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1、某企业硝酸服装置硝化工序安全自动化控制系统一、工艺简述硝酸铁、双氟胺按顺序加入反应釜,蒸汽加热,升温熔融,反应 生成硝酸胭。化学反应方程式如下:IHNHH-H2NCNCN +2NH4N03 2H2NCNH2-HNO3二、装置硝化工艺危险性分析1 .固有危险性装置涉及危险化学品主要是硝酸筱、硝酸胭等,且属于易爆物质, 火灾危险性为甲类。硝酸锭具有强氧化性,与易燃物(如苯)和有机 物(如糖、纤维素等)接触会发生剧烈反应,甚至引起燃烧。与碱能 发生剧烈反应。2 .工艺过程的危险性物料输送过程中输送易燃物料的管道如因各种意外原因损坏造成 泄漏,遇明火会发生火灾事故,如果泄漏物料与空气形成爆炸性混合 物
2、,遇点火源就会发生爆炸事故。固体硝酸胭属于易爆物质,采用袋 装,如果包装袋损坏,发生撞击,发生爆炸事故。可燃液体、粉体在输送过程中若流速过快、静电消除措施不足或 失效,可导致火灾爆炸事故发生。硝化工艺中涉及的双氟胺如遇硝酸铁、氯酸钾及其盐类能发生强 烈的反应,引起爆炸。受高热分解,产生氟化物和氮氧化物剧毒烟气。3 .装置硝化工艺安全控制方案综述硝化釜设紧急停车系统、紧急冷却系统、安全泄放系统。固体物 料通过自动加料机加料,通过改变蒸汽流量和冷却水流量调节反应釜 温度,反应温度高高报警联锁切断进料及加热蒸汽、打开紧急冷却系 统、紧急停车系统,打开安全泄放系统。当搅拌系统发生故障时联锁 切断蒸汽、
3、打开紧急冷却系统、紧急停车系统。根据保护层分析(LOPA)及SIL定级报告,某企业硝酸胭装置的 安全完整性等级采用SIL1级。硝酸服反应釜温度高高报警或搅拌故障 联锁打开冷却水切断阀、关闭蒸汽切断阀。硝酸胭反应釜冷却水回水 压力低低报警联锁停加料机。本工序基本过程控制系统采用DCS系统,并配置了独立的安全仪 表系统(SIS),以上控制、报警及联锁方式在控制室实现。控制、报 警、联锁一览表见附表。表1硝化工艺DCS控制、报警、联锁一览表序号位号测控变量联锁参数功能一、温度控制、报警、联锁1TICAS-101硝酸胭反应釜内温度硝基服反应釜温度 TICAS101高高报警 时,DCS联锁停加料机 X1
4、01 X102,联锁打开 循环水回水阀 XCV103. TV1O1A,关闭 蒸汽加热TV1O1B。DCS显示、控 制、联锁、 报警2TIAS-103切片机温度切片机温度高高联锁 停止切片机电机DCS显示、联 锁、报警二、压力报警、联锁1PIAS-101硝酸服反应釜夹套冷媒压 力反应釜夹套冷媒压力 低低联锁停止加料DCS显示、联 锁、报警三、进料流量1XR-V101硝酸胭反应釜硝酸核自动 进料显示、联锁2XR-V102硝酸胭反应釜双氟胺自动 进料显示、联锁四、搅拌电流1XR-R101硝酸服反应釜搅拌电流显示、报警、 联锁表2硝化工艺SIS报警、联锁一览表序号位号测控变量联锁参数功能1TIAS-102硝酸胭反应釜内温度硝基服反应釜温度 TT102高高报警时或 反应釜搅拌故障,SIS 联锁打开紧急事故水 进水阀门XZV102并关 闭蒸汽进气阀门 XZV101SIS显示、联 锁、报警