控制化工工艺参数的技术措施

控制化工工艺参数的技术措施控制化工工艺参数的技术措施 控制化工工艺参数 即控制反应温度 压力 控制投料的 速度 配比 顺序以及原材料的纯度和副反应等 工艺参数失 控 不但破坏了平稳的生产过程 还常常是导致火灾爆炸事故 的祸根之一 所以严格控制工艺参数 使之处于安全限度内 是化工装置防止发生火灾爆炸事故的根本措施之一 1 温度失控 温度是石化生产中主要控制参数 准确控制反应温度不但 对保证产品质量 降低能耗由重要意义 也是防火防爆所必需 的 温度过高 可能引起反应失控发生冲料或爆炸 也可能引 起反应物分解燃烧 爆炸 或由于液化气体介质和低沸点液体 介质急剧蒸发 造成超压爆炸 温度过低 则有时会因反应速 度减慢或停滞造成反应物积聚 一旦温度正常时 往往回因未 反应物料过多而发生剧烈反应引起爆炸 温度过低还可能是某 些物料冻结 造成管路堵塞或破裂 致使易燃物泄漏引起燃烧 爆炸 为了严格控制温度 须从以下三个方面采取相应措施 有效去除反应热 对于相当多数的放热反应应选择有效 的传热设备 传热设备及传热介质 保证反应热及时导出 防 止超高温 还要注意随时解决传热面结垢 结焦的问题 因为它会大 大降低传热效率 而这种结垢 结焦现象在石化生产中有是较 常见的 正确选用传热介质 在石化生产中常用载体来进行加热 常用的热载体有水蒸气 热水 烟道气 碳氢化合物 如导热 油 联苯混合物及道生液 熔盐 汞和熔融金属等 正确选 择载体对加热过程的安全十分重要 如应避免选择容易与反应 物料相作用的物质作为传热介质 如不能用水来加热或冷却环 氧乙烷 因为微量水也会引起液体环氧乙烷自聚发热而爆炸 此种情况宜选用液体石蜡做传热介质 防止搅拌中断 搅拌可以加速反应物料混合以及热传导 有的生产过程如果搅拌中断 肯呢过会造成局部反应加聚和散 热不良而发生超压爆炸 对因搅拌中断可能引起事故的石化装 置 应采取防止搅拌中断的措施 例如采用双倍供电等 2 压力控制 压力是化工生产的基本参数之一 在化工生产中 有许多 反应需要在一定压力下才能进行 或者需要用假牙的方法来加 快反应速度 提高效率 因此 加压操作在化工生产中普遍采 用 所使用的塔 釜 器 罐等大部分是压力容器 但是 超压也是造成火灾爆炸事故的重要 原因之一 例 如 加压能够强化可燃物料的化学活性 扩大爆炸极限范围 久受高压作用的设备容易脱碳 变形 渗漏 以至破裂和爆炸 处于高压的可燃气体介质从设备 系统连接薄弱处 如焊接处 或法兰 螺栓 丝扣连接处甚至因腐蚀穿孔出等 泄漏 还会 犹豫急剧喷出或静电而导致火灾爆炸等 反之 压力过低 会 使设备变形 在负压操作系统 空气容易从外部渗入 与设备 系统内的可燃物料形成帮助性混合物而导致燃烧 爆炸 因此 为了确保安全生产 不因压力失控造成事故 除了 要求受压系统中的所有设备 管道必须按照设计要求 保证其 耐压强度 气密性 有安全阀等泄压设备 还必须装设灵敏 准确 可靠的测量压力的仪表 压力计 而且要按照设计压力或 最高工作压力以及有关规定 正确选用 安装和使用压力计 并在生产运行期间保持完好 3 进料控制 进料速度 对于放热反应 进料速度不能超过设备的散 热能力 否则物料温度将会急剧升高 引起物料的分解 有可 能造成爆炸事故 进料速度过低 部分物料可能因温度过低 反应不完全而积聚 一旦达到反应温度是 就有可能使反应加 剧进行 因温度 压力急剧升高而产生爆炸 进料温度 进料温度过高 可能造成反应失控而发生事 故 进料温度过低 情况与进料速度过低相似 进料配比 对反应物料的配比要严格控制 尤其是对连 续化程度较高 危险性较大的生产 更需注意 如环氧乙烷生 产中 反应原料乙烯与氧的浓度接近爆炸极限范围 须严格控 制 尤其在开停车过程中 乙烯和氧的浓度在不断变化 且开 车时催化剂活性较低 容易造成反应器出口氧浓度过高 为保 证安全 应设置联锁装置 经常核对循环气的组成 尽量减少 开车停车次数 对可燃或易燃物与氧化剂的反应 要严格控制氧化剂的速 度和投料量 两种或两种以上原料能形成爆炸性混合物的生产 其配料比应严格控制在爆炸极限范围以外 如果工艺条件允许 可采用水蒸气或惰性气体稀释 催化剂对化学反应速度影响很大 如果催化剂过量 就可 能发生危险 因此 对催化剂的加入量也应严格控制 进料顺序 有些生产过程 进料顺序是不能颠倒的 如 氯化氢合成应先投氢后投氯 三氯化磷生产应先投磷后投氯 磷酸酯与甲胺反应时 应先头磷酸酯 再滴加甲胺等 反之反 应就会爆炸 4 控制原料纯度 许多化学反应 由于反应物种危险杂质的增加导致副反应 过反应的发生而引起燃烧 爆炸 原料中某种杂质含量过高 生产过程中易发生燃烧爆炸 如生产乙炔是要求电石中含磷量不超过 0 08 因为磷 即磷 化钙 遇水后生成磷化氢 它与空气燃烧 可导致乙炔 空气混 合气爆炸 循环使用的反应原料气体 如果其中有害杂质气体不清 除干净 在循环过程中就会越积越多 最终导致爆炸 如空分 装置中液氧中的有害物 烃 含量过高 就会引起爆炸 这需 要在工艺上采取措施 如在循环使用前将有害杂质吸收清除或 将部分反应气体放空 以及加强监测等 以保证有害杂质气体 含量不超过标准 有时为了防止某些有害杂质的