工艺参数安全控制

化工安全技术之工艺参数安全控制主讲人：唐淑贞化学工程学院2021年

目录

CONTENTS一化工工艺参数的安全控制三二自动控制和安全保护装置化工工艺异常的处理一化工工艺参数的安全控制温度控制化工工艺参数的安全控制投料控制溢料和泄漏控制工艺参数的安全控制

温度过高一、温度控制化工工艺参数的安全控制

温度过低

升温过快

冷却装置故障事故反应物加剧反应，造成压力升高，导致爆炸产生副反应，生成新的危险物质液化气体和低沸点液体介质气化，发生超压爆炸

温度过高一、温度控制工业毒物的分类及危害

温度过低

升温过快

冷却装置故障事故反应速度减慢或停滞，温度恢复正常后，剧烈反应爆炸物料冻结，管路堵塞或破裂，易燃物泄露引发火灾爆炸

温度过高一、温度控制化工工艺参数的安全控制

温度过低

升温过快

冷却装置故障事故剧烈反应发生冲料或爆炸一、温度控制工业毒物的分类及危害化学反应热效应热交换装置1.控制反应温度搅拌装置双路供电增设人工搅拌装置自动停止加料装置有效的降温手段2.防止搅拌中断避免使用和反应物料性质相抵触的介质防止传热面结垢传热介质使用安全3.正确选择传热介质查一查反应热效应：乙烯氧化制环氧乙烷（沸点：10.7C；爆炸范围（3-100%））换热方法：夹套冷却、蛇管冷却；稀释剂回流冷却；惰性气体循环冷却；一、温度控制化工工艺参数的安全控制化学反应热效应热交换装置1.控制反应温度搅拌装置双路供电增设人工搅拌装置自动停止加料装置有效的降温手段2.防止搅拌中断避免使用和反应物料性质相抵触的介质防止传热面结垢传热介质使用安全3.正确选择传热介质查一查搅拌的作用加速热量的传递，使反应物料温度均匀，防止局部过热。一、温度控制工业毒物的分类及危害化学反应热效应热交换装置1.控制反应温度搅拌装置双路供电增设人工搅拌装置自动停止加料装置有效的降温手段2.防止搅拌中断避免使用和反应物料性质相抵触的介质防止传热面结垢传热介质使用安全3.正确选择传热介质思考不能，水会引起液体环氧乙烷自聚发热而爆炸。环氧乙烷的冷却介质可以选用水吗？一、温度控制化工工艺参数的安全控制化学反应热效应热交换装置1.控制反应温度搅拌装置双路供电增设人工搅拌装置自动停止加料装置有效的降温手段2.防止搅拌中断避免使用和反应物料性质相抵触的介质防止传热面结垢传热介质使用安全3.正确选择传热介质思考水质原因反应物料原因（聚合、缩合、缩聚、碳化）换热器内的流体宜采用较高流速，不仅可以提高传热效率，而且可以减少污垢在换热管表面的沉积。传热面结垢的原因处理方法二、投料控制工业毒物的分类及危害投料速度

原料纯度

投料控制

投料量

投料顺序

投料配比二、投料控制化工工艺参数的安全控制投料速度对放热反应，加料速度不能超过设备的传热能力：投料过快，温度剧增投料过慢，温度降低二、投料控制化工工艺参数的安全控制投料配比放热反应如松香钙皂的生产：操作要求：松香投入反应釜内加热至240C,缓慢加入氢氧化钙。依据：投入的氢氧化钙量增大，蒸汽量也增大。过量会造成物料溢出，一旦遇火源接触会造成着火。连续化程度较高、危险性较大的生产如环氧乙烷生产中乙烯和氧的混和反应，其浓度接近爆炸范围，尤其在开停车过程中，乙烯和氧的浓度都在发生变化，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：设置连锁装置，经常核对循环气的组成，尽量减少开停车次数。二、投料控制工业毒物的分类及危害投料顺序2，4-二氯酚和对硝基氯苯加碱生产除草醚时，三种原料必须同时加入反应罐，在190C,下进行缩合反应。如果未加对硝基氯苯，只加2，4-二氯酚和碱，结果生成二氯酚钠盐，在240C下能分解爆炸。如果只加对硝基氯苯和碱反应，则生成对硝基钠盐，在200C下分解爆炸.二、投料控制化工工艺参数的安全控制原料纯度反应物中过量杂质，引起燃烧爆炸原料中有害气体积聚，导致爆炸未清除干净的设备

如：用于生产乙炔的电石，其含磷量不得超过0.08%，因为电石中的磷化钙遇水后生成易自燃的磷化氢，磷化氢与空气燃烧易导致乙炔-空气混合物的爆炸。二、投料控制化工工艺参数的安全控制投料量搅拌导致液面升高储罐、气瓶温度变化投料过多，投料过少，都可能发生事故三、溢料和泄露控制化工工艺参数的安全控制物料配比合理，投料速度和投料量适当，平稳操作调节配料温度和配料槽的搅拌强度工艺上可采取真空消泡的措施，通过调节合理的真空度来消除泡沫。在工艺允许的情况下加入消泡剂消减泡沫。溢料控制三、溢料和泄露控制化工工艺参数的安全控制物料泄露原因1.设备损坏2.人为操作错误3.反应失去控制控制1.工艺指标控制2.设备结构形式二自动控制和安全保护装置自动控制和安全保护装置自动控制由程序控制器按一定时间间隔发出信号，驱动执行机构动作自动控制系统自动检测系统自动调节系统自动操纵系统自动讯号、联锁和保护系统自动控制和安全保护装置信号报警装置与测量仪表连接，用声、光或颜色示警。说明：信号报警装置只能提醒操作者注意已发生的不正常情况或故障，但不能自动排除故障。保险装置保险装置在危险状态下自动消除危险或不正常状态。自动控制和安全保护装置安全联锁装置利用机械或电气控制依次接通各个仪器和设备，使之彼此发生联系，达到安全运行的目的。是对操作顺序有特定的安全要求、防止误操作的一种安全装置机械联锁电气联锁常见的安全联锁装置有以下几种情况：同时或依次放两种液体或气体时在反应终止需要惰性气体保护时打开设备前预先解除压力或需要降温时当两个或多个部件、设备、机器，操作错误容易引起事故时当工艺控制参数达到某极限值，开启处理装置时某危险区域或部位禁止人员入内时三化工工艺异常的处理1.异常现象的处理原则（1）正确区分工艺波动和工艺异常的界限工艺异常分类：波动处理不当；设备故障；外部环境突变。（2）思考，从变化趋势中发现异常工艺变化（3）对异常现象发现早，判断准，处理及时果断（4）防止处理异常现象时引发新的异常（5）处理异常现象要遵循规定程序化工工艺异常的处理2.异常现象及其安全处理要点（1）停电：加大冷剂；提前卸料；关闭阀门；防止物料互窜；尾气放空，防止憋压。（2）停水（3）停氮气（4）停工艺空气（5）停仪表空气：切换进行手动操