一、裝置簡(jiǎn)介
(一)裝置發(fā)展及類型
1．裝置發(fā)展
異丙苯法制備苯酚、丙酮是目前世界上獲得苯酚、丙酮的主要技術(shù)路線，從20世紀(jì)50年代開(kāi)始工業(yè)化到目前為止，世界上約90％的苯酚來(lái)自該路線，在世界苯酚工業(yè)中占主導(dǎo)：地位，2002年世界苯酚產(chǎn)能約為720×104t／a，其中91％采用異丙苯法。
我國(guó)采用異丙苯法制備苯酚、丙酮始自20世紀(jì)60年代中期，國(guó)內(nèi)第一套萬(wàn)噸級(jí)異丙苯；法苯酚丙酮裝置于1970年在燕化公司建成投產(chǎn)，1986年國(guó)內(nèi)首套引進(jìn)技術(shù)8×104t／a異丙苯；法苯酚丙酮裝置在燕化公司建成投產(chǎn)，成為當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)最大的苯酚丙酮生產(chǎn)裝置。目前國(guó)內(nèi)苯：
酚丙酮主要生產(chǎn)廠家有燕山石化、高橋石化、華宇石化、吉林石化、廣州建濤集團(tuán)，所采用的工藝路線都是異丙苯法制備苯酚、丙酮。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展、進(jìn)步，苯酚丙酮裝置生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大，目前國(guó)內(nèi)單套裝置最大產(chǎn)能為燕化公司16×04t／a苯酚丙酮裝置，國(guó)內(nèi)正在籌建的單套裝置最大產(chǎn)能為20×104／a。德國(guó)Ineos苯酚有限公司以生產(chǎn)能力為62．0×104t/a為世界之最。
隨著催化劑和生產(chǎn)工藝的發(fā)展，大多數(shù)生產(chǎn)裝置制取異丙苯工藝已從傳統(tǒng)的A1C13法轉(zhuǎn)為固體磷酸或沸石催化法，我國(guó)四大生產(chǎn)廠家和正在籌建的生產(chǎn)裝置皆采用后者。目前較先進(jìn)的異丙苯制備苯酚工藝是Allied／UOP工藝，由美國(guó)UOP公司和美國(guó)聯(lián)合化學(xué)公司共同開(kāi)發(fā)，全球已有11家苯酚生產(chǎn)廠家采用該工藝。
目前，世界許多生產(chǎn)廠家紛紛對(duì)苯酚的生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)和開(kāi)發(fā)新的生產(chǎn)工藝。通過(guò)對(duì)成熟的異丙苯制備苯酚工藝中催化劑和CHP分解、苯酚精制兩個(gè)工藝的研究，朝著工藝路線更短，經(jīng)濟(jì)效益更好的方向發(fā)展。
二、重點(diǎn)部位及設(shè)備
(一)重點(diǎn)部位
1．烴化、轉(zhuǎn)位烴化反應(yīng)系統(tǒng)
從圖3—8可以看出，烴化反應(yīng)系統(tǒng)主要由苯加料泵、循環(huán)塔、干苯罐、進(jìn)料換熱器、烴化反應(yīng)器、苯烯混合器、丙烯儲(chǔ)罐、丙烯加熱器、丙烯加料泵、外循環(huán)換熱器、外循環(huán)泵、轉(zhuǎn)位烴化反應(yīng)器、二異丙苯儲(chǔ)罐、二異丙苯泵、進(jìn)料混合器、進(jìn)料預(yù)熱器組成。反應(yīng)溫度較高為160℃，壓力高為3．1Mh，一旦出現(xiàn)飛溫，易造成超溫超壓情況，造成設(shè)備泄漏，引發(fā)著火爆炸。
2.氧化反應(yīng)系統(tǒng)
從圖3—9可以看出，氧化反應(yīng)系統(tǒng)主要由氧化器加料泵、氧化進(jìn)出料熱交換器、壓縮機(jī)、空氣堿洗塔、氧化反應(yīng)器、氧化器循環(huán)泵、循環(huán)冷卻器、脫氣槽、廢空氣冷卻器、廢空氣交換器、廢空氣深冷器、活性炭吸附器組成。由于過(guò)程產(chǎn)物過(guò)氧化氫異丙苯CHP存在著熱不穩(wěn)定性，遇熱易分解，分解放出大量熱又加速熱分解反應(yīng)的進(jìn)行，和堿分解一樣，不僅造成生產(chǎn)過(guò)程CHP的損失，也會(huì)使系統(tǒng)溫度升高，同時(shí)伴隨著系統(tǒng)壓力升高，對(duì)安全生產(chǎn)影響極大。而且在生產(chǎn)過(guò)程中熱分解比堿分解更普遍，危險(xiǎn)性也更大，應(yīng)予以高度重視。同時(shí)，CHP遇酸產(chǎn)生酸分解，生成苯酚和丙酮，苯酚是異丙苯氧化反應(yīng)的抑制劑，系統(tǒng)中含量過(guò)高會(huì)造成反應(yīng)終止，在生產(chǎn)過(guò)程中曾經(jīng)發(fā)生。CHP遇堿產(chǎn)生堿分解，生成副產(chǎn)物苯乙酮、二甲基芐醇造成生產(chǎn)過(guò)程CHP的損失，分解放熱量使系統(tǒng)溫度升高；CHP在可變價(jià)金屬離子引發(fā)下可產(chǎn)生分解生成二甲基芐醇等副產(chǎn)物，如二價(jià)鐵離子等。在氧化反應(yīng)過(guò)程中，許多副反應(yīng)產(chǎn)生有機(jī)酸，會(huì)對(duì)設(shè)備產(chǎn)生腐蝕作用，嚴(yán)重時(shí)造成系統(tǒng)泄漏，也是應(yīng)予以特別關(guān)注。
3．提濃工序
從圖3—10可以看出，提濃系統(tǒng)由提濃進(jìn)料泵、預(yù)閃蒸進(jìn)料加熱器、預(yù)閃蒸分離器、第一異丙苯汽提塔再沸器、第一異丙苯汽提塔塔底泵、第二異丙苯汽提塔、第一異丙苯汽提塔冷凝器、異丙苯汽提回流槽、第二異丙苯汽提塔、第二異丙苯汽提塔冷凝器、塔釜由第二異丙苯汽提塔再沸器、第二異丙苯汽提塔塔底冷卻器、第二異丙苯汽提塔塔底槽、異丙苯汽提回流槽、異丙苯泵組成。提濃過(guò)程的主要危險(xiǎn)性是CHP的熱分解，特別是兩個(gè)提濃再沸器易發(fā)生CHP局部的過(guò)熱，加劇熱分解。同時(shí)，應(yīng)特別關(guān)注提濃液的冷卻，即第二異丙苯汽提塔塔底冷卻器效果，嚴(yán)防冷卻水未開(kāi)或冷卻效果不好時(shí)，造成CHP的熱量積累，發(fā)生惡性熱分解事故。
4．分解工序
從圖3—11可以看出，分解系統(tǒng)由分解進(jìn)料泵、分解反應(yīng)器、硫酸注入泵、分解出料泵、混合器、分解反應(yīng)器冷凝器、分解反應(yīng)器尾氣深冷器、二級(jí)分解反應(yīng)器、分解液冷卻器組成。使用硫酸做催化劑在工業(yè)上應(yīng)用最為廣泛，好處是分解迅速，用量少不需回收，缺點(diǎn)是CHP在硫酸的作用下迅速分解的同時(shí)也放出大量的熱，一旦過(guò)程失控，會(huì)因溫度壓力急劇上升而造成爆炸起火，因此分解過(guò)程的平穩(wěn)運(yùn)行也是整套裝置中安全工作的核心。
(二)重點(diǎn)設(shè)備
空氣壓縮機(jī)是整套裝置的關(guān)鍵設(shè)備，由于設(shè)備龐大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，技術(shù)含量高，價(jià)格昂貴等因素，故大多數(shù)裝置一般只配備一臺(tái)，其作用是為氧化反應(yīng)提供所需的空氣。一旦出口管線堵塞，不但會(huì)造成全線停車，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成管線爆裂，甚至直接造成壓縮機(jī)損壞。同時(shí)壓縮機(jī)的冷卻系統(tǒng)工作不良，也可造成壓縮機(jī)損壞，導(dǎo)致全線停車，空氣流量變化大時(shí)，可能引起喘振，因此對(duì)空氣壓縮機(jī)應(yīng)作為整套裝置的關(guān)鍵設(shè)備實(shí)行特護(hù)。
三、危險(xiǎn)因素及防范措施
苯酚丙酮生產(chǎn)裝置由于它的工藝特點(diǎn)決定了生產(chǎn)過(guò)程是在一定的溫度、壓力下進(jìn)行，一些生產(chǎn)單元始終處于高溫高壓下進(jìn)行，物料大部分為易燃、易爆，有毒、有害的化學(xué)危險(xiǎn)品，甚至為甲類化學(xué)危險(xiǎn)品。生產(chǎn)過(guò)程中各種事故不斷發(fā)生，其中有人的因素，有設(shè)備因素，有技術(shù)因素等等。雖然采取了許多技術(shù)措施，但也發(fā)生了一些重大惡性事故，其后果是及其嚴(yán)重的，見(jiàn)表3—84。
(一)開(kāi)停車時(shí)危險(xiǎn)因素及其防范措施
1.開(kāi)車時(shí)危險(xiǎn)分析和防范措施
開(kāi)車時(shí)，各種物料、催化劑、水、電、汽大量引入裝置，物料從原有狀態(tài)被升溫加熱，各項(xiàng)工藝參數(shù)發(fā)生較大變化，伴隨著各種化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行物料的組成發(fā)生較大變化，是較易發(fā)生事故時(shí)刻。據(jù)北京某石化公司1969～1994年事故統(tǒng)計(jì)，發(fā)生在開(kāi)車階段事故36起，苯酚裝置的開(kāi)車階段事故兩起，特別是發(fā)生在1974年的事故，造成死亡13人，重傷5人，輕傷17人，部分廠房、設(shè)備損毀的嚴(yán)重后果。
首先，在開(kāi)車初始階段，拆除盲板恢復(fù)流程過(guò)程中，易出現(xiàn)墊片上歪，螺栓不緊、倒淋閥未關(guān)，甚至出現(xiàn)設(shè)備、管線未恢復(fù)現(xiàn)象。易造成開(kāi)車過(guò)程發(fā)生跑料事故。其次，易發(fā)生錯(cuò)開(kāi)、錯(cuò)關(guān)閥門(mén)現(xiàn)象，造成竄料、引發(fā)事故。系統(tǒng)物料置換階段，易發(fā)生跑料、竄料事故。
開(kāi)車過(guò)程各個(gè)環(huán)節(jié)環(huán)環(huán)相扣，不但要建立好物料平衡，還要建立好熱量平衡，過(guò)程復(fù)雜，各階段易發(fā)生事故分析如下：
(1)烴化、轉(zhuǎn)位反應(yīng)器開(kāi)車
烴化反應(yīng)器正常開(kāi)車步驟為：使用氮?dú)膺M(jìn)行氣密試驗(yàn)；拆除盲板；物料預(yù)熱；反應(yīng)器充填苯；調(diào)整預(yù)熱器，控制反應(yīng)器進(jìn)料溫度；反應(yīng)器充填完畢后，全開(kāi)出口閥，關(guān)閉旁路閥；丙烯投用；調(diào)整操作。在調(diào)整預(yù)熱器，控制反應(yīng)器進(jìn)料溫度過(guò)程中，易發(fā)生超溫超壓現(xiàn)象，輕者可造成催化劑的損壞，重者可導(dǎo)致過(guò)程失控，引發(fā)爆炸著火事故發(fā)生。同時(shí)，不合適的苯丙烯比，也會(huì)直接導(dǎo)致反應(yīng)發(fā)生升溫，損壞催化劑，導(dǎo)致著火爆炸事故發(fā)生。因此，要特別予以高度重視。
轉(zhuǎn)位烴化反應(yīng)器正常開(kāi)車步驟與烴化反應(yīng)器大體相似，危險(xiǎn)程度略小。
(2)氧化反應(yīng)器開(kāi)車
氧化反應(yīng)器正常開(kāi)車步驟為：檢查外循環(huán)系統(tǒng)；通入氮?dú)獗?；投用吸附床；開(kāi)預(yù)熱器；異丙苯填充；啟動(dòng)循環(huán)泵；氧化塔升壓；外循環(huán)換熱器切到加熱狀態(tài)，蒸汽加熱，氧化塔升溫；加入壓縮空氣；根據(jù)分析結(jié)果，調(diào)整操作。升壓過(guò)快可造成安全閥起跳，物料瀉人事故槽，造成損失，延緩開(kāi)車進(jìn)程。升溫過(guò)快，可引發(fā)系統(tǒng)聯(lián)鎖停車，亦延緩開(kāi)車進(jìn)程。在開(kāi)始反應(yīng)后，要特別注意觀察溫度和壓力的變化，及時(shí)調(diào)整，溫度正常后，要及時(shí)將外循環(huán)，換熱器切回冷卻狀態(tài)；空氣提量過(guò)快，易造成尾氣含氧高，形成爆炸性氣體，十分危險(xiǎn)。
(3)提濃正常開(kāi)車
提濃正常開(kāi)車步驟為：檢查氣密；打開(kāi)冷凝器、冷卻器上下水閥門(mén)；系統(tǒng)抽真空；異丙苯填充；預(yù)熱器投用；系統(tǒng)升溫；建立異丙苯回流；CHP進(jìn)料。必須確保冷凝器、冷卻器上下水閥門(mén)處于正常狀態(tài)，閥門(mén)開(kāi)度正常，水流正常，特別是CHP冷卻器。建立良好的真空，是開(kāi)車過(guò)程中，確保系統(tǒng)溫度處于工藝要求范圍的必要保證。系統(tǒng)升溫時(shí)，加熱蒸汽提量不得過(guò)快，嚴(yán)防發(fā)生CHP局部過(guò)熱，發(fā)生熱分解造成真空破壞，溫度急劇升高，甚至爆炸起火事故。
(4)分解正常開(kāi)車
分解正常開(kāi)車步驟為：檢查氣密；打開(kāi)冷凝器、冷卻器上下水閥門(mén)；分解反應(yīng)器循環(huán)丙酮填充；建立循環(huán)；分解反應(yīng)器加硫酸；取樣分析；CHP加料，流量不超過(guò)6m3／h；再次取樣分析；分解單元去中和單元流程打通；分解進(jìn)料提量達(dá)正常值。
分解開(kāi)車原則：先加硫酸，后加CHP。必須先配置酸丙酮，是保證CHP充分反應(yīng)，避免積累的必要和關(guān)鍵的手段。開(kāi)車過(guò)程中，必須保證硫酸的有效加入，特別是在缺少相應(yīng)聯(lián)鎖的情況下，一旦失去硫酸則必將造成CHP的積累，恢復(fù)硫酸加入時(shí)即造成先加CHP，后加硫酸的局面，此時(shí)，大量CHP瞬間分解，釋放出大量熱，必將造成溫度、壓力驟升，發(fā)：生爆炸著火的惡性事故。
(5)精制開(kāi)車
精制正常開(kāi)車步驟為：確定工段機(jī)電儀處于可用狀態(tài)，同時(shí)公用工程已投用；向脫烴塔補(bǔ)入軟水建立循環(huán)；塔系統(tǒng)抽真空；引入分解液粗丙酮塔開(kāi)車；粗丙酮塔基本穩(wěn)定后，打開(kāi)精丙酮塔進(jìn)料閥開(kāi)車；粗丙酮塔釜液向粗苯酚塔進(jìn)料，粗苯酚塔和苯酚回收塔開(kāi)車；粗苯酚塔基本穩(wěn)定后向脫烴塔進(jìn)料；開(kāi)精苯酚塔；投用酚處理器；調(diào)整全系統(tǒng)至穩(wěn)定改向產(chǎn)品罐采出產(chǎn)品。在開(kāi)車初始階段，發(fā)生過(guò)倒淋閥未關(guān)，造成開(kāi)車過(guò)程發(fā)生跑料事故。其次，易發(fā)生錯(cuò)開(kāi)、錯(cuò)關(guān)閥門(mén)現(xiàn)象，造成竄料、引發(fā)事故。
(6)加氫反應(yīng)器開(kāi)車
加氫反應(yīng)器正常開(kāi)車步驟為：氮?dú)馍龎海环磻?yīng)器充填異丙苯；建立異丙苯循環(huán)；反應(yīng)器：通入氫氣；反應(yīng)器接收輕油；調(diào)整操作。在調(diào)整預(yù)熱器，控制反應(yīng)器進(jìn)料溫度過(guò)程中，易發(fā)生超溫超壓現(xiàn)象，輕者可造成催化劑的損壞，重者可導(dǎo)致過(guò)程失控，引發(fā)爆炸著火事故。裝：填催化劑后初次開(kāi)車要進(jìn)行催化劑還原活化，活化過(guò)程要嚴(yán)格控制氮?dú)庵袣錃獾臐舛仍?0％-25％，氫氣濃度過(guò)高會(huì)造成飛溫，損壞催化劑。
綜上所述，現(xiàn)將反應(yīng)單元開(kāi)車過(guò)程存在的危險(xiǎn)因素及其后果和防范措施匯總于表3—85；
2．停車時(shí)危險(xiǎn)分析和措施
停車時(shí)，物料從高溫高壓(或高真空)狀態(tài)被降溫、減壓(解除真空)，同時(shí)伴隨著系統(tǒng)撤料或倒空的進(jìn)行。此刻，各項(xiàng)物料參數(shù)發(fā)生較大變化，特別是有些在高溫高壓狀態(tài)下物料，一旦發(fā)生泄漏，便會(huì)立即自燃起火，故裝置在停車時(shí)是處于不穩(wěn)定狀態(tài)，易發(fā)生事故階段。
首先，停車初始階段，系統(tǒng)撤料或倒空時(shí)，極易發(fā)生跑料、竄料，蒸汽燙傷等事故。在加裝盲板時(shí)，易出現(xiàn)跑料事故。其次，易發(fā)生錯(cuò)開(kāi)、錯(cuò)關(guān)閥門(mén)現(xiàn)象，造成竄料、引發(fā)事故。系統(tǒng)物料置換階段，由于置換不徹底或吹掃時(shí)間短，為檢修施工埋下不安全隱患，易造成起火、爆炸等惡性事故發(fā)生。因此進(jìn)行吹掃必須要達(dá)到動(dòng)火標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)入設(shè)備必須保證自然通風(fēng)，并達(dá)到設(shè)備進(jìn)人作業(yè)所需氧含量大于19％的標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)有毒物料設(shè)備必須進(jìn)行有害氣體分析，且必須符合有關(guān)安全標(biāo)準(zhǔn)。
(1)烴化、轉(zhuǎn)位反應(yīng)器停車
烴化反應(yīng)器正常停車步驟為：停止物料預(yù)熱；停丙烯進(jìn)料；停苯進(jìn)料；停外循環(huán)換熱器；降溫降壓；拆倒空線盲板；設(shè)備倒空至中間儲(chǔ)罐；設(shè)備吹掃。停車過(guò)程中易發(fā)生預(yù)熱 器、反應(yīng)器超溫超壓現(xiàn)象，輕者可造成催化劑的損壞，重者可導(dǎo)致過(guò)程失控，引發(fā)爆炸著火事故發(fā)生。同時(shí)，要先停丙烯，否則會(huì)導(dǎo)致反應(yīng)苯丙烯比高而發(fā)生飛溫，損壞催化劑，導(dǎo)致著火爆炸事故發(fā)生。因此，要特別予以高度重視。轉(zhuǎn)位烴化反應(yīng)器正常停車步驟與烴化反應(yīng)器大體相似，危險(xiǎn)程度略小。
(2)氧化反應(yīng)器停車
氧化反應(yīng)器正常停車步驟為：停止進(jìn)料；停預(yù)熱器；降低各塔液位；降低氧化塔溫度；降低空氣量；氮?dú)庵脫Q；撤空物料；蒸汽吹掃；加盲板；拆下人孔；自然通風(fēng)。在停車過(guò)程中，要特別注意觀察尾氣含氧量，嚴(yán)防形成爆炸性氣體。要確保外循環(huán)換熱器處于冷卻狀態(tài)，嚴(yán)防CHP過(guò)熱發(fā)生熱分解。
(3)提濃正常停車
提濃正常停車步驟為：提濃降負(fù)荷操作；降低提濃系統(tǒng)物料盤(pán)存；系統(tǒng)降溫；提濃系統(tǒng)冷循環(huán)；提濃系統(tǒng)撤料；異丙苯?jīng)_洗；停異丙苯?jīng)_洗；停用真空泵；系統(tǒng)倒空；系統(tǒng)水沖洗；蒸汽吹掃；加盲板；拆下人孔；自然通風(fēng)。停車過(guò)程初期，由于降低進(jìn)料，造成停留時(shí)間上升，因此要注意系統(tǒng)溫度的變化，嚴(yán)防發(fā)生CHP局部過(guò)熱。異丙苯?jīng)_洗必須保證CHP中間儲(chǔ)罐濃度低于1％。解除系統(tǒng)真空時(shí)，必須保證系統(tǒng)所有熱源全部關(guān)閉，且無(wú)蒸汽泄漏。
(4)分解正常停車
分解正常停車步驟為：分解降負(fù)荷；異丙苯?jīng)_洗進(jìn)料線；手動(dòng)聯(lián)鎖停車；解除系統(tǒng)真空；丙酮沖洗管線；倒空殘酸；重新建立循環(huán)；取樣分析；強(qiáng)制撤料倒空；蒸汽吹掃；儀表風(fēng)置換；加盲板。
分解停車原則：先停CHP，后停硫酸，是保證CHP充分反應(yīng)、避免積累的必要和關(guān)鍵的手段。停車過(guò)程中，必須保證硫酸的有效加入，一旦失去硫酸則必將造成CHP的積累。
(5)精制正常停車
精制正常停車步驟為：各塔停止進(jìn)料；降加熱；塔頂全開(kāi)水閥降溫；全回流操作；停止產(chǎn)品采出；破真空；停止系統(tǒng)各處來(lái)料；聯(lián)鎖停酚處理器；各塔釜物料返分解液儲(chǔ)罐；打開(kāi)各低點(diǎn)排放排凈物料；排凈所有管線、塔、罐后進(jìn)行蒸汽吹掃；聯(lián)系分析進(jìn)行檢測(cè)合格，加盲板交付施工。
系統(tǒng)撤料或倒空時(shí)，極易發(fā)生跑料、竄料，蒸汽燙傷等事故。在加裝盲板時(shí)，易出現(xiàn)跑料事故。其次，易發(fā)生錯(cuò)開(kāi)、錯(cuò)關(guān)閥門(mén)現(xiàn)象，造成竄料、引發(fā)事故。系統(tǒng)物料置換階段，由于置換不徹底或吹掃時(shí)間短，為檢修施工埋下不安全隱患，易造成起火、爆炸等惡性事故發(fā)生。因此進(jìn)行吹掃時(shí)必須要達(dá)到動(dòng)火標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)入設(shè)備必須保證自然通風(fēng)，并達(dá)到設(shè)備進(jìn)入作業(yè)所需氧含量大于19％的標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)有毒物料設(shè)備必須進(jìn)行有害氣體分析，且必須符合有關(guān)安全標(biāo)準(zhǔn)。
(6)加氫反應(yīng)器停車
加氫反應(yīng)器正常停車步驟為：停止物料預(yù)熱；停氫氣進(jìn)料；停輕油進(jìn)料；降溫降壓；設(shè)備倒空至中間儲(chǔ)罐；氮?dú)獗Ｗo(hù)；加裝盲板。停車過(guò)程中要防止空氣大量進(jìn)入反應(yīng)器與催化劑進(jìn)行氧化反應(yīng)，造成催化劑損壞。卸催化劑時(shí)必須進(jìn)行鈍化處理，即在氮?dú)庵脫Q合格后，向反應(yīng)器內(nèi)通人一定比例的氧氣對(duì)催化劑進(jìn)行氧化反應(yīng)，使之失去活性。要根據(jù)床層溫度調(diào)整空氣量，直至反應(yīng)放熱為零。未鈍化完全的催化劑遇空氣和水可能發(fā)生燃燒。
(二)正常生產(chǎn)時(shí)危險(xiǎn)分析和防范措施
正常生產(chǎn)時(shí)，系統(tǒng)處于相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)。生產(chǎn)過(guò)程中的主要操作是搞好物料平衡、熱量平衡、汽液平衡，其中物料平衡是建立熱量平衡、汽液平衡的基礎(chǔ)。這三大平衡的建立是動(dòng)態(tài)的，在不斷調(diào)整過(guò)程中受工藝、設(shè)備、儀表可靠度、公用工程、參數(shù)調(diào)整及人員操作水平等因素影響，會(huì)存在暫時(shí)的失衡，如果不能及時(shí)恢復(fù)，便會(huì)朝著壞的方向發(fā)展，威脅到裝置的安全生產(chǎn)，甚至釀成嚴(yán)重惡性事故。
1.烴化工序
烴化工序主要防止反應(yīng)系統(tǒng)出現(xiàn)超溫超壓現(xiàn)象，要注意苯循環(huán)泵冷卻油溫，防止發(fā)生抱軸損壞機(jī)泵事故，進(jìn)而造成系統(tǒng)停車。本工序正常生產(chǎn)時(shí)危險(xiǎn)分析和防范措施見(jiàn)表3-86。
2．氧化工序
氧化、提濃、分解系統(tǒng)主要防止CHP積累，CHP過(guò)熱分解，CHP接觸酸分解。任何時(shí)候不得將硫酸倒人設(shè)備或地漏。防止尾氣氧含量過(guò)高形成爆炸性混合氣體。防止設(shè)備腐蝕而大面積泄漏。本工序正常生產(chǎn)時(shí)危險(xiǎn)因素分析和防范措施見(jiàn)表3—87。
3．產(chǎn)品精制
精制系統(tǒng)主要防止回流罐液位過(guò)高，造成大面積跑料。另外防止苯酚管線凍堵和焦油凍堵、設(shè)備管線堵塞，管線堵塞會(huì)造成系統(tǒng)泄漏，造成大面積跑料引發(fā)著火。精制工序正生產(chǎn)時(shí)危險(xiǎn)分析和防范措施見(jiàn)表3—88。
4．回收工序
回收系統(tǒng)堿洗、酚水工藝流程和循環(huán)烴、加氫反應(yīng)工藝流程示意圖如圖3—12、圖3-13所示。
回收系統(tǒng)主要保護(hù)加氫催化劑，嚴(yán)防空氣進(jìn)入系統(tǒng)，造成飛溫。嚴(yán)防氫氣泄漏，氫氣壓力高，一旦泄漏很容易被靜電引燃，釀成重大事故。正常生產(chǎn)時(shí)危險(xiǎn)因素分析和防范措施見(jiàn)表3—89。
(三)設(shè)備防腐
苯酚丙酮生產(chǎn)過(guò)程始終伴隨著酸堿進(jìn)行，pH值變化較大，對(duì)設(shè)備材質(zhì)要求較高，防腐工作十分嚴(yán)峻。防腐重點(diǎn)部位為氧化系統(tǒng)、提濃系統(tǒng)、分解系統(tǒng)、中和系統(tǒng)、精制系統(tǒng)，所以必須嚴(yán)格控制各個(gè)重點(diǎn)部位的pH值。氧化塔的pH值要嚴(yán)格控制在4—6，這不但是工藝要求，也是設(shè)備防腐的要求。中和反應(yīng)器的PH值要嚴(yán)格控制在4．5—5.5以上，洗滌后的分解液pH值要嚴(yán)格控制在6．0-6．2左右，分解液pH值過(guò)高，會(huì)因鈉離子濃度高，造成精制系統(tǒng)堵塞，過(guò)低則對(duì)精制系統(tǒng)產(chǎn)生較大的腐蝕。
同時(shí)，精制系統(tǒng)的個(gè)別塔的塔板，在制造過(guò)程要進(jìn)行應(yīng)力處理，消除或減少應(yīng)力(如脫烴塔)。以減少酸性條件下的應(yīng)力腐蝕。
1.中和系統(tǒng)的應(yīng)力腐蝕在長(zhǎng)周期運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，由于系統(tǒng)壓力以及設(shè)備自身焊縫應(yīng)力作用，致使焊道存在裂紋造成應(yīng)力腐蝕，特別是當(dāng)系統(tǒng)pH值低于4．5時(shí)，應(yīng)力腐蝕現(xiàn)象嚴(yán)重，造成焊道產(chǎn)生滲漏，這種現(xiàn)象曾經(jīng)出現(xiàn)。
2．脫烴塔系統(tǒng)的應(yīng)力腐蝕
由于工藝條件所致，在脫烴塔內(nèi)存在著有機(jī)酸的高濃度區(qū)域。在特定的溫度條件下，對(duì)設(shè)備腐蝕作用極其嚴(yán)重，要特別引起注意。除了設(shè)備選材要為耐酸腐蝕，在制造過(guò)程中，還要注意消除應(yīng)力，嚴(yán)防因應(yīng)力腐蝕造成設(shè)備嚴(yán)重?fù)p壞，導(dǎo)致重大惡性事故發(fā)生。同時(shí)，在脫烴塔內(nèi)有機(jī)酸的高濃度區(qū)域設(shè)立排酸口，保持連續(xù)排酸，也是降低設(shè)備腐蝕的必要和重要手段。
3．氧化尾氣腐蝕
由于氧化塔內(nèi)物料所含有機(jī)酸會(huì)溶解在空氣帶進(jìn)系統(tǒng)的水中，隨尾氣一起蒸出。因此氧化尾氣呈酸性，且對(duì)設(shè)備管線腐蝕作用較強(qiáng)。一般碳鋼材質(zhì)很快便被腐蝕穿孔，故尾氣系統(tǒng)亦應(yīng)選擇耐酸腐蝕的材質(zhì)。
4.硫酸系統(tǒng)腐蝕
一般認(rèn)為濃硫酸對(duì)碳鋼材質(zhì)設(shè)備腐蝕性較低，但由于儲(chǔ)罐的呼吸作用，濃硫酸吸潮造成其濃度下降，腐蝕性增強(qiáng)，特別是在夏季的長(zhǎng)時(shí)間停車過(guò)程中，設(shè)備、管線腐蝕極其嚴(yán)重，發(fā)生泄漏便是常事。設(shè)備腐蝕及防范措施見(jiàn)表3—90。
(四)裝置的安全聯(lián)鎖裝置及其作用
苯酚丙酮生產(chǎn)過(guò)程工藝路線長(zhǎng)，控制回路復(fù)雜，溫度、壓力較高，物料皆為易燃、易爆，有毒、有害的危險(xiǎn)化學(xué)品。特別是存在過(guò)氧化氫異丙苯這一熱敏物料，屬高度危險(xiǎn)的危險(xiǎn)化學(xué)品。裝置生產(chǎn)能力大，大多數(shù)設(shè)備內(nèi)物料均超過(guò)臨界量，構(gòu)成重大危險(xiǎn)源。因此屬于特級(jí)防火、防爆關(guān)鍵裝置。一旦發(fā)生事故便會(huì)造成災(zāi)難性后果。
由于裝置生產(chǎn)出現(xiàn)不正常情況，如誤操作，設(shè)備故障，儀表失靈，公用系統(tǒng)故障等，都會(huì)造成裝置處于危險(xiǎn)狀態(tài)。特別是烴化、氧化、分解、加氫反應(yīng)，CHP提濃過(guò)程，在處于極度危險(xiǎn)狀態(tài)時(shí)，如不能及時(shí)制止，便會(huì)發(fā)生事故而造成災(zāi)難性后果。為此，裝置除實(shí)現(xiàn)DCS
計(jì)算機(jī)集散控制外，還設(shè)置了FSC系統(tǒng)(failsafecontml，故障安全系統(tǒng))。所有控制器及輸入、輸出卡件均采用冗余結(jié)構(gòu)，具有系統(tǒng)自診斷功能，同時(shí)，通過(guò)SOE(sequenceofevent，事件順序記錄)對(duì)所有操作在秒級(jí)進(jìn)行記錄，以保證系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。有高低液位聯(lián)鎖，高低流量聯(lián)鎖，高低壓力聯(lián)鎖，更有溫度4級(jí)聯(lián)鎖，針對(duì)不同情況進(jìn)行相應(yīng)自動(dòng)處理。相關(guān)單元的聯(lián)鎖控制見(jiàn)表3—91、表3—92、表3—93、表3—94。
(五)苯酚丙酮裝置易發(fā)生的事故及其處理
1.苯酚丙酮裝置常見(jiàn)事故處理原則
(1)烴化反應(yīng)器與轉(zhuǎn)位烴化反應(yīng)器
嚴(yán)格控制烴化反應(yīng)器與轉(zhuǎn)位烴化反應(yīng)器溫度、壓力，超溫超壓造成催化劑活下降，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成設(shè)備大面積泄漏，發(fā)生爆炸著火惡性事故。
塔中不能進(jìn)水。嚴(yán)格控制原料苯的水含量，絕對(duì)禁止竄人游離水。一旦發(fā)生竄水事故，會(huì)造成催化劑失活。
(2)氧化塔
?、賴?yán)格控制氧化進(jìn)料異丙苯的純度，異丙苯中各種有機(jī)雜質(zhì)及無(wú)機(jī)物都對(duì)氧化反應(yīng)不利，并會(huì)引起各種事故。因此對(duì)異丙苯必須嚴(yán)格地進(jìn)行分析和管理。
②CHP不能與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿接觸。因?yàn)镃HP與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿接觸會(huì)激烈分解，并放出大量的反應(yīng)熱，無(wú)論是容器中或設(shè)備中有CHP時(shí)都不能加入強(qiáng)酸、強(qiáng)堿，不能往排料漏斗倒酸堿。
?、垩趸矚庋鯘舛鹊墓芾?。要把氧濃度控制在安全范圍之中，絕不能使其進(jìn)入爆炸范圍o
?、茴A(yù)防激冷水系統(tǒng)故障。
?、輫?yán)禁氧化塔超溫、超壓及超濃度運(yùn)轉(zhuǎn)，氧化液pH值需嚴(yán)格控制。
?、扪趸到y(tǒng)的操作要嚴(yán)格按操作法及有關(guān)說(shuō)明進(jìn)行，不得擅自更改工藝指標(biāo)。
?、呃斡浹趸o急聯(lián)鎖停車的各個(gè)因素。
?、嘌趸?包括提濃)系統(tǒng)不能負(fù)荷太小，否則物料停留時(shí)間太長(zhǎng)不安全。
(3)分解反應(yīng)器
?、俜乐顾窟^(guò)高。過(guò)高的水含量將導(dǎo)致分解反應(yīng)停止，CHP累積，這會(huì)引起重大事故，因此開(kāi)車前要將系統(tǒng)吹掃干凈，各種加料(特別是丙酮)要按工藝條件控制。
?、诜乐笻2S04進(jìn)料中斷。酸濃度太低會(huì)發(fā)生CHP累積，這會(huì)引發(fā)重大事故。
?、鄯乐够亓髁刻??；亓髁刻〕藙e的原因之外，就是CHP分解減慢了，同時(shí)發(fā)生其濃度積累，應(yīng)及時(shí)查明原因并處理之。
(4)空氣壓縮機(jī)
任何時(shí)候必須保證壓縮機(jī)冷卻水系統(tǒng)通暢，冷卻水水量過(guò)小會(huì)造成空氣壓縮機(jī)冷卻油溫過(guò)高，空氣壓縮機(jī)級(jí)間溫度高，引發(fā)聯(lián)鎖停車。
2．苯酚丙酮裝置易發(fā)生事故及其處理
烴化工序主要防止反應(yīng)系統(tǒng)出現(xiàn)超溫超壓現(xiàn)象，要注意苯循環(huán)泵冷卻油溫，防止發(fā)生抱軸損壞機(jī)泵事故，進(jìn)而造成系統(tǒng)停車。塔中不能進(jìn)水。嚴(yán)格控制原料苯的水含量，絕對(duì)禁止竄人游離水。一旦發(fā)生竄水事故，會(huì)造成催化劑失活。
氧化、提濃、分解系統(tǒng)主要防止CHP積累，CHP過(guò)熱分解，CHP接觸酸分解。任何時(shí)候不得將硫酸倒人設(shè)備或地漏。防止尾氣氧含量過(guò)高形成爆炸性混合氣體。防止設(shè)備腐蝕而大面積泄漏。
精制系統(tǒng)主要防止回流罐液位過(guò)高，造成大面積跑料。另外防止苯酚管線凍堵和焦油線凍堵、設(shè)備管線堵塞，管線堵塞會(huì)造成系統(tǒng)泄漏，造成大面積跑料引發(fā)著火。
回收系統(tǒng)主要保護(hù)加氫催化劑，嚴(yán)防空氣進(jìn)入系統(tǒng)，造成飛溫。嚴(yán)防氫氣泄漏，氫氣壓力高，一旦泄漏很容易被靜電引燃，釀成重大事故。常見(jiàn)事故及其處理對(duì)策列于表3—95。
