关于进一步规范危险化工工艺自动控制技术

第1页共32页关于进一步规范危险化工工艺自动控制技术改造工作的通知锡安监〔2010〕113号各市（县）、区安全生产监督管理局：根据国家安监总局、省安监局关于危险化工工艺自动化改造的有关要求，自去年以来，在各地安监部门积极推动下，全市危险化工工艺生产装置及高危储存设施自动化改造工作取得了一定的进展。但是，在日常监管和执法检查工作中发现，部分企业危险化工工艺自动化改造工作中还存在着诸如：工艺控制点及控制方式选择不准确，改造不彻底、不全面，岗位安全操作规程未修订完善、改造方案及验收材料不规范等突出问题，暴露出这些企业对提高本质安全水平重要性和紧迫性的认识不清，安全生产主体责任不落实，相关实施单位工作责任不到位不落实等问题。为进一步规范危险化工工艺自动化控制技术的改造工作，切实提高危险化工工艺生产装置和高危储存设施的本质安全水平，确保全面完成今年危化品专项整治的工作目标任务，现进一步明确并强调如下要求：一、高度重视，狠抓改造进度危险化工工艺自动化控制技术改造，是列入今年全市危化品第2页共32页安全生产专项整治工作的一项十分重要的内容，规定到今年10月底必须100％完成，同时，我们要充分看到，自动化控制技术的普及和应用，对确保危险化工工艺企业的安全运行，有着十分重要又十分紧迫的现实意义。各地要高度重视并全面审视今年以来，在推动和落实危险化工工艺企业自动化改造中所做的工作，尤其要着重分析和总结存在的突出问题，要结合国家、省、市关于加强当前化工企业安全生产工作的一系列文件精神和工作部署，以及今年全市危化品领域专项整治的工作要求，逐家排查今年以来列入应改造计划的化工企业的具体实施情况，重点要抓好正在实施改造的企业按规范的流程和要求进行改造，督促尚未实施的企业必须限期完成改造任务。在工作推进过程中，要坚持服务指导和执法推动相结合，明确月度计划，狠抓改造进度，确保本地区危险化工工艺企业自动化改造工作于10月25日前全面完成。二、严格标准，确保改造质量《国家安全监管总局关于公布首批重点监管的危险化工工艺目录的通知》（安监总管三〔2009〕116号）以及省安监局《关于规范化工企业自动控制技术改造工作的意见》（苏安监〔2009〕109号），对化工企业自动控制技术改造具体的工作目标、改造的范围和操作流程、安全控制要求和重点监控参数等都提出了明确的要求，并明确了企业以及安评机构、设计及施工等实施单位的责任。为此，各相关实施单位要各负其责，严格对照国第3页共32页家总局和省局上述两个文件的规定，按照“改造内容的确认、改造方案的制定、改造工程的实施（含试运行）、改造工程的验收”的流程，进行自动控制技术的改造，确保改造质量。其中，在组织制定自动控制技术改造方案时，必须针对工艺的特点及存在的安全风险，合理确定重点监控参数、控制点和控制方式；设计单位必须出具正式的带控制点的工艺流程图，及其自控仪表专业达到施工图设计深度规定的全套设计文件。涉及到压力容器等特种设备的，在制定改造方案时，必须按照国家有关特种设备的管理规定统筹进行。三、强化执法，规范改造行为各地要结合当前正在开展的化工企业安全生产大检查，督促已经完成自动控制技术改造的企业，组织专家或原参与改造的安评机构等相关单位开展“回头看”，严格对照国家总局和省局的规定和要求，针对工艺特点及存在的安全风险，对重点监控参数、控制点和控制方式进行检查确认，对不符合规定要求的，立即组织进行整改。各地要于9月25日前将企业“回头看”的情况汇总并上报市安监局。目前尚未完成自动控制技术改造的企业，要制定改造实施计划、改造方案和改造期间的安全监管措施，落实工作责任，明确时间进度，确保在10月25日前完成改造并上报书面验收意见。同时，要加大对涉及危险化工工艺及高危储存设施化工企业的执法检查力度，检查中发现企业存在自动化改造整个流程相关工作不到位的，必须责令其进第4页共32页行整改。对于逾期未完成改造的企业，一律责令其停产整顿，其中属于危化品生产企业的，一律暂扣其安全生产许可证。对于已经完成自动控制技术改造的企业，若开展“回头看”不认真，在以后的执法检查中，被发现工艺控制点及控制方式选择不准确、改造不彻底或改而不用等突出问题的，一律责令其停产整顿，待完成整改并重新验收合格后，方可恢复生产（使用）。对于存在弄虚作假等行为的企业和相关单位，必须依法严厉查处。为更好推动和规范危险化工工艺生产装置及高危储存设施自动控制技术改造工作，我局委托无锡恒禾工程咨询设计有限公司，针对我市比较多见的聚合工艺和高危储存设施，编制了《聚合工艺和高危储存设施重点参数的监控及安全控制指导意见（试行）》，并经市政府安委会专家组石化综合组专家的审定，供各相关企业和单位遵照执行。其他危险化工工艺自动控制技术改造的指导意见，将视实际情况逐步推出。请各地及时将本通知的精神传达到辖区内相关化工企业。在实施过程中遇到的问题，请及时与我局危化处联系。危化品储存、经营单位涉及高危储存设施的，也应符合省、市相关文件和本通知有关自动控制技术的要求，安全评价机构在安全评价过程中应用专篇进行评价并明确评价结论。附：《聚合工艺和高危储存设施重点参数的监控及安全控制第5页共32页指导意见（试行）》（从无锡市安监局网站“在线下载”栏目下载，网址）第6页共32页聚合工艺和高危储存设施重点参数的监控及安全控制指导意见（试行）无锡市人民政府安委会专家组石油化工综合组2010.7第7页共32页前言根据国家安监总局《关于公布首批重点监管的危险化工工艺目录的通知》（安监总管三〔2009〕116号）和省安监局《关于规范化工企业自动控制技术改造工作的意见》（苏安监〔2009〕109号）等文件精神，受无锡市安监局的委托，由无锡恒禾工程咨询设计有限公司组织专家编制了《聚合工艺和高危储存设施重点参数的监控及安全控制指导意见》，并经市政府安委会专家组石化综合组专家的审定，以供有关企业和单位在实施聚合工艺和高危储存设施自动控制过程中参考。由于编制时间比较紧，本指导意见可能会有不完善和欠缺之处，请及时反馈，以便进一步修改完善。对于新建的聚合工艺生产装置和高危储存设施，在设计和建设阶段，应落实本指导意见中所提出的有关意见和建议。现有装置和设施的改造过程中涉及特种设备的，应严格按照特种设备的管理要求统筹进行。2010年7月第8页共32页聚合工艺和高危储存设施重点参数的监控及安全控制指导意见（试行）第一部分聚合工艺聚合工艺普遍应用在塑料、合成橡胶、化学纤维、涂料等工业中，是生产高分子聚合物的主要反应。根据不同的反应机理，聚合工艺可分为逐步聚合和连锁聚合，连锁聚合中又可分为自由基型聚合、离子（阴离子或阳离子）型聚合及配位络合聚合。从聚合的方法分又可分为本体法、溶液法、乳液法、悬浮法等不同的聚合方法。1.1聚合工艺的特点及对安全操作的影响高放热、高粘度是聚合工艺共同的特点。带压操作是许多聚合工艺的操作条件，少数超高压聚合工艺其反应压力甚至超过250MPa。表1-1常见聚合工艺的温度/压力条件聚合物名称反应温度（℃）反应压力（MPa）聚合方法高压聚乙烯150～300100～350本体聚合中压聚乙烯100～2702.0～7.0溶液聚合低压聚乙烯50～90常压～3.0溶液聚合聚丙烯50～800.3～1.0溶液聚合聚苯乙烯80～200常压～0.2本体、悬浮聚合聚氯乙烯40～700.8～1.2本体、悬浮聚合丁苯橡胶5～120.1～1.0乳液、溶液聚合环氧树脂50～155常压第9页共32页聚合工艺作为化学反应的一种，也遵循化学反应动力学的基本原理。反应动力学告诉我们，反应速度是反应物的浓度、反应级数及反应温度的函数，在反应体系中反应物的浓度越大或反应级数越高或温度越高，反应速度就越快。在浓度、反应级数一定的情况下，温度对反应速度的敏感程度，取决于该反应活化能的大小，活化能越大越敏感。如反应温度为400℃，活化能为293KJ/mol，当温度升高9℃时反应速度就提高1倍，对于放热反应而言，也就是说单位时间内反应放出的热量为原来的2倍。因此对于聚合工艺，控制反应物浓度和温度对反应的安全进行具有非常重要的意义。从以上反应动力学的原理可知，在聚合工艺中一旦系统的移热速率跟不上反应的放热速率时，反应温度就会上升，温度上升又会使反应加速，放热速率加快，放热速度加快使系统的移热速率更加跟不上，反应温度更加升高……这样就形成了恶性循环，直至发生事故。因此反应的强放热是聚合工艺发生事故的根本原因，生产中的暴聚现象就是这种恶性循环的结果。暴聚若发生在密闭容器中会引起压力的升高而导致爆炸事故；若发生在常压容器中，会使反应液出现暴沸而产生冲料现象，当容器的通气口较小无法及时释放暴沸所产生大量的物料蒸汽时，也会因压力升高而引起爆炸。由于参加聚合工艺的原料大多为可燃、易燃易爆物质，因此无论是反应器因超压产生的物理性爆炸还是冲料都极有可能引起火灾或化学爆炸等后果更为严重的次生事故。聚合工艺过程为反应物分子链长逐渐增长的过程，随着链的不断第10页共32页增长，反应器内物料的粘度不断增大。一方面液体内部的对流传热的作用越来越弱，也就是液体中心反应热不能及时传递给冷却壁面而造成中心部位过热。另一方面随着粘度的增大，冷却壁面上物料的滞留层越来越厚，物料侧的传热膜系数越来越小，致使总传热系数也越来越小，传热速率随之越来越小，导致因热量不能及时传出而产生超温现象，从而引发事故。因此，聚合工艺物料的高粘度是使传热恶化的主要原因。1.2聚合工艺安全操作的对策措施1.2.1选择适当的聚合方法及聚合工艺常见的聚合方法有本体聚合、溶液聚合、乳液聚合、悬浮聚合等四种。表1-2四种常用聚合方法的比较聚合方法本体法溶液法乳液法悬浮法引发剂种类油溶性油溶性水溶性油溶性温度调节难稍易，溶剂为载热体易，水为载热体易，水为载热体分子量调节难，分布宽，分子量大易，分布窄，分子量小易，分布宽，分子量很大难（同本体法），分布宽，分子量大反应速度快，初期需低温，使反应徐徐进行慢，因有溶剂很快，选用乳化剂使速度加快快，靠水温及搅拌调节装置情况温度高，要强搅拌要有溶剂回收，单体分离及造粒干燥设备要有水洗，过滤干燥设备聚合物性质高纯度，可直接成型，混有单体，可塑性大要精制，溶剂连在聚合物端部，有色、聚合物低需除乳化剂，分离未反应单体易，热与电稳定性差高纯度，宜于成型，直接得粒状物，水洗，干燥易，可制发泡物，此本体发含单体少实例聚合物溶于单体聚甲基丙烯酸甲酯，聚苯乙烯，聚乙烯基醚，聚中压聚乙烯，聚醋酸乙烯，聚丁二烯、聚丙烯酸、乙丙橡丁苯橡胶、丁腈橡胶、聚氯乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙聚苯乙烯、聚醋酸乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸第11页共32页丙烯酸酯胶烯共聚体酯聚合物不溶于单体高压聚乙烯、聚氯乙烯低压聚乙烯、丁基橡胶、聚异丁烯聚氯乙烯、聚丙烯腈本体聚合的最大优点是产品纯度高，不需要多少后处理设备，但它的缺点是转化率增高后粘度很高使流动和传热困难，温度不易控制，容易发生暴聚。溶液聚合是在溶剂存在条件下进行聚合反应。由于溶剂的存在，物料的粘度不会太高，有利于物料的流动和传热，同时可以利用溶剂的汽化将反应热带出反应釜，并经冷凝后回流进反应釜，解决了反应釜容积放大后带来的反应器单位体积换热面积减小后产生的传热率小的矛盾，但产品的平均分子量较低。悬浮聚合是单体珠滴分散在水中的本体聚合。每个珠滴均可认为是一个反应系统。由于珠滴很小，因此反应热只要通过0.2～0.4毫米的距离就可传递给周围的水中，再通过水的对流将反应热传到冷却壁面上。由于水的粘度较小，反应器内的搅拌效果较好，较容易解决传热问题，使反应温度控制较本体聚合容易得多，反应平稳不易发生暴聚。缺点是生产难以连续化，另外为了使液滴的大小适宜，需加入分散剂等助剂，必须增加去杂、分离、干燥等后处理工序。乳液聚合，反应物流动和传热类似悬浮聚合，但由于需要在反应体系中加入乳化剂等多种助剂，在后处理中又很难除净，产品杂质多，只适合对产品纯度要求不太高的场合。1.2.2采用计算机进行生产、安全的控制和联锁第12页共3