摘 要

本设计首先介绍了环氧丙烷的发展前景和国内外合成工艺的历史进程，以过氧化氢直接氧化丙烯合成环氧丙烷的工艺为研究路线，介绍了其工艺流程和主要设备设施。

工艺主要划分为四个单元：反应单元、丙烯分离单元、环氧丙烷分离单元、甲醇分离单元；整个工艺流程涉及氧化、加氢、萃取、精馏等操作过程。从危险有害因素着手分别探讨了介质危险性、生产过程可能发生的事故类型；利用危险与可操作性分析法对这四个操作单元进行节点划分、可能出现的偏差分析，提出安全控制措施。

通过HAZOP的分析，在原有工艺设计的基础之上追加防泄漏、防火防爆、防尘防毒、防腐蚀等安全防护措施，同时对生产的自动化控制提出更高的要求，从而实现环氧丙烷的安全生产。

关键词：危险与可操作性分析 过氧化氢直接氧化法 环氧丙烷

400,000 Tons of Annual Propylene Oxide (HPPO Process) Process Safety Design

Abstract

This design first introduced the prospects for the development of propylene oxide and the history of synthetic processes at home and abroad. The process of direct oxidation of propylene to propylene oxide by hydrogen peroxide was studied. The process flow and major equipment and facilities were introduced.

The process is mainly divided into four units: reaction unit, propylene separation unit, propylene oxide separation unit, methanol separation unit; the entire process involves oxidation, hydrogenation, extraction, distillation and other operations. Starting from the dangerous and harmful factors, the types of accidents that may occur in the medium risk and the production process were discussed respectively. The risk and operability analysis method was used to analyze the nodes and possible deviations of these four operating units, and safety control measures were proposed.

Based on the analysis of HAZOP, additional safety precautions such as anti-leakage, fire and explosion protection, dust prevention, anti-virus and anti-corrosion measures were added on the basis of the original process design. At the same time, higher requirements were placed on the automation of production to achieve the safety of propylene oxide. produce.

Key Words: HAZOP HPPO Propylene oxide

目录

摘 要 I

Abstract II

第一章 环氧丙烷生产现状及技术进展分析 1

1.1 国内环氧丙烷生产现状 1

1.2 环氧丙烷生产技术分析与比较 2

1.2.1 氯醇法 2

1.2.2 共氧化法 2

1.2.3 异丙苯氧化法 2

1.2.4 过氧化氢制环氧丙烷法 2

1.3 过氧化氢直接氧化法工艺对比 4

1.3.1 DOW和BASF公司的生产工艺 4

1.3.2 赢创和伍德公司的生产工艺 4

1.3.3 中石化自主开发的生产工艺 5

1.2.4 大连多相触媒有限公司自主开发技术 5

1.4 小结 5

第二章 工艺概况 7

2.1 主要原辅料和产品 7

2.2 工艺流程 8

2.2.1 反应单元 9

2.1.2 丙烯分离单元 10

2.1.3 环氧丙烷分离单元 11

2.1.4 甲醇分离单元 13

第三章 危险有害因素分析 15

3.1 物料危险性分析 15

3.2 生产过程的危险、有害因素分析 16

3.2.1 火灾爆炸 16

3.2.2 物理爆炸 16

3.2.3 中毒窒息 17

3.2.4 电气伤害 17

第四章 危险与可操作性分析 18

4.1 反应单元 18

4.2 丙烯分离单元 24

4.3 环氧丙烷分离单元 27

4.4 甲醇分离单元 33

第五章 建议措施 37

5.1 工艺过程采取的主要措施 37

5.1.1 防泄漏 37

5.1.2 防火、防爆 37

5.1.3 防尘、防腐蚀措施 37

5.1.4 防毒 38

5.1.5 其它措施 38

5.2 工艺关键控制点采取的安全措施 38

结语 41

参考文献 42

第一章 环氧丙烷生产现状及技术进展分析

环氧丙烷，又名氧化丙烯、甲基环氧乙烷，是非常重要的有机化合物原料，是仅次于聚丙烯和丙烯腈的第三大丙烯类衍生物^[11]。

环氧丙烷不仅是重要的基础化工原料，更用于生产丙二醇、聚醚多元醇和各类非离子表面活性剂等，在纺织、日化、化工、石油、农药等行业得到广泛应用。

1.1 国内环氧丙烷生产现状

2017年我国PO总产能约为319.1万吨，同比增加5.3%，其中新增产能为32万吨，装置分别为：金陵亨斯曼24万吨共氧化法装置和山东三岳三期8万吨氯醇法装置；关停产能为16万吨，装置分别为：山东永大（5万吨）、蓝星东大（8万吨）两套氯醇法装置；另外石大胜华的氯醇法装置由7万吨降至4万吨。

尽管政策鼓励之下，新兴工艺——直接氧化法吸引了大批投资者，但是国内占主导地位的仍是以传统氯醇法及共氧化法两种工艺为主。2017年国内PO总产能为319.1万吨，氯醇法装置产能达171.2万吨，占国内总产能53.7%，同比减少5.5%；共氧化法装置产能达107.9万吨，占比33.8%，同比增加6%；直接氧化法装置产能40万吨，占比12.5%，与上年基本持平，见图1-1。