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摘 要

本毕业设计选择平衡氧氯化法制氯乙烯生产工艺进行了工艺安全设计。文章中先对平衡氧氯化法工艺的优点进行了说明，并将工艺分成四个工段，对各工段及工段中的核心设备进行了详细说明，然后对工艺中的介质进行危险有害因素辨识，针对四个工段进行了全面具体的危险有害因素辨识，对不安全因素提出了相应对策，还对重点监控危险化工工艺进行了安全联锁控制设计和安全仪表的选型。然后对厂区进行了平面布置设计和消防安全设计，并画出了厂区平面布置图。最后用预先危险性分析法和道化学火灾爆炸指数分析法两种评价方法对本工艺进行了安全评价。

关键词:安全设计 氯乙烯 平衡氧氯化法 危险有害因素辨识 安全评价 安全对策

Safety Design of Production Process of Ethylene Chloride by Equilibrium oxychlorination

Abstract

This graduation project chooses the balanced oxygen chlorination process to produce vinyl chloride and carries out the process safety design. In this paper, the advantages of balanced oxychlorination process are described, and the process is divided into four sections. Explain the equipment of each sections . Then identify the dangerous of the process. The comprehensive and specific identification of hazardous and harmful factors is carried out for the four sections. The design of safety interlocking control and the selection of safety instruments are carried out in the process of controlling dangerous chemicals. Then the layout design and fire safety design of the plant area are carried out, and the layout plan of the plant area is drawn. Finally, the safety evaluation of the process is carried out by using two evaluation methods: pre-hazard analysis method and Dow Chemical Fire and Explosion Index analysis method.

Key Words: Safety Design；vinyl chloride；Equilibrium oxychlorination；Identification of dangerous and harmful factors；safety evaluation；Safety countermeasures

目录

摘要. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ⅱ

Abstract. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ⅲ

第一章 概述 6

1.1 氯乙烯生产工艺 6

1.1.1 氯乙烯生产工艺的比较与选择 6

1.1.2 平衡氧氯化法工艺 6

1.2 氯乙烯生产工艺危险性分析 7

1.2.1 介质危险性分析 7

1.2.2 氯乙烯生产各工段的危险性 7

1.3 毕业设计的主要任务 8

第二章 平衡氧氯化法制氯乙烯生产工艺 9

2.1 各生产单元具体流程分析 9

2.1.1 低温氯化及二氯乙烷精制生产单元 9

2.1.2 二氯乙烷的裂解与氯乙烯的精制生产单元 11

2.1.3 乙烯氧氯化生产单元 12

2.1.4 储存罐区单元及公用工程单元 13

2.2 各单元核心设备分析 14

2.2.1 低温氯化反应器的分析 14

2.2.2 二氯乙烷裂解炉的分析 15

2.2.3 氧氯化反应器的分析 16

第三章 平衡氧氯化法制氯乙烯危险有害因素辨识及安全对策措.18

3.1 原料、产品的介质危险有害因素分析 18

3.2 各工段危险有害因素辨识及安全对策措施 21

3.2.1 低温氯化及二氯乙烷精制生产单元危险有害因素辨识 21

3.2.2 二氯乙烷裂解和氯乙烯精制生产单元危险有害因素辨识 22

3.2.3 乙烯氧氯化生产单元危险有害因素辨识 23

3.2.4 储存单元和公共工程单元危险有害因素辨识 25

3.3 厂区危险有害因素辨识及安全对策措施 25

3.3.1 火灾 26

3.3.2 爆炸 26

3.3.3 中毒和窒息 29

3.3.4 触电 32

3.3.5 车辆伤害 34

3.3.6 物体打击 34

3.3.7 机械伤害 34

3.3.8 灼烫 34

3.3.9 高处坠落 34

3.3.10 其他伤害 35

3.4 防雷防静电 35

第四章 平衡氧氯化法制氯乙烯厂区总平面布置 36

4.1 厂区背景 36

4.2 厂区平面布置 36

4.2.1 储存区防火间距及防火堤设计 37

4.3 厂区简单的消防设计 38

4.3.1 灭火介质的选择 38

4.3.2 消火栓的选择和布置 38

第五章 平衡氧氯化法制氯乙烯工艺的安全评价 39

5.1 预先危险性分析 39

5.2 道化学法 41

第六章 结论 44

参考文献 45

概述

氯乙烯，又名乙烯基氯（VCM），化学式，是在高分子化工应用领域非常重要的单体物质。全世界98%以上的氯乙烯都用来生产聚氯乙烯。氯乙烯的性质见下表1-1。

表1-1 氯乙烯物质性质

氯乙烯生产工艺

氯乙烯生产工艺的比较与选择

工业上制氯乙烯的方法多种多样。最早的方法是电石法，虽然工艺设备非常简单，但是耗电量非常大；其后的EDC法和直接氧氯化法都存在着能耗量过大的问题在工业化过程中被逐渐淘汰；后来出现的乙烷氧氯化法虽然成本较低，在节能减排方面也有很大进步，但其反应催化剂的成本过大，制约了该方法的工业化发展[1]。平衡氧氯化法结合了几种方法的优点，原料简单、工艺相对安全、产量大、生产价格低廉,且生产中的氯化氢可以循环使用,极大地节约了原料。故本设计选择平衡氧氯化法作为研究对象。

平衡氧氯化法工艺

平衡氧氯化法制氯乙烯在制氯乙烯工业上被广泛使用，工段中采用了先进的精馏技术和热回收装置，减少了蒸气的损失，且回收了热量，在节能降耗方面取得了非常显著的成绩[2]。

平衡氧氯化法工艺主要分为：乙烯低温氯化、乙烯氧氯化和二氯乙烷裂解三个部分。具体见图1-1所示。

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