化工安全工藝流程解析

化工安全工藝流程解析一、工藝流程內(nèi)容工藝流程主要內(nèi)容包括兩個(gè)方面：一是生產(chǎn)流程中各個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的具體組成、順序和組合方式，達(dá)到加工原料以制取所需產(chǎn)品的目的；二是工藝流程圖，圖解的形式表示出的生產(chǎn)過(guò)程中原料經(jīng)過(guò)各個(gè)單元操作過(guò)程制得產(chǎn)品，物料和能量發(fā)生的變化及其流向，以及采用了哪些化工過(guò)程和設(shè)備，通過(guò)圖解形式表示的化工管道流程和儀表控制流程。工藝流程分析中要解決流程及裝置的整體安全性問(wèn)題。(1)整個(gè)流程的組成

工藝流程反映了由原料到產(chǎn)品的全過(guò)程，應(yīng)確定采納多少生產(chǎn)過(guò)程或工序來(lái)構(gòu)成全過(guò)程，并確定每個(gè)單元過(guò)程的具體任務(wù)(即物料通過(guò)時(shí)要發(fā)生什么物理變化、化學(xué)變化以及能量變化)，以及每個(gè)生產(chǎn)過(guò)程或工序之間如何連接如何平衡以及如何實(shí)現(xiàn)安全運(yùn)行。(2)每個(gè)過(guò)程或工序的組成

應(yīng)采納多少和由哪些設(shè)備來(lái)完成這一生產(chǎn)過(guò)程，以及各設(shè)備之間應(yīng)如何連接，并明確每臺(tái)設(shè)備的作用和它的主要工藝參數(shù)，只有在保證單元、設(shè)備安全的基礎(chǔ)上，才能保證整個(gè)裝置和工藝的安全性。(3)操作條件

為了使每個(gè)過(guò)程、每臺(tái)設(shè)備都能起到預(yù)定作用，應(yīng)當(dāng)確定整個(gè)生產(chǎn)工序或每臺(tái)設(shè)備的各個(gè)不同部位要達(dá)到和堅(jiān)持的操作條件。操作運(yùn)行過(guò)程的安全可靠必須依靠對(duì)異常現(xiàn)象和事故案例的分析基礎(chǔ)。(4)控制方案

為了正確實(shí)現(xiàn)并堅(jiān)持各生產(chǎn)工序和每臺(tái)設(shè)備的操作條件，以及實(shí)現(xiàn)各生產(chǎn)過(guò)程之間、各設(shè)備之間的正確聯(lián)系，保證工藝及設(shè)備的安全運(yùn)行，需要確定正確的控制方案、選用合適的控制儀表和控制技術(shù)。(5)確定安全生產(chǎn)措施

遵照國(guó)家的有關(guān)規(guī)定，結(jié)合以往的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，對(duì)所制定的化工裝置在開(kāi)車(chē)、停車(chē)、長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)以及檢修過(guò)程中，可能存在的不安全因素進(jìn)行認(rèn)真分析，制訂出切實(shí)可行的安全措施，例如設(shè)置防火、防爆措施(設(shè)置安全閥、防爆膜、阻火器和事故貯槽等)。二、工藝運(yùn)行條件分析(1)操作方式

在確定每個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的同時(shí)，必須確定該過(guò)程的生產(chǎn)操作方式。在可能的狀況下，盡量采納連續(xù)操作方式。有時(shí)也采納間歇操作與連續(xù)操作組合在一起的聯(lián)合操作方式，如懸浮法生產(chǎn)聚氯乙烯或聚苯乙烯。此外，有些過(guò)程采納間歇操作反而更有利，如利用蒸餾釜處理精餾塔塔釜的高沸點(diǎn)殘液，由于塔釜?dú)堃簲?shù)量很少，要經(jīng)相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間才能貯存到一定數(shù)量，再送去蒸餾釜進(jìn)行回收，這時(shí)采納間歇操作會(huì)更有利。

(2)確定主要生產(chǎn)過(guò)程

從工業(yè)化生產(chǎn)的角度出發(fā)既要滿足生產(chǎn)上的要求，又要滿足經(jīng)濟(jì)、安全等方面的要求，對(duì)同一生產(chǎn)過(guò)程可用幾種不同的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)，例如漿液分開(kāi)可用離心分開(kāi)、真空吸濾、沉降分開(kāi)等幾種方法；同一過(guò)程且同一方法也可用不同設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)，如反應(yīng)裝置就有釜式反應(yīng)器和管式反應(yīng)器兩種。為此需要從各個(gè)方面進(jìn)行比較，從中選出最適宜的。在確定主要過(guò)程時(shí)，首先抓住全流程的核心——反應(yīng)過(guò)程，從它人手來(lái)逐個(gè)建立與之相關(guān)的生產(chǎn)過(guò)程。標(biāo)明反應(yīng)過(guò)程中的所有化學(xué)反應(yīng)方程式、反應(yīng)條件和熱效應(yīng)，對(duì)反應(yīng)歷程及特點(diǎn)進(jìn)行分析，由此向前推到原料和催化劑等準(zhǔn)備過(guò)程，向后依次推到產(chǎn)品分開(kāi)、提純和后加工等各個(gè)過(guò)程。總而言之，流程中的各個(gè)生產(chǎn)過(guò)程都不是孤立存在的，它們是為了實(shí)現(xiàn)共同的目的(使某些原料變成人們所需要的某些既定的產(chǎn)品)，滿足同樣的要求(優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低耗、低成本、安全可靠地進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn))，而有機(jī)組合在一起的，弄清各個(gè)過(guò)程之間的內(nèi)在聯(lián)系后，就可以迅速地正確確定相關(guān)的過(guò)程。選擇何種工藝過(guò)程及選取相配套的設(shè)備，最重要的前提條件就是保證安全運(yùn)行。(3)合理利用物料和能量，確定輔助過(guò)程

為了降低能耗，提升能量利用率，應(yīng)檢查分析整個(gè)工藝流程中可以回收利用的能量，特別是反應(yīng)放出的熱量，以及位能、凈壓能等。為了充分利用熱能，可以依狀況的不同選擇設(shè)置廢熱鍋爐、蒸汽透平、熱泵等；還要合計(jì)對(duì)換熱流程及方案的研究，采用交叉換熱、提升傳熱速率等。充分利用靜壓能進(jìn)料，如高壓下物料進(jìn)入低壓設(shè)備；減壓設(shè)備靠真空自動(dòng)抽進(jìn)物料等。要合計(jì)設(shè)備位置的相對(duì)凹凸，充分利用位能輸送物料等。都會(huì)帶來(lái)相應(yīng)的安全問(wèn)題，必須充分注意。例如，從減壓設(shè)備出料時(shí)，必須設(shè)置相應(yīng)高度的液封。對(duì)未轉(zhuǎn)化物料會(huì)采納分開(kāi)、回收手段，以提升總收率。對(duì)采納溶液和載體的單元操作，一般會(huì)建立回收系統(tǒng)。為了穩(wěn)定生產(chǎn)操作，需要合計(jì)某些物料的貯存或中間輸送過(guò)程，這些中間貯罐或產(chǎn)品貯罐(倉(cāng)庫(kù))的容量大小關(guān)于生產(chǎn)過(guò)程的調(diào)節(jié)和安全運(yùn)行可起相當(dāng)大的作用。(4)確定安全操作條件

在確定各個(gè)生產(chǎn)過(guò)程及設(shè)備的同時(shí)，還要科學(xué)確定安全操作條件，因?yàn)樗鼘?duì)生產(chǎn)過(guò)程與設(shè)備確實(shí)立及其作用的發(fā)揮和控制方案確實(shí)定都有直接關(guān)系。如高壓反應(yīng)過(guò)程，要求在原料貯罐到反應(yīng)器中間必須設(shè)立升壓過(guò)程和相應(yīng)的壓縮機(jī)，而在反應(yīng)器到產(chǎn)品之間又必須設(shè)立減壓過(guò)程和相應(yīng)的設(shè)備。又如，確定了反應(yīng)器內(nèi)的操作溫度和同意波動(dòng)范圍，為了防止熱平衡破壞，造成事故，就要求相應(yīng)地設(shè)立供熱或移熱設(shè)施及手段(如夾套、內(nèi)冷管等)，同時(shí)建立自動(dòng)調(diào)節(jié)溫度的控制系統(tǒng)等。(5)安全控制系統(tǒng)確實(shí)定

在整個(gè)流程的各個(gè)過(guò)程及設(shè)備確定后，要全面檢查、分析流程中各個(gè)過(guò)程之間是如何連接的，各個(gè)過(guò)程又是靠什么操作手段來(lái)實(shí)現(xiàn)的等。然后依據(jù)這些來(lái)確定它們的控制系統(tǒng)。要合計(jì)正常生產(chǎn)、開(kāi)停車(chē)和檢修所需要的各個(gè)過(guò)程的連接方法，此外還要系統(tǒng)的評(píng)審管線、閥門(mén)、過(guò)濾密封系統(tǒng)，以及采樣、放凈、排空、連通等設(shè)備，完善控制系統(tǒng)。確定科學(xué)先進(jìn)的控制水平。(6)工藝流程的優(yōu)化

在總結(jié)安全運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，逐步完善和簡(jiǎn)化制定的工藝流程。合計(jì)到開(kāi)停車(chē)和事故處理等問(wèn)題，要設(shè)置事故貯罐，增加備用設(shè)備，以便必要時(shí)切換使用。