氯化工艺自控改造设计方案
氯化工艺设计自控改造设计方案和对策和对策
1、特别用的术语、符号和代号说明氯化聚乙烯：氯化聚乙烯是由高密度聚乙烯(HDPE) 经氯化代替反响制得的高分子资料。
依据构造和用途不一样，氯化聚乙烯可分为树脂型氯化聚乙烯(CPE) 和弹性体型氯化聚乙烯 (CM) 两大类。
氯化聚乙烯，为饱和高分子资料，外观为白色粉末，无毒无味，拥有优秀的耐侯性、耐臭氧、耐化学药品及耐老化性能，拥有优秀的耐油性、阻燃性及着色性能。
韧性优秀 (在一 30 ℃仍有柔韧性 )，与其余高分子资料拥有优秀的相容性，分解温度较高。
本项目产品为树脂型氯化聚乙烯。
2、建设项目概略2.1 设计范围本设计的范围是衡山县天马化工有限责任公司氯化聚乙烯危险工艺自控改造的方案设计。
详细设计范围包含： 10000 吨／年氯化聚乙烯生产装置氯化工段自控改造方案设计。
2.2 项目建设单位内部基本状况衡山县天马化工有限责任公司位于衡山县开云镇，原枣强县马屯镇工业区废弃水暖厂内，厂区西侧 (距离围墙 )6 米处为民用房 (现已无人居住 )。
北侧 300 米处为东方衡强绿色纸业有限公司和枣强兴盛塑料助剂有限公司；南侧距离厂区围墙 8 米处为民用房 (现已无人居住 )，东侧为马路，路东为空地。
公司建立于 2006年 3 月 24 日，属于有限责任公司，经营范围为：加工制作氯化聚乙烯。
拥有一套生产能力年产 10000t 氯化聚乙烯生产装置。
公司技术力量雄厚，厂区占地面积 23000 平方米，法人代表马春玲；现有员工 29 人，此中专职安全管理人员 2人。
负责安全生产管理工作，做好危险化学品的安全生产和管理。
依据《国家安全看管总局对于宣布首批要点看管的危险化工工艺目录的通知》 (安全总管三 [200S]116号)文件的要求。
该公司拜托济南石油化工设计院对氯化聚乙烯危险工艺进行自动化控制及安全联锁技术改造工作，以规范公司的安全生产管理、降低工艺装置的安全风险、防备安全事故的发生，同时增强公司的安全生产基础、提高实质安全水平。
氯化氢合成中的自动控制技术
氯化氢合成中的自动控制技术摘要：在工业过程中，自动化控制技术发挥着举足轻重的作用。
对水平线、组分等各项指标的准确控制。
实现了设备的自动运行，既保证了设备的品质，又提高了工人的工作效率，减少了能耗，减少了原料；以达到最大的产量和利润。
介绍了一种用于生产高纯盐酸的全过程自动控制技术。
利用微机远程控制，在线监控，报警，联锁控制，保证了氯化氢气的稳定与安全。
该装置与全过程的 DCS技术相结合，实现了对全过程的高效精确控制。
关键词：氯化氢合成；自动控制技术；策略1生产系统基本情况新疆圣雄氯碱有限公司的生产工艺主要有：氯乙烯合成工艺、乙炔生成工艺、氯乙烯合成工艺、聚合工艺等。
氯碱装置由电解、液氯、液碱等部分组成。
在PVC装置中，由氯碱装置的电解槽输入的氢气和氯气都是由 PVC装置的电解槽输入的。
氯与氢在一定的范围内被点燃，从而产生了氯气。
在此工艺中，必须确保适当的氢氯配比，不然将会对制取出的氯化氢产品的得率和品质造成严重的影响。
由合成炉顶排出的氯气，先用螺旋风冷机将其冷却到120摄氏度，再用石墨风冷机进行冷却，最后用来进行氯乙烯的合成，或在制酸台上与吸收塔结合，形成盐酸。
为了保证成品的品质与稳定，必须对其进行精确的温度与压强控制。
同时，为了确保产品在使用中的安全，必须制定相关的安全技术措施。
简而言之，该公司在 PVC和氯化物两个分厂之间进行了紧密的协作，并在此基础上取得了较好的效果。
高质量的商品供应给市场。
2系统改造2.1自动点火装置原合成炉开车时采用开放式人工点火方式进行点火。
现场操作人员将点燃后的火把通过开放的炉门放至合成炉灯头上方位置，然后通知主控人员依次开启氢气旁路切断阀、氢气切断阀，待进入合成炉的氢气燃烧稳定后，现场操作人员将火把抽出后熄灭；通知主控人员开启氯气旁路切断阀、氯气切断阀，使氯气进入合成炉与氢气混合燃烧，火焰稳定后，关闭炉门。
点炉操作过程中需要4名操作人员，点火步骤繁琐，且从合成炉抽取火把时，存在炉内火焰冲出炉门、爆鸣、灯头炸裂等风险，容易发生安全生产事故。
氯化工艺控制方案
氯化工艺控制方案氯化工艺控制方案1、在氯化反应过程中由于氯气不宜储存和控制,一般将其进行分装储存在钢瓶内。
在氯化反应过程中,一般先将液氯钢瓶内的液氯加热气化, 气化后的氯气先进入缓冲罐,然后由缓冲罐进入氯化反应器与其他物质进行反应,得到产品或中间品, 在整个过程中产生的尾气要进行回收。
2 工艺过程危险性分析在氯化工艺过程中, 由于涉及到剧毒、易燃、易爆、腐蚀等危险物质, 且氯化反应又是在较高温度下进行的放热反应, 使氯化工艺过程中存在很多危险。
( 1)所用的氯化剂氯气本身为剧毒化学品,氧化性强, 一般是加压液化后储存在钢瓶内, 储存压力较高,一旦泄漏, 可能造成中毒事故。
( 2)液氯钢瓶如果没有进行称重, 当液氯全部气化后钢瓶内压力为负压, 可能会使已经气化的氯气回流,导致发生爆炸事故。
( 3)在液氯气化过程中, 如果气化温度过高, 气化速度就会过快, 氯气可能会回流至液氯钢瓶,也可能使过多的氯气进入缓冲罐而产生超压。
如果压力过高,而缓冲罐没有一定的指示装置和控制装置,可能会发生超压爆炸。
( 4) 氯化反应是一个放热反应, 尤其在较高温度下进行氯化,反应更为剧烈, 速度快,放热量较大。
如果加料速度过快,加热温度过高或过快, 搅拌不及时, 可能会使热量积聚,反应失控,导致冲料, 严重的可致反应釜爆炸。
( 5)在整个氯化工艺过程中, 如果一些故障性氯气、事故性氯气等没有进行回收,可能会导致氯气中毒。
3 氯化工艺过程安全控制方案3. 1 液氯钢瓶称重装置安全控制方案为了防止液氯钢瓶用尽, 需要对液氯钢瓶进行称重自动报警和控制。
为避免气化的氯气倒流,在钢瓶与气化器之间设阀自动切断。
在液氯输送管道上设置排放阀, 接至氯气事故吸收处理装置。
在液氯置自动调节阀门。
当液氯的重量低于设定值时,重量报警装置进行报警,并对自动调节阀发出指令, 自动调节钢瓶放置地点设置氯气泄漏检测报警仪, 并与自动调节阀联锁控制,一旦氯气泄漏浓度超标, 报警主机报警,并切断自动调节阀。
9氯化工艺重点监控的工艺参数控制要求及自动化控制设计
氯化工艺重点监控的工艺参数、控制要求及自动化控制设计一、重点监控的工艺参数和控制要求1温度包括反应釜（器）温度和原料储罐（含氯化剂缓冲罐）的温度。
氯化反应是一个放热反应，反应放出的热量如不能及时移出，会造成反应器内物料温度升高，引起喷料、内压升高、甚至着火爆炸等严重后果。
反应器温度的高低除了与物料的反应热有关，还与原料的进料温度等有关，因此应对反应器温度、物料进口温度、冷媒温度等进行监控。
另外，还有些氯化工艺在引发反应阶段的温度控制非常重要，如三氯化磷的生产，在未达到引发温度以前不发生反应，此时必须严格监控温度，一旦达到引发温度，必须严格监控反应状况，如果不反应或反应缓慢，必须查清原因，不能盲目通入氯化剂，以防反应失控。
氯化工艺所用原料大多为易燃易爆、有毒，如液态氯、丙烯等储存温度升高会造成储罐压力升高，容易导致泄漏甚至爆炸。
而有些原料如甲醇、乙醇、甲苯等，虽是常压储存，但随着温度的升高会加大物料的蒸发，一旦达到爆炸极限遇明火会发生爆炸，同时也会造成人员中毒和环境危害。
因此，应对储罐温度进行监控。
2 .压力包括反应器压力和原料储罐（含氯化剂缓冲罐）压力。
氯化反应多数是在一定压力下进行，如DOW化学的非催化法氯甲烷生产，反应压力为1.06MPa,如果温度控制不稳定，压力进一步升高，一旦超过设计压力，就有造成物料泄漏或反应器爆炸的危险，因此应监控反应器压力。
氯化工艺常用的氯化剂氯、氯化氢等都是在一定压力下储存，氯化剂本身又是有毒物质，一旦超压泄漏或爆炸容易造成人员中毒和环境危害。
其他原料如丙烯等也是压力储存，也存在超压泄漏或爆炸的危险，因此应监控储罐压力。
3 .液位（或重量）包括氯化反应釜（器）液位（或重量）和原料储罐（含氯化剂缓冲罐）液位。
反应釜在反应过程中液位（或重量）波动较大，避免由于温度、压力等变化造成喷料和泄漏，釜内物料液位不得超过80%。
原料储罐应根据储罐内物料性质和储存条件，设置储罐的最高储存上限，防止由于温度、压力等的变化造成泄漏，如液氯储罐的储存量不得超过全容积的80%。
海水取排水电解制氯控制系统改造方法
海水取排水电解制氯控制系统改造方法一、设备改造：设备改造主要是对电解槽、电解解决槽、盐水槽和电极等关键部件进行改进。
1.电解槽改造：采用新型耐腐蚀材料制作电解槽，提高其使用寿命。
增加槽体厚度以提高抗压能力，减少漏电风险。
增加槽内保温层，降低能耗。
2.电解解决槽改造：增加槽体容积，提高产氯量。
在槽底部增加植物防腐板，防止电解过程中的电极沉积物对槽体造成损害。
3.盐水槽改造：采用液位控制器和流量计，精确控制盐水的进出。
增加反冲洗装置，定期清洗盐水槽，防止垃圾堵塞。
4.电极改造：选用高纯度钛板作为电极，提高电解效率和产氯速度。
定期检查电极状态，及时更换老化和损坏的电极。
二、系统优化：系统优化是对自动化控制系统进行优化，提高控制精度和稳定性。
1.控制系统改进：采用PLC控制器和触摸屏人机界面，实时监控和控制电解制氯过程。
通过PID闭环控制算法，调节电流、电压和温度等参数，保持电解过程的稳定性。
2.信号采集改进：增加温度、流量、压力等传感器，监测电解过程中的各项参数。
配置数据采集仪，实时记录数据并进行分析，及时发现问题并进行处理。
3.报警系统改进：提高报警系统的准确性和灵敏度。
设置多级报警功能，及时报警并采取相应措施，保证人员和设备的安全。
4.数据分析和优化：利用数据采集仪收集到的数据进行分析，找出系统存在的问题和改进空间。
通过优化操作参数、调整电解过程，提高电解效率和产氯量。
5.远程监控：通过网络连接，实现对电解制氯系统的远程监控。
可以随时随地查看设备运行状态和数据，及时发现问题和采取措施。
通过设备改造和系统优化，海水取排水电解制氯控制系统的稳定性、可靠性和安全性得到了显著提高，运行效率和产氯量也得到了提升。
同时，远程监控和数据分析功能使得系统管理更加方便和智能化，减少了人工干预和操作成本。
氯化工艺安全控制设计指导方案
氯化工艺安全控制设计指导方案嘿，朋友们！今天咱就来讲讲氯化工艺安全控制设计这个重要的事儿。
你想想看啊，氯化工艺就像是一个有点脾气的小怪兽，要是不好好控制它，那可就要闹翻天啦！咱得像哄小孩一样，小心翼翼又有方法地对待它。
先说这反应设备吧，那可得选得靠谱点。
就好比你要去打仗，总不能拿把破刀吧！得挑个质量过硬、能经得住折腾的设备。
而且啊，设备的安装也得讲究，不能随随便便就放那儿了，得找个合适的地儿，让它能稳稳当当工作。
还有那原料呢，可别小瞧了它们。
就跟做饭似的，食材不好，做出来的菜能好吃吗？得保证原料的纯度和质量，别弄些杂七杂八的东西进去，不然指不定会出啥乱子呢。
温度和压力也是关键啊！这就像人跑步，速度太快或者太累了都不行。
温度太高了，反应可能一下子就失控了；压力太大了，说不定“嘭”的一声就爆了。
所以得时刻关注着，随时调整，不能马虎。
再说说这控制系统，那可是咱的眼睛和耳朵啊！它得灵敏，能及时发现问题，然后迅速告诉咱该咋办。
这要是反应有点不对劲了，它就得赶紧“拉警报”，咱好赶紧采取措施，可不能等出了大事才反应过来。
通风系统也很重要啊！就好比房间里得有窗户透气一样，不然闷得慌啊。
把那些有害的气体及时排出去，不然在里面憋着，多危险啊！咱操作的人也得靠谱啊！得熟悉这个工艺，就像熟悉自己的手掌纹路一样。
不能瞎操作，得严格按照规定来。
要是随随便便乱来，那不是给自己找麻烦嘛！安全措施也得跟上啊！灭火器、防护设备啥的都得准备好，万一有个意外，咱也能应对不是？总不能眼睁睁看着火着起来了却没办法吧！总之啊，氯化工艺安全控制设计可不是小事，咱得认真对待，不能有丝毫马虎。
这可不是开玩笑的，一旦出了问题，那后果可不堪设想啊！咱得把这个小怪兽牢牢地控制住，让它乖乖为我们服务，而不是捣乱。
大家说是不是这个理儿呢？咱可不能掉以轻心啊！。
5电解(氯碱)工艺重点监控的工艺参数及自动化控制方案
电解（氯碱）工艺重点监控的工艺参数及自动化控制方案一、重点监控的工艺参数和控制要求1.液位盐水及碱液高位槽应设液位计，其液位高低将影响电解槽的液位。
阳极液循环槽、阴极液循环槽内液体满时会造成电解槽内液体无法排出，槽内无液体时淡盐水无法循环，阳极液循环槽、阴极液循环槽应设液位计。
2.电流和电压电解槽的电流大小与电解后阴极处烧碱的浓度成比例关系，电解槽电流增加时电解槽电压也会增加，槽电压高将导致电耗增加，单元槽电压反映膜的性能及阳极阴极活性状态，应检测电解槽电流及单元槽电压。
3.进出物料流量为了保证电解槽安全运行，应保持电解液在膜表面的浓度均匀和足够的循环量，应控制盐水和碱液进槽流量、浓度，另外阳极室加酸调PH值时也应精确控制流量。
4.可燃和有毒气体浓度电解（氯碱）产生的氢气为甲类易燃易爆气体，氯气为剧毒气体，应设置可燃及有毒气体报警器。
5.温度电解液和膜的电阻随温度的上升而降低，电解液温度增加膜的孔隙率增加，有助于提高膜的电导率，从而降低槽电压，因此应检测电解槽温度。
6.压力为检测电解槽内运行状况，应检测氢气和氯气压力，为确保电解槽中离子膜贴向阳极，从而使槽电压降低，要求氢气压力必须大于氯气压力。
7.原料中核含量原料中有游离氨或铁离子存在时，在电解过程的酸性条件（PHV4.5）下与氯气或次氯酸反应生成三氯化氮，三氯化氮是一种爆炸性物质，极易造成爆炸事故，应检测原料盐水中的铁含量。
8.氯气杂质含量（水、氢气、氧气、三氯化氮等）氯气总管中含氢应WO.4%,干燥后的氯气含水量应小于200mg∕kg,含水量超标会引起管道或设备腐蚀加快，应定期从氯气主管取样分析杂质含量。
9,氢气纯度空气中氢气的体积分数为4%~75%时遇到火源可引起爆炸，电解产生的氢气中含有氧气和氯气，为避免因氧气和氯气含量过高而引发爆炸事故，应定期从氢气主管取样分析氢气纯度。
二、安全控制方案（一）各工艺参数的控制方式电解槽电流和电压、进出物料流量、温度、压力、原料中链含量、氯气杂质含量、氢气纯度等重点监控工艺参数的控制方式见附表2o（-）工艺系统控制方式1基本监控要求电解（氯碱）工艺的生产装置设置的自动控制系统应达到重点监管危险化工工艺目录中有关安全控制的基本要求，重点监控工艺参数应传送至控制室集中显示，并按照宜采用的控制方式设置相应的联锁。
危险工艺自动控制技术改造建议
危险工艺自动控制技术改造建议1、氯化工艺工艺简介：利用氯、氯化氢、氯化亚砜等有机和无机氯化物进行引入氯原子的反应过程。
典型工艺：（1）氯气氯化反应：如黄磷与氯气反应生产三氯化磷、乙炔与氯气反应生产1,2-二氯乙烯；（2）氯化氢氯化反应：如乙炔和氯化氢加成反应生产氯乙烯。
建议加装自动控制系统：超温、超压、泄漏报警和自动切断系统等（关键控制参数：温度、压力、流量、有毒有害气体浓度等）。
2、裂解工艺工艺简介：化工生产中用热裂解或催化裂解的方法将大分子有机物生成小分子有机物的反应过程。
典型工艺:（1）烷烃裂解：异丁烷裂解生产丙烯和甲烷或丁烯和氢气。
（2）烯烃裂解：戊烯裂解生产丙烯和乙烯；丁二烯和乙烯裂解生产环己烯；丁烯裂解生产丁二烯和氢气。
（3）环烷烃裂解：环己烯裂解生产乙烯和丁烯；萘烷裂解生产环己烯和丁烯。
（4）芳烃裂解：丙苯裂解制苯和丙烯或甲苯和乙烯；乙苯裂解制苯乙烯和氢气。
建议加装自动控制系统：DCS、ESD等系统（关键控制参数：温度、压力、流量、易燃易爆气体浓度等）。
3、磺化工艺工艺简介：磺化工艺是向有机化合物分子中引入磺酰基的反应过程，分三氧化硫磺化法、共沸去水磺化法、氯磺酸磺化法、烘焙磺化法和亚硫酸盐磺化法等。
典型工艺：（1）三氧化硫磺化法：硝基苯与液态三氧化硫生产间硝基苯磺酸；甲苯磺化生产对甲基苯磺酸、对位甲酚；对硝基甲苯磺化生产对硝基甲苯邻磺酸。
（2）氯磺酸磺化法：芳香族化合物与氯磺酸反应制备芳磺酸；芳香族化合物与过量的氯磺酸反应芳磺酰氯；乙酰苯胺与氯磺酸生产对乙酰氨基苯磺酰氯。
建议加装自动控制系统：超温、超压、有毒有害气体泄漏报警和自动切断系统等（关键控制参数：温度、压力、流量、有毒有害气体浓度等）。
4、加氢工艺工艺简介：在有机化合物分子中加入氢原子的反应过程。
典型工艺：（1）不饱和炔烃、烯烃双键加氢：乙炔催化加氢生产乙烯、乙烷；环戊二烯加氢生产环戊烯。
（2）芳烃加氢：苯加氢制环己烷；苯乙烯加氢制乙基环己烷；苯酚加氢制环己醇。
氯气氯化工艺过程自动控制方案研究
液氯钢瓶 Ｈ 液氯气化 Ｈ 氯气缓冲Ｈ 氯化反应 ｝｛ ＿ 尾气回收 －
Ｉ 壁主 盛 曼Ｉ
图 １ 氯气氯化工艺过程示意
基化等 １ ５种工艺作 为重点 监管 的危 险化工 工艺 ， 中氯化 其 列入其中 ， 需要重 点监控 。本文针对 氯气氯化工艺过程 中的
压力 Ｐｘ温度 １ 超过设定值时报警 ， Ｉ ／ １ 通过压力报警控制装置 在液氯钢瓶放置地点设置氯气泄漏检测报 警仪， 并与 Ｖ Ｐ Ａ Ｈ）温度报警控制装置 ＴＣ （ ） ２ Ｉ （ ／ Ｃ ＩＡ Ｈ 联锁关闭 ， 停止氯气 联锁控制， 一旦氯气泄漏浓度超标 ， 报警主机报警 ， 并切断 ｖ。 进 入 反 应 釜 。 ２
葛 秀 坤 邵 辉 赵 庆 贤 潘 芳 芳 倪 培 钧
江苏常州 ２３６ ） １ １４ （ 常州大学环境与安全工 程学 院
摘
Hale Waihona Puke 要 在对大量涉及氯气氯化工艺的化工企业实际调查研究的基础上 ， 结合众多化工安全专家的实践经验 ， 提出液氯钢瓶
称重装置、 液氯气化装置 、 氯气缓冲装置、 氯化反应装置和事故氯气吸收处理装置安全控制方案。液氯钢瓶称重装置对液氯钢瓶进
３ 氯化 工 艺过 程 安 全控 制 方 案
在氯气缓 冲罐上端设置安全 阀 ｖ ， 压力超过安全阀 ３一旦
ｖ 设置 的极限压力 ， ３ 开启 ｖ ， ３并将 释放 出的氯气 导入 吸收处
（） ５ 在整个氯化工艺过程 中 ， 如果 一些故障性氯气 、 事故 理装置 。 在氯气缓冲罐底端设置排污阀 ｖ ， ５将底部残余的尾气或
础上 ， 提出详 细的氯气 氯化工 艺过程 的安全 控制 方案 ， 希望
氯化工艺安全控制系统设计指导方案
氯化工艺安全控制系统设计指导方案目录1 概述： (1)1.1氯化工艺 (1)1.2氯化反应类型 (1)1.2.1取代氯化 (1)1.2.2加成氯化 (1)1.2.3氧氯化 (2)1.2.4其他氯化工艺 (2)1.3氯化工艺关键设备和重点监控单元 (2)1.3.1氯化工艺的关键设备 (2)1.3.2 氯化工艺的重点监控单元 (2)1.4 氯化工艺涉及的主要危险介质 (3)1.4.1 氯化原料 (3)1.4.1.1氯化剂 (3)1.4.1.2 其他原料 (3)1.4.2产品和中间产品 (3)1.4.3 其他 (4)1.5 山东省主要氯化工艺和产品 (4)2 危险性分析 (4)2.1 固有危险性 (4)2.1.1 火灾危险性 (4)2.1.2 爆炸危险性分析 (5)2.1.3 中毒危险性分析 (5)2.1.4 腐蚀及其他危险性 (5)2.2 工艺过程的危险性分析 (5)2.2.1 反应过程的危险性分析 (6)2.2.2 原料储存过程的危险性分析 (6)3 重点监控的工艺参数和控制要求 (6)3.1 温度 (6)3.2 压力 (7)3.3 液位 (8)3.4 反应投料速度与物料配比 (8)3.5 反应釜搅拌速率 (8)3.6 冷媒的运行状况 (8)3.7 其他 (9)4 推荐的安全控制方案 (9)4.1 各工艺参数的控制方式 (9)4.2 工艺系统控制方式 (9)4.2.1基本监控要求 (9)4.2.2 控制系统的选用原则： (10)4.3 安全控制方式 (10)4.4 其他安全设施 (11)5 通用设计要求 (11)5.1 收集产品工艺资料 (12)5.2 确定改造范围 (12)5.3 设备选型 (12)5.4 提交方案 (12)5.5 与建设方技术交底，提交改造图纸，签署设计变更。
(13)6 典型工艺安全控制系统改造设计方案 (13)6.1 工艺简述 (13)6.1.1 供氯工序 (13)6.1.2 氯化工序 (13)6.2 该装置氯化工艺危险性分析 (14)6.2.1 固有危险性分析 (14)6.2.2 工艺过程的危险性分析 (14)6.3 该装置氯化工艺控制方案综述 (15)6.3.1 供氯工序 (15)6.3.2 氯化工序 (15)7 氯化工艺安全控制系统设计指导方案附表、附图 (15)7.1 山东省主要氯化工艺和产品（附表一） (16)7.2 重点监控工艺参数的控制方式（附表二） (16)7.3 企业需提交的设计资料清单（附表三） (16)7.4 某企业氯化工艺管道仪表流程图（附图一） (16)7.5 某企业氯化工艺控制系统逻辑框图（附图二） (16)7.6 某企业氯化工艺控制、报警、联锁一览表（附表四） (16)7.7 某企业氯化工艺自控设备表（附表五） (16)8 氯化工艺典型案例 (16)为指导全省涉及氯化工艺有关企业的安全控制系统改造工作，指导有关设计单位相应的安全控制系统设计工作，并为各级安监部门依法监督检查有关企业的安全控制系统改造工作提供参考，依据国务院安委会办公室《关于进一步加强危险化学品安全生产工作的指导意见》（安委办［2008］26号）、国家安全监管总局《关于公布首批重点监管的危险化工工艺目录的通知》（安监总管三［2009］116号）、山东省安监局《关于推进化工企业自动化控制及安全联锁技术改造工作意见》（鲁安监发［2008］149号文件），制定本方案。
氯化工艺的仪表及自动化设计优化
氯化工艺的仪表及自动化设计优化312369【摘要】近年来，氯化工艺的普及也让我们逐渐认识到其也存在较大的危险性，很多企业也因为此中原因对氯化工艺的仪表和自动化控制有了深刻地了解，在此方面也投入资金来保证大化工厂的安全性。
氯化工艺的是常见的生产工艺的一种，今天我们通过对生产工艺的相关性概述，以及一些危险性分析，从而进一步达到对氯化工艺仪表及自动化控制的优化设计方案，从而保证化工厂的安全性能，促进发展。
【关键词】氯化反应；自动化控制；仪表分析；控制系统一、生产工艺概述（一）氯化工艺在生产过程中，氯仿和氯乙酸水溶液可以作为主要原料广泛使用，醋酸水通常由醋酸槽自动供应，泵油也可以注入。
用手将醋酸放入计量罐中，待氯气计量试验几分钟后，计量罐中的醋酸氯自动停止，并通过压差氯化装置将压力直接送入反应器。
将含有约45克氯气的热水在气化炉内气化后，进入氯气缓冲槽，在液氯缸的下层装有计量装置，通过计量装置自动进入氯气反应器。
在亚硫酸盐催化剂的催化下，在醋酸和反应器溶液中可直接发生氯化反应。
在氯气原管板上可设置有氯气压力的检测与报警的装置和氯气截止阀,氯气压力通常控制在0.5MPa及以下。
氯化反应一般温度一般控制在96℃左右。
压力通常控制在0kPa以下。
氯化反应釜内配备装有氯气温度测量和氯气压力瞬时检测自动报警两个装置。
温度显示和氯气压力报警与高压氯气主管阀上设置的低压氯气快速报警截止阀进行联动。
技术参数当温度和压力超过标准时,快速截止阀用于阻挡氯气。
加氯装置和通氯的控制一般采用"小、大、小"控制模式,可实现手动和自动切换。
当氯化溶液的相对密度达到 1.35时,停止氯化,准备氯化溶液。
（二）结晶过程预氯化溶液泵入结晶釜,首先需将整个结晶釜物料温度逐步提高加热到温度85-90℃,开始进行搅拌,当整个物料温度可以用循环冷却水直接降至约60℃左右时,在每个结晶釜中加入量约为10kg左右的籽晶,关闭循环冷却水,自然开始搅拌及冷却,根据每釜物料中所用液体材料需要加入大约700-800kg母液。
氯化工艺自动化控制系统和安全设施设计
氯化工艺自动化控制系统和安全设施设计作者：陈秀玉来源：《中国化工贸易·中旬刊》2018年第12期摘要：本文按照国家安全监管总局组织编制的《首批重点监管的危险化工工艺安全控制要求、重点监控参数及推荐的控制方案》，对生产车间氯化釜自动控制系统、安全仪表系统以及相关的工艺安全设施进行了设计，从而确保安全生产，也为其他类似的氯化工艺提供参照。
关键词：氯化工艺;自动控制系统;安全设施氯气是氯化反应中常用的氯化剂，氯气本身为剧毒化学品，属于首批重点监管的危险化学品之一。
氯化反应原料大多具有燃爆危险性，产物具有强腐蚀性，属于首批重点监管的危险化工工艺之列。
因此涉及氯化工艺的新建化工装置必须设计装备自动化控制系统和安全儀表系统。
本文按照国家安全监管总局组织编制的《首批重点监管的危险化工工艺安全控制要求、重点监控参数及推荐的控制方案》，对生产车间氯化釜自动控制系统、安全仪表系统以及相关的工艺安全设施进行了详细阐述，也为采用其他氯化剂的氯化工艺设计提供了参考。
1 氯化工艺流程简述新建项目以氯气和甲醇为原料制备氯甲烷，反应溶剂由泵送入3000L氯化釜（R0101）中，甲醇自罐区由甲醇输送泵送入1000L甲醇计量罐中，经甲醇管线PL-0101利用位差进入氯化反应釜。
氯气由液氯气化装置通过外管送入3000L氯气缓冲罐（V0101），经氯气管道Cl-0101进入氯化釜。
氯化釜设置夹套和釜内盘管，分别接循环冷却水管道CWS-0101和CWS-0102，此外氯化釜上设置有尾气管线VT-0101和泄压管线VT-0102。
氯气压力0.2MPa，温度40℃。
氯化反应温度控制在80℃±2℃，常压，氯化反应结束后，氯化液去溶剂分离工序得到粗产品。
根据氯化反应的工艺监控参数以及反应的危险性，本设计将设置双仪表分别进入DCS 和SIS系统进行必要的调节和安全联锁。
2 氯化釜自动控制系统2.1 氯化釜温度和压力的监测和报警本设计在氯化釜（R0101）上设置温度传感器TT-0101和压力传感器PT-0101，温度和压力信号进入DCS系统，在中央控制室可以监控温度和压力的异常，当氯化釜温度达到85℃或者压力达到0.25MPa（G），DCS系统发出报警信号。
氯化工艺控制系统
氯乙酸工艺为氯化典型工艺，通过对工艺系统分析，掌握氯化工艺的主要控制点，确定控制及联锁方案，进行自动化控制系统研究，为氯化工艺的自动化改造工艺提供技术支撑，并提供保证控制系统安全的资料。
1 生产工艺流程概述本文研究的氯乙酸生产工艺主要采用硫黄催化醋酸氯化、氯化液结晶、离心分离母液得氯乙酸成品的间断氯化生产工艺。
1． 1 氯化工序该工序以液氯和醋酸为原料，醋酸来自于醋酸储罐，泵入醋酸计量罐中，计量罐中的醋酸计量后利用位差压入氯化反应釜。
外购氯气经过氯气缓冲罐后再经流量计控制流量进入氯化反应釜中，与反应釜中的醋酸在硫黄催化剂催化作用下发生氯化反应，其主反应方程式为: CH3COOH + Cl2 →CH2ClCOOH + HCl氯气总管道上氯气压力控制在0.2 MPa 以下。
氯化反应温度控制在96 ℃± 2 ℃，压力控制在100 kPa 以下，氯化通氯流量控制采用步序的控制方式，可以实现手动和自动切换。
氯化液的相对密度检测达到1.35 后，停止通氯，氯化液备用。
1． 2 结晶工序将备用氯化液抽入结晶釜，在结晶釜内先升温到85 ～ 90 ℃，启动搅拌，用冷却水将料温降至60 ℃时，向釜内加入晶种约10 kg，关闭冷却水，自然搅拌降温，并根据釜内料液情况，再加母液700 ～ 800 kg。
当料温降至48 ℃时，开水冷却直至物料降至25 ℃时，即可被离心分离使用。
1． 3 离心分离工序结晶后物料放入离心机内，在离心机离心作用下，母液与结晶的氯乙酸分离，母液进入母液槽，可以供氯化使用或销售; 分离得到的晶状氯乙酸经计量包装即为氯乙酸成品。
2 环境特征（1）工艺设备布置：大多数皆集中在厂房内。
（2）爆炸危险场所划分：本工艺不含易燃易爆物质，属于非防暴区。
（3）气体的泄漏：氯乙酸装置所处理的原材料和中间产物都是有毒物质，因此在可能泄漏的或聚集的场所应安装毒性气体检测器。
（4）腐蚀性：装置中存在CL、HCL的存在，因此设备必须防腐和选择防腐蚀的材料。
化工厂一氯苯氯化控制系统设计
化工厂一氯苯氯化控制系统设计第1章化工厂一氯苯氯化控制系统设计1.1 设计背景一氯苯自控采集系统可实现对一氯苯控制，可以减少大量人力，而且简单便捷的观测到你想要的数，。
是对自动化发展的一个进步体现。
鉴于一氯苯的经济价值，从环境保护的角度出发，实现化工厂一氯苯的自控采集对工厂生产具有重要的意义。
1.2 CAD 流程图图 1-1 CAD 流程图1、苯液相氯化法：苯与氯气在氯化铁催化下连续氯化得氯化液，经水洗、碱洗、中和、食盐干燥，进入初馏塔脱苯、脱焦油，粗氯代苯进入精馏塔，塔顶馏出一氯苯的成品，塔釜物料再经过一个精馏塔分离出一氯苯。
2、苯气相氧氯化法：苯蒸气、空气、氯化氢气混合物进入氯化反应器，在迪肯型催化剂存在下进行氧化。
一氯苯自控采集系统的设计实际是为了实现过程控制在化工业生产中合理有效应用。
简单的控制系统由检测变送单元、控制器、执行器和被控对象组成。
其流程简介：所有原料都必须经过充分干燥后，再加入FeCl 3进行催化氯化。
在分散孔与氯气相遇并反应。
反应前和反应时通过控制器对反应进行控制。
通过实时趋势曲线及设备的压力传感器和温度传感器对控制器返回参数，利用控制器对反应器进行实时监控，及时合理的做出调整。
产物和多余的氯气分离运输，产物收集，多余的氯气重新干燥净化后循环利用。
在此之后对一氯苯和多氯苯进行中和分离即可。
第2章标准节流装置设计及监控程序设2.1 标准节流装置设计定值节流装置符合大批量生产的要求，可以采用专用加工设备及先进的加工工艺，使产品生产效率大为提高，是实现生产优质、高效、低耗的有效途径。
采用定值的方式，制造成本大幅度下降，且制造质量易得到保证，使廓形节流件(如喷嘴)的广泛应用成为可能。
可方便地对在线节流装置进行迁移和扩展量程，范围度达6:1～10:1。
对于在线使用的节流件配普通差压变送器的节流装置，当流量、压力、温度等参数发生变化时，我们借助《LG-94-01版流量测量节流装置设计计算及管理软件》，通过流量算差压或差压算流量，得出相应的流出系数和可膨胀性系数，置入现场的流量显示设备，保证测量精度。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
1、非常用的术语、符号和代号说明氯化聚乙烯：氯化聚乙烯是由高密度聚乙烯(HDPE)经氯化取代反应制得的高分子材料。
根据结构和用途不同，氯化聚乙烯可分为树脂型氯化聚乙烯(CPE)和弹性体型氯化聚乙烯(CM)两大类。
氯化聚乙烯，为饱和高分子材料，外观为白色粉末，无毒无味，具有优良的耐侯性、耐臭氧、耐化学药品及耐老化性能，具有良好的耐油性、阻燃性及着色性能。
韧性良好(在一30℃仍有柔韧性)，及其它高分子材料具有良好的相容性，分解温度较高。
本项目产品为树脂型氯化聚乙烯。
2、建设项目概况2.1设计范围本设计的范围是衡山县天马化工有限责任公司氯化聚乙烯危险工艺自控改造的方案设计。
具体设计范围包括：10000吨／年氯化聚乙烯生产装置氯化工段自控改造方案设计。
2.2项目建设单位内部基本情况衡山县天马化工有限责任公司位于衡山县开云镇，原枣强县马屯镇工业区废弃水暖厂内，厂区西侧(距离围墙)6米处为民用房(现已无人居住)。
北侧300米处为东方衡强绿色纸业有限公司和枣强兴旺塑料助剂有限公司；南侧距离厂区围墙8米处为民用房(现已无人居住)，东侧为马路，路东为空地。
公司成立于2006年3月24日，属于有限责任公司，经营范围为：加工制作氯化聚乙烯。
拥有一套生产能力年产10000t氯化聚乙烯生产装置。
公司技术力量雄厚，厂区占地面积23000平方米，法人代表马春玲；现有职工29人，其中专职安全管理人员2人。
负责安全生产管理工作，做好危险化学品的安全生产和管理。
根据《国家安全监管总局关于公布首批重点监管的危险化工工艺目录的通知》(安全总管三[200S]116号)文件的要求。
该企业委托济南石油化工设计院对氯化聚乙烯危险工艺进行自动化控制及安全联锁技术改造工作，以规范企业的安全生产管理、降低工艺装置的安全风险、防止安全事故的发生，同时强化企业的安全生产基础、提升本质安全水平。
3、工艺介绍3.1生产工艺流程简介该项目为氯化危险化工工艺自动化控制方案设计，涉及氯化聚乙烯氯化工段工艺控制参数，车间设有四条氯化反应生产线，分别含氯化釜、液氯钢瓶、氯气缓冲罐及相应的配套管线，该工艺为间歇生产，以液氯和聚乙烯为原料，在氯化釜内进行反应得到氯化聚乙烯，然后进行中和、水洗、脱水、干燥等操作，最终制得氯化聚乙烯产品。
目前氯化危险工艺操作及控制现状如下：(1)、原料特性：液氯为钢瓶储存，聚乙烯为固态储存。
(2)、氯化工序：向氯化釜中打入定量的水，再经投料孔投入适量高密度聚乙烯及少量助剂（聚甲基丙烯酸钠、聚氧乙烯蓖麻油、过氧化苯甲酰）。
关闭人孔后开启搅拌装置同时打开蒸汽及氯气缓冲罐阀门。
反应釜缓慢升温至130℃，该过程约需4h，在升温过程中严格控制氯气流速，使定量的氯气在4h充入反应釜内，釜内压力控制在0.4~0.6Mpa范围内。
当温度升至130℃时关闭蒸汽阀门，停止加热。
然后采取循环冷却水进行冷却降温，当温度降至95℃时，打开泄压阀门。
反应完成后再进行搅拌半小时，使反应完全，反应尾气进入尾气回收塔，及回收塔内的氢氧化钠溶液中和生成氯化钠溶液，然后排入中和池。
(3)温度控制靠手动调节阀门完成，温度、压力仪表采用数字显示仪表进行测量显示；投料量、降温水、加温蒸汽和蒸汽疏水全部依靠手动完成。
反应方程式如下：CL2+{C4H8}n＝{C4H7CL1}n+HCL3.2生产设备及物料简介该氯化工艺涉及生产设备主要有氯化釜、液氯钢瓶、氯气缓冲罐等，该项目设四套氯化反应系统，设备具体型号、参数见下表表3－1 主要工艺设备一览表该工艺涉及物料主要有液氯、聚乙烯、氢氧化钠溶液、过氧化(二)苯甲酰，其中液氯、氢氧化钠溶液、过氧化(二)苯甲酰被列入《危险化学品名录》(2002年版)，属于危险化学品。
物质主要性能指标及危险性结果见下表：表3－2主要危险物质分布表本项目危险化学品的危险有害特性具体分析见下表：表3—3 液氯的主要性能指标及危险性表3—4 氢氧化钠溶液的主要性能指标及危险性表3—4 过氧化(二)苯甲酰的主要性能指标及危险性3.3公用工程依托情况1)供配电该公司生产车间用电为二级负荷，用电由衡水市马屯镇供电所提供；厂区内设置315KVA变压器一台，同时设置一台150KW发电机组作为生产及消防用电的备用电源，该项目自动化控制DCS系统用电负荷为一级负荷，DCS系统采用UPS不间断电源供电，保证DCS系统及现场仪表至少工作30min，能够满足本项目需求。
2)冷却水本项目氯化釜降温控制设计为循环水降温系统，平时使用循环水降温，如果在紧急处理中需要用循环水进行降温处理，公司设300m3循环水池一座，循环水泵流量最大可达到150t/h，能够满足生产需要。
4、危险化工工艺辨识4.1危险化工工艺辨识依据《国家安全监管总局关于公布首批重点监管的危险化工工艺目录的通知》(安全总管三[2009]1 16号)文件，氯化是是化合物的分子中引入氯原子的反应，包含氯化反应的工艺过程为氯化工艺，主要包括取代氯化、加成氯化、氧氯化等。
涉及氯化反应的工艺过程为氯化工艺。
本项目生产采用聚乙烯及液氯中的氯反应生成氯化聚乙烯，其反应为取代氯法，因此该反应属于氯化工艺，并且属于文件中列举的典型氯化工艺。
4.2危险化工工艺的危险特点(1)主要原料聚乙烯属于可燃物品。
(2)氯化剂(原料)液氯具有高毒性、助燃性；氯气具有强高毒性，可致人体中毒、甚至死亡，可造成大气污染；接触空气易形成酸雾，腐蚀性和高毒性很大。
(3)聚乙烯和液氯投料顺序颠倒、液氯进料速度过快、搅拌电机故障或搅拌桨脱落、未及时开启冷却水、冷却水流量过低、冷却水上水温度过高等，都有可能造成反应温度异常升高，使氯化反应引起火灾或爆炸事故。
(4)经查有关资料，当氯化反应初期反应温度低时，加入液氯速率不宜过快。
原因是初期反应温度低，液氯引入氯化釜后未充分反应；随着反应进行，放出的热量逐渐累积，使氯化釜温度逐渐升高至适宜反应温度，大量液氯及聚乙烯剧烈反应，使反应得不到有效控制，容易引发生产事故。
4.3氯化聚乙烯工艺危险及可操作性研究分析(HAZOP)1、原料分析：衡山天马化工有限公司生产氯化聚乙烯主要原料为聚乙烯，属于可燃物；氯化剂液氯具有高毒性和氧化性、助燃性，原料液氯为危险化学品，氯化反应过程放出大量热，操作不当有爆炸危险。
2、工艺过程分析(1)氯化反应是放热反应，若在反应过程中得不到有效的冷却和良好的搅拌反应热的积聚有可能引起超温，导致剧烈的反应。
放出更多的热量，可能发生起火或爆炸事故。
(2)由于生产所需的聚乙烯是可燃物，而氯化剂液氯是强氧化剂，二者相互作用的条件下进行氯化反应是十分危险的，已经具备了燃烧的条件。
加料速率过快或超量加入液氯，夹套循环降温水流量不足，反应体系带水，搅拌脱落造成搅拌不均局部过热，均会产生超温，导致燃烧或爆炸事故。
(3)低温氯化反应时，应严格控制反应温度，若控制的温度过于偏低，反应速度较慢，可能积累较多的未反应物料，使反应物料浓度增加，当恢复到较高正常的反应温度时，剧烈反应，瞬间放出大量的热导致超温，引起爆炸事故。
(4)生产过程中，所用氯化剂液氯有强烈的高毒性和助燃性，若泄露会造成中毒、烧伤、腐蚀等危害，遇水放出大量热量生成稀酸放热，所以使用过程中应严加防护，禁止泄漏。
3、针对氯化聚乙烯生产氯化工艺所涉及的原料和具体工艺过程，确定整个工艺过程的危险性可操作性研究分析(HAZOP)及工艺控制参数设定如下：氯化危险化工工艺的HAZOP分析：对于间断性氯化聚乙烯生产工艺，准备工作比较繁琐。
对间断陛反应氯化聚乙烯生产工艺的HAZOP研究的是分析过程。
在当聚乙烯投料定量情况下，在工艺生产过程中重点监控对象就是液氯流量，氯气和聚乙烯反应生产氯化聚乙烯为一典型的间歇操作过程，先在氯化釜投入定量聚乙烯和水搅匀后，氯化釜温用蒸汽升温至反应起始温度后通入液氯，进行聚乙烯氯化反应，反应完成后得到产品氯化聚乙烯。
①详见附图工艺流程图。
②可操作性分析表见表氯化聚乙烯工艺危险及可操作性表研究分析用HAZOP分析方法对生产运行和操作进行分析，考虑到氯气泄漏的危险后果，需要增加安全措施，以保证氯气储运、氯化釜的安全运行。
得出在正常的生产运行情况下，应增加安全措施液氯管线止回阀、液氯管线紧急切断阀、DCS系统及仪表设备备用电源、氯化釜紧急放料阀，对事故的发生能起到阻止和中断作用。
能满足生产需要。
DCS控制、联锁工艺参数设定(1)氯化反应温度①正常反应温度范围120-130℃②反应温度高限报警温度≥135℃③反应温度高高限报警并安全联锁温度≥140℃④反应温度超高限报警并安全泄放温度≥145℃⑤反应温度≤70℃，不允许开液氯切断阀(2)氯化反应循环冷却水流量①循环冷却水流量9t/h低限报警②循环冷却水流量低低限8t/h报警并安全联锁(3)①氯化反应釜搅拌电机低低限报警并安全连锁电流≤20A②氯化反应釜搅拌电机低低限报警并安全连锁电流≥42A(4)氯化剂流量①正常反应流量范围0-500kg／h②流量高限报警≥600kg／h③流量高高限报警并安全联锁≥650kg／h④每釜投氯量达到2000Kg流量计累计设定值提前报警并安全联锁。
(5)储运液氯钢瓶重量①正常重力传感器重量范围减去钢瓶重量后8～1000kg；②重量≤8kg至缓冲罐阀门关。
5、危险化工工艺自控方案5.1危险化工工艺重点监控工艺参数依据《国家安全监管总局关于公布首批重点监管的危险化工工艺目录的通知》(安全总管三[2009]11 6号)及相关文件，结合本项目工艺特点，确定项目危险工艺重点监控工艺参数设置见下表：表5-1氯化聚乙烯反应重点监控工艺参数表该项目重点监控参数设置及《国家安全监管总局关于公布首批重点监管的危险化工工艺目录的通知》(安全总管三[2009]11 6号)及相关文件要求的监控参数对照情况见下表：表5—2氯化危险工艺重点监控参数对照表5.2危险工艺反应系统监测仪表设置该项目危险工艺反应安全监测仪表设置如下：表5－3氯化聚乙烯反应系统监测仪表设置一览表该项目在每套氯化反应系统上设电动调节阀2台，电动切断阀2台，电动调节阀选用HTS型单座调节阀，阀门法兰公称直径DN50，液氯管线调节阀及切断阀阀芯、阀座材质应耐液氯环境，蒸汽、冷却水管线阀门采用碳钢材质，详见附件：管道及仪表流程图。
5.3联锁、报警设置依据《国家安全监管总局关于公布首批重点监管的危险化工工艺目录的通知》（安全总管三[2009]116号）及相关文件，该项目危险工艺反应安全控制基本要求如下表：表5－4氯化危险化工工艺安全控制设置参数表该项目安全控制的基本要求设置及《国家安全监管总局关于公布首批重点监管的危险化工工艺目录的通知》(安全总管三[2009]116号)及相关文件要求的安全控制要求对照情况如下表：表5-5氯化危险化工工艺安全控制参数对照表5.4自控原理及逻辑关系5.4.1自动调节原理如下：氯化釜温度及液氯进料设为自动调节关系，根据氯化釜反应温度调节液氯进料量，控制釜内温度在120～130℃。