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
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2024-06-25
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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
1、光气及光气化工艺
反应类型 放热反应 重点监控单元
光气化反应釜、
光气储运单元
工艺简介
光气及光气化工艺包含光气的制备工艺,以及以光气为原料制
备光气化产品的工艺路线,光气化工艺主要分为气相和液相两种。
工艺危险特点
(1)光气为剧毒气体,在储运、使用过程中发生泄漏后,易造
成大面积污染、中毒事故;
(2)反应介质具有燃爆危险性;
(3)副产物氯化氢具有腐蚀性,易造成设备和管线泄漏使人员
发生中毒事故。
典型工艺
一氧化碳与氯气的反应得到光气;
光气合成双光气、三光气;
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采用光气作单体合成聚碳酸酯;
甲苯二异氰酸酯(TDI)的制备;
4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)的制备等。
重点监控工艺参数
一氧化碳、氯气含水量;反应釜温度、压力;反应物质的配料
比;光气进料速度;冷却系统中冷却介质的温度、压力、流量等。
安全控制的基本要求
事故紧急切断阀;紧急冷却系统;反应釜温度、压力报警联锁;
局部排风设施;有毒气体回收及处理系统;自动泄压装置;自动氨
或碱液喷淋装置;光气、氯气、一氧化碳监测及超限报警;双电源供
电。
宜采用的控制方式
光气及光气化生产系统一旦出现异常现象或发生光气及其剧毒
产品泄漏事故时,应通过自控联锁装置启动紧急停车并自动切断所
有进出生产装置的物料,将反应装置迅速冷却降温,同时将发生事
故设备内的剧毒物料导入事故槽内,开启氨水、稀碱液喷淋,启动通
风排毒系统,将事故部位的有毒气体排至处理系统。
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2、电解工艺(氯碱)
反应类型 吸热反应 重点监控单元 电解槽、
氯气储运单元
工艺简介
电流通过电解质溶液或熔融电解质时,在两个极上所引起的化
学变化称为电解反应。涉及电解反应的工艺过程为电解工艺。许多基
本化学工业产品(氢、氧、氯、烧碱、过氧化氢等)的制备,都是通过
电解来实现的。
工艺危险特点
(1)电解食盐水过程中产生的氢气是极易燃烧的气体,氯气是
氧化性很强的剧毒气体,两种气体混合极易发生爆炸,当氯气中含
氢量达到 5%以上,则随时可能在光照或受热情况下发生爆炸;
(2)如果盐水中存在的铵盐超标,在适宜的条件(pH<4.5)
下,铵盐和氯作用可生成氯化铵,浓氯化铵溶液与氯还可生成黄色
油状的三氯化氮。三氯化氮是一种爆炸性物质,与许多有机物接触或
加热至 90℃以上以及被撞击、摩擦等,即发生剧烈的分解而爆炸;
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(3)电解溶液腐蚀性强;
(4)液氯的生产、储存、包装、输送、运输可能发生液氯的泄漏。
典型工艺
氯化钠(食盐)水溶液电解生产氯气、氢氧化钠、氢气;
氯化钾水溶液电解生产氯气、氢氧化钾、氢气。
重点监控工艺参数
电解槽内液位;电解槽内电流和电压;电解槽进出物料流量;
可燃和有毒气体浓度;电解槽的温度和压力;原料中铵含量;氯气
杂质含量(水、氢气、氧气、三氯化氮等)等。
安全控制的基本要求
电解槽温度、压力、液位、流量报警和联锁;电解供电整流装置
与电解槽供电的报警和联锁;紧急联锁切断装置;事故状态下氯气
吸收中和系统;可燃和有毒气体检测报警装置等。
宜采用的控制方式
将电解槽内压力、槽电压等形成联锁关系,系统设立联锁停车系
统。
安全设施,包括安全阀、高压阀、紧急排放阀、液位计、单向阀及
紧急切断装置等。
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3、氯化工艺
反应类型 放热反应 重点监控单元 氯化反应釜、
氯气储运单元
工艺简介
氯化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。
工艺危险特点
(1)氯化反应是一个放热过程,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;
(2)所用的原料大多具有燃爆危险性;
(3)常用的氯化剂氯气本身为剧毒化学品,氧化性强,储存压力
较高,多数氯化工艺采用液氯生产是先汽化再氯化,一旦泄漏危险性
较大;
(4)氯气中的杂质,如水、氢气、氧气、三氯化氮等,在使用中易
发生危险,特别是三氯化氮积累后,容易引发爆炸危险;
(5)生成的氯化氢气体遇水后腐蚀性强;
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(6)氯化反应尾气可能形成爆炸性混合物。
典型工艺
(1)取代氯化
氯取代烷烃的氢原子制备氯代烷烃;
氯取代苯的氢原子生产六氯化苯;
氯取代萘的氢原子生产多氯化萘;
甲醇与氯反应生产氯甲烷;
乙醇和氯反应生产氯乙烷(氯乙醛类);
醋酸与氯反应生产氯乙酸;
氯取代甲苯的氢原子生产苄基氯等。
(2)加成氯化
乙烯与氯加成氯化生产 1,2-二氯乙烷;
乙炔与氯加成氯化生产 1,2-二氯乙烯;
乙炔和氯化氢加成生产氯乙烯等。
(3)氧氯化
乙烯氧氯化生产二氯乙烷;
丙烯氧氯化生产 1,2-二氯丙烷;
甲烷氧氯化生产甲烷氯化物;
丙烷氧氯化生产丙烷氯化物等。
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(4)其他工艺
硫与氯反应生成一氯化硫;
四氯化钛的制备;
黄磷与氯气反应生产三氯化磷、五氯化磷等。
重点监控工艺参数
氯化反应釜温度和压力;氯化反应釜搅拌速率;反应物料的配
比;氯化剂进料流量;冷却系统中冷却介质的温度、压力、流量等;氯
气杂质含量(水、氢气、氧气、三氯化氮等);氯化反应尾气组成等。
安全控制的基本要求
反应釜温度和压力的报警和联锁;反应物料的比例控制和联锁;
搅拌的稳定控制;进料缓冲器;紧急进料切断系统;紧急冷却系统;
安全泄放系统;事故状态下氯气吸收中和系统;可燃和有毒气体检测
报警装置等。
宜采用的控制方式
将氯化反应釜内温度、压力与釜内搅拌、氯化剂流量、氯化反应釜
夹套冷却水进水阀形成联锁关系,设立紧急停车系统。
安全设施,包括安全阀、高压阀、紧急放空阀、液位计、单向阀及紧
急切断装置等。
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4、硝化工艺
反应类型 放热反应 重点监控单元 硝化反应釜、
分离单元
工艺简介
硝化是有机化合物分子中引入硝基(-NO2)的反应,最常见
的是取代反应。硝化方法可分成直接硝化法、间接硝化法和亚硝化
法,分别用于生产硝基化合物、硝胺、硝酸酯和亚硝基化合物等。涉
及硝化反应的工艺过程为硝化工艺。
工艺危险特点
(1)反应速度快,放热量大。大多数硝化反应是在非均相中
进行的,反应组分的不均匀分布容易引起局部过热导致危险。尤其
在硝化反应开始阶段,停止搅拌或由于搅拌叶片脱落等造成搅拌
失效是非常危险的,一旦搅拌再次开动,就会突然引发局部激烈
反应,瞬间释放大量的热量,引起爆炸事故;
(2)反应物料具有燃爆危险性;
(3)硝化剂具有强腐蚀性、强氧化性,与油脂、有机化合物
(尤其是不饱和有机化合物)接触能引起燃烧或爆炸;
(4)硝化产物、副产物具有爆炸危险性。
典型工艺
(1)直接硝化法
丙三醇与混酸反应制备硝酸甘油;
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氯苯硝化制备邻硝基氯苯、对硝基氯苯;
苯硝化制备硝基苯;
蒽醌硝化制备 1-硝基蒽醌;
甲苯硝化生产三硝基甲苯(俗称梯恩梯,TNT);
丙烷等烷烃与硝酸通过气相反应制备硝基烷烃等。
(2)间接硝化法
苯酚采用磺酰基的取代硝化制备苦味酸等。
(3)亚硝化法
2-萘酚与亚硝酸盐反应制备 1-亚硝基-2-萘酚;
二苯胺与亚硝酸钠和硫酸水溶液反应制备对亚硝基二苯胺等。
重点监控工艺参数
硝化反应釜内温度、搅拌速率;硝化剂流量;冷却水流量;
pH 值;硝化产物中杂质含量;精馏分离系统温度;塔釜杂质含量
等。
安全控制的基本要求
反应釜温度的报警和联锁;自动进料控制和联锁;紧急冷却
系统;搅拌的稳定控制和联锁系统;分离系统温度控制与联锁;
塔釜杂质监控系统;安全泄放系统等。
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宜采用的控制方式
将硝化反应釜内温度与釜内搅拌、硝化剂流量、硝化反应釜夹
套冷却水进水阀形成联锁关系,在硝化反应釜处设立紧急停车系
统,当硝化反应釜内温度超标或搅拌系统发生故障,能自动报警
并自动停止加料。分离系统温度与加热、冷却形成联锁,温度超标
时,能停止加热并紧急冷却。
硝化反应系统应设有泄爆管和紧急排放系统。
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附件2: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1、光气及光气化工艺反应类型放热反应重点监控单元光气化反应釜、光气储运单元工艺简介光气及光气化工艺包含光气的制备工艺,以及以光气为原料制备光气化产品的工艺路线,光气化工艺主要分为气相和液相两种。工艺危险特点(1)光气为剧毒气体,在储运、使用过程中发生泄漏后,易造成大面积污染、中毒事故;(2)反应介质具有燃爆危险性;(3)副产物氯化氢具有腐蚀性,易造成设备和管线泄漏使人员发生中毒事故。典型工艺一氧化碳与氯气的反应得到光气;光气合成双光气、三光气;5采用光气作单体合成聚碳酸酯;甲苯二异氰酸酯(TDI)的制备;4,4'-二苯...
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