溴素行业机械化自动化安全技术改造指南试行.docx

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1、漠素行业机械化自动化安全技术改造指南（试行）目录1概述11适用范围1.2溟素生产工艺121浸素生产工艺简介.1.2.2反应方程式2危险性分析2.1 固有危险性2.2 工艺过程的危险性2.2.1 危险和可操作性分析.2.2.2 生产过程的危险性.3重点监控的工艺参数和控制要求3.1 澳素生产工艺的关键设备3.2 澳素生产工艺的主要控制参数4澳素生产单元自动化设计方案4.1 液氯储存工序4.2 硫磺焚烧工序4.3 气化工序4.4 吹吸工序4.5 蒸储工序4.6 澳素罐区54.7 酸罐罐区4.8 事故氯吸收5通用设计要求5.1 基本监控要求.5.2 仪表系统选用原则5.3 其他安全设施6附件附表正文

2、1概述11适用范围本指南适用以卤水为原料提取澳素的生产装置机械化、自动化改造。各有关单位在执行本指南时，应结合企业实际深入分析各自装置的运行状况和存在的问题，按照“安全、可靠、经济、实用”的原则进行设计、施工和生产操作。1.2溟素生产工艺1.2.1 溟素生产工艺简介目前，溟素生产多采用空气吹出法来制备溟素，其制备工艺主要包括以下几个环节：1）将卤水泵将卤水抽至输送管道，向管道内加入废酸（当酸度达不到PH值要求时加入稀释后的硫酸）,在酸性环境下通入氯气，在管道内发生氧化反应，卤水输送至吹出塔后，用鼓风机向吹出塔鼓空气，游离澳从卤水中分离并进入吸收塔、捕沫塔，塔底的脱溟卤水排向盐田。2）二氧化硫（

3、硫磺经密闭燃烧氧化生成）在吸收塔瞬间负压状态下吸入，同时加水，含溟空气与二氧化硫进行还原反应，用水吸收溟化氢气体成为氢澳酸母液，母液池收集一定量的氢澳酸母液后进入蒸储工段；3）用泵将母液池内的氢浪酸母液送入蒸馆塔（常压蒸储）同时向塔内通氨气，把澳重新置换出来，经蒸储、冷凝制得澳素成品，蒸出的废酸进入酸池，循环使用。1.2.2 反应方程式2NaBr+C12=2NaCI+Br2（澳化物以NaBr为代表）（放热反应）S+02=SO2（放热反应）Br2+SO2+2H2O=H2SO4+2HBr（放热反应）2HBr+C12=2HC1+Br2（放热反应）2危险性分析溟素生产工艺涉及的原辅材料、中间产物、产品

4、有氯、硫磺、硫酸、卤水、二氧化硫烟气、母液（含氢溟酸）、酸性水（含有硫酸、盐酸、水等）、浪素；事故氯吸收装置涉及液碱。2.1 固有危险性固有危险性是指澳素生产过程中的原料、产品、中间产品等本身具有的危险有害特性。硫磺与卤素、金属粉末等接触剧烈反应。硫磺为不良导体，在上料过程中易产生静电荷，可导致硫尘起火。液氯储罐、液氯钢瓶及氯气缓冲罐作为压力容器，均易发生物理爆炸等。液氯使用过程中氯气缓冲罐会残留少量三氯化氮，三氯化氮受热、震动、撞击、摩擦，相当敏感，极易分解发生爆炸。氯气为剧毒物质，浪素具有强刺激性，二氧化硫有毒，具强刺激性。盐酸毒物危害程度分级为级，硫酸毒物危害程度分级为1级。澳素生产过程

5、涉及到的氯、溟素、盐酸、硫酸、氢溟酸、液碱等均为腐蚀性物质。2.2 工艺过程的危险性2.2.1 危险和可操作性分析澳素生产企业应在基础设计阶段开展危险和可操作性分析(HAZOP),及预先危险分析(PHA)或事故树分析(ETA)等定性、定量风险评价方法，对整个澳素生产过程及储存单元的危险性进行分析。2.2.2 生产过程的危险性液氯气化过程、蒸储过程及硫磺燃烧过程需要严格控制温度，液氯气化过程温度过低极易造成三氯化氮积聚；蒸储过程及硫磺燃烧过程温度过高，容易造成泄漏，有毒物质扩散。严格控制液氯气化温度、吹洗工序的配氯率、蒸储塔氯气进料流量、蒸储塔顶温度等参数均有利于生产过程的平稳运行。液态或气态氯

6、、盐酸、硫酸及澳素等具有毒性、强腐蚀性；氯需在一定压力下储存，澳素储罐采用特殊材质，一旦泄漏，将会造成重大安全和环境事故。3重点监控的工艺参数和控制要求3.1 澳素生产工艺的关键设备澳素生产工艺的关键生产设备有液氯气化器、氯气缓冲罐、蒸储塔、硫磺炉、吹出塔、吸收塔等；关键储存设备主要有液氯储罐或液氯钢瓶、澳素储罐、液碱储罐、硫酸储罐及盐酸储罐。3.2 漠素生产工艺的主要控制参数澳素生产流程主要包括液氯储运工序、硫磺焚烧工序、液氯气化工序、吹吸工序、蒸储工序、储罐区(盐酸、硫酸及溟素)及事故氯吸收等工序。滨素生产工艺重点监控的工艺参数和控制要求详见表3.1o表3.1溟素生产装置重点监控工艺参数及

7、控制要求工序工艺参数控制要求备注液氯储运工序液氯钢瓶重量应保留5Kg以上的余氯500kg及IOOOkg的气瓶温度冬季钢瓶水浴温度不超过40液氯储罐液位储存量不得超过全容积的80%“压力压力不宜超过1.0MPa液氯卸车气化器温度液氯气化温度不得超过40C卸车氯气缓冲罐压力气化压力不应超过IMPa硫磺焚烧工序硫磺炉温度集中显示、控制罗茨风机电流集中显示、控制硫磺提升机（机械手）等自动化设施电流集中显示、控制旋进料机料仓高低液位集中显示、控制螺旋进料机电流联动吹废指标在指定范围气化工序热水槽温度建议热水控制温度7585C气化器温度液氯气化出口温度不得低于71氯气缓冲罐压力缓冲罐压力不超过0.75MP

8、a吹吸工序酸PH控制酸进料量氯气配氯率控制氯进料量吹废二氧化硫含量控制硫磺进料量蒸馈工序完成液（母液）流量控制完成液进料量氯气流量控制氯气进料量蒸储塔温度塔顶温度不宜超过85（蒸汽加热）、电加热不宜超过92C进塔蒸汽压力控制进塔蒸汽压力恒定分离瓶（视镜）色谱控制色谱在指定范围内储罐浜素储罐液位澳素储罐贮存上限为90%o区溟素应急罐液位集中显示酸罐液位控制酸罐液位事故风机电流集中显示/启停氯吸吸收塔循环泵电流集中显示/启停收冷却器冷却循环水泵或冷却水泵电流集中显示/启停吸收碱液罐液位集中显示4嗅素生产单元自动化设计方案4.1 液氯储存工序4.1.1 液氯钢瓶重量液氯钢瓶应设置称重变送器及液氯出料

9、开关阀，低限报警，低低报警联锁切断液氯出料开关阀。(2)温度液氯钢瓶升温用的水浴热水槽应设置水浴温度变送器，与水浴热水槽的蒸汽调节阀形成控制回路，控制水浴热水槽内热水温度不宜超过40。水浴温度变送器高限报警，温度高高限联锁关闭水浴热水槽的蒸汽调节阀。4.1.2 液氯储罐液位液氯储罐应设置液位检测仪表及进出料开关阀，当液位达到规定的液位上限时，高限报警，高高限联锁切断储罐进料开关阀及进料设施。液位低限报警，低低限切断储罐出料开关阀。储罐的储存量不得超过全容积的80%。(2)压力液氯储罐应安装就地压力表、远传压力检测仪表，设置压力高限报警、高高限联锁切断进料开关阀、打开紧急泄压自动控制阀，开启事故

10、氯吸收装置（启动风机、吸收塔循环泵、冷却器冷却用循环水泵或冷却水泵）。4.1.3 液氯卸车气化器液氯卸车气化器应设置温度集中显示报警，温度不宜超过40。4.1.4 卸车氯气缓冲罐卸车氯气缓冲罐应设置压力变送器，压力变送器与卸车用液氯气化器液氯进料调节阀形成控制回路，高限报警，高高限联锁切断液氯气化器液氯进料调节阀。4.2 硫磺焚烧工序硫磺炉应设置温度变送器；硫磺炉温度过高、过低时报警，温度过高时联锁停止螺旋进料器。螺旋进料机的变频器与吹废在线检测仪形成控制回路,罗茨风机故障联锁停螺旋进料机。固体硫磺投料环节采用机器人、进料提升机等实现机械化、自动化投料，料仓应设置高、低料位计，并应设置料位低自

11、动投料，料位高自动停止投料4.3 气化工序4.3.1 热水槽热水槽应设置温度变送器，与热水槽蒸汽调节阀形成控制回路，热水槽温度高限报警，高高限（温度不超过85）联锁切断热水槽蒸汽调节阀。4.3.2 气化器液氯气化器应设置温度集中显示报警，液氯气化器出口温度不宜低于71o4.3.3 氯气缓冲罐氯气缓冲罐应设置远传压力检测仪表，压力与生产用液氯气化器液氯进料调节阀构成控制回路设置压力高限报警、高高限联锁切断生产用液氯气化器液氯进料调节阀。4.4 吹吸工序4.4.1 混酸进料混酸进料管线设置远传流量检测仪表、PH在线检测仪，并与混酸进料调节阀形成控制回路。4.4.2 氯气进料氯气进料管线设置远传流量

12、检测仪表、配氯率在线检测仪，并与氯气进料调节阀形成控制回路。4.4.3 二氧化硫进料吹出塔设置吹废SO,在线检测仪，并与硫磺焚烧炉螺旋进料机的变频器形成控制回路。4.5 蒸馈工序4.5.1 完成液进料完成液进料管线设置远传流量检测仪表与完成液进料调节阀形成控制回路。4.5.2 氯气进料氯气进料管线设置远传流量检测仪表，分离瓶（塔节视镜）设置色谱在线检测仪与氯气进料调阀形成控制回路。4.5.3 温度塔顶应设置温度变送器与蒸气进料管线调节阀形成控制回路，高限报警,控制塔顶温度不宜超85。（采用电加热时控制塔顶温度不宜超过92,可采用电加热温控系统）4.5.4 蒸汽进料压力蒸汽加热蒸储塔可采用蒸汽供

13、气系统稳压设置，推荐采用压力变送器与蒸汽调节阀组合方式或力式调节阀方式控制进塔蒸汽的压力。4.6 澳素罐区溟素储罐应设置液位检测仪表及进出料开关阀：当液位达到规定的液位上限时，高限报警，高限联锁切断储罐进料开关阀，停止向储罐进料；液位低限报警，低低限联锁切断出料开关阀（机输送）。储罐的储存量不得超过全容积的90%o澳素应急罐应设置液位检测仪表集中显示。4.7 酸罐罐区酸储罐应设置液位检测仪表及进出料开关阀，当液位达到规定的液位上限时，高限报警，高高联锁切断储罐进料开关阀，停止向储罐进料。液位低限报警，低低限联锁停止物料输送措施。4.8 事故氯吸收4.8.1 事故氯处理装置能力（如碱吸收、热交换

14、等）应与液氯泄漏量相匹配,泄漏量应当综合考虑堵漏和倒罐时长、泄漏管径和速率等因素。4.8.2 各工序开停车、事故、维修等排放的废氯气，应通过氯气总管、事故氯总管、负压总管等回收至事故氯外理系统。事故氧外理系统的吸收能力应满足最大排放工况，外理后的尾气应达标排放。4.8.3 事故氯处理装置应按照连续工况进行系统设置，至少为两塔吸收的方式。碱液循环泵、吸收尾气引风机、供应废氯气处理工序的循环水或冷冻水等应设置备用泵（风机）。4.8.4 事故氯处理装置的碱液储存能力应满足最大事故氯用量需要，碱液应定期化验分析和补充更换，以满足事故状态下吸收氯气的要求。吸收塔循环碱液宜设置在线氧化还原电位检测仪。4.8.5 液氯气化区和钢瓶区应设置紧急密闭措施或者相应的措施，包括移动式或固定式的密封设施，移动软管应覆盖所有可能发生泄漏的部位。液氯钢瓶区宜设置钢瓶负压处置房及相应的氯气处理装置。4.8.6 事故氯处理装置、液氯倒罐泵等供电电源应满足一级负荷的要求，宜设置EPS装置或配备柴油发电机组。5通用设计要求5.1 基本监控要求澳素生产工艺的生产装置设置的自动控制系统应达到重点监管危险化工工艺目录中有关安全控制的基本要求，重点监控工艺参数应传送至控制室集中显示，并按照宜采用的控制方式设置相应的联锁。自动控制系统应具备远程调节、信息存