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如何通过自动化控制降低氧化工艺的安全风险?

来源:233网校 2025-11-18 09:36:23
导读:氧化工艺的高危险性对自动化控制提出了严格要求。本文将深入分析氧化工艺中温度、压力等关键参数的自动化联锁控制策略,并分享典型事故案例的安全启示。

如何通过自动化控制降低氧化工艺的安全风险?

氧化工艺的自动化控制系统是防范反应失控的核心防线。根据《第二批重点监管危险化工工艺重点监控参数》要求,氧化工艺必须建立完善的自动化联锁体系:

1. 核心控制要素

  • 温度联锁

    • 设置三重温度测量点(反应釜内、夹套出口、产物管线)

    • 当任一测温点超过设定值时,自动切断氧化剂进料并启动紧急冷却

  • 压力保护

    • 反应釜压力与泄放系统联锁(如压力≥0.8MPa时自动开启安全阀)

    • 设置压力快速排放通道,响应时间应<3秒

2. 典型控制方案以环己酮氧化工艺为例: ① 氧化剂流量与反应器液位形成串级控制 ② 氧气浓度在线分析仪与稀释风机联锁(氧浓度>12%时自动补入氮气) ③ 配置独立的安全仪表系统(SIS),SIL等级不低于2级

3. 事故案例分析2024年某化工厂过氧化氢生产装置爆炸事故:

  • 直接原因:温度传感器故障导致联锁失效,反应热无法及时移除

  • 深层次问题:未按《AQ 3035—2010危险化学品重大危险源安全监控通用技术规范》设置冗余测温系统

4. 最新规范要求根据《AQ/T 3034—2022化工过程安全管理导则》新增规定:

  • 氧化反应器应配备双重电源保障的应急冷却水泵

  • DCS系统需具备实时传热系数计算功能,预判反应异常

实践建议

  1. 每月测试联锁系统的可靠性,记录测试数据

  2. 操作人员须通过氧化工艺专项仿真培训

  3. 参考《T/CIESC 0008—2020危险化学品安全生产风险分级管控技术规范》实施风险动态评估

科目:化工安全

考点:氧化工艺

1、2019年以“工业氧化”为主题的香山科学会议在北京召开。与会专家呼吁,化工行业应重视工业氧化技术背后的安全问题。据统计,在化工产业中,至少有50%的化工产品涉及氧化,是生产大宗化工原料和有机合成中间体的重要途径,在现代化学工业中占有极其重要的地位。以下针对氧化和过氧化工艺重点监控的工艺中,不正确的是(  )。

A.重点监控氧化反应釜内温度和压力,防止发生超温、超压

B.严格监控氧化剂流量,并设置物料配比联锁装置,防止氧化剂过量

C.重点控制反应釜内副产物过氧化物的含量,防止因其不稳定性导致发生燃爆事故

D.监控气相空间氧含量、氮含量,防止形成爆炸性蒸汽

查看答案            
参考答案:D
参考解析:监控气相空间氧含量,防止形成爆炸性蒸汽。

2、典型的化学反应类型包括氧化反应、还原反应、卤化反应、硝化反应等,下列关于以上典型的化学反应类型的说法中,错误的是

A.储运过氧化物的设备和容器必须非常清洁,应采用玻璃等非金属材料

B.多数有机化合物的氧化反应表现为反应原料得到氢或失去氧

C.卤化反应包括了氯化反应、氟化反应以及溴化反应和碘化反应

D.硝化反应腐蚀性很强,应注意设备防腐

查看答案            
参考答案:B
参考解析: 多数有机化合物的氧化反应表现为反应原料得到氧或失去氢

3、氧化为有电子转移的化学反应中失电子的过程,即氧化数升高的过程。多数有机化合物的氧化反应表现为反应原料得氧或者失氢,涉及氧化反应的工艺过程叫做氧化工艺。下列关于氧化工艺描述错误的是:()

A.氧化工艺反应类型为放热反应;

B.产物中易生成具有燃爆危险性的过氧化物;

C.需要对氧化反应釜的pH值进行监控;

D.应对反应釜的温度压力设置报警和联锁;

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参考答案:C
参考解析:氧化工艺重点监控工艺参数(1)氧化反应釜内温度和压力(2)氧化反应釜内搅拌速率。(3)氧化剂流量。(4)反应物料的配比。(5)气相氧含量。(6)过氧化物含量等。 【拓展】 过氧化,偶氮化、重氮化和硝化需要重点监控PH
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