控制化工工艺参数的技术措施通用版

解决方案编号：YTO-FS-PD360

控制化工工艺参数的技术措施通用版

The Problems, Defects, Requirements, Etc. That Have Been Reflected Or Can Be Expected, And A Solution Proposed T o Solve The Overall Problem Can Ensure The Rapid And Effective Implementation.

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Authoritative And Practical Standards

控制化工工艺参数的技术措施通用

版

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控制化工工艺参数，即控制反应温度、压力，控制投料的速度、配比、顺序以及原材料的纯度和副反应等。工艺参数失控，不但破坏了平稳的生产过程，还常常是导致火灾爆炸事故的“祸根”之一，所以严格控制工艺参数，使之处于安全限度内，是化工装置防止发生火灾爆炸事故的根本措施之一。

1、温度失控

温度是石化生产中主要控制参数。准确控制反应温度不但对保证产品质量、降低能耗由重要意义，也是防火防爆所必需的。温度过高，可能引起反应失控发生冲料或爆炸；也可能引起反应物分解燃烧、爆炸；或由于液化气体介质和低沸点液体介质急剧蒸发，造成超压爆炸。温度过低，则有时会因反应速度减慢或停滞造成反应物积聚，一旦温度正常时，往往回因未反应物料过多而发生剧烈反应引起爆炸。温度过低还可能是某些物料冻结，造成管路堵塞或破裂，致使易燃物泄漏引起燃烧、爆炸。

为了严格控制温度，须从以下三个方面采取相应措施。

①有效去除反应热；对于相当多数的放热反应应选择有效的传热设备、传热设备及传热介质，保证反应热及时导出，防止超高温。

还要注意随时解决传热面结垢、结焦的问题，因为它会大大降低传热效率，而这种结垢、结焦现象在石化生产中有是较常见的。

②正确选用传热介质；在石化生产中常用载体来进行加热。常用的热载体有水蒸气、热水、烟道气、碳氢化合物（如导热油、联苯混合物及道生液）、熔盐、汞和熔融金属等。正确选择载体对加热过程的安全十分重要。如应避免选择容易与反应物料相作用的物质作为传热介质，如不能用水来加热或冷却环氧乙烷，因为微量水也会引起液体环氧乙烷自聚发热而爆炸，此种情况宜选用液体石蜡做传热介质。

③防止搅拌中断；搅拌可以加速反应物料混合以及热传导。有的生产过程如果搅拌中断，肯呢过会造成局部反应加聚和散热不良而发生超压爆炸。对因搅拌中断可能引起事故的石化装置，应采取防止搅拌中断的措施，例如采用双倍供电等。

2、压力控制

压力是化工生产的基本参数之一。在化工生产中，有许多反应需要在一定压力下才能进行，或者需要用假牙的方法来加快反应速度，提高效率。因此，加压操作在化工生产中普遍采用，所使用的塔、釜、器、罐等大部分是压力容器。

但是，超压也是造成火灾爆炸事故的重要原因之一。例如，加压能够强化可燃物料的化学活性，扩大爆炸极限范围；久受高压作用的设备容易脱碳、变形、渗漏，以至破裂和爆炸；处于高压的可燃气体介质从设备、系统连接薄弱处（如焊接处或法兰、螺栓、丝扣连接处甚至因腐蚀穿孔出等）泄漏，还会犹豫急剧喷出或静电而导致火灾爆炸等。反之，压力过低，会使设备变形。在负压操作系统，空气容易从外部渗入，与设备、系统内的可燃物料形成帮助性混合物而导致燃烧、爆炸。

因此，为了确保安全生产，不因压力失控造成事故，除了要求受压系统中的所有设备、管道必须按照设计要求，保证其耐压强度、气密性；有安全阀等泄压设备；还必须装设灵敏、准确、可靠的测量压力的仪表-压力计。而且要按照设计压力或最高工作压力以及有关规定，正确选用、安装和使用压力计，并在生产运行期间保持完好。

3、进料控制

①进料速度；对于放热反应，进料速度不能超过设备

的散热能力，否则物料温度将会急剧升高，引起物料的分解，有可能造成爆炸事故。进料速度过低，部分物料可能因温度过低，反应不完全而积聚。一旦达到反应温度是，就有可能使反应加剧进行，因温度，压力急剧升高而产生爆炸。

②进料温度；进料温度过高，可能造成反应失控而发生事故；进料温度过低，情况与进料速度过低相似。

③进料配比；对反应物料的配比要严格控制，尤其是对连续化程度较高、危险性较大的生产，更需注意。如环氧乙烷生产中，反应原料乙烯与氧的浓度接近爆炸极限范围，须严格控制。尤其在开停车过程中，乙烯和氧的浓度在不断变化，且开车时催化剂活性较低，容易造成反应器出口氧浓度过高。为保证安全，应设置联锁装置，经常核对循环气的组成，尽量减少开车停车次数。

对可燃或易燃物与氧化剂的反应，要严格控制氧化剂的速度和投料量。两种或两种以上原料能形成爆炸性混合物的生产，其配料比应严格控制在爆炸极限范围以外，如果工艺条件允许，可采用水蒸气或惰性气体稀释。

催化剂对化学反应速度影响很大，如果催化剂过量，就可能发生危险。因此，对催化剂的加入量也应严格控制。

④进料顺序；有些生产过程，进料顺序是不能颠倒

的。如氯化氢合成应先投氢后投氯；三氯化磷生产应先投磷后投氯；磷酸酯与甲胺反应时，应先头磷酸酯，再滴加甲胺等。反之反应就会爆炸。

4、控制原料纯度

许多化学反应，由于反应物种危险杂质的增加导致副反应、过反应的发生而引起燃烧、爆炸。

①原料中某种杂质含量过高，生产过程中易发生燃烧爆炸。如生产乙炔是要求电石中含磷量不超过0.08%，因为磷（即磷化钙）遇水后生成磷化氢，它与空气燃烧，可导致乙炔-空气混合气爆炸。

②循环使用的反应原料气体，如果其中有害杂质气体不清除干净，在循环过程中就会越积越多，最终导致爆炸。如空分装置中液氧中的有害物（烃）含量过高，就会引起爆炸。这需要在工艺上采取措施，如在循环使用前将有害杂质吸收清除或将部分反应气体放空，以及加强监测等，以保证有害杂质气体含量不超过标准。

有时为了防止某些有害杂质的存在引起事故，还可采用稳定剂的办法。

需要说明的是，温度、压力、进料量与进料温度、原料纯度等工艺参数，甚至是一些看起来“较不重要”的工艺参数都是相互影响的，有时是“牵一发而动全身”，所