论化工装置操作参数控制于安全平稳运行间的关系.doc

论化工装置操作参数控制于安全平稳运行间的关系摘要化工生产过程具有高温高压、易燃易爆、有毒有害、连续生产的特点。而化工装置的操作参数也主要包括温度、压力、流量及物料配比，把这些参数控制在它的安全限度内是保证化工工艺流程平稳运行的前提条件。在化工工艺中实现这些参数的自动调节和控制是保证化工安全生产的重要措施。所以化工装置参数能否控制在安全范围之内是一切化工生产能否安全平稳运行的首要问题。关键词操作参数控制安全平稳运行关系引言化工生产具有易燃、易爆、易中毒、高温、高压、易腐蚀等特点，所以化工生产过程潜在的不安全因素有很多，危险性和危害性更大，因此，对安全生产的要求也更加严格。而在这些因素中化工装置操作参数的控制是一个可控的因素。把这个因素控制在自己的安全限度内，是保证化工生产能够安全平稳运行的一大主要条件。一、化工操作参数的控制化工过程是由原料经化学处理和物理处理加工成化学产品或中间产品的生产过程。它包括许多工序，每个工序又由若干个或若干组设备（如反应器、蒸馏塔、吸收塔、干燥塔、分离器、换热器及输送设备等等)组合而成。物料通过各设备时，完成某种化学或物理处理，最终成为合格的产品。化工过程中的各种设备所进行的主要操作可归纳为下列几类：1化学反应；2分离或提纯3改变温度；4改变压力：5混合等。化工操作参数是在化工生产过程中，能影响过程运行和状态的物理量。而这些物理量主要包括温度、压力、流量及物料配比等。(一）、温度温度是化工生产中的主要控制的参数之一。不同的化学反应都有其自己最适宜的反应温度。化学反应速率与温度有着密切的关系。如果超温，反应物有可能加剧反应。造成压力升高，导致爆炸，也可能因为温度过高产生副反应，生成新的危险物质。升温过快、过高或冷却降温设施发生故障，还可能引起剧烈反应发生冲料或爆炸。温度过低有时会造成反应速度减慢会停滞，而一旦反应温度恢复正常时，则往往会因为未反应的物料过多而发生剧烈反应引起爆炸。液化气体和低沸点液体介质都可能由于温度升高企划，发生超压爆炸。因此必须防止工艺温度过高或过低。所以在化工过程中任何一个单元操作都会伴随着温度的变化，而在化工装置的操作中控制好温度的变化是保证化工生产能够平稳运行的条件之一。在操作中必须注意以下三个问题：控制反应温度化学反应一般都伴有热效应，放出或吸收一定热量。例如基本有机合成中的各种氧化反应、氯化反应、聚合反应等均是放热反应；而各种裂解反应、脱氢反应、脱水反应等则为吸热反应。并且很多反应中的副反应的产生也与温度有关。为使反应必须在一定温度下进行，必须向系统中加入或除去一定的热量，通常利用热交换装置来实现。热的交换装置主要有换热器和加热炉等，所以控制反应的温度就由它们控制，故在一定的化学反应中保证温度的限度就有这些化工装置的操作参数决定。控制好搅拌装置化学反应过程中，搅拌可以加速热量的传递，使反应物料温度均匀，防止局部过热。反应时一般先投入一种物料再开始搅拌，然后按规定的投料速度投入另一种物料。如果将这两种物料投入反应釜后再开始搅拌，就有可能引起两种物料的剧烈反应而造成超温超压，甚至引起爆炸。生产过程中由于各种不可预见的事故发生时，可能会造成散热不良或发生局部过热而发生剧烈反应而导致危险。因此必须控制搅拌器的参数防止搅拌中断，可采用双路供电、增设人工搅拌装置，自动停止加料设置及有效的降温手段等。正确选择传热介质化工生产中常用的热载体有水蒸气、热水、过热水、碳氢化合物、熔盐、汞、烟道气及熔融金属等。充分了解热载体性质，进行正确选择，对加热过程的安全十分重要。要避免实用和反应物料性质相抵触的介质作为传热介质。要防止热面结疤，防止因物料的的分解引起爆炸。（二）、压力在化工生产过程中需要用容器来贮存和处理大量的物料。由于物料的状态、物料的物理及化学性质不同以及采用的工艺方法不同，所采用的容器也是多种多样的。在化工生产过程中使用的容器中，压力容器的数量多，工作条件复杂，危险性很大，压力容器状况的好坏对实现化工安全生产至关重要。所以在化工生产过程中对压力容器的压力控制也是保证化工生产能够平稳运行的条件之一。在操作中应注意以下两点：压力容器的安全操作操作压力容器是要集中精力，勤于监察和调节。操作动作应平稳，应缓缓操作避免温度、压力的骤升骤降，防止压力容器的疲劳破坏。阀门的开启要谨慎，开停车时个阀门的开关状态以及开关的顺序不能搞错，要防止憋压闷坏、防止高压窜入低压系统，防止性质相抵触的物料相混以及防止液体和高温物料相遇而发生爆炸。所以要控制压力容器的压力在一定限度范围内是保证当下化工生产平稳运行的必要条件。压力容器的维护保养压力容器的定期维护与保养时必不可少的，定期消除一切存在的危险因素。维护保养工作包括防止腐蚀，消除“跑、冒、滴、漏”和做好停运期间的保养。是保证以后的化工生产可以安全平稳运行的必要条件。（三）、投料控制投料控制主要是指对投料速度、配比、顺序、原料纯度以及投料量的控制。对于投料的控制是控制化学反应副反应的产生以及防止在投料过程中产生过多的热量引起爆炸。所以投料的控制也是保证化工生产能够平稳运行的条件之一。在操作中应注意以下点：投料速度对于放热反应，加料速度不能超过设备的传热能力。加料速度过快会引起温度急剧升高，而造成事故。加料速度如突然减少，会导致温度降低，是一部分反应物料因温度过低而不反应。因此为保证化工生产的平稳运行必须严格控制投料速度。投料配比对于连续化程度较高、危险性较大的生产，更要特别重要反应物的配比关系。例如环氧乙烷的生产中乙烯和氧的混合反应，其浓度接近爆炸范围，尤其在开停产过程中，乙烯和氧的浓度都在发生变化，切开车是催化剂活性较低，容易造成反应器出口浓度过高，为保证安全应设置连锁装置，经常核对循环气的组成，尽量减少开停车的次数。投料顺序化工生产中，必须按照一定的顺序投料。例如，而用2,4-二氯酚和对硝基氯苯加碱生产除草醚时，三种原料必须同时加入反应罐，在190下进行缩合反应。假若忘加硝基氯苯，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。如果只加对硝基氯苯与碱反应，则生产对对硝基钠盐，在200下分解爆炸。原料纯度许多化学反应，由于反应物中含有过量杂质，以致引起燃烧爆炸。如用于生产乙炔的电石，其含磷量不得超过0.08%，因为电石中的磷化钙遇水后易自燃的磷化氢，磷化氢与空气燃烧易导致乙炔-空气混合物的爆炸。此外，在反应原料气中，如果有害气体不清除干净，在物料循环过程中，就会越聚越多，最终导致爆炸。因此，对生产原料、中间产品及成品应有严格的质量检验制度，以保证原料的纯度，进而保证化工生产的安全平稳运行。投料量化工反应设备或贮罐都有一定的安全容积，带有搅拌器的反应设备要考虑搅拌开动时的液面升高；贮罐要考虑温度升高后液面或压力的升高。所以在化工生产过程中要把握好投料量。这样才可以保证不出事故，保证化工生产过程可以安全平稳运行。二、自动控制与安全保护装置在化工生产过程中往往好过操作都是DCS控制系统来控制，这样在化工操作中极大的保证了操作人员的安全，与此同时也给每个化工装置加上了一层保护系统，可以在操作过程中实现部分的自动控制，使化工生产过程中的参数可以保持在安全的一定限度内。（一）、自动控制化工自动化生产过程中，大多是对连续化的参数进行自动调节。对于在生产控制中要求一组机构按一定的时间间隔做周期性动作，如合成氨生产中原料气的制造，要求一组阀门按一定的要求作周期性切换，就采用自动程序控制系统来实现。它主要是由程序控制器按一定的时间间隔发出信号，驱动执行机构动作。这样就可以在生产过程中。可以实现对化工生产装置的安全操作。但是，这种控制毕竟是机械的，还需又操作员要时时观察，让这种调节时时处于一种正常运行的状态中，保证化工生产的安全平稳的运行。（二）、安全保护装置信号报警装置化工生产过程中，在出现危险状态时信号报警装置可以警告操作者，及时采取措施消除隐患。信号报警装置只能提醒操作者注意已发生的不正常情况或故障，但不能排除故障。保险装置保险装置在发生危险状况时，则能自动消除不正常状况。如锅炉、压力容器上装设的安全阀和防爆片等安全装置安全联锁装置安全联锁装置是利用机械或电气控制依次连接各个仪器及设备，并使之彼此发生联系，达到安全生产的目的。如在硫酸与水的混合操作中，必须首先往设备中注入水再注入硫酸，否则将会发生喷溅或灼伤事故。将注水阀门和注酸阀门依次联锁起来，就可以达到此目的。如果只靠工人记忆操作，很可能会因为疏忽使顺序颠倒，发生事故。结论把化工装置的操作参数控制在它的安全范围之内，正确