HAZOP分析(最终版本)资料.pdf

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1、1 类别：风险分析 编号： HAZOP2013.01.01 江苏天成生化制品有限公司 40000t/a( 新增8000t/a) 双乙烯酮、6000t/a 双乙酰 化系列产品、 2000t/a 乙酰乙酸乙酯、 18000t/a 山梨酸 (钾)技改项目 双乙烯酮生产工艺中的裂解单元 山梨酸生产工艺中的裂解、聚合单元 HAZOP 分析 大连市化工设计院有限公司 二 O 一三年一月 2 一、HAZOP 方法介绍 HAZOP 分析方法，即危险和可操作研究，是一种用于辨识设计 缺陷、工艺过程危害及操作性问题结构化的分析方法。其方法的本质 是通过一系列的会议对工艺图纸和操作规程进行分析，研究的侧重点 是工艺

2、部分或操作步骤的各种具体值，其基本过程就是以引导词为引 导，对过程中工艺状态（参数）可能出现的变化（偏差）加以分析， 找出其可能导致的危险。 引导词的主要目的之一是能够使所有相关偏 差的工艺参数得到评价。 建设项目及在役装置均可使用HAZOP 方法。 偏差的通常形式为“引导词+工艺参数”。 1、HAZOP 分析所需的主要资料 （1）带控制点工艺流程图PIDS （2）装置布置图 （3）工艺技术规程 （4）仪表控制图 （5）设备运行工况 （6）安全设施配置情况 2、分析步骤 （1）成立 HAZOP 分析小组，确定分析研究对象； （2）分析的准备，收集相关图纸、资料、规程； （3）划分若干工艺单元或

3、操作步骤，对每个分析节点使用引导词依 次进行分析，得到一系列分析结果； （4）开会交流分析，做补充和更正，并形成报告。 二、分析对象的确定 根据关于公布首批重点监管的危险化工工艺目录的通知（安 3 监总管三（ 2009）116号）江苏天成生化制品有限公司40000t/a(新增 8000t/a)双乙烯酮的裂解工段以及18000t/a 山梨酸 (钾)技改项目的聚 合工段、裂解工段是相对危险的操作单元，如工艺失控有发生爆炸、 火灾、中毒的危险，故选择裂解工段、聚合工段作为本次HAZOP 的 分析对象。 三、分析准备 成立 HAZOP 分析组， 由江苏天成生化制品有限公司的技术人员、 江苏安泰安全技术

4、有限公司的安全评价师和大连市化工设计院有限 公司组成。具体分工如下： 江苏天成生化制品有限公司的技术人员，负责召集组员、 主持分 析例会。业务上侧重于参加工艺危险性分析。 江苏天成生化制品有限公司的技术人员，负责收集所分析单元工 艺规程、技术资料。 江苏安泰安全技术有限公司安全评价师，侧重于从安全控制、 保 护和防范措施方面进行分析。 设计院工程师， 负责操作规程的收集和偏差原因分析，并将所有 分析记录进行整理，最终形成分析报告。 4 四、聚合、裂解单元HAZOP 分析 1、双乙烯酮生产工艺和山梨酸生产工艺中的裂解单元工艺及安 全控制措施 （1）反应机理 CH3COOHH2CCO + H 2O

5、 催化剂 副反应： CH3COOHCH2CO(CH3CO)2O （2）裂解工艺过程描述 将 乙 酸 加入 由 蒸 汽加 热 的 乙酸 蒸 发器 加 热 气化 （ 120 、 0.010.03Mpa） ，进入预热段进行预热至500后进入辅助混合器， 与 催化剂磷酸氢二铵水溶液混合后进入裂解炉，在裂解炉盘管中于 750、-0.075Mpa 条件下进行裂解。 （3）单元自控控制措施 采用自动联锁控制系统。 裂解控制措施： 裂解工艺控制采用燃气量与裂化管出口温度联锁 控制方式， 对超温进行控制并设置超温报警。设置引风机电机与燃气 切断阀联锁控制系统（电机断电自动切断燃气输入，停止反应）。并 设置反应器

6、裂解段设置温度检测及超温报警系统。从而有效地防止事 故的发生，提高整个装置系统的本质安全度。 2、山梨酸生产工艺中的聚合单元工艺及安全控制措施 （1）聚合反应机理 5 H2CCOCH3CHCHCHO 催化剂 CH3CHCHCHCH2 OCO n C H3C HCHCHC H 2 OCO C H CH 3 C H CHC H2 O CO n （2）聚合工艺过程描述 在聚合釜内加入巴豆醛、甲苯、催化剂乙酰丙酮锌，然后通入乙 烯酮气体，通过循环泵使吸收液在釜上吸收塔内进行逆向吸收反应， 通过夹套冷却水保持其反应温度在5060左右（ -0.094MPa）进行 聚合反应， 3h 后生成符合要求的聚酯。

7、（3）单元自控控制措施 采用 DCS 控制系统。 聚合控制措施：聚合工艺控制采用反应温度与夹套冷却水进水阀 门和与乙烯酮进料联锁控制方式，对超温进行控制并进行超温报警。 设置爆破片泄压系统。 3、分子单元的选择 裂解单元由醋酸蒸发器、裂解反应器组成； 裂解单元结合生产设备运行的实际情况，选择醋酸裂解反应过程 进行 HAZOP 分析： 聚合单元结合生产设备运行的实际情况，选择聚合反应过程进行 HAZOP 分析。 4、HAZOP 分析结果 经分析小组讨论、分析、最终形成以下分析记录。 山梨酸聚酯 6 裂解反应单元： 表 1-2 裂解单元危险和可操作性研究分析记录 HAZOP分 析 组 可操作性研究

8、 车间/单元： 1#2#裂化车间 双乙烯酮车间 山梨酸 车间 系统：裂解反应器 任务：裂解生产过程 日期： 2012.12.25 设计：天成公司技术人 员 关键词偏差可能原因后果必要的对策 A 引导词：物料：醋酸 None 空白 反应器炉管 内无醋酸物 料。 1、 忘记加料 , 醋酸槽 无料 2、转料泵发生故障 3、进料阀门未开 4、醋酸再沸器蒸汽 加热系 统 故障或 阀 门未开 1、易导致预热器炉 管温度偏高，可能损 坏炉管，引起物料泄 漏，导致爆炸性气体 的产生。 1、严格操作复核。醋 酸槽设置低液位报 警 2、转料泵设置备用泵 3、严格操作复核 4、蒸汽加热系统设置 旁路，严格操作复 核

9、 Less 少 反应器内醋 酸 流 量 偏 低。 1、操作流量偏低。 2、进料阀门未全开 4、再沸器蒸汽加热 流量偏低 1、易导致反应温度 偏高，有温度失控危 险 1、 严格执行操作规程， 严格操作复核 2、设置蒸发压力稳定 联锁系统及压力报警， 在蒸汽管道加入端设 置压力表监测压力。 3、设置流量稳定联锁 系统及温度报警 More 多 反应器内醋 酸流量偏大 1、操作流量偏大 2、再沸器蒸汽加热 流量偏高 1、导致反应温度偏 低；影响产品收率。 1、 严格执行操作规程， 严格操作复核 2、设置流量稳定联锁 系统及温度报警。 3、设置蒸发压力稳定 联锁系统及压力报警， 7 在蒸汽管道加入端设

10、置压力表监测压力。 Cther than 其他醋酸或乙烯 酮从炉管进 入裂化炉 炉管破裂 - 可能在炉内产生爆 炸性气体，发生爆 炸。 定期对裂化炉在内的 工艺系统抽真空进行 密闭性试验。 B 引导词：反应温度 Less 少 温度偏低1、温度指示失灵 2、 燃气系统进气阀门 失灵 1、产出量下 降，突然升温 时 易 发 生 冲 料 、 爆 炸 事 故，易引发危 险 1、检查进料情况 2、校验温度表 3、检查燃气系统进气 阀门 4、设置燃气 -温度联锁 系统 More 多 温度过高1、温度指示失灵 2、 燃气系统进气阀门 失灵 2、反应加快， 反应加剧， 易 引发危险 1、检查进料情况 2、校验

11、温度表 3、检查燃气系统进气 阀门 4、设置燃气 -温度联锁 系统 Other than 其他 温度波动 较大 同 2 3、生产不稳 定，易引发危 险 同上 C 引导词：安全联锁装置、泄压设施 Reverse 相反 电磁阀不 动作 1、 电路故障或线圈损 毁 2、传感器不灵敏 3、电磁阀卡死 1、失去安全 联锁功能， 危 险性增大 1、检查电气线路 2、检修电磁阀 3、检查传感器及信号 线路 事故时泄 压装置不 动作 4、 爆破片起跳压力太 高或锈死 2、失去自动 泄压功能， 危 险性剧增 4、遵守操作规程 5、 根据工艺生产情况， 选择合适的爆破压力 6、更换爆破片 8 As well as

12、 伴随 正常生产 时报警器 报警 5、 报警器或线路故障 6、DCS 系统故障 同 1 3、也可能误 报警 同 1、3、4 7、检查报警器或线路 8、检查 DCS 系统 D 引导词：燃料：水煤气 Less 少 水煤气流 量偏低 阀门开度偏小影响产量 水煤气管道设置进料 调节阀，与出料温度联 锁。 More 多 水煤气偏 高 阀门开度偏大温 度 有 偏 高 的危险 水煤气管道设置进料 调节阀，与出料温度联 锁。 Other than 其他 水煤气无燃气系统故障导致停炉、 影 响 生 产 甚 至 引起爆炸 水煤气管道上设置紧 急切断阀且在切断阀 设置压力测点，当压力 低于设定值时关闭紧 急切断阀。

13、 E 引导词：物料：燃烧空气 Less 少 - - - More 多 - - - 9 Other than 其他 燃烧空气 无 风机故障 水 煤 气 在 裂 化炉内聚集， 与 炉 内 空 气 形 成 爆 炸 性 混合气体， 可 能发生爆炸。 1、设置风机电机与水 煤气进料联锁控制， 当 无空气进入裂化炉时， 及时切断水煤气供应； 编制应急操作指南， 说 明裂化炉无水煤气或 者无燃烧空气供应时 的应急操作步骤 2、设置备用风机 FD 引导词：反应条件：火焰状态 Less 少 - - - More 多 - - - Other than 其他 裂化炉火 焰熄灭 1、燃气系统故障 2、风机故障 裂化炉

14、火焰 熄灭，水煤气 与空气在裂 化炉内混合， 形成爆炸性 混合气体， 重 新点火时如 未进行吹扫， 可能导致着 火爆炸。 设置火焰状态与水煤 气供应联锁当探测到 火焰熄灭应能紧急切 断水煤气供应 (设置两 个独立控制回路，各自 在火焰熄灭时切断水 煤气供应以提高可靠 性)，并及时进入紧急 吹扫程序。 10 G 引导词：水煤气泄漏 Less 少 - - - More 多 - - - Other than 其他 水煤气泄 漏 1、意外 2、风机故障 从裂化炉的 空气入口处 泄漏至作业 区域，导致人 员中毒伤害 甚至死亡， 1、现场设置一氧化碳 探测仪，且报警浓度按 照一氧化碳中毒限值 进行设置，并

15、设置就地 报警。 2、设置备用风机 裂解单元 HAZOP 分析所识别的主要的危害及相应的安全对策： 1 从醋酸蒸发器经预热器至混合器无流量时预热器炉管可能 损坏，严重影响生产。采用以下安全措施： 1）严格操作复核。 2）醋酸槽设置低液位报警； 3）转料泵设置备用泵； 4）蒸汽加热系统设置旁路。 从优化工艺角度出发，为了使进料流量稳定，设置蒸发压力与加 热蒸汽联锁系统及压力报警，在蒸汽管道加入端设置压力表监测压 力；设置流量稳定系统。 定期对裂化炉在内的工艺系统抽真空进行密 闭性试验。 2 水煤气地下管道破裂 (如外力损坏 )，可能导致停炉、影响生产 11 甚至引起爆炸； 设计在水煤气管道上设置

16、紧急切断阀且在切断阀设 置压力测点，当压力低于设定值时关闭紧急切断阀。 3 无燃烧空气进入裂化炉 (如风机故障 )，裂化炉熄灭水煤气 在裂化炉内聚集，与炉内空气形成爆炸性混合气体，可能发生爆炸。 设计(1) 设置风机电机与水煤气进料联锁控制，当无空气进入裂化炉 时，及时切断水煤气供应；(2) 编制应急操作指南，说明裂化炉无水 煤气或者无燃烧空气供应时的应急操作步骤。(3) 设置备用风机。 4 裂化炉火焰熄灭，水煤气与空气在裂化炉内混合，形成爆炸 性混合气体，重新点火时如未进行吹扫，可能导致着火爆炸。设计设 置火焰状态与水煤气供应联锁当探测到火焰熄灭 应能紧急切断水 煤气供应 ( 最好设置两个独

17、立控制回路，各自在火焰熄灭时切断水煤 气供应以提高可靠性 ) ，并及时进入紧急吹扫程序。 5 水煤气中含有一氧化碳且可能从裂化炉的空气入口处泄漏 至作业区域，导致人员中毒伤害甚至死亡， 现场设置一氧化碳探测仪， 且报警浓度按照一氧化碳中毒限值进行设置，并设置就地报警。 12 聚合反应单元： 表 1-2 聚合单元危险和可操作性研究分析记录 HAZOP 分 析组 可操作性研究 车间/单元：山梨酸车间 系统：聚合釜 任务：聚合生产过程 日期： 2012.12.25 设计：天成公司技术人 员 关键词偏差可能原因后果必要的对策 A 引导词：物料 None 空白 反应釜内无 聚酯物料。 1、忘记加料1、影

18、响生产 2、乙烯酮溢出，有 火灾爆炸危险 1、 严格执行操作规程， 严格操作复核 Less 少 反应釜内液 位偏低。 操作液位偏低。1、影响生产 2、乙烯酮溢出，有 火灾爆炸危险 1、 严格执行操作规程， 严格操作复核 2、打开进料阀，检查 釜内液位，确认正确后 加料反应； 3、反应釜设置液位联 锁及低液位报警。 More 多 反应釜内物 料量过多 1、操作不当1、液体物料过多， 造成气相阻力增大， 1、 严格执行操作规程， 严格操作复核 13 影响生产效率； 2、打开进料阀，通过 视镜检查釜内液位在 正常液位； 3、反应釜设置液位联 锁及高液位报警。 Cther than 其他 反应釜内物

19、料加错- - - B 引导词：釜内温度 Less 少 温度偏低 1、乙烯酮加入量少 2、温度指示失灵 3、冷却水流量过大 1、产出量下 降， 1、检查进料情况 2、校验温度表 3、检查冷却水阀门 4、设置聚合温度与夹 套冷却水进水阀联锁 控制。 More 多 温度过高 1、 乙烯酮加入量过多 2、温度指示失灵 3、冷却水流量过小 2、反应加快， 反应加剧， 易 引发危险 同 1、2、3 4、温度传入 DCS，联 锁控制，设置聚合温度 与夹套冷却水进水阀 联锁控制。 Other than 其他 温度波动 较大 4、 乙烯酮加入量波动 5、冷却水流量波动 3、生产不稳 定，易引发危 险 5、检查冷

20、却水系统 6、设置聚合温度与夹 套冷却水进水阀联锁 控制。 7、设置乙烯酮加入量 与温度控制联锁。 C 引导词：安全联锁装置、泄压设施 Reverse 相反 调节阀不 动作 1、 电路故障或线圈损 毁 2、传感器不灵敏 3、电磁阀卡死 1、失去安全 联锁功能， 危 险性增大 1、检查电气线路 2、检修电磁阀 3、检查传感器及信号 线路 事故时泄 压装置不 动作 4、 爆破片起跳压力太 高或锈死 2、失去自动 泄压功能， 危 险性剧增 4、遵守操作规程 5、 根据工艺生产情况， 选择合适的爆破压力 14 6、更换爆破片 As well as 伴随 正常生产 时报警器 报警 5、 报警器或线路故障

21、 6、DCS 系统故障 同 1 3、也可能误 报警 同 1、3、4 7、检查报警器或线路 8、检查 DCS 系统 聚合单元 HAZOP 分析所识别的主要的危害及相应的安全对策： 1 聚合釜中液位过低，影响乙烯酮气体的吸收，给后续工序带来爆 炸危险，所以，设置聚合釜的液位控制，稳定吸收过程。 2 若乙烯酮气体进料流量不加控制，导致大量吸收放热， 反应失控， 引起爆炸。所以，采用（1）乙烯酮气体进料设置控制阀门，与反应 温度联锁； （2）设置聚合温度与夹套冷却水进水阀联锁控制。（3）反 应釜设置爆破片，防止意外爆炸。 五、HAZOP 分析的几点体会 通过对江苏天成生化制品有限公司)双乙烯酮的裂解工

22、段以及山 梨酸(钾)技改项目的聚合工段、裂解工段进行较为系统的HAZOP 分 析，主要有以下几点体会： 1、事故的发生，其原因往往是出乎意料的，有“偶然性”。通过 15 HAZOP 分析，我们认识到， 事故原因绝大部分都是可以分析出来的， 这就说明事故的发生有其必然性，我们应坚信事故时可以预防的。 2、HAZOP 分析的深度和广度取决于分析小组人员的专业水平， 以及化工工艺、机械、安全等多专业人员的交流、互补和协作。在以 后的生产过程中，应总结经验不断的完善分析内容。 3、分析结果对项目安全设施的设计有较强的指导意义，有助于 发现一些被忽视的环节，使故障分析与安全设施设计更全面、深入。 4、通过分析，我们发现： （1）部分“偏差”是通过作业人员严格遵守安全操作规程和加 强现场管理来实现的； （2）电气、机械设备、控制器件、安全设施的日常维护、检查 十分重要，也是预防事故的最基础工作； （3）加强岗位作业人员的安全教育和技能培训，从严考核，营 造“规范操作、安全生产”的良好氛围。 HAZOP 分析小组 二 O 一三年四月