10某企业10万吨年甲烷氯化物装置氯化工序安全控制方案.docx

某企业10万吨/年甲烷氯化物装置氯化工序安全控制方案一、工艺简述甲烷氯化物生产装置分为供氯、氢氯化、热氯化、精偷、三废处理工序，下面氯化工序进行简述。一氯甲烷和氯气进入氯化反应器进行热氯化反应，二者反应生成多氯甲烷：CH3C1+C1>CH2C12+HC1CH3C1+2C12>CHC13+2HC1CH3C1+3C12>CC14+3HC1控制反应条件、一氯甲烷/氯气配比，调节多氯甲烷的生产比例，反应后的产物进行冷却分离，冷却后的反应产物进入精储单元。未被冷却的HC1和少量一氯甲烷一部分回用至氢氯化单元，废气进入水洗塔、碱洗塔洗涤。二、装置氯化工艺危险性分析1固有危险性甲烷氯化物装置涉及到的氯气、一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳、盐酸等。其中一氯甲烷属于易燃物质，氯气不燃但助燃，三氯化氮可分解爆炸，三氯甲烷属第二类易制毒化学品。2.工艺过程的危险性2.1 反应过程的危险性(1)生成的氯化氢气体遇水后腐蚀性强。氯气遇水生成盐酸，也为酸性腐蚀品，对人体的皮肤和粘膜具有刺激腐蚀作用。(2)氯化反应为一氯甲烷与氯气气体混合进行反应，进入氯化反应器进行反应反应过程控制条件苛刻，如果物料加入速度过快、温度控制高造成反应速度过快，可能造成容器内压升高，引起火灾或设备爆炸，同时造成周围设备损坏，易燃物料泄漏引起二次事故。(3)反应过程在一定压力、温度下进行，而且为放热反应，如安全附件不全或不可靠，工艺控制失误，配套的冷却、氮气保护等安全设施中断或不足，引起火灾、爆炸事故。(4)甲烷氯化物装置涉及到的氯气为剧毒物质，对眼、呼吸道粘膜有刺激作用，甲醇对中枢神经系统有麻醉作用，硫酸对皮肤、粘膜等组织有强烈的刺激和腐蚀作用，盐酸接触其蒸气或烟雾，可引起急性中毒，一氯甲烷有刺激和麻醉作用，严重损伤中枢神经系统。2 .2.2原料储存过程的危险性氯气不会燃烧，但可助燃；正常情况下液氯商品中含有微量的三氯化氮，但是在使用液氯时，当三氯化氮被积聚时，产生潜在的爆炸危险。据资料报道，采用气化液氯工艺时，气化器中液氯蒸发时，三氯化氮与氯的分离系数为610,所以三氯化氮大部分存留于未蒸发的液氯残液中，超过5%即有爆炸的危险。三氯化氮的含量远小于5%,则不考虑爆炸危险性。3 .装置氯化工艺控制方案综述氯化反应工艺设紧急停车系统、安全泄放系统和紧急冷却系统。氯化反应器设进料流量自动控制阀，通过氯气进料流量和一氯甲烷进料流量进行比例调节。氯化反应器设置温度、压力远传显示报警，反应温度高高报警并联锁切断氯气进料、打开激冷塔紧急冷却系统、紧急停车系统；反应压力高高报警并联锁切断氯气进料、打开紧急停车系统，打开安全泄放系统及氯气吸收中和系统。装置内设置可燃、有毒气体检测报警，工业视频监控等措施以达到保障企业的安全生产及员工的人身安全目的。根据保护层分析(1OPA)及SI1定级报告，某企业10万吨/年甲烷氯化物装置的安全完整性等级采用SI12级。氯化反应器温度高高,考虑仪表的安全和可用性，测量仪表三取二，联锁切断氯气进料阀。本工序基本过程控制系统采用DCS系统，并配置了独立的安全仪表系统(SIS),以上控制、报警及联锁方式在控制室实现。工艺控制、报警、联锁一览表见附表。表1氯化工序DCS控制、报警、联锁一览表序号位号测控变量联锁参数功能一、温度控制、报警、联锁1TICA-102一氯甲烷进料管线温度显示、控制、报警2TISA-103氯气进料管线温度显示、联锁、报警3TIA-108混合器内温度显示、报警4TSA-109混合器内温度联锁、报警5TIA-I1O氯化反应器内温度显示、报警6TISA-111氯化反应器内温度显示、联锁、报警7TI-112氯化反应器内温度显示8T1CA-113氯化反应器内温度显示、控制、报警9TIC-117A氯化反应器电加热器温度显示、控制10TIC-117B氯化反应器电加热器温度显示、控制11TISA-139氯化反应器气相出口管道温度显示、联锁、报警12TI-150氯化反应器内温度显示13TIA-151氯化反应器内温度显示、报警14TIA-152氯化反应器内温度显示、报警二、压力控制、报警、联锁1PISA-105氯化反应器泄放管道压力显示、联锁、报警2PISA-106A氯气进料管道压力显示、联锁、报警3PIA-107一氯甲烷进料管道压力显示、报警4PISA-108氯化器释放槽压力显示、联锁、报警5PISA-118氯化反应器气相出口管道压力显示、联锁、报警6PIA-123氯气进料管道压力显示、报警三、流量1FE-102一氯甲烷进料管线流量显示、控制、累计2FE-107氯气进料管线流量显示、控制、累计3H-I11氯化器释放槽气相出口管道流量显示4FE-810氯气进料管线流量显示、控制表2氯化工序S1S系统报警、联锁一览表序号位号测控变量联锁参数功能一、温度控制、报警、联锁1TISA-114氯化反应器内温度显示、联锁、报警2TISA-115氯化反应器内温度显示、联锁、报警3TISA-116氯化反应器内温度显示、联锁、报警