5危险化工工艺(6-14)

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暨校企共建化工类实训基地的研究成果推介
上饶市化工企业技术教育培训
许 标 上饶职业技术学院
6、裂解(裂化)工艺 、裂解(裂化)
反应类型 :高温吸热反应 重点监控单元 :裂解炉、制冷系统、压缩 机、引风机、分离单元 裂解工艺
工艺简介增白皂
1、裂解是指石油系的烃类原料在高温条件下, 发生碳链断裂或脱氢反应,生成烯烃及其 他产物的过程。产品以乙烯、丙烯为主, 同时副产丁烯、丁二烯等烯烃和裂解汽油、 柴油、燃料油等产品。
2、烃类原料在裂解炉内进行高温裂解,产出 组成为氢气、低/高碳烃类、芳烃类以及馏 分为288℃以上的裂解燃料油的裂解气混合 物。经过急冷、压缩、激冷、分馏以及干 燥和加氢等方法,分离出目标产品和副产 品。
光固化剂
3、在裂解过程中,同时伴随缩合、环化和脱 氢等反应。由于所发生的反应很复杂,通 常把反应分成两个阶段。 第一阶段,原料变成的目的产物为乙烯、丙 烯,这种反应称为一次反应。 第二阶段,一次反应生成的乙烯、丙烯继续 反应转化为炔烃、二烯烃、芳烃、环烷烃, 甚至最终转化为氢气和焦炭,这种反应称 为二次反应。
裂解产物往往是多种组分混合物。影响 裂解的基本因素主要为温度和反应的持续 时间。化工生产中用热裂解的方法生产小 分子烯烃、炔烃和芳香烃,如乙烯、丙烯、 丁二烯、乙炔、苯和甲苯等。
工艺危险特点
(1)在高温(高压)下进行反应,装置内 的物料温度一般超过其自燃点,若漏出会 立即引起火灾;
(2)炉管内壁结焦会使流体阻力增加,影 响传热,当焦层达到一定厚度时,因炉管 壁温度过高,而不能继续运行下去,必须 进行清焦,否则会烧穿炉管,裂解气外泄, 引起裂解炉爆炸;
(3)如果由于断电或引风机机械故障而使 引风机突然停转,则炉膛内很快变成正压, 会从窥视孔或烧嘴等处向外喷火,严重时 会引起炉膛爆炸;
(4)如果燃料系统大幅度波动,燃料气压 力过低,则可能造成裂解炉烧嘴回火,使 烧嘴烧坏,甚至会引起爆炸; (5)有些裂解工艺产生的单体会自聚或爆 炸,需要向生产的单体中加阻聚剂或稀释 剂
等。
典型工艺
热裂解制烯烃工艺; 重油催化裂化制汽油、柴油、丙烯、乙烯 乙苯裂解制苯乙烯;
二氟一氯甲烷(HCFC-22)热裂解制得四 氟乙烯(TFE); 二氟一氯乙烷(HCFC-142b)热裂解制得 偏氟乙烯(VDF); 四氟乙烯和八氟环丁烷热裂解制得六氟乙 烯(HFP)等。
裂解
炉进料流量;裂解炉温度;引风机电 流; 燃料油进料流量;稀释蒸汽比及压力;燃 料油压力; 滑阀差压超驰控制、主风流量控制、外取 热器控制、机组控制、锅炉控制等。
安全控制的基本要求
裂解炉进料压力、流量控制报警与联锁; 紧急裂解炉温度报警和联锁; 紧急冷却系统;紧急切断系统; 反应压力与压缩机转速及入口放火炬控制;
再生压力的分程控制; 滑阀差压与料位; 温度的超驰控制; 再生温度与外取热器负荷控制;CS CN
外取热器汽包和锅炉汽包液位的三冲量控 制; 锅炉的熄火保护; 机组相关控制; 可燃与有毒气体检测报警装置等。
宜采用的控制方式
将引风机电流与裂解炉进料阀、燃料油进 料阀、稀释蒸汽阀之间形成联锁关系,一 旦引风机故障停车,则裂解炉自动停止进 料并切断燃料供应,但应继续供应稀释蒸 汽,以带走炉膛内的余热。 将燃料油压力与燃料油进料阀、裂解炉进 料阀之间形成联锁关系,燃料油压力降低, 则切断燃料油进料阀,同时切断裂解炉进 料阀。
分离塔应安装安全阀和放空管,低压系统 与高压系统之间应有逆止阀并配备固定的 氮气装置、蒸汽灭火装置。 将裂解炉电流与锅炉给水流量、稀释蒸汽 流量之间形成联锁关系;一旦水、电、蒸 汽等公用工程出现故障,裂解炉能自动紧 急停车。
反应压力正常情况下由压缩机转速控制, 开工及非正常工况下由压缩机入口放火炬 控制。 再生压力由烟机入口蝶阀和旁路滑阀(或 蝶阀)分程控制。 再生、待生滑阀正常情况下分别由反应温 度信号和反应器料位信号控制,一旦滑阀 差压出现低限,则转由滑阀差压控制。
再生温度由外取热器催化剂循环量或流化 介质流量控制。 外取热汽包和锅炉汽包液位采用液位、补 水量和蒸发量三冲量控制。 带明火的锅炉设置熄火保护控制。
大型机组设置相关的轴温、轴震动、轴位 移、油压、油温、防喘振等系统控制。 在装置存在可燃气体、有毒气体泄漏的部 位设置可燃气体报警仪和有毒气体报警仪。
7、氟化工艺 、
反应类型 : 放热反应
重点监控单元 : 氟化剂储运单元
工艺简介
工艺简介
氟化是化合物的分子中引入氟原子的反应, 涉及氟化反应的工艺过程为氟化工艺。氟 与有机化合物作用是强放热反应,放出大 量的热可使反应物分子结构遭到破坏,甚 至着火爆炸。氟化剂通常为氟气、卤族氟 化物、惰性元素氟化物、高价金属氟化物、 氟化氢、氟化钾等。
工艺危险特点
(1)反应物料具有燃爆危险性; (2)氟化反应为强放热反应,不及时
排除 反应热量,易导致超温超压,引发设备爆 炸事故; (3)多数氟化剂具有强腐蚀性、剧毒,在 生产、贮存、运输、使用等过程中,容易 因泄漏、操作不当、误接触以及其他意外 而造成危险。
典型工艺
(1)直接氟化 黄磷氟化制备五氟化磷等。 (2)金属氟化物或氟化氢气体氟化 SbF3、AgF2、CoF3等金属氟化物与烃反 应制备氟化烃; 氟化氢气体与氢氧化铝反应制备氟化铝等。
(3)置换氟化 氟化制备二氟一氯甲烷; 2,4,5,6-四氯嘧啶与氟化钠制备2,4,6-三氟5-氟嘧啶等。 (4)其他氟化物的制备 浓硫酸与氟化钙(萤石)制备无水氟化氢 等。
重点监控工艺参数小区供水系统
氟化反应釜内温度、压力;氟化反应釜内 搅拌速率;氟化物流量;助剂流量;反应 物的配料比;氟化物浓度。
安全控制的基本要求
反应釜内温度和压力与反应进料、紧急冷 却系统的报警和联锁;搅拌的稳定控制系 统;安全泄放系统;可燃和有毒气体检测 报警装置等。
宜采用的控制方式
氟化反应操作中,要严格控制氟化物浓度、 投料配比、进料速度和反应温度等。必要 时应设置自动比例调节装置和自动联锁控 制装置。
将氟化反应釜内温度、压力与釜内搅拌、 氟化物流量、氟化反应釜夹套冷却水进水 阀形成联锁控制,在氟化反应釜处设立紧 急停车系统,当氟化反应釜内温度或压力 超标或搅拌系统发生故障时自动停止加料 并紧急停车。 安全泄放系统。
8、加氢工艺 、
反应类型 : 放热反应 重点监控单元 : 加氢反应釜、氢气压缩机
工艺简介
加氢是在有机化合物分子中加入氢原子的 反应,涉及加氢反应的工艺过程为加氢工 艺,主要包括不饱和键加氢、芳环化合物 加氢、含氮化合物加氢、含氧化合物加氢、 氢解等。
加氢工艺
工艺危险特点
(1)反应物料具有燃爆危险性,氢气的爆 炸极限为4%—75%,具有高燃爆危险特性; (2)加氢为强烈的放热反应,氢气在高温 高压下与钢材接触,钢材内的碳分子易与 氢气发生反应生成碳氢化合物,使钢制设 备强度降低,发生氢脆;
工艺危险
工艺危险
(3)催化剂再生和活化过程中易引发爆炸; (4)加氢反应尾气中有未完全反应的氢气 和其他杂质在排放时易引发着火或爆炸。
典型工艺
(1)不饱和炔烃、烯烃的三键和双键加氢 环戊二烯加氢生产环戊烯等。 (2)芳烃加氢 苯加氢生成环己烷; 苯酚加氢生产环己醇等。
(3)含氧化合物加氢 一氧化碳加氢生产甲醇; 丁醛加氢生产丁醇; 辛烯醛加氢生产辛醇等。 (4)含氮化合物加氢 己
二腈加氢生产己二胺; 硝基苯催化加氢生产苯胺等。
(5)油品加氢 馏分油加氢裂化生产石脑油、柴油和尾油; 渣油加氢改质; 减压馏分油加氢改质; 催化(异构)脱蜡生产低凝柴油、润滑油基 础油等。
重点监控工艺参数
加氢反应釜或催化剂床层温度、压力;加 氢反应釜内搅拌速率;氢气流量;反应物 质的配料比;系统氧含量;冷却水流量; 氢气压缩机运行参数、加氢反应尾气组成 等。
安全控制的基本要求
温度和压力的报警和联锁;反应物料的比 例控制和联锁系统;紧急冷却系统;搅拌 的稳定控制系统;氢气紧急切断系统;加 装安全阀、爆破片等安全设施;循环氢压 缩机停机报警和联锁;氢气检测报警装置 等。
宜采用的控制方式
将加氢反应釜内温度、压力与釜内搅拌电 流、氢气流量、加氢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。 加入急冷氮气或氢气的系统。当加氢反应 釜内温度或压力超标或搅拌系统发生故障 时自动停止加氢,泄压,并进入紧急状态。 安全泄放系统。
9、重氮化工艺 、
反应类型: 反应类型 绝大多数是放热反应 重点监控单元: 重点监控单元 重氮化反应釜、后处理单 元
工艺简介
一级胺与亚硝酸在低温下作用,生成重氮盐的反 应。脂肪族、芳香族和杂环的一级胺都可以进行 重氮化反应。 涉及重氮化反应的工艺过程为重氮化工艺。 通常重氮化试剂是由亚硝酸钠和盐酸作用临时制 备的。 除盐酸外,也可以使用硫酸、高氯酸和氟硼酸等 无机酸。 脂肪族重氮盐很不稳定,即使在低温下也能迅速 自发分解,芳香族重氮盐较为稳定。
工艺危险特点
(1)重氮盐在温度稍高或光照的作用下, 特别是含有硝基的重氮盐极易分解,有的 甚至在室温时亦能分解。 在干燥状态下,有些重氮盐不稳定,活性 强,受热或摩擦、撞击等作用能发生分解 甚至爆炸;对扣
(2)重氮化生产过程所使用的亚硝酸钠是 无机氧化剂,175℃时能发生分解、与有机 物反应导致着火或爆炸; (3)反应原料具有燃爆危险性。
典型工艺
(1)顺法 对氨基苯磺酸钠与2-萘酚制备酸性橙-II染料; 芳香族伯胺与亚硝酸钠反应制备芳香族重氮 化合物等。 (2)反加法 间苯二胺生产二氟硼酸间苯二重氮盐; 苯胺与亚硝酸钠反应生产苯胺基重氮苯等。
(3)亚硝酰硫酸法 2-氰基-4-硝基苯胺、2-氰基-4-硝基-6-溴苯胺、 2,4-二硝基-6-溴苯胺、2,6-二氰基-4-硝基苯 胺和2,4-二硝基-6-氰基苯胺为重氮组份与端 氨基含醚基的偶合组份经重氮化、偶合成 单偶氮分散染料; 2-氰基-4-硝基苯
胺为原料制备蓝分散染料 等。
(4)硫酸铜触媒法 邻、间氨基苯酚用弱酸(醋酸、草酸等) 或易于水解的无机盐和亚硝酸钠反应制备 邻、间氨基苯酚的重氮化合物等。 (5)盐析法 氨基偶氮化合物通过盐析法进行重氮化生 产多偶氮染料等。
重点监控工艺参数
重氮化反应釜内温度、压力、液位、pH值; 重氮化反应釜内搅拌速率; 亚硝酸钠流量; 反应物质的配料比; 后处理单元温度等。
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系统; 紧急冷却系统; 紧急停车系统; 安全泄放系统; 后处理单元配置温度监测、惰性气体保护 的联锁装置等。
宜采用的控制方式
将重氮化反应釜内温度、压力与釜内搅拌、 亚硝酸钠流量、重氮化反应釜夹套冷却水 进水阀形成联锁关系,在重氮化反应釜处 设立紧急停车系统,当重氮化反应釜内温 度超标或搅拌系统发生故障时自动停止加 料并紧急停车。 安全泄放系统。
重氮盐后处理设备应配置温度检测、搅拌、 冷却联锁自动控制调节装置,干燥设备应 配置温度测量、加热热源开关、惰性气体 保护的联锁装置。 安全设施,包括安全阀、爆破片、紧急放 空阀等。
10、氧化工艺 、
反应类型: 反应类型 放热反应 重点监控单元: 重点监控单元 氧化反应釜
工艺简介
氧化为有电子转移的化学反应中失电子的 过程,即氧化数升高的过程。 多数有机化合物的氧化反应表现为反应原 料得到氧或失去氢。 涉及氧化反应的工艺过程为氧化工艺。 常用的氧化剂有:空气、氧气、双氧水、 氯酸钾、高锰酸钾、硝酸盐等。
so.csdn/api/v3/search?p=1&t=all&q=
工艺危险特点
(1)反应原料及产品具有燃爆危险性; (2)反应气相组成容易达到爆炸极限,具 有闪爆危险;
(3)部分氧化剂具有燃爆危险性,如氯酸 钾,高锰酸钾、铬酸酐等都属于氧化剂, 如遇高温或受撞击、摩擦以及与有机物、 酸类接触,皆能引起火灾爆炸; (4)产物中易生成过氧化物,化学稳定性 差,受高温、摩擦或撞击作用易分解、燃 烧或爆炸。
典型工艺
乙烯氧化制环氧乙烷; 甲醇氧化制备甲醛; 对二甲苯氧化制备对苯二甲酸; 异丙苯经氧化-酸解联产苯酚和丙酮; 环己烷氧化制环己酮; 天然气氧化制乙炔; 丁烯、丁烷、C4馏分或苯的氧化制顺丁烯 二酸酐;
邻二甲苯或萘的氧化制备邻苯二甲酸酐; 均四甲苯的氧化制备均苯四甲酸二酐; 苊的氧化制1,8-萘二甲酸酐; 3-甲基吡啶氧化制3-吡啶甲酸(烟酸); 4-甲基吡啶氧化制4-吡啶甲酸(异烟酸);
2-乙基已醇(异辛醇)

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