版本安全操作规程.docx
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版本安全操作规程
JB/MAN-01-2011
第A版
四万吨/年马来酐生产装置
安全操作工艺规程
（顺酐一、二期）
编制：
杨志明
审核：
毛国强
批准：
孙斌
2011年5月25日批准2011年5月25日实施
常州亚邦化学有限公司
目录
1.0绪言
1.1简介
1.2装置组成
2.0工艺规程
2.1供苯系统
2.2工艺空气系统
2.3反应系统
2.4熔盐系统
2.5蒸汽发生系统
2.6回收系统
2.7温水系统
2.8脱水精制系统
2.9结片包装系统
2.10公用工程系统
3.0联锁保护系统
3.1电加热器E-202
3.2供苯及反应系统
4.0紧急事故处理
4.1极端事故
4.2供电工程事故
4.3冷却水事故
4.4蒸汽事故
4.5脱盐水及锅炉水事故
4.6冷冻水事故
4.7仪表空气事故
4.8马来酐分解事故
5.0产品、原材料和中间产物的物化性质及规格
5.1产品
5.2原材料
5.3中间产物
6.0公用工程规格
6.1脱盐水MW
6.2循环水WI/WO
6.3仪表空气IA
6.4惰性气体N2
6.5中压蒸汽M
1.0绪言
1.1简介
本工艺以苯为原料，采用固定床、催化氧化、部分冷凝和水吸收、单塔脱水精制，年产2.0/2.5万吨马来酐和0.5万吨富马酸生产装置提供的操作说明。
1.2装置组成
马来酐生产装置由以下部分组成：
A.供苯系统（二套）
B.工艺空气系统（二套）
C.氧化反应系统（二套）
D.熔盐换热系统（二套）
E.蒸汽发生系统（二套）
F.部分冷凝系统（二套）
G.吸收系统（一套）
H.温水系统（二套）
I.脱水精制系统（一套）
J.公用工程系统（一套）
K.产品结片包装系统（一套）
2.0工艺规程
2.1供苯系统
A：
一期装置
该部分的设计是从苯计量罐F-1101用苯输送泵G-110/1/2将液体苯送到苯蒸发器D-1101/2，液体苯经加热蒸发、汽化后，送入反应系统与工艺空气混合。
该系统由下列设备组成：
F-101/2/3/4苯储罐4个（V=763m3）
F-110苯日储罐1个（V=117m3）
G-110/1/2苯输送泵3台（Q=2m3/H，P=0.6MPa）
D-1101/2苯蒸发器2台（V=2.2m3）
E-1101/2苯加热器2台（F=12.6m2）
B：
二期装置
该部分的设计是从苯计量罐F-1102用苯输送泵G-113/4/5将液体苯送到苯加热器E-1103/4，液体苯经加热、预热后，通过喷嘴送入空苯混合器D-1103/4与工艺空气混合后，进入反应系统。
该系统由下列设备组成：
F-1102苯日储罐1个（V=117m3）
G-113/4/5苯输送泵3台（Q=3m3/H，P=1.0MPa）
E-1103/4苯加热器2台（F=12.6m2）
2.1.1工艺说明
从界外苯储罐区送来的液体苯，每日定时以批量方式经管路过滤器打入区内的苯计量罐F-110。
一期装置苯从F-1101连续地用苯输送泵G-110和G-111经管路过滤器过滤后,分别送入苯蒸发罐D-1101和D-1102内，G-112做为备用泵。
苯在D-1101/2中被E-1101/2用中压蒸汽加热、蒸发、气化，通过管路苯蒸汽在混合器H-2011/2处与C-1101/2送来的工艺空气按比例进行混合，混合后送入反应器进口。
二期装置苯从F-1102连续地用苯输送泵G-113和G-114经精密过滤器过滤后，分别经过苯加热器E-1103/4，进入空苯混合器D-1103/4与C-1103送来的工艺空气按比例进行混合，混合后送入反应器进口。
G-115做为备用泵。
2.1.2液位
F-110的苯液位用玻璃板式液面计LG-102做现场指示，并用LIA-101在DCS上进行指示、记录和报警。
通常F-110以15%和90%做低、高液位的报警值。
D-1101/2的苯液位通常用玻璃板式液位计LG-1121/2做现场指示，用LRCA-1101/2在DCS上通过LCV-1101/2进行手动或自动控制、显示、记录和报警。
正常生产时，应控制LRCA-1101/2为40-50%,高、低液位报警值应分别为设定70%和25%。
当液位控制LRCA-1101/2达到85%时，除LRCA-1101/2做超高报警外，还将触发D-1101/2上的液位开关LS-1111/2进行报警和联锁停车。
当D-1103/4下部有液苯积累后，将触发液位开关LS-1113/4联锁停车。
2.1.3温度
F-110的内部温度用TRA-101在DCS上指示、记录和报警。
通常冬季为防止F-110中的苯因温度低于凝固点而冻结，应向F-110加热器提供LS低压蒸汽，以便使F-110的温度保持在15～35℃之间。
苯蒸发罐D-1101/2苯蒸汽的温度，在BZ-2011/2管路用TRA-2011/2和TRA-2011A/2A在DCS上指示、记录和报警。
TI-2021/2用来指示苯蒸汽的现场温度。
苯蒸发罐D-1101/2的液相温度用TRA-1111/2在DCS上指示、记录和报警。
TI-1111/2用来指示D-1101/2现场液相温度。
在正常操作压力下，TRA-1111/2应为130-138℃。
在送苯的BZ-103/105管路上用TI-1031/2做现场温度指示。
E-1103/4出口温度TE-1103/4控制在85-120℃。
2.1.4压力
苯输送泵G-110/1/2的出口压力用PI-101/102/103做现场指示，通常G-110/1/2的出口压力为0.5-0.6MPa。
在BZ-103/105苯过滤器下游和D-1011/2之间用PI-1031/2做现场指示，通常PI-1031/2不低于0.4MPa。
苯输送泵G-113/4/5的出口压力为0.8-1.0Mpa；精密过滤器后压力PI-1033/4为0.7-0.8Mpa；进入D-1103/4前的苯管线压力随着投苯量的增加而加大，正常压力为0.40-0.65Mpa；
D-1101/2中苯蒸汽的压力用DCS上的PRC-1101/2进行手动或自动控制、显示、记录和高、低位报警。
正常生产时，PRC-1101/2压力应控制为0.32MPa，高位报警和低位报警值应分别为0.35和0.25MPa。
当苯蒸发压力PRC-1101/2达到0.4MPa时，除PRC-1101/2发生超高位报警外,还将触发压力开关PS-1111/2进行报警和联锁停车。
正常生产时，当进空苯混合器前的苯压力低于0.2Mpa时，还将触发压力开关PS-1113/4联锁停车。
2.1.5流量
在F-1101/2顶部放空管路上，用现场流量计FI-101/2以1-3Nm3/hr的流量连续地送入氮气。
E-1101/2的蒸汽流量，在DCS上的FRA-1101/2进行显示、记录和高、低位报警。
正常生产时FRA-1101/2的蒸汽流量约为300-480kg/hr。
2.1.5安全保护
F-1101/2装有带阻火器的呼吸阀，同时用FI-101/2做氮气保护。
在LCV-1101/2的BZ-103/105管路上，设有可与N-1031/2管路连接的活接头，以便在停车时对系统进行氮气保护。
在FCV-2013/4的管路上设有氮气连接的活接头，以便停车时对系统进行氮气保护。
2.2工艺空气系统
A：
一期装置
该系统是由二台电机驱动的离心式风机C-1101/2,连续地每小时产生流量为31200Nm3、压力为72KPa的工艺空气供给反应系统。
另外，在装置冷态开车以及反应系统和熔盐换热系统做热试验时，应由界外提供不低于1.1MPa的中压蒸汽将空气加热。
该系统由下列设备组成：
M-1101/2空气过滤器2台（Q=31200Nm3/H）
C-1101/2离心式风机2台（Q=31200Nm3/H，P=72KPa）
E-1001/2空气加热器2台（F=389m2）
B：
二期装置
该系统是采用汽轮机驱动单台离心式风机C-1103,连续地提供工艺空气供给两套反应系统。
另外，在装置冷态开车以及反应系统和熔盐换热系统做热试验时，由一、三期提供不低于1.5MPa的高压蒸汽将空气加热。
该系统由下列设备组成：
M-1103空气过滤器1台（Q=30800Nm3/H）
C-1003离心式风机1台（Q=79920Nm3/H，P=67KPa）
E-1003/4空气加热器2台（F=389m2）
2.2.1工艺说明
M-1101/2/3使用聚丙烯纤维做过滤介质，它能除掉空气中5微米或更大的固体粒子，以便保护催化剂和防止增加反应器床层压力。
A：
一期装置
环境空气经过滤器M-1101/2过滤后，经过MS加热进入离心式风机C-1101/2。
C-1101/2输出的空气流量由装配在风机进口的吸入阀控制，该吸入阀为人工调节。
在风机出口管路上还装有旁通阀和自动放空阀，以便防止喘振并保护机器安全。
另外在C-1101/2进口、出口及放空口都应装配有效消音器，以便使噪声降到最低水平。
E-1001/2为一卧式、三组、翅片管式加热器，用于将经C-1101/2送来的空气进一步加热，以便达到催化剂对空气温度的要求。
E-1001/2第一组加热器使用中压蒸汽凝液加热，第二/三组加热器使用中压蒸汽加热。
装置冷态开车时，应界外提供足够的中压开工蒸汽。
B：
二期装置
环境空气经过滤器M-1103过滤后，经过MS加热进入离心式风机C-1103。
C-1103输出的空气总流量由装配在风机进口的吸入阀控制，该吸入阀为人工调节。
在风机出口管路上还装有风机旁通阀，空气进入H-1002后进行分配，分别通过E-1003/4加热送入3#、4#氧化系统，H-1002上有FCV-1003自动放空阀和手动放空阀，以便防止喘振并保护机器安全。
另外在C-1103进口、出口及放空口都应装配有效消音器，以便使噪声降到最低水平。
E-1003/4为一卧式、三组、翅片管式加热器，用于将经H-1002分配送来的空气经过送风手阀后进一步加热，以便达到催化剂要求的空气温度，热空气经管路送入D-1103/4而进入反应器。
E-1003/4第一组加热器使用前两组高压蒸汽凝液加热，第二/三组加热器使用高压蒸汽加热。
装置开车时，使用高压连网蒸汽。
2.2.2流量
一期工艺空气流量由C-1101/2进口的吸入阀手动调节，空气流量用FE-2021/2和FE-2021A/2A测量。
经温度及压力补偿和校正的FE-2021/2和FE-2021A/2A，在DCS上用FRA-2021/2进行显示、记录和报警。
当空气流量过低时FRA-2021A/2A主要用于自动联锁停车。
超低位报警及联锁停车值为15000Nm3/H。
二期工艺空气流量由C-1103进口的吸入阀手动调节，空气总流量用FE-1003测量，3#/4#空气流量用FE-2023A/B和FE-2024A/B测量。
正常生产时FE-1003为47000-78000Nm3/H；当FRA-2023A/B和FRA-2024A/B空气流量过低时，自动联锁停车。
超低位报警及联锁停车值为15000Nm3/H。
当空气湿度低于12g/Nm3时，一、二期催化剂在满负荷下，将在E-100后面的风管道上，调节FCV-1062/72或手阀加入适量干燥的蒸汽，以便提高转化率和活性；蒸汽流量为0-400kg/hr。
2.2.3压力
在M-1101/2/3出口处装有现场压力表PI-1051/2/3用来指示M-1101/2/3的污染程度。
当PI-1051/2/3吸入压力达到-1.5/3KPa以上时，应该及时更换过滤网，更换周期约20天。
C-1101/2输出压力通常没有控制，是输出流量的函数，是由离心风机自身的特性曲线决定的.通常C-1101/2输出压力PRA-1071/2为45-68Kpa本系统用PRA-1071/2在DCS上做风机出口压力的显示、记录和报警，同时也用于FRA-2021/2和FRA-2021A/2A的压力补偿。
PI-1061/2用于现场压力指示。
为了防止意外压力升高造成的风机喘振，在C-1101/2出口管路上还装有手动旁通阀和自动放空阀HCV-1011/2，以便及时泄压保护机器。
C-1101/2输出压力通常没有控制，是输出流量的函数，是由离心风机自身的特性曲线决定的。
通常C-1103输出压力PRA-1063为45-67Kpa.本系统用PRA-1073/4在DCS上显示、记录和报警做经H-1002分配后的3#/4#风量。
为了防止意外压力升高造成的喘振，在C-1103出口管路上还装有手动旁通阀，在H-1002上装有自动放空阀FCV-1003和手动放空阀，以便及时泄压保护机器。
2.2.4温度
C-1101/2/3的进口温度，用TI-1051/2/3做现场指示。
C-1101/2/3输出空气温度是输出流量和输出压力的函数，也是由离心风机自身特性曲线确定的。
本系统在DCS上用TRA-2021/2/3进行指示、记录和报警，并用于空气流量仪表FRA-2021/2和FRA-2021A/2A和FRA-1003的温度补偿。
正常使用时，TRA-2021/2应为100～110℃，低位报警值为85℃，TRA-2023/4为85-110℃。
E-1001/2/3/4加热温度由TRC-1081/2/3/4在DCS上进行显示、记录和报警。
通常E-1001/2的出口空气温度为140-178℃；E-1003/4的出口空气温度为170-185℃，联锁停车值为130℃.
。
C-1101/2自身润滑油的温度过高或油压力过低，将在DCS上用TRA-1011/2显示、报警、联锁。
另外风机的电机电流也应在控制室内显示，汽轮机的各点参数也在DCS显示、报警、联锁。
2.2.5湿度
因空气湿度影响到催化剂的活性，需根据催化剂活性和大气的湿度进行向送风管道内加入蒸汽，以便增加空气湿度，提高催化剂性能。
2.3反应系统
该系统的设计是将工艺空气和苯蒸汽充分混合，并被加热到反应温度，在固定床反应器中催化剂的作用下进行化学反应，使原料苯转化率达到98～99%，并得到最高的马来酐选择性。
该部分包括下列设备：
R-2101/2固定床反应器2台（反应管φ22×2×3600mm，11004根）
H-2011/2空气与苯分布混合器2台（多支管式）
R-2103/4固定床反应器2台（反应管φ22×2×3600mm，12156根）
D-1103/4空苯混合器2台（V=3.5m3）
2.3.1工艺说明
A：
一期装置
来自C-1101/2的工艺空气分别进入H-2011/2的主管，而来自D-1101/2的苯蒸汽也分别经过进入H-2011/2的支管，通过支管上的小孔而被均匀地分布在各自主管的工艺空气中。
苯蒸汽与工艺空气由于各自的压力不同而被搅动，从而保证了工艺空气与苯蒸汽的完全混合。
混合后的气体分别进入各自的反应器R-2101/2，反应器为固定床列管式有φ22×2×3600mm的反应管约11004根，管内装有高效苯氧化催化剂。
进入R-2101/2的混合气体，首先被反应管外侧壳程循环着的热熔盐加热到开始反应的温度，在催化剂的作用下苯被氧化成马来酐并放出大量的反应热，为保持反应温度的稳定，反应放出的热量被壳程循环着的熔盐移出反应区。
从反应器R-2101/2出来的高温反应生成气，分别进入各自的气体冷却器/锅炉水加热器E-2201/2的壳程，被E-2201/2管程的锅炉水冷却。
B：
二期装置
来自C-1103的工艺空气分别进入D-1103/4，而来自E-1103/4的苯通过管路的喷嘴进入D-1103/4而雾化被均匀地分布在工艺空气中，从而保证了工艺空气与苯蒸汽的完全混合。
R-2103/4反应器为固定床列管式有φ22×2×3600mm的反应管约12156根，管内装有高效高负荷/高效苯氧化催化剂。
从反应器R-2103/4出来的高温反应生成气，分别进入各自的气体冷却器E-2203/4、锅炉水加热器E-2213/4的管程，被E-2203/4汽包的水、E-2213/4壳程的锅炉水冷却。
2.3.2流量
苯蒸汽的流量用一个涡街流量计FE-2011/2进行测量，并被压力和温度信号进行了补偿。
FE-2011/2在DCS上用FRC-2011A/2A通过FCV-2011/2进行苯蒸汽流量的控制，同时具有记录和报警功能。
FE-2011/2经过补偿的苯流量信号，被送到DCS上的FRA-2011A/2A做记录、报警和联锁停车功能。
通常正常生产时，FRA-2011A/2A应为130-170m3/H，高位报警值设定为160m3/H、超高位报警及联锁停车值设定为165m3/H。
G-113/4输送的液态苯经过质量流量计FQI-2003/4计量，FE-2013A/B、FE-2014A/B做记录和报警,FQI-2003/4具有联锁停车功能。
超高位报警及联锁停车值随着投苯量的增加而改变。
2.3.3温度
一期：
当工艺空气流量和苯蒸汽流量确定后，苯催化氧化反应温度的控制，主要是通过调节反应器R-2101/2壳程与熔盐轴流泵G-2101/2和熔盐冷却器E-2101/2之间的阀门开度，进而控制循环着的熔盐流量来实现对熔盐温度的控制。
R-2101/2进口和出口气体温度，在DCS上用TRA-2031/2和TRA-2201/2分别进行显示、记录、报警和联锁，用TI-2041/2和TI-2051/2做现场温度指示。
正常生产时，TRA-2031/2为150-170℃/TRA-2201/2为350-380℃，超高位报警及联锁停车值为220/390℃。
反应器R-2101/2床层内部温度，用装在反应管催化剂床层内部不同轴向和径向位置的4支热电偶，来分别测量反应器径向和轴向温度。
这些温度都在DCS上用TRA-2101/21-6、TRA-2071/2-1-8、TRA-2011/2/3-1-6来显示、记录和报警。
同时TRA-2041/2还有上管板温度超高联锁停车功能。
TRA-2011和TRA-2012有反应热点温度超高联锁停车功能。
正常生产时，TRA-2041/2约为150-175℃，联锁值为300℃。
正常生产时TRA-2011和TRA-2012为340～450℃、联锁停车值为470℃。
二期：
当工艺空气流量和苯蒸汽流量确定后，苯催化氧化反应温度的控制，主要是通过调节反应器R-2103/4壳程与熔盐轴流泵G-2103/4和熔盐冷却器E-2103/4，通过滑阀TCV-2163/4和Dg250盐阀阀门开度来控制循环的熔盐流量来实现对熔盐温度的控制。
R-2103/4进口和出口气体温度，在DCS上用TRA-2021/2和TRA-2203/4分别进行显示、记录、报警和联锁，用TI-2023/4和TI-2043/4做现场温度指示。
正常生产时，TRA-2021/2为150-170℃/TRA-2201/2为350-380℃，气体出口温度超高位报警及联锁停车值为390℃。
反应器R-2103/4床层内部温度，用装在反应管催化剂床层内部不同轴向和径向位置的4只热电偶，来分别测量反应器径向和轴向温度以及内部熔盐温度。
这些温度都在DCS上用TRA-2001/2-1-3、TRA-2011/21-3、TRA-2073/4-1-6、TRA-2083/4/1-6、TRA-2093/4/1-6、TRA-2013/4/1-8来显示、记录和报警。
同时有TRA-2033/4上管板温度超高联锁停车功能。
TRA-2013和TRA-2014有反应热点温度超高联锁停车功能。
正常生产时，TRA-2033/4约为150-175℃，联锁值为300℃。
正常生产时TRA-2013和TRA-2014为340～450℃、联锁停车值为470℃。
2.3.4压力
苯蒸汽压力分别用PRA-2011/2和PRA-2011A/2A测量，除用在DCS上进行显示、记录和报警外，还用于FRC-2011/2和FRA-2011A/2A的压力补偿。
PI-2021/2用于指示BZ-2011/2管路的现场压力。
反应器进口压力是由空气流量决定的。
反应压力需要克服流经催化剂床层的阻力和其它设备的压力降。
在稳定的工艺空气流量下，反应器进口压力是基本稳定的。
R-2101/2/3/4出口压力在DCS上用PR-2051/2/3/4进行显示、记录，现场安装的压力表PI-2031/2/3/4和PI-2041/2/3/4分别指示反应器进出口的气体压力。
反应器进出口的压力差约为20-30KPa。
3#/4#反应器进口压力PE-2063/4联锁停车值为0.12MPa。
2.3.5安全保护
反应器R-2101/2顶部和低部分别装有三套防爆膜PSE-2021/2和PSE-2031/2、PSE-2041/2，防止由于各种疏忽使系统超压或有机物与空气混合物的爆燃。
尽管发生任何瞬间燃烧的可能性很小，但是由于反应进口苯浓度太高或有机物盐类在R-2101/2进口管路上的附着，经过长期积累发生上述燃烧的可能性就大大地增加了，所以为了保护反应器在R-2101/2进口管路上再增加一个防爆膜PSE-2011/2。
PSE-2011/2、PSE-2021/2、PSE-2031/2和PSE-2041/2设定的爆破压力均为0.175MPa。
在BZ-2011/2管路上XV-2501/2的前/后，设有可与N-2011/2管路连接的活接头，以便在停车时对系统进行氮气保护。
在反应器R-2103/4顶部分别装有5套防爆膜和底部分别装有2套防爆膜，在D-1103/4顶部分别装有2套防爆膜，防止由于各种疏忽使系统超压或有机物与空气混合物的爆燃。
在R-2103/4、D-1103/4风管道入口处分别装有阻火器。
设定的爆破压力均为0.175MPa。
在阻火器前连接了XV-2113/4快速充氮气阀，以便安全保护和在停车时对系统进行氮气保护。
2.4熔盐系统
该系统使用低共熔点的混合物，其具体组成为即59%的亚硝酸钠和41%的硝酸钾。
该系统的作用是用熔融盐做为载热体，在反应器壳程、熔盐冷却器壳程、熔盐电加热器壳程和轴流式熔盐泵之间循环，以便在正常生产时移出苯氧化反应过程中放出的大量反应热。
同时也用于系统冷态开车时，利用熔盐电加热器将系统加热。
在一、二期装置里，增加了蒸汽过热器E-2121/3/4，熔融盐在反应器壳程、熔盐冷却器壳程、熔盐电加热器壳程、蒸汽过热器壳程和轴流式熔盐泵之间循环，
该系统由下列设备组成：
一期：
G-2101/2轴流式熔盐泵2台（Q=4200m3/H，P=3.
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