8-化工工艺基础安全设计

8 化工工艺基础安全设计,化工工艺安全设计的主要设计文件： 基础工艺设计 工艺说明 界区条件表 工艺设备表 物料流程图(PFD) 公用物料流程图(UFD) 工艺管道及仪表流程图(PID) 管道特性表,8.1概述,8.1.1 基础安全设计,工艺概述 工艺流程图 公用工程流程图 工艺设备一览表 管线特性表 工艺设备布置图 装置投资,8.1.2 工艺概述,化学反应概述 工艺设计的指导思想 工艺控制 需要重点说明的工艺问题 流程叙述 工艺物流数据 共用工程表,8.1.3 安全运行操作内容,绪论(建厂目的等) 工艺概述 工艺控制说明 开车前的准备工作 投料试车 正常操作 正常停车 紧急停车 安全措施 主要设备的操作要领 附属资料,(1) 工艺安全分析,确定在偏离设计条件下的工艺操作条件； 在各种操作条件下的动态模拟情况； 非正常操作工况时的动态模拟； 确定运行初期和运行后期工艺操作条件； 紧急状态时工艺的动态模拟。,(2) 操作说明书的编制,归纳整理应提供的所有资料； 将获得的资料加以整理总结(如基础设计包、制造厂家的数据资料等)； 收集所需要的数据资料； 研究资料的提供方式； 根据所确定的提供方式组织技术资料。,工艺流程图是用来表达化工生产工艺流程的设计文件。,工艺流程图,方案流程图,物料流程图,带控制点的工艺流程图,这几种图由于要求不同，其内容和表达的重点也不一致，但彼此之间却有着密切的联系。,在可行性研究阶段提供，用于工艺方案的论证和进行初步设计的依据,在初步设计阶段，完成物料衡算 时绘制,在方案流程图的基础上 绘制的内容较为详细的 一种工艺流程图,8.2 工艺管道及仪表流程（PID图）识别,8.2.1 工艺流程图概述,一、方案流程图,亦称为工艺流程草图、流程示意图、流程简图。 作用表达物料从原料到成品或半成品的工艺过程，及所使用的设备和主要管线的设置情况。,内容： 设备用示意图表示生产过程中所使用的机器、设备；用文字、字母、数字注写设备的名称和位号。 工艺流程用工艺流程线及文字表达物料由原料到成品或半成品的工艺流程。,设备,设备位号,工艺流程线,用文字表明流程情况,某物料残液蒸馏处理的工艺方案流程图,工艺方案流程： 物料残液+水进入蒸馏釜形成共沸物，在蒸汽加热下，常压蒸馏。馏分进入冷却器与水逆向换热冷却后进入真空受罐，然后送物料贮罐。 馏分从冷却器出来，是靠真空泵的抽力，真空受罐的压力低于常压，物料向压力低处流动。,从残液蒸馏处理方案流程图中读出： 该方案使用设备： 蒸馏釜、冷却器、真空接受罐A、B和真空泵。,画法：,按照工艺流程的顺序，把设备和工艺流程线自左至右地展开画在一个平面上，并加以必要的标注和说明。,设备画法,设备位号及名称的注写,工艺流程线的画法,用细实线画出设备的大概轮廓和示意图，一般不按比例，但应保持它们的相对大小。,用粗实线来绘制主要物料的工艺流程线，用箭头标明物料的流向，并在流程线的起始和终了位置注明物料的名称、来源或去向。,二、物料流程图（PFD）,亦称工艺物料流程图、工艺方案流程图、原理流程图。 在方案流程图的基础上，用图形与表格相结合的形式，反映设计中物料衡算和热量衡算结果的图样。,在方案流程图上增加以下内容： 在设备位号及名称的下方加注设备特性数据或参数。 如：换热设备的换热面积； 塔设备的直径、高度； 贮罐的容积； 机器的型号等。 在流程的起始处以及使物料产生变化的设备后，列表注明物 料变化前后其组分的名称、流量（kg/h）、摩尔分数（%） 等参数及各项的总和，实际书写项目依具体情况而定。 表格线和指引线都用细实线绘制。,物料变化前后,设备特性数据 或参数,带控制点的工艺流程图的内容： 设备示意图带接管口的设备示意图，注写设备位号及名称； 管道流程线带阀门等管件和仪表控制点（测温、测压、测流量及分析点等）的管道流程线，注写管道代号； 对阀门等管件和仪表控制点的图例符号的说明； 标题栏。,亦称工艺管道及仪表流程图、施工流程图、生产控制流程图 是在方案流程图的基础上绘制的内容较为详尽的一种工艺流程图。 是设计、绘制设备布置图和管道布置图的基础，又是施工安 装和生产操作时的主要参考依据。,三、带控制点的工艺流程图（PID）,（一）设备的画法与标注,设备的画法与方案流程图基本相同。 与方案流程图不同的是：对于两个或两个以上的相同设 备一般应全部画出。 每个工艺设备都应编写设备位号并注写设备名称。与方案流程图中的设备位号应该保持一致。 当一个系统中包括两个或两个以上完全相同的局部系统 时，可以只画出一个系统的流程，其他系统用双点画线的 方框表示，在框内注明系统名称及其编号。,（二）管道流程线的画法及标注,管道流程线上应用箭头表示物料的流向。 图中的管道与其他图纸有关时，应将其端点绘制在图的左方或右方，并用空心箭头标出物料的流向（进或出），在空心箭头内注明与其相关图纸的图号或序号，在其上方注明来或去的设备位号或管道号或仪表位号。,每条管道都要标注管道代号。 横向管道的管道代号注写在管道线的上方; 竖向管道则注写在管道线左侧，字头向左。,工段号按工程规 定填写，采用两 位数字，从01开 始，至99为止,管段序号采用两 位数字，从01开 始，至99为止， 相同类别的物料 在同一主项内以 流向先后为序， 顺序编号,隔热或隔音的功能,管路的使用温度范围,管道等级代号,管道尺寸一般 标注公称通径， 以mm为单位， 注数字，不注 单位,物料代号,A 1 A,管道材质的类别,顺序号,管道的公称压力,管道等级,管道材质类别,管道公称压力等级,隔热及隔声代号,（三）阀门等管件的画法与标注,管道上的管道附件有阀门、管接头、异径管接头、弯头、三通、四通、法兰、盲板等。这些管件可以使管道改换方向、变化口径，可以连通和分流以及调节和切换管道中的流体。,管道附件用细实线按规定的符号在相应处画出。阀门图形符号尺寸一般为长为6mm，宽为3mm或长为8mm，宽为4mm。 为了安装和检修等目的所加的法兰、螺纹连接件等也应画出。 管道上的阀门、管件要按需要进行标注。当它们的公称直径同所在管道通径不同时，要注出它们的尺寸。 当阀门两端的管道等级不同时，应标出管道等级的分界线，阀门的等级应满足高等级管的要求。 对于异径管标注大端公称通径乘以小端公称通径。,（四）仪表控制点的画法与标注,画出所有与工艺有关的检测仪表、调节控制系统、分析取样点和取样阀（组）。 仪表控制点用符号表示，并从其安装位置引出。符号包括图形符号和字母代号，它们组合起来表达仪表功能、被测变量、测量方法。,仪表的图形符号,检测、显示、控制等仪表的图形符号是一个细实线圆圈，其直径约为10 mm。圈外用一条细实线指向工艺管线或设备轮廓线上的检测点。,仪表安装位置的图形符号,仪表位号,一般采用A1图幅，横幅绘制，特别简单的用A2图幅，不宜加宽和加长。,附注的内容是对流程图上所采用的，除设备外的所有图例、符号、代号作出的说明。,（五）图幅和附注,1、看标题栏和图例中的说明,（六）施工流程图的阅读,2、掌握系统中设备的数量、名称及位号,3、了解主要物料的工艺施工流程线,4、了解其它物料的工艺施工流程线,8.2.2 典型设备工艺安全设计,8.2.2.1 泵的工艺安全设计,离心泵应用最广 往复泵-小流量、高压强 计量泵-流量准确且便于调节 齿轮泵-输送粘稠的液体,（1）一般安全设计,1)泵为机械运行装置，通常都要有备用; 2)泵的出、入口均需设置切断阀; 3)为了防止离心泵未启动时物料倒流，在其出口处应安装止回阀; 4)为便于止逆阀拆卸前的泄压，止逆阀上方应加装一个泄液阀或者3/4带闸阀的旁路。 5)压力显示和控制是泵安全的主要参数，在泵的出口处应安装压力表。 6) 入口管道比出口管道的管径通常也大一等级，以有利于安全运行。,7)为防止杂物进入泵体损坏叶轮，应在泵吸入口设过滤器 8)要根据泵的实际气蚀余量校核泵入口液体容器的安装高度，以免产生气蚀现象。 9)要用泵的关闭压力校核泵出口设备、仪表及管道等的设计压力，以保证运行安全。 10)应设计泵体放空返回吸入罐(或塔)的气相空间。 11)泵体和泵的切断阀前后的管道都应设置放净阀 13)重要场合的备用泵要设置泵自启动(auto-start)装置，以保证出口的压力不可太低。,（2）保护系统管道,1)暖泵及防凝管道 输送介质温度230以上，或者介质的凝点高于环境温度的泵，为了避免泵在启动时因温变过快而产生应力问题。,暖泵管道,防凝管道,2)小流量旁路管道 当泵的流量低到一定的程度，泵的工作效率很低，而且还会出现发热、空转等安全问题，引起泵运转的事故状态。,小流量旁路管道,3）平衡管道 输送常温下饱和蒸汽压高于大气压的液体或处于闪蒸状态的液体时，为防止蒸汽进入泵体产生汽蚀等安全问题，应设安全平衡管道。,平衡管道,4）高扬程旁通管道 为了避免阀板因单向受压太大而使阀门不易打开，造成流体突然中断的危险，高扬程的备用泵应在切断阀前后设置旁通管道。,高扬程旁通管道,（3）特殊安全要求,1)乙烯装置中的急冷油泵系统,其泵体、管道等都要伴热，防止介质凝结堵塞 2）对于安装在冬季月平均气温低于零度地区输送水的泵，液体会积存在不动的部分都应采用伴热，其他部分采用保温措施， 3）低温泵应注甲醇防冻，而介质温度高于80的泵则需要用冷却水冷却,8.2.2.2 压缩机的工艺安全设计,气体压送机械： 按其出口压力-真空泵 通风机 鼓风机 按其工作原理-离心式 往复式 旋转式,（1）往复式压缩机一般工艺安全设计,1)压缩机进出口一般应设置切断阀，常为电动阀; 2)为减少压缩机间压力降，降低能耗，乙烯装置中裂解气压缩机各段之间，一般不设切断阀; 3)往复式压缩机的间歇吸入和排出，会使气体产生压力脉动。因此，应在压缩机进口和出口处设置缓冲罐，且其位置越接近压缩机管口越好。 4)为防止凝液进入压缩机气缸，必须在各段吸入口前设置吸入罐或分离罐，以除去凝液。 5)压缩机的凝液分离罐应尽量靠近压缩机吸入口处布置。管道应坡向分离器以免凝液进入压缩机气缸。,6)压缩机停车时不允许有凝液回流。当压缩机出口管内的气体接近液态时，出口管上要设置凝液分离罐，同时安装一个止逆阀。 7)冷却压缩机压缩气体，应先将冷却水接往后冷器，再往中间冷却器(对二级压缩而言)，最后冷却气缸夹套，以充分冷却。 8)各级冷却器的冷凝液应分别用管道排出，并保证各级排出压力。 9)凝液分离罐至压缩机间的管道应进行保温或伴热。 10)压缩机入口和入口管道上的切断阀之间应设过滤器。,（2）离心压缩机工艺安全设计,1)离心式压缩机是连续排料的，可以不考虑流量波动，压缩机的出入口不需设置缓冲罐。 2)离心压缩机应设置防喘振系统。压缩机必需在空负荷状态启动，所以每台压缩机都应有出口放空阀，且此阀一定要安装在出口切断阀前的管道上。 3)乙烯装置中的裂解气压缩机注轻质油或注水，防焦并降温。 4)乙烯装置中的乙烯和丙烯制冷压缩机一般都应设置出口气相至一罐底的吹干线，三段或四段吸入罐底液相至前面各段吸入罐气相出口管道。,（3）汽轮机工艺安全设计,1)汽轮机以蒸汽为动力，可用作压缩机、泵、发电机。汽轮机的蒸汽人口管上安装过滤器、疏水器或其他凝液分离装置。 2)蒸汽压力过高会造成汽轮机转速过快或外壳超压损坏，在蒸汽进口管道上要设调压阀和安全阀，以保持恒定的转速。 3)汽轮机启动时，加热太快会造成振动或机械的热膨胀太快，应设暖泵线。开车前，应先使少量蒸汽进入汽轮机暖机。 4)汽轮机外壳的底部要设连续排水的疏水器，以排出汽轮冷凝液。,5) 小型间歇操作的汽轮机，可直排户外高空，必要时设消声器。连续运行的汽轮机，其乏汽(透平排气)，可接往装置的低一级或几级压力的蒸汽系统， 6)汽轮机入口的蒸汽管道上安装过滤器时，过滤器应当尽量靠近汽轮机入口。 7)背压式汽轮机乏汽管道上应设置切断阀，并应紧靠透平出口。 8)背压式汽轮机乏汽管道的低点应设疏水装置。 9)凝汽式汽轮机的乏汽管道上均应设置全量泄放的安全阀。通常把阀装在冷凝器上。,（4） 安全阀的设置,1)若在进入表面冷凝器的乏汽管道上安装切断阀，安全阀应安装在切断阀前。 2)压缩机及透平都设置联锁停车系统，一旦发生故障，保证进口和出口阀关闭，保证最小流量管道全开，淬冷管道全关等，以确保机组的安全。 3)压缩机及汽轮机的出口都应设置安全阀。安全阀的排放量一般应最大设计排量。安全阀均设在出口切断阀前的管道上。 4)应设置压缩机的开车管道，如乙烯装置中，乙烯制冷压缩机开车自产品罐区的乙烯管道；乙烯和丙烯制冷压缩机开车时的干燥管道等。同时应设置压缩机的停车排空和排放系统。,乙烯装置中丙烯制冷压缩机的设计示意图,汽轮机的流程示意图,8.2.2.3 容器的工艺安全设计,1)与容器相接的空气、蒸汽及氮气等公用物料管道，在靠近容器管口处应设切断阀，若物料是易燃的还应在切断阀前设止逆阀，输送粘度大的流体，管道应坡向容器，以防止流体积塞。 2)容器顶部气相出口应设调节阀保证压力控制；容器的液相出口一般应设切断阀，多为液位控制。 3)容器顶部设放空口保证容器压力平衡，底部设放净口，以供开停车或检修时容器的放空、排净、吹扫及清洗之用。 4)容器液位显示与控制是容器安全的重要指标。需控制液位容器应设液位(变送)指示控制甚至液位报警、联锁等装置；,5)除放净口外，容器底部的液相出口都应设置约150mm 的溢流管，以防固体杂质流入及堵塞管口; 6)气相里有可能夹带液体的，可在容器内增设破沫网加以分离; 7)带压容器上部气相区域应设压力指示及安全阀或放空; 8)当容器对标高有具体要求时，应标出最小安装高度; 9)为避免轻烃液体由容器顶部形成自由流进入容器内而产生静电，轻烃需从容器底部引入或从上部引入液面以下，但不包括混相物料; 10)容器应进行必要的隔热（保温、保冷等）保护，特别是液相部分，必要时可进行局部伴热或内部加热。,卧式容器的安全设计图,装有破沫器的立式分离罐,装有氮封的立式分离罐,分离罐,装有搅拌装置的立式容器,8.2.2.4 贮罐的工艺安全设计,贮罐由于介质贮量大，所以有特殊的危险性。贮罐有球罐、拱顶罐、浮顶罐及卧式罐等多种。 (1)液面显示与控制是贮罐安全运行的有关参数。贮罐的液面需要两种不同的液面计进行测量。 (2)为了排出贮罐的积水，常压贮罐的底部应设集水槽，由集水槽向外排放。 (3)大型贮罐的基础是挠性的，在水压试验过程中会有较大的沉降，所以与贮罐管口相接的管道应有一定的挠性，常用柔性管与其相连接。,(4)拱顶常压罐的顶部应设呼吸阀、真空阀或其他相应的设施，以避免贮罐超压损坏或被真空吸扁。浮顶罐不需要设置呼吸阀和真空阀。 (5)球罐应设置安全阀和真空阀。 (6)球罐与产品塔之间常设置平衡管道，以使球罐因日照而汽化出的气体能够及时排出，稳定球罐的压力。 (7)常压贮罐常设有化学泡沫灭火系统。 (8)贮罐储存轻烃时，应设消防喷淋系统。拱顶罐一般沿罐顶设一环状喷淋水管或者水堰；球罐从顶到底，可设多圈平行的喷水管。一旦发生火灾，喷淋水管自动或手动开启，使贮罐表面不致过热。,常压拱顶储罐的工艺安全设计,8.2.2.5 换热器的工艺安全设计,管壳式换热器安全设计条件： （1）管程介质 1) 容易结垢和腐蚀性的介质应走管程，以便于清洗和检修。 2)有毒的流体宜走管程，使泄漏机会减少。 3)与环境温度相比，一般温度或很低的流体宜走管程，以减少热或冷损失及降低对壳体的材质要求。 4)压力高的流体宜走管程侧，可降低换热器外壳的强度要求。,（2）壳程介质 1)饱和蒸汽宜走壳程，有利于蒸汽凝液的排出，且蒸汽较洁净，以免污染壳程。 2)被冷却的流体宜走壳程，便于散热，增强冷却效果。 3)若两流体温差较大，宜将对流传热系数大的流体走壳程，以减小管壁和壳壁的温差。,（3）介质流向 1)换热器进出口通常给出介质的流向，一般冷流体下进上出，热流体则上进下出。一旦发生故障，热介质首先撤出对设备有利。 2)使用蒸汽作热源时(冷凝)，蒸汽宜从上部引入，凝液应从下部排出。这样调节换热器里的凝液液位，就可改变传热面积，控制加热量。 3)若换热的两个介质都是液体，采用逆流比顺流有利。因为在其他条件相同的情况下，逆流的温差大，对传热有利。,（4）换热器壳侧的设计压力比管侧的设计压力低，且满足下列条件： 1)换热器低压侧设计压力2/3高压侧的操作压力； 2)换热器高压侧的操作压P7MPa(G)，或者低压侧的介质是能闪蒸的液体或介质是含有蒸汽、会汽化的液体，那么换热器的低压侧就应该设置安全阀，且设计安全阀时，安全阀的排放介质应取高压侧的流体。,（5）釜式换热器 1)冷剂及水的完全汽化，宜选用釜式换热器且走壳程，下部细管道进，上部粗管道(或对称双管道)出。若进料为混相，一般应直接进入上部的气相空间，在汽化之前首先进行气液两相的分离。 2)CIK（英文“Core In Kettle”的缩写）是一种具有类似于釜式换热器的外壳和板翅式换热器的内芯的高通量换热器)。,（6）操作控制 1)冷剂与水蒸气的冷凝，换热器出口配备一个凝液罐，操作控制凝液罐更方便一些，并使传热更好。 2)发生相变的换热器，在汽化或冷凝侧，通常应设置玻璃液位计及液位控制(多在凝液罐上)。 3)换热器冷却水出口侧应设温度计，以便于调节冷却水流量，控制冷却水出口温度不至于过高而结垢。被冷却或加热的工艺介质的出口也应设温度测量点，以便控制物料的加热(冷却)温度。 4)规格大小完全一样的换热器并联使用，一般上管板应与塔釜稳时的控制液面相等。,（7）泄压与放净 1)对换热器在阀门关闭后可能由于热膨胀或液体蒸发造成压力太高的地方，应设泄压阀 2)换热器的管侧、壳侧根据需要一般应设置放空阀及排净阀，必要时排火炬或排往特定的容器加以收集。 3)若换热器某一侧有液液多相，应设集液槽加以分离，必要时还加界面观测及界面控制系统。 4)在寒冷地区，水冷却器和水冷凝器的水管道上可设置一供水、回水管的防冻旁通，并在上水管切断阀后及回水管切断阀前，靠近换热器的一侧各设一放净阀。,（8）其它 1)串联换热器宜用重叠式布置，以减少压降并节省投资与占地，但叠放不应超过三个。 2)低传热系统、小温差且干净的介质，选用换热管单侧或双侧强化的高通量换热器，效果更显著。 3)当列管式换热器壳侧走伴有冷凝的气体时，若换热器设有挡板，挡板的设计应让冷凝液畅通流过。,换热器的温度检测,换热器的管道仪表,冷却器的工艺安全设计,废热锅炉蒸发器的工艺安全设计,蒸汽加热的工艺安全设计,带高位槽蒸发器的工艺安全设计,8.2.2.6 塔的工艺安全设计,(1)由于操作及分离的需要，塔的进料口可以有一个，也可以有多个，以便根据组分、温度等的不同，分别进入不同的塔盘。精馏塔进料位置在下部或中部，而汽提塔在顶部。 (2)精馏塔常有塔顶、塔底及侧线采出等两个或两个以上的产品，而汽提塔一般仅对塔底流出物有纯度要求。采出的产品都应加阀控制，主要产品进行取样或在线分析。 (3)精馏塔设回流罐、回流泵；侧线一般采液相且靠重力采出；塔釜液靠自身压力压出，也可用泵抽出。 (4)精馏塔可分开设置再沸器、冷凝器，甚至有中间再沸器或中间冷凝器。冷凝器的热力平衡及安全运转是塔安全运行的关键之一。,(5)塔顶馏出线上一般不设阀门，直接接往塔顶冷凝器。 (6)有结焦、堵塞等现象的再沸器，应设置备用再沸器。再沸器入口可由塔的一根总管引出，然后分支，但再沸器出口一般应分别返塔。互为备用的再进出管道都要设切断阀及“8”字盲板，以便于切换。在再沸器出口到“8”字盲板间，还应设置安全阀，以防再沸器备用时加热介质漏入引起汽化超压。 (7)再沸器入口为液相，出口为气相或混相，所以返回管道一般比入口管道直径大一个等级以上，卧式再沸器常设两个出口，管口对称布置。 (8)热虹吸再沸器进出口一般都不设控制阀。再沸器强制循环及侧线再沸器控制采出的入口管道除外。 (9)热虹吸再沸器与塔之间有相对安装高度要求。塔釜正常操作时的液面与立式热虹吸再沸器的上管板一样高或高出2540mm。,(10)发生冷凝相变的加热介质，出口常设凝液罐，若为水蒸汽冷凝液，也可设疏水器。 (11)用蒸汽加热的再沸器，可在蒸汽入口管道上设调节阀，控制蒸汽流量，也可在蒸汽凝液出口管道上装调节阀，改变再沸器内蒸汽冷疑液液面高度面调节传热量。 (12)用灵敏板的温度或关健组分的含量来控制再沸器的加热量，用塔顶或塔底的压力来控制冷凝器冷凝量，而中间再沸器的负荷一般仅占再沸器总负荷的30%左右，可用固定加热负荷的控制方法。 (13)在塔的顶、底及不同的区段，根据需要测量塔的温度、压力、压差及关健分的纯度等，要保证压力计口在塔的气相区，而温度计口放在塔板上的液相区。 (14)为了避免塔被超压损坏，塔顶馏出管道上应设安全阀。这个安全阀最好设在塔顶的气相馏出物管道上，也可设在回流罐上。回流罐要设压控阀，由塔顶或塔釜压力控制。,(15)为减轻火炬系统的负荷压力，在冷却水及电力故障时，应设置可靠的联锁系统，切断塔的再沸器加热热源，或让此热源走可靠的再沸器的旁路管道。 (16)塔的压力控制一般采用冷凝器冷侧物流的流量，或回流罐上排往火炬的压力控制阀控制。 (17)如乙烯装置中，应根据不同的工艺要求，设置不同的注入管道。例如，工艺水汽提塔等要注碱防腐，冷区的低温塔侧要在不同的塔段必要时注入醇防冻，在一些塔的易结焦部位如凝液汽提塔、脱烷塔和脱丙烷塔等的塔釜与再沸器，应注阻聚剂等。 (18)注意关健塔的开工管道的设置，如乙烯装置中，油洗塔的开工调质油管道，水洗塔的开工精制水补入管道和石脑油补入管道，脱乙烷塔的开工气相乙烯充压管道，乙烯精馏塔的开工气相乙烯管道和开工液相乙烯管道等。 (19)注意乙烯装置冷区各塔再沸器或中间再沸器干燥管道的设置。,塔的基本工艺控制,1-塔板；2-测温点；3-灵敏板温度；4-进料管；5-再沸器口安全阀；6-再沸器热源入口安全阀；7-玻璃液位及液位控制；8-再沸器两台；9-塔体；10-釜液采出口；11-塔的安装高度要求；12-塔体放净阀；13-切断阀及“8”字盲板；14-公用工程口；15-再沸器与塔的相对高度要求；16-塔顶产品采出；17-回流泵两台；18-回流罐；19-塔顶冷凝器；20-回流罐上的压控阀；21-压控联锁系统；22-回流管道；23-塔顶气相管道上的安全阀；24-塔顶放空口；25-压力指示及塔压差；26-塔编号,塔的工艺安全设计流程图,8.2.2.7 反应器的工艺安全设计,1)为防止反应器床层飞温，每个床层至少纵向和横向均匀设置三处及床层出口共四处测温，每处至少设两个热电偶监测床层温度，并设置高温联锁开关。 2)反应器的进口、出口甚至催化剂床层中，通常要设置取样点或浓度分析仪，随时测定物料中关键组分的含量是否合乎要求。 3)人孔和手孔设置时，要考虑催化剂装卸的方便；支撑与限位格栅的设置要考虑干燥和再生时的情况。 4)反应器再生加热器可单设，也可几组共用。 5)反应器一般要用氮气吹扫、转换、升温、冷却及充压保护等， 6) 反应器转换、再生、活化、还原等的流出物，含氢气、水等而不含空气和氮气的返回急冷水塔塔底，其他的放空或排火炬。,7)乙烯装置中的加氢反应器的排放，返急冷区油洗塔中段回流，该排放管道需要伴热、加双阀、带止逆阀等。其他反应器底部流出物排放均为火炬，控制方式为联锁、手控、压控或安全阀。 8)液相加氢的出口分离罐要用氢气稳压，压力低时补入氢气。压力高时，脱砷反应器流出物排至急冷水塔塔底，丙二烯转化器流出物分离罐排至裂解气压缩机五段吸入罐，而DPG单元的一段加氢反应器则由手控阀排至火炬。 9)反应器进出口一般都要设现场或控制室的温度和压力指示。一般不设液位计。,10)反应器的操作条件要严格控制，如温度、压力、空速、配氢量、反应物浓度、杂质含量等。必要时加入预处理、中间冷却、引入循环等加以控制。 11)为防止反应超温，在反应器进出口、配套管道、循环管道等处都要加联锁控制。 12)应设置火灾工况的安全阀，常由顶部管道上引出。安全阀带1“或3/4“的旁通。,反应器的工艺流程图,8.2.2.8 干燥器的工艺安全设计,1)干燥器的进口、出口或者干燥剂床层下部，通常要设置水分探测仪，以确定进口物料的水分含量以及监测出口的含水量是否合格。应注意水分分析管道上的伴热防冻。 2)在设置人孔和手孔的问题上，要充分考虑干燥剂周期性装卸的方便。支撑与限位格栅的设置，即要考虑干燥时的情况，又要考虑再生时的情况。 3)干燥器再生系统可以单设，也可几组干燥器共用。应包括再生气加热器和冷却器以及再生气分配系统。,4)干燥器都应设置再生管道，再生时的流向与干燥的流向相反。 5)干燥管道与再生管道的操作压力通常相差较大，所以都应设置双阀，而且干燥管道与再生管道上的阀门严禁同时打开，必要时联锁加以控制。一般再生管道的压力较低，所以再生管道上还应设置止逆阀。 6)干燥器的下部都应设置泄压管道，双阀控制，第一闸阀，第二截止阀。泄压出的物料应适当收集处理。 7)干燥器干燥时入口常有温度要求，再生时升温、恒温和降温都有温度和时间要求；泄压时要有压力控制，干燥与再生的切换更是视压力高低而定。所以干燥器进出口一般都要设现场或控制室的温度和压力指示。 8)应设置火灾工况的安全阀，常由顶部管道上引出。安全阀带1“或3/4“的旁通，互为备用干燥器的安全阀出口可加切断阀(CSO)。,乙烯装置中乙烯干燥器的安全设计,8.2.2.9 过滤器的工艺安全设计,管道过滤器 特殊过滤器 油雾消除器,（1）管道过滤器 1)管道过滤器分类 有T形和Y形之分，一般2“及其以下的管道用Y形过滤器，2“以上的管道用T形过滤器。 2) Y形过滤器 如乙烯装置中的硫注入泵、碱液注射泵、去急冷区各泵的冲洗油管道、消泡剂泵、中和剂泵、喷射油泵、聚合抑制剂泵等，都为小的计量泵或隔膜泵，管道多在1/22“之间，通常采用Y形小过滤器。 3) T过滤器 离心泵一般流量都较大，故多采用T形过滤器。冷箱入口一般应用T型过滤器,离心压缩机入口采用T形过滤器。对阻力降要求苛刻的地方(如裂解气一、二段入口，丙烯制冷压缩机一段入口等处)，采用临时TS过滤器吹扫干净之后拆除。,（2）特殊过滤器 乙烯装置中设置特殊过滤器的地方，主要是可能含固体颗粒的物料，如界外来的裂解原料、急冷油泵前后的急冷油、裂解泵的出口、冲洗油泵的出口等处。这些地方用的特殊过滤器多为篮式、较大，进出口可设计成平口。过滤下的溶渣，当过滤器有备用时可停车清理，无备用也可用机械刮刀在线清理，这时一般要再设置一台小的辅助过滤器，滤下的溶渣要再进一步处理。 特殊过滤器要有放空、排净口，调质油或冲洗油口(或吹扫蒸汽口)气或装置风口，清渣口及公用工程口等，以便于过滤器的清洗。过滤器的前后应加压差计(带仪表冲洗油)，以确定过滤器的堵塞情况。要注意这些管道的防凝伴热。,特殊过滤器的安全设计,1-过滤器冲洗口;2-出口;3-放净口;4-入口;5-放空口;6-一开一备过滤器;7一压差计,（3）油雾消除器 油雾消除器是一种气液分离器，滤芯式的，用超细玻璃纤维制作，用于从气体中分离出几微米细小(多小于3um)的油雾。乙烯装置中主要用于乙烯制冷压缩机出口，以防油雾夹带到冷凝器中，影响换热器的传热效果。 1)设入口、出口、油排放口(双阀控制)和液位计接口。 2)加旁路便于拆卸清洗。 3)切断阀内设置火灾工况的安全阀。 4)停车清洗检修时，通过安全阀旁路也可通过放净口泄压。,8.2.2.10 隔热系统安全设计,（1）绝热分类与符号,（2）保温绝热 1)保温绝热通常应用于操作温度在50及其以上的设备和管道， 2)具有耐火或绝缘材料作为内衬的设备和管道，在其外部不应该再用保温，但是在必须控制金属温度的地方除外。 3)除另有规定，安全阀连同其出口管道以及诸如蒸汽吹出阀、放空和放净阀等的下游管道均不应保温。 4)疏水器及其下游管道均不应保温，但是在回收排水热量时，在有必要的防止结冰堵塞，以及在图纸上另有规定者除外。,（3）人身防烫保温 一般应适用于60及其以上的不保温设备和管道以及下面所列的地区，在此类地区内，操作人员在工作如有疏忽时就会发生触碰： 自地面或楼面标高2100mm的高度以内； 平台或走道边缘以外750mm的距离以内； 在希望热损失的地方，可以设置屏障或防护物以取代人身防烫保温。,