論化工裝置操作參數(shù)控制于安全平穩(wěn)運行間的關(guān)系

1、 論化工裝置操作參數(shù)控制于安全平穩(wěn)運行間的關(guān)系 摘要 化工生產(chǎn)過程具有高溫高壓、易燃易爆、有毒有害、連續(xù)生產(chǎn)的特點。而化工裝置的操作參數(shù)也主要包括溫度、壓力、流量及物料配比，把這些參數(shù)控制在它的安全限度內(nèi)是保證化工工藝流程平穩(wěn)運行的前提條件。在化工工藝中實現(xiàn)這些參數(shù)的自動調(diào)節(jié)和控制是保證化工安全生產(chǎn)的重要措施。所以化工裝置參數(shù)能否控制在安全范圍之內(nèi)是一切化工生產(chǎn)能否安全平穩(wěn)運行的首要問題。 關(guān)鍵詞 操作參數(shù) 控制 安全平穩(wěn) 運行 關(guān)系 引言 化工生產(chǎn)具有易燃、易爆、易中毒、高溫、高壓、易腐蝕等特點，所以化工生產(chǎn)過程潛在的不安全因素有很多，危險性和危害性更大，因此，對安全生產(chǎn)的要求也更加嚴(yán)格。而

2、在這些因素中化工裝置操作參數(shù)的控制是一個可控的因素。把這個因素控制在自己的安全限度內(nèi)，是保證化工生產(chǎn)能夠安全平穩(wěn)運行的一大主要條件。 一、化工操作參數(shù)的控制 化工過程是由原料經(jīng)化學(xué)處理和物理處理加工成化學(xué)產(chǎn)品或中間產(chǎn)品的生產(chǎn)過程。它包括許多工序，每個工序又由若干個或若干組設(shè)備（如反應(yīng)器、蒸餾塔、吸收塔、干燥塔、分離器、換熱器及輸送設(shè)備等等)組合而成。物料通過各設(shè)備時，完成某種化學(xué)或物理處理，最終成為合格的產(chǎn)品?；み^程中的各種設(shè)備所進(jìn)行的主要操作可歸納為下列幾類：1化學(xué)反應(yīng)；2分離或提純3改變溫度；4改變壓力：5混合等?；げ僮鲄?shù)是在化工生產(chǎn)過程中，能影響過程運行和狀態(tài)的物理量。而這些物理量

3、主要包括溫度、壓力、流量及物料配比等。 (一）、溫度 溫度是化工生產(chǎn)中的主要控制的參數(shù)之一。不同的化學(xué)反應(yīng)都有其自己最適宜的反應(yīng)溫度?；瘜W(xué)反應(yīng)速率與溫度有著密切的關(guān)系。如果超溫，反應(yīng)物有可能加劇反應(yīng)。造成壓力升高，導(dǎo)致爆炸，也可能因為溫度過高產(chǎn)生副反應(yīng)，生成新的危險物質(zhì)。升溫過快、過高或冷卻降溫設(shè)施發(fā)生故障，還可能引起劇烈反應(yīng)發(fā)生沖料或爆炸。溫度過低有時會造成反應(yīng)速度減慢會停滯，而一旦反應(yīng)溫度恢復(fù)正常時，則往往會因為未反應(yīng)的物料過多而發(fā)生劇烈反應(yīng)引起爆炸。液化氣體和低沸點液體介質(zhì)都可能由于溫度升高企劃，發(fā)生超壓爆炸。因此必須防止工藝溫度過高或過低。所以在化工過程中任何一個單元操作都會伴隨著溫度

4、的變化，而在化工裝置的操作中控制好溫度的變化是保證化工生產(chǎn)能夠平穩(wěn)運行的條件之一。在操作中必須注意以下三個問題： 控制反應(yīng)溫度 化學(xué)反應(yīng)一般都伴有熱效應(yīng)，放出或吸收一定熱量。例如基本有機合成中的各種氧化反應(yīng)、氯化反應(yīng)、聚合反應(yīng)等均是放熱反應(yīng)；而各種裂解反應(yīng)、脫氫反應(yīng)、脫水反應(yīng)等則為吸熱反應(yīng)。并且很多反應(yīng)中的副反應(yīng)的產(chǎn)生也與溫度有關(guān)。為使反應(yīng)必須在一定溫度下進(jìn)行，必須向系統(tǒng)中加入或除去一定的熱量，通常利用熱交換裝置來實現(xiàn)。熱的交換裝置主要有換熱器和加熱爐等，所以控制反應(yīng)的溫度就由它們控制，故在一定的化學(xué)反應(yīng)中保證溫度的限度就有這些化工裝置的操作參數(shù)決定。 控制好攪拌裝置 化學(xué)反應(yīng)過程中，攪拌可以

5、加速熱量的傳遞，使反應(yīng)物料溫度均勻，防止局部過熱。反應(yīng)時一般先投入一種物料再開始攪拌，然后按規(guī)定的投料速度投入另一種物料。如果將這兩種物料投入反應(yīng)釜后再開始攪拌，就有可能引起兩種物料的劇烈反應(yīng)而造成超溫超壓，甚至引起爆炸。生產(chǎn)過程中由于各種不可預(yù)見的事故發(fā)生時，可能會造成散熱不良或發(fā)生局部過熱而發(fā)生劇烈反應(yīng)而導(dǎo)致危險。因此必須控制攪拌器的參數(shù)防止攪拌中斷，可采用雙路供電、增設(shè)人工攪拌裝置，自動停止加料設(shè)置及有效的降溫手段等。 正確選擇傳熱介質(zhì) 化工生產(chǎn)中常用的熱載體有水蒸氣、熱水、過熱水、碳?xì)浠衔?、熔鹽、汞、煙道氣及熔融金屬等。充分了解熱載體性質(zhì)，進(jìn)行正確選擇，對加熱過程的安全十分重要。要避

6、免實用 和反應(yīng)物料性質(zhì)相抵觸的介質(zhì)作為傳熱介質(zhì)。要防止熱面結(jié)疤，防止因物料的的分解引起爆炸。 （二）、壓力 在化工生產(chǎn)過程中需要用容器來貯存和處理大量的物料。由于物料的狀態(tài)、物料的物理及化學(xué)性質(zhì)不同以及采用的工藝方法不同，所采用的容器也是多種多樣的。在化工生產(chǎn)過程中使用的容器中，壓力容器的數(shù)量多，工作條件復(fù)雜，危險性很大，壓力容器狀況的好壞對實現(xiàn)化工安全生產(chǎn)至關(guān)重要。所以在化工生產(chǎn)過程中對壓力容器的壓力控制也是保證化工生產(chǎn)能夠平穩(wěn)運行的條件之一。在操作中應(yīng)注意以下兩點： 壓力容器的安全操作 操作壓力容器是要集中精力，勤于監(jiān)察和調(diào)節(jié)。操作動作應(yīng)平穩(wěn)，應(yīng)緩緩操作避免溫度、壓力的驟升驟降，防止壓力容

7、器的疲勞破壞。閥門的開啟要謹(jǐn)慎，開停車時個閥門的開關(guān)狀態(tài)以及開關(guān)的順序不能搞錯，要防止憋壓悶壞、防止高壓竄入低壓系統(tǒng)，防止性質(zhì)相抵觸的物料相混以及防止液體和高溫物料相遇而發(fā)生爆炸。所以要控制壓力容器的壓力在一定限度范圍內(nèi)是保證當(dāng)下化工生產(chǎn)平穩(wěn)運行的必要條件。 壓力容器的維護(hù)保養(yǎng) 壓力容器的定期維護(hù)與保養(yǎng)時必不可少的，定期消除一切存在的危險因素。維護(hù)保養(yǎng)工作包括防止腐蝕，消除“跑、冒、滴、漏”和做好停運期間的保養(yǎng)。是保證以后的化工生產(chǎn)可以安全平穩(wěn)運行的必要條件。上一頁 1 2下一頁 （三）、投料控制 投料控制主要是指對投料速度、配比、順序、原料純度以及投料量的控制。對于投料的控制是控制化學(xué)反應(yīng)副

8、反應(yīng)的產(chǎn)生以及防止在投料過程中產(chǎn)生過多的熱量引起爆炸。所以投料的控制也是保證化工生產(chǎn)能夠平穩(wěn)運行的條件之一。在操作中應(yīng)注意以下點： 投料速度 對于放熱反應(yīng)，加料速度不能超過設(shè)備的傳熱能力。加料速度過快會引起溫度急劇升高，而造成事故。加料速度如突然減少，會導(dǎo)致溫度降低，是一部分反應(yīng)物料因溫度過低而不反應(yīng)。因此為保證化工生產(chǎn)的平穩(wěn)運行必須嚴(yán)格控制投料速度。 投料配比 對于連續(xù)化程度較高、危險性較大的生產(chǎn)，更要特別重要反應(yīng)物的配比關(guān)系。例如環(huán)氧乙烷的生產(chǎn)中乙烯和氧的混合反應(yīng)，其濃度接近爆炸范圍，尤其在開停產(chǎn)過程中，乙烯和氧的濃度都在發(fā)生變化，切開車是催化劑活性較低，容易造成反應(yīng)器出口濃度過高，為保證

9、安全應(yīng)設(shè)置連鎖裝置，經(jīng)常核對循環(huán)氣的組成，盡量減少開停車的次數(shù)。 投料順序 化工生產(chǎn)中，必須按照一定的順序投料。例如，而用2,4-二氯酚和對硝基氯苯加堿生產(chǎn)除草醚時，三種原料必須同時加入反應(yīng)罐，在190下進(jìn)行縮合反應(yīng)。假若忘加硝基氯苯，只加2,4-二氯酚和堿，結(jié)果生成二氯酚鈉鹽，在240下能分解爆炸。如果只加對硝基氯苯與堿反應(yīng)，則生產(chǎn)對對硝基鈉鹽，在200下分解爆炸。 原料純度 許多化學(xué)反應(yīng)，由于反應(yīng)物中含有過量雜質(zhì)，以致引起燃燒爆炸。如用于生產(chǎn)乙炔的電石，其含磷量不得超過0.08%，因為電石中的磷化鈣遇水后易自燃的磷化氫，磷化氫與空氣燃燒易導(dǎo)致乙炔-空氣混合物的爆炸。此外，在反應(yīng)原料氣中，如

10、果有害氣體不清除干凈，在物料循環(huán)過程中，就會越聚越多，最終導(dǎo)致爆炸。因此，對生產(chǎn)原料、中間產(chǎn)品及成品應(yīng)有嚴(yán)格的質(zhì)量檢驗制度，以保證原料的純度，進(jìn)而保證化工生產(chǎn)的安全平穩(wěn)運行。 投料量 化工反應(yīng)設(shè)備或貯罐都有一定的安全容積，帶有攪拌器的反應(yīng)設(shè)備要考慮攪拌開動時的液面升高；貯罐要考慮溫度升高后液面或壓力的升高。所以在化工生產(chǎn)過程中要把握好投料量。這樣才可以保證不出事故，保證化工生產(chǎn)過程可以安全平穩(wěn)運行。 二、自動控制與安全保護(hù)裝置 在化工生產(chǎn)過程中往往好過操作都是dcs控制系統(tǒng)來控制，這樣在化工操作中極大的保證了操作人員的安全，與此同時也給每個化工裝置加上了一層保護(hù)系統(tǒng)，可以在操作過程中實現(xiàn)部分的

11、自動控制，使化工生產(chǎn)過程中的參數(shù)可以保持在安全的一定限度內(nèi)。 （一）、自動控制 化工自動化生產(chǎn)過程中，大多是對連續(xù)化的參數(shù)進(jìn)行自動調(diào)節(jié)。對于在生產(chǎn)控制中要求一組機構(gòu)按一定的時間間隔做周期性動作，如合成氨生產(chǎn)中原料氣的制造，要求一組閥門按一定的要求作周期性切換，就采用自動程序控制系統(tǒng)來實現(xiàn)。它主要是由程序控制器按一定的時間間隔發(fā)出信號，驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)動作。這樣就可以在生產(chǎn)過程中。可以實現(xiàn)對化工生產(chǎn)裝置的安全操作。但是，這種控制畢竟是機械的，還需又操作員要時時觀察，讓這種調(diào)節(jié)時時處于一種正常運行的狀態(tài)中，保證化工生產(chǎn)的安全平穩(wěn)的運行。 （二）、安全保護(hù)裝置 信號報警裝置 化工生產(chǎn)過程中，在出現(xiàn)危險狀

12、態(tài)時信號報警裝置可以警告操作者，及時采取措施消除隱患。信號報警裝置只能提醒操作者注意已發(fā)生的不正常情況或故障，但不能排除故障。 保險裝置 保險裝置在發(fā)生危險狀況時，則能自動消除不正常狀況。如鍋爐、壓力容器上裝設(shè)的安全閥和防爆片等安全裝置 安全聯(lián)鎖裝置 安全聯(lián)鎖裝置是利用機械或電氣控制依次連接各個儀器及設(shè)備，并使之彼此發(fā)生聯(lián)系，達(dá)到安全生產(chǎn)的目的。如在硫酸與水的混合操作中，必須首先往設(shè)備中注入水再注入硫酸，否則將會發(fā)生噴濺或灼傷事故。將注水閥門和注酸閥門依次聯(lián)鎖起來，就可以達(dá)到此目的。如果只靠工人記憶操作，很可能會因為疏忽使順序顛倒，發(fā)生事故。 結(jié)論 把化工裝置的操作參數(shù)控制在它的安全范圍之內(nèi)，正確使用自動