HZAOP分析在氯化反應中的設(shè)計與應用

周明艷

(中化二建集團有限公司，江蘇 南京 210000)

1 概述

HAZOP分析方法是由一個包含不同專業(yè)的工作小組共同完成。通過整個小組的共同討論(“頭腦風暴”)來確定工藝系統(tǒng)潛在的與安全或生產(chǎn)關(guān)聯(lián)的危害。

HAZOP分析的特點是由各專業(yè)技術(shù)人員組成分析小組，以“分析會議”的形式進行。會議期間，在分析小組組長的引導下，使用一套核心引導詞，對系統(tǒng)的設(shè)計進行全面、系統(tǒng)地檢查，識別對系統(tǒng)設(shè)計意圖的偏差[1]，并針對每一種偏離設(shè)計原有意圖的情形討論它的原因和后果，并且評估在現(xiàn)有的安全保障措施下，該情形可能帶來的風險，如果認為現(xiàn)有的安全保障措施不足以將風險降低到可以接受的水平，則需要提出更多的危害控制措施，即改進意見。

根據(jù)《危險化學品目錄》(2015版)氯屬劇毒化學品；根據(jù)《首批重點監(jiān)管的危險化學品名錄》(安監(jiān)總管三[2011〗95號)的規(guī)定氯屬重點監(jiān)管的危險化學品；根據(jù)《國家安監(jiān)總局關(guān)于公布首批重點監(jiān)管的危險化工工藝目錄的通知》(安監(jiān)總管三[2009〗116號)的規(guī)定氯化反應是危險化工工藝。另生產(chǎn)、使用氯氣的車間(作業(yè)場所)，空氣中氯氣含量最高允許濃度為1mg/m3[2]。因此，新建的氯化反應項目必須按要求設(shè)計安全儀表系統(tǒng)。

本文以氯化反應工藝為例，描述了HAZOP分析方法、程序以及得出的結(jié)論，其結(jié)論對相似工藝的工廠設(shè)計與實際生產(chǎn)有指導作用?；诼葰獾母叨任：π?，本文從安全角度出發(fā)對氯化反應項目所采取的安全儀表系統(tǒng)給出了建議。

2 工藝流程描述及特點

2.1 液氯汽化

從液氯鋼瓶來的液氯通過銅管接入汽化器，經(jīng)溫水加熱后生成氯氣，溫水溫度≤40℃，氣化后的氯氣進入氯氣緩沖罐，經(jīng)穩(wěn)壓后通入氯化釜。

2.2 氯化反應

二氯甲烷加入氯化釜，釜溫降至-20℃時，一次性加入雙乙烯酮，釜溫降至-25℃后，勻速通入氯氣進行氯化加成反應，生成氯乙酰基乙酰氯，保溫10min。

反應方程式如下：

3 HAZOP分析

3.1 分析節(jié)點

本文分析所依附的液氯汽化與氯化反應流程簡圖見圖1。

本文對氯氣緩沖罐出料管線到氯化反應釜物料出口的節(jié)點范圍進行分析。

圖1 液氯汽化與氯化反應流程簡圖

3.2 分析結(jié)果及結(jié)論

表1列出氯化反應的部分HAZOP分析結(jié)果。

表 1 節(jié)點 HAZOP安全評價分析報告記錄表

4 過程控制與安全儀表系統(tǒng)

隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展，當前，DCS系統(tǒng)在煤、電、化工等工藝領(lǐng)域應用廣泛，它大大減輕了工作人員的工作強度，也提高了工作效率。

安全儀表系統(tǒng)獨立于基本過程控制系統(tǒng)(如DCS)，獨立完成儀表安全功能[3]。

基于HAZOP分析會議的討論結(jié)果，液氯氣化與氯化反應主要設(shè)置了如表2所示SIS系統(tǒng)。

表2 SIS系統(tǒng)控制點情況表(部分)

5 結(jié)論

本文采用HAZOP分析的方法，充分考慮了生產(chǎn)過程中的多種可能存在的危險有害因素、薄弱環(huán)節(jié)、生產(chǎn)狀況，并給出了防范措施以及結(jié)果。

其分析結(jié)果有助于設(shè)計人員從源頭上提高工藝安全性，減少事故，同時也有助于企業(yè)認識危險、落實相應的對策措施。