氯化工艺自控改造设计方案

氯化聚乙烯危急化工工艺自控改造方案设计氯化聚乙烯危急化工工艺自控改造方案设计101、格外用的术语、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)经氯化取代反响制得的高分子材料。依据构造和用途不同，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(30℃仍有柔韧性)，与其它高分子材料具有良好的相容性，分解温度较高。本工程产品为树脂型氯化聚乙烯。2、建设工程概况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急工艺自控改自控改造方案设计。工程建设单位内部根本状况)6米处为民用房(现已无人居住)300米处8米处为民用房(现已无人居住)，东侧为大路，路东为空地。公司成立于2023年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10000t氯化聚乙烯生产装置。公司技术力气雄厚，厂区占地面积23000平方米，法人代表马春玲；现有职工292人。负责安全生产治理工作，做好危急化学品的安全生产和治理。依据《国家安全监管总局关于公布首批重点监管的危急化工工艺名目的通(安全总管三[200S]116号)全生产根底、提升本质安全水平。3、工艺介绍生产工艺流程简介制得氯化聚乙烯产品。目前氯化危急工艺操作及掌握现状如下：、原料特性：液氯为钢瓶储存，聚乙烯为固态储存。、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翻开蒸汽及氯气缓冲罐阀门。反响釜缓慢升温至130℃，该过程约需4h，在升温过程中严格掌握氯气流速，使定量的氯气在4h充入反响釜内，釜内压力掌握在0.4~0.6Mpa范围内。当温度升至130停顿加热。然后实行循环冷却水进展冷却降温，当温度降至95℃时，翻开泄压阀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。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。反响方程式如下：CL+{CH}n＝{CHCL}n+HCL2 48 47 1生产设备及物料简介设四套氯化反响系统，设备具体型号、参数见下表序规格操作条件材质压介质是否特种设备备注序规格操作条件材质压介质是否特种设备备注氯气、聚乙烯是立式液氯是氯是设备名称数量号型号温度℃力/MPa1氯化釜5000L41300.8搪玻璃2液氯钢瓶1t4常温1.116MnR3氯气缓冲罐0.3m32常温0.816MnR(二)苯甲酰，(二)(2023年版)，属于危急化学品。物质主要性能指标及危急性结果见下表：3－2主要危急物质分布表序号序号名 称危急货物编号(℃)功能备注1液氯23002无意义反响原料剧毒2氢氧化钠溶液82023无意义辅料腐蚀品3二)苯甲酰52045无意义助剂易燃品熔点密度熔点密度危急标记一、安康危害-1012.48相对蒸气密度(空气=1)：2.3类有毒气体溶解性稳定性主要用途易溶于水、碱液。用于漂白，制造氯化合物、盐酸、聚氯乙烯等。侵入途径：吸入、接触。眼睛接触：提起眼睑，用流淌清水或生理盐水冲洗。就医重者发生肺水肿、昏迷和休克，可消灭气胸、纵隔气肿等并发症。吸入极高浓度的氯气，可引起迷走神经反射性3—3液氯的主要性能指标及危急性中文名称氯英文名称chlorine别名分子式Cl2外观与性状 黄绿色、有刺激性气味的气体。分子量70．9l蒸汽压影响：长期低浓度接触，可引起慢性支气管炎、支气管哮喘等；可引起职业性痤疮及牙齿酸蚀症。二、泄漏应急处理450m，严格限制(酸式硫酸钠或酸式碳酸钠)溶液。也可以将漏气钢瓶浸入石灰乳液中。漏气容器要妥当处理，修复、检验后再用。三、防护措施氧气呼吸器。身体防护：穿带面罩式胶布防毒衣。手防护：手套。空间或其它高浓度区作业，须有人监护。四、急救措施快速脱离现场至空气颖处。呼吸心跳停顿时，马上进展人工呼吸和胸外心脏按压术。就医。表3—4 氢氧化钠溶液的主要性能指标及危急性中文名称英文名称别名

氢氧化钠Sodiunhydroxide；Causticsoda苛性钠；烧碱；火碱；固碱分子式分子量熔点密度

NaOH40.01318．4℃沸点：1390℃相对密度(水=1)2.12

外观与性状蒸汽压溶解性稳定性

白色不透亮固体，易潮解0.13kPa(739℃)易溶于水、乙醇、甘油，不溶于丙酮稳定用于肥皂工业、石油精炼、造纸、人造丝、危急标记20(碱性腐蚀品)

主要用途

染色、制革、医药、有机合成等一、安康危害侵入途径：吸入、食入。灼伤；误服可造成消化道灼伤，粘膜糜烂、出血和休克。二、泄漏应急处理用沽消的铲子收集于枯燥净沽有盖的容器中，以少量参加大量水中，调整至中性，再放入废水系统。也可以用大量水冲洗，经稀释的洗水放入废水系统。如大量泄漏，收集回收或无害处理后废弃。三、防护措施呼吸系统防护：必要时佩带防毒口罩。眼睛防护：戴化学安全防护眼镜。防护服：穿工作服眼睛防护：戴化学安全防护眼镜。防护服：穿工作服(防腐材料制作)。手防护：戴橡皮手套。四、急救措施皮肤接触：马上用水冲洗至少15分钟。假设有灼伤，就医治疗。吸入：快速脱离现场至空气颖处。必要时进展人工呼吸。就医。食入：患者糊涂时马上漱口，口服稀释的醋或柠檬汁，就医。灭火方法：雾状水、砂土。3—4二)苯甲酰的主要性能指标及危急性中文名称英文名称过氧化(二)苯甲酰benzOylsuperOxide别名过氧化苯甲酰分子式分子量熔点

C14H10O4242.23

外观与性状白色或淡黄色细粒，微有苦杏仁气味。蒸汽压微溶于水、甲醇，溶于乙醇、乙醚、丙103(分解)

溶解性

酮、苯、二硫化碳等。密度危急标记

1.33相对密度(水=1)5．2类有机过氧化物

稳定性主要用途

用作塑料催化剂，油脂的精制，腊的脱色，医药的制造等。侵入途径：吸入、食入。二、泄漏应急处理隔离泄漏污染区，限制出入。切断火源。建议应急处理人员戴防尘面具(全面罩)，穿防毒服。不要直接接触方法。三、防护措施眼睛防护：呼吸系统防护中已作防护。手防护：手套。四、急救措施隔离泄漏污染区，限制出入。切断火源。建议应急处理人员戴防尘面具(全面罩)，穿防毒服。不要直接接触方法。公用工程依托状况供配电150KW发电机组作为生产及消防用电的备用电源，该工程自动化掌握DCS系统用电负荷为一级负荷，DCS系统承受DCS30min，能够满足本工程需求。冷却水300m3150t/h，能够满足生产需要。4、危急化工工艺辨识危急化工工艺辨识依据《国家安全监管总局关于公布首批重点监管的危急化工工艺名目的通知》(安全总管三[2023]116号)文件，氯化是是化合物的分子中引入氯原子的反响化等。涉及氯化反响的工艺过程为氯化工艺。法，因此该反响属于氯化工艺，并且属于文件中列举的典型氯化工艺。危急化工工艺的危急特点主要原料聚乙烯属于可燃物品。氯化剂(原料)液氯具有高毒性、助燃性；氯气具有强高毒性，可致人体中聚乙烯和液氯投料挨次颠倒、液氯进料速度过快、搅拌电机故障或搅拌能造成反响温度特别上升，使氯化反响引起火灾或爆炸事故。反响，使反响得不到有效掌握，简洁引发生产事故。氯化聚乙烯工艺危急与可操作性争论分析(HAZOP)1、原料分析：放出大量热，操作不当有爆炸危急。2、工艺过程分析氯化反响是放热反响，假设在反响过程中得不到有效的冷却和良好的搅拌火或爆炸事故。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，二者相互拌不均局部过热，均会产生超温，导致燃烧或爆炸事故。低温氯化反响时，应严格掌握反响温度，假设掌握的温度过于偏低，反响常的反响温度时，猛烈反响，瞬间放出大量的热导致超温，引起爆炸事故。生产过程中，所用氯化剂液氯有猛烈的高毒性和助燃性，假设泄露会造成严加防护，制止泄漏。工艺过程的危急性可操作性争论分析(HAZOP)及工艺掌握参数设定如下：氯化危急化工工艺的HAZOP分析：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急与可操作性表争论分析引导词偏差可能缘由可能后果安全措施必要对策None缓冲罐内无物料1、无物料2、液氯管线裂开1、液氯外泄易发生中毒事故1、紧急迫断阀2、缓冲罐增加安全阀1、定期检查维护阀门、管线2、缓冲罐增加空白3、液氯输送管3、安装液氯浓高限报警液位线堵塞度检测器变送器3、缓冲罐增加凹凸限报警压力变送器氯化釜温度底1、蒸汽升温过1、此时假设通1、对反响釜温1、反响釜温度程未完成入过量液氯容度进展检测低低限与液氯易引起爆炸事进料切断阀联故锁氯化釜搅拌电1、搅拌桨叶脱1、搅拌效果降1、配电室安装1、电流变送器流小落2、氯化釜内物电流变送器设置低低限与液氯进料紧急Less料液面低起爆炸事故切断阀联锁。2、定期检查维少护搅拌连接紧密性3、定期检查维次回路循环水流量过1、循环水泵故1、氯化釜内温1、对循环水管1、循环水管线低障2、输送管线堵度失控引起爆炸事故线流量进展检测流量低低限联锁关液氯进料塞阀氯化釜温度过1、氯化釜内反1、氯化釜温度1、对反响釜温1、氯化釜内温高应猛烈2、液氯通入量过高引起爆炸事故度进展检测度高高联锁液氯进料阀过大氯化釜压力过1、氯化釜内反1、氯化釜压力1、对反响釜压1、氯化釜内压大应猛烈2、液氯通入量过大引起爆竹事故力进展检测2、增设安全阀力高高联锁液氯进料阀过大液氯进料量过1、调整阀故障1、氯化釜内反1、对液氯管线1、液氯流量联氯化釜搅拌电流大1、电动机故障2氯化釜搅拌电流大1、电动机故障2、搅拌堵转1、搅拌效果降1、配电室安装电流变送器1、电流变送器设置低低限与液氯进料紧急起爆炸事故切断阀联锁。2、定期检查维护搅拌连接紧密性3、定期检查维次回路Otherzhan特别运转1、误操作电力系统故障停电1、循环冷却系统不能准时保1、备用电源2、备用循环水1、定期检查备其它证泵处于良好状态

应过于猛烈引起爆炸事故

流量进展检测

锁不允许超过高高限停顿2、搅拌停局部2、供水系统应反响过于猛烈保持循环引起爆炸3、提高生产人员操作水平管道泄漏裂开 1、堵塞1、潜在的主要1、培训人员就2、腐蚀设备损坏3、焊接质量2、氯气泄漏，制定事故处理4、有缺陷5、高压引起中毒事故和紧急防灾预案2、在运行前，X光探伤3、定期对设备进展检验检查4、罐子协作焊接部位承受标准件用HAZOP运行状况下，应增加安全措施液氯管线止回阀、液氯管线紧急迫断阀、DCS系用。能满足生产需要。DCS掌握、联锁工艺参数设定氯化反响温度120-130℃②反响温度高限报警温度≥135℃③反响温度高高限报警并安全联锁温度≥140℃④反响温度超高限报警并安全泄放温度≥145℃⑤反响温度≤70℃，不允许开液氯切断阀氯化反响循环冷却水流量9t/h低限报警8t/h报警并安全联锁①氯化反响釜搅拌电机低低限报警并安全连锁电流≤20A42A(4)氯化剂流量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每釜投氯量到达2023Kg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8～1000kg；②重量≤8kg至缓冲罐阀门关。5、危急化工工艺自控方案危急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急化工工艺名目的通知》(安全总管三[2023]116号)及相关文件，结合本工程工艺特点，确定工程危急工艺重点监控工艺参数设置见下表：5-1氯化聚乙烯反响重点监控工艺参数表序号序号设计监控参数仪表安装位置备注1氯化釜温度：120~130℃反响釜顶部液相温度测量及远传2氯化釜搅拌电机电0A~42A 搅拌电机配电柜信号远传联锁3650kg/h液氯进料管458~12t/h冷却水进水温度0.4~0.6Mpa质量流量计信号远传联锁、控视镜和关闭切断阀循环水进水管 信号远传、报警、联锁氯化反响釜进水管 信号采集远传、报警6反响釜顶部反响釜压力测量及远传化工工艺名目的通知》(安全总管三[2023]116号)及相关文件要求的监控参数

序号建议监控参数本工程所承受的方案及监控参数备注1氯化反响釜内温度本工程设置热电阻温度计并在序号建议监控参数本工程所承受的方案及监控参数备注1氯化反响釜内温度本工程设置热电阻温度计并在DCS系统集中显示符合文件要求2氯化反响釜内搅拌电流本工程在氯化反响釜搅拌电机配电回路上设置电流变送器，用于检测搅拌电机运行状态符合文件要求3液氯流量本工程在液氯进料管道上设置流量计，用于检测氯化剂流量。符合文件要求4氯化反响釜内压力本工程设置压力变送器并在DCS系统集中显示。符合文件要求5冷却水流量本工程在循环水管道上设置流量计，用于检测循环水流量。符合文件要求危急工艺反响系统监测仪表设置该工程危急工艺反响安全监测仪表设置如下：序号测控变量数量联锁参数功能备注序号测控变量数量联锁参数功能备注报警解除后检查设氯化釜温度140料管线阀门关闭，145℃时超高位报警、联锁施核定流量、通知14现场人员撤离稳定排料阀门开启关阀后处置氯化釜搅拌24电机电流电流(低于)20A或者高于42A时关进料阀门掌握室显示报警、倒罐后检查搅拌方联锁关阀停车可连续反响3循环水流量48t/h联锁关液氯掌握室显示报警、修复循环水系统阀联锁关阀40.65Mpa时，排掌握室显示、高位通知现场人员撤离氯化釜压力4料阀门开启联锁，联锁开阀稳定后处置掌握室显示，高限5液氯进料流量4与氯化釜及温度联锁设有切断阀报警、调整该工程在每套氯化反响系统上设电动调整阀22件：管道及仪表流程图。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急化工工艺名目的通[2023]116号〕及相关文件，该工程危急工艺反响安全掌握根本

5－4氯化危急化工工艺安全掌握设置参数表序号 测控变量 联锁参数氯化釜温度高报警及高

备注140℃关闭液1高联锁

145℃时放料阀找开

145排料阀翻开。2常联锁液氯进料流量5高高联锁6反响温度7应温度

42A时关进料阀门液氯进料阀门掌握液氯瞬时流量≤650kg/h氯进料管线阀门关闭、翻开线阀不允许开线阀门不允许开

电流低于20A或高于42A时，关闭液氯进料阀。氯进料阀量≤650kg/h液氯进料阀，假设压力0.65Mpa温度≤70℃时，液氯管线阀门不允许开70℃时，蒸汽管线阀门不允许开8 液氯钢瓶重量

重量≤8kg8kg电动阀门关 阀门关(安全总管三[2023]116号)及相关文件要求的安全掌握要求比照状况如下表：参数比照表序号 建议安全掌握工程 本设计所承受的掌握工程本工程设置反响釜反响温度的报警和联锁，氯化釜温度超过反响釜温度报警及联锁130℃，系统报警，温度超过140℃，停顿向氯化釜内进液氯本工程设置氯化釜压力的报警和反响釜温度报警及联锁0.65Mpa，停顿向氯化釜内进液氯。本工程在每台氯化釜搅拌电机上

备注符合文件要求符合文件要求3和联锁系统

20A42A设备状况，防止发生生产事故。本工程氯化釜冷却水切换系统，一旦氯化釜反响温度过高，先停紧急冷却系统 止向氯化釜滴加液氯。一旦温水于一次冷却水。本工程设氯化釜紧急停车设施，当氯化釜内温度超过145℃压力超过紧急停车系统0.65Mpa，液氯电磁阀关闭。反响本工程设置氯化釜安全泄放系统，当氯化釜温度到达145℃时，安全泄放系统 系统应紧急停车，停顿进液氯，，将物料放出。

符合文件要求符合文件要求符合文件要求自控原理及规律关系自动调整原理如下：料量，掌握釜内温度在120～130℃。反响温度、压力高于正常设定值时，液氯温度低于正常设定值时，阀门开度开大自动增大液氯进料量(液氯进料瞬时速率650kg／h)。联锁关系原理如下：145℃，联锁开启放料阀排料，确保不发生安全事故。自动化掌握氯化反响釜反响温度与氯化剂流量联控。氯化反响釜反响温度与循环冷却水的流量联控。氯化反响釜反响温度与高限(指示)报警。氯化反响釜反响温度与高，高限(指示)与氯化剂流量的切断联控。(5)氯化反响釜反响温度超高限与安全泄放的联锁。(6)氯化反响釜反响压力超高限与安全泄放的联锁。(7)循环冷却水流量低限报警、低低限联锁。循环冷却水流量低、低限与氯化剂的切断联锁。氯化釜搅拌电机电流低低限、高高限报警并于氯化剂流量的切断联锁。(10)氯化剂流量高、高限与氯化剂流量调整阀、切断阀的联控与切断。(11)氯化釜未到达起始反响温度不允许通入液氯，到达起始反响温度不允许通入蒸汽。液氯钢瓶储运间自控方案1、液氯钢瓶间安装氯气浓度检测器，一旦消灭氯气泄漏，掌握室氯气浓度掌握器进展报警、联锁风机开，并将气体引至回收塔进展碱液喷淋。2、钢瓶设置重力传感器，底限报警、低低限联锁关进缓冲罐阀。确保消灭事故险情准时掌握。其他安全设施该工程氯化釜设有紧急放料阀，用于紧急状态下的反响放料。通风气体出口应接入尾气回收塔。不允许对空排放。吸取塔设计处理力量应不小于200m3/h，碱池设计容积不小于25m3，事故状态下可以将泄漏钢瓶完全浸入。觉察氯气是否泄漏，准时实行措施，防止事故进一步扩大。六、工程投资概算6.1序号种类名称单位数量序号种类名称单位数量总价备注1检测仪表台〔块〕2810力变送器等2台227.5阀门3DCS掌握套111系统ZR-RVVP-3×1.5mm2米6000.5ZR-RVVP-2×米120014安装材料1.5mm2200×100米450.2∠50×5角钢米1200.21/2″镀锌管米1500.2挠性连接软管根480.55其它26合计33.1万元七、自动掌握系统的实现7.1自动掌握系统的组成系统厂家应依据各工段DCS系统I/O信号一览表配备对应的系统硬件和软件，DCS系统冗余原则：系统应具有完备的冗余技术，包括设备冗余和工作性能冗余。各级网络通信设备和部件必需1:1冗余。掌握站的掌握器等功能卡必需1:1冗余。1:1冗余。两个操作站应带有独立的计算机主机，自动切换及修理提示。仪表线缆白掌握室引出后，再沿电缆桥架引至测点四周，之后穿镀锌钢管，1/2以上的区域内，承受管接头与汇线桥架连接，保护管不得在汇线直到电阻到达要求为止。八、结论本工程危急工艺设计自控系统承受集散掌握系统(DCS系统)，主要具备以下DCSUPS25安全距离要求。(安全总管三[2023]116号)(安委办[2023]26号)生产监视治理局转发国家安全监视总局关于公布首批重点监管的危急化工工艺(冀安监管危化函三[2023]102号)本质安全程度。九、编制依据70号(2023年)；《使用有毒物质作业场所劳动保护条例》国务院令第352号；《国务院关于进一步加强企业安全生产工作的通知》国发[2023]第23号；《国务院安委会办公室关于进一步加强危急化学品安全生产工作的指导意见》安委办[2023]26号；安监总管三[2023]116号；《河北省安全生产监视治理局转发国家安全监视总局关于公布首批重点监管的危急化工工艺名目的通知》冀安监管危化函三[2023]102号；《自动化仪表工程施工及验收标准》GB50093-2023；《过程测量与掌握仪表的功能标志及图形符