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文献综述
研究背景
随着安全保障和国家要求的提高,由于硝化反应具有反应速度快、释放热量多等显著缺点,易引发重大事故,硝化反应装置亟待改进。在实际安全评价中,HAZOP技术分析的应用能提出明确要求和指导性意见,从中间过程分析事故原因和结果,保证了分析的完整性和准确性,能够准确有效的改善硝化反应现状。
研究目的与意义
为确保精细化工生产工序安全、稳定、高效率推进,加大对工艺实施阶段危害因素的辨识、测评和管控具有很大现实意义。利用HAZOP技术分析工艺流程及操作执行阶段形成的偏差,剖析偏差原因,结合分析结果采用行之有效的工艺管控措施,提升化工装置智能化建设水平,为化工产品生产作业安稳推进提供更强大的支撑。
国内外的研究现状
3.1硝化反应
硝化反应是向有机化合物分子中引入硝基(-NO2)的反应,从化学反应本身的性质来说,采用的硝化剂具有强氧化性、强腐蚀性等不易控制的特点,反应过程具有放热量大,反应速度极快、多数是非均相反应,反应不可逆等特点。
3.2硝化反应的国内外研究对比
近三十年来国外在热风险反应方面的研究较为活泼,取得了许多划时代的科学研究成果,反观国内,由于起步较晚,技术装备较为落后,热风险方面的研究尤其是高精尖设备的自主研发一直处在比较落后的处境。改革开放后,随着我国经济的快速发展以及社会对于化学品需求的上涨,化工行业的生产规模与产品种类不断扩大,与此同时,由于大量高能量、高危险性工艺带来的潜在燃烧爆炸危险,尤其是硝化工艺,因此其原料、中间产物或产物含有硝基,危险性极高,因此,研究化学反应的过程安全热行为尤其是像硝化反应这种潜在危险性较高的放热反应就显得尤为重要。
目前,中国政府正大力推行实施精细化工反应安全风险评估工作,尤其是针对自2019年6月12日公布的15个危险化工工艺以及2013年1月15日公布的3个危险化工工艺共计18个重大危险化工工艺,硝化工艺赫然在列。因此通过HAZOP方法对硝化装置进行危险性分析和评估,并基于此提出针对硝化装置安全问题的整改措施。
3.3HAZOP的概念
HAZOP技术HAZOP是一种结构化的风险分析工具,能全面、系统地识别流程中的危险和改善操作,减少管理的盲点,有效提升工作流程的效率和生产力。HAZOP集中分析异常的操作情况和以前从未发生过的事,是对设计的重要补充。有文献数据显示[6],进行HAZOP分析并采纳相关建议后,运行时出现的问题至少减少一个数量级。HAZOP的主要方法是:分析偏差,找出原因、分析后果、提出对策及措施。在分析进行前,工艺流程图应达到相当完善的程度;分析开始时,工艺工程师对整个装置设计作详细介绍,并讲解每一段细节的设计目的和作用,并记录讲解内容。简单地说,HAZOP研究主要是应用系统的分析方法,将所有相关的关键词结合在一起,对工厂进行查询,全面分析出工艺装置过程中存在的危险、事故发生的原因、事故可能导致的重大危险等,并在此基础上制定装置安全操作方案、事故预防方案及重大事故应急响应方案等。为预防事故发生,确保装置的安全运行提供可靠的技术方案,同时HAZOP技术的实施增强了装置技术人员的危险意识和认识,提高了人的可靠性。
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