1、光氣及光氣化工藝
反應(yīng)類型 放熱反應(yīng) 重點(diǎn)監(jiān)控單元 光氣化反應(yīng)釜、光氣儲運(yùn)單元
工藝簡介
光氣及光氣化工藝包含光氣的制備工藝,以及以光氣為原料制備光氣化產(chǎn)品的工藝路線,光氣化工藝主要分為氣相和液相兩種。
工藝危險特點(diǎn)
(1)光氣為劇毒氣體,在儲運(yùn)、使用過程中發(fā)生泄漏后,易造成大面積污染、中毒事故;
(2)反應(yīng)介質(zhì)具有燃爆危險性;
(3)副產(chǎn)物氯化氫具有腐蝕性,易造成設(shè)備和管線泄漏使人員發(fā)生中毒事故。
典型工藝
一氧化碳與氯氣的反應(yīng)得到光氣;
光氣合成雙光氣、三光氣;
采用光氣作單體合成聚碳酸酯;
甲苯二異氰酸酯(TDI)的制備;
4,4'-二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)的制備等。
重點(diǎn)監(jiān)控工藝參數(shù)
一氧化碳、氯氣含水量;反應(yīng)釜溫度、壓力;反應(yīng)物質(zhì)的配料比;光氣進(jìn)料速度;冷卻系統(tǒng)中冷卻介質(zhì)的溫度、壓力、流量等。
安全控制的基本要求
事故緊急切斷閥;緊急冷卻系統(tǒng);反應(yīng)釜溫度、壓力報警聯(lián)鎖;局部排風(fēng)設(shè)施;有毒氣體回收及處理系統(tǒng);自動泄壓裝置;自動氨或堿液噴淋裝置;光氣、氯氣、一氧化碳監(jiān)測及超限報警;雙電源供電。
宜采用的控制方式
光氣及光氣化生產(chǎn)系統(tǒng)一旦出現(xiàn)異?,F(xiàn)象或發(fā)生光氣及其劇毒產(chǎn)品泄漏事故時,應(yīng)通過自控聯(lián)鎖裝置啟動緊急停車并自動切斷所有進(jìn)出生產(chǎn)裝置的物料,將反應(yīng)裝置迅速冷卻降溫,同時將發(fā)生事故設(shè)備內(nèi)的劇毒物料導(dǎo)入事故槽內(nèi),開啟氨水、稀堿液噴淋,啟動通風(fēng)排毒系統(tǒng),將事故部位的有毒氣體排至處理系統(tǒng)?! ?/p>
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2、電解工藝(氯堿)
反應(yīng)類型 吸熱反應(yīng) 重點(diǎn)監(jiān)控單元 電解槽、
氯氣儲運(yùn)單元
工藝簡介
電流通過電解質(zhì)溶液或熔融電解質(zhì)時,在兩個極上所引起的化學(xué)變化稱為電解反應(yīng)。涉及電解反應(yīng)的工藝過程為電解工藝。許多基本化學(xué)工業(yè)產(chǎn)品(氫、氧、氯、燒堿、過氧化氫等)的制備,都是通過電解來實現(xiàn)的。
工藝危險特點(diǎn)
(1)電解食鹽水過程中產(chǎn)生的氫氣是極易燃燒的氣體,氯氣是氧化性很強(qiáng)的劇毒氣體,兩種氣體混合極易發(fā)生爆炸,當(dāng)氯氣中含氫量達(dá)到5%以上,則隨時可能在光照或受熱情況下發(fā)生爆炸;
(2)如果鹽水中存在的銨鹽超標(biāo),在適宜的條件(pH<4.5)下,銨鹽和氯作用可生成氯化銨,濃氯化銨溶液與氯還可生成黃色油狀的三氯化氮。三氯化氮是一種爆炸性物質(zhì),與許多有機(jī)物接觸或加熱至90℃以上以及被撞擊、摩擦等,即發(fā)生劇烈的分解而爆炸;
(3)電解溶液腐蝕性強(qiáng);
(4)液氯的生產(chǎn)、儲存、包裝、輸送、運(yùn)輸可能發(fā)生液氯的泄漏。
典型工藝
氯化鈉(食鹽)水溶液電解生產(chǎn)氯氣、氫氧化鈉、氫氣;
氯化鉀水溶液電解生產(chǎn)氯氣、氫氧化鉀、氫氣。
重點(diǎn)監(jiān)控工藝參數(shù)
電解槽內(nèi)液位;電解槽內(nèi)電流和電壓;電解槽進(jìn)出物料流量;可燃和有毒氣體濃度;電解槽的溫度和壓力;原料中銨含量;氯氣雜質(zhì)含量(水、氫氣、氧氣、三氯化氮等)等。
安全控制的基本要求
電解槽溫度、壓力、液位、流量報警和聯(lián)鎖;電解供電整流裝置與電解槽供電的報警和聯(lián)鎖;緊急聯(lián)鎖切斷裝置;事故狀態(tài)下氯氣吸收中和系統(tǒng);可燃和有毒氣體檢測報警裝置等。
宜采用的控制方式
將電解槽內(nèi)壓力、槽電壓等形成聯(lián)鎖關(guān)系,系統(tǒng)設(shè)立聯(lián)鎖停車系統(tǒng)。
安全設(shè)施,包括安全閥、高壓閥、緊急排放閥、液位計、單向閥及緊急切斷裝置等。
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3、氯化工藝
反應(yīng)類型 放熱反應(yīng) 重點(diǎn)監(jiān)控單元 氯化反應(yīng)釜、
氯氣儲運(yùn)單元
工藝簡介
氯化是化合物的分子中引入氯原子的反應(yīng),包含氯化反應(yīng)的工藝過程為氯化工藝,主要包括取代氯化、加成氯化、氧氯化等。
工藝危險特點(diǎn)
(1)氯化反應(yīng)是一個放熱過程,尤其在較高溫度下進(jìn)行氯化,反應(yīng)更為劇烈,速度快,放熱量較大;
(2)所用的原料大多具有燃爆危險性;
(3)常用的氯化劑氯氣本身為劇毒化學(xué)品,氧化性強(qiáng),儲存壓力較高,多數(shù)氯化工藝采用液氯生產(chǎn)是先汽化再氯化,一旦泄漏危險性較大;
(4)氯氣中的雜質(zhì),如水、氫氣、氧氣、三氯化氮等,在使用中易發(fā)生危險,特別是三氯化氮積累后,容易引發(fā)爆炸危險;
(5)生成的氯化氫氣體遇水后腐蝕性強(qiáng);
(6)氯化反應(yīng)尾氣可能形成爆炸性混合物。
典型工藝
(1)取代氯化
氯取代烷烴的氫原子制備氯代烷烴;
氯取代苯的氫原子生產(chǎn)六氯化苯;
氯取代萘的氫原子生產(chǎn)多氯化萘;
甲醇與氯反應(yīng)生產(chǎn)氯甲烷;
乙醇和氯反應(yīng)生產(chǎn)氯乙烷(氯乙醛類);
醋酸與氯反應(yīng)生產(chǎn)氯乙酸;
氯取代甲苯的氫原子生產(chǎn)芐基氯等。
(2)加成氯化
乙烯與氯加成氯化生產(chǎn)1,2-二氯乙烷;
乙炔與氯加成氯化生產(chǎn)1,2-二氯乙烯;
乙炔和氯化氫加成生產(chǎn)氯乙烯等。
(3)氧氯化
乙烯氧氯化生產(chǎn)二氯乙烷;
丙烯氧氯化生產(chǎn)1,2-二氯丙烷;
甲烷氧氯化生產(chǎn)甲烷氯化物;
丙烷氧氯化生產(chǎn)丙烷氯化物等。
(4)其他工藝
硫與氯反應(yīng)生成一氯化硫;
四氯化鈦的制備;
黃磷與氯氣反應(yīng)生產(chǎn)三氯化磷、五氯化磷等。
重點(diǎn)監(jiān)控工藝參數(shù)
氯化反應(yīng)釜溫度和壓力;氯化反應(yīng)釜攪拌速率;反應(yīng)物料的配比;氯化劑進(jìn)料流量;冷卻系統(tǒng)中冷卻介質(zhì)的溫度、壓力、流量等;氯氣雜質(zhì)含量(水、氫氣、氧氣、三氯化氮等);氯化反應(yīng)尾氣組成等。
安全控制的基本要求
反應(yīng)釜溫度和壓力的報警和聯(lián)鎖;反應(yīng)物料的比例控制和聯(lián)鎖;攪拌的穩(wěn)定控制;進(jìn)料緩沖器;緊急進(jìn)料切斷系統(tǒng);緊急冷卻系統(tǒng);安全泄放系統(tǒng);事故狀態(tài)下氯氣吸收中和系統(tǒng);可燃和有毒氣體檢測報警裝置等。
宜采用的控制方式
將氯化反應(yīng)釜內(nèi)溫度、壓力與釜內(nèi)攪拌、氯化劑流量、氯化反應(yīng)釜夾套冷卻水進(jìn)水閥形成聯(lián)鎖關(guān)系,設(shè)立緊急停車系統(tǒng)。
安全設(shè)施,包括安全閥、高壓閥、緊急放空閥、液位計、單向閥及緊急切斷裝置等。
4、硝化工藝
反應(yīng)類型 放熱反應(yīng) 重點(diǎn)監(jiān)控單元 硝化反應(yīng)釜、
分離單元
工藝簡介
硝化是有機(jī)化合物分子中引入硝基(-NO2)的反應(yīng),最常見的是取代反應(yīng)。硝化方法可分成直接硝化法、間接硝化法和亞硝化法,分別用于生產(chǎn)硝基化合物、硝胺、硝酸酯和亞硝基化合物等。涉及硝化反應(yīng)的工藝過程為硝化工藝。
工藝危險特點(diǎn)
(1)反應(yīng)速度快,放熱量大。大多數(shù)硝化反應(yīng)是在非均相中進(jìn)行的,反應(yīng)組分的不均勻分布容易引起局部過熱導(dǎo)致危險。尤其在硝化反應(yīng)開始階段,停止攪拌或由于攪拌葉片脫落等造成攪拌失效是非常危險的,一旦攪拌再次開動,就會突然引發(fā)局部激烈反應(yīng),瞬間釋放大量的熱量,引起爆炸事故;
(2)反應(yīng)物料具有燃爆危險性;
(3)硝化劑具有強(qiáng)腐蝕性、強(qiáng)氧化性,與油脂、有機(jī)化合物(尤其是不飽和有機(jī)化合物)接觸能引起燃燒或爆炸;
(4)硝化產(chǎn)物、副產(chǎn)物具有爆炸危險性。
典型工藝
(1)直接硝化法
丙三醇與混酸反應(yīng)制備硝酸甘油;
氯苯硝化制備鄰硝基氯苯、對硝基氯苯;
苯硝化制備硝基苯;
蒽醌硝化制備1-硝基蒽醌;
甲苯硝化生產(chǎn)三硝基甲苯(俗稱梯恩梯,TNT);
丙烷等烷烴與硝酸通過氣相反應(yīng)制備硝基烷烴等。
(2)間接硝化法
苯酚采用磺?;娜〈趸苽淇辔端岬?。
(3)亞硝化法
2-萘酚與亞硝酸鹽反應(yīng)制備1-亞硝基-2-萘酚;
二苯胺與亞硝酸鈉和硫酸水溶液反應(yīng)制備對亞硝基二苯胺等。
重點(diǎn)監(jiān)控工藝參數(shù)
硝化反應(yīng)釜內(nèi)溫度、攪拌速率;硝化劑流量;冷卻水流量;pH值;硝化產(chǎn)物中雜質(zhì)含量;精餾分離系統(tǒng)溫度;塔釜雜質(zhì)含量等。
安全控制的基本要求
反應(yīng)釜溫度的報警和聯(lián)鎖;自動進(jìn)料控制和聯(lián)鎖;緊急冷卻系統(tǒng);攪拌的穩(wěn)定控制和聯(lián)鎖系統(tǒng);分離系統(tǒng)溫度控制與聯(lián)鎖;塔釜雜質(zhì)監(jiān)控系統(tǒng);安全泄放系統(tǒng)等。
宜采用的控制方式
將硝化反應(yīng)釜內(nèi)溫度與釜內(nèi)攪拌、硝化劑流量、硝化反應(yīng)釜夾套冷卻水進(jìn)水閥形成聯(lián)鎖關(guān)系,在硝化反應(yīng)釜處設(shè)立緊急停車系統(tǒng),當(dāng)硝化反應(yīng)釜內(nèi)溫度超標(biāo)或攪拌系統(tǒng)發(fā)生故障,能自動報警并自動停止加料。分離系統(tǒng)溫度與加熱、冷卻形成聯(lián)鎖,溫度超標(biāo)時,能停止加熱并緊急冷卻。
硝化反應(yīng)系統(tǒng)應(yīng)設(shè)有泄爆管和緊急排放系統(tǒng)。
5、合成氨工藝
反應(yīng)類型 吸
熱反應(yīng) 重點(diǎn)監(jiān)控單元 合成塔、壓縮機(jī)、氨儲存系統(tǒng)
工藝簡介
氮和氫兩種組分按一定比例(1:3)組成的氣體(合成氣),在高溫、高壓下(一般為400—450℃,15—30MPa)經(jīng)催化反應(yīng)生成氨的工藝過程。
工藝危險特點(diǎn)
(1)高溫、高壓使可燃?xì)怏w爆炸極限擴(kuò)寬,氣體物料一旦過氧(亦稱透氧),極易在設(shè)備和管道內(nèi)發(fā)生爆炸;