料放出。符合文件要求5.4自控原理及逻辑关系5.4.1自动调节原理如下：氯化釜温度与液氯进料设为自动调节关系，根据氯化釜反应温度调节液氯进料量，控制釜内温度在120130。反应温度、压力高于正常设定值时，液氯进料管线电动调节阀自动动作，阀门开度关小自动减少液氯进料量，氯化釜反应温度低于正常设定值时，阀门开度开大自动增大液氯进料量(液氯进料瞬时速率不得高于650kgh)。5.4.2联锁关系原理如下：氯化釜设有反应釜温度、压力高限报警，高高联锁、搅拌电机电流异常联锁、冷却水流量低限报警，低低联锁，联锁结果为液氯管线电动切断阀关闭。氯化釜温度超过145，联锁开启放料阀排料，确保不发生安全事故。5.4.3自动化控制(1)氯化反应釜反应温度与氯化剂流量联控。(2)氯化反应釜反应温度与循环冷却水的流量联控。(3)氯化反应釜反应温度与高限(指示)报警。(4)氯化反应釜反应温度与高，高限(指示)与氯化剂流量的切断联控。(5)氯化反应釜反应温度超高限与安全泄放的联锁。(6)氯化反应釜反应压力超高限与安全泄放的联锁。(7)循环冷却水流量低限报警、低低限联锁。(8)循环冷却水流量低、低限与氯化剂的切断联锁。(9)氯化釜搅拌电机电流低低限、高高限报警并于氯化剂流量的切断联锁。(10)氯化剂流量高、高限与氯化剂流量调节阀、切断阀的联控与切断。(11)氯化釜未达到起始反应温度不允许通入液氯，达到起始反应温度不允许通入蒸汽。5.5液氯钢瓶储运间自控方案1、液氯钢瓶间安装氯气浓度检测器，一旦出现氯气泄漏，控制室氯气浓度控制器进行报警、联锁风机开，并将气体引至回收塔进行碱液喷淋。2、钢瓶设置重力传感器，底限报警、低低限联锁关进缓冲罐阀。确保出现事故险情及时控制。5.6其他安全设施1)该项目氯化釜设有紧急放料阀，用于紧急状态下的反应放料。2)该项目液氯及氯化釜有可能存在氯气泄漏的环境，设置有毒气体探测器三台，有毒气体报警应安装在常驻人控制室。有毒气体报警控制器检测有毒气体氯气浓度达到高高限时输出开关点信号与强制机械通风电机进行电气联锁开。机械 通风气体出口应接入尾气回收塔。不允许对空排放。吸收塔设计处理能力应不 小于200m3/h，碱池设计容积不小于25m3，事故状态下可以将泄漏钢瓶完全浸 入。3)视频监控系统设置：监控系统是由传输、显示、记录登记三部分组成。安装在液氯储罐间视频探头，通过同轴视频电缆将视频图像传输到控制主机，控制主机再将视频信号分配到各监视器及录像设备。通过控制主机，操作人员可及时发现氯气是否泄漏，及时采取措施，防止事故进一步扩大。六、项目投资概算6.1项目总投资概算表6-1建设项目总投资概算序号种类名称单位数量总价（万元）备注1检测仪表流量计、温度计、压力变送器等台（块）28102控制、联锁阀门电动调节阀、切断阀台227.53DCS控制系统套1114安装材料ZR-RVVP-31.5mm2米6000.5ZR-RVVP-21.5mm2米12001桥架200100米450.2505角钢米1200.21/2镀锌管米1500.2挠性连接软管根480.55其它26合计33.1万元七、自动控制系统的实现7.1自动控制系统的组成本项目设置一套DCS控制系统，设置在控制室内，控制室位于车间东北侧，离氯化装置约25米(符合石油化工企业设计防火规范规定距离1 5米要求)，DCS系统厂家应按照各工段DCS系统I/O信号一览表配备对应的系统硬件和软件，包括操作站一台和工程师站一台，系统配备UPS电源，容量为5KVA。DCS系统冗余原则：系统应具有完备的冗余技术，包括设备冗余和工作性能冗余。各级网络通信设备和部件必须1:1冗余。控制站的控制器等功能卡必须1:1冗余。所有电源设备和部件必须1:1冗余。两个操作站应带有独立的计算机主机，操作站之间应具备工作冗余的功能。对冗余的设备，要求能在线故障诊断、报警、自动切换及维修提示。仪表线缆白控制室引出后，再沿电缆桥架引至测点附近，之后穿镀锌钢管，引至各个测点，所有测点和穿线管间加软挠性管，控制室到现场之间的电缆其总屏蔽层与桥架敷设的接地线形成可靠电气连接，并可靠接地，保护管应在电缆桥架侧面高度1/2以上的区域内，采用管接头与汇线桥架连接，保护管不得在汇线桥架的底部或顶盖上开孔引出，装置内所有仪表产品，包括现场仪表、桥架和穿线管等都与仪表接地系统可靠连接，仪表接地和电气接地接地系统分开设置，仪表接地电阻不大于1欧姆，经测试若接地电阻达不到要求，就近补加人工接地极，直到电阻达到要求为止。 八、结论本项目危险工艺设计自控系统采用集散控制系统(DCS系统)，主要具备以下功能：数据采集和处理、模拟量闭环控制、远程监控、远程操作、自动调节等。DCS控制系统采用UPS不间断电源供电，控制室距离氯化工段装置25米，符合安全距离要求。本设计严格执行国家安全监管总局关于公布首批重点监管的危险化工工艺目录的通知(安全总管三2009116号)及其附件国务院安委会办公室关于进一步加强危险化学品安全生产工作的指导意见(安委办200826号)、河北省安全生产监督管理局转发国家安全监督总局关于公布首批重点监管的危险化工工艺目录的通知(冀安监管危化函三2009102号)的要求，同时根据该工艺生产特点及现场情况，设置仪表、阀门及其它安全联锁措施，有效提高了项目工艺过程的本质安全程度。九、编制依据1)中华人民共和国安全生产法国家主席令第70号(2002年)；2)使用有毒物质作业场