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煤制乙二醇工艺中如何有效预防DMO合成反应失控风险?

来源:233网校 2025-11-18 12:08:30
导读:DMO合成是煤制乙二醇工艺中的高风险环节,本文将详细解析反应失控的预警指标和预防措施。

煤制乙二醇工艺中如何有效预防DMO合成反应失控风险?

煤制乙二醇工艺中,草酸二甲酯(DMO)合成反应因其强放热特性被列入《首批重点监管的危险化工工艺目录》。依据《AQ/T 3034-2022化工过程安全管理导则》,预防反应失控需重点关注以下方面:

1. 反应失控机理分析

  • 主反应放热量达120kJ/mol

  • 副反应温度每升高10℃,反应速率加倍

  • 系统压力超过2.5MPa可能引发连锁反应

2. 关键安全控制参数

  • 温度控制:采用三区段控温策略

    • 反应区(180-200℃)±1℃控制精度

    • 急冷区快速降温至80℃以下

    • 分离区稳定控制

  • 压力监测:设置三冗余压力传感器

  • 物料配比:CO与亚硝酸甲酯摩尔比严格控制在1:1.05

3. 安全防护系统配置

  • 紧急泄放系统:泄放面积≥0.04m²/m³反应器体积

  • 双重急冷系统:一级水冷+二级冷冻盐水冷却

  • 安全联锁:设置温度-压力-流量三重联锁(3取2表决)

4. 工艺安全评估要点

  • 每季度进行反应热风险评估

  • 每年开展全流程HAZOP分析

  • 重点监控以下异常征兆:

    • 反应器壁温梯度>15℃/m

    • 系统压力波动幅度>5%

    • 冷却水进出口温差<8℃

某20万吨/年煤制乙二醇装置通过实施上述措施,将DMO合成工段的风险等级从四级降至二级。统计显示,规范的工艺控制和完备的安全系统可将反应失控概率降低至1×10^-6/年以下,有效保障生产安全。

科目:化工安全

考点:新型煤化工工艺

1、新型煤化工工艺是指以煤为原料,经化学加工使煤转化为气体、液体和固体燃料以及化学品的过程。下列关于新型煤化工艺安全控制方式的,不正确的是

A.重点监控煤气化炉单元

B.重点监控料位,液位,等工艺参数 

C.设置H2和CO2比例控制联锁

D.新型煤化工艺属于放热反应

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参考答案:C
参考解析:设置H2/CO比例控制与联锁

2、 18类重点监管的危险化工工艺包括了新型煤化工工艺,下列不属于新型煤化工的是(  )。

A.煤制油(甲醇制汽油、费一托合成油)

B.煤制烯烃(甲醇制烯烃)

C.煤制乙二醇(合成气制乙二醇)

D.煤制尿素(合成CN2COCN2)

查看答案            
参考答案:D
参考解析:新型煤化工发展以洁净能源和化学品为目标产品,通常指煤制油、煤制甲醇、煤制二甲醚、煤制烯烃、煤制乙二醇等。传统煤化工主要指“煤一电石一PVC”“煤一焦炭”“煤一合成氨一尿素”三条产业路线,涉及焦炭、电石、合成氨等领域。煤制尿素属于传统煤化工工艺。

3、多数新型煤化工工艺反应速度快,放热量大,容易造成反应失控,下列安全控制的基本要求中,正确的是()。

A.N2/O2比例控制与联锁

B.N2/CO比例控制与联锁

C.NO/O2比例控制与联锁

D.NO/CO比例控制与联锁

查看答案            
参考答案:C
参考解析:安全控制的基本要求 (1 )反应器温度、压力报警与联锁。 (2) 进料介质流量控制与联锁。 (3) 反应系统紧急切断进料联锁。 (4) 料位控制回路。 (5) 液位控制回路。 (6) H2/CO 比例控制与联锁。 (7) NO/O2 比例控制与联锁。 (8) 外取热器蒸汽热水泵联锁。 (9) 主风流量联锁。 (10) 可燃和有毒气体检测报警装置。 (11)紧急冷却系统。 (12) 安全泄放系统。 故本题正确选项是C。
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