崔麗娜 劉瑞泉

（天藍(lán)顏料（山東）有限公司，山東 龍口 265700）

中小型化工企業(yè)應(yīng)適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展新常態(tài)，以創(chuàng)新驅(qū)動思維來指導(dǎo)改造升級生產(chǎn)工藝過程，使其生產(chǎn)工藝自動化，走出化工產(chǎn)業(yè)特別是中小微型化工企業(yè)的“安全、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)”效益型發(fā)展新模式。

一、危險化工工藝安全風(fēng)險分析

化工企業(yè)的危險化工工藝生產(chǎn)過程涉及聚合反應(yīng)，其溫度、壓力、物料反應(yīng)變化大，工藝的危險特性也較大。聚合反應(yīng)的危險性來不僅來自物料本身、環(huán)境因素及人為因素。也與實際生產(chǎn)設(shè)備，生產(chǎn)工藝控制過程有關(guān)。結(jié)合博羅縣化工企業(yè)危險化工工藝生產(chǎn)和樹脂聚合的實際情況情況進(jìn)行分析，聚合工藝危險特性主要有：

（一）溢鍋：聚氨酯含羥基組份的物料在真空脫水階段因操作失控也時有出現(xiàn)。其危險性是反應(yīng)物溢鍋跑料后，產(chǎn)生大量可燃?xì)怏w蒸汽，一旦遇上點(diǎn)火源即會發(fā)生火災(zāi)，甚至爆炸事故。溢鍋以醇酸樹脂、聚酯樹脂、環(huán)氧酯酯化前期反應(yīng)尤為多見。

（二）膠化：對于屬于縮合聚合型的醇酸樹脂、聚酯樹脂和環(huán)氧酯來說較可能發(fā)生，一旦發(fā)生膠化，整釜物料報廢，并可能在膠凝瞬間導(dǎo)致電機(jī)燒毀產(chǎn)生火花，引發(fā)火災(zāi)事故。而清理反應(yīng)釜內(nèi)膠凝物的過程，毒氣易造成對人體傷害。

（四）催化劑過量：樹脂聚合反應(yīng)大多采用催化劑（或引發(fā)劑），有的為強(qiáng)氧化劑（如過氧化物），有的易分解爆炸，有的易自燃等。而催化劑（或引發(fā)劑）的使用量對反應(yīng)速度有很大的影響。催化劑過量，比例過高，聚合反應(yīng)速度加快，產(chǎn)生的反應(yīng)熱不易導(dǎo)出，可能引發(fā)火災(zāi)爆炸。

（五）其他安全危險：也可能發(fā)生如冷凝器堵塞或管道堵塞（如苯酐升華積聚所致）、泄漏、電火花、靜電、明火等，進(jìn)一步造成火災(zāi)、爆炸事故。

目前對中小型化工企業(yè)的危險工藝進(jìn)行自動化改造形勢所迫大勢所趨，也是化工安全的需要。

二、工藝自動化改造的目標(biāo)

改造范圍主要是涉及“兩重點(diǎn)一重大”（重點(diǎn)監(jiān)管危險化工工藝企業(yè)、重點(diǎn)監(jiān)管危險化學(xué)品和重大危險源）的企業(yè)，以及其他涉及儲罐區(qū)、反應(yīng)釜等設(shè)備設(shè)施的化工企業(yè)。

改造目標(biāo)：針對重大危險源企業(yè)可在危險化學(xué)品重大危險源適當(dāng)位置，進(jìn)行壓力、溫度遠(yuǎn)傳監(jiān)控、液位超限位報警裝置的設(shè)置，同時根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)要求，進(jìn)行聲光報警檢測裝置的設(shè)置;針對反應(yīng)釜進(jìn)行自動化改造，實現(xiàn)對壓力、溫度、流量、液位等關(guān)鍵參數(shù)連續(xù)監(jiān)控，在出現(xiàn)超溫超壓等緊急狀態(tài)下實現(xiàn)自動連鎖、緊急切斷等操作，減少人為操作失誤，全面提升工藝的本質(zhì)安全水平。

三、中小型化工企業(yè)生產(chǎn)工藝的自動化改造

目前我國大多數(shù)中小型危化企業(yè)中，生產(chǎn)工藝都是簡單的物理混合，真正涉及到危險化工工藝的并不是很多，每個企業(yè)因為生產(chǎn)設(shè)施的不同，造成生產(chǎn)條件存在極大差別。結(jié)合實際，具體分析生產(chǎn)工藝的自動化改造，以樹脂生產(chǎn)為例。

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1.控制生產(chǎn)工藝的重點(diǎn)參數(shù)

完善現(xiàn)有相關(guān)法律、法規(guī)，保護(hù)中國圖書的知識產(chǎn)權(quán)，嚴(yán)厲打擊國外盜版和非法渠道。制定激勵企業(yè)出口的相關(guān)優(yōu)惠政策，扶持出口企業(yè)的發(fā)展。

聚合反應(yīng)危險工藝生產(chǎn)中的溫度進(jìn)行控制，通過報警、連鎖等方式實現(xiàn)控制閥的調(diào)節(jié)與切斷；通過壓力表與壓力變送器實現(xiàn)生產(chǎn)過程壓力的控制；通過顯示與累計等方式借助流量計與調(diào)節(jié)閥實現(xiàn)管道流量的控制；在物料投放中設(shè)置物料自動計量投量系統(tǒng)，實現(xiàn)控制工藝流程中投料順序與投料量。設(shè)置反應(yīng)釜經(jīng)濟(jì)冷卻與切斷系統(tǒng)等，保證反應(yīng)釜工作的效率與質(zhì)量。

2.安全聯(lián)鎖控制系統(tǒng)的正確選擇

為確保中小型化工企業(yè)生產(chǎn)安全與產(chǎn)品質(zhì)量，可以在控制系統(tǒng)中設(shè)置UPS不間斷電源，當(dāng)出現(xiàn)意外停電時，可以保證反應(yīng)釜正常工作，確保斷電后系統(tǒng)可以繼續(xù)執(zhí)行安全連鎖動作。針對連續(xù)聚合反應(yīng)過程，可以選擇以監(jiān)控模擬信號為主邏輯判斷為輔的DCS系統(tǒng)；而間歇聚合反應(yīng)則需要選擇邏輯判斷與順序控制為主的PLC系統(tǒng)。

3.自動控制系統(tǒng)保障到位

應(yīng)該對基本設(shè)施安裝自動控制系統(tǒng)，保障這些基本設(shè)施正常運(yùn)轉(zhuǎn)，可以設(shè)置應(yīng)急備用水源、可燃?xì)怏w濃度監(jiān)測報警裝備等。

（二）普化工藝的自動化改造

某化工企業(yè)生產(chǎn)中涉及到連續(xù)性生產(chǎn)乙酸正丁酯的酯化反應(yīng)，結(jié)合實際對企業(yè)生產(chǎn)工藝設(shè)施全面升級改造，該企業(yè)同時安裝自動控制與安全連鎖系統(tǒng)。具體操作方式如下：將原先的操作室整體搬遷到安全距離外，平時工作中員工可以在操作室中進(jìn)行遠(yuǎn)程操控，定期巡檢即可，在保證安全生產(chǎn)的同時，降低人員安全風(fēng)險，發(fā)生事故時方便逃生。

（三）間歇式物理混合過程的自動化改造升級

危化品生產(chǎn)企業(yè)中，大部分化工生產(chǎn)工藝是簡單物理混合過程，特別是稀釋劑的生產(chǎn)和加料；縣域內(nèi)大部分化工企業(yè)沒有儲罐，或有儲罐和輸送管道，但也未通過自動化控制方式安全聯(lián)鎖控制有機(jī)溶劑的投放，部分企業(yè)進(jìn)行了此類間歇式物理混合過程的自動化改造升級。對間歇式物理混合過程進(jìn)行自動化改造升級，對稀釋劑的生產(chǎn)和加料投放，實現(xiàn)了生產(chǎn)過程的自動控制和安全聯(lián)鎖，自動化代替了部分機(jī)械化和人力操作，安全風(fēng)險降低，生產(chǎn)效率增加。

改造后的生產(chǎn)裝置采用國內(nèi)最先進(jìn)的醋酸酯生產(chǎn)工藝，將原有的復(fù)雜生產(chǎn)工藝直接簡化成連續(xù)的酯化-精餾-回收流程，在縮短生產(chǎn)流程的同時，大幅度降低物料消耗，促進(jìn)產(chǎn)能提高，大幅度延長儲存期限，促進(jìn)系統(tǒng)安全穩(wěn)定性的提高，除此之外，還可以降低污染物的排放量，促進(jìn)生產(chǎn)效率的提高，同時明顯降低生產(chǎn)成本。原有生產(chǎn)控制效果不是很理想，改進(jìn)后采用先進(jìn)的DCS操作系統(tǒng)，在裝置區(qū)外圍的操作室進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控與操作，完全取代原有的表盤顯示與現(xiàn)場手動操作，促進(jìn)自動化程度的提高，再加上對安全聯(lián)鎖、聲光報警等措施的完善，大幅度提高生產(chǎn)與安全穩(wěn)定性能。

四、結(jié)語

本文從中小型化工企業(yè)存在的安全風(fēng)險，自動化改造的緊迫性、改造目標(biāo)和措施等方面進(jìn)行了分析，為中小型化工企業(yè)的自動化改造提供借鑒。通過自動化改造，可以進(jìn)一步降低化工工藝的系統(tǒng)性風(fēng)險，提升工藝的本質(zhì)安全水平，實現(xiàn)風(fēng)險可控和企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。