氟化铝装置氟化反应工艺危险性分析及安全控制方案.docx

氟化铝装置氟化反应工艺危险性分析及安全控制方案一、工艺简述氟化铝的制取是在多层流化床氟化铝反应器中进行的。干氢氧化铝从顶层加入，净化后的氟化氢气体从底层通入，反应释放出来的热量维持反应所需的温度，只需在流化床启动时补入少量的热量。在流化床中反应好的氟化铝物料经螺旋排出送至氟化铝冷却器中冷却，冷却后的氟化铝经气力输送泵送至成品仓库进行包装。反应产生的尾气经大气冷凝器+碱洗塔+中央吸收塔处理达标后经烟囱排放。反应方程式为：二、装置工艺危险性分析1 .固有危险性氟化铝生产涉及氢氧化铝、液碱（32%）、消石灰、氟化氢（无水）、氟化铝、石膏渣、天然气等。其中氟化氢、氢氟酸、氟化铝属于高毒物品；天然气属甲类危险性气体，具有易燃性、易爆性、毒性;硫酸（98%）、液碱（32%）、消石灰属于强腐蚀性物质。2 .工艺过程危险性（1）启动燃烧炉使用天然气作为燃料，泄漏时会在作业场所弥漫、扩散，遇到点火源即引起火灾爆炸危险。（2）生产过程在一定负压、温度下进行，而且为放热反应，如安全附件不全或不可靠，工艺控制失误，安全设施中断或不足,引起设备损坏、氟化氢气体泄漏事故。(3)流化床上层温度控制室350400,下层温度可达600,这些设备和管道若发生物料泄漏与人体接触可造成烫伤事故。3 .装置氟化工艺控制方案综述DCS设置氟化氢进料流量的指示和控制，流化床上层和下层压力指示报警，流化床底部压力指示报警调节(调节真空泵变频),流化床氟化氢进口管路和流化床底部压力指示报警联锁(高限报警、高高限DCS联锁打开氟化氢气化加热器去AHF装置一冷管路切断阀进行紧急泄放)；根保护层分析(LOPA)和SlL定级报告，该企业氟化铝生产装置的安全完整性等级采用SILl级。SlS设置流化床下层和上层气相出口温度指示、报警、联锁(下层温度高限报警、高高限联锁，SlS联锁关闭氟化氢进料管路切断阀、关闭氟化氢气化加热器热水进口管路切断阀、打开氟化氢气化加热器去AHF装置一冷管路切断阀、启动冷却螺旋并打开冷却螺旋进口管路切断阀和出口管路切断阀；上层气相出口温度高限报警、高高限SlS联锁关闭氟化氢进料管路切断阀、关闭氟化氢气化加热器热水进口管路切断阀、打开氟化氢气化加热器去AHF装置一冷管路切断阀)。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。工艺管道与仪表流程图见附图，控制、报警、联锁一览表见附表。附表1氟化工艺重点监控参数的控制方式序号工艺参数控制方式备注1氟化反应釜温度1、集中显示、控制、报警2、联锁2氟化反应釜压力1、集中显示、控制、报警2、联锁3氟化反应釜液位1、集中显示2、报警4氟化反应釜原料进料流量1、集中显示2、恒定或比值调节3、报警联锁5氟化反应釜搅拌速率1、集中显示2、报警或联锁6冷（热）媒温度1、集中显示2、报警7冷（热）媒压力1、集中显示2、报警或联锁8冷（热）媒流量1、集中显示2、报警或联锁9氟化气体杂质含量根据氟化工艺、反应器特点，按照分析化验手册规定进行分析10氟化反应尾气组分根据氟化工艺、反应器特点，按照分析化验手册规定进行分析附表2氟化工艺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1TIRC-1O2流化床气相出口温度控制氢氧化铝进料量。显不、控制2TI-104流化床底层启动热风温度显示二、压力控制、报警、联锁1Pdirpa-IOI流化床顶层压差显示、报警、控制2PDlRAC-102流化床中层压差显示、报警、控制3PIAS-104氟化氢气相进料压力压力达到设定值时，打开去一冷气相管道切断阀。显示、报警、控制、联锁三、流量1FICQ-IOl氟化氢进料流量显示、控制附表3氟化工艺SIS报警、联锁一览表序号位号测控变量联锁参数功能一、温度报警、联锁1TZIAS-IOi流化床气相出口温度温度达到设定值时，停止氟化氢进料，停氟化氢加热热水、打开去一冷气相管道切断阀。显示、控制、报警、联锁2TZIAS-103流化床底层温度温度达到设定值时，进冷氟化铝紧急降温，停止氟化氢进料，停氟化氢加热热水、打开去一冷气相管道切断阀。显示、控制、报警、联锁二、压力报警、联锁1PIRPA-103流化床底层压力压力达到设定值时，调节真空泵频率，打开去一冷气相管道切断阀。显示、报警、控制、连锁、SIS