乙炔的生产工艺风险评估及安全设计毕业论文
2022-01-26 11:21:26
论文总字数：22799字
摘 要
论文对乙炔生产过程的危险性分析及安全设计开展研究，对物料、设备和工艺过程进行危险有害因素辨识，通过预先危险性分析、危险与可操作性分析、道化学法、蒙德法进行工艺过程的定性和定量分析。基于上述结论，提出乙炔生产过程的自动化安全设计，并针对防火、高温等提出安全对策措施。
关键词：乙炔；风险评估；安全设计；重大危险源辨识。
Process Risk Assessment and Safety Design of Acetylene Production
Abstract
This paper studies the hazard analysis and safety design of acetylene production, identified hazardous and harmful factors of materials, equipment and process,and carries out qualitative and quantitative analysis of process through pre-hazard analysis, hazard and operability study, Dow chemical method and Monte method. Based on the above conclusions, the automatic safety design of acetylene production process is put forward, and the safety countermeasures for fire prevention and high temperature are put forward.
Key words: Acetylene; Risk Assessment; Safety Design; Major Hazards Identification.
目录
摘要 I
Abstract I
第一章 绪论 1
1.1 研究的背景 1
1.2 国内外研究现状 1
1.3 研究方法 1
1.3.1 预先危险性分析 1
1.3.2 危险与可操作性分析 1
1.3.3 安全检查表分析 2
1.3.4 ICI蒙德法 2
1.3.5 重大危险源辨识 3
第二章 生产工艺 5
2.1 三种工艺流程介绍 5
2.1.1 电石法制乙炔 5
2.1.2 天然气氧化法制乙炔 6
2.1.3 等离子体裂解烃类制乙炔 6
2.2 湿法制乙炔参数的影响 7
2.2.1 电石粒度 7
2.2.2 温度 7
2.2.3 压力 7
2.2.4 发生器液面 8
2.3物料衡算 8
2.3.1物料守恒 8
2.3.2 M1的量 9
2.3.3 M8的量 9
第三章 危险有害因素分析 10
3.1 物质的危险有害因素分析 10
3.2 发生器的危险有害因素分析 10
3.2.1 乙炔发生器 10
3.2.2 乙炔发生系统的工艺控制指标 10
3.3 管状式运输机 11
3.4 特种设备有关的危险、有害因素分析 11
3.5 自动控制系统有关的危险、有害因素分析 12
3.6 危险、有害因素分析结论 12
第四章 定性定量分析 13
4.1 PHA分析 13
4.2 故障类型及影响分析 15
4.3 HAZOP分析 15
4.4 乙炔生产的安全检查表 18
4.5 道化学法分析表 19
4.5.2 评价结果 22
4.5.3 评价结论 22
4.6 ICI蒙德法分析 22
4.6.1 乙炔储罐的蒙德法评价过程 22
第五章 安全设施设计 26
5.1 安全附件 26
5.1.1 乙炔反应器 26
5.1.2 压力管道 26
5.1.3 压力容器 26
5.2 安全系统 27
5.2.1 安全控制系统 27
5.2.2 紧急停车系统 27
5.2.3 可燃气体检测系统 27
第六章 安全对策措施 28
6.1 工艺设备安全对策措施 28
6.1.1 生产工艺安全对策措施 28
6.1.2 设备的选型和材料的选择 29
6.1.3 工艺设备布置对策措施 29
6.1.4 特种设备安全对策措施 29
6.1.5 设备的防腐措施 30
6.2 消防安全对策措施.............................................................................................................30
6.3 有害因素控制对策措施 31
6.3.1 防灼烫的对策措施 31
6.3.2 噪声控制的对策措施 31
6.3.3 高温作业控制的对策措施 31
6.4.1 在设备内部作业时的安全对策措施 31
6.4.2 动火作业的安全对策措施 32
第七章 结论与展望 33
7.1 结论 33
7.2 展望 33
参考文献 34
致谢 36
第一章 绪论
1.1 研究的背景
乙炔作为一种重要的化工原料，可用来生产氯乙烯、醋酸乙烯、丙烯腈、丙烯酸酯、氯丁二烯及氯化溶剂等大宗化工产品，属于电石乙炔化工范畴，工业上也可以用于金属加工、焊接和切割[1]。
然而，由于乙炔的爆炸极限范围很宽，导致乙炔是一种极易燃物质。在一定压力下，乙炔气态或液态，都有猛烈爆炸的危险，高温、震动、静电等都可能引起爆炸。因此针对工艺生产过程中存在的危险性，我们需要对整个工艺进行安全分析，并提出相应的安全对策措施。
1.2 国内外研究现状
安永太、田鑫、李广伍等人认为目前乙炔的工艺生产方法有电石水解法、甲烷部分氧化法和等离子体裂解煤法。在我国电石水解法占有主导地位，主要是利用电石和水的反应生成乙炔。由于甲烷部分氧化法的缺点(操作复杂，污染严重)，甲烷部分氧化法近几年的发展十分缓慢。而等离子体裂解煤法作为一种新型的转化方法，直接用高温高活性的热等离子体加热煤，目前尚未见工业化的报道[2]。
1.3 研究方法
1.3.1 预先危险性分析
预先危险性分析(Preliminary Hazard Analysis，即PHA)，PHA是在每项工程活动之前或者是技术改造之后，做出概略分析，其目的是辨识系统中存在的潜在危险，确定其危险等级，防止事故的发生[4]。
1.3.2 危险与可操作性分析
危险与可操作性分析(Hazard and Operability Analysis，即HAZOP)[5]，以关键词为引导，找出系统中工艺过程的状态参数的变化（即偏差），然后再继续分析造成偏差的原因、后果及可以采取的对策措施[6]。
当前，该方法是工艺危害分析中比较系统、全面、的方法[7]。HAZOP分析方法已被欧美日等发达国家广泛用于各类工程项目的风险评估工作中，甚至被立法强制[8]。
1.3.3 安全检查表
安全检查表分析(Safety Check List，即SCL)，SCL是进行安全检查，发现潜在危险，督促各项安全法规、制度、标准实施的一个较为有效的工具[9]。
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